Ферромагнитные материалы характеризуют зависимостью магнитной индукции от напряженности магнитного поля
 |  | ||
Эта зависимость устанавливается опытным путем. На рис. 8.1. приведено ферромагнитное кольцо с обмоткой в виде витков провода. Если увеличивать ток в витках, то Н и В будут возрастать от нулевых значений по кривой начальной намагниченности (рис.8.2). Участок оа кривой есть начальная область, аб - область интенсивного намагничивания, бв - колено кривой, вг - участок насыщения, на котором намагниченность постоянная, М = const.
Отношение 
есть абсолютная магнитная проницаемость.
,
откуда
.
Относительная магнитная проницаемость 
зависит от Н и может изменяться от единиц до десятков тысяч. Она показывает, во сколько раз магнитная проницаемость материала больше магнитной проницаемости вакуума.
 |
Намагничивание сопровождается отставанием изменения В от Н. Это обусловлено внутренним трением между границами областей самопроизвольного намагничивания и потерей энергии. Поэтому при циклическом изменении Н зависимость В=f(H) приобретает вид петли гистерезиса (рис.8.3). На рисунке Вr - остаточная намагниченность, НС- коэрцитивная сила. Площадь петли гистерезиса пропорциональна энергии, выделяющейся в единице объема ферромагнитного материала за один цикл перемагничивания.
Ферромагнитные материалы бывают магнитотвердые и магнитомягкие. Магнитомягкие используются для изготовления магнитопроводов. К таким материалам относятся:
-технически чистое железо,
-листовая электротехническая сталь (железокремнистая),
-железоникелевые стали (пермаллой).
Кривые намагничивания этих материалов приведены на рис.8.4.
 |
График кривой намагничивания используется для выбора материалов при расчете электромагнитных устройств.
Магнитные цепи
Практическим результатом теории магнитного поля является математический аппарат и методы расчета электромагнитных устройств. Любое электромагнитное устройство состоит из намагничивающих элементов (катушек, постоянных магнитов) и магнитопровода. Расчет заключается в определении материалов и геометрических размеров магнитопровода, тока катушки, числа ее витков и ее размеров. Намагничивающая катушка создает магнитное поле в магнитопроводе и в окружающем пространстве. Так как ферромагнитных материалов много больше 
, то основная часть линий магнитного поля проходит по магнитопроводу.
Совокупность ферромагнитных тел и сред, по которым замыкается магнитный поток, называется магнитной цепью.
При анализе магнитных цепей допускаются следующие упрощения:
1.Магнитное поле изображается распределением магнитных силовых линий в магнитопроводе. Если поле равномерно распределено по сечению магнитопровода, то его изображают параллельными линиями.
2.Магнитная индукция и напряженность считаются равномерно распределенными по объему магнитопровода.
3.Магнитный поток считается сосредоточенным только в магнитопроводе.
Магнитные цепи делятся на однородные и неоднородные, разветвленные и неразветвленные. Однородная магнитная цепь приведена на рис.8.1. Это замкнутый магнитопровод с равномерной обмоткой. Каждый виток обмотки создает линии магнитной индукции, которые замыкаются по магнитопроводу. Совокупность витков создает общий магнитный поток.
На практике широко применяются неоднородные магнитные цепи. В таких цепях обмотка сосредоточена в одном месте, а магнитопровод имеет участки с различной магнитной проницаемостью 
(рис. 8.5).
 |
С учетом перечисленных упрощений считается, что весь магнитный поток Ф проходит по магнитопроводу. Он постоянный как в ферромагнитном материале, так и в воздушном зазоре. Площадь воздушного зазора равна площади сечения ферромагнитного материала. 
Поэтому и магнитная индукция В = Ф/S также постоянна. Однако напряженность магнитного поля Н в ферромагнитном материале и воздушном зазоре различна. Поэтому такая цепь называется неоднородной.
Примерами разветвленных магнитных цепей могут служить цепи электрических машин, трансформаторов, поляризованных реле.
Дата: 2018-11-18, просмотров: 423.
