Анализ магнитных цепей постоянного тока
Аналоговая схема замещения магнитной цепи
Рассмотрим обобщенную магнитную цепь, где выделены участки 1 (l1, S1) и 2 (l2, S2) магнитопровода, воздушный зазор 3 (lB, SB) и намагничивающая обмотка 4.
Рис. 39
|
Обозначим среднее значение магнитной индукции и напряженности магнитного поля на отдельных участках магнитопровода и в воздушном зазоре соответственно: B1, H1; B2, H2 и BB, HB.
Пренебрегая полями рассеяния, магнитный поток в любой части цепи одинаков и равен:
По закону полного тока для контура средней силовой линии запишем (т.к. значения Н на участках контура постоянны):
Разделим каждое слагаемое на магнитный поток Ф, получим:
(*)
Обозначим:
- магнитное сопротивление участка 1;
- магнитное сопротивление участка 2;
- магнитное сопротивление воздушного зазора.
С учетом обозначений перепишем выражение (*):
или, обозначив Rmi=Umi -магнитное напряжение учаcтка:
или
(**)
Последнее выражение, т.е. зависимость магнитного потока от магнитодвижущей силы (wI) и магнитных сопротивлений участков магнитной цепи называют основным законом магнитной цепи.
Заметна аналогия между уравнением (**) и законом Ома для полной цепи:
Составим таблицу аналогий соответствующих величин.
Таблица
| Магнитные величины | Электрические величины | ||||
| Наименование | Обозначение | Ед. измерения | Наименование | Обозначение | Ед. измерения |
| Магнитный поток | Ф | Вб | Сила тока | I | A |
| Магнитодвижущая сила | wI | A | Электродвижущая сила | Е | В |
| Магнитное сопротивление | RM | 
| Электрическое сопротивление | R | Ом |
| Магнитное напряжение | UM=RMФ | А | Электрическое напряжение | U=RI | B |
Рис. 40
|
Пользуясь аналогиями, можно изобразить схему замещения магнитной цепи, изображенной ранее, в виде. Полученная цепь содержит последовательно соединенные нелинейные элементы RM1 и RM2. Их нелинейность обусловлена зависимостью от напряженности магнитного поля Н или от силы тока в обмотке I, т.е. от МДС действующей в контуре.