Электротехника курсовая работа

Магнитные цепи и электромагнитные аппараты

Основы теории магнетизма

 Нагрузкой электрических цепей, в общем случае, являются электромагнитные устройства. Их работа основана на использовании электромагнитного поля.

  К электромагнитным устройствам относятся трансформаторы, генераторы, электродвигатели, преобразователи, электроизмерительные приборы, реле, муфты и другие.

 Разработанная теория магнитного поля позволяет не только понять механизм действия магнитного поля, но и рассчитать электромагнитные устройства. Рассмотрим ее основы.

1.Основные физические величины и соотношения

 Основные физические величины, описывающие магнитное поле, известны из курса физики. К ним относятся: магнитная индукция, магнитный поток, намагниченность, напряженность магнитного поля, магнитная проницаемость.

 Магнитная индукция В определяется силой, испытываемой единичным зарядом Q, движущимся в магнитном поле со скоростью V:

  (8.1)

 Магнитная индукция измеряется в теслах [Тл].

 Магнитный поток Ф - это поток вектора магнитной индукции через площадь S: Импульсная характеристика согласованного фильтра Курс лекций по теории электрических цепей

  (8.2)

 В однородном магнитном поле, перпендикулярном площади S, магнитный поток

  (8.3)

 Магнитный поток измеряется в веберах [Вб]:

  Намагниченность есть магнитный момент единицы объема вещества:

  (8.4)

где m - вектор магнитного момента элементарного контура:

  Напряженность магнитного поля Н связана с В и М зависимостью

  (8.5)

где  - магнитная постоянная:

  Намагниченность и напряженность магнитного поля измеряется в А/М.

 Для ферромагнитных материалов

  (8.6)

где - относительная магнитная проницаемость.

 Воздействие магнитного поля бывает двух видов:

 1)индуктивное воздействие.

  В этом случае в перемещаемом в магнитном поле проводнике возникает электродвижущая сила э.д.с. Если же это поле переменное, то э.д.с. возникает в неподвижном проводнике.

  2)электромагнитное воздействие.

 В этом случае на проводник с током в магнитном поле действует сила со стороны поля.

2.Характеристика магнитных свойств ферромагнитных материалов

 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

.

Теоремы об источниках тока и напряжения и их применение для расчета цепей. Принцип суперпозиции и его применение для расчета цепей. Расчет цепей методами наложения и эквивалентного генератора. Примеры и особенности расчета цепей данными методами. Расчет цепей методом преобразования треугольника сопротивлений в звезду сопротивлений и наоборот. Потенциальная диаграмма. Способы решения систем алгебраических уравнений.
Примеры выполнения курсовой работы