Ano ang magnetic circuit at saan ito ginagamit

Dalawang tambalang ugat na "magnet" at "konduktor" na konektado ng letrang "o" ang tumutukoy sa layunin ng de-koryenteng aparatong ito, na nilikha upang mapagkakatiwalaang ipadala ang magnetic flux sa pamamagitan ng isang espesyal na konduktor na may minimal o sa ilang mga kaso ng ilang mga pagkalugi.

Ang industriya ng elektrisidad ay malawakang gumagamit ng interdependence ng electric at magnetic energy, ang kanilang paglipat mula sa isang estado patungo sa isa pa. Maraming mga transformer, chokes, contactor, relay, starter, electric motors, generator at iba pang katulad na device ang gumagana sa prinsipyong ito.

Kasama sa kanilang disenyo ang isang magnetic circuit na nagpapadala ng magnetic flux na nasasabik sa pagdaan ng electric current upang higit pang i-convert ang elektrikal na enerhiya. Ito ay isa sa mga bahagi ng magnetic system ng mga de-koryenteng aparato.

Magnetic core ng isang de-koryenteng produkto (device) (coil flux guide) — isang magnetic system ng isang electrical product (device) o isang set ng ilang bahagi nito sa anyo ng isang hiwalay na structural unit (GOST 18311-80).

Ano ang ginawa ng magnetic core?

Magnetic na katangian

Ang mga sangkap na kasama sa disenyo nito ay maaaring magkaroon ng iba't ibang magnetic properties. Karaniwan silang nahahati sa 2 uri:

1. mahinang magnetic;

2. mataas na magnetic.

Upang makilala ang mga ito, ginamit ang termino "Magnetic permeability µ", na tumutukoy sa pag-asa ng nilikha na magnetic induction B (force) sa halaga ng inilapat na puwersa H.

Ang graph sa itaas ay nagpapakita na ang mga ferromagnets ay may malakas na magnetic properties, habang sila ay mahina sa paramagnets at diamagnets.

Gayunpaman, ang induction ng mga ferromagnets na may karagdagang pagtaas sa boltahe ay nagsisimulang bumaba, pagkakaroon ng isang binibigkas na punto na may pinakamataas na halaga na nagpapakilala sa sandali ng saturation ng sangkap. Ginagamit ito sa pagkalkula at pagpapatakbo ng mga magnetic circuit.

Matapos ang pagwawakas ng pagkilos ng boltahe, ang isang bahagi ng mga magnetic na katangian ay nananatili sa sangkap, at kung ang isang kabaligtaran na larangan ay inilapat dito, kung gayon ang isang bahagi ng enerhiya nito ay gugugol sa pagtagumpayan ng bahaging ito.

Samakatuwid, sa alternating electromagnetic field circuits mayroong isang induction lag mula sa inilapat na puwersa. Ang isang katulad na pag-asa sa magnetization ng substance ng ferromagnets ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang graph na tinatawag hysteresis.

Dito, ang mga puntos na Hk ay nagpapakita ng lapad ng tabas na nagpapakilala sa natitirang magnetism (puwersang puwersa). Ayon sa kanilang laki, ang mga ferromagnets ay nahahati sa dalawang kategorya:

1. malambot, nailalarawan sa pamamagitan ng isang makitid na loop;

2. mahirap, na may mataas na puwersang mapilit.

Kasama sa unang kategorya ang malambot na haluang metal ng bakal at permola. Ginagamit ang mga ito upang gumawa ng mga core para sa mga transformer, electric motor at alternator dahil lumilikha sila ng kaunting paggasta ng enerhiya upang baligtarin ang magnetization.

Ang mga hard ferromagnets na gawa sa carbon steel at mga espesyal na haluang metal ay ginagamit sa iba't ibang disenyo ng permanenteng magnet.

Kapag pumipili ng isang materyal para sa isang magnetic circuit, ang mga pagkalugi ay isinasaalang-alang para sa:

• hysteresis;

• eddy currents na nabuo sa pamamagitan ng pagkilos ng EMF na sapilitan ng magnetic flux;

• kahihinatnan dahil sa magnetic viscosity.

Mga Materyales (edit)

Mga katangian ng mga haluang metal

Para sa mga disenyo ng AC magnetic circuit, ang mga espesyal na grado ng sheet o coiled thin-walled steel ay ginawa na may iba't ibang antas ng alloying na mga karagdagan, na ginawa ng malamig o mainit na rolling. Gayundin, ang cold rolled steel ay mas mahal ngunit may mas kaunting induction losses.

Ang mga bakal na sheet at coils ay ginagawang mga plate o strips. Ang mga ito ay natatakpan ng isang layer ng barnis para sa proteksyon at pagkakabukod. Mas maaasahan ang double-sided coverage.

Para sa mga relay, starter at contactor na tumatakbo sa mga circuit ng DC, ang mga magnetic core ay inihagis sa mga solidong bloke.

Mga AC circuit

Magnetic core ng mga transformer

Mga single-phase na device

Kabilang sa mga ito, ang dalawang uri ng magnetic circuit ay karaniwan:

1. stick;

2. Nakabaluti.

Ang unang uri ay ginawa gamit ang dalawang rod, sa bawat isa kung saan dalawang coils na may mataas o mababang boltahe coils ay hiwalay na inilagay. Kung ang isang LV at LV coil ay inilagay sa bar, pagkatapos ay magaganap ang malalaking daloy ng enerhiya at tumataas ang bahagi ng reactance.

Ang magnetic flux na dumadaan sa mga rod ay sarado ng upper at lower yoke.

Ang uri ng nakabaluti ay may isang baras na may mga coils at mga pamatok kung saan ang magnetic flux ay nahahati sa dalawang halves. Samakatuwid, ang lugar nito ay dalawang beses ang cross-section ng pamatok.Ang ganitong mga istraktura ay mas madalas na matatagpuan sa mga low-power na mga transformer, kung saan ang mga malalaking thermal load ay hindi nilikha sa istraktura.

Ang mga power transformer ay nangangailangan ng malaking cooling surface na may windings dahil sa conversion ng mas mataas na load. Ang pinagsama-samang pamamaraan ay mas angkop para sa kanila.

Mga aparatong may tatlong yugto

Para sa kanila, maaari kang gumamit ng tatlong single-phase magnetic circuit na matatagpuan sa ikatlong bahagi ng circumference, o mangolekta ng mga coil ng karaniwang bakal sa kanilang mga kulungan.

Kung isasaalang-alang natin ang isang karaniwang magnetic circuit ng tatlong magkatulad na mga istraktura na matatagpuan sa isang anggulo ng 120 degrees, tulad ng ipinapakita sa itaas na kaliwang sulok ng larawan, pagkatapos ay sa loob ng gitnang baras ang kabuuang magnetic flux ay magiging balanse at katumbas ng zero.

Sa pagsasagawa, gayunpaman, ang isang pinasimple na disenyo na matatagpuan sa parehong eroplano, kapag ang tatlong magkakaibang windings ay matatagpuan sa isang hiwalay na baras, ay mas madalas na ginagamit. Sa pamamaraang ito, ang magnetic flux mula sa mga dulo ng coils ay dumadaan sa malaki at maliit na singsing, at mula sa gitna - sa pamamagitan ng dalawang katabi. Dahil sa pagbuo ng isang hindi pantay na pamamahagi ng mga distansya, ang isang tiyak na kawalan ng timbang ng mga magnetic resistance ay nilikha.

Nagpapataw ito ng hiwalay na mga paghihigpit sa mga kalkulasyon ng disenyo at ilang mga mode ng operasyon, lalo na ang kawalang-ginagawa. Ngunit sa pangkalahatan, ang gayong pamamaraan ng magnetic circuit ay malawakang ginagamit sa pagsasanay.

Ang mga magnetic circuit na ipinapakita sa mga larawan sa itaas ay gawa sa mga plato, at ang mga coils ay inilalagay sa mga naka-assemble na rod. Ang teknolohiyang ito ay ginagamit sa mga automated na pabrika na may malaking parke ng makinarya.

Sa maliliit na industriya, maaaring gamitin ang teknolohiya ng manu-manong pagpupulong dahil sa mga blangko ng tape, kapag ang isang coil ay unang ginawa gamit ang isang coiled wire, at pagkatapos ay isang magnetic circuit ay naka-install sa paligid nito mula sa isang tape ng transpormer na bakal na may sunud-sunod na mga liko.

Ang ganitong mga twisted magnetic circuits ay nilikha din ayon sa bar at armored type.

Para sa teknolohiya ng strip, ang pinahihintulutang kapal ng materyal ay 0.2 o 0.35 mm, at para sa pag-install na may mga plato, 0.35 o 0.5 o higit pa ang maaaring mapili. Ito ay dahil sa pangangailangan na mahigpit na i-wind ang tape sa pagitan ng mga layer, na mahirap gawin nang manu-mano kapag nagtatrabaho sa makapal na materyales.

Kung, kapag ang paikot-ikot na tape sa isang reel, ang haba nito ay hindi sapat, pagkatapos ay pinapayagan itong sumali sa isang extension dito at mapagkakatiwalaan na pindutin ito ng isang bagong layer. Sa parehong paraan, ang mga plato ng mga tungkod at pamatok ay pinagsama sa lamellar magnetic circuit.

Para sa tumpak na trabaho, ang paglikha ng naturang mga kasukasuan ay sinubukan na iwasan, at kapag imposibleng ibukod ang mga ito, pagkatapos ay gumagamit sila ng paggiling ng gilid, na nakakamit ng isang malapit na akma ng metal.

Kapag manu-manong pag-assemble ng isang istraktura, medyo mahirap na tiyak na i-orient ang mga plato sa bawat isa. Samakatuwid, ang mga butas ay na-drill sa kanila at ang mga pin ay ipinasok, na nagsisiguro ng mahusay na pagsentro. Ngunit ang pamamaraang ito ay bahagyang binabawasan ang lugar ng magnetic circuit, binabaluktot ang pagpasa ng mga linya ng puwersa at magnetic resistance sa pangkalahatan.

Ang mga malalaking automated na negosyo na nagdadalubhasa sa paggawa ng mga magnetic core para sa mga precision transformer, relay, starter ay inabandona ang mga butas na butas sa loob ng mga plato at gumamit ng iba pang mga teknolohiya ng pagpupulong.

Nakasuot at mga konstruksyon sa harap

Ang mga magnetic core na nilikha batay sa mga plate ay maaaring tipunin sa pamamagitan ng hiwalay na paghahanda ng mga bar ng pamatok at pagkatapos ay pag-mount ng mga coil na may mga coils, tulad ng ipinapakita sa larawan.

Ang isang pinasimple na diagram ng pagpupulong ng butt ay ipinapakita sa kanan. Maaari itong magkaroon ng isang malubhang disbentaha - "sunog sa bakal", na kung saan ay nailalarawan sa pamamagitan ng hitsura maupo na agos sa core hanggang sa kritikal na halaga tulad ng ipinapakita sa larawan sa ibaba sa kaliwa na may kulot na pulang linya. Lumilikha ito ng emergency.

Ang depekto na ito ay tinanggal gamit ang isang insulating layer, na makabuluhang nakakaapekto sa pagtaas ng magnetizing flux. At ito ay mga hindi kinakailangang pagkawala ng enerhiya.

Sa ilang mga kaso, kinakailangan upang madagdagan ang puwang na ito upang madagdagan ang reaktibiti. Ang pamamaraan na ito ay ginagamit sa mga inductors at chokes.

Para sa mga kadahilanang nakalista sa itaas, ang scheme ng pagpupulong ng mukha ay ginagamit sa mga hindi kritikal na istruktura. Para sa tumpak na operasyon ng magnetic circuit, ginagamit ang isang laminated plate.

Ang prinsipyo nito ay batay sa isang malinaw na pamamahagi ng mga layer at ang paglikha ng pantay na mga puwang sa baras at ang pamatok sa paraang sa panahon ng pagpupulong ang lahat ng nilikha na mga lukab ay puno ng kaunting mga kasukasuan. Sa kasong ito, ang mga plato ng baras at ang pamatok ay magkakaugnay sa isa't isa, na bumubuo ng isang malakas at matibay na istraktura.

Ang nakaraang larawan sa itaas ay nagpapakita ng isang nakalamina na paraan ng pagkonekta ng mga hugis-parihaba na plato.Gayunpaman, ang mga slanted na istruktura, na karaniwang nilikha sa 45 degrees, ay may mas mababang magnetic energy loss. Ginagamit ang mga ito sa malakas na magnetic circuit ng mga power transformer.

Ipinapakita ng larawan ang pagpupulong ng ilang mga hilig na plato na may bahagyang pag-alis ng kabuuang istraktura.

Kahit na sa pamamaraang ito, kinakailangan na subaybayan ang kalidad ng mga ibabaw ng suporta at ang kawalan ng hindi katanggap-tanggap na mga puwang sa kanila.

Ang paraan ng paggamit ng mga hilig na plato ay nagsisiguro ng kaunting pagkawala ng magnetic flux sa mga sulok ng magnetic circuit, ngunit makabuluhang kumplikado ang proseso ng produksyon at teknolohiya ng pagpupulong. Dahil sa tumaas na pagiging kumplikado ng trabaho, bihira itong ginagamit.

Ang laminated assembly method ay mas maaasahan. Ang disenyo ay matatag, nangangailangan ng mas kaunting mga bahagi at binuo gamit ang isang paunang inihanda na paraan.

Sa pamamaraang ito, ang isang karaniwang istraktura ay nilikha mula sa mga plato. Matapos ang kumpletong pagpupulong ng magnetic circuit, kinakailangan na i-install ang coil dito.

Upang gawin ito, kinakailangan upang i-disassemble ang naka-assemble na itaas na pamatok, sunud-sunod na inaalis ang lahat ng mga plato nito. Upang maalis ang gayong hindi kinakailangang operasyon, ang teknolohiya ng pag-assemble ng magnetic circuit ay binuo nang direkta sa loob ng mga inihandang windings na may mga coils.

Mga pinasimpleng modelo ng mga nakalamina na istruktura

Ang mga low power transformer ay kadalasang hindi nangangailangan ng tumpak na magnetic control. Para sa kanila, ang mga blangko ay nilikha gamit ang mga pamamaraan ng panlililak ayon sa mga inihandang template, na sinusundan ng patong na may insulating varnish at madalas sa isang gilid.

Ang kaliwang magnetic circuit assembly ay nilikha sa pamamagitan ng pagpasok ng mga blangko sa mga coil sa itaas at ibaba, at ang kanan ay nagpapahintulot sa iyo na yumuko at ipasok ang center rod sa panloob na butas ng coil. Sa mga pamamaraang ito, ang isang maliit na puwang ng hangin ay nabuo sa pagitan ng mga plato ng suporta.

Matapos i-assemble ang set, ang mga plato ay mahigpit na pinindot ng mga fastener. Upang mabawasan ang mga eddy currents na may magnetic losses, isang layer ng pagkakabukod ay inilapat sa kanila.

Mga katangian ng magnetic circuits ng mga relay, mga starter

Ang mga prinsipyo ng paglikha ng isang landas para sa pagpasa ng magnetic flux ay nanatiling pareho. Tanging ang magnetic circuit ay nahahati sa dalawang bahagi:

1. movable;

2. permanenteng naayos.

Kapag nangyari ang isang magnetic flux, ang movable armature, kasama ang mga contact na naayos dito, ay naaakit ng prinsipyo ng isang electromagnet, at kapag nawala ito, bumalik ito sa orihinal nitong estado sa ilalim ng pagkilos ng mga mekanikal na bukal.

Short circuit

Ang alternating current ay patuloy na nagbabago sa magnitude at amplitude. Ang mga pagbabagong ito ay ipinapadala sa magnetic flux at sa gumagalaw na bahagi ng armature, na maaaring umungo at mag-vibrate. Upang maalis ang hindi pangkaraniwang bagay na ito, ang magnetic circuit ay pinaghihiwalay sa pamamagitan ng pagpasok ng isang maikling circuit.

Ang isang bifurcation ng magnetic flux at isang phase shift ng isa sa mga bahagi nito ay nabuo sa loob nito. Pagkatapos, kapag tumatawid sa zero point ng isang sangay, kumikilos ang isang puwersang pumipigil sa vibration sa pangalawa, at kabaliktaran.

Mga magnetic core para sa mga DC device

Sa mga circuit na ito, hindi na kailangang harapin ang mga nakakapinsalang epekto ng eddy currents, na nagpapakita ng kanilang mga sarili sa harmonic sinusoidal oscillations.Para sa mga magnetic core, hindi ginagamit ang mga thin plate assemblies, ngunit ang mga ito ay ginawa gamit ang hugis-parihaba o bilugan na mga bahagi sa pamamagitan ng paraan ng one-piece castings.

Sa kasong ito, ang core kung saan naka-mount ang coil ay bilog, at ang housing at yoke ay hugis-parihaba.

Upang mabawasan ang paunang puwersa ng paghila, ang agwat ng hangin sa pagitan ng mga hiwalay na bahagi ng magnetic circuit ay maliit.

Magnetic circuit ng mga de-koryenteng makina

Ang pagkakaroon ng isang movable rotor na umiikot sa stator field ay nangangailangan ng mga espesyal na katangian mga disenyo ng de-koryenteng motor at mga generator. Sa loob ng mga ito, kinakailangan upang ayusin ang mga coils kung saan dumadaloy ang electric current, upang matiyak ang pinakamababang sukat.

Para sa layuning ito, ang mga cavity ay ginawa para sa pagtula ng mga wire nang direkta sa magnetic circuits. Upang gawin ito, kaagad kapag pinatatakan ang mga plato, ang mga channel ay nilikha sa kanila, na pagkatapos ng pagpupulong ay handa na mga linya para sa mga coils.

Kaya, ang magnetic circuit ay isang mahalagang bahagi ng maraming mga de-koryenteng aparato at nagsisilbing magpadala ng magnetic flux.