Особенности электромагнитных процессов в магнитных цепях переменного тока

При рассмотрении особенностей процессов в эл., магнитные цепи идеализируются, а именно:

1)пренебрегают магнитным потоком рассеяния.

Ф_р=0 (силы линейно заменяются через магнитопровод)

2) пренебрегают активным сопротивлением обмотки R=0

Подводимое к обмотке U будет уравновешиваться ЭДС самоиндукции.

(*)

Катушка с сердечником, электрическое состояние которой описывается уравнением (*) называется идеализированной.

, где Ψ- потокосцепление, а ɷ - число витков обмотки.

Особенности:

1)Закон изменения во времени Ф определяется приложенным к обмотке направлением.

, где k – константа интегрирования

если отсутствует постоянная магнитного поля k=0

При синусоидальном напряжении, магнитный поток будет изменяться по синусоидальному закону.

Отставая по фазе от направления на

- формула трансформации ЭДС, где U-действ. значение напряжения, w – число витков обмотки, f – частота напряжения.

, где B_m – амплитуда индукции, S – площадь сечения.

2)Индуктивность обмотки с магнитопроводом нелинейная L=f(i)

3)Уравнение электр. состояния обмотки с магнитопроводом нелинейно, поэтому непосредственно нельзя использовать комплексные числа и векторные диаграммы для подсчета цепей с д. ми эл. ми.

4) В переменном магнитном поле возникают потери в магнитопроводе от гистерезиса и вихревых токов, в следствии чего магнитопровод нагревается.

Мощность потерь будет ровна сумме потерь от гистерезиса и вихревых токов

P=P_г+P_в

Потери от гистерезиса возникают вследствие необратимых процессов перемагничивания областей спонтанного намагничивания.

- Полуэмпирическая формула, где σ- коэф. зависимости от рода металла, частота I, U; B_m²-амплитуда магнитной индукции; G – масса магнитопровода.

Мощность потерь от вихревых токов обуславливается тем, что если область где сосредоточено переменное магнитное поле, заполнено проводником, в этой области возникнут вихревые токи.