ПРЯМАЯ ВОЗВРАТА И КОЭФФИЦИЕНТ ВОЗВРАТА

Частично заполним зазор б на длине 1_ал (см. рис. 3.18, б) куском магнитномягкого материала. Под действием поля постоянного магнита внесенный кусок намагнитится и поток в теле магнита возрастет.

Ввиду наличия гистерезиса магнитное состояние постоянного магнита будет изменяться ке по участку ab (см. рис. 3.18, в) кривой размагничивания, а по нижней ветви adc частного цикла.

Для упрощения расчетов принято заменять частный цикл прямой линией, соединяющей его вершины. Эту прямую линию называют прямой возврата.

Тангенс угла наклона прямой возврата к оси абсцисс называют коэффициентом возврата. Числовые значения его для различных магнитнотвердых материалов даются в руководствах по постоянным магнитам.

Обозначим длину оставшегося воздушного зазора через б_х (см. Рис. 3.18, б):

Напряженность поля в магнитномягком материале Я_м _с много меньше напряженности поля в магнитнотвердом материале и в воз-Душном зазоре при одном и том же значении магнитной индукции, Поэтому слагаемым Я_м-С/_М._с пренебрегаем по сравнению с остальными.

Магнитное состояние постоянного магнита определяется пересечением прямой возврата с прямой по уравнению (3.12').

Пример 31. Воздушный зазор магнита примера 30 уменьшен вдвое. Найти индукцию в нем.

Решение. Находим N = 131,5 -Ю². Прямая ОА (см. рис. 3.18, в) пересекается с прямой возврата в точке d. Поэтому В_с = =0,4 тл. Такая же индукция будет и в воздушном зазоре, так как S& = S_c.

Следовательно, уменьшение зазора со значения б до б_х привело к увеличению магнитной индукции в нем с 0,3 до 0,4 тл.

Если же зазор 6₂ получить не путем сокращения его со значения б, как в предыдущем примере, а путем выемки из намагниченного сердечника куска длиной б₁₍ то магнитное состояние магнита определится пересечением луча ОА с кривой размагничивания ЪаН_г в точке е. В этом случае Л_с = В& = 0,48 тл, т. е. возрастет по сравнению

с магнитной индукцией примера 31 на ~~' „ ₄ '~~ • 100 = 20%.

Таким образом, магнитный поток в постоянном магните зависит не только от величины воздушного зазора, но и от предыстории установления этого зазора.

МАГНИТНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ И МАГНИТНАЯ ПРОВОДИМОСТЬ УЧАСТКА МАГНИТНОЙ ЦЕПИ. ЗАКОН ОМА

По определению, падение магнитного напряжения (/„ = HI, но

где Ф — поток; S — поперечное сечение участка. Следовательно,

Уравнение (3.14) называют законом Ома для магнитной цепи. Это уравнение устанавливает связь между магнитным напряжением U„ и потоком Ф; R_K называют магнитным сопротивлением участка магнитной цепи. Обратную величину магнитного сопротивления называют магнитной проводимостью

яыдущего _ИЗВестно, что веберамперная характеристика участка итной цепи в общем случае нелинейна. Следовательно, в общем слу-^МЗГН/? и G„ являются функциями магнитного потока (непостоянными ^чае _иЧИНами). Поэтому практически понятиями R_u и G_K, при расчетах ^ве_ль3уются лишь в тех случаях, когда магнитная цепь в целом "ли ее участок, для которых определяются R_№ и G_M, не насыщены. Чаще всего это бывает, когда в магнитной цепи имеется достаточно большой воздушный зазор, спрямляющий веберамперную характеристику магнитной цепи в целом или ее участка.

Магнитное сопротивление R_№ участка цепи можно сопоставить со статическим сопротивлением нелинейного сопротивления R_cr (см. § 2.10) и так же, как последнее, R_M можно использовать при качественном рассмотрении различных вопросов, например вопроса об изменении потоков двух параллельных ветвей при изменении потока в неразветвленной части магнитной цепи (как в § 3.2 по отношению к электрической цепи).

Пример 32. Найти R„ воздушного зазора постоянного магнита и по нему магнитный поток, если б = 0,5 см, площадь поперечного сечения воздушного зазора 5 = 1,5 см². Магнитное напряжение на воздушном зазоре 1920 а.

/?„='=--------------------- ~~^5,1ГЗж~~---------- = 0,256 • 10⁸ г/г¹;

Ф — Ч«— ¹⁹²в _ 7940. 1 0^-8 nfi R_a ~~ 0,256- Iff* - /^U-IU во.

Из курса физики известно о связи между магнитной индукцией В, намагниченностью J и напряженностью магнитного поля Н. Вспомним, что контур с током (', охватывающий площадку А5, создает магнитный момент М = iAS (рис. 3.19, а). Величина^вектора AS численно равна площади AS, а положительное направление вектора AS связано с положительным направлением тока i правилом правоходового винта.

Ферромагнитный кольцевой сердечник, изображенный на рис. 3.19, б, имеет °омотки с числом витков w, по которой проходит ток /. Каждая единица объема ферромагнитного материала обладает некоторым вектором намагниченности J, что при расчете можно рассматривать как результат наличия в ферромагнитном материале контуров с молекулярными токами. Эти токи показаны в сечениях сердечника на Рис. 3.19, в (намагничивающая обмотка с током / на нем не показана).

Среднюю линейную плотность молекулярного тока (а/см), приходящегося на

единицу длины сердечника в направлении А/, обозначим 6_М. Единичный вектор,

совпадающий по направлению с направлением ^_м, обозначим г?. Молекулярный

^то? °мА In" охватывает площадку AS. Положительное направление вектора

^ = ASS⁰ связано с положительным направлением этого тока правилом правохо-

^вого винта. Через S° обозначен единичный вектор по направлению AS.

По определению, намагниченность J представляет собой магнитный момент синицы объема вещества. Среднюю по объему намагниченность вещества / можно ^пРеделить путем деления магнитного момента контура с током 6_мД/я°, охватываю-

Следовательно, средняя по объему намагниченность J численно равна средней \ линейной плотности молекулярного тока и направлена по 5°.

Как видно из рис. 3.19, в, на участках, являющихся смежными между сосед-: ними контурами, молекулярные токи направлены встречно и взаимно компенсируют друг друга. Не скомпенсированными остаются только токи по периферийному контуру (рис. 3.19, г).

Итак, наличие областей самопроизвольной намагниченности в ферромагнитном
теле при расчете можно эквивалентировать протеканием по поверхности этого тела,
считая его неферромагнитным, поверхностного тока с линейной плотностью 6_М, 1
причем по модулю 6_М = /. "

Запишем уравнение по закону полного тока для контура, показанного пунктиром на рис. 3.19, б. При этом учтем, что после введения поверхностного тока сердечник станет неферромагнитным и будет намагничиваться не только током /, протекающим по обмотке с числом витков w, но и поверхностным током с линейной плотностью 6_М.

На длине dl поверхностный ток равен 6_М<# = Jdl. На длине всего сердечника поверхностный ток равен & J dl. Таким образом,

Величину---- У обозначают Н и называют напряженностью магнитного поля.

В отличие от магнитной индукции В и намагниченности J напряженность поля Н не зависит от магнитных свойств намагничиваемого тела. Это и явилось основанием для того, чтобы закон полного тока для любых сред записывать в виде & Н dl = lw.

Если ферромагнитное тело намагничено и по высоте и по толщине неравномерно. то плотность молекулярных токов смежных контуров на рис. 3.19, в будет неодинаковой, а токи на смежных между соседними контурами участках будут компенсироваться неполностью. Отсюда следует, что неравномерно намагниченное ферромагнитное тело при расчете можно заменить таким же в геометрическом смысле неферромагнитным телом, по поверхности которого течет поверхностный ток с плотностью, изменяющейся по высоте тела, а во внутренних точках тела течет объемный ток, плотность которого также изменяется от точки к точке,

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: