Нелинейные магнитные цепи при постоянных магнитных потоках.

Магнитные цепи – часть электротехнического устройства, состоящая из источников, возбуждающих магнитное поле (постоянные магниты, катушки), и магнитопроводов, служащих для концентрации (сосредоточения) магнитного поля в определенной части пространства и придания ему желаемой конфигурации.

Магнитопроводы выполняются из ферромагнитных материалов с высокой магнитной проницаемостью. Т.к. m=f(H), то магнитные цепи нелинейны.

По аналогии:

- I закон Кирхгофа для магнитных цепей;

- II закон Кирхгофа для магнитных цепей;

- закон Ома для магнитных цепей.

Т.е. существует аналогия между электрическими и магнитными величинами:

I, А – Ф, Вб; Е, В – ωI, А; R, Ом – R_м ; U=RI, В – U_м=R_м Ф, А.

Вольтамперным характеристикам НРЭ аналогичны вебер-амперные характеристики участков ферромагнитных магнитопроводов. ВАХ стоится на основании кривой намагничивания материала магнитопровода. Если дана кривая намагничивания материала, то для получения вебер-амперной характеристики умножают B´S и H´l.

Аналогия между электрическими и магнитными цепями при постоянных токах и потоках позволяет распространить все методы и технику расчета нелинейных электрических цепей с НРЭ на магнитные цепи.

Пример

рассчитываем методом 2-х узлов.

11.4 Нелинейные цепи переменного тока.

Основные понятия.

Особенность НЦ переменного тока – зависимость параметров нелинейного элемента от частоты приложенного напряжения и протекающего тока (в дополнение к зависимости от их величины и направления)

Пример:

· кривая перемагничивания дросселя;

· поверхностный эффект в резистивных цепях.

Однако, в цепях переменного тока, в отличие от цепей постоянного тока, нелинейный элемент может быть описан тремя видами характеристик:

· вольт – амперные характеристики для мгновенных значений,

· вебер – амперные характеристики по первым гармоникам,

· кулон – вольтные характеристики для действующих значений.

Если воздействующее на нелинейный элемент напряжение (ток) содержит постоянную составляющую, то вольт – амперные, вебер- амперные или кулон – вольтные характеристики изображают семействами кривых, на которых постоянная составляющая воздействующей величины является параметром.

Характеристики для мгновенных значений связывают мгновенные значения основных определяющих величин – U и i, Ψ и i, q и U.

ВАХ по первым гармоникам – связь между амплитудными (действующими) значениями первых гармоник тока и напряжение на нелинейном элементе.

ВАХ для действующих значений – зависимость между действующими значениями тока и напряжения на нелинейном элементе.

ВАХ по первым гармоникам и действующим значениям получают графическим или аналитическим путем из характеристик для мгновенных значений или снимают опытным путем, экспериментально.