|
|
|
|
|
|
|
5.1.4.1 Zračna reža v
magnetnem krogu
|
|
|
|
|
Neprimerno večji pomen kot Ohmov zakon pa imata v
magnetnih krogih zakon vozlišča magnetnega pretoka in zakon magnetne
napetostne zanke. Primeri magnetnih krogov, v katerih omenjeni
zakonitosti prideta do izraza, so npr. večji transformatorji ter
rotacijski električni stroji (slika 5.1.4.1.1a in
slika 5.1.4.1.1b). Pri
prvih imamo primer deljenja magnetnega pretoka v feromagnetnem jedru, v
drugih pa sklenitev magnetnega pretoka tudi prek zračnih rež in s tem
razporeditev magnetne napetosti na feromagnetno jedro in zračni reži.
Zaradi veliko večje magnetne upornosti zraka od feromagnetnega jedra je,
kot se bomo tudi prepričali z računi, v takih primerih pretežni del
razpoložljive magnetne napetosti potreben za razprostiranje magnetnega
pretoka skozi zračne reže. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Primer
5.1.4.1.1:
|
V magnetnem krogu z zračno režo (slika 5.1.4.1.2a)
želimo ustvariti magnetni pretok z gostoto 0,5 T. Izračunaj potrebno
magnetno napetost, če je feromagnetno jedro iz Si-Fe
elektropločevine, katere magnetilna karakteristika je na
sliki
5.1.3.4.2. |
|
|
|
|
|
Obravnavani magnetni krog je zaporedni magnetni
krog (slika 5.1.4.1.2b), za katerega velja zakon magnetne napetostne
zanke: |
|
|
|
|
|
Θ = ΘFe + Θzr |
|
|
|
|
|
Skozi jedro in zračno režo se pretaka isti
magnetni pretok, zato sta tudi gostoti v obeh praktično enaki.
Izračunajmo najprej magnetno napetost, ki je potrebna za magnetni
pretok skozi zračno režo: |
|
|
|
|
|
Bzr =
μ0 ·
Hzr => Hzr | = |
Bzr
μ0 |
|
| = |
0,5
1,257
·
10-6 |
|
| = |
398 · 103 |
|
A
m |
|
|
|
|
|
|
|
Θzr =
Hzr ·
lzr = 398 · 103
· 2 · 10-3 =
796 A |
|
|
|
|
|
Pri določanju potrebne magnetne napetosti v
feromagnetnem jedru potrebujemo pomoč magnetilne karakteristike na
sliki
5.1.3.4.2. Za gostoto magnetnega pretoka 0,5 T v jedru iz Si-Fe
elektropločevine dobimo iz omenjene karakteristike magnetno poljsko
jakost: |
|
|
|
|
|
HFe | = 100 |
A
m |
|
|
|
|
|
|
|
ΘFe = HFe ·
lFe =
100 · (2 - 0,002) =
19,8 A |
|
|
|
|
|
Potrebna gonilna magnetna napetost je potem: |
|
|
|
|
|
Θ = ΘFe + Θzr
= 796 + 19,8 = 815,8 A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iz primera je razvidno, da je, kot smo napovedali,
skoraj celotna magnetna napetost potrebna za magnetni pretok skozi
zračno režo. Zato pri velikih relativnih permeabilnostih
feromagnetnih jeder, če ni potrebno posebno natančno računati, lahko
padec magnetne napetosti na feromagnetnem jedru (magnetnem vodniku)
zanemarimo, kar računanje močno poenostavi. Za tak primer velja: |
|
|
|
|
|
|
|
Θ
= I · N ≈ Θzr |
oziroma |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Enačba 5.1.4.1.1 |
|
H(A/m); l(m) |
|
|
|
|
|
|
|
Podobno velja za električni tokokrog v primeru, ko
zanemarimo električno upornost vodnikov. Lahko tudi rečemo, da ima
zračna reža v magnetnem krogu s feromagnetnim jedrom vlogo »porabnika«,
feromagnetno jedro pa vlogo vodnikov magnetnega pretoka. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|