intTypePromotion=1
ADSENSE

Bài giảng Cơ sở Khí cụ điện: Chương 2 - Đoàn Thanh Bảo

Chia sẻ: Năm Tháng Tĩnh Lặng | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:54

125
lượt xem
31
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Cơ sở Khí cụ điện - Chương 2: Nam châm điện (Cơ cấu điện từ) trình bày đại cương về nam châm điện, từ dẫn ở khe hở không khí, mạch từ một chiều, mạch từ xoay chiều, lực hút điện từ của nam châm điện một chiều, lực hút điện từ của nam châm điện xoay chiều, lực hút điện từ của nam châm điện xoay chiều 3 pha, đặc tính động của nam châm điện.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Cơ sở Khí cụ điện: Chương 2 - Đoàn Thanh Bảo

  1. Bài giảng Cơ sở Khí cụ điện CHƯƠNG 2 : NAM CHÂM ĐIỆN (CƠ CẤU ĐIỆN TỪ)
  2. CHƯƠNG 2: NAM CHÂM ĐIỆN (NCĐ) 2.1. Đại cương về NCĐ 2.2. Từ dẫn ở khe hở không khí 2.3. Mạch từ một chiều 2.4. Mạch từ xoay chiều 2.5. Lực hút điện từ của NCĐ một chiều 2.6. Lực hút điện từ của NCĐ xoay chiều 2.7. Lực hút điện từ của NCĐ xchiều 3 pha 2.8. Đặc tính động của NCĐ 2.9. Bài tập
  3. 2.1. ĐẠI CƯƠNG VỀ NCĐ 1) Định nghĩa NCĐ 2) Cấu tạo 3) Nguyên lý 4) Phân loại 5) Các thông số cơ bản của mạch từ 6) Các định luật cơ bản trong mạch từ
  4. 2.1. ĐẠI CƯƠNG VỀ NCĐ 1) Định nghĩa NCĐ: Là loại cơ cấu điện từ biến đổi điện năng thành cơ năng. NCĐ được dùng rộng rãi trong các thiết bị như rơ le, cơ cấu chấp hành của van điện từ, phanh hãm,....
  5. 2.1. ĐẠI CƯƠNG VỀ NCĐ 2) Cấu tạo: 1. Cuộn dđy 2. Mạch từ 3. Nắp mạch từ 4. Lò xo phản lực
  6. 2.1. ĐẠI CƯƠNG VỀ NCĐ 3) Nguyên lý: khi đóng K, dòng điện I chạy qua cuộn dây sẽ tạo sức từ động F=i.w, sinh ra từ thông . Từ thông này có 2 thành phần: +  : đi qua khe hở kkhí làm việc, tạo nên lực hút điện từ (Fđt) ở khe hở  hút nắp về phía lõi của NCĐ. + r : khép từ thân này qua thân kia của mạch từ, glà từ thông rò. Khi mở K, lò xo đưa nắp về vị trí ban đầu.
  7. 2.1. ĐẠI CƯƠNG VỀ NCĐ 4) Phân loại:  Phân theo tính chất của nguồn điện  Cơ cấu điện một chiều.  Cơ cấu điện từ xoay chiều.  Theo cách nối cuộn dây vào nguồn điện  Nối nối tiếp (gọi lă cuộn dòng)  Nối song song (gọi lă cuộn âp)  Theo hình dạng mạch từ:  Mạch từ hút chập (thẳng).  Mạch từ hút xoay (quanh một trục hay một cạnh) mạch từ hút kiểu pittông.
  8. 2.1. ĐẠI CƯƠNG VỀ NCĐ 5) Các thông số cơ bản của mạch từ 1) Sức từ động (stđ): F = i . w [Ampe vòng]. 2) Từ thông (dòng từ):  (Wb).  Wb 3) Mật độ từ cảm: B = (T); (T = 2 ) S m B (T - tesla) [Wb/m2] với 1T = 104 Gauss. 4) Cường độ từ trường H = F/l [A/m]. l: chiều dài đường sức từ (m). 5) Hệ số từ dẫn (độ từ thẩm ): Đặc trưng cho tính dẫn từ của vật liệu từ [H/m].  = B/H (H/m) 7 kk = 0 = 4π. 10[ H/m ] ;
  9. 2.1. ĐẠI CƯƠNG VỀ NCĐ 5) Các thông số cơ bản của mạch từ 1l 1 6) Từ trở mạch từ: R = . (H  S ) l: chiều dài mạch từ (m); S: tiết diện mạch từ (m2). 7) Từ dẫn mạch từ: 1 S G = = . (H ) R l 8) Từ áp rơi trên 1 đoạn mạch từ: U
  10. 2.1. ĐẠI CƯƠNG VỀ NCĐ 5) Các thông số cơ bản của mạch từ Mạch từ: Mạch điện: 1) Sức từ động (stđ): F 1) Sức điện động: E (V) 2) Từ thông (dòng từ):  (Wb). 2) Dòng điện: I (A) 3) Mật độ từ cảm: B (T ) 3) Mật độ dòng điện: J 4) Cđộ từ trường H = F/l [A/m]. 4) Cđộ điện trường: H (V/m) 5) Hệ số từ dẫn:  5) Điện trở suất:  6) Từ trở mạch từ: R 6) Điện trở: R 7) Từ dẫn mạch từ: G 7) Điện dẫn: G 8) Điện áp: U 8) Từ áp: U
  11. 2.1. ĐẠI CƯƠNG VỀ NCĐ 6) Các định luật cơ bản của mạch từ 1. Định luật Ôm : Trong một phân đoạn của mạch từ, từ áp rơ trên nó bằng tích giữa từ thông và từ trở hoặc thương giữa từ thông và từ dẫn : 2. Định luật Kiếckhốp I: Trên mọi điểm của mạch từ, tổng từ thông vào bằng tổng từ thông ra : 3. Định luật Kiếckhốp II: Trong một mạch từ khép kín, tổng từ áp của các đoạn mạch từ bằng tổng sức từ động
  12. 2.1. ĐẠI CƯƠNG VỀ NCĐ 6) Các định luật cơ bản của mạch từ 4. Định luật bảo toàn dòng điện : Tích phân đường của cường độ từ trường theo vòng từ khép kín bằng tổng s.t.đ của vòng từ đó : Định luật toàn dòng điện có thể biến đổi như sau : hoặc : và đây cũng chính là định luật Kiếckhốp II với mạch từ khép kín.
  13. 2.2. Từ dẫn ở khe hở không khí Khi từ thông chạy trong mạch từ và qua khe hở kkhí. Ta có từ trở mạch từ: bằng từ trở sắt từ và từ trở khe hở kkhí . R = RFe + R do Fe >> o nên bỏ qua RFe ≈ 0 Suy ra: R = R → tìm R ? Hay: 1 Rδ = Gδ Tìm G ? Để tìm G ta phải xác định sự phân bố từ trường trong mạch.
  14. 2.2. Từ dẫn ở khe hở không khí Khi cho dđiện chạy qua cuộn dây thì trong cuộn dây có từ thông  đi qua, từ thông này cũng chia làm 3 thành phần: Từ thông chính c: là từ thông đi qua khe hở lviệc  tạo nín lực hút điện từ. Glă từ thông lviệc. Từ thông tản t : là từ thông đi ra ngoài khe hở không khí vă song song với từ thông chính. Ta có:  = c + t : từ thông khe hở kkhí Từ thông rò r : là từ thông không đi qua khe hở kkh  mà khép kín trong không gian giữa lõi và thân mạch từ.
  15. 2.2. Từ dẫn ở khe hở không khí Giá trị r є kết cấu mạch từ, mức độ bão hòa mạch từ và khe hở .  càng lớn thì r càng lớn. Vậy:  = c + t + r =  + r Giá trị r ảnh hưởng rất lớn đến sự lviệc của NCĐ. Nếu r lớn thì  giảm Fđt giảm.
  16. 2.2. Từ dẫn ở khe hở không khí Công thức tính từ dẫn khe hở không khí: δ B δ .S S S Gδ = = = μ 0.  G δ = μ 0. U δ H δ .δ δ δ kk = 0 = 4π.10-7 [ H/m ] S: tiết diện khe hở kkhí = Scực từ (m2) : chiều dài khe hở kkhí (m).
  17. 2.3. Mạch từ một chiều 1. Đặc điểm của mạch từ một chiều:  Dòng điện chạy trong cuộn dây là dòng một chiều, nên s.t.đ và từ thông không biến đổi theo thời gian, do đó không có tổn hao từ trễ và dòng xoáy → mtừ làm bằng thép khối → dễ gia công chế tạo.  Ta có: I = U nên I ko phụ thuộc . Tức là khi  R thay đổi thì I = const.
  18. 2.3. Mạch từ một chiều 2. Các phương pháp tính mạch từ 1 chiều: - Vẽ sơ đồ đẳng trị của mạch từ: dựa vào kết cấu mạch từ và sự phân bố từ thông của mtừ. - Tính G và G - Giải bài toán tìm các thông số chưa biết: thường gặp 2 bài toán sau: + Btoán thuận (Btoán Tkế): biết  tìm iw + Btoán ngược (Btoán Ktra): biết iw tìm 
  19. 2.3. Mạch từ một chiều 3. Tính mạch từ 1 chiều không Ví dụ: xét mtừ hình xuyến xét từ thông rò: có: khe hở kkhí ; tiết (r = 0) diện S; chdài l. Để r = 0 phải thỏa các đkiện: + khe hở  nhỏ + cuộn dây rãi đều trên mạch từ. l U + tiết diện mạch từ: S = const 
  20. 2.3. Mạch từ một chiều 3. Tính mạch từ 1 chiều không xét từ thông rò: Giải ví dụ: a) Bài toán thuận: biết  tìm iw - Sơ đồ đẳng trị: R Ta có:  =  + r mà r = o RFe →  =   F=iw
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2