Магнитопровод

Магнитопровод

Выполнил 71 21 гр Туракулов С

Принял (а ) Бегматова М

ПЛАН

• ПЛАН
• Магнитопроводы трансформаторов
• Преимущества магнитопровода
• Процесс намагничивания магнитопровода

Два составных корня «магнит» и «провод», соединенные буквой «о», определяют назначение этого электротехнического устройства, созданного для надежного пропускания магнитного потока по специальному проводнику с минимальными или, в отдельных случаях, определенными потерями.
Электротехническая промышленность широко использует взаимную зависимость электрической и магнитной энергий, переход их из одного состояния в другое. На этом принципе работают многочисленные трансформаторы, дроссели, контакторы, реле, пускатели, электродвигатели, генераторы и другие подобные устройства.
Что такое магнитопровод
Магнитопровод-это деталь трансформатора,предназначенная для прохождения магнитного потока.Этот поток в сетевом трансформаторе появляется,когда первичную-сетевую обмотку подключаем в сеть 220В,которая имеет синусоидальную форму напряжения.Возле этой катушки образуется электромагнитное поле,магнитная составляющая которого передается магнитопроводом и он становится магнитом,полюса которого изменяются 50 раз север и 50 раз юг за одну секунду.Если на магнитопровод вставить еще одну катушку-понижающую,то при подключении к ней нагрузки в ней индуцируется ЭДС.
Магнитопроводы разделяют на три группы:

• пластинчатые,
• лентные (ленточные),
• формованные.

Однофазные устройства
Среди них распространены два вида магнитопроводов:
1. стержневой;
2. броневой.
Первый тип выполнен двумя стержнями, на каждом из которых раздельно надеты две катушки с обмотками высокого или низкого напряжения. Если размещать на стержне по одной обмотке ВН и НН, то возникают большие потоки рассеивания энергии, возрастает составляющая реактивного сопротивления.
Броневой тип имеет стержень с обмотками и ярмами, от которого магнитный поток раздваивается на две половины. Поэтому его площадь в два раза превышает сечение ярма. Такие конструкции чаще встречаются в трансформаторах малой мощности, где не создаются большие тепловые нагрузки на конструкцию.
Магнитопроводы трансформаторов
Трехфазные устройства
Для них можно использовать три однофазных магнитопровода, разнесенных на одну треть длины окружности или собрать обмотки на общем железе в своих ячейках.
При этом способе магнитный поток от крайних катушек проходит по большому и малому кольцу, а от средней — по двум соседним. За счет образования неравномерного распределения дистанций создается определенный дисбаланс магнитных сопротивлений.
Он накладывает отдельные ограничения для расчетов конструкции и некоторых режимов эксплуатации, особенно холостого хода. Но в целом такая схема магнитопровода широко применяется на практике.
На маленьких производствах может использоваться технология ручной сборки за счет ленточных заготовок, когда первоначально изготавливается катушка с намотанным проводом, а после этого вокруг нее последовательными витками монтируется магнитопровод из ленты трансформаторного железа.
Преимущества магнитопровода
На действии сердечника основана работа преобразования напряжения в трансформаторе, поэтому деталь должна иметь высокие характеристики. Основные преимущественные показатели:

• минимум потерь электроэнергии при максимуме напряжения;
• невысокая себестоимость и розничная цена;
• высокая магнитопроводящая способность;
• несложное производство, простая сборка;
• возможность выполнения деталей любой формы;
• наличие нескольких разновидностей конструкций;
• прочность и долгий срок службы по сравнению с другими подобными деталями.

Процесс намагничивания магнитопровода в однофазном трансформаторе
Пусть на вход трансформатора поступает идеальное синусоидальное напряжение, пусть r1 и x1 трансформатора пренебрежимо малы, тогда в режиме холостого хода напряжение U1 должно полностью уравновешиваться ЭДС трансформатора  ЭДС трансформатора тоже должна быть строго синусоидальной. Такую ЭДС мы получим, если магнитный поток (или индукция) будет строго синусоидален
Основная кривая намагничивания зависит только от ферромагнетика. В намагничивающем токе в явном виде присутствует третья гармоника. Она находится в противофазе с первой. Несинусоидальность тока вызывает несинусоидальность падения напряжения на всех элементах. Высшие гармоники забивают потерями все железо и т.д.
x0, r0—намагничивающая ветвь,
x0—реактивное сопротивление, в нашей схеме моделирует возникновение рабочего магнитного потока,
x0, r0—нелинейны,
r0—моделирует магнитные потери,
P0 ~ E2
В этой схеме только x нелинейно, теперь избавились от нелинейности r , т.к. I0 акт линейное. Обе схемы замещения, учитывая нелинейность сопротивлений, не позволяют учесть нелинейность искажений. Они хороши для действующих значений. Нелинейностью можно пренебречь, если напряжение на входе трансформатора не меняется, несинусоидальностью намагничивающего тока можно пренебречь

Литература

• А. В. Иванов-Смоленский, «Электрические машины», М., «Энергия», 1980 г.

Амелин С.А. Магнитные элементы электронных устройств. Курс лекций. Филиал ФГБОУ ВПО «НИУ «МЭИ», Смоленск, 2012г.-123с.
Сидоров И.Н. и др. Малогабаритные магнитопроводы и сердечники: Справочник/ И.Н. Сидоров, А.А. Христинин, С.В. Скорняков. – М.: Радио и связь, 1989. – 384с.:ил.