ΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ ΚΑΙ ΡΟΗ

Transcript

1 ΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ ΚΑΙ ΡΟΗ 1 f Buq B: Μαγνητική επαγωγή (Tesa), 1T 1N/A. m Φ B. Α Φ: Μαγνητική Ροή (Webers), 1Wb1T. m 1N. m/a

2 ΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ ΓΥΡΩ ΑΠΟ ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΟ ΑΓΩΓΟ Β i π d : η αγνητική διαπερατότητα του έσου στο οποίο υφίσταται το πεδίο (Wb/A. m) ή (Η/m)

3 ΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ ΚΑΙ ΡΟΗ ΣΤΟ ΕΣΩΤΕΡΙΚΟ ΣΩΛΗΝΟΕΙΔΟΥΣ 3 i Αν h>>r Β Φ Ni h Niπ r h

4 ΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΔΙΑΠΕΡΑΤΟΤΗΤΑ 4 Μαγνητική Διαπερατότητα : Μαγνητική ιδιότητα του έσου, (Η/m) Στο κενό 4π1-7 Η/m Μαγνητικά υλικά Σχετική διαπερατότητα: r / r 1 (στη γραική περιοχή, εξαρτάται από τη αγνητική επαγωγή Β)

5 ΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ ΚΑΙ ΡΟΗ ΣΤΟ ΕΣΩΤΕΡΙΚΟ ΣΩΛΗΝΟΕΙΔΟΥΣ Παράδειγα (Πυρήνας σιδήρου τοροειδούς ορφής) Ν4σπείρες R 5cm r.5cm r 8 i.4a 5 Φ Niπ r φ πr φ Φ Φ Β Α r Niπ r π R r Ni π R 1-3 Wb.5T

6 ΜΑΓΝΗΤΙΚH ΔΥΝΑΜΗ ΚΑΙ ΕΠΑΓΟΜΕΝΗ ΤΑΣΗ 6 df Bu q dq u q d/dt I dq/dt df Bid f Bi

7 ΜΑΓΝΗΤΙΚH ΔΥΝΑΜΗ ΚΑΙ ΕΠΑΓΟΜΕΝΗ ΤΑΣΗ Αρχέγονος κινητήρας 7 f ind Κατάσταση ισορροπίας f ind Bi f f ind P m f ind. u Bi u P e υ i Αρχή διατήρησης ενέργειας: P e P m υ Bu Λειτουργία κινητήρα: υ >Bu

8 Αρχέγονη γεννήτρια ΜΑΓΝΗΤΙΚH ΔΥΝΑΜΗ ΚΑΙ ΕΠΑΓΟΜΕΝΗ ΤΑΣΗ 8 f ind Κατάσταση ισορροπίας f ind Bi f α f ind P m f α. u P m Biu P m P e P e e i e Bu P e Bu i Λειτουργία γεννήτριας: f α > Bi

9 ΕΠΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ ΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ 9 υ N Φ dφ dt NiA φ υ υ L N A φ di dt di dt Αυτεπαγωγή N A L φ Φ N i W ½ L i ½ ΦΝi Φ Φ φ W ½ Ni Α Α φ 1 B A φ

10 ΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ 1 Ηλεκτρικό ανάλογο αγνητικού κυκλώατος F Ni RΦ Περίπτωση τοροειδούς πυρήνα (χωρίς φαινόενα σκέδασης) F Φ φ Α φ R Α

11 ΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ Παράδειγα επίλυσης αγνητικού κυκλώατος κινητήρα DC 11 r R s R r R r r s r Α Α Α s r Α 1.5A 166A-t/Wb 166A-t/Wb 84A-t/Wb R tota R s +R r +R 751 A-t/Wb F Ni A-t Φ F / R tota.66wb B Φ / Α.19T

12 ΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΥΣΤΕΡΗΣΗ 1 Ένταση Μαγνητικού πεδίου Η F φ Ni φ (Α-t/m) Φ NiA φ Φ ΗΑ Φ B. Α Β Η

13 ΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΥΣΤΕΡΗΣΗ 13 Καπύλες αγνήτισης σιδηροαγνητικών υλικών ΕξάρτησηδιαπερατότηταςαπότηνέντασητουαγνητικούπεδίουΗ Κατάσταση κορεσού

14 ΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΥΣΤΕΡΗΣΗ 13 Φαινόενο υστέρησης Βρόγχος υστέρησης (εναλλασσόενη εταβολή Η)

15 ΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΠΩΛΕΙΕΣ 13 Απώλειες πυρήνα λόγω υστέρησης (Περίπτωση αρονικής εταβολής Η(t)) n P h k h f B m A c c έση τιή K h, n : χαρακτηριστικές παράετροι του πυρήνα (n1.5 ) f ω/π B m : Β max

16 ΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΠΩΛΕΙΕΣ 14 Απώλειες δινορευάτων P e k e (AcfB R e m ) Μείωση απωλειών ε κατασκευή πυρήνα από λεπτά ονωένα φύλλα Α i A c /m m φύλλα R i m R c (A P e(i) k ifb e R i P e m P e(i ) m ) 1 P e k e m 1 P e m P e (AcfB R e m )

17 ΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΔΥΝΑΜΕΙΣ 15 dw m f dx dw m -dw R W f -dw/dx dw 1 B A dx f B A A W ½ Φ R 1 B A f ½ Φ f -dw/dx - Φ Α dr dx

18 Μαγνητικός ηλεκτρονόος ΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΔΥΝΑΜΕΙΣ 15 f - ½ Φ dr dx (1) R dr dx Φ A 1 A NiA x A (1) f ½ f NiA ( Ni) A 1 A

19 ΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΔΥΝΑΜΕΙΣ 16 Μαγνητικός διωστήρας f - ½ Φ dr dx (1) R bx dr dx bx Φ Nibx (1) ( Ni) f 4 b

20 ΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΔΥΝΑΜΕΙΣ 17 Παράδειγα: Ηλεκτροαγνήτης ανύψωσης χαλύβδινων κοατιών N6 m 1k Φ f + Α 1 Φ Α Φ R Ni R A 1 + A f.(ni) f 98N i 1.1A