Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
ZarównosiłęFe,jakimomentTemożnaobliczyćzenergiielektromagnetycznejWewszczelinie
lub(1.10)
gdzie:Ψ–strumieńskojarzony(liniozwoje)zuzwojeniem,wktórympłynieprądi;x,υ–przesunięcieprzewoduliniowebądźkątowe.
Nazakończenietychrozważańwartosięzastanowićnadporównaniemrównańopisującychsiłęelektromotorycznąeopisaną
równaniemFaradaya(1.1)irównaniemLorentza(1.6).Wprzetwornikachelektromagnetycznych(transformatorach)strumień
magnetycznyΦjestnieruchomy,leczzmiennywczasieizgodniezrównaniem(1.1)wuzwojeniuznimsprzężonymindukuje
napięciee.WmaszynachprądustałegoimaszynachsynchronicznychstrumieńwzbudzeniaΦjeststały,auzwojenietwornika
względemniegowirujeizgodniezrównaniem(1.6)wuzwojeniuindukujesięnapięciee.Owartościindukowanegonapięciadecyduje
względnyruchuzwojeniawzględemstrumieniaΦ.Niemaznaczenia,czywirujestrumieńΦ,czyuzwojenie.Przekształcającrównanie
(1.1)możnaotrzymaćrównanie(1.6).Obliczonyprzebiegnapięciaezjednegoidrugiegorównaniajestidentyczny.
1.2.Materiałystosowanewbudowietransformatorówimaszynelektrycznych
Transformatoryimaszynyelektrycznesąbudowanezmateriałów:elektrycznych,magnetycznychikonstrukcyjnych.Materiały
elektrycznetodrutynawojowewykonanezmiedzi,czasemzaluminiumorazmateriałyizolacyjne,którychjestdużorodzajów.
Materiałamimagnetycznymisążelazoimagnesytrwałe,przyczymżelazojestwykorzystywanegłówniewformieblachy
transformatorowejlubprądnicowej.Podstawoweparametrymateriałówprzewodzącychzestawionowtabeli1.1.
Tabela1.1.Właściwościfizycznemateriałówelektrycznychprzewodzących
Miedź
Aluminium
Żelazo
Srebro
Złoto
Materiał
elektrolityczna
rafinowane
czyste
Gatunek
Gęstość
10,50
8,93
2,72
7,87
19,3
Przewodnośćelektrycznawtemperaturze20°C
57
36
10
62
41
Przewodnośćcieplna
400
250
420
310
84
Temperaturowywspółczynnikwzrosturezystancji
3,9
4,4
6,5
4,1
3,6
Pojemnośćcieplna
400
940
750
250
100
MateriałymagnetycznecharakteryzująsiępętląhisterezyB=f(H).Powierzchniapętlihisterezyjestproporcjonalnadoenergiistrat
wczasiejednegocykluprzemagnesowania.Wtransformatorachimaszynachelektrycznychstratynaprzemagnesowaniepowinnybyć
możliwiemałe,zatemmateriaływykorzystywanedobudowyobwodówmagnetycznychtransformatorówimaszynelektrycznych
wirującychmająpętlehisterezybardzowąskie.Materiałymagnetyczneowąskiejpętlihisterezynosząnazwęmateriałów
magnetyczniemiękkich.Sątakżemateriałymagnetyczneoszerokiejpętlihisterezy,sątotzw.materiałymagnetycznietwarde.Narys.
1.8przedstawionoprzykładowepętlehisterezyB=f(H)ferromagnetykamagnetyczniemiękkiego(pętla1)imagnetycznietwardego
(pętla2).Wielkośćpętlihisterezycharakteryzująparametry:
Br– indukcjaremanentu,tojestindukcjaprzynatężeniupolamagnetycznegoH=0,
HC– natężeniepolamagnetycznegokoercji,tojestprzyindukcjiB=0.
Wczasiemagnesowaniamateriałówmagnetyczniemiękkich,jeślizewnętrznepolemagnetycznespadniedozera(H=0),totakże
indukcjawrdzeniumagnetycznymspadniedozera(B=0).Wmateriałachmagnetycznietwardych,jeślizewnętrznepole
magnetycznespadniedozera(H=0),toindukcjabędziewiększaodzera(B>0).Jesttomagnestrwały.Wartośćindukcjizależy
odfragmentupętlihisterezywdrugiejćwiartceukładuwspółrzędnychB=f(H)iodreluktancjiobwodumagnetycznego,wktórym
namagnesowanymateriałsięznajduje.Fragmentpętlihisterezywdrugiejćwiartceukładuwspółrzędnychnosinazwęcharakterystyki
odmagnesowania.NaprzykładdlablachytransformatorowejnatężenieHC≈50A/m,Br≈0,8 T,adlamagnesówtrwałychNdFeBHc
≈700kA/m,Br≈1,2 T.Znakprzybliżonydotyczygrupymateriałóworóżniącychsięparametrach.RóżnicawnatężeniukoercjiHc
blachytransformatorowejimagnesówneodymowychwynosiczteryrzędy.
Wtransformatorachimaszynachelektrycznychwirującychobwodymagnetyczne(magnetowody)sąpakietowanezblach
ferromagnetycznychmiękkich.Pakietujesiędlatego,żeżelazojestprzewodnikiemprąduinależyograniczyćdominimumtzw.prądy
wirowewmagnetowodach.Wmaszynachelektrycznychstrumieńmagnetycznywiruje,zatemmagnetowodysąpakietowanezblach
krzemowychizotropowych,toznaczyzblach,którychcharakterystykimagnesowaniaB=f(H)wkażdymkierunkusąidentyczne,
standardowozblachizolowanychogrubości0,5mm.Maszynyspecjalne,oobniżonympoziomiestratmocymogąmiećmagnetowód
wykonanyzblachycieńszej0,35mmlub0,23mm.Rdzeniemagnetycznetransformatorów,pracującychprzyczęstotliwościach50–60
