1

بنام خدا

عنوان:1درس ماشین

بخش اول: مدارهای مغناطیسی

استاد: حسین عزیزی مقدم 91-92نیمسال دوم

2

سرفصل مطالب:مقدمه و تعاريف پایه

i-H رابطة B-Hرابطة

مدار معادل مغناطیسی منحنی مغناطیس شوندگی حل مدار معادل مغناطیسی

محاسبة اندوکتانس حلقة هیسترزیس و محاسبة تلفات فوکو و

هیسترزیسحل مدار مغناطیسی با وجود آهنربای دائم

3

i:رابطة -H با عبور جریان از یک هادی میدان مغناطیسی در اطراف هادی شکل

می گیرد توسط قانون شست Hجهت خطوط شار یا شدت میدان مغناطیسی

دست راست تعیین میشودرابطه بین جریان وشدت میدان مغناطیسی از قانون مداری آمپر

حاصل میشودقانون آمپر: انتگرال خطی شدت میدان مغناطیسی برروی

هرمسیرمسدود معادل مجموع جریانهایی است که بواسطه آن مسیر مسدود احاطه میشود.

4

مثال : یک سیم هادی جریان را در نظر بگیرید. شدت میدان و چگالی شار در اطراف آن را بیابید؟

قانون

آمپر:

5

-B:رابطة H شدت میدان مغناطیسیH چگالی شار ،

را ایجاد می کند . Bمغناطیسی بردار چگالی شار همجت با راستای میدان در هر

نقطه میباشد. چگالی شار: شار عبوری از واحد سطح

ضریب نفوذپذیری مغناطیسی فضای آزاد

ضریب نفوذپذیری مغناطیسی نسبی مادة مغناطیسی

6

مدار معادل مغناطیسی:

هستة مغناطیسی چنبره:

شعاع متوسط هسته MMF: :Rنیروی محرکة مغناطیسی یا

MMF آمپر دور مورد : نیاز برای ایجاد شار مورد نیاز در مدار

مغناطیسی

7

مدار معادل مغناطیسی:

کل شار عبوری از یطح مقطع داده شده

با جایگذاری : 2rA

8

تعریف رلوکتانس یا مقاومت مغناطیسی :

pA

lR

1

مواد با نفوذپذیری مغناطیسی باال مقاومت

عکس مقاومت مغناطیسی هدایت مغنطیسی کمتری دارندمغناطیسی یا پرمانس

نیروی مغناطیس کنندگی با واحد آمپر دور بر متر:

مقاومت مواد مختلف در مقابل نفوذ میدان الکتریکی

9

مثال:

10

مقایسة مقاومت رلوکتانسی با مقاومت الکتریکی

11

مقایسة مدار الکتریکی و مغناطیسی:

12

مقایسة کمیتهای مدار الکتریکی و مغناطیسی:

F

F

13

پارامترهای کلیدی مواد مغناطیسی:

14

مشخصات مواد مغناطیسی:

15

در هسته چنبره با افزایش جریان،شدت میدان مغناطیسی افزایش می یابد چگالی شار در هسته افزایش می یابدHبا افزایش

یا منحنی مغناطیس شوندگی B-Hمنحنی مشخصه چگالی شار در ناحیه ای که شدت میدان مغناطیسی اندازه های کمی دارد

تقریباbخطی افزایش میابد غیر خطی استو ماده مغناطیسی اثر B تغییرات Hدر اندازه های بیشتر

اشباع از خود نشان میدهدمقاومت مغناطیسی مسیر مغناطیسی به چگالی شار بستگی دارد.

بزرگ باشد B کم است مقاومت مغناطیسی کوچک است و هرگاه Bآنگاه که مقاومت مغناطیسی نیز بزرگ است.

تفاوت مدار الکتریکی )مدار مقاومتی( و مغناطیسی: مقاومت به جریان در مدار الکتریکی بستگی ندارد، حال آنکه مقاومت مغناطیسی به چگالی شار

مدار مغناطیسی وابسته است.

منحنی مغناطیس شوندگی:

16

چند مادة B-Hمشخصة فزومغناطیس

17

مقایسة مواد مغناطیسی مختلف بر حسب چگالی شار اشباع:

18

مقایسة مواد مغناطیسی مختلف بر حسب چگالی شار اشباع:

مواد با چگالی اشباع باال:

19

مقایسة مواد مغناطیسی مختلف بر حسب چگالی شار اشباع:

20

چند نمونه ورق مغناطیسی تجاری:

21

جمع بندی: تعاریف پایه و واحد های مورد استفاده در تحلیل مغناطیسی:

22

مدار مغناطیسی با فاصلة هوایی:

مثال:

23

مثال:

24

مثال:

25

26

27

28

29

30

31

Magnetic Circuit with an Air Gap

4

4

2

7

0

10195.5

106

105.23

)104)(6000(

1

)3)(2(

)5.064(11

x

mx

mx

x

cmcm

cmx

A

lR

rcore

6000r

FringingWe approximately account for fringing by adding the length of the gap to the depth

and width in computing effective gap area.

6

24

2

7

70

24

10547.4

1075.8

105.0

104

1

104

1075.8

)5.03()5.02(

x

mx

mx

xR

x

mx

cmcmxcmcmA

gap

gap

gap

Magnetic Circuit with an Air Gap

Aturns

turnsA

N

Fi

Ni

turnsA

xxRF

Wbx

mxTAB

xxx

RRR

gapgap

gapcoretotal

012.2500

1006

1006

)10600.4)(10188.2(

10188.2

)1075.8)(25.0(

10600.410547.410195.5

64

4

24

664

Exercise 15.9

Determine the current required to establish a flux density of 0.5T in the air gap

Exercise 15.9

6

24

2

7

70

24

10842.8

1075.8

101

104

1

104

109

)12()12(

x

mx

mx

xR

x

mx

cmcmxcmcmA

gap

gap

gap

Exercise 15.9

3

4

2

7

0

104.107

104

1027

)104)(5000(

1

)2)(2(

)16282(11

x

mx

mx

x

cmcm

cmxx

A

lR

rcore

Exercise 15.9

A

xxx

N

Ri

mWb

mxTAB

Rxx

RRR

total

gapgap

gap

coregaptotal

027.41000

)1045.0)(10107.010842.8(

45.0

)109)(5.0(

10107.010842.8

366

24

66

A Magnetic Circuit with Reluctances in Series and Parallel

Find the flux density in each gap

a

aa

a

aa

cba

ab

cba

ba

totalc

ba

ctotal

AB

AB

RR

R

dividercurrentRR

R

R

Ni

RR

RR

)(

111

A Magnetic Circuit with Reluctances in Series and Parallel

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

ادامه دارد