Що таке магнітопровід: конструкція, види, використання

Що таке магнітопровід: конструкція, види, використанняЄ такі важливі деталі, без яких не зможуть працювати дуже багато пристрою. Здавалося б, самі по собі вони ніяк використовуватися не можуть, а от у складі конструкції того чи іншого механізму просто незамінні. До таких деталей належать магнітопроводи. Вони використовуються в трансформаторах, дроселях, пускачі, реле. І це ще не повний список. Магнітопроводи застосовуються в магнітних головках, запам’ятовуючих пристроях, генераторах і електродвигунах. Список вселяє, чи не правда? Давайте ж спробуємо розібратися, що таке магнітопровід, і чому він незамінний помічник у роботі електричних пристроїв.

Магнітопроводом називається механізм, призначений для того, щоб через нього з невеликими втратами проходив магнітний потік, який збуджується за допомогою електроструму в обмотці того пристрою, до якого належить наш магнітопровід. Саме здатність переводити електричну енергію в магнітну, робить його таким корисним для роботи багатьох пристроїв.

Конструкція магнітопровода

Перш ніж говорити про конструкції магнітопроводу, слід ввести декілька понять. Насамперед зазначимо, що до його складу входять 2 основні групи речовин, за своїм магнітним властивостям що підрозділяються на слабомагнітних і сильномагнитных. На ці групи вони поділяються в залежності від такої властивості, як магнітна проникність, яка визначається як між показником магнітна індукція і величиною прикладеної напруги. У відповідності з цією залежністю речовини можна розділити на феромагнетики, парамагнетики і диамагнетики. У першої групи магнітні властивості виражені явно, а в двох останніх – слабо. Але у феромагнетика є особливість, про яку не можна не згадати. У них є 1 максимальна точка індукції (вона називається ще моментом насичення), досягаючи якої індукція починає знижуватися. При розрахунках магнітної ланцюга використовується саме це максимальне значення.
Коли напруженість перестає впливати на речовину, деякі магнітні властивості у нього залишаються. Якщо в цей момент ми скористаємося впливом протилежної поля, то його речовина буде витрачати енергію на його подолання.

З цією властивістю пов’язана така особливість ланцюга з змінним електромагнітним полем, як те, що індукція відстає від прикладеної напруги. Для характеристики цієї властивості використовується графік, який називається гістерезисом.Що таке магнітопровід: конструкція, види, використання

Якщо подивитися на графік, ми побачимо різну ширину петлі, що характеризує показники залишкового магнетизму, які ще називають коерцитивною силою. В залежності від ширини цієї петлі групу феромагнетиків ділять на дві підгрупи – з вузькою петлею (це м’які феромагнетики) і з широкою (а це тверді). До перших відносяться такі матеріали, як залізо. Їх сфера застосування – трансформатори, двигуни і генератори. Друга категорія – це вуглецева сталь і ще деякі сплави, застосовувані для постійних магнітів.

Коли вибирається матеріал на магнітопровід, дуже важливо врахувати втрати при гистерзисе, при вихрових струмах, а також на післядію.

Важливо згадати і таку особливість, як специфічність матеріалів, які використовуються для магнітопроводів. Так, наприклад, для пристроїв змінного струму застосовується спеціальна тонкостінна сталь з легуючими добавками. Вона буває в листах або рулонах. Залежно від способу виробництва відрізняється і ціна матеріалу, сталь, виготовлена методом холодного прокату дорожче (але варто відзначити, що у неї і менше індукційні втрати).

Наступним етапом монтажу магнітопровода є вирізання пластин або стрічок і покриття їх захисним шаром лаку і ізоляцією.

Слід зазначити, що для таких конструкцій, як пускачі, контактори, реле постійного струму дещо інша технологія виготовлення магнітопроводів. У цьому випадку вони відливаються цільними деталями.

Види магнітопроводів і їх використання

Давайте трохи детальніше зупинимося на особливостях магнітопроводів, призначених для різних пристроїв.

Для трансформаторів використовуються однофазні або трифазні магнітопроводи. Серед однофазних можна виділити стрижневі і броньові пристрою. Стрижневий магнітопровід складається з двох стрижнів, на які проводиться установка двох котушок з обмотками. Броньовий магнітопровід складається із стрижня, на якому розташовані обмотки і ярма. Від стрижня відбувається роздвоєння магнітного потоку на 2 частини. Такий тип магнітопровода використовується в трансформаторі малих потужностей. Це пов’язано з тим, що він не пристосований до високим тепловим навантаженням. Стрижневий магнітопровід, у якого більша площа для охолодження обмотки, краще підходить для силових транформаторов.

Для трифазних пристроїв використовується або 3 однофазних конструкції, або збирається загальна обмотка з окремими осередками.

Найбільш часто застосовувана конструкція в цьому випадку – це розташування обмоток на окремому стрижні.
Якщо виробництво невелике, то магнітопровід там часто монтують своїми силами зі стрічок-заготовок. Тобто на готову котушку з дротом намотують стрічки з заліза – магнітопровід.Що таке магнітопровід: конструкція, види, використання

При цьому якщо використовуються стрічки, то їх товщина повинна бути 0.2 або 0,35 мм, а якщо пластини – то 0,35 або 0,5 мм. Це пов’язано з тим, стрічка має бути намотана дуже щільно, що неможливо зробити, якщо товщина матеріалу дуже велика.

Для реле і пускачів принципово конструкція магнітопровода не змінюється. Відмінність лише в тому, що в нього входить 2 частини – рухлива і стаціонарна. Якщо з’являється магнітний потік, то рухома частина з контактом притягається як магніт, а якщо немає магнітного потоку, то вона повертається в попереднє положення.
Магнітопроводи, що працюють з постійним струмом, виготовляється за допомогою відливу цілісної деталі, тонкі пластини для них не використовуються. Сердечник у них круглої форми, а корпус і ярмо – прямокутні.
Магнітопровід для електричної машини дещо відрізняється по конструкції. Це пов’язано з наявністю рухомого ротора. В магнітопроводі в цьому випадку робляться порожні простори для розташування там проводів, адже всередині них розташовані обмотки, де тече струм для забезпечення мінімальних габаритів.

Поділитися з друзями
Ремонт та вироби своїми руками