자기 회로 란 무엇이며 어디에 사용됩니까?

문자 "o"로 연결된 두 개의 복합 루트 "자석"과 "도체"는 이 전기 장치의 목적을 결정하며, 최소 또는 경우에 따라 특정 손실로 특수 도체를 통해 자속을 안정적으로 전송하도록 만들어졌습니다.

전기 산업은 전기 및 자기 에너지의 상호 의존성, 한 상태에서 다른 상태로의 전환을 널리 사용합니다. 많은 변압기, 초크, 접촉기, 계전기, 시동기, 전기 모터, 발전기 및 기타 유사한 장치가 이 원리에 따라 작동합니다.

그들의 설계에는 전기 에너지를 추가로 변환하기 위해 전류의 통과에 의해 여기된 자속을 전송하는 자기 회로가 포함됩니다. 그것은 전기 장치의 자기 시스템 구성 요소 중 하나입니다.

전기 제품(장치)의 자기 코어(코일 플럭스 가이드) - 전기 제품(장치)의 자기 시스템 또는 별도의 구조 단위 형태의 여러 부품 세트(GOST 18311-80).

자기 코어는 무엇으로 구성되어 있습니까?

자기 특성

디자인에 포함된 물질은 다른 자기 특성을 가질 수 있습니다. 일반적으로 2가지 유형으로 분류됩니다.

1. 약한 자기;

2. 높은 자기.

구분하기 위해 용어를 사용한다. «자기 투자율 µ», 적용된 힘 H의 값에 대한 생성된 자기 유도 B(힘)의 의존성을 결정합니다.

위의 그래프는 강자성체는 자기적 성질이 강한 반면, 상자성체와 반자성체에서는 약함을 보여줍니다.

그러나 전압이 더 증가하면 강자성체의 유도가 감소하기 시작하여 물질의 포화 순간을 특징 짓는 최대 값을 가진 뚜렷한 지점을 갖습니다. 자기 회로의 계산 및 작동에 사용됩니다.

전압 작용이 종료 된 후 자기 특성의 일부는 물질에 남아 있으며 반대 필드가 적용되면 에너지의 일부가이 부분을 극복하는 데 소비됩니다.

따라서 교류 전자기장 회로에는 적용된 힘으로 인한 유도 지연이 있습니다. 강자성체 물질의 자화에 대한 유사한 의존성은 다음과 같은 그래프로 특징 지어집니다. 히스테리시스.

그 위에 점 Hk는 잔류 자기(보자력)를 특징짓는 윤곽선의 폭을 나타냅니다. 크기에 따라 강자성체는 두 가지 범주로 나뉩니다.

1. 부드럽고 좁은 루프가 특징입니다.

2. 높은 보자력으로 단단합니다.

첫 번째 범주에는 철과 퍼몰라의 연질 합금이 포함됩니다. 그들은 자화를 역전시키는 데 최소한의 에너지 소비를 생성하기 때문에 변압기, 전기 모터 및 교류 발전기용 코어를 만드는 데 사용됩니다.

탄소강 및 특수 합금으로 만들어진 경질 강자성체는 다양한 영구 자석 설계에 사용됩니다.

자기 회로 재료를 선택할 때 다음과 같은 손실이 고려됩니다.

• 히스테리시스;

• 자속에 의해 유도된 EMF의 작용에 의해 생성된 맴돌이 전류;

• 자기 점도로 인한 결과.

재료(편집)

합금의 특성

AC 자기 회로 설계의 경우 냉간 압연 또는 열간 압연으로 생산되는 다양한 수준의 합금 첨가물과 함께 특수 등급의 시트 또는 코일형 박벽 강철이 생산됩니다. 또한 냉간 압연 강판은 가격이 비싸지만 유도 손실이 적습니다.

강판과 코일은 플레이트 또는 스트립으로 가공됩니다. 그들은 보호 및 절연을 위해 바니시 층으로 덮여 있습니다. 양면 커버리지가 더 안정적입니다.

DC 회로에서 작동하는 계전기, 시동기 및 접촉기의 경우 자기 코어는 솔리드 블록으로 주조됩니다.

AC 회로

변압기의 자기 코어

단상 장치

그중 두 가지 유형의 자기 회로가 일반적입니다.

1. 스틱;

2. 기갑.

첫 번째 유형은 두 개의 막대로 만들어지며 각 막대에는 고전압 또는 저전압 코일이 있는 두 개의 코일이 별도로 배치됩니다. LV 및 LV 코일이 막대에 배치되면 큰 에너지 소산 흐름이 발생하고 리액턴스 성분이 증가합니다.

로드를 통과하는 자속은 상부 및 하부 요크에 의해 닫힙니다.

장갑형에는 코일과 요크가 있는 로드가 있으며 여기에서 자속이 두 부분으로 나뉩니다. 따라서 그 면적은 요크 단면의 두 배입니다.이러한 구조는 구조에 큰 열 부하가 발생하지 않는 저전력 변압기에서 더 자주 발견됩니다.

전력 변압기는 더 높은 부하의 변환으로 인해 권선이 있는 넓은 냉각 표면이 필요합니다. 통합 계획이 더 적합합니다.

삼상 장치

그들을 위해 원주의 1/3에 위치한 3 개의 단상 자기 회로를 사용하거나 새장에 일반 철 코일을 수집 할 수 있습니다.

그림의 왼쪽 상단 모서리에 표시된 것처럼 120도 각도로 위치한 세 개의 동일한 구조의 공통 자기 회로를 고려하면 중앙 막대 내부에서 총 자속이 균형을 이루고 0과 같습니다.

그러나 실제로는 세 개의 서로 다른 권선이 별도의 로드에 있는 경우 동일한 평면에 있는 단순화된 설계가 더 자주 사용됩니다. 이 방법에서 끝 코일의 자속은 크고 작은 링을 통과하고 중간에서 두 개의 인접한 링을 통과합니다. 고르지 않은 거리 분포의 형성으로 인해 자기 저항의 특정 불균형이 발생합니다.

이는 설계 계산 및 일부 작동 모드, 특히 유휴 상태에 대해 별도의 제한을 부과합니다. 그러나 일반적으로 이러한 자기 회로 방식은 실제로 널리 사용됩니다.

위의 사진에 보이는 자기회로는 판으로 되어 있고, 조립된 막대 위에 코일이 놓여 있습니다. 이 기술은 대형 기계 공원이 있는 자동화 공장에서 사용됩니다.

소규모 산업에서는 테이프 블랭크로 인해 수동 조립 기술을 사용할 수 있습니다. 코일은 처음에 코일 와이어로 만들어진 다음 연속적으로 회전하는 변압기 철 테이프에서 자기 회로가 주변에 설치됩니다.

이러한 꼬인 자기 회로도 막대 및 장갑 유형에 따라 생성됩니다.

스트립 기술의 경우 재료의 허용 두께는 0.2 또는 0.35mm이며 플레이트 설치의 경우 0.35 또는 0.5 이상을 선택할 수 있습니다. 이는 두꺼운 재료로 작업할 때 수동으로 수행하기 어려운 레이어 사이에 테이프를 단단히 감아야 하기 때문입니다.

릴에 테이프를 감을 때 길이가 충분하지 않으면 확장을 결합하고 새 레이어로 안정적으로 누를 수 있습니다. 같은 방식으로 로드 플레이트와 요크는 라멜라 자기 회로에 조립됩니다.이 모든 경우에 조인트는 일반적으로 전체 저항과 에너지 손실에 영향을 미치기 때문에 최소 치수로 만들어야 합니다.

정확한 작업을 위해 이러한 조인트의 생성을 피하려고 시도하고 배제하는 것이 불가능한 경우 가장자리 연삭을 사용하여 금속에 꼭 맞습니다.

구조물을 수동으로 조립할 때 판을 서로 정확하게 맞추는 것은 매우 어렵습니다. 따라서 구멍을 뚫고 핀을 삽입하여 중심을 잘 잡았습니다. 그러나이 방법은 자기 회로의 면적을 약간 줄이고 일반적으로 힘선 및 자기 저항의 통과를 왜곡합니다.

정밀 변압기, 계전기, 스타터용 자기 코어 생산을 전문으로 하는 대규모 자동화 기업은 플레이트 내부의 천공 구멍을 버리고 다른 조립 기술을 사용합니다.

클래드 및 전면 구조

플레이트를 기반으로 제작된 자심은 요크바를 별도로 준비한 후 사진과 같이 코일에 코일을 장착하여 조립할 수 있습니다.

단순화된 맞대기 어셈블리 다이어그램이 오른쪽에 표시됩니다. 그것은 심각한 결점을 가질 수 있습니다. 맴돌이 전류 물결 모양의 빨간색 선이 있는 왼쪽 아래 그림과 같이 코어에서 임계 값으로 이동합니다. 이로 인해 비상 사태가 발생합니다.

이 결함은 자화 자속의 증가에 큰 영향을 미치는 절연층으로 제거됩니다. 그리고 이것은 불필요한 에너지 손실입니다.

경우에 따라 반응성을 높이기 위해 이 간격을 늘릴 필요가 있습니다. 이 기술은 인덕터 및 초크에 사용됩니다.

위에 나열된 이유로 얼굴 조립 방식은 중요하지 않은 구조에 사용됩니다. 자기 회로의 정확한 작동을 위해 적층판이 사용됩니다.

그 원리는 조립 중에 생성된 모든 캐비티가 최소 조인트로 채워지는 방식으로 로드와 요크에 동일한 간격을 생성하고 레이어를 명확하게 분배하는 것을 기반으로 합니다. 이 경우 로드와 요크의 플레이트가 서로 얽혀 강하고 견고한 구조를 형성합니다.

위의 이전 사진은 직사각형 플레이트를 연결하는 적층 방법을 보여줍니다.그러나 일반적으로 45도에서 생성되는 기울어진 구조는 자기 에너지 손실이 더 낮습니다. 전력 변압기의 강력한 자기 회로에 사용됩니다.

사진은 전체 구조의 부분 언로드와 함께 여러 개의 경사판 조립을 보여줍니다.

이 방법을 사용하더라도 지지 표면의 품질과 허용할 수 없는 간격이 없는지 모니터링해야 합니다.

경사판을 사용하는 방법은 자기 회로 모서리에서 자속 손실을 최소화하지만 생산 공정 및 조립 기술을 상당히 복잡하게 만듭니다. 작업의 복잡성 증가로 인해 매우 드물게 사용됩니다.

라미네이트 조립 방법이 더 안정적입니다. 디자인이 견고하고 필요한 부품 수가 적으며 사전 준비된 방법을 사용하여 조립됩니다.

이 방법을 사용하면 플레이트에서 공통 구조가 생성됩니다. 자기 회로를 완전히 조립한 후에는 코일을 설치해야 합니다.

이렇게하려면 이미 조립 된 상부 요크를 분해하여 모든 플레이트를 연속적으로 제거해야합니다. 이러한 불필요한 작업을 없애기 위해 준비된 코일 내부에 자기 회로를 직접 조립하는 기술이 개발되었습니다.

적층 구조의 단순화된 모델

저전력 변압기는 종종 정밀한 자기 제어가 필요하지 않습니다. 이를 위해 준비된 템플릿에 따라 스탬핑 방법을 사용하여 블랭크를 만든 다음 절연 바니시로 코팅하고 대부분 한쪽에 코팅합니다.

왼쪽 자기 회로 어셈블리는 위와 아래의 코일에 블랭크를 삽입하여 생성되고 오른쪽은 가운데 막대를 구부려 내부 코일 구멍에 삽입할 수 있습니다. 이러한 방법에서는 지지판 사이에 작은 에어 갭이 형성됩니다.

세트를 조립한 후 패스너로 플레이트를 단단히 누릅니다. 자기 손실로 인한 맴돌이 전류를 줄이기 위해 절연 층이 적용됩니다.

릴레이, 스타터의 자기 회로 특성

자속 통과 경로를 생성하는 원리는 동일하게 유지되었습니다. 자기 회로만 두 부분으로 나뉩니다.

1. 움직일 수 있는 것,

2. 영구적으로 고정.

자속이 발생하면 고정 접점과 함께 가동 전기자가 전자석 원리에 의해 끌리고 사라지면 기계식 스프링의 작용으로 원래 상태로 돌아갑니다.

단락

교류는 크기와 진폭이 지속적으로 변합니다. 이러한 변화는 자속과 전기자의 움직이는 부분으로 전달되어 윙윙거리거나 진동할 수 있습니다. 이 현상을 없애기 위해 단락을 삽입하여 자기 회로를 분리합니다.

자속의 분기와 그 부분 중 하나의 위상 편이가 형성됩니다. 그런 다음 한 분기의 영점을 건너면 두 번째 분기에 진동 방지력이 작용하고 그 반대도 마찬가지입니다.

DC 장치용 자기 코어

이러한 회로에서는 고조파 정현파 진동으로 나타나는 맴돌이 전류의 유해한 영향을 처리할 필요가 없습니다.자기 코어의 경우 박판 조립체를 사용하지 않고 일체형 주조 방식으로 직사각형 또는 둥근 부품으로 만듭니다.

이 경우 코일이 장착되는 코어는 둥글고 하우징과 요크는 직사각형입니다.

초기 당기는 힘을 줄이기 위해 자기 회로의 분리된 부분 사이의 공극이 작습니다.

전기 기계의 자기 회로

고정자 필드에서 회전하는 가동 로터의 존재는 특별한 특성을 필요로 합니다. 전기 모터 디자인 그리고 발전기. 내부에는 최소 치수를 보장하기 위해 전류가 흐르는 코일을 배치해야 합니다.

이를 위해 자기 회로에 직접 와이어를 배치하기 위한 캐비티가 만들어집니다. 이를 위해 플레이트를 스탬핑하는 즉시 채널이 생성되며 조립 후 코일에 대한 준비 라인이 됩니다.

따라서 자기 회로는 많은 전기 장치의 필수적인 부분이며 자속을 전달하는 역할을 합니다.