什麼是磁路，用在什麼地方

由字母“o”連接的兩個複合詞根“磁鐵”和“導體”決定了該電氣設備的用途，其創建目的是通過特殊導體可靠地傳輸磁通量，而損失最小或在某些情況下有一定損失。

電氣工業廣泛使用電能和磁能的相互依存關係，它們從一種狀態轉變為另一種狀態。許多變壓器、扼流圈、接觸器、繼電器、啟動器、電動機、發電機和其他類似設備都基於此原理工作。

他們的設計包括一個磁路，該磁路傳輸由電流通過而激發的磁通量，以進一步轉換電能。它是電氣設備磁系的組成部分之一。

電氣產品（設備）的磁芯（線圈磁導）——電氣產品（設備）的磁系統或以單獨結構單元的形式由其若干部分組成的一組（GOST 18311-80）。

磁芯是由什麼製成的？

磁性特性

其設計中包含的物質可以具有不同的磁性。它們通常分為兩類：

1.弱磁性；

2. 強磁性。

為了區分它們，使用了術語 «磁導率µ», 這決定了所產生的磁感應 B (力) 對所施加的力 H 值的依賴性。

上圖表明，鐵磁體具有很強的磁性，而順磁體和抗磁體則較弱。

然而，隨著電壓的進一步增加，鐵磁體的感應開始減少，具有一個具有最大值的明顯點，該點表徵了物質飽和的時刻。它用於磁路的計算和操作。

電壓作用終止後，物質的一部分磁性還保留著，如果給它加上一個相反的磁場，那麼它的一部分能量就會被用來克服這部分。

因此，在交變電磁場電路中，施加的力會產生感應滯後。對鐵磁體物質磁化強度的類似依賴性由稱為的圖表表徵 遲滯.

在其上，點 Hk 顯示表徵剩磁（矯頑力）的輪廓寬度。根據其大小，鐵磁體分為兩類：

1.柔軟，特點是圈窄；

2.堅硬，具有高矯頑力。

第一類包括鐵和 permola 的軟合金。它們用於製造變壓器、電動機和交流發電機的鐵芯，因為它們產生最小的能量消耗來反轉磁化。

由碳鋼和特殊合金製成的硬鐵磁體用於各種永磁體設計。

在為磁路選擇材料時，需要考慮以下方面的損耗：

• 遲滯；

• 磁通感應電動勢作用產生的渦流；

• 結果由於磁粘性。

材料（編輯）

合金的特性

對於交流磁路設計，特殊等級的板材或卷材薄壁鋼具有不同程度的合金添加，通過冷軋或熱軋生產。此外，冷軋鋼更貴，但感應損耗更小。

鋼板和鋼捲被加工成板材或鋼帶。它們覆蓋有一層清漆，用於保護和絕緣。雙面覆蓋更可靠。

對於在直流電路中工作的繼電器、啟動器和接觸器，磁芯採用實心塊鑄造。

交流電路

變壓器磁芯

單相設備

其中，常見的有兩種磁路：

1.堅持；

2.裝甲。

第一種由兩根桿製成，每根桿上分別放置兩個帶高壓或低壓線圈的線圈。如果在棒上放置低壓和低壓線圈，則會產生較大的能量耗散流，電抗分量會增加。

通過桿的磁通量被上下磁軛封閉。

鎧裝型有一個帶有線圈和軛的桿，磁通量從中分成兩半。因此，它的面積是磁軛橫截面的兩倍。這種結構更常見於低功率變壓器，其結構上不會產生大的熱負荷。

由於更高負載的轉換，電力變壓器需要帶有繞組的大冷卻表面。綜合方案更適合他們。

三相設備

對於它們，您可以使用位於圓周三分之一處的三個單相磁路，或者在它們的籠子中收集普通鐵線圈。

如果我們考慮位於 120 度角的三個相同結構的共同磁路，如圖左上角所示，那麼在中心桿內，總磁通量將平衡並等於零。

然而，在實踐中，當三個不同的繞組位於單獨的桿上時，更經常使用位於同一平面的簡化設計。在這種方法中，末端線圈的磁通量穿過大小環，並從中間穿過兩個相鄰的環。由於距離分佈不均勻的形成，產生了一定的磁阻不平衡。

它對設計計算和某些操作模式（尤其是怠速）施加了單獨的限制。但總的來說，這種磁路方案在實際​​中應用比較廣泛。

上圖所示的磁路由板製成，線圈放置在組裝好的棒上。該技術用於擁有大型機械園區的自動化工廠。

在小型工業中，由於帶坯，可以使用手動組裝技術，當線圈最初是用盤繞的電線製成的，然後用連續匝數的變壓器鐵帶在其周圍安裝磁路。

這種扭曲的磁路也是根據條形和鎧裝類型創建的。

對於條帶技術，材料的允許厚度為0.2或0.35毫米，對於板材安裝，可以選擇0.35或0.5甚至更多。這是因為需要將膠帶緊緊地纏繞在層與層之間，這在處理厚材料時很難手動完成。

如果在捲軸上纏繞膠帶時，其長度不夠，則可以在其上加入延伸部分，並用新層可靠地壓緊它。以同樣的方式，桿和磁軛的板組裝在層狀磁路中。在所有這些情況下，接頭必須具有最小尺寸，因為它們通常會影響總磁阻和能量損失。

為了精確工作，盡量避免產生此類接頭，當無法排除時，他們會使用邊緣打磨，實現金屬的緊密配合。

手動組裝結構時，很難將板彼此精確定位。因此，在其中鑽孔並插入銷釘，以確保良好的定心。但這種方法略微減小了磁路面積，扭曲了力線的通道和一般的磁阻。

專業生產精密變壓器、繼電器、啟動器磁芯的大型自動化企業已經摒棄了板材內部的打孔，轉而採用其他組裝技術。

包層和正面結構

如圖所示，可以通過單獨準備磁軛條，然後用線圈安裝線圈來組裝以板為基礎的磁芯。

右側顯示了簡化的槍托裝配圖。它可能有一個嚴重的缺點——“鋼鐵之火”，其特點是外觀 渦流 在核心到臨界值如下圖左側的紅色波浪線所示。這造成了緊急情況。

該缺陷用絕緣層消除，這顯著影響磁化通量的增加。而這些都是不必要的能量損失。

在某些情況下，有必要增加此間隙以增加反應性。該技術用於電感器和扼流圈。

由於上述原因，面組裝方案用於非關鍵結構。為了磁路的精確操作，使用了層壓板。

它的原理是基於層的清晰分佈以及在桿和軛中創建相等間隙的方式，以便在組裝過程中所有創建的空腔都被最小的接頭填充。在這種情況下，桿和軛的板相互纏繞在一起，形成堅固而堅固的結構。

上面的前一張照片顯示了連接矩形板的層壓方法。然而，通常以 45 度創建的傾斜結構具有較低的磁能損失。它們用於電力變壓器的強大磁路。

圖為數塊斜板拼裝，整體結構局部卸荷。

即使使用這種方法，也有必要監控支撐表面的質量以及其中是否存在不可接受的間隙。

使用傾斜板的方法確保了磁路拐角處的磁通量損失最小，但生產過程和裝配技術明顯複雜化。由於工作的複雜性增加，它很少被使用。

疊層組裝方式更可靠。該設計堅固耐用，需要的零件更少，並且使用預先準備好的方法進行組裝。

使用這種方法，可以從板中創建通用結構。磁路組裝完成後，有必要在其上安裝線圈。

為此，有必要拆卸已經組裝好的上軛，依次移除其所有板。為了消除這種不必要的操作，開發了直接在準備好的線圈內部組裝磁路的技術。

疊層結構的簡化模型

小功率變壓器通常不需要精確的磁控制。對於他們來說，毛坯是根據準備好的模板使用沖壓方法製作的，然後塗上絕緣清漆，最常見的是在一側塗上絕緣漆。

左邊的磁路組件是通過將空白插入上下線圈而創建的，右邊的磁路組件允許您彎曲並將中心桿插入內部線圈孔中。在這些方法中，在支撐板之間形成小的氣隙。

組裝完成後，板材被緊固件緊緊壓緊。為了減少帶有磁損耗的渦流，對它們施加了一層絕緣層。

繼電器、啟動器的磁路特性

創建磁通量通過路徑的原理保持不變。僅磁路分為兩部分：

1. 可移動的；

2.永久固定。

當產生磁通量時，動銜鐵連同固定在其上的觸點，利用電磁鐵的原理被吸引，當磁通量消失時，又在機械彈簧的作用下恢復原狀。

短路

交流電的大小和幅度不斷變化。這些變化被傳遞到磁通量和電樞的運動部分，它們會發出嗡嗡聲和振動。為了消除這種現象，通過插入短路將磁路分開。

其中形成了磁通量的分叉和其中一部分的相移。然後，當穿過一個分支的零點時，防振力作用在第二個分支上，反之亦然。

直流設備用磁芯

在這些電路中，無需處理渦流的有害影響，渦流本身表現為諧波正弦振盪。對於磁芯，不使用薄板組件，而是用矩形或圓形零件通過整體鑄造的方法製成。

在這種情況下，安裝線圈的鐵芯是圓形的，外殼和磁軛是矩形的。

為了減小初始拉力，磁路分離部分之間的氣隙很小。

電機磁路

在定子磁場中旋轉的可移動轉子的存在需要特殊特性 電動機設計 和發電機。在它們內部，需要佈置電流流過的線圈，以確保最小尺寸。

為此，在磁路中直接鋪設了空腔。為此，在沖壓板時立即在其中創建通道，組裝後這些通道是線圈的準備線。

因此，磁路是許多電氣設備的組成部分，用於傳輸磁通量。