<< Chapter < Page Chapter >> Page >
Phần này trình bày đại cương về nam châm điện

Đại cương về nam châm điện

Khái niệm

Dòng điện chạy trong cuộn dây sẽ sinh ra từ trường. Vật liệu sắt từ đặt trong từ trường này sẽ bị từ hóa và có cực tính ngược lại với cực tính của cuộn dây, cho nên sẽ bị hút về phía cuộn dây hình minh họa.

Nếu đổi chiều dòng điện trong cuộn dây thì từ trường trong cuộn dây cũng đổi chiều và vật liệu sắt từ bị từ hóa có cực tính ngược với cực tính cuộn dây, cho nên chiều lực hút không đổi.

Vật liệu sắt từ có độ từ thẩm lớn hơn rất nhiều của không khí nên từ trở toàn bộ mạch từ hầu như chỉ phụ thuộc vào từ trở khe hở không khí. Ta thường dùng khái niệm độ từ dẫn:

G = 1 R μ size 12{G= { {1} over {R rSub { size 8{μ} } } } } {} (5.1)

Do tính chất tương đương giữa mạch từ và mạch điện nên trong mạch từ, từ dẫn tỉ lệ thuận với tiết diện mạch từ và tỉ lệ nghịch với chiều dài khe hở không khí.

G = μ 0 . S δ Wb A size 12{G=μ rSub { size 8{0} } "." { {S} over {δ} } left [ { {"Wb"} over {A} } right ]} {} (5.2)

Trong đó:

+0 từ thẩm không khí bằng 1,25.10-8[Wb/A.cm]

+S[cm2] tiết diện từ thông đi qua.

+ [cm] chiều dài khe không khí.

Chú ý: công thức trên chỉ đúng với giả thiết từ thông trong khe không khí phân bố đều (các đường sức từ phải song song) khi khe hở bé. Khi khe hở lớn tính toán phức tạp tùy yêu cầu cụ thể việc tính toán có các phương pháp khác nhau.

Một số công thức dùng trong tính toán mạch từ

B = φ S size 12{B= { {φ} over {S} } } {} Wb cm 2 size 12{ left [ { { ital "Wb"} over { ital "cm" rSup { size 8{2} } } } right ]} {}

H : {} Cường độ từ trường [ A/cm]=1,25 [Osted]

μ = B H ; F size 12{μ= { {B} over {H} } ;F} {} = IW :là sức từ động [A.vòng]

+ Định luật toàn dòng điện l Hdl = I W = F size 12{ lInt cSub { size 8{l} } { ital "Hdl"=I} W=F} {}

+ Định luật Ôm cho mạch từ: φ = IW . G = IW R M size 12{φ= ital "IW" "." G= { { ital "IW"} over {R rSub { size 8{M} } } } } {}

+ Định luật Kiếc khốp I cho mạch từ: i = 1 n φ i = 0 size 12{ Sum cSub { size 8{i=1} } cSup { size 8{n} } {φ rSub { size 8{i} } =0} } {} tại một điểm.

+ Định luật Kiếc khốp II cho mạch từ: trong một mạch từ khép kín có:

i = 0 n φ i R μi = i = 0 n F i size 12{ Sum cSub { size 8{i=0} } cSup { size 8{n} } {φ rSub { size 8{i} } R rSub { size 8{μi} } = Sum cSub { size 8{i=0} } cSup { size 8{n} } {F rSub { size 8{i} } } } } {}

Phân loại cơ cấu điện từ

Phân theo tính chất của nguồn điện

- Cơ cấu điện từ một chiều.

- Cơ cấu điện từ xoay chiều.

Theo cách nối cuộn dây vào nguồn điện

- Nối nối tiếp.

- Nối song song.

Theo hình dạng mạch từ

- Mạ̣ch từ hút chập (thẳng).

- Mạch từ hút xoay (quanh một trục hay một cạnh), mạch từ hút kiểu pít tông.

Trong quá trình làm việc nắp mạch từ chuyển động khe hở không khí giữa nắp và lõi thay đổi nên lực hút điện từ cũng thay đổi. Thường để tính toán mạch từ nam châm điện người ta dùng hai phương pháp (sẽ nêu sau).

Tính lực hút điện từ nam châm điện một chiều

Tính lực hút điện từ bằng phương pháp cân bằng năng lượng

Năng lượng từ trường và điện cảm

Xét mạch từ như hình minh họa

Khi cho dòng điện i vào cuộn dây w có:

u = R . i + dt hay uidt = R . i 2 . dt + i dt dt ( 5 . 3 ) alignl { stack { size 12{u=R "." i+ { {dψ} over { ital "dt"} } "hay"} {} #size 12{ ital "uidt"=R "." i rSup { size 8{2} } "." ital "dt"+i { {dψ} over { ital "dt"} } ital "dt"" " \( 5 "." 3 \) } {} } } {}

Lấy tích phân hai vế phương trình trên ta có :

0 t uidt = 0 t i 2 Rdt + 0 t i dt dt size 12{ Int cSub { size 8{0} } cSup { size 8{t} } { ital "uidt"= Int cSub { size 8{0} } cSup { size 8{t} } {i rSup { size 8{2} } ital "Rdt"+ Int cSub { size 8{0} } cSup { size 8{t} } {i} { {dψ} over { ital "dt"} } ital "dt"} } } {} (5.4)

Trong đó ta có:

0 t uidt size 12{ Int cSub { size 8{0} } cSup { size 8{t} } { ital "uidt"} } {} là năng lượng nguồn cung cấp.

0 t Ri 2 dt size 12{ Int cSub { size 8{0} } cSup { size 8{t} } { ital "Ri" rSup { size 8{2} } ital "dt"} } {} là năng lượng tiêu hao trên điện trở cuộn dây w

0 t i dt dt = W t size 12{ Int cSub { size 8{0} } cSup { size 8{t} } {i { {dψ} over { ital "dt"} } ital "dt"=W rSub { size 8{t} } } } {} là năng lượng tích lũy trong từ trường có:

W t = 0 ψ id ψ size 12{W rSub { size 8{t} } = Int cSub { size 8{0} } cSup { size 8{ψ} } { ital "id"ψ} } {} (5.5)

Biểu diễn bởi hình minh họa trên chính là diện tích phần tam giác cong oab có quan hệ  và i là phi tuyến.

Questions & Answers

Application of nanotechnology in medicine
what is variations in raman spectra for nanomaterials
Jyoti Reply
I only see partial conversation and what's the question here!
Crow Reply
what about nanotechnology for water purification
RAW Reply
please someone correct me if I'm wrong but I think one can use nanoparticles, specially silver nanoparticles for water treatment.
Damian
yes that's correct
Professor
I think
Professor
what is the stm
Brian Reply
is there industrial application of fullrenes. What is the method to prepare fullrene on large scale.?
Rafiq
industrial application...? mmm I think on the medical side as drug carrier, but you should go deeper on your research, I may be wrong
Damian
How we are making nano material?
LITNING Reply
what is a peer
LITNING Reply
What is meant by 'nano scale'?
LITNING Reply
What is STMs full form?
LITNING
scanning tunneling microscope
Sahil
how nano science is used for hydrophobicity
Santosh
Do u think that Graphene and Fullrene fiber can be used to make Air Plane body structure the lightest and strongest. Rafiq
Rafiq
what is differents between GO and RGO?
Mahi
what is simplest way to understand the applications of nano robots used to detect the cancer affected cell of human body.? How this robot is carried to required site of body cell.? what will be the carrier material and how can be detected that correct delivery of drug is done Rafiq
Rafiq
if virus is killing to make ARTIFICIAL DNA OF GRAPHENE FOR KILLED THE VIRUS .THIS IS OUR ASSUMPTION
Anam
analytical skills graphene is prepared to kill any type viruses .
Anam
what is Nano technology ?
Bob Reply
write examples of Nano molecule?
Bob
The nanotechnology is as new science, to scale nanometric
brayan
nanotechnology is the study, desing, synthesis, manipulation and application of materials and functional systems through control of matter at nanoscale
Damian
Is there any normative that regulates the use of silver nanoparticles?
Damian Reply
what king of growth are you checking .?
Renato
What fields keep nano created devices from performing or assimulating ? Magnetic fields ? Are do they assimilate ?
Stoney Reply
why we need to study biomolecules, molecular biology in nanotechnology?
Adin Reply
?
Kyle
yes I'm doing my masters in nanotechnology, we are being studying all these domains as well..
Adin
why?
Adin
what school?
Kyle
biomolecules are e building blocks of every organics and inorganic materials.
Joe
anyone know any internet site where one can find nanotechnology papers?
Damian Reply
research.net
kanaga
sciencedirect big data base
Ernesto
Introduction about quantum dots in nanotechnology
Praveena Reply
hi
Loga
what does nano mean?
Anassong Reply
nano basically means 10^(-9). nanometer is a unit to measure length.
Bharti
how did you get the value of 2000N.What calculations are needed to arrive at it
Smarajit Reply
Privacy Information Security Software Version 1.1a
Good
Got questions? Join the online conversation and get instant answers!
Jobilize.com Reply

Get the best Algebra and trigonometry course in your pocket!





Source:  OpenStax, Giáo trình thiết bị điện. OpenStax CNX. Jul 30, 2009 Download for free at http://cnx.org/content/col10823/1.1
Google Play and the Google Play logo are trademarks of Google Inc.

Notification Switch

Would you like to follow the 'Giáo trình thiết bị điện' conversation and receive update notifications?

Ask