前面两篇主要介绍了磁路的基本内容和磁路的“黄金定律”,自我感觉,理论性比较强,缺乏必要的应用。
说到应用,感觉随处可见,日常用的变压器、接触器、继电器、合分闸电磁铁、电磁阀、电磁锁、电磁抱闸等都是电与磁的典型应用。
在这些典型应用当中,根据励磁电流的不同,基本又可分为直流型和交流型。若你身处一个控制比较复杂的控制柜前,里面的继电器噼里啪啦的响个不停,或来回吸合释放,根据经验就可以判断是直流控制,所采用的继电器也一定是直流继电器。若你的一个交流接触器线圈烧掉了,里面又很干净,其他设备正常,基本可以判断不是电气原因引起,而是频繁启停导致的线圈烧坏,属于操作的问题。
以上这些,都涉及到电与磁的关系。那么,为什么会得到如此的结论哪?这还需要从交直流磁路说起。
先说一下直流磁路,比较简单,它的励磁电流就是线圈中通过的电流,可以用欧姆定律I=U/R直接求得,且是一个恒定不变的量。
在直流磁路中,磁通Φ恒定不变,不会有变化的磁通,线圈两端就不会有感应电势,在磁路当中也不会有涡流损耗和磁滞损耗,所以,直流磁路的功率损耗只有电感线圈上的电阻损耗,发热也只能是线圈发热,磁路不会发热。
在交流磁路中就复杂多了,因为通入的是交流电,在线圈当中就会有交变电流,磁路中的磁通也必然是交变的,磁通交变,就会在线圈两端产生一个交变的感应电势,即e=-NdΦ/dt,其有效值为4.44fNΦm,相位落后于对应磁通90,忽略漏磁的影响,端电压U=-E=4.44fNΦm,则Φm=U/4.44fN,由于电源频率f与匝数N一定,所以,主磁通的最大值Φm取决于电源电压有效值U。
在交变磁路中,功率损耗不光有线圈上的铜损,还有铁芯中的铁损(涡流损耗和磁滞损耗),所以,不光是线圈会发热,铁芯也会发热,这是与直流磁路的不同。
还以直流和交流继电器为例说明一下,在直流继电器中,吸合前后,电流恒定,但在交流继电器中,由于吸合后磁阻减小,吸合电流要比工作电流大得多,最大可大十几倍,它是经不起此种来回折腾的。
所以,频繁吸合释放的继电器通常为直流继电器,接触器也同样,频繁吸合释放,会比较容易导致线圈烧坏,所以开始才说,一个交流接触器线圈烧掉了,里面又很干净,其他设备正常,基本可以判断不是电气原因引起,而是频繁启停导致的线圈烧坏,属于操作的问题。