軟磁材料的磁性參數(shù)與器件的電氣參數(shù)之間的轉(zhuǎn)換
在設(shè)計軟磁器件時,首先要根據(jù)電路的要求確定器件的電壓~電流特性。器件的電壓~電流特性與磁芯的幾何形狀及磁化狀態(tài)密切相關(guān)。設(shè)計者必須熟悉材料的磁化過程并拿握材料的磁性參數(shù)與器件電氣參數(shù)的轉(zhuǎn)換關(guān)系。設(shè)計軟磁器件通常包括三個步驟:正確選用磁性材料;合理確定磁芯的幾何形狀及尺寸;根據(jù)磁性參數(shù)要求,模擬磁芯的工作狀態(tài)得到相應(yīng)的電氣參數(shù)。
1、電壓的調(diào)節(jié)
自動調(diào)節(jié)勵磁系統(tǒng)可以看成為一個以電壓為被調(diào)量的負反饋控制系統(tǒng)。無功負荷電流是造成發(fā)電機端電壓下降的主要原因,當勵磁電流不變時,發(fā)電機的端電壓將隨無功電流的增大而降低。但是為了滿足用戶對電能質(zhì)量的要求,發(fā)電機的端電壓應(yīng)基本保持不變,實現(xiàn)這一要求的辦法是隨無功電流的變化調(diào)節(jié)發(fā)電機的勵磁電流。
2、無功功率的調(diào)節(jié):
發(fā)電機與系統(tǒng)并聯(lián)運行時,可以認為是與無限大容量電源的母線運行,要改變發(fā)電機勵磁電流,感應(yīng)電勢和定子電流也跟著變化,此時發(fā)電機的無功電流也跟著變化。當發(fā)電機與無限大容量系統(tǒng)并聯(lián)運行時,為了改變發(fā)電機的無功功率,必須調(diào)節(jié)發(fā)電機的勵磁電流。此時改變的發(fā)電機勵磁電流并不是通常所說的“調(diào)壓”,而是只是改變了送入系統(tǒng)的無功功率。
3、無功負荷的分配:
并聯(lián)運行的發(fā)電機根據(jù)各自的額定容量,按比例進行無功電流的分配。大容量發(fā)電機應(yīng)負擔較多無功負荷,而容量較小的則負提供較少的無功負荷。為了實現(xiàn)無功負荷能自動分配,可以通過自動高壓調(diào)節(jié)的勵磁裝置,改變發(fā)電機勵磁電流維持其端電壓不變,還可對發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)特性的傾斜度進行調(diào)整,以實現(xiàn)并聯(lián)運行發(fā)電機無功負荷的合理分配。
獲得勵磁電流的方法稱為勵磁方式。目前采用的勵磁方式分為兩大類:一類是用直流發(fā)電機作為勵磁電源的直流勵磁機勵磁系統(tǒng);另一類是用硅整流裝置將交流轉(zhuǎn)化成直流后供給勵磁的整流器勵磁系統(tǒng)?,F(xiàn)說明如下:
1 直流勵磁機勵磁 直流勵磁機通常與同步發(fā)電機同軸,采用并勵或者他勵接法。采用他勵接法時,勵磁機的勵磁電流由另一臺被稱為副勵磁機的同軸的直流發(fā)電機供給。
2 靜止整流器勵磁 同一軸上有三臺交流發(fā)電機,即主發(fā)電機、交流主勵磁機和交流副勵磁機。副勵磁機的勵磁電流開始時由外部直流電源提供,待電壓建立起來后再轉(zhuǎn)為自勵(有時采用發(fā)電機)。副勵磁機的輸出電流經(jīng)過靜止晶閘管整流器整流后供給主勵磁機,而主勵磁機的交流輸出電流經(jīng)過靜止的三相橋式硅整流器整流后供給主發(fā)電機的勵磁繞組。
3 旋轉(zhuǎn)整流器勵磁 靜止整流器的直流輸出必須經(jīng)過電刷和集電環(huán)才能輸送到旋轉(zhuǎn)的勵磁繞組,對于大容量的同步發(fā)電機,其勵磁電流達到數(shù)千安培,使得集電環(huán)嚴重過熱。因此,在大容量的同步發(fā)電機中,常采用不需要電刷和集電環(huán)的旋轉(zhuǎn)整流器勵磁系統(tǒng)。主勵磁機是旋轉(zhuǎn)電樞式三相同步發(fā)電機,旋轉(zhuǎn)電樞的交流電流經(jīng)與主軸一起旋轉(zhuǎn)的硅整流器整流后,直接送到主發(fā)電機的轉(zhuǎn)子勵磁繞組。交流主勵磁機的勵磁電流由同軸的交流副勵磁機經(jīng)靜止的晶閘管整流器整流后供給。由于這種勵磁系統(tǒng)取消了集電環(huán)和電刷裝置,故又稱為無刷勵磁系統(tǒng)。
人造磁鐵:分為蹄形磁鐵和條形磁鐵,是大家生活中常見的,其中蹄形磁鐵比較受歡迎。單面磁鐵 是指一面有磁性,另一面磁性較弱的磁鐵,方法是用特殊處理的鍍鋅鐵皮將雙面磁鐵的一面包裹,這樣被包裹的一面磁性將被屏蔽,磁力被折射到另一面,另一面磁性將增強。如有的場合只需要一面有磁性,另一面如有磁性會造成損壞或干擾;有的場合如包裝盒上的磁鐵則只需要一面有磁性,另一面可有可無,有磁性也沒有用,這樣使用單面磁會大大降低成本并節(jié)約磁性材料。單面磁鐵的磁力折射如同衛(wèi)星鍋對信號的折射或手電筒燈鍋對光線的折射面決定:1.材料:材料的選擇以及厚薄,以及磁鐵與材料的間距有著密切的關(guān)系。純鐵皮容易漏磁,經(jīng)特殊處理后折射會增強,但屏蔽的材料還沒研究出,但不同 廠 家做的材料效果也不同。