Mối quan hệ BH trong mạch miễn - Đường cong từ hoá

NHẬN DIỆN VÀ PHÂN TÍCH MỐI QUAN HỆ BH TRONG MẠCH MIỄN

Mục lục

1. Giới thiệu về mạch miễn và mối quan hệ BH
2. Mối quan hệ BH trong vật liệu không từ và vật liệu từ
   • 2.1 Vật liệu không từ
   • 2.2 Vật liệu từ
3. Phân tích đường cong từ hoá
   • 3.1 Hiểu rõ hơn về đường cong từ hoá
   • 3.2 Hiệu ứng bão hoà trong đường cong từ hoá
4. Ứng dụng và thiết kế mạch miễn
   • 4.1 Thiết kế đường cong từ hoá
   • 4.2 Ứng dụng của mạch miễn trong máy điện xoay chiều và biến đổi
5. Kết luận

Giới thiệu về mạch miễn và mối quan hệ BH

Trong bài giảng này, chúng ta sẽ tìm hiểu về mối quan hệ BH trong mạch miễn và cách nó ảnh hưởng đến thiết kế và hoạt động của máy điện xoay chiều và biến đổi. Một mạch miễn là một mạch điện được sử dụng để tạo ra một trường từ một nguồn dòng điện. Mối quan hệ BH thể hiện mối liên hệ giữa trường từ (H) và mật độ từ (B) trong mạch miễn. Công thức cơ bản cho mối quan hệ BH là B = μH, trong đó B là mật độ từ, H là trường từ, và μ là hằng số tỷ lệ. Điều này cho thấy rằng mật độ từ phụ thuộc trực tiếp vào trường từ tạo ra bởi dòng điện trong mạch miễn.

Mối quan hệ BH trong vật liệu không từ và vật liệu từ

2.1 Vật liệu không từ

Đầu tiên, chúng ta sẽ xem xét trường hợp của vật liệu không từ như không khí, nhôm, nhựa, gỗ và đồng. Trong trường hợp này, giá trị của μR là 1 và do đó μ sẽ bằng μ0 (hằng số thuần nhất của không gian). Mật độ từ B sẽ bằng μ0H. Điều này cho thấy rằng mật độ từ tạo ra bởi trường từ tăng tuyến tính theo trường từ.

2.2 Vật liệu từ

Trong trường hợp của vật liệu từ như sắt, coban, nickel, thép và ferrite, giá trị của μR của vật liệu từ thay đổi từ vài trăm đến vài nghìn. Do đó, mật độ từ B sẽ bằng μ0μRH, trong đó H là trường từ và μH là chuẩn của vật liệu từ. Trong trường hợp này, mật độ từ tạo ra bởi trường từ tăng phi tuyến theo trường từ. Ở mức độ thấp của trường từ, mật độ từ tăng tuyến tính, nhưng ở mức độ cao hơn, mật độ từ tăng phi tuyến. Hiện tượng này được gọi là hiệu ứng bão hoà.

Phân tích đường cong từ hoá

3.1 Hiểu rõ hơn về đường cong từ hoá

Đường cong từ hoá là biểu đồ biểu thị mối quan hệ giữa trường từ H và mật độ từ B trong vật liệu từ. Đường cong từ hoá thường là một đường thẳng tuyến tính trong phạm vi trường từ thấp (mức độ tuyến tính) và sau đó trở nên phi tuyến. Để xác định đường cong từ hoá của một vật liệu từ cụ thể, chúng ta cần biết các thông số về vật liệu, chẳng hạn như μR và μ. Điều này giúp chúng ta dễ dàng dự đoán hành vi của vật liệu từ trong mạch miễn và đảm bảo rằng mạch miễn hoạt động trong phạm vi tuyến tính.

3.2 Hiệu ứng bão hoà trong đường cong từ hoá

Một hiệu ứng quan trọng trong đường cong từ hoá là hiệu ứng bão hoà. Khi trường từ tăng lên đến một giá trị cụ thể, hiệu ứng bão hoà xảy ra và mật độ từ không còn tăng tuyến tính theo trường từ. Thay vào đó, mật độ từ ổn định và không thể tăng thêm dù cho trường từ tăng lên. Phạm vi giá trị trường từ mà hiệu ứng bão hoà xảy ra phụ thuộc vào vật liệu từ cụ thể và có thể được biểu diễn trên đường cong từ hoá.

Ứng dụng và thiết kế mạch miễn

4.1 Thiết kế đường cong từ hoá

Việc thiết kế đường cong từ hoá là một phần quan trọng trong thiết kế các máy điện xoay chiều và biến đổi. Mục tiêu của việc này là đảm bảo rằng các điểm hoạt động của mạch miễn nằm trong phạm vi tuyến tính của đường cong từ hoá hoặc một ít xa hơn để tránh các mất mát không cần thiết và đảm bảo tính hiệu suất cao. Nếu các điểm hoạt động nằm trong phạm vi phi tuyến hoặc bão hoà của đường cong từ hoá, sẽ mất quá nhiều dòng điện để tạo ra một dòng từ nhỏ cho cùng mật độ từ. Điều này sẽ dẫn đến tốn kém và không hiệu quả.

4.2 Ứng dụng của mạch miễn trong máy điện xoay chiều và biến đổi

Mạch miễn có nhiều ứng dụng trong máy điện xoay chiều và biến đổi. Một trong những ứng dụng phổ biến nhất của mạch miễn là trong máy điện xoay chiều, nơi nó được sử dụng để tạo ra một trường từ cho động cơ. Trong các biến đổi, mạch miễn được sử dụng để tạo ra một trường từ để biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện xoay chiều khác.

Kết luận

Trong bài giảng này, chúng ta đã tìm hiểu về mối quan hệ BH trong mạch miễn, đường cong từ hoá và ứng dụng của mạch miễn trong máy điện xoay chiều và biến đổi. Mối quan hệ BH cho thấy mật độ từ và trường từ trong mạch miễn và cung cấp thông tin quan trọng về hành vi vật liệu từ. Đường cong từ hoá là biểu đồ biểu thị mối quan hệ giữa trường từ và mật độ từ trong vật liệu từ. Thiết kế đường cong từ hoá là quan trọng để đảm bảo hoạt động hiệu quả và hiệu suất cao của mạch miễn. Mạch miễn có nhiều ứng dụng trong máy điện xoay chiều và biến đổi, và các nguyên tắc và khái niệm chúng ta đã học có thể được áp dụng để hiểu thêm về các thiết bị điện tử khác.