Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

"Электрик Инфо" - онлайн журнал про электричество. Теория и практика. Обучающие статьи, примеры, технические решения, схемы, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.
 


Схемы подключения | Принципиальные схемы | Электроснабжение
Розетки и выключатели | Автоматы защиты | Кабель и провод | Монтаж электропроводки Ремонт электротехники | Молодому электрику

Электрик Инфо » Электрическая энергия в быту и на производстве » В помощь начинающим электрикам » Всё о магнитострикции: влияние на трансформаторы и асинхронные двигатели
Количество просмотров: 353
Комментарии к статье: 0


Всё о магнитострикции: влияние на трансформаторы и асинхронные двигатели


Магнитострикция - это явление изменения размеров и формы магнитных материалов под воздействием магнитного поля. Это явление имеет как практическое применение, так и негативные последствия для некоторых электрических устройств.

В этой статье мы рассмотрим физическую сущность магнитострикции, ее виды и зависимости, а также ее влияние на трансформаторы и асинхронные двигатели.

Силовой трансформатор на трансформаторной подстанции

Физическая сущность магнитострикции

Магнитострикция возникает из-за взаимодействия электронных спинов атомов магнитных материалов с внешним магнитным полем. При этом меняется расстояние между атомами в кристаллической решетке, что приводит к деформации материала.

Магнитострикция характеризуется коэффициентом магнитострикции, который показывает относительное изменение длины материала при магнитном поле.

Магнитострикция проявляется в основном в ферромагнитных материалах, таких как железо, кобальт, никель и их сплавы. Существуют также специальные магнитострикционные материалы, такие как Terfenol-D и Galfenol, которые имеют очень высокие значения коэффициента магнитострикции.

Виды и зависимости магнитострикции

Магнитострикция может быть разделена на два основных типа: спонтанная и индуцированная. Спонтанная магнитострикция связана с упорядочением магнитных моментов в доменах материала при переходе через температуру Кюри.

Индуцированная магнитострикция связана с переориентацией доменов под действием внешнего магнитного поля.

Магнитострикция зависит от многих факторов, таких как интенсивность и направление магнитного поля, температура, толщина, давление и тепловая обработка материала.

Магнитострикция может быть как продольной, так и поперечной, в зависимости от направления деформации относительно магнитного поля.

Влияние магнитострикции на трансформаторы

Магнитострикция является одной из причин возникновения шума и вибраций в трансформаторах. При переменном магнитном поле в сердечнике трансформатора происходит периодическое изменение его размеров, что вызывает механические напряжения в обмотках, корпусе и креплениях. Эти напряжения приводят к звуковым колебаниям, которые распространяются в окружающее пространство.

Шум трансформатора зависит от многих факторов, таких как частота, амплитуда и форма магнитного поля, тип и размер сердечника, материал и конструкция обмоток, способ крепления и охлаждения трансформатора.

Шум трансформатора может быть уменьшен путем выбора материала с низкой магнитострикцией, оптимизации геометрии и технологии изготовления сердечника, улучшения изоляции и демпфирования обмоток, использования антивибрационных подвесов и экранирования.

Трансформатор

Влияние магнитострикции на асинхронные двигатели

Магнитострикция также влияет на работу асинхронных двигателей, особенно на их момент вращения. При включении двигателя в сеть возникает переменное магнитное поле в статоре и роторе, которое вызывает магнитострикционную деформацию их элементов.

Эта деформация приводит к изменению индуктивности обмоток и, следовательно, к изменению тока и момента вращения. Магнитострикция также вносит дополнительные потери мощности в двигателе за счет гистерезиса и вихревых токов.

Магнитострикция в асинхронных двигателях зависит от таких факторов, как анизотропия материала, напряженность и частота магнитного поля, температура, скорость вращения и нагрузка.

Магнитострикция в асинхронных двигателях может быть уменьшена путем выбора материала с низкой магнитострикцией, улучшения качества изготовления и сборки статора и ротора, снижения гармоник в питающем напряжении и токах.

Асинхронный электродвигатель

Магнитострикция - это интересное и важное явление, которое имеет как положительные, так и отрицательные стороны. С одной стороны, магнитострикция позволяет создавать различные устройства и преобразователи энергии, основанные на изменении размеров и формы магнитных материалов. С другой стороны, магнитострикция вызывает шум, вибрации, потери и нестабильность в некоторых электрических устройствах, таких как трансформаторы и асинхронные двигатели. Поэтому изучение и управление магнитострикцией является актуальной и перспективной задачей для науки и техники.

Яков Кузнецов

Популярные публикации:

Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Электрическая энергия в быту и на производстве » В помощь начинающим электрикам

Подписывайтесь на наш канал в Telegram: Домашняя электрика 



Поделитесь этой статьей с друзьями:


Другие статьи с сайта Электрик Инфо:

  • Почему гудит трансформатор, источники вибрации и шума, что такое магнитостр ...
  • Как отличить асинхронный двигатель от двигателя постоянного тока
  • Короткозамкнутый и фазный ротор - в чем различие
  • Потери на гистерезис и вихревые токи
  • Современные синхронные реактивные двигатели
  • Последовательное, параллельное и смешанное возбуждение в двигателях постоян ...
  • Катушки индуктивности и магнитные поля. Часть 2. Электромагнитная индукция ...
  • Асинхронные микродвигатели
  • Классификация электродвигателей
  • Виды электрических двигателей и принципы их работы
  • Категория: Электрическая энергия в быту и на производстве » В помощь начинающим электрикам

    Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

    ВКонтакте | Facebook | Одноклассники | Электрик Инфо на Яндекс Дзен

     

    Популярные разделы сайта:

    Электрика дома  Электрообзоры  Энергосбережение
    Секреты электрика Источники света Делимся опытом
    Домашняя автоматика Электрика для начинающих
    Практическая электроника Электротехнические новинки
    Андрей Повный - все статьи автора



    Copyright © 2009-2024 Электрик Инфо - Electrik.info, Андрей Повный
    Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.
    За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.