Влияние немагнитного зазора в магнитопроводе при синусоидальном потоке

Закон полного тока должен выполняться при переменном токе в обмотке для любого момента времени. Поэтому для простейшего магнитопровода с зазором рисунок 8 справедливо уравнение

. (26)

Рисунок 8 − Идеализированный магнитопровод с немагнитным

зазором

Используя действующие значения тока и напряженности поля в зазоре и в магнитном материале , можно перейти от уравнения (26) к уравнению

. (26а)
МДС обмотки равна сумме магнитных напряжений на ферромагнитных участках и на зазоре.

Магнитное напряжение на зазоре можно представить как произведение магнитного сопротивления и действующего значения потока : . При переменном синусоидальном потоке . Отсюда

. (27)
Выведем формулу индуктивного сопротивления обмотки с магнитопроводом, имеющим немагнитный зазор .

При небольших зазорах порядка десятых долей миллиметра . Поэтому , а . Поток определяется напряжением на обмотке: . Отсюда

, (28)
т. е. ток в обмотке пропорционален магнитному сопротивлению и зазору .

, (29)

но магнитное сопротивление зазора . Отсюда

. (29а)
Формула (29) показывает, что индуктивное сопротивление обмотки обратно пропорционально магнитному сопротивлению зазора и, следовательно, длине зазора.

В большинстве электротехнических устройств стремятся уменьшить воздушный зазор до минимально возможной величины, чтобы снизить ток, необходимый для образования заданного потока в магнитной цепи.

Магнитопровод с изменяющимся воздушным зазором позволяет создать индуктивную катушку с регулируемым индуктивным сопротивлением. Такую катушку, называемую дросселем, используют, например, в сварочных аппаратах для регулирования тока дуги.