Расчет магнитных цепей с намагничивающими обмотками

Магнитные цепи подразделяются на неразветвленные и разветвленные. Н е р а з в е т в л е н н а я магнитная цепь – это такая цепь, во всех сечениях которой магнитный поток одинаков (если пренебречь потоком рассеяния).

В разветвленной магнитной цепи потоки на разных участках неодинаковы. При расчете неразветвленной и разветвленной магнитной цепи встречаются задачи двух типов: прямая задача и обратная задача.

В прямой задаче по заданному магнитному потоку и конструкции магнитного устройства требуется определить м.д.с., необходимую для создания такого потока. В обратной задаче по заданной м.д.с. и конструкции магнитного устройства требуется определить магнитный поток.

Магнитная цепь представляет собой магнитопровод из листовой электротехнической стали с обмоткой, состоящей из w витков (рис.8).

Известны геометрические размеры цепи и кривая намагничивания ферромагнитного материала магнитопровода. Поток рассеяния пренебрегаем, т.е. считаем, что весь магнитный поток, создаваемый обмоткой w с током I проходит через ферромагнитный материал магнитопровода и воздушный зазор.

Прямая задача.

Задана величина магнитного потока Ф. Требуется определить намагничивающую силу F, необходимую для его создания. Данная задача решается следующим образом:

1. Магнитная цепь разбивается на участки, имеющие неизменное сечение. В рассматриваемом случае таких участков будет три:

- участок с сечение ;

- участок с сечение ;

- воздушный зазор.

Так как магнитный поток Ф постоянен, то на каждом участке абсолютная магнитная проницаемость постоянна .

2. На схеме магнитопровода наносится средняя линия магнитной индукции и определяются длины участков этой средней линии, т.е. длины (рис.1).

3. Предполагая, что магнитная индукция на каждом участке одинакова во всех точках сечения, получим:

- условие неразветвленной магнитной цепи

И по известной величине потока Ф и сечениям участков магнитной цепи определяем величины магнитной индукции.

В данном случае . Такое приближение вполне допустимо в тех случаях, когда воздушный зазор невелик и поверхности, его образующие, предельны. В этом случае поле в зазоре можно принять равномерным.

4. По кривой намагничивания материала находятся напряженности магнитного поля, соответствующие магнитным индукциям и (рис.9). Напряженность магнитного поля в воздушном зазоре определяется по формуле:

5. По рис.8 составим эквивалентную схему замещения магнитной цепи

6. Считая, что напряжение векторов и совпадают, на основании закона полного тока определим м.д.с. катушки

7. Зная величину м.д.с. F, задаваясь током I, можно определить необходимое число витков катушки. Или, наоборот, задаваясь числом витков, можно определить необходимый ток I, т.е.

F=w I

следовательно, или .

Дата добавления: 2014-01-14