Расчет неразветвленных магнитных цепей

Первый вариант. Определение МДС по заданному магнитному потоку (задача синтеза, или прямая задача). Исходные данные: геометрические раз­меры цепи, кривая намагничивания, магнитный поток.

Порядок расчета:

1. Выделить в магнитной цепи однородные участки с площадями сечений , ; и средними длинами .

2. По заданному магнитному потоку и сечениям участков определить маг­нитные индукции

3. По кривой намагничивания определить напряженности ,

Для воздушного (неферромагнитного) участка напряженность поля

.

4. По второму закону Кирхгофа рассчитать сумму падений магнитных на­пряжений на участках контура

Это и есть требуемая МДС катушки

.

Второй вариант. Определение магнитного потока по заданной МДС (за­дача анализа, или обратная задача). Исходные данные: геометрические размеры цепи, кривая намагничивания, МДС.

Порядок расчета:

1. Магнитную цепь представить совокупностью однородных участков с площадями поперечных сечений и длинами

2. Произвольно выбрав магнитную индукцию для одного из участков (в пределах кривой намагничивания), определить магнитную индукцию на других участках. Для этого используют зависимость

3. По кривой намагничивания определить напряженности магнитного поля для всех участков цепи.

4. Определить падения магнитных напряжений на участках цепи

5. Просуммировать магнитные напряжения, построить график

.

6. Для заданной МДС определить магнитный поток и магнитные индук­ции на участках цепи.

Рис. 7.5

Пример 7.1. В магнитопроводе из электротехнической стали Э11 (рис. 7.5) необ­ходимо обеспечить магнитную индукцию = 0,8 Тл. Число витков равно­мерно намотанной на магнитопровод обмотки = 100, длина средней магнитной линии сердечника = 40 см, сечение = 20 см². Как изме­нятся ток и магнитное сопротивление магнитопровода, если в сердечнике сделать воздушный зазор = 1 мм? Маг­нитный поток сердечника должен остаться без измене­ния. При расчете рассеянием пренебречь и считать поле в воздушном зазоре однородным.

Решение. Пренебрегая потоком рассеяния, считаем, что магнитная индукция в воздушном зазоре и в стали оди­накова: Тл. Напряженность поля в сердечнике для = 0,8 Тл по кривой намагничивания электротехнической стали Э11 (из справочника) = 3,18 А/см.

Напряженность магнитного поля в воздушном зазоре

Магнитодвижущая сила обмотки

при отсутствии в магнитопроводе воздушного зазора

при наличии в магнитопроводе воздушного зазора

Токи в обмотке

.

Ток нужно увеличить на А, т.е. в шесть раз.

Магнитное сопротивление:

магнитопровода

;

воздушного зазора

.