Особенности расчета неразветвленных магнитных цепей

Мы установили, что неразветвленная магнитная цепь может быть представлена эквивалентной нелинейной электрической цепью (рис. 2.16), поэтому к ней применимы методы, которые были использованы для расчета нелинейной электрической цепи. Однако практическая реализация расчета имеет свои особенности. Обычно рассматриваются две задачи: прямая и обратная. В обоих случаях в качестве исходных данных берутся основные кривые намагничивания материалов, из которых изготовлен магнитопровод (сердечник), конструктивные параметры (размеры) и некоторые магнитные или электрические величины.

Прямая задача

Задан магнитный поток и требуется найти соответствующую намагничивающую силу F.

Задача решается в следующем порядке. Сначала определяются значения магнитной индукции на участках:

.

Например, для цепи, изображенной на рис. 2.16, находим:

, , , . По кривой определяем соответствующие участкам значения напряженности магнитного поля , и . Вычислим напряженность магнитного поля в воздушном зазоре по формуле .

По формуле (2.23) вычисляем искомую величину

.

Далее по найденному значению F определяется ток, число витков и в конечном итоге – конструктивные параметры катушки.

Обратная задача

Задана намагничивающая сила F, требуется определить магнитный поток.

Эта задача сложная и требует большого объема вычислений. Для ее решения нужно несколько раз повторить решение прямой задачи, задавая произвольно (через определенные интервалы) значения магнитного потока и определяя соответствующие этим потокам значения намагничивающей силы F. По данным таких расчетов строят график зависимости Ф(F) (рис. 2.18), по которому определяют магнитный поток, соответствующий заданной намагничивающей силе.

Рис. 2.18