Расчет магнитных цепей.

Задачей расчета в большинстве случаев является определение н. с. Iw, необходимой для того, чтобы возбудить в магнитопроводе определенный магнитный поток или определенную магнитную индук­цию в некотором участке магнитной цепи (чаще всего в воздушном промежутке). Расчет ведется на основании полного тока, согласно которому сумма магнитных напряжений на отдельных участках цепи равна н.с.:

Магнитная цепь делится по возможности на небольшое число п участков, в пределах каждого из которых можно считать напря­женность Н и индукцию В постоянными. Затем, если задан магнитный поток Ф для одного из участ­ков

, имеющего сечение S₁, определяется магнитная индукция: , а на основании значения В₁ с помощью кривой намагничивания материала этого частка сердечника определяется на­пряженность Н₁, соответствующая ин­дукции B₁. В таком же порядке для второго участка нужно найти сначала B₂=Ф/S₂, а затем по кривой намагничивания Н_2.Этим путем последовательно определяется значение напряженности для всех участков цепи.

Если в магнитной цепи имеется малый воздушный промежуток (или неферромагнитный участок), то сечение пути потока в воздухе можно принять равным сечению прилегающего ферромагнитного участка. Следовательно, индукция в воздушном промежутке В_В равна индукции на этом соседнем участке ( B_{В =} В₂). На основании |этой' индукции определяем напряженность поля; обычно в воздухе она относительно велика: .

Рисунок: Ф= B*S, где

Ф - магнитный поток [Ф] = [Вб]

B - магнитная индукция [B ] = [Тл]

B= m*m₀*H , где

Н- напряженность магнитного поля

[Н]=[А/м],

m- относительная магнитная проницаемость,

m >> 1

m₀ - магнитная постоянная,

m₀= 4*p*10^-7 Гн/м

F_м= I*W - магнитодвижущая сила, где W - количество витков.

Дано: Ф, известен материал сердечника,

l₁, l₂, l₀, S₁, S₂

Определить: I, W или I

Решение: поскольку известен материал сердечника, пользуемся графиком намагничивания из справочника.

2*H₁*l₁+2*H₂*l₂+H₀*l₀ =I*W Ф®B₁=Ф/S₁

B₀- инд. в воздушном зазоре B₀=B₂ B₂=Ф/S₂

B₀=m*m₀*H_{0 ;}

H₀=B₀/m*m₀

H₀=B₀/4*p*10^-7

Надо отметить, что поскольку m₀ мало, то H₀ будет очень большим, т.е. основная доля магнитодвижущей силы будет приходить на воздушный зазор.

I W или I

Так как, основная доля магнитодвижущей силы приходится на воздушный зазор, то

H₀*l₀» I*W®H₀®B₀

B₀=B₂®Ф₀=B₂*S₂

Ф^/=0.95*Ф₀ и решая прямую задачу определяем ( I W)^/

Рисунок:

	Ф
		IW

Пример: Дано: I*W =900 A

c= 50 мм

а=150 мм

в=200 мм

l₀=1 мм

Определить: В₀ ( в воздушном зазоре)

Решение: I*W»H₀*l₀

H₀=I*W/l₀=900/1*10^-3=8*10⁵

Опред. B₀^/=B₂=m₀

H₀=8*10⁵

B₀=B₂=

Решение: H₀^a=7.5*10⁵ А/м B₀⁴=B₂⁴

I*W^/=2*H₁^a+2*H₂*B₂+H₀*l₀=2*630 (0.15+0.2)+5*10⁵*10^-3=1241А

Рисунок:

В

IW