14.8. Расчёт неразветвлённых магнитных цепей

Пусть для П-образного магнитопровода электромагнита заданы геометрические размеры, кривая намагничивания и значение магнитного потока. Необходимо определить намагничивающий ток, если известно количество витков w катушки (рис.14.9).

Порядок расчёта:

1. Помечаем среднюю магнитную линию и находим длину её отдельных участков l₁, 2l_п, l₂.

2. Составляем эквивалентную расчётную схему магнитной цепи (рис.14.20).

3. Записываем уравнения по второму закону Кирхгофа:

F = R_м1Ф + R_мпФ + R_м2Ф = H₁l₁ + 2H_пl_п + H₂l₂ = wI,

14.8. Розрахунок нерозгалужених магнітних кіл

Нехай для П-подібного магнітопровіда електромагніта задані геометричні розміри, крива намагнічування та значення магнітного потоку. Необхідно визначити намагнічующий струм, якщо відомо кількість витків w котушки (рис.14.9).

Порядок розрахунку:

1. Позначаємо середню магнітну лінію та знаходимо довжину її окремих ділянок l₁, 2l_п, l₂.

2. Складаємо еквівалентну розрахункову схему магнітного кола (рис.14.20).

3. Записуємо рівняння за другим законом Кірхгофа:

F = R_м1Ф + R_мпФ + R_м2Ф = H₁l₁ + 2H_пl_п + H₂l₂ = w,

откуда

.

4. Строим кривую намагничивания (рис.14.21)

5. Определяем магнитные индукции В₁ и В₂ на отдельных участках цепи:

; .

6. С помощью кривой намагничивания определяем напряжённости магнитного поля Н₁ и Н₂ на отдельных участках цепи.

7. Определяем напряжённость магнитного поля в воздушном промежутке:

; _п  ₀ = 410^–7 Гн/м.

8. Подставляем найденные значения напряжённостей магнитного поля и определяем намагничивающий ток I.

Пусть теперь заданы значения намагничивающей силы, геометрические размеры магнитопровода, кривая намагничивания. Необходимо определить магнитный поток Ф.

Порядок расчёта:

1. Задаёмся рядом значений магнитного потока и определяем, как и в предыдущем случае, соответствующие значения намагничивающей силы по формуле:

F = H₁l₁ + 2H_пl_п + H₂l₂ .

звідки

.

4. Будуємо криву намагнічування (рис.14.21)

5. Визначаємо магнітні індукції В₁ та В₂ на окремих ділянках кола:

; .

6. За допомогою кривої намагнічування визначаємо напруженості магнітного поля Н₁ та Н₂ на окремих ділянках кола.

7. Визначаємо напруженість магнітного поля в повітряному прошарку:

; _п  ₀ = 410^–7 Гн/м.

8. Підставляємо знайдені значення напруженостей магнітного поля і визначаємо намагнічующий струм I.

Нехай тепер задані значення намагнічующої сили, геометричні розміри магнітопровіда, крива намагнічування. Необхідно визначити магнітний потік Ф.

Порядок розрахунку:

1. Задаємося кількома значеннями магнітного потоку і визначаємо, як і в попередньому випадку, відповідні значення намагнічующої сили за формулою:

F = H₁l₁ + 2H_пl_п + H₂l₂ .

2. Строим зависимость Ф = f (F) (рис.14.22).

3. Отложив значения заданной намагничивающей силы, с помощью кривой Ф = f (F) определяем соответствующее значение магнитного потока Ф.