6.2. Магнитные цепи постоянного тока

6.2.1. На кольцо из литой стали намотана обмотка с числом витков . Наружный диаметр кольца=8 см, внутренний=6 см, высота=2 см. В кольце сделан радиальный зазор толщиной=0,8 см. Определить : а) постоянный ток в обмотке, при котором магнитный поток в кольце будет равен=1,8·10^-4 Вб; б) магнитный поток в кольце при токе в обмотке =1 А. Кривая намагничивания приведена на рис.86.

Рис.86. Кривая намагничивания

6.2.2.На магнитопровод, размеры которого в миллиметрах приведены на рис.87 намотана обмотка с числом витков =100. По обмотке протекает ток 2 А.

Определить магнитную индукцию в воздушном зазоре. Площадь сечения воздушного зазора считать равной площади сечения магнитопровода. Характеристика стали дана в таблице 11.

Рис.87. Размеры сердечника

Таблица 11

В, Тл	Н, А/м	В, Тл	Н, А/м	В, Тл	Н·102, А/м	В, Тл	Н·103, А/м
0,25	50	1,0	210	1,4	15	1,65	10
0,4	64	1,1	250	1,42	20	1,7	13
0,6	88	1,2	390	1,45	28	1,75	18
0,7	113	1,25	530	1,5	42	1,8	23
0,8	138	1,3	700	1,56	60	1,9	34
0,9	170	1,35	1000	1,6	78	2,0	70

6.2.3. Левый магнитопровод (рис.88) имеет воздушный зазор =0,1мм, правый – без зазора. Размеры магнитопроводов:

==20 см;===5 см². Магнитный поток первого магнитопровода =1,2·10^-4 Вб. Определить МДС обмотки и магнитный поток второго магитопровода. Характеристика стали магнитопровода задана в таблице 11.

Рис.88. Магнитная цепь

6.2.4. Рассчитать магнитную цепь, приведенную на рис.89. Магнитопровод которой выполнен из электротехнической стали. В таблице 12 приведена кривая намагничивания стали. Требуется определить магнитные индукции во всех участках магнитной цепи, если сечения участков: =30 см,=40 см,=30 см,=440 А,=280 А.

Кривая намагничивания магнитопровода Таблица 12

Н	А/м	20	40	60	80	120	200	400	600	800
В	Тл	0,22	0,75	0,93	1,02	1,14	1,28	1,47	1,53	1,57

Рис.89. Магнитная цепь

6.2.5. На стальном кольцевом магнитопроводе равномерно намотана обмотка с числом витков =300. ПриI=0,2 А магнитная индукция внутри обмотки (по длине средней линии) имеет то же значение, что и при I=200 но без стального сердечника. Определить магнитную индукцию и относительную магнитную проницаемость стали. Средний диаметр кольца d_cp=23,9 см.

6.2.6. Все участки сердечника, набранного из листовой стали Э-31 (рис.90.а) имеют одинаковое сечение S=10^-3 м². Длина средней линии в крайних стержнях==0,4м; в среднем=0,2м. Обмотки имеют одинаковое число витков===1000. Принятые положительные направления токов в обмотках и магнитных потоках в стержнях указаны на рис.89.б.

Определить:

1) ,,, если;

2) , если ;

3) и, если

4) и, если;

5) соотношение междуипри, чтобы

6) ,если;;

7) , если;;

Рис.90. Магнитная цепь и кривая намагничивания стали

6.2.7. Определить ток катушки, при котором магнитная индукция в воздушном зазоре будет В=1,256 Тл, если =2 мм,w=2000 витков. Принять, что магнитная проницаемость сердечника μ=∞.

Рис.91. Магнитная цепь

6.2.8. Магнитный поток в замкнутом стальном сердечнике катушки равен 16·10^-4 Вб. Определить магнитное сопротивление цепи, если в катушке 320 витков и по ней проходит ток 0,5 А.

6.2.9. Определить ток в катушке тороида (рис.92.а), при котором магнитная индукция в сердечнике составит 1,2 Тл, w=200 витков, R₁=10 см, R₂=15 см. Кривая намагничивания представлена на рис.91.б

Рис.92. Магнитная цепь и кривая намагничивания

6.2.10. На стальное кольцо (93.а), длина средней линии которого ℓ_cр=120 см, намотаны две обмотки w₁=100 витков и w₂=500 витков. Известен ток I₂=2 А. Определить ток первой обмотки, если В=1,2 Вб/м².

Рис.93. Магнитная цепь и кривая намагничивания

6.2.11. Катушка, с количеством витковw=1000, равномерно намотана на ферромагнитный сердечник (ри.94) с размерами R₁=8 см; R₂=12 см; h=15 см. Значение магнитного потока в сердечнике Ф=0,025Вб, μ=2040. Найти ток в катушке.

Рис. 94. Сердечник катушки

6.2.12.На участке абвг стальной сердечник имеет сечение S₁=12см², ℓ₁=22 см. На участке аг ℓ₂=15 см; S₂=6 см². Магнитный поток Ф=6·10^-4 Вб, δ=0,1 мм. Найти намагничивающую силу обмотки

Рис.95. Сердечник катушки и кривая намагничивания