- •Тема 7. Магнітне поле і магнітні кола.
- •Лекція 5 розділ 3. Магнітні кола
- •Тема12. Магнітне поле і магнітні кола
- •12.1. Основні фізичні величини, що характеризують магнітне поле
- •12.1.1.Намагнічуюча сила
- •Магнітна проникність
- •12.1.3. Магнітна індукція
- •12.1.4. Намагніченість
- •12.1.5. Напруженість магнітного поля
- •12.1.6. Магнітний потік
- •Магнітне потокозчеплення
- •12.2 Закони магнітних полів і магнітних кіл
- •12.2.1. Закон повного струму
- •Визначення магнітного кола
- •12.2.3 Перший закон Кірхгофа для магнітних кіл
- •12.2.4 Другий закон Кірхгофа для магнітних кіл
- •12.2.5. Магнітний опір і магнітна провідність Закон Ома для магнітних кіл
- •Тема 13. Розрахунок магнітних кіл
- •13.1. Розрахунок нерозгалужених магнітних кіл
- •13.1.1. Пряма задача
- •Обчислюють ;
- •Отже, намагнічуючий струм котушки
- •13.1.2. Обернена задача
Обчислюють ;
.
3. Магнітна індукція кожної ділянки
і т. д . Результати заносять у табл. 13.1.
4. За кривими намагнічування , і за відомим визначають для кожної ділянки. (по для сталі Е11; рис. 13.1) і т.д. Для повітряних зазорів
Результати заносять у табл. 13.1.
5. Добуток для кожної ділянки
і т. д .
6.Згідно з другим законом Кірхгофа для магнітного кола
.
За умовою задачі.
Отже, намагнічуючий струм котушки
7. Потокозчеплення та індуктивність котушки
.
Таким чином, для збудження заданого робочого магнітного потоку у котушці має проходити струм . При цьому індуктивність котушки буде .
8. Обчислимо струм тієї самої котушки, в тому самому магнітному колі, але без повітряних зазорів (якір притягнутий до осердя). Якщо , то
.
Отже,
Таким чином, для збудження такого самого робочого магнітного потоку у такому самому магнітному колі, але без повітряного зазора, необхідний струм , тобто у
разів менший.
9.Індуктивність котушки без повітряного зазору. Потокозчеплення залишається незмінним. Індуктивність
,
Тобто без повітряного зазору індуктивність котушки збільшиться в
разів.
13.1.2. Обернена задача
Вихідні дані для розрахунку. Задається схема магнітного кола, (наприклад, рис. 13.7) і його геометричні розміри, а також матеріал осердя і якоря, МРС .
Знайти робочий магнітний потік .
Розв’язaння.
Якщо потоком розсіювання знехтувати, то повний потік . Якщо потік розсіювання слід урахувати, то його беруть , тобто . Але це визначається після розв’язування задачі, тобто тоді, коли буде знайдений основний потік .
Безпосередньо розв’язати задачу не вдається, оскільки невідомі магнітний потік , магнітна індукція , напруженість магнітного поля на окремих ділянках. Задачу можна розв’язати двома способами.
І спосіб (напіваналітичний). Задача розв’язується в кілька етапів. Суть розв’язування полягає в тому, що на кожному етапі задаються довільним значен-ням магнітного потоку . Так, на першому етапі задаються потоком і роз-в’язують пряму задачу. Знаходять , що відповідає потоку .
На другому етапі задаються потоком і знаходять , на третьому - потоком і знаходять і т.д. Етапів має бути стільки, щоб можна було побудувати залежність (рис. 13.9).
На кривій (рис. 13.9) по заданій МРС знаходиться шуканий потік . Якщо потрібна достатня точність розв’язку, то знову перевіряють аналітично за і розв’язують пряму задачу. В результаті мають здобути .
Рис.13.9
4.Знаходимо вебер-амперну характеристику всього магнітного кола як послідовного з’єднання першої ділянки кола ділянки магнітопроводу із загальною ділянкою другої та третьої ділянок, а також повітряного зазора (що знайдено в п.3). Характеристики додаємо при однакових магнітних потоках (рис. 13.22).
5. За знайденою у п.4 загальною вебер-амперною характеристикою і заданою намагнічуючою силою знаходимо магнітний потік (рис. 13.22).
6. Згідно з першим законом Кірхгофа для магнітних кіл у даній задачі (рис. 13.16) .
Отже, знаючи повний потік , можна знайти його складові частини і , використовуючи характеристики на рис. 13.21. Знайдений відкладаємо на осі ординат і проводимо горизонталь до перетину її з характеристи-кою . Потім опускаємо перпендикуляр на вісь абсцис. З точок перетину перпендикуляра з характеристиками і проводимо горизонталі до осі ординат, де і знаходимо і . Задачу розв’язано.