Метод расчета неразветвленной магнитной цепи с учетом потоков рассеяния.

Тема № 13.

Магнитный поток Ф, целиком замыкающийся по магнитной цепи называется основным потоком. А магнитный поток, замыкающийся частично по участкам магнитной цепи, а частично – в окружающей среде называют потоком рассеяния. Поток, проходящий через рабочий зазор, называется рабочим потоком.

Рассмотрим неразветвленную магнитную цепь (рис. 13.1), которая состоит из П-образного сердечника электромагнита и стальной пластины (якоря), замыкающей ее концы. Если рабочие индукции в магнитопроводе электромагнита лежат в определенных узких пределах, то магнитная проницаемость материала магнитной цепи может быть принята неизменной (т.е. ). Не ограничиваясь условием , рассмотрим случай, когда магнитное сопротивление по длине магнитопровода является переменным вследствие нелинейности кривой намагничивания. Поэтому магнитную цепь разбиваем на ряд следующих участков и составляем ее схему замещения (рис. 13.2).

Рис. 13.1.	Рис. 13.2.

Вначале определяют магнитные сопротивления рабочих зазоров и сопротивления рассеяния:

; и ;,

Решим прямую задачу, т.е. определим МДС обмотки по заданному потоку . Порядок расчета.

1. Определяют магнитное сопротивление якоря:

,

где

По индукции B_Я и кривой намагничивания данного материала магнитопровода находится напряженность поля в якоре H_Я.

2. Находят падение магнитного потенциала между точками 1-6:

.

3. Определяют поток рассеяния:

.

4. Магнитное сопротивление на участках 1-2 и 5-6 определяют по суммарному магнитному потоку:

; .

Индукция на участках 1-2 и 5-6:

; .

По значениям B_1-2 и B_5-6 и кривой находят проницаемости и на этих участках.

5. Находят падение магнитного потенциала между точками 2-5:

.

6. Поток рассеяния равен:

.

7. Сопротивление стали на участках 2-3-9 и 9-4-5 равно:

; ,

; ,

; .

По значениям B_2-3-9 и B_9-4-5 и кривой находят напряженности поля H_2-3-9 и H_9-4-5.

8. Падение магнитного потенциала между точками 3-4, а значит и искомая МДС обмотки равны:

.

Обратную задачу решают методом последовательных приближений. Задаются рабочим потоком и находят соответствующие МДС. Если расчетные МДС не совпадают с заданными, то берут новое значение потока и повторяют расчет. И так до тех пор, пока значение при расчете не будет совпадать с заданным. Такой порядок расчета по участкам относится к магнитной системе с сосредоточенной МДС, когда катушка расположена на ярме и потоки рассеяния сцеплены со всеми ее витками.

Контрольные вопросы:

1. Основные требования при расчете неразветвленной магнитной цепи с учетом потоков рассеяния.

2. Магнитное сопротивление рабочих зазоров и сопротивление рассеяния.

3. Магнитное сопротивление участка магнитопровода.

4. Определение магнитной индукции, магнитной проницаемости и напряженности магнитного поля.

5. Падение магнитного потенциала.

6. Поток рассеяния.

7. Нахождение магнитодвижущей силы (МДС) катушки по заданному потоку в рабочем зазоре с учетом потоков рассеяния неразветвленной магнитной цепи.

8. Определение рабочего потока при заданной магнитодвижущей силе с учетом потоков рассеяния неразветвленной магнитной цепи.

9. Метод последовательных приближений при расчете неразветвленной магнитной цепи с учетом потоков рассеяния.

10. Определение потокапо заданному значению магнитодвижущей силыметодом последовательных приближений.

Часть №4.