Ход выполнения работы. Рис.4.2 Расчет магнитной цепи

1. Для определения участков однородной магнитной цепи, находим

площадь поперечного сечения S₁, S₂ , S₃, S₄ из рис. 4.2 по формулам:

S₁ = ; S₂ = ; S₃ = ; S₄ = , (4.5)

где S₁, S₂, S₃, S₄ - площади поперечного сечения магнитной цепи, мм²; - параметры магнитной цепи, мм.

2. Находим длину средней линии определенных однородных участков по формулам:

L₁= ; L₂= ; L₃ = L₁; L₄ = . (4.6)

3. Определяем значение магнитной индукции В на каждом участке магнитной цепи согласно соотношений (4.3) и (4.4):

B₂= ; B₃= ; B₄= . (4.7)

4. По кривым намагничивания (см. рис. 4.3) определяем напряженности полей на однородных участках Н₁ , Н₂, Н₃, Н₄.

5. Определяем намагничивающую силу F, А, согласно (4.2) по формуле

F= H₀L₀=H₁L₁+ H₂L₂+ H₃L₃+ H₄L₄.

6. Находим количество витков ω, шт, необходимое для создания заданного магнитного поля

ω=

4.4 Пример расчёта

Задача. Определить намагничивающую силу F катушки и количество её витков ω, расположенной на среднем стержне магнитопровода (рис 4.2), необходимую для получения магнитной индукции B₁= 1,8 Тл в сечении S₁ при протекании тока I= 4А, если размеры магнитной цепи ₁=500мм, ₂=120мм, ₃=70мм, ₄=70мм , ₅=60мм , ₆=400мм , ₇=60мм , _заз=1мм. Магнитопровод выполнен из листовой электротехнической стали 3411.

1. Для определения участков однородной магнитной цепи, находим

площадь поперечного сечения S₁, S₂ , S₃, S₄ из рис. 4.2 по формулам (4.5):

S₁ = =60∙60=3600мм²; S₂ = =70∙60=4200 мм²;

S₃ = = 70∙60=4200мм²; S₄ = =60∙60 = 3600 мм²,

2. Находим длину средней линии определенных однородных участков

по формулам:

L₁= L₃ = = 400 – 70 – 60 – 1 =269 мм = 0,269м;

L₂= = 250 –30 – 35 – 70 = 115 мм = 0,115м;

L₄ = = 250 – 30 – 35 – 60 = 125 мм = 0,125м.

3. Определяем значение магнитной индукции В на каждом участке

магнитной цепи согласно соотношений (4.3) и (4.4):

B₂= = Тл ; B₃= = Тл;

B₄= = Тл.

4. По кривым намагничивания (см. рис. 4.3) определяем напряженности полей на однородных участках:

для B₁=B₄=1,8 Тл (используем график 3б на рисунке 4.3,б) Н₁=Н₄=4800А/м, для B₂ =B₃ = 1,542 Тл напряженность Н₂ = Н₃ = 1500А/м.

5. Определяем намагничивающую силу F, А, согласно (4.2) по формуле

F= H₁L₁+ H₂L₂+ H₃L₃+ H₄L₄ = 4800∙0,269+1500∙0,115+1500∙0,269+4800∙0,125 = = 1291,2+148,5+403,5+600 = 2443,2 А.

6. Находим количество витков ω, шт, необходимое для создания заданного магнитного поля

ω= = =610,8

Принимаем 611 витков.

Ответ: F= 2443,2 А; ω= 611 витков.

Контрольные вопросы

1. Параметры, характеризующие магнитное поле.

2. Что называют магнитной цепью.

3. Какая цепь называется разветвленной, неразветвленной, однородной и неоднородной (привести пример).

4. Законы Кирхгофа для магнитной цепи.

5. Прямая и обратная задачи расчета неразветвленной магнитной цепи.

Варианты заданий

Задание: Определить намагничивающую силу F катушки и количество её витков ω, расположенной на среднем стержне магнитопровода (рис 4.2), необходимую для получения магнитной индукции B₁ в сечении S₁ при протекании тока I . Размеры магнитной цепи приведены в таблице 4.1. В местах стыка имеются воздушные зазоры толщиной _заз.

Таблица 4.1 – Варианты задания

№ Варианта	заз, мм	1, мм	2, мм	3, мм	4, мм	5, мм	6, мм	7, мм	I, А	В1, Тл	Материал сердечника (Рис4.3)
									1,9	0,7
	0,5								2,3	1,4
									0,06	0,9
	0,5								0,1	0,5
									0,17	0,4
	0,5								0,8	0,6
									0,48
	0,5								0,73	0,9
									0,82	1,2
	0,5								0,38	0,7
									9,2	0,8
	0,5								0,65	0,7
									0,24	0,9
	0,5								6,7	1,3
									0,23	0,7
	0,5								0,77	0,8
									9,4	0,9
	0,5								5,2	1,2
									4,39	1,3
	0,5								1,66	1,2
									1,68
	0,5								4,4	1,3
									9,1	0,8
	0,5								2,3	0,7
									3,8	0,9
	0,5								1,5	0,6
									1,6	0,8
	0,5									1,2
										0,4
	0,5								0,3	0,6
									1,7
	0,5								1,68	0,8
									1,66	0,9
	0,5								1,6	0,8
									1,8	0,7