ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ДЛЯ РАСЧЕТА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

ЦЕПЕЙ С НС

В главе 5 подробно обсуждались различные приемы расчета электрических цепей с НС. Все эти методы полностью применимы и к расчету магнитных цепей, так как и магнитные и электрические цепи подчиняются одним и тем же законам - законам Кирхгофа.

Аналогом тока в электрической цепи является поток в магнитной; цепи. Аналогом э. д. с. - м. д. с. Аналогом вольтамперной характеристики нелинейного сопротивления - веберамперная характеристика участка магнитной цепи.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ М. Д. С. НЕРАЗВЕТВЛЕННОЙ МАГНИТНОЙ

ЦЕПИ ПО ЗАДАННОМУ ПОТОКУ

Заданы конфигурация и геометрические размеры магнитной цепи, кривая (или кривые) намагничивания ферромагнитного материала и магнитный поток или индукция в каком-либо сечении. Требуется; найти м. д. с, ток или число витков намагничивающей обмотки.

Рисунок 6.13

Расчет проводим в следующей последовательности:

1) разбиваем магнитную цепь на участки постоянного сечения и опре-: деляем длины l_k (в м) и площади поперечного сечения S_k (в м²) участков. Длины участков берем по средней, силовой линии;

2) исходя из постоянства потока вдоль всей цепи, по заданному потоку и сечениям S_k находим магнитные индукции на каждом участке:

Σ H_kl_k = lω .

3) по кривой намагничивания определяем напряженности поля H_k для фер-ромагнитных участков магнитной цепи.^:

Напряженность поля в воздушном зазоре находим по формуле

H_{a /м} = 0,8 10⁶ B _тл;                                        (6.10)

4) подсчитываем сумму падений магнитного напряжения вдоль всей магнит-ной цепи ∑ H_kl_k и на основании закона полного тока приравниваем эту сумму полному току lω .

Основным допущением при расчете является то, что магнитный поток вдоль всей магнитной цепи полагаем неизменным. В действительности небольшая часть потока всегда замыкается, минуя основной путь. Например, для магнитной цепи рис. 6.6 поток, выйдя из левого сердечника, в основном направляется по пути macbn, но небольшая часть потока идет по воздуху по пути mqn.

Поток, который замыкается, минуя основной путь, называют потоком рассеяния. При малом воздушном зазоре поток рассеяния отно­сительно мал; с увеличением воздушного зазора поток рассеяния может стать соизмеримым с основным потоком.

Пример 3. Геометрические размеры магнитной цепи даны на рис. 6.13в мм; кривая намагничивания - на рис. 6.9. Найти, какой ток должен протекать по обмотке с числом витков ω = 500, чтобы магнитная индукция в воздушном зазоре В_δ = 1 тл.

Решение. Магнитную цепь разбиваем на три участка:

l₁ = l₁^/ + l₁^// = 30 см; S₁ = 4,5 см ²; l₂  = 13,5см; S₂ = 6cm^5.

     Воздушный зазор

δ = 0,01 см; S_δ = S = 4,5 см^5.

Индукция

В₁ = В_δ =1 тл.

Индукцию на участке 1₂ найдем, разделив поток Ф = B ₀ S ₀ на сечение S ₂ второго участка:

Напряженности поля на участках l ₁ и l ₂ определяем согласно кривой намагничивания (рис. 6.9) по известным значениям В₁ и В₂;

Н₁ = 300 а/м, H ₂  = 115 а/м.

     Напряженность поля в воздушном зазоре

H _δ = 0,8 10⁶      B _δ = 0,8 10⁶ - 1=8 10⁵ а/м.

Подсчитываем падение магнитного напряжения вдоль всей магнитной цепи:

ΣH_kl_k = H ₁ l ₁ + H ₂ l ₂ + H_δδ = 300 0,3 + 115 0,135 + 8 10⁵ 10 ⁴  = 185,6 а.

Ток в обмотке