Mille jaoks on ette nähtud magnetahela arvutamine?

Mõnedel tehnilistel eesmärkidel käsitleme siin mitme neist näidet, on vaja arvutada magnetahelate parameetrid. Ja nende arvutuste peamine tööriist on üldine tegevusseadus. See kõlab järgmiselt: magnetvälja tugevuse vektori joonintegraal piki suletud ahelat on võrdne selle ahelaga kaetud voolude algebralise summaga. Üldine kohaldatav seadus on kirjutatud järgmiselt:

Ja kui sel juhul katab integreerimisahel W pöördega mähise, millest läbi voolab vool I, siis voolude algebraline summa on korrutis I * W — seda korrutist nimetatakse MDF-i magnetomotoorjõuks, mida tähistatakse F-ga. . See seisukoht on kirjutatud järgmiselt:

Integratsioonikontuur valitakse sageli nii, et see langeks kokku magnetvälja joonega, sel juhul asendatakse vektorkorrutis skalaarsuuruste tavapärase korrutisega, integraal asendatakse korrutiste summaga H * L, seejärel magnetvälja lõigud. ahel on valitud nii, et neile mõjuvat jõudu H peetakse konstantseks. Üldine kohaldatav õigus on siis lihtsamal kujul:

Siin, muide, võetakse kasutusele mõiste "magnettakistus", mis on määratletud kui magnetpinge H * L suhe antud piirkonnas ja sellel oleva magnetvoo Ф:

Näiteks võtke arvesse joonisel näidatud magnetahelat. Siin on ferromagnetilisel südamikul kogu pikkuses sama ristlõikepindala S. Sellel on magnetvälja L keskjoone teatud pikkus, samuti teadaoleva sigma väärtusega õhupilu. Läbi antud mähise haava magnetahel, voolab teatud magnetiseeriv vool I.

Otsese magnetahela arvutamise ülesandes, võttes aluseks antud magnetvoo Ф magnetahelas, leidke MDF F suurusjärk. Esmalt määrake induktsioon B magnetahelas, selleks jagage magnetvoog Ф rist- magnetahela läbilõikepindala S .

Teise sammuna mööda magnetiseerimiskõverat tuleb leida antud induktsiooni väärtusele B vastav magnetvälja tugevuse H väärtus. Seejärel kirjutatakse üles kogu vooluseadus, millesse on kaasatud kõik magnetahela lõigud:

Näide selgest probleemist

Oletame, et on suletud magnetahel - trafo terasest toroidaalne südamik, mille küllastusinduktiivsus on 1,7 T. Kui on teada, et mähis sisaldab W-d, tuleb leida magnetiseerimisvool I, mille juures südamik küllastub. = 1000 keerutust. Keskjoone pikkus on Lav = 0,5 m. Magnetiseerimiskõver on antud.

Vastus:

K * Lav = W * I.

Leidke H magnetiseerimiskõveralt: H = 2500A/m.

Seetõttu I = H * Lav / W = 2500 * 0,5 / 1000 = 1,25 (amprit).

Märge.Mittemagnetilise pilu ülesanded lahendatakse sarnaselt, siis võrrandi vasakpoolses servas on magnetahela sektsioonide ja vaheosa kõigi HL-de summa. Magnetvälja tugevus tühimikus määratakse magnetvoo jagamisel (see on kõikjal magnetahelas ühesugune) tühimiku pindalaga ja magnetiline läbilaskvus tühjuses.

Magnetahela arvutamise pöördülesanne viitab sellele, et teadaoleva magnetomotoorjõu F põhjal on vaja leida magnetvoo suurus.

Selle probleemi lahendamiseks kasutavad nad mõnikord vooluahela MDF F = f (Ф) magnetilist karakteristikku, kus mitu magnetvoo Ф väärtust vastavad nende igale MDS F väärtusele. Nii et F, magnetvoo F väärtus.

Näide pöördprobleemist

Trafo terasest suletud toroidaalsele magnetahelale (nagu eelmises otseses ülesandes) on mähitud pool W = 1000 pööret, läbi mähise voolab vool I = 1,25 amprit. Keskjoone pikkus on L = 0,5 m Magnetahela ristlõige on S = 35 sq. Cm. Leidke vähendatud magnetiseerimiskõvera abil südamikus magnetvoog Φ.

Vastus:

MDS F = I * W = 1,25 * 1000 = 1250 amprit. F = HL, mis tähendab, et H = F / L = 1250 / 0,5 = 2500A / m.

Magnetiseerimiskõveralt leiame, et antud jõu korral on induktsioon B = 1,7 T.

Magnetvoog Ф = B * S, mis tähendab Ф = 1,7 * 0,0035 = 0,00595 Wb.

Märge. Magnetvoog kogu hargnemata magnetahelas on sama ja isegi kui seal on õhupilu, on selles olev magnetvoog sama, mis elektriahela vool. Vaata Ohmi seadus magnetahela jaoks.

Muud näited: Magnetahelate arvutamine