- •Расчёт и построение магнитного поля электромагнита
- •Расчет и построение магнитного поля электромагнита.
- •Провести построение и расчет картины магнитного поля электромагнита (рис 1)
- •1. Построение магнитного поля
- •2.) Расчет индуктивности обмоток
- •2.1) Определение потока трубок
- •2.2) Расчет индуктивности 1-й обмотки
- •2.3) Расчет взаимной индуктивности обмоток м21
- •2.4) Расчет индуктивности 2-й обмотки
- •2.5) Расчет взаимной индукции обмоток m12
- •3) Коэффициент связи обмоток
- •4) Определение потоков и среднего значения индукции
- •6) Построение кривой распределения индукции в зазоре по оси х
МИНОБРНАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФГБОУ ВПО Череповецкий Государственный Университет
Инженерно-технический институт
Кафедра ЭП и ЭТ
Лабораторная работа №2
Расчёт и построение магнитного поля электромагнита
Выполнил: Левшин А.С.
группа: 3ЭЭб-01-21оп
Проверил преподаватель:
Сидорова И.В
Череповец 2014 г.
Расчет и построение магнитного поля электромагнита.
Параметры катушек с ферромагнитными сердечниками могут быть определены по известной картине распределения магнитного поля , создаваемого токами , протекающими в обмотках катушек.
Точный расчет картины магнитного поля возможен для ограниченного числа случаев. Поэтому большое распространение имеют приближенные методы построения картины магнитного поля . При приближенном построении картины магнитного поля при постоянном токе обычно применяют следующие допущения :
- Магнитную проницаемость материала магнитной цепи принимают бесконечно
большой ;
- Картину поля рассматривают в плоскости, то есть изменением поля по одной
из 3-х координат пренебрегают;
- Ширину обмоток с током принимают бесконечно малой и сечение ее считают
бесконечно узким прямоугольником, расположенным непосредственно около
поверхности сердечника;
В этом случае объемное распределение тока заменяется токовым слоем. При указанных допущениях картина магнитного поля в пространстве около сердечника должна удовлетворять следующим условиям :
- Линии Н везде должны пересекаться с линиями равного магнитного потенциала под прямым углом, то есть касательная к ним в точке их пересечения должна быть расположена под углом 90 градусов ;
- Поверхность сердечника при отсутствии на нем обмотки с током является поверхностью равного потенциала, поэтому линии магнитной напряженности должны подходить к поверхности сердечника в областях, где нет токовых слоев, под прямым углом, то есть касательная к линии магнитной H в месте подхода линии Н к поверхности сердечника должна быть расположена под углом 90 градусов к поверхности ;
- Линии равного магнитного потенциала проводятся так, чтобы приращение потенциала между соседними линиями было везде одинаковым ;
- Линии магнитной напряженности проводятся таким образом, чтобы весь поток обмотки подразделялся на целое число трубок равного потока ;
Линии магнитной напряженности и линии равного магнитного потенциала образуют ортогональную сетку с криволинейными прямоугольниками , у которых отношение сторон везде одинаково.
Провести построение и расчет картины магнитного поля электромагнита (рис 1)
Первая обмотка электромагнита состоит из 2-х секций а и b, расположенных на полюсах электромагнита по обе стороны воздушного зазора и соединенных последовательно.
Вторая обмотка состоит также из 2-х катушек, расположенных на крайних стержнях ярма и также соединенных последовательно.
Полное число витков обмоток W1 и W2 а силы токов в них I1 и I2 , длина элементов в направлении, перпендикулярном чертежу - L
Необходимо:
1) Приближенным методом построить две картины магнитного поля для случаев, когда:
а) I1≠0 I2=0 и
б) I1=0 I2≠0
Промежуток между полюсами должен быть разделен а заданное число параллельных интервалов ;
2) По построенной картине поля рассчитать коэффициенты самоиндукции каждой обмотки L1 и L2 и коэффициент взаимной индукции M . Коэффициент взаимно индукции М определить для обеих картин поля и убедиться , что М12=М21 ;
3) По значениям L1, L2 и М вычислить коэффициент связи между обмотками электромагнита и коэффициент самоиндукции цепи , состоящей из последовательно соединенных обмоток электромагнита при согласном и встречном их включении ;
4) Определить потоки и средние значения индукции в сечениях магнитной цепи , указанных на рисунке (, и т.д.) ;
5) Найти сечение (на рисунке S0), при котором максимальное значение индукции в ярме B=1 Тл ;
6) Построить кривую зависимости результирующей индукции в зазоре В0 в функции X (рисунок 1);
7) Поле построить в масштабе М1:2 ;
8) Потоки с торцевых частей не учитывать .
Рассмотрим построение и расчет магнитного поля электромагнита с
сердечником