- •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
1. Построение магнитного поля
Из рисунка видно, что магнитное поле симметрично относительно X и Y.
При μ=∞ считаем, что напряжение в теле сердечника отсутствует и картина поля в сердечнике нас не интересует.
Перед построением вычертим первый квадрант, ограниченный осями XOY и контуром сердечника (рисунок 2). Положение обмоток обозначается линией, совпадающей с границей сердечника. При μ=∞ среды магнитные поля линейны и результирующую картину поля магнита получим наложением картин полей , вызванных током каждой из катушек в отдельности.
1.1 Построение картины поля для I1≠0 ;I2=0
Построение начинается в средней части воздушного зазора , где поле можно считать однородным. Здесь линии магнитной напряженности будут прямыми , совпадающие по направлению с осью Y, а линии равного потенциала - прямые, совпадающие по направлению с осью X .
При построении примем , что линии магнитной напряженности и линии равного магнитного потенциала образуют при пересечении квадратные ячейки. Тогда при n=16 должно быть на расстоянии Р/2 - 8 эквивалентных промежутков.
При выбранном масштабе образуются ячейки по 0,5 cм. Затем продолжают построение сетки поля в воздушном промежутке. Сначала продолжают линии равного потенциала так , как кажется правильным. Все эти линии должны закончится на линии bc, на которой условно находится обмотка W1, так как линия ab , совпадающая с поверхностью ферромагнетика , и линии df dc являются крайними линиями равного потенциала, а все остальные заключены между ними.
Расположение на линии bс точек, к которым должны подходить линии равного потенциала, зависит от распределения м.д.с. вдоль bс, то есть от распределения витков по высоте обмотки. Принимая распределение витков по высоте равномерным , получим , что эти точки должны располагаться на равном расстоянии друг от друга (линии равного потенциала не должны подходить перпендикулярно к bс). Линии магнитной напряженности проводят так , чтобы они пересекались со всеми эквивалентными линиями под прямым углом и подходили под прямым углом к ab и gfdc.
Вслед за этим проверяют построенную схему, удовлетворяет ли она условию, по которому должны образовываться ячейки сетки с отношением: средняя длина к средней ширине =1.
Если первоначально эквивалентные линии были построены неправильно, то это условие не будет выполнятся, перестроить.
a см |
b см |
с см |
α̊ |
h см
|
h' см |
l см |
P см |
W1 |
W2
|
I1,A |
I2,A |
10 |
3 |
15 |
30 |
30
|
22
|
50
|
8 |
1050 |
1050 |
35 |
45 |
1.2) Построение картины поля для случая I1=0 ;I2≠0
Построение производится аналогично.
Разница обусловлена другим расположением катушки с током (W2 I2). В этом случае эквипотенциальные линии заканчиваются на линии df через равные промежутки (линии равного потенциала не должны подходить перпендикулярно к df (рисунок 3)
2.) Расчет индуктивности обмоток
Индуктивности находятся через потокосцепления, для определения которых необходимо узнать поток одной трубки в построенной картине поля , так как индуктивности находятся как отношение потокосцепления к току, то их можно рассчитать по одной из картин поля.