Построение картины магнитного поля при полюсном намагничивании

В случае последовательного соединения нескольких деталей, удлинителей, а также при полюсном (см. табл. 5) намагничивании с помощью приставных электромагнитов возникают воздушные зазоры, в которых магнитное поле по­добно полям около полюсов электрических машин. Линии маг­нитной индукции в воздухе около полюсов нормальны к их поверхностям, и, следовательно, поверхности, образующие зазоры, можно считать поверхностями равного магнитного по­тенциала. Опишем метод построения картины поля в области, не занятой проводниками с токами, создающими поле около тех частей детали, которые выступают за пределы обмоток с током, наложенных на деталь. В данной области пространства поле приближенно можно считать плоскопараллельным, для которого:

1. линии напряженности поля и линии равного магнит­ного потенциала пересекаются всюду под прямым углом;

2. поверхности ферромагнитных сред следует считать поверхностями равного магнитного потенциала и линии напряженности поля в воздухе следует проводить перпен­дикулярно к ним;

3. ячейки сетки, образованной линиями напряженности поля и линиями равного потенциала, при достаточной густоте сетки должны быть приблизительно подобны друг другу.

Обозначим средние размеры ячейки сетки в направлении линии напряжености поля через ∆n и в направлении линии равного магнитного потенциала через ∆a. Тогда пос­леднее правило можно выразить в форме:

Путем ряда последовательных приближений удается на­рисовать картину поля, удовлетворяющую всем указанным требованиям. На рис. 53 таким способом построена картина ноля около детали при ее полюсном намагничивании.

Если построена картина поля, то из нее может быть кайдено магнитное сопротивление R_M или магнитная проводимость G_M = 1/R_M = Ф/F воздушного промежутка, при­чем Ф — магнитный поток в рассматриваемом зазоре и F — МДС на длине промежутка. Если т₁ — число трубок магнитной индукции, то

Ф = т₁∆Ф = т₁lμ₀H∆a,

где ∆Ф — поток в одной трубке; l — длина в направлении оси OZ (перпендикулярном плоскости рисунка). Если m₂ — число интервалов между соседними линиями равного потенциала, то F = m₂∆U_М ⁼ m₂H∆n, где ∆U_M — изменение потенциала на протяжении одного интервала.

Рис. 53. Построение картины поля: а — детали со сложной геометрией воздушного зазора, имеющей два явных полюса; б — детали с одним явно выраженным полюсом.

Таким образом, магнитная проводимость будет:

Величина λ представляет собой магнитную проводи­мость на единицу длины в направлении оси OZ. Она зависит исключительно от конфигурации рассматриваемого участка магнитной цепи, зазоров, протяженности и т.д.

Если поле создается несколькими токами и может быть построено поле каждого тока в отдельности, то для пост­роения результатирующего поля применяют графический метод наложения полей, предложенный Максвеллом. Магнитная проводимость определяет индуктивность и энергию поля всей цепи.

IV. Контролируемая деталь

Как элемент разветвленной

Магнитной цепи