Kam reikalingas magnetinės grandinės skaičiavimas?

Kai kuriais techniniais tikslais čia mes apsvarstysime kelių iš jų pavyzdį, būtina apskaičiuoti magnetinių grandinių parametrus. Ir pagrindinis šių skaičiavimų įrankis yra bendrasis veikimo dėsnis. Tai skamba taip: magnetinio lauko stiprumo vektoriaus tiesinis integralas išilgai uždaros kilpos yra lygus srovių, kurias apima ši kilpa, algebrinei sumai. Bendrasis taikytinas įstatymas yra parašytas taip:

Ir jei šiuo atveju integracinė grandinė apima W vijų ritę, per kurią teka srovė I, tai algebrinė srovių suma yra sandauga I * W — šis sandauga vadinamas MDF magnetovaros jėga, kuri žymima F. . Ši pozicija parašyta taip:

Integravimo kontūras dažnai pasirenkamas taip, kad sutaptų su magnetinio lauko linija, šiuo atveju vektorinė sandauga pakeičiama įprasta skaliarinių dydžių sandauga, integralas pakeičiamas sandaugų H * L suma, tada magnetinio lauko atkarpos. grandinės parenkamos taip, kad jėga H būtų laikoma pastovia. Tada bendra taikytina teisė įgauna paprastesnę formą:

Čia, beje, įvedama „magnetinės varžos“ sąvoka, apibrėžiama kaip tam tikroje srityje esančios magnetinės įtampos H * L ir ant jo esančio magnetinio srauto Ф santykis:

Pavyzdžiui, apsvarstykite magnetinę grandinę, parodytą paveikslėlyje. Čia feromagnetinės šerdies viso ilgio skerspjūvio plotas yra vienodas S. Ji turi tam tikrą magnetinio lauko L vidurio linijos ilgį, taip pat oro tarpą, kurio sigmos reikšmė yra žinoma. Per vingiuotą duotosios žaizdą magnetinė grandinė, teka tam tikra įmagnetinimo srovė I.

Tiesioginės magnetinės grandinės skaičiavimo užduotyje, remiantis duotuoju magnetiniu srautu Ф magnetinėje grandinėje, raskite MDF F dydį. Pirmiausia nustatykite indukciją B magnetinėje grandinėje, tam padalykite magnetinį srautą Ф iš kryžminio magnetinės grandinės pjūvio plotas S .

Antrasis žingsnis palei įmagnetinimo kreivę – rasti magnetinio lauko stiprio H reikšmę, atitinkančią duotą indukcijos vertę B. Tada užrašomas suminis srovės dėsnis, į kurį įtraukiamos visos magnetinės grandinės atkarpos:

Tiesioginės problemos pavyzdys

Tarkime, kad yra uždara magnetinė grandinė - toroidinė šerdis, pagaminta iš transformatorinio plieno, soties induktyvumas joje yra 1,7 T. Reikia rasti įmagnetinimo srovę I, kuria šerdis prisisotins, jei žinoma, kad apvijoje yra W = 1000 sukimų. Centrinės linijos ilgis Lav = 0,5 m. Pateikta įmagnetinimo kreivė.

Atsakymas:

H * Lav = W * I.

Raskite H pagal įmagnetinimo kreivę: H = 2500A/m.

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

Pastaba.Nemagnetinio tarpo uždaviniai sprendžiami panašiai, tada kairėje lygties pusėje bus visų magnetinės grandinės sekcijų ir tarpo sekcijų HL suma. Magnetinio lauko stiprumas tarpelyje nustatomas padalijus magnetinį srautą (visur magnetinėje grandinėje yra vienodas) iš tarpo ploto ir magnetinis pralaidumas tuštumose.

Atvirkštinė magnetinės grandinės skaičiavimo problema rodo, kad, remiantis žinoma magnetovaros jėga F, reikia rasti magnetinio srauto dydį.

Norėdami išspręsti šią problemą, jie kartais naudojasi magnetine grandinės charakteristika MDF F = f (Ф), kur kelios magnetinio srauto Ф reikšmės atitinka kiekvieną jų pačių MDS F vertę. Taigi F, magnetinio srauto F vertė.

Atvirkštinės problemos pavyzdys

W = 1000 apsisukimų ritė yra suvyniota ant uždaros toroidinės magnetinės grandinės (kaip ir ankstesnėje tiesioginėje užduotyje) iš transformatoriaus plieno, per ritę teka I = 1,25 ampero srovė. Centrinės linijos ilgis L = 0,5 m Magnetinės grandinės skerspjūvis S = 35 kv.cm. Raskite magnetinį srautą Φ šerdyje, naudodami sumažintą įmagnetinimo kreivę.

Atsakymas:

MDS F = I * W = 1,25 * 1000 = 1250 amperų. F = HL, o tai reiškia, kad H = F / L = 1250 / 0,5 = 2500A / m.

Iš įmagnetinimo kreivės matome, kad tam tikrai jėgai indukcija yra B = 1,7 T.

Magnetinis srautas Ф = B * S, o tai reiškia Ф = 1,7 * 0,0035 = 0,00595 Wb.

Pastaba. Magnetinis srautas visoje nešakotoje magnetinėje grandinėje bus vienodas, ir net jei yra oro tarpas, tada magnetinis srautas jame bus toks pat kaip srovė elektros grandinėje. Matyti Omo dėsnis magnetinei grandinei.

Kiti pavyzdžiai: Magnetinių grandinių skaičiavimas