Пряма задача. Вихідні дані для розрахунку

Вихідні дані для розрахунку. Як правило, задається схема (ескіз) магнітного кола (рис. 13.3) і геометричні розміри: довжина середньої магнітної лінії кожної ділянки і повітряних зазорів площу поперечного перерізу ділянки ; беруть такою, що дорівнює , а ; відомі також матеріали, з яких виготовлені окремі ділянки кола (тобто їх криві намагнічування). Задається також робочий магнітний потік .

Визначити намагнічуючу силу обмоток електромагніта _. Знак “–“ перед означає, що напрям МРС i , які визначаються за правилом правої руки, спрямовані в різні боки (див. схему 13.4). Якщо змінити напрям струму в одній з обмоток, то

_.

Розв’язання. Магнітопровід розбивають на окремі ділянки. Ознаки розбивання: наявність або відсутність обмотки, однорідність матеріалу магнітопроводу, однорідність поперечного перерізу ділянки магнітопроводу.

За кресленням визначають середню довжину і площу поперечного перерізу кожної ділянки магнітопроводу. Індекс набуває значень 1, 2, 3 і т.д. (тобто -та ділянка). Результати записують у табл. 13.1.

Якщо потрібно обчислити потік розсіяння, то в загальному випадку можна вважати, що робочий потік на 10% менший від загального (повного) потоку , де – відповідно потік розсіяння і повний потік. Отже,

,

де – робочий потік.

Вважається, що на ділянці кола, де розмішена обмотка, діє повний потік, а на ділянках кола, де обмотки відсутні, - робочий (рис. 13.8)

Розрахунок виконуємо за робочим потоком. Позначимо . Далі обчислюють магнітну індукцію кожної ділянки:

(13.3)

і результати заносять у табл. 13.1.

За кривими намагнічування і за відомою знаходять для кожної ділянки кола. Для повітряних зазорів . Результати заносять у табл. 13.1.

Рис.13.7 Рис.13.8

Обчислюють добуток для кожної ділянки кола. Результати заносять у табл. 13.1.

Знаходять шукану МРС додаванням цифр останнього стовпця табл. 13.1:

Тобто

. (13.4)

Отже, знайдена. Якщо додаткових вимог у задачі немає, то вона вважається розв’язаною.

Приклад розрахунку нерозгалуженого магнітного кола.

Задача. Визначити намагнічуючий струм котушки, необхідний для утворення робочого магнітного потоку в нерозталуженому магнітному колі (рис. 13.7). Матеріал осердя – сталь E11, матеріал якоря – сталь Е42. Число витків намагнічуючої котушки . Потік розсіювання .

Розв’язання.

1. Магнітопровід розбивають на окремі ділянки. Переріз кожної ділянки має

бути однаковим. У нашому випадку шість ділянок (чотири в магнітопроводі і дві – повітряні зазори). За ескізом (кресленням) визначають середню довжину та площу перерізу кожної ділянки магнітопровода:

; ; ; ; ; ; ; .

Дані записують у табл. 13.1.

Таблиця 13.1.

Номер дільниці	Матеріал	Ф, Вб	S•104, М2	В,Тл	Н,А/м	L,м	НkLk
	Сталь Е11	8,0·10-4	10,5	0,76		0,075	21.37
	Сталь Е11	8,8·10-4	10,5	0,84		0,075	25.12
	Сталь Е11	8,0·10-4	8,75	0,91		0,145	58.0
	Сталь Е42	8,0·10-4	7.0	1,14		0,14	30.8
	Повітря	8,0·10-4	10,5	0,76		0,002	1209.58
	Повітря	8,0·10-4	10,5	0,76		0,002	1209.58

2. Згідно з першим законом Кірхгофа

,

де – повний магнітний потік, що діє на ділянці 2, на якій розміщена намагнічуюча обмотка; – робочий магнітний потік, який діє на всіх інших ділянках кола; – потік розсіювання. За умовою задачі .

Обчислюють ;

.

3. Магнітна індукція кожної ділянки

і т. д. Результати заносять у табл. 13.1.

4. За кривими намагнічування , і за відомим визначають для кожної ділянки. (по для сталі Е11; рис. 13.1) і т.д. Для повітряних зазорів

Результати заносять у табл. 13.1.

5. Добуток для кожної ділянки

і т. д.

6.Згідно з другим законом Кірхгофа для магнітного кола

.

За умовою задачі.