Главная | Обратная связь

З постійною силою намагнічування

 

Аналіз нерозгалуженого магнітного кола, що складається з кількох ділянок, які відрізняються між собою матеріалом, площею перерізів S та довжиною середніх ліній ℓ проводять за законом повного струму – лінійний інтеграл вектора напруженості Н магнітного поля по замкненому контуру дорівнює повному струму І (алгебраїчній сумі струмів), які проходять через поверхню, обмежену даним контуром:

.

По суті закон повного струму є частковим випадком закону Кірхгофа щодо магнітного кола. Для осердя з обмоткою, що має W витків, він може бути записаний у такому вигляді:

В інженерних розрахунках магнітних кіл як правило приймають, що магнітний потік Ф на всіх ділянках магнітного кола однаковий. У цьому разі за заданою величиною Ф визначають магнітну індукцію на кожній ділянці магнітного кола:

Далі за кривими намагнічування для кожної ділянки кола визначають напруженість магнітного поля. Для ділянок повітряного зазору напруженість магнітного поля визначають за такою формулою:

,

де – магнітна проникність повітря, = 4π∙10^-7 Гн/м.

Визначивши за законом повного струму силу намагнічування F з співвідношення , обчислюють струм в обмотці магнітопроводу, необхідний для створення робочого магнітного потоку Ф.

Методику аналізу магнітного кола покажемо на прикладі числового розрахунку. Задачу сформулюємо так: осердя електромагнітного реле (рис.4.2) виготовлене з листової електротехнічної сталі Э42 з обмоткою, що містить N=1000 витків. Ярмо реле виготовлене з листової електротехнічної сталі Э11. Між осердям та ярмом в неспрацьованому стані існує повітряний зазор завтовшки =0,1мм. Решта розмірів вказані на рис.4.2.

За магнітного потоку розсіювання К=0,1Ф визначити струм в обмотці, потрібний для створення магнітного потоку Вб, а також струм в котушці після усунення повітряного зазору.

У магнітопроводі слід виділити ділянки, виконані з одного матеріалу з однаковим перерізом. Довжини цих ділянок розраховують за середньою силовою лінією магнітного поля.

У даному разі маємо три різнорідних за матеріалом ділянки – електротехнічна сталь осердя та ярма і повітряний зазор.

Довжина і переріз повітряного зазору:

;

У магнітопроводі, виконаному з електротехнічної сталі, виділимо ділянки, що мають однаковий переріз – осердя та ярмо.

Довжина середньої лінії та переріз осердя:

Довжина середніх ліній та переріз ділянок ярма:

Повний магнітний потік на ділянці магнітопроводу з обмоткою:

Значення індукції на ділянках магнітопроводу:

Напруженість магнітного поля для феромагнітних матеріалів визначають за кривими намагнічування В=f(H) (табл. 4.3).

У даному випадку

Напруженість магнітного поля в повітряному зазорі

Далі для кожної ділянки визначають добуток . Результати розрахунків зводять у табл.4.3.

Таблиця 4.2

№ ділянки	Матеріал	Ф×104, Вб	S×103, м2	В, Тл	Н, А/м	, м	, А
	Повітря	1,3		1,3		0,001	103,5
	Сталь Э42	1,3		1,3		0,025
	Сталь Э42	1,3		1,3		0,07
	Сталь Э42	1,3		1,3		0,0251	17,1
	Сталь Э11	1,43		1,43		0,08	141,3

Намагнічувальна сила кола:

Таблиця 4.3

Індукція В,Тл	Напруженість магнітного поля, А/м сталі
Э11	Э42	Э43	Э330	ЛС	КС
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,6
1,7
1,8
1,9
2,0

 

Із співвідношення визначають силу струму, необхідну для створення в колі робочого магнітного потоку:

Після спрацювання реле (зникнення повітряного зазору між осердям та ярмом) струм в котушці, необхідний для створення робочого магнітного потоку, зменшиться. Це видно з таких розрахунків:

Співвідношення між струмами в котушці до та після спрацювання реле:

.