§ 13.6. Расчет магнитных цепей при постоянном токе. Прямая задача

Магнитная цепь - совокупность устройств, содержащих ферромагнитные тела, электромагнитные процессы в которых могут быть описаны с помощью магнитодвижущей силы, магнитного потока и разности магнитных потенциалов.

При анализе магнитной цепи решают две задачи: прямую и обратную.

В случае прямой задачи по заданным магнитным потокам участков магнитопровода Φ_k, его конфигурации и размерам S_k и l_k, а также кривым намагничивания B_k(H_k) определяют м. д. с. F = Iω.

Задача решается для каждого участка магнитопровода по схеме

Неразветвленная магнитная цепь. М. д. с. в неразветвленной магнитной цепи по заданному магнитному потоку находится по закону полного тока суммированием падений магнитного напряжения на всех участках:

Решение целесообразно свести в таблицу.

Пример. Найти м. д. с. F, необходимую для создания магнитного потока Φ = 4,5 Вб в воздушном зазоре магнитопровода рис. 13.2 (размеры даны в миллиметрах). Кривая намагничивания задана на рис. 13.3. При решении считать, что поток одинаков во всех стержнях. Потоками рассеяния пренебречь.

Рис. 13.2

Рис. 13.3

Решение.

Таким образом,

Разветвленная магнитная цепь. По заданному потоку в одном стержне м. д. с. может быть найдена исходя из законов для магнитной цепи:

Пример. Для магнитной цепи рис. 13.4 известны поток Φ₃ в воздушном зазоре, все геометрические размеры, данные в миллиметрах, и кривые намагничивания. Найти м. д. с.

Рис. 13.4

Решение. Зададимся положительным направлением потоков и запишем уравнения. Если направление обхода контура, образованного стержнями, согласуется с положительным направлением Iω по правилу правоходового винта, то магнитное напряжение U_mk = H_kl_k положительно. Следовательно,

Рассчитаем Н₃l₃ и Н_bl_b:

По уравнению (13.3) определим Н₂l₂ = Н₃l₃ + Н_bl_b:

По уравнению (13.1) найдем Φ₁ = Φ₂ + Φ₃, следовательно, получим Н₁l₁:

По уравнению (13.2)