Магнитная цепь представляет собой систему последовательно включенных ферромагнитных и других физических тел, по которым замыкается магнитный поток.
Рис. 1. Сердечник магнитной цепи
Простейшая магнитная цепь с регулируемым магнитным потоком состоит из магнитопровода с поперечным сечением , на котором равномерно размещена обмотка с числом витков проводника с током I, под действием которого создается однородное магнитное поле с напряженностью (при средней длине линии магнитопровода ), равной .
В процессе расчета магнитной цепи с поперечным сечением ее участков по заданному магнитному потоку Ф определяют значения магнитных индукций на соответствующих участках. Если поперечные сечения участков магнитной цепи равны, то магнитные индукции участков равны и определяются по формуле
.
По кривой намагничивания B(H) (рис. 2) соответствующего ферромагнитного материала магнитопровода и значениям магнитной индукции B определяют напряженности H магнитных полей на участках магнитной цепи.
|
|
Затем находят магнитные напряжения на участках магнитной цепи и магнитодвижущую силу При наличии воздушного зазора напряженность магнитного поля в зазоре
,
где – магнитная постоянная (абсолютная магнитная проницаемость вакуума), .
Рис. 2. Кривые намагничивания стали B(H): 1 – литая сталь; 2 - листовая электротехническая сталь
По расчетному значению магнитодвижущей силы , задаваясь значением тока I, определяют число витков катушки, необходимое для создания в магнитной цепи заданного магнитного потока Ф.
Результаты вычислений записываются в табл. 2.
Таблица 2
Результаты расчета
Участок | , м | S, см2 | B, Тл | H, А/м | , А | F, А |
1 | ||||||
2 | ||||||
3 | ||||||
| ||||||
Контрольные вопросы
1) Что представляет собой магнитная цепь и электромагнит?
2) Сформулируйте закон полного тока для магнитной цепи.
3) Что отражает петля гистерезиса для ферромагнетиков?
Дополнительные вопросы:
4) Приведите примеры использования магнитных цепей и электромагнитов в автомобилях
5) Как решается обратная задача расчета магнитной цепи?.