Методы расчета магнитных цепей

Существуют две задачи расчета магнитных цепей: прямая и обратная.

Прямая задача: задан магнитный поток Ф (или магнитная индукция В) на некотором участке магнитной цепи, необходимо определить м.д.с. F, необходимую для создания данного магнитного потока.

Обратная задача: необходимо определить величину магнитного потока Ф по известной м.д.с. F.

Как для прямой, так и для обратной задач известны все геометрические размеры магнитной системы и материал магнитопровода.

Расчет магнитной цепи делают на постоянном или переменном (гармоническом) токе, а также с постоянными магнитами.

Кроме того, модель магнитной цепи для заданной магнитной системы может учитывать поток рассеяния, а может не учитывать (в первом приближении расчета).
Рассмотрим магнитную систему прямоходового электро-
магнита постоянного тока (рис. 43):

Рис. 43

Ярмо, сердечник и якорь электромагнита выполнены из электротехнической стали.

При подаче в обмотку тока якорь притягивается к сердечнику электромагнитным усилием, вызванным взаимодействием микротоков в якоре и сердечнике. В результате воздушный зазор уменьшается и происходит преобразование электромагнитной энергии в механическую.

Воздушный зазор , меняющийся при перемещении якоря, называется рабочим. Соответственно поток, проходящий через рабочий зазор, называется рабочим потоком Ф .

Все остальные потоки в магнитной цепи называются потоками рассеяния Ф_S. Сила, развиваемая якорем электромагнита, определяется в основном потоком Ф в рабочем зазоре.

Рассмотрим решение прямой задачи расчета электромагнита без учета потоков рассеяния, т.е. в первом приближении (рис. 44).

магнитопровода.

Необходимо определить: намагничивающую силу или число витков намагничивающей обмотки.