Розрахунок магнітного кола з постійною намагнічувальною силою

Файл 5

ЛПЗ №5. Розрахунок магнітного кола з постійною намагнічувальною силою

Мета роботи: Оволодіти методиками розрахунку магнітних кіл.

5.1. Обсяг завдання

1.Відповідно до варіанта для магнітного кола, що складається з стального осердя з обмоткою, стального ярма та має повітряні зазори визначити струм в обмотці, необхідний для створення в повітряному проміжку робочого магнітного потоку Ф.

2.Проаналізувати зміну сили струму в обмотці для створення робочого магнітного потоку при усуненні повітряного зазору притисканням ярма до осердя.

3.Розрахунок виконати за умови, що обмотка має W витків, магнітний потік розсіювання становить k % робочого потоку Ф_р.

5.2. Вказівки до вибору варіанта

Розрахункові дані вибирають з табл.5.1. Розрахувати коло, зображене на рис.5.1,а. Дані кривих намагнічування відповідних марок сталі наве­дені в табл.5.2.

Таблиия.5.1

Число одиниць шифру	Матеріал		Ф105, Вб	W, витки	К, %	Число десятків шифру	Розміри магнітопроводу, мм
	осердя	ярма					a1	а2	b	c1		с2	c2	l0
0	Э11	Э42	8,0	300	10	0	14	48	24		15	45	20	0,1
1	Э43	Э12	8,2	320	12	1	15	50	15		16	40	15	0,12
2	Э42	ЛС	8.4	340	14	2	16	52	16		17	45	20	0,14
3	Э330	КС	8,6	360	12	3	17	54	17		18	50	11	0,16
4	Э42	Э11	8,8	380	10	4	18	42	18		19	50	12	0,18
5	Э330	Э43	9,0	400	8	5	19	44	19		10	60	14	0,2
6	Э43	Э42	9,2	450	6	6	10	46	30		11	65	17	0,19
7	Э42	КС	9,4	500	8	7	11	48	31		12	50	15	0,17
8	Э330	Э11	9,6	550	10	8	12	50	32		13	55	10	0,15
9	Э11	ЛС	9,8	600	12	9	13	52	30		14	60	12	0,13

5.3. Методичні вказівки до аналізу магнітних кіл з постійною намагнічу вальною силою

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 : 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 декілька 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 В = f(H) для кожної ділянки визначають напруженість магнітного поля. Для ділянок повітряного зору напруженість магнітного поля визначають за такою формулою:

де  - магнітна проникність повітря,  =4*10^-7Гн/м.

Визначивши за законом повного струму намагнічувальну силуF з співвідношення F = IN , обчислюють струм в обмотці магнітопровода, необхідний для створення робочого магнітного потоку Ф.

Методику аналізу магнітного кола покажемо на прикладі числового розрахунку. Задачу сформулюємо так: осердя електромагнітного реле (рис.5.2) 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 1₀ = 0,1 мм. Решта розмірів вказані на рис 5.2.

                  

Рис.5.2

За магнітного потоку розсіювання К=0,1 Ф визначити струм  в обмотці, потрібний для створення магнітного потоку Ф = 1,3*10⁴ Вб, а також струм в котушці після усунення повітряного зазору.