11.4.4. Расчет неразветвленной магнитной цепи

Пример 11.6

На рис. 11.23,а схематически изображен электромагнит. Сердечник его выполнен из листовой электротехнической стали (длина средней линии а якорь – из литой стали ( Площадь сечения каждого из них Кривые намагничивания этих материалов показаны на рис. 11.23,б. Сердечник и якорь разделены воздушным зазором толщиной На сердечнике размещена обмотка с числом витков w = 400.

Возможны две задачи: прямая и обратная

Прямая задача. Известен магнитный поток (пусть, например, Требуется найти ток в обмотке, необходимый для создания этого потока.

Решение

Вычислим магнитное сопротивление зазора:

Затем магнитную индукцию:

Теперь по кривым рис. 11.23,б находим напряженность магнитного поля: в сердечнике и в якоре

По второму закону Кирхгофа для магнитной цепи найдем МДС:

Обратная задача. Известен ток, например,

Найти магнитный поток.

Решение

Задаваясь различными значениями магнитного потока, придется несколько раз решить прямую задачу, чтобы построить вебер-амперную характеристику (ВбАХ) магнитной цепи (рис. 11.23,в) и по ней определить магнитный поток по вычисленному предварительно магнитному напряжению

Получается Ф = 0,36 мВб.

При необходимости можно вычислить статическую индуктивность обмотки

и силу, с которой якорь притягивается к сердечнику,

Здесь – энергия магнитного поля, запасенная в воздушном зазоре.