Конструктивные размеры магнитопровода

(Брать по предпоследней цифре зачётки)

Размер, см	Номер кода
	Число единиц кодового слова
	0	1	2	3	4	5	6	7	8
a	5	6	6	8	4	5	8	4	3
b	5	4	8	6	5	6	4	3	5
c	8	7	10	8	7	8	5	4	3
d	40	30	50	60	40	50	30	40	30
e	50	40	40	50	40	40	20	30	20
	0,2	0,1	0,2	0,3	0,1	0,2	0,1	0,2	0,1

Таблица 4.2

Материал участков магнитопровода и рабочий магнитный поток

(Брать по последней цифре зачётки)

Рис. 4.1

Рис. 4.2

Рис. 4.3

Таблица 4.3.

Таблица расчёта магнитной цепи

Пример расчёта магнитной цепи

Задача.Определить намагничивающий ток катушки, который необходим для создания рабочего магнитного потока Ф_р=8*10^-4 Вб в неразветвленной магнитной цепи, эскиз которой показан на рис. 4.4. Материал сердечника - сталь Э11, материал якоря - сталь Э42. Число витков намагничивающей катушки W=1000. Поток рассеяния Ф_s=0,1Фр.

Решение

1. Магнитопровод разбивают на отдельные участки. Каждый участок должен иметь одинаковое сечение. В нашем случае 6 участков (4 - в магнитопроводе и два воздушных зазора). По эскизу определяют среднюю длину и площадь сечения каждого участка магнитопровода:

l₁=l₂=75мм=0,075м;                  

l₃=0,145м; 

l₄=0,14м;                           

2 =0,004м;

S₁=S₂=0,03*0,035=10,5*10^-4 м²;              

S₃=0,035*0,025=8,75*10^-4 м² ;

S₄=0,02*0,035=7*l0^-4 м²;

S =S₁=10,5*10^-4м².

Данные заносят в табл.6.

Рис. 4.4

2. Согласно первому закону Кирхгофа         Ф_n=Ф_p+ Ф_s

По условиям задачи Ф_р = 8* 10^-4 Вб.

Находим:      Ф_s=0,01 Ф_Р =0,1*8*10^-4 = 0,8*10^-4 Вб;

Ф_n=Ф_Р+ ф_s=8*10^-4 +0,8*10^-4= 8,8*10^-4 Вб.

Данные заносим в табл.6 учитывая, что Ф_n действует на участке №2 (где расположена обмотка), на остальных участках действует Ф_p.

3. Магнитная индукция каждого участка

   Вб/м² = 0,76 Тл и т.д.

Результаты заносим в табл.6.

4. По кривым намагничивания В=f(Н) по известным В_к определяем Н_к каждого участка.

H₁=285 А/м (по B₁ для стали Э11) и т.д.;

 А/м.

Результаты заносим в табл. 4.3.

5. Произведения Н_кl_к для каждого участка. Н₁l₁ =285*0,075=21,37А и т.д. Результаты заносим в табл.4.3.

6. Согласно второму закону Кирхгофа для магнитной цепи

WI = Н₁l₁+ Н₂l₂+ Н₃l₃+ Н₄l₄+ 2 = 2554,45 А;

W = 1000 по условию задачи - намагничивающий ток I=2554,45/1000 = 2,55 А.

7. Потокосцепление и индуктивность катушки соответственно

Вывод: для возбуждения заданного рабочего магнитного потока Ф_р=8,0*10^-4 Вб по катушке должен протекать ток I=2,55А. При этом катушка будет иметь индуктивность L=0,345 Гн.

8. Намагничивающий ток той же катушки в той же магнитной цепи, но без воздушных зазоров (якорь притянут к сердечнику).

Если   2 =0, то 1000 I' H₁l₁+ H₂l₂+ H₃l₃+ H₄l₄ = l35,29 А;

I' = 135,29/1000=0,135 А.

Вывод: Для возбуждения такого же рабочего магнитного потока Ф_р=8,0*10^-4 Вб в той магнитной цепи, но без воздушного зазора необходим ток

I' =0,135 А.

Т.е. в К = I/I' = 2,55/0,135 19   раз меньше.

9. Индуктивность катушки без воздушного зазора. Потокосцепление  остаётся неизменным. Индуктивность

,

т.е. без воздушного зазора индуктивность катушки увеличится в к раз K=L'/L=6,52/0,345 19.       

ъ

Литература

1. Веселовский О.Н., Браславский Л.М. Основы электротехники и электротехнические устройства радиоэлектронной аппаратуры. -М.: Высш. шк.,1978. - 310 с.

2. Касаткин А.С. Основы электротехники. - М.: Энергия, 1976.

3. Матханов Л.Н. Основы анализа электрических цепей. - М.: Высш. шк., 1981. - 368 с.

4. Электротехника / Под ред. Пантюшина В.С. - М.: Высш. шк., 1976.

5. Ермолин И.П. Электрические машины малой мощности. - М.: Высш. шк., 1976. - 503.

6. Горбачев Г.Н., Чаплыгин Е.Е. Промышленная электроника: Учебник для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 320 с.

7. Забродин Ю.С. Промышленная электроника: Учебник для вузов. - М.: Высшая школа, 1982. - 496 с.

8. Расчет электронных схем. Примеры и задачи/ Г.И. Изъюрова, Г.В. Королев, В.А. Терехов и др. - М.: Высшая школа, 1987.- 335 с.

9. Основы промышленной электроники/ Под ред. В.Г. Герасимова. - М: Высшая школа, 1989.- 336 с.

10. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника. - М.: Высшая школа, 1991.- 622 с.

11. Алексенко А.Г. Основы микросхемотехники. – М.: ЮНИМЕДИАСТАЙЛ, 2002. – 448 с.

12. Валенко В.С., Хандогин М.С. Электроника и микросхемотехника. – Мн.: Беспринт, 2003. – 320 с.

13. Новиков Ю.В. Основы цифровой схемотехники. Базовые элементы и схемы. Методы проектирования. – М.: Мир, 2001. – 379 с.

Приложение 1

Предельные параметры некоторых выпрямительных диодов и столбов.