Приклад чисельного розрахунку зворотної задачі.
.
.
Магнітний потік, Вб:
;
;
та магнітна індукція кожної ділянки кола, Тл:
;
;
;
;
.
залежно від величини магнітної індукції по кривим намагнічування електротехнічних сталей (рис. 4.5), з яких виконані перші чотири ділянки магнітопроводу, знаходимо напруженість магнітного поля на цих ділянках, А/м: Н1 =125, Н2 = 120, Н3 = 200 і Н4 = 375.
Напруженість магнітного поля у повітряних зазорах буде, А/м:
Магнітна напруга на ділянках кола, А:
;
;
;
;
.
Намагнічуюча сила, А –
,
та намагнічуючій струм котушки, А:
.
Потокозчеплення Y, Вб та індуктивність L, Гн котушки
,
.
У разі притягнення якоря до осердя, тобто зникнення повітряних зазорів у магнітопроводі, намагнічуючій струм I¢, A та індуктивність L¢, Гн котушки –
,
;
зменшаться у KI = I/I¢ = 2/0,072 = 27 та KL = L/L¢ = 7,125/0,2565 = 27 разів.
Для умов прикладу, розглянутого у попередньому розділі, нехтуючи потоком розсіювання, визначити величину магнітного потоку у магнітопроводі нерозгалуженого магнітного кола (рис. 4.4) при заданій величині магніторушійної сили F = IW = 1900 A.
Задачу вирішуємо графоаналітичним способом. Для побудови вебер-амперної характеристики розрахункового кола потрібно прийняти декілька значень Ф, за якими визначити відповідні магніторушійні сили F. Перше значення Ф оберемо за умовою, що увесь магнітний опір кола зосереджений у повітряних зазорах магнітопроводу. Для такого випадку, згідно з другим законом Кірхгофа маємо:
Звідси напруженість Hd , А/м і, далі, магнітна індукція Вd, Тл, магнітного поля у повітряних зазорах будуть, відповідно –
,
.
Для утворення такої індукції необхідний такий магнітний потік, Вб:
.
Тепер, прийнявши, що у розрахунковому магнітному колі діє магнітний потік Ф = 5,173×10-4 Вб, за методикою викладеною у попередньому розділі визначимо намагнічуючу силу, необхідну для утворення такого потоку. Результати розрахунків надамо у вигляді таблиці 4.1.
Порівнявши задане 1900 А та одержане 1967,94 значення МРС бачимо, що прийнятий магнітний потік Ф є завищеним по відношенню до шуканого. Тому, задаючись рядом менших значень Ф, за методикою викладеною у попередньому розділі визначимо величини необхідних магніторушійних сил F. Результати розрахунків надамо у вигляді таблиці 4.2 та графіка (рис. 4.6).
Таблиця 4.1.
Ділянка | Матеріал | Ф×104 ,Вб | S×104,м2 | B, Тл | Н, А/м | l, м | (Hl), A |
СтальЭ43 | 5,173 | 6,50 | 0,796 | 113,60 | 0,071 | 8,065 | |
СтальЭ43 | 5,587 | 6,50 | 0,860 | 113,60 | 0,071 | 8,065 | |
СтальЭ43 | 5,173 | 4,68 | 1,105 | 223,40 | 0,075 | 16,76 | |
СтальЭ330 | 5,173 | 5,20 | 0,995 | 440,46 | 0,095 | 41,84 | |
d1 | Повітря | 5,173 | 6,50 | 0,796 | 0,0015 | 950,6 | |
d2 | Повітря | 5,173 | 6,50 | 0,796 | 0,0015 | 950,6 | |
Всього | 1967,94 |
Таблиця 4.2
Ф·104, Вб | 5,173 | 5,100 | 5,050 | 5,000 | 4,950 | 4,900 |
F, А | 1967,94 | 1939,60 | 1919,01 | 1898,47 | 1880,27 | 1859,64 |
З графіка Ф = f(F) при заданій магніторушійній силі F = 1900 А визначимо шукане знання магнітного потоку Ф » 5×10-4 Вб.