За шта је прорачун магнетног кола?
За неке техничке сврхе, овде ћемо размотрити пример неколико њих, потребно је израчунати параметре магнетних кола. А главни алат у овим прорачунима је општи оперативни закон. Звучи овако: линијски интеграл вектора јачине магнетног поља дуж затворене петље једнак је алгебарском збиру струја које покрива ова петља. Општи важећи закон је написан на следећи начин:
А ако у овом случају интеграционо коло покрива калем од В завоја кроз који протиче струја И, онда је алгебарски збир струја производ И * В — овај производ се назива магнетомоторна сила МДФ-а, која се означава Ф Овај став је написан на следећи начин:
Контура интеграције се често бира да се поклапа са линијом магнетног поља, у овом случају се векторски производ замењује уобичајеним производом скаларних величина, интеграл се замењује збиром производа Х * Л, затим секције магнетног поља. кола су изабрани тако да се сила Х на њих сматра константном. Тада општи важећи закон поприма једноставнији облик:
Овде се, иначе, уводи концепт «магнетног отпора», дефинисан као однос магнетног напона Х * Л у датој области и магнетног флукса Ф на њему:
На пример, размотрите магнетно коло приказано на слици. Овде феромагнетно језгро целом дужином има исту површину попречног пресека С. Има одређену дужину средишње линије магнетног поља Л, као и ваздушни зазор са познатом сигма вредношћу. Кроз вијугаву рану датог магнетно коло, тече одређена струја магнетизирања И.
У задатку прорачуна директног магнетног кола, на основу датог магнетног флукса Ф у магнетном колу, пронађите величину МДФ Ф. Прво одредите индукцију Б у магнетном колу, за ово поделите магнетни флукс Ф са попречним површина пресека С магнетног кола .
Други корак дуж криве магнетизације је проналажење вредности јачине магнетног поља Х која одговара датој вредности индукције Б. Затим се записује закон укупне струје у који су укључени сви делови магнетног кола:
Пример једноставног проблема
Претпоставимо да постоји затворено магнетно коло - тороидално језгро од трансформаторског челика, индуктивност засићења у њему је 1,7 Т. Потребно је пронаћи струју магнетизирања И при којој ће се језгро заситити, ако се зна да намотај садржи В. = 1000 окретаја. Дужина средишње линије је Лав = 0,5 м.Дата је крива магнетизације.
Одговор:
Х * Лав = В * И.
Наћи Х из криве магнетизације: Х = 2500А/м.
Дакле, И = Х * Лав / В = 2500 * 0,5 / 1000 = 1,25 (ампера).
Белешка.Проблеми немагнетног зазора се решавају на сличан начин, тада ће лева страна једначине имати збир свих ХЛ за пресеке магнетног кола и за пресек зазора. Јачина магнетног поља у процепу одређује се дељењем магнетног флукса (он је свуда дуж магнетног кола) са површином процепа и са магнетна пермеабилност у празнини.
Инверзни проблем израчунавања магнетног кола сугерише да је на основу познате магнетомоторне силе Ф неопходно пронаћи величину магнетног флукса.
Да би решили овај проблем, понекад прибегавају магнетној карактеристици кола МДФ Ф = ф (Ф), где неколико вредности магнетног флукса Ф одговара свакој од сопствених вредности МДС Ф Дакле, на Ф, вредност магнетног флукса Ф.
Пример инверзног проблема
На затвореном тороидном магнетном колу (као у претходном директном задатку) од трансформаторског челика је намотан калем од В = 1000 завоја, кроз калем тече струја И = 1,25 ампера. Дужина средишње линије је Л = 0,5 м. Пресек магнетног кола је С = 35 квадратних цм. Одредити магнетни флукс Φ у језгру користећи смањену криву магнетизације.
Одговор:
МДС Ф = И * В = 1,25 * 1000 = 1250 ампера. Ф = ХЛ, што значи Х = Ф / Л = 1250 / 0,5 = 2500 А / м.
Из криве магнетизације налазимо да је за дату силу индукција Б = 1,7 Т.
Магнетни флукс Ф = Б * С, што значи Ф = 1,7 * 0,0035 = 0,00595 Вб.
Белешка. Магнетни флукс кроз неразгранато магнетно коло биће исти, па чак и ако постоји ваздушни јаз, онда ће магнетни флукс у њему бити исти као струја у електричном колу. Видите Охмов закон за магнетно коло.
Други примери: Прорачун магнетних кола