Расчет индуктивности седлообразных магнитных систем

В двухмерном приближении индуктивность системы с кольцевым поперечным сечением (рисунок 1.2а) определяется выражением:

(1.5)

Если обмотка рассматривается как токовый слой, то

(1.6)

Индуктивность магнитной системы с серповидным поперечным сечением определяется зависимостью

, (1.7)

где l - полная длина магнитной системы.

Описание физических моделей дипольных магнитных систем

Работа посвящена изучению пространственного распределения магнитного поля в дипольных системах с кольцевым и серповидным сечением. В связи с этим с целью упрощения измерений модели магнитных систем выполнены из обычного несверхпроводящего материала. Обмотки системы с кольцевым сечением изготовлены из медной шинки, а обмотки серповидной – проводом из сверхчистого алюминия.

Как отмечалось выше, реальные магнитные системы помещаются в криостат, захолаживаются криоагентом и запитываются постоянным током. В данной лабораторной работе для избежания длительного процесса захолаживания измерения магнитного поля проводятся при комнатной температуре индукционным методом при питании моделей переменным током.

Серповидная магнитная система состоит из двух идентичных обмоток, каждая из которых набирается из отдельных слоев. Каждый слой наматывается на плоском шаблоне, а затем обжимается по профилю внутреннего каркаса обмотки таким образом, что в поперечном сечении совокупность всех слоев образует серп. Текстолитовый каркас модели выполнен профилированным для получения

Параметры макетов магнитных систем Таблица 1.1

№ п/п	Наименование параметра и размерность	Обозначение	Величина
Магнитная система с кольцевым сечением
1.	Внутренний диаметр обмотки, м	D1	0,134
2.	Внешний диаметр обмотки, м	D2	0,14
3.	Полная длина обмотки, м	l	0,485
4.	Длина линейной части, м	lлин	0,3
5.	Конструктивный коэффициент	λ= lлин/ D2	2,14
6.	Число пар полюсов	p	1
7.	Число витков катушки	w	82
8.	Размеры проводника по меди, мм2		0,95х2,85
9.	Коэффициент заполнения обмотки	K3	0,76
10.	Относительная часть полюса, занятая витками	γ	0,87
Магнитная система с серповидным сечением
1.	Общая длина, м	l	0,535
2.	Длина линейной части, м	lлин	0,271
3.	Длина лобовой части, м	lлоб	0,132
4.	Диаметр рабочей зоны модели, м	Dp	0,1
5.	Диаметр образующей окружности, м	Do	0,136
6.	Максимальная толщина обмотки, м	C	0,018
7.	Число витков	w	2430
8.	Число слоев в каждой обмотке		14
9.	Число пар полюсов	p	1
10.	Коэффициент заполнения обмотки	K3	0,5
11.	Диаметр алюминиевого провода, мм	dпр	0,8

серповидного сечения обмотки. Электрическое соединение слоев обмоток осуществляется на втулке каркаса при помощи винтов. Соединение слоев и обмоток - последовательное.

Магнитная система с кольцевым поперечным сечением состоит из двух однослойных обмоток, предварительно намотанных на плоском шаблоне, обжатых на цилиндрической оправке и пропитанных компаундом. Основные параметры моделей магнитных систем указаны в таблице 1.1

Порядок выполнения работы