Расчет разветвленной магнитной цепи
(задачи 2.23-2.30 /5/, 9.32-9.33 /6/)
См. рис. 2.20. Дано: геометрия устройства, свойства материала магнитопровода, намагничивающие силы. Определить: магнитные потоки.
Здесь нужно воспользоваться аналогией между магнитными и нелинейными электрическими цепями постоянного тока. Аналогичная электрическая схема разветвленной магнитной цепи имеет вид рис. 2.21. Направления МДС определяются по правилу "правой руки". Ферромагнитные участки заменяются нелинейными сопротивлениями с падениями напряжения на них Hili, воздушный зазор – линейным сопротивлением с напряжением на нем HBlB. Магнитные потоки Фi аналогичны токам Ii электрической цепи. Задача решается графическим способом методом двух узлов (см. расчет электрической цепи с двумя узлами).
Магнитные силы и их использование (задачи 2.20, 2.22 /5/)
В магнитных цепях, содержащих воздушный зазор, определённая сила оказывает воздействие на приграничный слой железа. Сила оказывает такое же притягивающее действие, как магнит на частицы железа. Определим величину этой силы, считая, что поток распределен равномерно по воздушному зазору.
Плотность
энергии магнитного поля определяется
по формуле wM
= ½B·H.
Запасенная в воздушном зазоре энергия
равномерного магнитного поля –
wM
= ½B·H·V=
½B·H·S·lв.
Сила, действующая вдоль воздушного
зазора на две плоские параллельные
железные поверхности, F
=
=
½B·H·S.
Хотя в формуле нет lв,
сила зависит от величины воздушного
зазора, так как индукция и напряженность
магнитного поля являются функцией lв.
Эта сила является основой действия многих электромагнитных устройств.
Среди них: электромагнитные грузозахваты, магнитные муфты, магнитные зажимы, электромагнитные клапаны, электромагнитные тормоза, контакторы или электромагнитные выключатели и многие типы реле.
.