Расчет разветвленной магнитной цепи

Разветвленная магнитная цепь состоит из двух контуров. Средний стержень вместе с катушкой, являющейся источником намагничивающей силы, входит в оба контура (рис. 16.13). Место соединения сердечника с ярмом называется узлом магнитной цепи.

Для разветвленных магнитных цепей справедлив первый закон Кирхгофа:

.

Если цепь симметрична, то

.

Для каждого контура магнитной цепи можно составить уравнение по второму закону Кирхгофа:

.

Если для каждого участка определить магнитное сопротивление, то магнитную цепь можно представить эквивалентной схемой замещения (рис. 16.14).

Различные части магнитных цепей, как правило, изготавливаются из ферромагнитных материалов, то есть зависимость В (Н), а, следовательно, Ф (Hl) нелинейна, поэтому для расчета таких цепей пользуются графическими методами, аналогичными методам расчета нелинейных электрических цепей.

Сначала по основным кривым намагничивания строят графики зависимости Ф (U_м), для этого значения Н из кривой намагничивания умножают на l (U_м=Hl), а значения магнитной индукции В умножают на площадь поперечного сечения S (Ф=BS) (рис.16.15).

Затем по методу расчета нелинейных цепей для зависимостей Ф ₁(U_{м 1}) и Ф ₂(U_{м 2}). Так как магнитные сопротивления R_{м 1} и R_{м 2} соединены параллельно, находим зависимость Ф ₃(U_{м 12}), задаваясь несколькими значениями U_м и суммируя магнитные потоки .

Так как эквивалентное сопротивление участков R_{м 1} и R_{м 2} соединено последовательно с R_{м 3}, то, задаваясь значениями магнитного потока, можно построить зависимость Ф ₃(Iw), так как Iw=U ₁₂ + U ₃.

Контрольные вопросы и задания

1. Поясните природу намагничивания материалов.

2. Как изображается магнитное поле?

3. Дайте определение основным характеристикам магнитного поля.

4. Что собой представляет петля гистерезиса?

5. Что называют остаточной намагниченностью; коэрцитивной силой?

6. Что называют основной кривой намагничивания?

7. Какие материалы называются магнитомягкими, магнитотвердыми?

8. Как магнитное поле воздействует на проводник с током?

9. Дайте определение магнитного потока, потокосцепления, ЭДС самоиндукции.

10. Что называют магнитопроводом?

11. Что собой представляет магнитная цепь?

12. Опишите порядок расчета однородной неразветвленной магнитной цепи.

13. Как решается прямая задача расчета неразветвленной неоднородной магнитной цепи?

14. Как решается обратная задача расчета неразветвленной неоднородной магнитной цепи?

15. Поясните последовательность расчета разветвленных магнитных цепей.