磁路计算

在电机和设备中，磁通量 F 集中在磁路（铁磁芯）和该磁路的气隙中。这条磁通路径称为磁路。

磁路就像电路。磁通量 Ф 类似于电流 I，感应 В 类似于电流密度，磁化力 (ns) Fн (H ∙ l = I ∙ ω) 对应于 e。 ETC。和

在最简单的情况下，磁路处处具有相同的横截面并且由均质磁性材料制成。确定 n。 l ∙ ω 需要提供所需的感应 B，相应的强度 H 由磁化曲线确定并乘以磁场线 l 的平均长度： H ∙ l = I ∙ ω = Fm。

由此确定所需的电流 I 或线圈的匝数 ω。

复杂的磁路通常具有不同截面和磁性材料的截面。这些部分通常串联连接，因此相同的磁通量 F 通过它们中的每一个。每个部分的感应 B 取决于该部分的横截面，并通过公式 B = Φ∶S 分别计算每个部分。

对于不同的感应值，强度H由磁化曲线乘以电路相应部分电源线的平均长度确定。总结个人作品，得到完整的n。 c. 磁路：

Fm = I ∙ ω = H1 ∙ l1 + H2 ∙ l2 + H3 ∙ l3 + … 这决定了磁化电流或线圈匝数。

磁化曲线

示例

1. 200 匝线圈的磁化电流 I 必须是多少，以便 n。 c.在铸铁环上产生磁通量Ф=15700 Ms=0.000157 Wb？铸铁环的平均半径为 r = 5 cm，截面直径为 d = 2 cm（图 1）。

米。 1.

磁路截面 S = (π ∙ d^2) / 4 = 3.14 cm2。

铁心感应为：B = Φ∶S = 15700∶3.14 = 5000 G。

在 MKSA 系统中，感应为：B = 0.000157 Wb：0.0000314 m2 = 0.5 T。

从铸铁的磁化曲线，我们发现对于B = 5000 G = 0.5 T，所需的强度H等于750 A / m。磁化强度等于：I ∙ ω = H ∙ l = 235.5 Av。

因此，所需电流 I = (H ∙ l) / ω = 235.5 / 200 = 1.17 A。

2.闭合磁路（图2）由变压器的钢板制成。电流为 0.5 A 的线圈必须有多少圈才能在铁芯中产生 Ø = 160000 Ms = 0.0016 Wb 的磁通量？

米。 2.

核心部分 S = 4 ∙ 4 = 16 cm2 = 0.0016 m2。

磁芯感应 B = F / S = 160000/16 = 10000 Gs = 1 T。

根据变压器钢的磁化曲线，我们发现对于 B = 10,000 Gs = 1 T，强度 H = 3.25 A / cm = 325 A / m。

磁力线的平均长度为 l = 2 ∙ (60 + 40) + 2 ∙ (100 + 40) = 480 = 0.48 m。

磁化力 Fm = I ∙ ω = H ∙ l = 3.25 ∙ 48 = 315 ∙ 0.48 = 156 Av。

在 0.5 A 的电流下，匝数为 ω = 156 / 0.5 = 312。

3.磁路如图所示。图 3 类似于前面示例的磁路，只是它具有 δ = 5 mm 的气隙。应该是什么。 s. 和线圈电流，使磁通量与前面的例子相同，即 F = 160000 Ms = 0.0016 Wb？

米。 3.

磁路有两个串联部分，其横截面与前面示例中的相同，即 S = 16 cm2。电感也等于 B = 10000 G = 1 T。

钢磁力线平均长度略短：lс=48-0.5=47.5cm≈0.48m。

该段磁路的磁电压为Hc ∙ lc = 3.25 ∙ 48≈156 Av。

气隙中的场强为：Hδ = 0.8 ∙ B = 0.8 ∙ 10000 = 8000 A / cm。

气隙横截面中的磁张力 Hδ ∙ δ = 8000 ∙ 0.5 = 4000 Av。

完成 n。 c. 等于各个部分的磁电压总和：I ∙ ω = Hс ∙ lс + Hδ ∙ δ = 156 + 4000 = 4156 Av。 I = (I ∙ ω) / ω = 4156/312 = 13.3 A。

如果在前面的示例中所需的磁通量由 0.5 A 的电流提供，那么对于气隙为 0.5 cm 的磁路，需要 13 A 的电流才能获得相同的磁通量。由此可见，气隙，即使相对于磁路的长度而言微不足道，也会大大增加所需的 n。 v. 和线圈电流。

4、变压器的磁通计算为F = 72000 Ms。需要计算 n。s. 和具有 800 匝的初级绕组的磁化电流。变压器铁心有间隙δ=0.2mm。变压器铁心的尺寸如图 1 所示。 4. 铁芯截面S = 2 ∙ 3 = 6 cm2（这种形状的铁芯变压器称为铠装）。

米。 4.

磁芯和气隙感应 B = F / S = 72000/6 = 12000 G。

根据B=12000G变压器钢的磁化曲线，我们确定强度：Hc=5A/cm。

钢中磁力线的平均长度为 lс = 2 ∙ (6 + 3) = 18 cm。

气隙中的电压 Hδ = 0.8 ∙ B = 9600 A / cm。

磁化力 I ∙ ω = Hc ∙ lc + Hδ ∙ δ = 5 ∙ 18 + 9600 ∙ 0.02 = 90 + 192 = 282 Av； I = (I ∙ ω) / ω = 282/800 = 0.35 A。

在铠装铁芯中，磁通分成两部分，沿侧杆闭合，侧杆截面为S/2，磁力线平均长度为lc。结果，磁路完全类似于具有公共铁芯S和电力线长度lc的常规变压器的磁路。

5、直流电机的磁通量F=1280000 Mks。磁路包含一个平均磁力线长度 lа = 80 cm 的铸钢磁轭，一个由电工钢板组装而成的转子，平均磁场长度 lр = 18 cm，以及两个气隙 δ 0.2 cm。 = 8 ∙ 20 平方厘米；转子和磁极截面 Sр = 12 ∙ 20 cm2... 计算 n。 p. 和磁极线圈的匝数，如果其中的最大磁化（励磁）电流为 1 A（图 5）。

米。 5.

磁轭和磁极中的感应 Bя = Ф / Sя = 1280000/160 = 8000 G。

根据 Bя = 8000 G 的铸钢磁化曲线，磁轭和磁极中的电压等于：

H = 2.8 安/厘米。

磁轭部分的磁化力 HЯ∙la = 2.8∙80 = 224 Av。

转子、磁极和气隙中的感应 Br = Ф / Ср = 1280000/240 = 5333 G。

由钢板制成的转子中的电压 Br = 5333 Gs Hrp = 0.9 A / cm，

转子部分的磁电压 Hр ∙ lр = 0.9 ∙ 18 = 16.2 Av。

气隙中的电压 Hδ = 0.8 ∙ Bδ = 0.8 ∙ 5333 = 4266.4 A / cm。

气隙横截面的磁电压 Hδ ∙ 2 ∙ δ = 4266.4 ∙ 2 ∙ 0.2 = 1706.56 A。

完成 n。 c. 等于各部分磁电压之和：I ∙ ω = Hя ∙ la + Hр ∙ lр + Hδ ∙ 2 ∙ δ； I ∙ ω = 224 + 16.2 + 1706.56 = 1946.76 平均值。

二极线圈匝数ω=(I∙ω)/I=1946.76/1≈2000。