Serienschaltkreis

Definition des Serienmagnetkreises

Definition: Ein Serienmagnetkreis ist definiert als ein magnetischer Pfad, der aus mehreren Abschnitten mit unterschiedlichen Abmessungen und Materialien besteht, die alle dasselbe Magnetfeld tragen. Betrachten Sie eine kreisförmige Spule oder einen Solenoid mit spezifischen dimensionalen Parametern, wie in der folgenden Abbildung dargestellt:

Analyse des Serienmagnetkreises

Ein Strom I fließt durch einen Solenoid mit N Windungen, die um einen Abschnitt einer kreisförmigen Spule gewickelt sind, wodurch ein Fluss Φ im Kern induziert wird.

• a₁, a₂, a₃: Querschnittsflächen der Solenoidabschnitte

• l₁, l₂, l₃: Längen der drei seriell verbundenen Spulensektionen mit unterschiedlichen Abmessungen

• μᵣ₁, μᵣ₂, μᵣ₃: Relative Permeabilitäten der Materialien der kreisförmigen Spule

• a₉, l₉: Fläche und Länge der Luftspalte (angenommen, ag bezeichnet die Fläche des Luftspalts)

Die gesamte Reluktanz (S) des magnetischen Kreises beträgt:

Verfahren zur Berechnung der Gesamt-MMF in Serienmagnetkreisen

• 
  

• B ist die Flussdichte (Wb/m²),

• μ0= 4π×10^−7 (absolute Permeabilität),

• μr ist die relative Permeabilität (angegeben oder abgeleitet aus der B-H-Kurve, falls unbekannt).

• Teilen Sie den magnetischen Kreis in verschiedene Teile auf.

• Bestimmen Sie die Flussdichte (B) für jeden Abschnitt unter Verwendung von B =ϕ/a, wobei ϕ der Fluss (Weber) und a die Querschnittsfläche (m²) ist.

• Berechnen Sie die Magnetisierungskraft (H) unter Verwendung von H=B/(μ0μr), wobei:

• Multiplizieren Sie jeden H-Wert (z.B., H1, H2, H3, Hg) mit der entsprechenden Abschnittslänge (l1, l2, l3, lg).

• Summieren Sie alle Produkte von H×l, um die gesamte MMF zu erhalten: Gesamt-MMF= H₁l₁ + H₂l₂ + H₃l₃ + H_gl_g)

Die B-H-Kurve für verschiedene Materialien wie Gusseisen, Gusstahl und Blechstahl ist in der obigen Abbildung dargestellt.