Szeregowe obwody magnetyczne

Definicja szeregowego obwodu magnetycznego

Definicja: Szeregowy obwód magnetyczny definiuje się jako ścieżkę magnetyczną składającą się z wielu sekcji o różnych wymiarach i materiałach, wszystkie niosące tę samą pole magnetyczne. Rozważmy cewkę lub solenoid o odrębnych parametrach wymiarowych, jak pokazano na poniższym rysunku:

Analiza szeregowego obwodu magnetycznego

Prąd I płynie przez solenoid z N zwitkami owiniętymi wokół jednej sekcji cewki okrągłej, indukując strumień magnetyczny Φ w rdzeniu.

• a₁, a₂, a₃: Powierzchnie przekroju sekcji solenoidu

• l₁, l₂, l₃: Długości trzech szeregowo połączonych sekcji cewki o różnych wymiarach

• μᵣ₁, μᵣ₂, μᵣ₃: Względne przenikalności magnetyczne materiałów cewki okrągłej

• a₉, l₉: Powierzchnia i długość szczeliny powietrznej (przy założeniu, że ag oznacza powierzchnię szczeliny powietrznej)

Całkowita relokacja (S) obwodu magnetycznego wynosi:

Procedura obliczania całkowitego MMF w szeregowych obwodach magnetycznych

• 
  

• B to gęstość natężenia pola magnetycznego (Wb/m²),

• μ0= 4π×10^−7 (bezwzględna przenikalność magnetyczna),

• μr to względna przenikalność magnetyczna (podana lub wywnioskowana z krzywej B-H, jeśli jest nieznana).

• Podziel obwód magnetyczny na odrębne części.

• Określ gęstość natężenia pola magnetycznego (B) dla każdej sekcji używając B =ϕ/a, gdzie ϕ to strumień magnetyczny (Weber) a a to powierzchnia przekroju (m²).

• Oblicz siłę magnetyzującą (H) używając H=B/(μ0μr), gdzie:

• Pomnóż każdą wartość H (np. H1, H2, H3, Hg) przez odpowiadającą jej długość sekcji (l1, l2, l3, lg).

• Zsumuj wszystkie produkty H×l aby uzyskać całkowity MMF:Total MMF= H₁l₁ + H₂l₂ + H₃l₃ + H_gl_g)

Krzywa B-H dla różnych materiałów takich jak żeliwo odlewnicze, stal odlewnicza i blacha stalowa jest pokazana na powyższym rysunku.