Ածանցի և վերլուծությունը 1.75T մագնիսական հոսքի խտության պիկ/միջին քառակուսի բնութագրերի մասին մասնակցային փոխադիրչի միջոցով

Ընդհանուր առմամբ, կերոսինայի լողոցում գտնվող էլեկտրական փոխանցիչի կաթի պատրաստված աշխատանքային մագնիսական հոսքի խտությունը կարող է լինել մոտ 1.75T (կոնկրետ արժեքը կախված է դատարկ կորուստների և ձայնային պահանջներից): Այնուամենայնիվ, կա մի առաջին դիտումը պարզ և նույն ժամանակ կարող է հանգեցնել շփոթության հարց՝ արդյո՞ք այս 1.75T մագնիսական հոսքի խտության արժեքը գագաթային է թե արդյունավետ։

Նույնիսկ փոխանցիչների պատրաստման շատ փորձ ունեցող ինžեներից հարցնելու դեպքում նրանք կարող չեն անմիջապես տալ ճշգրիտ պատասխան: Շատ մարդիկ կարող են անմիջապես պատասխանել, որ դա արդյունավետ արժեքն է։

Իրականում, այս հարցի լուծման համար պետք է ունենալ փոխանցիչների պատրաստման հիմնական տեսական գիտելիքներ: Մենք կարող ենք սկսել Ֆարադեյի էլեկտրամագնիսական թուլացման օրենքից և կատարել ածանցումների համար կապույտ անալիզ։

01 Արտահայտման ստացում

Երբ արտաքին էլեկտրական հողակցման լարումը սինուսոիդային է, կաթի գլխավոր մագնիսական հոսքը կարող է համարվել սինուսոիդային: Դի ենք ենթադրենք, որ կաթի գլխավոր մագնիսական հոսքը φ = Φₘsinωt է: Ֆարադեյի էլեկտրամագնիսական թուլացման օրենքի համաձայն, թուլացված լարումը կլինի.

Քանի որ արտաքին էլեկտրական հողակցման լարումը մոտ է հավասար պարզագույն կոյլի թուլացված լարմանը, նշանակենք U-ով արտաքին էլեկտրական հողակցման լարման արդյունավետ արժեքը: Ապա.

Ավելի պարզեցնելով կստանանք.

(1) բանաձևում.

• U-ն պարզագույն կոյլի էլեկտրական ֆազային լարման արդյունավետ արժեքն է, վոլտ (V)-ով;

• f-ը պարզագույն կոյլի էլեկտրական լարման հաճախությունն է, Հց (Hz)-ով;

• N-ը պարզագույն կոյլի էլեկտրական պտույտների քանակն է;

• Bₘ-ը կաթի աշխատանքային մագնիսական հոսքի խտության գագաթային արժեքն է, տեսլա (T)-ով;

• S-ը կաթի արդյունավետ խտացման մակերեսն է, քառակուսի մետր (m²)-ով:

(1) բանաձևից երևում է, որ քանի որ U-ն լարման արդյունավետ արժեքն է (այսինքն, արտահայտության աջ կողմը բաժանված է քառակուսի արմատ 2-ի), Bₘ-ը այստեղ կաթի աշխատանքային մագնիսական հոսքի խտության գագաթային արժեքն է, ոչ թե արդյունավետը:

Իրականում, փոխանցիչների ոլորտում լարումը, հոսանքը և հոսանքի խտությունը ընդհանուր առմամբ նկարագրվում են արդյունավետ արժեքներով, մինչդեռ մագնիսական հոսքի խտությունը (կաթում և մագնիսական սահմանագծերում) ընդհանուր առմամբ նկարագրվում է գագաթային արժեքներով: Սակայն պետք է ուշադրություն դարձնել այն փաստին, որ որոշ սիմուլյացիոն ծրագրերում մագնիսական հոսքի խտության հաշվարկը ընդունված է լինել արդյունավետ արժեքով (RMS), ինչպես օրինակ Magnet-ում, իսկ այլ ծրագրերում գագաթային արժեքով (Peak), ինչպես օրինակ COMSOL-ում: Սեփական սիմուլյացիոն ծրագրերի արդյունքների այս տարբերություններին պետք է հաշվի առնել, որպեսզի խուսափել մեծ շփոթություններից:

02 Բանաձևի նշանակությունը

(1) բանաձևը հայտնի է որպես փոխանցիչների ոլորտում և նույնիսկ ամբողջ էլեկտրատեխնիկայում հայտնի 4.44 բանաձևը: (2π-ն բաժանված քառակուսի արմատ 2-ի արդյունքը հենց 4.44-ն է, արդյո՞ք դա գիտական աշխարհում պարզապես համընդհանուր հանգամանք է?)

Չնայած այս բանաձևը դիտարկում է պարզ է, նրա նշանակությունը շատ մեծ է: Այն կարող է կապել էլեկտրականությունը և մագնիսականությունը մի մաթեմատիկական արտահայտությամբ, որը նույնիսկ միջնակարգ դպրոցի ուսանողներն կարող են հասկանալ: Բանաձևի ձախ կողմում էլեկտրական մեծությունն է U-ն, իսկ աջ կողմում մագնիսական մեծությունը Bₘ-ն է:

Իրականում, որքան էլ բարդ լինի փոխանցիչի պատրաստումը, մենք կարող ենք սկսել այս բանաձևից: Օրինակ, կաստանացված հոսքով լարման կարգավորում ունեցող փոխանցիչներ, փոփոխական հոսքով լարման կարգավորում ունեցող փոխանցիչներ և հիբրիդ լարման կարգավորում ունեցող փոխանցիչներ: Կարող է ասা դեռևս, որ միայն երբ մենք գիտենք այս բանաձևի խորը իմաստը (ինչը կարևոր է իմանալ), ցանկացած փոխանցիչի էլեկտրամագնիսական պատրաստումը կլինի հասանելի:

Սա ներառում է կողմնային սյուներով լարման կարգավորում ունեցող էլեկտրական փոխանցիչները և բազմամասնային լարման կարգավորում ունեցող փոխանցիչները, ինչպես նաև կողմնային սյուներով լարման կարգավորում ունեցող կողմնային սյուներով լարման կարգավորում ունեցող փոխանցիչները, ինչպես օրինակ տեղափոխող փոխանցիչները, փուլային փոխանցիչները, ուղղահայաց փոխանցիչները, կոնվերտեր փոխանցիչները, բարձրացուցիչ փոխանցիչները, փորձարկման փոխանցիչները և կարգավորելի ռեակտորները: Ոչ թե թույլ է ասել, որ այս պարզ բանաձևը լիովին հանում է փոխանցիչների գաղտնի մանրամասները: Անհարաժեշտություն չի ասել, որ այս բանաձևը մեր համար փոխանցիչների գիտական դաշտի մուտքն է:

fois, վերջնական ստացված մաթեմատիկական արտահայտությունը կարող է թեկարացնել ֆիզիկական էությունը: Օրինակ, երբ հասկանում ենք այս բանաձևը (1), շատ կարևոր է հաշվի առնել, որ այս մաթեմատիկական արտահայտությունից հետևում է, որ երբ էլեկտրական հողակցման հաճախությունը, փոխանցիչի պարզագույն կոյլի պտույտների քանակը և կաթի խտացման մակերեսը ֆիքսված են, կաթի աշխատանքային մագնիսական հոսքի խտությունը միակորեն որոշվում է արտաքին էլեկտրական լարումով U-ով, կաթի աշխատանքային մագնիսական հոսքի խտությունը միշտ ստեղծվում է հոսանքի կողմից և ենթարկվում է գումարման թեորեմին: Հոսանքը ստեղծում է մագնիսական դաշտ հանգամանքը մինչև այժմ ճշմարիտ է մնացել: