Расчет удельных потерь в магнитных материалах
.pdf
Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥
Сердечник из электротехнической стали прямоугольной формы с площадью сечения S и длиной L работает в переменном магнитном поле с частотой 50 Гц и амплитудой Bmax. Для материала сердечника заданы основная кривая намагничивания B=ƒ(H) и зависимость удельных потерь от амплитуды магнитной индукции Pуд = ƒ(Bmax) для данной частоты.
Требуется:
Построить основную кривую намагничивания намагничивания B = ƒ(H) для заданного материала.
Рассчитать и построить зависимость магнитной проницаемости материала сердечника от напряженности магнитного поля μ = ƒ(H).
Определить удельные магнитные потери в материале при заданной величине магнитной индукции, построить график зависимости удельных потерь от амплитуды магнитной индукции.
Для заданного магнитотвердого материала (таблица 7.3), из которого изготовлен постоянный магнит, требуется:
Построить основную кривую размагничивания B = ƒ(H), определить коэрцитивную силу Hc и остаточную индукцию Br.
Рассчитать и построить график зависимости удельной магнитной энергии от магнитной индукции в воздушном зазоре магнита Wmax = ƒ(H).
Вычислить коэффициент выпуклости кривой намагничивания.
Размеры сердечника и амплитуды магнитной индукции для каждого варианта приведены в таблице 7.1.
Кривая намагничивания материала сердечника для каждого варианта приведена в таблице 7.2
Таблица 7.1. Размеры сердечника и значение максимальной магнитной индукции
Параметры Номер варианта
2 0
По последней цифре шифра
S, мм2
40
L, м
0,3
По предпоследней цифре шифра
Bmax, Тл
1,5
P1/50 1,7
Таблица 7.2. Кривая намагничивания материала сердечника
Последняя цифра шифра Значения магнитных параметров материала (напряженность магнитного поля - H, кА/м, магнитная индукция – B, Тл)
0 H 0,1·10-3 0,25 0,6 1,0 2,5
B 5,4·10-5 1,1 1,33 1,45 1,7
Таблица 7.3. Магнитотвердые материалы
Предпоследняя цифре шифра Наименование магнитотвердого материала Параметры Значения: Н, кА/м В, Тл
2 Сплав ЮНДК24 Н 0;00; 10,0; 20,0; 30,0; 40,0; 44,0
В 1,23; 1,22; 1.17; 1,03; 0,80; 0,00
Примечание. Величина Н имеет отрицательное значение для магнитно-твердого материала.
Нужно полное решение этой работы?
Решение
Зависимость магнитной индукции от напряженности магнитного поля может быть рассчитана по формуле, Тл:
где - магнитная постоянная, равная Гн/м;
- относительная магнитная проницаемость материала.
Построим график намагничивания электротехнической стали:
Рис. 8.7.1. График намагничивания электротехнической стали
Подготовим таблицу для построения зависимости магнитной проницаемости от магнитной напряженности магнитомягкого материала. Определим магнитную проницаемость по формуле:
Таблица 8.7.3. Данные для построения графика зависимости =f(H)
H, кА/м 0,25 0,6 1,0 2,0
42,99 3503,18 1764,86 1154,46 676,75
Рис
. 8.7.1. График зависимости магнитной проницаемости от магнитной напряженности
Определим потери в сердечнике:
Вт
Создадим таблицу для построения графика зависимости удельной магнитной энергии от магнитной индукции в воздушном зазоре магнита. Определим удельную магнитную энергию по формуле:
Таблица 8.7.4. Данные для построения графика зависимости Wmax =f(В)
B, Тл 1,23 1,22 1,17 1,03 0,8 0 1,23
Wmax, кДж/м3 0 6,1 11,7 15,45 14 0 0
Рис. 8.7.1. График намагничивания феррита
Рис. 8.7.1. Кривая размагничивания (слева) и график зависимости магнитной энергии от магнитной индукции (справа)
Максимальная удельная магнитная энергия:
кДж/м3
Тогда коэффициент выпуклости равен:
Полученное значение коэффициента выпуклости кривой размагничивания указывает, что петля гистерезиса данного магнитотвердого материала имеет форму близкой к эллиптической.
Библиографический список
Серебряков А.С
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
