Расчет обмоточных данных для электромагнита

[mSerebro]

Стоит задача расчета электромагнита для создания требуемой напряженности магнитного поля в зазоре. Величина требуемой напряженности -10кЭ. Подскажите, есть ли методики расчета данных систем? Примерный вид системы в прикрепленном файле

[Theoristos]

Смотря насколько точно надо посчитать.

Самое простое - аналог закона Киргофа для замкнутой магнитной цепи.
Самое приближенное к нарисованной модели, как вариант - конечноэлементный расчёт в Ansys Maxwell.

[AnatolyBa]

Методики, конечно, есть. Вот, например, http://electrono.ru/elektrotexnicheskay ... romagnitov
Можно сделать приблизительную оценку исходя из несложной физики.
Важно еще - переменный или постоянный ток

[mSerebro]

Theoristos в сообщении #1174478 писал(а):

Самое простое - аналог закона Киргофа для замкнутой магнитной цепи.

Я туда и смотрю...но если честно, это как кажется довольно приближенно плучится

AnatolyBa в сообщении #1174504 писал(а):

Методики, конечно, есть. Вот, например

Да, но тут расчет исходя из того, что магнитопровод однороден и задана МДС, а в проектируемом электромагните - полюсы - точно будут из тугоплавкого сплава, так как обычное железо при такой напряженности в зазоре - будет уходить в насыщение

[AnatolyBa]

Какая же у вас там температура будет?
Электротехническое железо хорошо работает на 1.6 Тл, а вы хотите 1 Тл.
Но если температура выше точки Кюри, вам надо какой-то феррит искать

[mSerebro]

AnatolyBa в сообщении #p1174547 писал(а):

Электротехническое железо хорошо работает на 1.6 Тл, а вы хотите 1 Тл.

10кЭ это напряженность в воздушном зазоре

AnatolyBa в сообщении #1174545 писал(а):

Но если температура выше точки Кюри, вам надо какой-то феррит искать

Если она буде выше - то это уже парапроцесс, доменов не будет, материал не перемагничивается

[AnatolyBa]

Давайте лучше в СИ, вам ведь в конце концов надо будет получить амперы, вольты, омы.
10кЭ это напряженность, соответствующая индукции 10кГс (в вакууме, возухе). 10 кГс это 1 Тл в СИ.
Вы хотите получить эту индукцию в зазоре. Индукция в сердечнике (на торцах) будет равна индукции в зазоре, т. е. 1 Тл.
Электротехническая сталь при нормальных температурах должна работать.
Вы не ответили, какая у вас планируется температура и хотите ли использовать постоянный или переменный ток

[mSerebro]

Спасибо...ток будет постоянный (точнее квазипостоянный, импульсы длительностью 1с с интервалом 1). Температура точно не будет превышать температуру Кюри образца (феррита)

AnatolyBa в сообщении #1174570 писал(а):

Вы хотите получить эту индукцию в зазоре. Индукция в сердечнике (на торцах) будет равна индукции в зазоре, т. е. 1 Тл.

Хорошо, я пытаюсь прикинуть примерно по расчету, но не могу понять точнее найти эспериментальные данные - которые связывают однородность магнитного поля с диаметром полюсов электромагнита и шириной воздушного зазора...т.е. буквально пишут: ...так как ширина воздушного зазора много меньше диаметра полюсов - то поле в зазоре можно считать однородным.
Не понятно, как определить это МНОГО?

[AnatolyBa]

Оценить неоднородность поля задача сложная, решается численно, как вам Theoristos советовал. Тем более, что судя по рисунку у вас ширина зазора не мала по сравнению с диаметром полюсов.
В качестве грубой оценки (для вашего рисунка) неоднородность поля будет порядка отношения ширины зазора к диаметру.
Но вам ведь прежде всего нужно сосчитать количество витков, ток. Так ведь, или нет? Так примите за МДС произведение средней желаемой напряженности на ширину зазора.
И, я не понял, вы собираетесь ферриты помещать в зазор? Это сильно исказит картину

[mSerebro]

AnatolyBa в сообщении #1174584 писал(а):

Тем более, что судя по рисунку у вас ширина зазора не мала по сравнению с диаметром полюсов.

Ширина зазора - 30мм, при этом сам диаметр полюсов задается при расчете

AnatolyBa в сообщении #1174584 писал(а):

Но вам ведь прежде всего нужно сосчитать количество витков, ток.

Да, нужно рассчитать обмоточные данные катушек (а так же требуемый ток) для создания требуемой напряженности в зазоре

AnatolyBa в сообщении #1174584 писал(а):

И, я не понял, вы собираетесь ферриты помещать в зазор? Это сильно исказит картину

Да, ферритовую суспензию

AnatolyBa в сообщении #1174584 писал(а):

Так примите за МДС произведение средней желаемой напряженности на ширину зазора.

Для расчета нужно задаться площадью полюсов, от которой будет зависеть однородность магнитного поля в зазоре...не с потолка же площадь полюсов и их форму брать..

[AnatolyBa]

Да, 30 мм это большой зазор. И влияние ферритовой суспензии не ясно - какие у нее магнитные свойства?

mSerebro в сообщении #1174588 писал(а):

не с потолка же площадь полюсов и их форму брать

Вы знаете, для этой задачи, если вы хотите приличную однородность, либо нужен численный расчет, о котором говорилось, либо все-таки с потолка (будет называться эмпирический метод), либо взять, думаю, неприемлимый для вас заведомо большой диаметр - скажем 300 мм

[mSerebro]

AnatolyBa в сообщении #1174603 писал(а):

Да, 30 мм это большой зазор. И влияние ферритовой суспензии не ясно - какие у нее магнитные свойства?

Это не оговаривается, предположительно магнитотвердый материал

AnatolyBa в сообщении #1174603 писал(а):

Вы знаете, для этой задачи, если вы хотите приличную однородность, либо нужен численный расчет, о котором говорилось, либо все-таки с потолка (будет называться эмпирический метод), либо взять, думаю, неприемлимый для вас заведомо большой диаметр - скажем 300 мм

300мм, да это будет габаритно

[profrotter]

Тема перемещена из форума «Механика и Техника» в форум «Карантин»
Причина переноса:
Не оформлены цитаты. Для цитирования всего сообщения используйте кнопку "Цитата" внизу поля сообщения. Для цитирования части сообщения выделите текст и нажмите кнопку "Вставка" внизу поля сообщения.

См. также тему Что такое карантин, и что нужно делать, чтобы там оказаться.
После исправлений сообщите в теме Сообщение в карантине исправлено, и тогда тема будет возвращена.

[profrotter]

Тема перемещена из форума «Карантин» в форум «Механика и Техника»
Причина переноса: вернул.

[Theoristos]

mSerebro в сообщении #1174511 писал(а):

Я туда и смотрю...но если честно, это как кажется довольно приближенно плучится

А какая точность нужна?
Эта методика всё равно считает достаточно точно при нескольких условиях. Если зазоры малы по сравнению с сечением магнитопровода, проницаемость магнитопровода велика, чтоб пренебречь полем рассеивания, и нет каких-то резких, "не одномерных" соединений или расширений.
Параметры материалов и намотки заметно варьируются, при необходимости точности надо будет всё равно смотреть что получилось "в железе".

mSerebro в сообщении #1174573 писал(а):

Хорошо, я пытаюсь прикинуть примерно по расчету, но не могу понять точнее найти эспериментальные данные - которые связывают однородность магнитного поля с диаметром полюсов электромагнита и шириной воздушного зазора...т.е. буквально пишут: ...так как ширина воздушного зазора много меньше диаметра полюсов - то поле в зазоре можно считать однородным.
Не понятно, как определить это МНОГО?

Ну, при соотношении зазора к диаметру 1:10 поле будет довольно однородным. Не на самом крае, конечно. Для прямоугольных магнитов есть точные решения.

Может вам таки поискать где-то Максвелл и промоделировать на нём?