Плотность материала

Цель расчета магнитной системы—установление связи между магнитным потоком и токами в обмотках машины. Кроме того, представляет интерес плотность магнитного потока — магнитная

Магнитную индукцию можно определить как плотность магнитного потока. Если площадь S перпендикулярна вектору В и поле однородное, то Ф = В8.

Магнитную индукцию можно определить как плотность магнитного потока. Если площадь 5 перпендикулярна вектору В и поле однородное, то Ф = BS.

общий магнитный поток Ф и благодаря силам продольного тя-жения между магнитами появятся электромагнитные силы Рэм притяжения. Если же постоянные магниты А и В расположить встречно ( 1.1,г, микротоки /1 и 1г в контурах противоположны), то потоки Ф! и Ф2 не создадут общего потока. В пространстве между магнитами Л и В возникнут повышенная плотность магнитного потока и силы болевого распора, в результате чего возникнут электромагнитные силы отталкивания элементов А и В друг от друга. Таким образом, взаимодействие между постоянными магнитами можно формально свести к взаимодействию между контурами микротоков.

Оптимальное давление прессования для магнитодиэлектри-ков лежит в интервале 600— 1000 МПа, а для ферритов — 80—200 МПа. Продолжительность выдержки под нагрузкой не влияет на плотность магнитного материала. Обепечение равномерной плотности магнитного материала в формованном магнитопроводе осуществляется прессованием в пресс-формах с двойным давлением сверху и снизу. Кроме того, в магнито-проводах из ферритов в случае неравномерной плотности при последующем спекании возникают значительные внутренние напряжения, вызывающие коробление и растрескивание. Для исключения растрескивания магнитопроводов из ферритов проводят следующие технологические мероприятия: перед спеканием нагревом из них удаляют связку; при спекании скорость подъема температуры ограничивают 200—300 К/ч из-за быстрого испарения оставшейся связки; после выдержки при температуре спекания требуется медленное охлаждение со скоростью 50—100 К/ч.

где В — величина, характеризующая интенсивность поля (плотность магнитного потока);

Индукция магнитного поля. Интенсивность магнитного потока в разных точках магнитного поля может быть охарактеризована плотностью потока в этих точках. Плотность магнитного потока называется индукцией магнитного потока, или, сокращенно, магнитной индукцией. Ее обозначают через В. Магнитная индукция — векторная величина, поскольку она имеет определенное направление в пространстве. Эта величина в общем случае изменяется от точки к точке по значению и направлению и поэтому характеризует поле в отдельных его точках. В частном случае в некоторой области индукция может сохранять свое направление и значение, такое поле называется однородным.

поверхности и от линейной плотности магнитного потока и определяется по опытным кривым)]; Япд и Еял — действующие значения тангенциальных напряженностей магнитного и электрических полей у поверхности детали; Фпд — действующая линейная плотность магнитного потока в детали.

Возвратимся к рассмотрению индукционного преобразователя в виде измерительной катушки. Если ИК находится в однородном магнитном поле и плотность магнитного потока, т. е. магнитная индук-

Магнитными измерениями называют область измерительной техники, имеющую своей задачей измерение величин, характеризующих магнитное поле, магнитные цепи, а также магнитные свойства веществ и материалов. К таким величинам относятся: магнитный поток Ф; плотность магнитного потока (индукция) В; м, д. с. F; напряженность магнитного поля Н; магнитный момент М; магнитная проницаемость (различные ее виды); намагниченность J; магнитное сопротивление ZM; потери энергии при перемагничивании РФ и разнообразные функциональные зависимости, определяющие магнитные свойства веществ и материалов, как, например, кривые намагничивания В = /(Я).

Наибольшая плотность магнитного потока

где •& — температура проводника в момент t, °C; ро — удельное сопротивление при 0°С, Ом-мм2/м; а — температурный коэффициент сопротивления; / и q — длина и площадь поперечного сечения проводника, м и мм2 соответственно; -уу — плотность материала проводника, г/см3; с0 — массовая теплоемкость при 0°С, Дж/(г-°С); р—-температурный коэффициент изменения теплоемкости.

ного трения; р — плотность материала колонны; S — площадь поперечного сечения колонны; а — скорость распространения звука в материале колонны; g — ускорение силы тяжести.

где у — плотность материала проводников, удельная энергия ИН выражается в виде

Масса М каждого типа ИН рассчитывалась как минимальная сумма масс материалов, способных воспринять независимо возникающие в ИН сжимающие и растягивающие усилия. Пусть отношение этих масс <хм, плотность материала у, запасаемая энергия W. Очевидно, чем ниже <хм, тем рациональнее конструкция ИН, так как катушечные элементы хорошо воспринимают растягивающие усилия и значительно хуже—сжимающие. Результаты оценок приведены в табл. 2.2.

в) где Ст — теплоемкость; у— плотность материала; Руп — удельные потери мощности в единице объема;

Для разнообразных энергетических и транспортных применений рациональны МН вращательного движения — инерционные МН (маховики). Запасенная кинетическая энергия lV=JQ2/2 определяется квадратом угловой скорости Q —2тси (п — частота вращения) и моментом инерции J маховика относительно оси вращения. Если дисковый маховик имеет радиус г и массу M = yV (V—объем. у—плотность материала), то

a = D/n, сила инерции Р'ц = М'гц?12, причем М'==0,5М = 0,5л/)у5 (у, S — плотность материала и площадь поперечного сечения обода). Нормальное к S растягивающее обод в тангенциальном направлении напряжение o(p = Fp/ S=0,5F'U/ 5'=0,25у(О/))2. Поскольку окружная скорость обода v = 0,5QD, то аф = у1>2, откуда допустимая линейная скорость ободковых маховиков и = ч/ар/у. Здесь ар = стб//:3 — допустимое напряжение, k^l — ориентировочная величина коэффициента запаса, ав — предел прочности (временное сопротивление разрыву).

Здесь d^^d/D; k1 = 0,25(a + ctgoc + occtg2 a); A:2 = A:1-(l/2a), a = jt/7Vc; у — плотность материала маховика; /==аэ/?/12 — осевой момент инерции сечения 5 обода. В частности, ^^0,8, &2%0,003 при УУС = 5 и Аг!%1,59, /г2^0,00035 при JVC=10.

где ~i = MIV средняя плотность материала; с. А, — его удельные теплоемкость и теплопроводность; p — dPjdV объемная плотность мощности тепловыделения. 13 частности, если в цилиндрическом объеме значения р и Т не зависят от координат г, ер, ~, то V27"=0 и cMdT/dt=*P. Учтем условие на 1раничпой поверхности: в окружающее пространство, имеющее температуру Т0. через поверхность S отводится часть тепловой мощности, равная Р0 = (Т— 7"0) //?„ = ®/Rf- Тепловое сопротивление поверхности Л,= 1/а5; превышение температуры тела над 7*0 равно ®=Т—ТН. Таким образом. cMdTjdt = P~P0. Поскольку dT=d®, получаем уравнение теплового процесса

Предельно допустимые значения г^ ограничены прочностью статора на разрыв. Действительно, в предельном случае мгновенного электромагнитного останова ротора при WH = 0 вся кинетическая энергия ротора преобразуется в магнитную энергию, сосредоточенную в объеме немагнитного зазора 5. Магнитное давление ры, действующее на внутреннюю поверхность статора, определяется плотностью магнитной энергии в зазоре и для WU-W,.0 равно рм,„= Wt0/(KD6l6) или после преобразования pM,n = ycpV(>D/l6&, где уср—средняя плотность материала ротора. Для характерных величин уер&% • 103 кг/м3, /)/8 = 200-ьЗОО и г0 = 150 ч-200 м/с предельное магнитное давление на статор может составить (2 ч-6)109 Па.

Алюминий марки АДО с удельным сопротивлением не более 0,029 Ом-мм'/м при 20 °С, плотность материала 2,71 г/см*.