Главная страница   Контактная информация   Новости науки и техники   Поиск на сайте   Форум

Расчет магнитного поля в магнитной системе динамической
головки с ферритовым кольцом методом конечных элементов:
распределение магнитного потока, магнитная индукция в зазоре

На рис. 1 показан чертеж магнитной системы динамической головки в разрезе.

Рис. 1. Магнитная система динамической головки (вариант 1 - диаметр 100 мм, вариант 2 - диаметр 110 мм).

Магнитная система состоит из кольцевого постоянного магнита, круглого стального основания, верхнего стального кольца, центрального цилиндрического керна. Между верхним кольцом и керном имеется зазор, в котором размещается катушка динамической головки. Свойства материалов приняты следующими:

Феррит бария 25БА170:

Феррит стронция 28СА250:

Сталь низкоуглеродистая:

Расчет распределения магнитного поля и величины индукции в зазоре производился методом конечных элементов [1, 2, 4, 5]. Распределение магнитного потока в магнитной системе динамической головки приведено на рис. 2 - 5 (для упрощения показана половина сечения магнитной системы). На рис. 6 - 9 приведены графики зависимости магнитной индукции в зазоре магнитной системы от аксиальной координаты (ось абсцисс соответствует центру зазора с направлением снизу вверх, нулевая точка - нижний край зазора).

Рис. 2. Распределение магнитного потока в системе с кольцом из материала 25БА170, внешний диаметр кольца 100 мм.

Рис. 3. Распределение магнитного потока в системе с кольцом из материала 28СА250, внешний диаметр кольца 100 мм.

Рис. 4. Распределение магнитного потока в системе с кольцом из материала 25БА170, внешний диаметр кольца 110 мм.

Рис. 5. Распределение магнитного потока в системе с кольцом из материала 28СА250, внешний диаметр кольца 110 мм.

Рис. 6. Распределение магнитной индукции в зазоре системы с кольцом из материала 25БА170, внешний диаметр кольца 100 мм.

Рис. 7. Распределение магнитной индукции в зазоре системы с кольцом из материала 28СА250, внешний диаметр кольца 100 мм.

Рис. 8. Распределение магнитной индукции в зазоре системы с кольцом из материала 25БА170, внешний диаметр кольца 110 мм.

Рис. 9. Распределение магнитной индукции в зазоре системы с кольцом из материала 28СА250, внешний диаметр кольца 110 мм.

Выводы

Традиционная конструкция магнитной системы динамической головки с внешним ферритовым кольцом и центральным керном обеспечивает хорошую однородность магнитного поля в рабочем зазоре при достаточно большой величине магнитной индукции. Величина магнитной индукции в зазоре возрастает как с увеличением размера магнита (внешнего диаметра кольца), так и с улучшением его магнитных свойств (коэрцитивной силы), причем второй параметр оказывает большее влияние с экономической точки зрения. Приведенная конструкция магнитной системы обладает довольно большими полями рассеяния, которыми в некоторых случаях трудно пренебречь. Расчеты с хорошей точностью соответствуют результатам измерений. Изменяя различные параметры магнитной системы с использованием примененной методики расчета, можно существенно повысить качество системы, не прибегая к дорогостоящему изготовлению натурных моделей.

Ссылки:

  1. Бреббия К. и др. Методы граничных элементов: Пер. с англ. / Бреббия К., Теллес Ж., Вроубел Л. - М.: Мир, 1987. - 524 с., ил.
  2. Громадка II Т., Лей Ч. Комплексный метод граничных элементов в инженерных задачах: Пер. с англ. - М.: Мир, 1990. - 303 с., ил.
  3. Иродов И. Е. Основные законы электромагнетизма: Учеб. пособие для студентов вузов. - 2-е, стереотип. - М.: Высш. шк., 1991. - 288 с.: ил.
  4. Норри Д., Фриз Ж. Введение в метод конечных элементов: Пер. с англ. - М.: Мир, 1981. - 304 с., ил.
  5. Сильвестер П., Феррари Р. Метод конечных элементов для радиоинженеров и инженеров-электриков: Пер. с англ. - М.: Мир, 1986. - 229 с., ил.

Словарь терминов:

26.03.2004
01.02.2006
22.06.2010


Альтернативные источники энергии
Компьютеры и Интернет
Магнитные поля
Механотронные системы
Перспективные разработки
Электроника и технология

Главная страница