Сравнительный анализ влияния топологии магнитопровода на отклик при внешнем электромагнитном воздействии для магнитопровода c различными геометрическими параметрами - Статья

Сравнительный анализ влияния топологии магнитопровода на отклик при внешнем электромагнитном воздействии для магнитопровода c различными геометрическими параметрами Дробязко Александр АлександровичВ работе выполнена экспериментальная проверка гипотезы о влиянии топологии магнитопроводов на приведенные характеристики свойств магнитомягких ферромагнетиков в области малых интенсивностей магнитных полей, сопоставимых с влиянием собственной намагниченности структуры. На образцах-имитаторах, выполненных в виде замкнутых стержневых сердечников, в которых топология замкнутого магнитного контура при одинаковом объеме магнитопровода выполнена с различным осевым моментом инерции сечения магнитопровода, исследовано влияние топологии магнитопровода на отклик при внешнем электромагнитном воздействии.Результаты исследований, выполненных ранее [1, 2] показали, что в диапазоне частот 50-15 000 Гц для магнитомягких ферромагнетиков, изменение топологии магнитопровода с торроидальной на торроидальную с топологией Мебиуса, при увеличении величины магнитной индукции приводит к изменению активных потерь в магнитопроводе, которое может достигать до 10% при одновременном изменении индуктивности. Причем в зависимости от спина мебиусного магнитопровода, тока намагничивания и частоты индуктивность может, как увеличиваться, так и уменьшаться до 15% по сравнению с аналогичными измерениями на магнитопроводе торроидальной топологии. Однако качественного изменения приведенных магнитных и электромагнитных характеристик при изменении топологии магнитопровода не наблюдалось. магнитопровод тор дефект Одной из причин, вызывающих отмеченную зависимость, может являться влияние топологии магнитопроводов на приведенные характеристики свойств магнитомягких ферромагнетиков в области малых интенсивностей магнитных полей, сопоставимых с влиянием собственной намагниченности структуры [3]. Действительно, известно, что сердечники трансформаторов, выполненные из ферримагнитных материалов, состоят из областей самопроизвольного намагничивания, векторы намагниченности которых направлены в различные стороны, причем система в целом будет обладать минимумом энергии, если области будут намагничены антипараллельно [4, 5].Влияние топологии магнитопровода на изменение активной и индуктивной составляющей уровня потерь приведены на рис. Видно, что при равных параметрах катушек образцов А и В активное сопротивление потерь увеличивается примерно в два раза во всем диапазоне частот, что не связано с изменением объема магнитопровода, величина которого в образцах серий А и В отличается не более чем на 1,25% и составляет 24,8?103 мм3 и 25,1?103 мм3 соответственно. Таким образом, можно полагать, что изменение уровня потерь показывает чувствительность используемой методики к распространению магнитного поля в магнитопроводе. Таким образом, поскольку целью эксперимента является относительное сравнение свойств магнитопроводов с различной топологией, то выявленная проблема верифицируемости расчетной схемы не уменьшает ценности приведенных на графиках экспериментальных данных, а качественное соответствие поведения кривых (см. рис. Рассмотрим влияние топологии магнитопровода на изменение активной и индуктивной составляющей уровня потерь.В работе проведен сравнительный анализ влияния топологии магнитопровода на отклик при внешнем электромагнитном воздействии, экспериментально исследована на образцах имитаторах возможность оценки отклонения топологии магнитопровода от топологии тора с поверхностью Мебиуса по результатам изменения активного сопротивления и индуктивности катушки намагничивания при внешнем электромагнитном воздействии с частотой 50-15000 Гц различной интенсивности.