Das Ampere’sche Gesetz angewandt auf Betriebspunkte auf einer BH-Kurve

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In diesem Blog zeige ich, wie das Ampere’sche Gesetz angewendet wird, um zu bestimmen, wie viel Strom ein von einem Magnetkern umschlossener Leiter führen muss, um den B-Wert von einem BH-Wert-Betriebspunkt zu erhalten, der dem maximalen B-Wert im Magnetkernmaterial entspricht. Ich verwende zwei Arbeitspunkte auf der BH-Kurve, einen im linearen Bereich und den anderen im Sättigungsbereich.

AMPERE’S GESETZ

Das H-Feld ist umgekehrt proportional zum radialen Abstand vom Leiter. Wir können einen Arbeitspunkt (H, B) auswählen und den inneren Kernradius als Amper’sche Kontur bei der Anwendung des Ampere’schen Gesetzes wählen, um den eingeschlossenen (durch den Leiter fließenden) Strom zu berechnen, da das Maximum von H und B auf der dem Leiter am nächsten gelegenen Oberfläche des Kerns auftreten wird. Es ist wichtig, dass die innere Kernoberfläche eine sehr hohe Netzdichte aufweist, um die Verteilung der magnetischen Feldstärke und Flussdichte genau zu berechnen.

BH-KURVE

Hier ist die BH-Kurve für AK Steel-H-0. Nachfolgend finden Sie Beispiele mit Arbeitspunkten im linearen Bereich und im Sättigungsbereich.

LINEARER BEREICH

Der im linearen Bereich gewählte Arbeitspunkt ist unten dargestellt und der berechnete maximale B-Wert weicht weniger als 3% vom B-Wert des Arbeitspunkts ab. Dieses Magnetkernmaterial ist nicht gesättigt, wie es auch auf der Grundlage der BH-Kurve und des gewählten Arbeitspunkts nicht sein sollte. Bei den Eigenschaften der Wicklung verwende ich das Ampere’sche Gesetz für den vom Leiter geleiteten Strom, wobei Hlin (10,0233 A/m) der Wert der Magnetstärke des Arbeitspunkts im linearen Bereich ist.

SÄTTIGUNGSBEREICH

Der im Sättigungsbereich gewählte Arbeitspunkt ist unten dargestellt und der berechnete maximale B-Wert weicht weniger als 3% vom B-Wert des Arbeitspunkts ab. Dieses Magnetkernmaterial ist genau so gesättigt, wie es aufgrund der BH-Kurve und des gewählten Arbeitspunkts sein sollte. Bei den Eigenschaften der Wicklung verwende ich das Ampere’sche Gesetz für den vom Leiter geleiteten Strom, wobei Hsat (101500 A/m) der Wert der Magnetstärke des Arbeitspunkts im Sättigungsbereich ist.

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