如图所示的含有气隙的分支铁心磁路,各段铁心磁路的材料相同,各段磁路的平均长度和截面积如图中所示。不计漏
磁通,若已知气隙磁通Φ3、N1、N2和直流电流i1,则应如何求得直流电流i2?
解:求解步骤为(设铁心的正常磁化曲线已知):
(1)将磁路分成4段:左侧铁心段、右侧铁心段、中间铁心段(上下两部分)和气隙段,确定各段的截面积和平均长度,并规定各段磁通的参考方向(如上图所示)。
(2)由已知的Φ3,求出中间铁心段的平均磁通密度B3=Φ3/A3;由B3查磁化曲线,得该段磁路的平均磁场强度H3;再求出气隙段的磁通密度Bδ=Φ3/A3=B3(忽略边缘效应)和平均磁场强度Hδ=Bδ/μ0。
(3)对于左侧铁心回路,应用安培环路定律,由已知的F1=N1i1和中间铁心段及气隙段的磁位差(H3l3+Hδδ),求出左侧铁心段的平均磁场强度H1;查磁化曲线得该段磁路的平均磁通密度B1,求得该段的磁通Φ1=B1A1。
(4)应用磁路的基尔霍夫第一定律,由Φ1和Φ3求得右侧铁心段的磁通Φ2。
(5)求出右侧铁心段的平均磁通密度B2=Φ2/A2;由B2查磁化曲线,得该段磁路的平均磁场强度H2和磁位差H2l2。
(6)对于右侧铁心回路,应用安培环路定律,由已知的H2l2和(H3l3+Hδδ),求出线圈2应产生的磁动势F2=N2i2,则得i2=F2/N2。