[电动机械L4d补充教材]STUST_磁路分析.DOC

1.1一條磁路與單個的氣隙在圖1.24內顯示，鐵心尺寸為： 截面積 平均路徑長 氣隙 turns 圖1.24 假設一個鐵心的導磁係數為無窮大()，並且忽略邊緣效應、氣隙和漏磁(a)計算鐵心中鐵心電阻及氣隙電阻。當電流計算(b)總磁通，(c)線圈的磁通鏈，　及(d)線圈電感L。 解： 已知 (a) (b) (c) (d) 1.2重算習題1.1當導磁係數 (a) (b) (c) (d) 1.3思考一下習題1.1中圖1.24的磁路。假設導磁係數為無窮大，試算(a) 將導致1.0 T磁通密度的電感電流。 解： (a) (b) 1.4重算習題1.3當導磁係數 解： (a) ， =1450.416 turns N=121 turns (b) ， (且) A 1.5 這裡Bm是物質磁場密度。 ) 的範圍裡繪於圖表求當鐵心中的磁場密度為2.2T時的電流 求當鐵心中的磁場密度為2.2T時的電流 c. 再次，使用MATLAB， 解： (a) 使用MATLAB程式與法如下： 程 式 註 解 Bm=linspace(0,2.2,110); %把Bm的範圍設定為0~2.2;並以每0.2 T取樣計算一次,總共取110點(可依個人喜好來取樣,取樣點越多則曲線愈趨於平滑)。 x=sqrt(1+0.047*Bm.^7.8); %sqrt在本程式為數學中√的意思;.的意思是把Bm所有內部的取樣值開7.8次方的意思,而此列程式為本人預先做分母的計算。 uo=pi*4.e-7; % pi在Matlab中為數學π的符號而e是代表10的次方數。 u=uo*(1+3499./x); % 本行即為題目給我們的方程式。 Hm=Bm./u; % 求出Hm 。 plot(Hm,Bm,re); % plot( )是令Matlab畫出曲線圖,其( )內的涵義為(X軸座標,Y軸座標,曲線的顏色)。 xlabel(Hm (A/m)); % xlabel()為設定X軸的標籤,其表示式為xlabel(X軸的文字)。 ylabel(Bm (T)); % ylabel()為設定X軸的標籤,其表示式為ylabel(Y軸的文字)。其所執行出來的圖形如下： (b) ，(且) (c) 題目要我們以(b)小題的題目為依據並以BATLAB來撰寫，所以其程式碼如下: 程 式 註 解 B=linspace(0,2.2,110); % 把Bm的範圍設定為0~2.2;並以每0.2 T取樣計算一次,總共取110點 Ac=1.8e-3;Ag=Ac;lc=0.6;g=2.3e-3;N=83; % 宣告題目所給的數據 x=sqrt(1+0.047*B.^7.8); % 設定的分母 uo=pi*4.e-7; % 宣告的數據 u=uo*(1+3499./x); % 寫出的方程式 I=B.*(g/(uo*N)+lc./(u.*N)); % 求出電流的最簡化方程式 plot(I,B,re); % 繪出的關係曲線 xlabel(I ( A )); % 標上X軸的名稱與單位 ylabel(Bm ( T )); % 標上Y軸的名稱與單位 其模擬出的曲線圖如下: 1.6在圖1.25的磁路是由一個鐵心及一個可移動之活塞組成，寬度為lp，導磁係數。鐵心截面積為Ac，長度為lc，重疊的二個氣隙的截面積為Ag，它是由一個活塞在x位置所造成的並且能被假設表示為 你可以忽略此氣隙的邊緣效應和近似值來分析這個磁路。 假設μ → ∞，表示磁通密度在氣隙Bg內與電流線圈繞組有關且活塞的變化為(0 ≤ x ≤ 0.8X0 )。試問在鐵心裡的相應磁場密度是多少？ 重做a小題當導磁係數μ為某一數值。 圖 1.25 習題1.6之磁路 解： (a) (b) 1.7在習題1.6圖1.25中的磁路有下尺寸 假設導磁係數為，計算當活塞完全收回(X=0)且氣隙中磁通密度為1.3T時的電流。 重算a小題， 在此Bm指的是磁通密度。 對於部分(b)的非線性的材料來說，使用MATLAB 繪製氣隙磁場密度作為線 圈電流當X=0 and 為方程式，繪於圖表 解： (a) = A Hit： 課本解答有誤，因為課本只以單一個氣隙來計算；除非課本的氣隙是畫成如下圖所示 則課本的解，即可成立。 (b) 由a小題可知 則 A (c) 本題是以Bm=1.3 T、2g的方式來模擬。 其程式如下： 程 式 註 解 Ac=8.2e-4;Xo=2.5e-2;x=0;N=430; %宣告參數