σ之所以難確定,歸根到底是由于在給定磁勢的條件下,難
計算鎧裝鞍形線圈的氣隙場強(qiáng),本文作者在場論研究的基礎(chǔ)
,率先采用有限元數(shù)值方法計算鎧裝鞍形線圈分選空間的場
,并獲得了滿意的結(jié)果。
在滿足工程設(shè)計精度要求的條件下,從分選空間中部取一橫
面進(jìn)行研究,并且忽略邊緣效應(yīng)的影響,把所研究的場域簡化
二維平面場,又由于場強(qiáng)分布的對稱性,可以只取中部橫截面
一半進(jìn)行研究。
圖2表示所論平面閉合場域,ABCD為場域邊界,AFED內(nèi)為
磁線圈,BC為中部橫截面的中心線,AB、CD及 DA為氣隙和
磁線圈與鐵鎧的分界線。由場論理論可知,場域內(nèi)各點均應(yīng)滿
泊松方程。
上述邊值問題可用有限元數(shù)值方法進(jìn)行求解,基本原理和步
驟是:首先,利用變分原理將邊值問題轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的變分問題,
即所謂泛函極值問題;然后,利用剖分插值化變分問題為普通的
多元函數(shù)極值問題。剖分插值是這樣進(jìn)行的:將所論場域剖分為
若干個三角元,在每個三角元上以待求函數(shù)的節(jié)點值作為待求函
數(shù)的插值,并以此分片插值函數(shù)近似替代待求函數(shù),從而把泛函
化為依賴于這些未知節(jié)點值的普通函數(shù)。通過剖分插值,泛函極
值問題便簡化為普通多元函數(shù)的極值問題,后者通常歸結(jié)為一組
多元線性方程組,采用適當(dāng)?shù)拇鷶?shù)方法,通過微機(jī)運(yùn)算,便可求
得各節(jié)點上矢量磁位的數(shù)值解。
對于本文所求解的邊值問題,按上述原理和步驟,經(jīng)過一系
列推導(dǎo)、運(yùn)算,得到如下形式的線性方程組
電磁磁選機(jī)磁系設(shè)計
磁選機(jī)的電磁磁系設(shè)計一般包括下列內(nèi)容:磁系形式的選
;確定工作空間的磁場強(qiáng)度;確定線圈磁勢;確定線圈尺寸;
定導(dǎo)線直徑;確定線圈匝數(shù);驗算線圈磁勢;驗算工作空間的
場強(qiáng)度;驗算線圈溫升。
現(xiàn)按上述內(nèi)容分述如下。
磁系形式的選擇是磁選機(jī)設(shè)計很關(guān)鍵的一步。應(yīng)根據(jù)電磁方
關(guān)的基本理論再結(jié)合國內(nèi)外比較先進(jìn)的磁選機(jī)磁系的實踐,
補(bǔ)短,綜合考慮后加以選定。一般應(yīng)遵循下列幾個原則:
(1)磁路要盡可能的短,因為磁路短,磁阻小,有利于提高
強(qiáng)度;
(2)空氣隙要盡可能的小,因為空氣的磁阻大;減小空氣隙
減小磁阻,同樣有利于提高磁場強(qiáng)度;
(3)漏磁要盡可能的少,漏磁的多少與空氣隙的大小及線圈
于工作氣隙的位置有關(guān);空氣隙小、線圈靠近工作氣隙,則
少,反之則漏磁多;所以,設(shè)計時要盡可能將線圈擺在靠近
氣隙處。