由式(1)可知,如果能知道一定磁勢下的螺線管場強H、漏
數(shù)σ則可計算出來。為此我們首先來研究鎧裝螺線管的場
布。圖1 場域及邊界示意由于螺線管磁體的磁場分布是軸對稱的,我們只需取通過對的任一平面(即子午面)進行便可了解其貌,這樣就把研場域簡化為二維平面場。場域邊界為分選腔氣隙同激磁線圈與內(nèi)側(cè)交界處。圖1為二維平面場域示意。
圖 1可知,ABCD為場域邊其中AB和CD為氣隙與鐵鎧的交界面,AC和 BD為線圈和交界面。圖中OP為對稱軸線。由電磁場基本理論可知,所域內(nèi)各點均應滿足泊松方程。
x———離開某一鐵芯端面的距離,cm。
插入平鐵芯或尖削鐵芯,磁場強度的變化規(guī)律是一致的,只
值有所不同。
4 結(jié) 論
1)未鎧裝螺線管軸線中點的磁場強度隨其長度增加而增
最后趨于飽和。
2)未鎧裝螺線管磁利用系數(shù)隨其長度增加而增加,無限長
管磁利用系數(shù)最-大,等于1;對于 α =3的有限長螺線管,β
時,磁利用系數(shù)可達0.95,β=4時約為0.8。
3)鎧裝螺線管內(nèi)腔為一均勻磁場,在鐵鎧未達磁飽和的條
,內(nèi)腔的磁場強度只與螺線管單位長度的安匝數(shù)有關,其值
=0.4πIn。
4)鎧裝螺線管內(nèi)腔插入鐵芯時,鐵芯對磁場強度的貢獻可
數(shù)方程式表示,一端插入鐵芯時內(nèi)腔的總磁場強度 H=
In+H0e
-c
兩端插入鐵芯時,H =0.4πIn+H0e
-cx
e
-c(1-x)
。
2.2 磁利用率與螺線管長度的關系
由圖3看出,無限長螺線管的磁力線都集中在螺線管內(nèi)部,
漏磁,磁利用率最-大;有限長螺線管的磁力線一部分擴散到螺
管外部空間,螺線管越短,擴散到外部的磁力線越多,即漏磁
越多,磁利用率越小。磁場在螺線管內(nèi)被利用的程度用螺線管內(nèi)
腔的磁壓降與其磁動勢的比值表示。
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公式(1)如果用含有螺線管的安匝數(shù)(IN)的式子表示,則螺
線管軸線上某點的場強為
利用上式便可確定由螺線管的一端到另一端的磁壓降