Выпуск 4(10), 2017

Видеоматериалы

Архив

Г. Е. Середа, В. М. Стрепетов

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНДУКТИВНОСТИ ЭКИПАЖНОГО
ЭЛЕКТРОМАГНИТА МАГНИТОЛЕВИТАЦИННОЙ
ТРАНСПРОРТНОЙ СИСТЕМЫ

Дата поступления 11.07.2017
Решение о публикации 17.07.2017

Цель. Получить новые аналитические выражения для определения индуктивно-
сти экипажных электромагнитов транспортных левитационных систем.
Методы. Главная особенность расчетной модели бортовых катушек по определе-
нию их индуктивности на примере электромагнитов прямоугольной формы – допуще-
ние о малой величине высоты по сравнению с другими геометрическими размерами.
Принято также допущение, что толщина скин-слоя проводника существенно превосхо-
дит поперечный размер провода, составляющего катушку. Рассматривается одновитко-
вая катушка, индуктивность реального электромагнита принимается пропорциональной
квадрату числа витков. При расчете индуктивности используются безразмерные вели-
чины. В качестве нормировки выбрана четверть периметра катушки по средней линии.
Условием получения приближенной формулы расчета индуктивности плоской прямо-
угольной катушки является меньшая толщина обмотки по сравнению с геометрически-
ми размерами катушки.
Результаты. Получено точное аналитическое выражение для величины индук-
тивности «тонкого» источника магнитного поля прямоугольной формы в виде алгебра-
ической суммы элементарных функций. Результаты численного анализа показывают
зависимость относительной индуктивности плоской катушки прямоугольной формы от
отношения толщины к ее минимальному размеру. Исследовано влияние «вытянутости»
катушки (отношения длины к ширине). Отмечено, что индуктивность уменьшается с
уменьшением «вытянутости», а также с увеличением отношения толщины к минималь-
ному размеру.
Практическая значимость. Получено приближенное выражение для вычисления
значения индуктивности, погрешность которого не превышает 14 % в области измене-
ний всех геометрических параметров электромагнита. Установлены границы практиче-
ского применения полученных аналитических выражений при принятых допущениях.
Выведенные выражения относительно просты по структуре и легко программируются.

Индуктивность бортовых электромагнитов, плоская катушка, скин-слой, числен-
ный анализ.

Скачать