Fuerza entre dos imanes electro

0

Estoy teniendo problemas con el cálculo de las fuerzas magnéticas.

Tengo dos bobinas magnéticas (500 mm de diámetro y 200 vueltas) con núcleo de metal. Se enfrentan entre sí con corrientes (70 A) que fluyen en direcciones opuestas, lo que resulta en polos magnéticos opuestos. La bobina superior debe levantar la otra bobina. Estoy tratando de calcular la masa que podría llevar la bobina superior. La distancia entre las bobinas sería máx. 7 mm.

Encontré la fórmula al lado de la imagen. Tomé B = 1,9T para el núcleo de metal en saturación. Olvidé la distancia entre las bobinas y, como resultado, obtuve 282kN como fuerza, lo que parece demasiado.

Me gustaría saber si toda la idea es posible y si el cálculo es correcto.

    
pregunta Benjamin K.

2 respuestas

1

El error es asumir que el núcleo de metal se saturará. Este podría ser el caso si el núcleo forma un toroide completo, pero no lo hace (la mayor influencia en la densidad del flujo es el aire), piense que el núcleo de ferrita está en serie con un espacio de aire más largo; el flujo magnético tiene que viajar a través del El núcleo luego atraviesa una longitud de aire mucho más larga antes de volver al núcleo. El núcleo puede no estar cerca de la saturación.

La fórmula para la fuerza atractiva entre un electroimán y un material ferroso es: -

Fuerza = \ $ \ dfrac {F_M ^ 2 \ cdot \ mu_0 \ cdot A} {2 \ cdot g ^ 2} \ $

  • donde Fm es el amperio-vueltas de la bobina,
  • \ $ \ mu_0 \ $ es 4 \ $ \ pi \ veces 10 ^ {- 7} \ $,
  • A es el área de la sección transversal del solenoide y
  • g es el espacio entre la pieza de metal.

Tal vez esta fórmula ayude, me imagino que la fuerza sería el doble de la dada en la fórmula debido a la interacción de dos bobinas.

EDITAR: -

Si la longitud media del campo H es de aproximadamente 2 m para cada bobina, con 70 amperios y 200 giros, el campo H es de 14,000 amperios de giro por metro. Para calcular B use la fórmula B = \ $ \ mu_0 \ cdot \ $ H. Debido a que el campo es 99% + dictado por el espacio de aire en cada solenoide \ $ \ mu_0 \ $ es en gran parte válido. B, la densidad de flujo luego funciona como 17.6 mT, es decir, en ningún lugar cerca de la saturación. Por supuesto, la longitud media del campo magnético podría ser mucho menor que 2 metros, pero es poco probable, dado que su dimensión de diámetro cotizada está muy por debajo de 0,5 metros y esto haría que B sea 4 veces más grande a 70mT pero aún no cerca de la saturación. / p>     

respondido por el Andy aka
0

¡La fuerza es proporcional (con algunas aproximaciones) al gradiente de campo! Puede iniciar aquí .

    
respondido por el George Herold

Lea otras preguntas en las etiquetas