Magnetischer Kreis 2 < Elektrotechnik < Ingenieurwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 17:58 Mo 24.09.2012 | | Autor: | tiger1 |
| Aufgabe | Hallo alle zusammen ich habe eine weitere magnetische kreis aufgabe bei der ich nicht weiter komme.
Hab gedacht ich poste sie mal.
Gegeben ist folgender magnetischer Kreis mit quadratischer Querschnittsfläche in allen
Schenkeln. Die Kantenlänge der Querschnittsfläche betrage a. Das Gebilde bestehe aus einem
Ferrit mit der Bezeichnung „Siferrit K12“, dessen Magnetisierungskurve angegeben ist.
Streufelder sind zu vernachlässigen!
Auf dem linken Schenkel befindet sich eine ideal leitfähige Spule mit N = 100 Windungen.
(5.1) Zeichnen Sie das Ersatzschaltbild des magnetischen Kreises mit vollständiger Beschriftung.
Berechnen Sie alle darin vorkommenden Quellen und Widerstände.
Im Folgenden wird in der Spule auf dem linken Schenkel ein Gleichstrom von I eingeprägt.
(5.2) Berechnen Sie allgemein die Flüsse Φl, Φm, und Φr.
(5.3) Berechnen Sie die relative Permeabilität für das Ferritmaterial im nicht gesättigten
Bereich (Einheiten berücksichtigen!). Wählen Sie dazu einen geeigneten Arbeitspunkt
auf der Kennlinie aus.
(5.4) Berechnen Sie den maximalen Strom Imax, der in der Spule einprägt werden darf, ohne
dass das Material in Sättigung geht. Hierzu betrage a = 1 cm. Geben Sie zunächst die
maximale Flussdichte an, bei der noch keine Sättigung auftritt.
(5.5) Berechnen Sie die benötigte Höhe δ eines Luftspalts, der an der Stelle x in den mittleren
Schenkel gesägt wird, damit gilt: Φm = Φr. Gehen Sie dabei davon aus, dass
δ << 6a ist.
Meine Ansätze hab die mittlere weglängen berechnet:
Rlinks = [mm] \bruch{24}{u0*ur*a}
[/mm]
Rrechts = gleich
Rlmitte = [mm] \bruch{12}{u0*ur*a}
[/mm]
Kann mir jemand sagen wie ich genau bei der 5.2 die Flüsse berechne? |
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: JPG) [nicht öffentlich]
Anhang Nr. 2 (Typ: rtf) [nicht öffentlich]
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 18:40 Mo 24.09.2012 | | Autor: | Diophant |
Hallo Elektro-Tiger-Kevin,
weder ein abfotographierter Bildschirm noch ein in eine Textdatei einfügter Scan einer Buchseite machen dich zum Urheber eines geschützen Werkes.
Ich möchte dich im Namen der Moderation dringend bitten, wahrheitsgemäße Angaben zum Urheberrecht zu machen. Deine hier hochgeladenen Anhänge wurden wegen falscher Angaben gesperrt.
Gruß, Diophant
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 18:56 Mo 24.09.2012 | | Autor: | Richie1401 |
Hallo Diophant,
> Hallo Elektro-Tiger-Kevin,
Einer fehlt.
Beste Grüße
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Hallo!
> Hallo alle zusammen ich habe eine weitere magnetische kreis
> aufgabe bei der ich nicht weiter komme.
>
> Hab gedacht ich poste sie mal.
>
> Gegeben ist folgender magnetischer Kreis mit quadratischer
> Querschnittsfläche in allen
> Schenkeln. Die Kantenlänge der Querschnittsfläche
> betrage a. Das Gebilde bestehe aus einem
> Ferrit mit der Bezeichnung „Siferrit K12“, dessen
> Magnetisierungskurve angegeben ist.
> Streufelder sind zu vernachlässigen!
> Auf dem linken Schenkel befindet sich eine ideal
> leitfähige Spule mit N = 100 Windungen.
> (5.1) Zeichnen Sie das Ersatzschaltbild des magnetischen
> Kreises mit vollständiger Beschriftung.
> Berechnen Sie alle darin vorkommenden Quellen und
> Widerstände.
> Im Folgenden wird in der Spule auf dem linken Schenkel ein
> Gleichstrom von I eingeprägt.
> (5.2) Berechnen Sie allgemein die Flüsse Φl, Φm, und
> Φr.
> (5.3) Berechnen Sie die relative Permeabilität für das
> Ferritmaterial im nicht gesättigten
> Bereich (Einheiten berücksichtigen!). Wählen Sie dazu
> einen geeigneten Arbeitspunkt
> auf der Kennlinie aus.
> (5.4) Berechnen Sie den maximalen Strom Imax, der in der
> Spule einprägt werden darf, ohne
> dass das Material in Sättigung geht. Hierzu betrage a = 1
> cm. Geben Sie zunächst die
> maximale Flussdichte an, bei der noch keine Sättigung
> auftritt.
> (5.5) Berechnen Sie die benötigte Höhe δ eines
> Luftspalts, der an der Stelle x in den mittleren
> Schenkel gesägt wird, damit gilt: Φm = Φr. Gehen Sie
> dabei davon aus, dass
> δ << 6a ist.
>
> Meine Ansätze hab die mittlere weglängen berechnet:
>
> Rlinks = [mm] \bruch{24}{u0*ur*a}[/mm]
>
> Rrechts = gleich
>
> Rlmitte = [mm] \bruch{12}{u0*ur*a}[/mm]
Schaue mal in die nachfolgende Liste. In den verlinkten Aufgaben wird die Berechnung der mittleren Weglängen eines magnetischen Kreises jeweils hoch und runter gebetet. Du wirst wahrscheinlich keine ausführlicheren Musterlösungen finden.
(1)
(2)
(3)
(4)
> Kann mir jemand sagen wie ich genau bei der 5.2 die Flüsse
> berechne?
Zeichne dir das magnetische Ersatzschaltbild! Es sollte beinhalten
- die Durchflutung [mm] \Theta_{1},
[/mm]
- die magnetischen (Teil-)Flüsse einschl. bliebig festgeleger Richtungen (die im weiteren Verlauf der Aufgabe natürlich nicht mehr geändert werden) sowie
- den magnetischen Gesamtwiderstand, der sich - bezogen auf das Ersatzschaltbild - idealerweise aus symmetrisch aufgeteilten Teilwiderständen zusammensetzt.
Wenn du soweit bist, kannst du mal versuchen, ein hinreichend bestimmtes Gleichungssystem zu erstellen. Bei drei gesuchten magnetischen (Teil-)Flüsse benötigst du also genau drei linear unabhängige Gleichungen. Diese Berechnungen sind dabei völlig analog zu jenen durchzuführen, die du bereits aus Analysen zu elektrischen Stromkreisen kennst.
Da du ja offenbar auch zu denjenigen Fragestellern gehörst, die partout nicht auf die Hilfestellungen der Antwortenden eingehen, werde ich ohne ein sauber und ordentlich gezeichnetes eigens von dir erstelltes sowie vollständig beschriftetes magnetisches Ersatzschaltbild fortan keine weiteren Hilfestellungen mehr leisten.
> Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen
> Internetseiten gestellt.
Viele Grüße, Marcel
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 18:57 Mo 24.09.2012 | | Autor: | tiger1 |
Hier ist mein ersatzschaltbild, vielleicht könnt ihr mir jetzt bsser erklären wie ich die Flüsse berchne.
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: png) [nicht öffentlich]
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> Hier ist mein ersatzschaltbild, vielleicht könnt ihr mir
> jetzt bsser erklären wie ich die Flüsse berchne.
Warum wird es immer wieder strickt abgelehnt, Skizzen schön sauber mit Bleistift und Lineal zu zeichnen? Hilfsmittel wie Zeichenbrett, Schablone oder Zirkel wage ich ja schon gar nicht mehr zu erwähnen.
Also gut, zumindest inhaltlich bin ich mit deiner Skizze einverstanden, wenn sie auch unvollständig ist. Jetzt versuche doch mal, unter Verwendung der jeweiligen magnetischen (Teil-)Flüsse drei linear unabhängige Gleichungen aufzustellen. Hier haben übrigens auch schon über das Thema gesprochen. Du brauchst jetzt nur noch "abzulesen".
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 20:37 Mo 24.09.2012 | | Autor: | tiger1 |
Hallo Marcel, ich weiß nich ob der weg richtig ist. Ich wollte Rm Ges ausrechnen. Ist Rlinks zu R rechts parallel geschaltet?
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 21:39 Mo 24.09.2012 | | Autor: | tiger1 |
Ich hab ein wenig weiter versucht , komm jetzt aber nicht weiter .
Hab Rmges = [mm] \bruch{32}{u0*ur*a} [/mm] raus bekommen.
Jetzt formel angewendet phi = [mm] \bruch{teta}{Rmges} [/mm] = [mm] \bruch{N*I}{Rmges}
[/mm]
[mm] \Phi [/mm] = [mm] \bruch{N*I*u0*a}{32}
[/mm]
Knotenglichung:
[mm] \Phi [/mm] l = [mm] \Phi [/mm] r + [mm] \Phi [/mm] m
Aber wäre sehr lieb von euch wenn ihr mir erklären könnt ,wie man jetzt die beiden anderen Flüsse rausbekomme?
Ich hab mal eine Umlaufanalyse probiert, weiss aber nicht ob es richtig ist:
[mm] \Phi [/mm] r * ( Rlrechts + Rlmitt) = 0
[mm] \Phi [/mm] m *( Rl links + teta)=0
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Hallo!
> Ich hab ein wenig weiter versucht , komm jetzt aber nicht
> weiter .
>
> Hab Rmges = [mm]\bruch{32}{u0*ur*a}[/mm] raus bekommen.
Das ist in Ordnung.
> Jetzt formel angewendet phi = [mm]\bruch{teta}{Rmges}[/mm] =
> [mm]\bruch{N*I}{Rmges}[/mm]
>
> [mm]\Phi[/mm] = [mm]\bruch{N*I*u0*a}{32}[/mm]
Hier fehlt noch die Multiplikation mit [mm] \mu_{r}.
[/mm]
> Knotenglichung:
>
> [mm]\Phi[/mm] l = [mm]\Phi[/mm] r + [mm]\Phi[/mm] m
Sehr gut. Diese Gleichung ist wichtig.
> Aber wäre sehr lieb von euch wenn ihr mir erklären könnt
> ,wie man jetzt die beiden anderen Flüsse rausbekomme?
>
> Ich hab mal eine Umlaufanalyse probiert, weiss aber nicht
> ob es richtig ist:
>
> [mm]\Phi[/mm] r * ( Rlrechts + Rlmitt) = 0
Das ist falsch. Der rechte Umlauf lautet
[mm] \Phi_{m}R_{m,Mitte}=\Phi_{r}R_{m,Rechts}.
[/mm]
> [mm]\Phi[/mm] m *( Rl links + teta)=0
Das ist auch falsch. Es ist nicht [mm] \Phi_{m}, [/mm] welcher von [mm] \Theta [/mm] entsendet wird sondern [mm] \Phi_{l}. [/mm] Versuche es noch einmal.
Viele Grüße, Marcel
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 10:32 Di 25.09.2012 | | Autor: | tiger1 |
> Hallo!
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> > Ich hab ein wenig weiter versucht , komm jetzt aber nicht
> > weiter .
> >
> > Hab Rmges = [mm]\bruch{32}{u0*ur*a}[/mm] raus bekommen.
>
>
> Das ist in Ordnung.
>
>
>
> > Jetzt formel angewendet phi = [mm]\bruch{teta}{Rmges}[/mm] =
> > [mm]\bruch{N*I}{Rmges}[/mm]
> >
> > [mm]\Phi[/mm] = [mm]\bruch{N*I*u0*a}{32}[/mm]
>
>
> Hier fehlt noch die Multiplikation mit [mm]\mu_{r}.[/mm]
>
>
>
> > Knotenglichung:
> >
> > [mm]\Phi[/mm] l = [mm]\Phi[/mm] r + [mm]\Phi[/mm] m
>
>
> Sehr gut. Diese Gleichung ist wichtig.
>
>
> > Aber wäre sehr lieb von euch wenn ihr mir erklären könnt
> > ,wie man jetzt die beiden anderen Flüsse rausbekomme?
> >
> > Ich hab mal eine Umlaufanalyse probiert, weiss aber nicht
> > ob es richtig ist:
> >
> > [mm]\Phi[/mm] r * ( Rlrechts + Rlmitt) = 0
>
>
> Das ist falsch. Der rechte Umlauf lautet
>
> [mm]\Phi_{m}R_{m,Mitte}=\Phi_{r}R_{m,Rechts}.[/mm]
>
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>
> > [mm]\Phi[/mm] m *( Rl links + teta)=0
>
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> Das ist auch falsch. Es ist nicht [mm]\Phi_{m},[/mm] welcher von
> [mm]\Theta[/mm] entsendet wird sondern [mm]\Phi_{l}.[/mm] Versuche es noch
> einmal.
>
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>
> Viele Grüße, Marcel
[mm]\Phi_{m}R_{m,Mitte}=\Phi_{r}R_{m,Rechts}.[/mm]
Wie kommst du hierauf?
Warum ist das Rm Mitte auf der linken Seite vom gleichungssystem das verstehe ich nicht.
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> > Hallo!
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> > > Ich hab ein wenig weiter versucht , komm jetzt aber nicht
> > > weiter .
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> > > Hab Rmges = [mm]\bruch{32}{u0*ur*a}[/mm] raus bekommen.
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> > Das ist in Ordnung.
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> > > Jetzt formel angewendet phi = [mm]\bruch{teta}{Rmges}[/mm] =
> > > [mm]\bruch{N*I}{Rmges}[/mm]
> > >
> > > [mm]\Phi[/mm] = [mm]\bruch{N*I*u0*a}{32}[/mm]
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> >
> > Hier fehlt noch die Multiplikation mit [mm]\mu_{r}.[/mm]
> >
> >
> >
> > > Knotenglichung:
> > >
> > > [mm]\Phi[/mm] l = [mm]\Phi[/mm] r + [mm]\Phi[/mm] m
> >
> >
> > Sehr gut. Diese Gleichung ist wichtig.
> >
> >
> > > Aber wäre sehr lieb von euch wenn ihr mir erklären könnt
> > > ,wie man jetzt die beiden anderen Flüsse rausbekomme?
> > >
> > > Ich hab mal eine Umlaufanalyse probiert, weiss aber nicht
> > > ob es richtig ist:
> > >
> > > [mm]\Phi[/mm] r * ( Rlrechts + Rlmitt) = 0
> >
> >
> > Das ist falsch. Der rechte Umlauf lautet
> >
> > [mm]\Phi_{m}R_{m,Mitte}=\Phi_{r}R_{m,Rechts}.[/mm]
> >
> >
> >
> > > [mm]\Phi[/mm] m *( Rl links + teta)=0
> >
> >
> > Das ist auch falsch. Es ist nicht [mm]\Phi_{m},[/mm] welcher von
> > [mm]\Theta[/mm] entsendet wird sondern [mm]\Phi_{l}.[/mm] Versuche es noch
> > einmal.
> >
> >
> >
> >
> >
> > Viele Grüße, Marcel
>
> [mm]\Phi_{m}R_{m,Mitte}=\Phi_{r}R_{m,Rechts}.[/mm]
>
> Wie kommst du hierauf?
>
> Warum ist das Rm Mitte auf der linken Seite vom
> gleichungssystem das verstehe ich nicht.
Was meinst du damit? Es ist zunächst mal völlig egal, welche Größe auf welcher Seite der Gleichung steht. Es ist
[mm] \Phi_{m}R_{m,Mitte}=\Phi_{r}R_{m,Rechts}\gdw\Phi_{r}R_{m,Rechts}=\Phi_{m}R_{m,Mitte}.
[/mm]
Fassen wir die bisherigen Erkenntnisse nochmal zusammen. Unser Gleichungssystem lautet bisher
(1) [mm] \Phi_{links}=\Phi_{mitte}+\Phi_{rechts}
[/mm]
(2) [mm] \Phi_{mitte}R_{m,Mitte}=\Phi_{rechts}R_{m,Rechts}
[/mm]
(3)
Uns fehlt jetzt noch eine weitere Umlaufgleichung. Was schlägst du vor? Schaue ins Ersatzschaltbild.
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> Hallo Marcel, ich weiß nich ob der weg richtig ist. Ich
> wollte Rm Ges ausrechnen. Ist Rlinks zu R rechts parallel
> geschaltet?
Dein Ergebnis zum magnetischen Gesamtwiderstand ist korrekt.
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 13:46 Di 25.09.2012 | | Autor: | tiger1 |
Hallo Marcel , ich weiss nicht wie du gerchnet hast, aber ich habe die Verhältnisse über die Widerstände aufgstllt und brchnet:
phim = Rl rechts / Rlmitte + Rlrchts * phi gesamt =
phi m = 24*N*I *u0*ur*a / 36 *32
phi r = phi l - phi m = 12*N*I *u0*ur*a/ 36*32
Wie funktioniert das jetzt genau mit der Sättigung ?
Der nicht gesättigte bereich ist doch dort wo die funktion noch linear ist oder ?
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Hallo!
> Hallo Marcel , ich weiss nicht wie du gerchnet hast, aber
> ich habe die Verhältnisse über die Widerstände aufgstllt
> und brchnet:
>
> phim = Rl rechts / Rlmitte + Rlrchts * phi gesamt =
>
> phi m = 24*N*I *u0*ur*a / 36 *32
Das ist falsch. Schaue nochmal genau hin und arbeite etwas sorgsamer. Im Allgemeinen gilt
[mm] \bruch{a}{b}*c\not=\bruch{a}{b*c}, [/mm] mit [mm] a,b,c\not=0.
[/mm]
> phi r = phi l - phi m = 12*N*I *u0*ur*a/ 36*32
Hier das gleiche Spielchen.
> Wie funktioniert das jetzt genau mit der Sättigung ?
>
> Der nicht gesättigte bereich ist doch dort wo die funktion
> noch linear ist oder ?
Vielleicht lädst du zunächst einmal eine eigens erstellte Skizze der Magnetisierungskennlinie hoch. Dann schauen wir weiter.
Viele Grüße, Marcel
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