Cálculo de la saturación del campo magnético dentro del núcleo de la bobina

Quiero intentar hacer un electroimán, pero no tengo hierro dulce disponible. He leído que la ferrita MnZn es adecuada como hierro dulce para crear imanes de alta eficiencia con el inconveniente de una menor saturación magnética.

Quisiera saber si con mis especificaciones puedo estar en este rango de saturación. El imán se activará con una frecuencia de 10 kHz para controlar y mantener la corriente en 1A-1,5A. Se aplican unas 50 vueltas. Las dimensiones del núcleo son de 10 mm de diámetro y 30 mm de longitud. El tipo de ferrita es un MnZn. Permeabilidad relativa de la hoja de datos 15000µ/µ₀ a 10kHz, permeabilidad µ₀ 0.3*10-3 H/m a 10kHz.

Aplicando esta ecuación: B = µ₀ * N * I / L

He

  • µ₀ 0,3*10-3 H/m
  • N 50
  • Yo 1.5A
  • Largo 0.030m

B = 0,6 * 10-4

¿Puede ser este valor tan bajo y puedo estar tan lejos de la saturación? Incluso si aplico 10A estoy muy lejos de la saturación. ¿Significa esto que la saturación es algo que ocurre en aplicaciones muy particulares donde están involucradas altas corrientes, longitudes y número de vueltas?

Pero también, no tendrá un camino magnético cerrado, por lo que este electroimán no tendrá una fuerte fuerza de tracción.
Enlace la hoja de datos por favor.

Respuestas (1)

Además del hecho de que probablemente esté haciendo un mal uso de la dimensión de longitud de la ferrita, también está calculando mal la densidad de flujo (ver más abajo).

La dimensión de la longitud de un núcleo de ferrita es la longitud del circuito cerrado por el que viaja el campo magnético y, para un electroimán, tiene que incluir el espacio de aire. Cualquier pequeña cantidad de espacio de aire reducirá la permeabilidad efectiva del núcleo a un valor más cercano al aire. Debe calcular la permeabilidad efectiva y no utilizar la permeabilidad inicial indicada en las hojas de datos del material.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Valores

  • m 0 = 4 π × 10 − 7 H/m
  • m 0 ⋅ m R = 0.01885 H/m
  • H = norte I longitud = 50 vueltas x 1 amperio / 0,03 metros = 1667 amperios_vueltas por metro

Por lo tanto B = 31,4 teslas.

¿Puede ser este valor tan bajo y puedo estar tan lejos de la saturación?

No, cometiste un error matemático en alguna parte.

Uf. Bueno. Obtuve los mismos números que Andy, pero no estoy familiarizado con estos cálculos, así que no estaba seguro de si fui yo quien cometió el error. Se supone que el OP utiliza la permeabilidad real en la ecuación, no la permeabilidad relativa o la permeabilidad del espacio libre.
Sí. Ahora está 100 veces saturado.
¿Puedo preguntar de dónde sacaste esta imagen?
@KEY_ABRADE No recuerdo, pero se encontró usando google. OK, lo encontré en esta presentación de diapositivas: slidetodoc.com/…
Cálculo de la saturación del campo magnético dentro del núcleo de la bobina
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