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ANSOFT强磁体结构与磁感应强度分布关系的仿真研究(6)

时间:2022-01-02 21:28来源:毕业论文
即在薄壁螺线管轴线上任一点处的磁感应强度的大小为: 2。3 有限长的厚壁线圈中心处磁感应强度的计算方法 通常情况下,为了使强磁体所产生的磁场的

即在薄壁螺线管轴线上任一点处的磁感应强度的大小为:

2。3  有限长的厚壁线圈中心处磁感应强度的计算方法

通常情况下,为了使强磁体所产生的磁场的磁感应强度得到增加,需要增加绕组的层数。这种情况下,线圈不能再看作是有限长薄壁的线圈,而是具有了一定的厚度,从而形成厚壁线圈[33]。如图2。3所示,线圈的内径和外径分别为R1和R2,线圈的轴向长度为2b,线圈的总匝数为N,导线中的电流为I。点P(0,0,z)是轴线上的任意一点。

 图2。3 有限长厚壁线圈简图来,自,优.尔:论;文*网www.youerw.com +QQ752018766-

线圈中的电流密度为:            (2。11)

那么,厚度为 的薄壁线圈中流过的电流是:

根据式(2。10),薄壁线圈在点P(0,0,z)处的磁感应强度为:

那么,积分得到厚壁线圈在点P(0,0,z)位置处的磁感应强度为:

在计算磁场中心处(即z=0时)磁感应强度的大小时,令α=R2/R1,β=b/ R1,代入公式(2。14)那么磁体中心的磁感应强度可以写做是:

其中: (2。16) 表是厚壁线圈的零阶磁场系数[34]。 是α和β的函数,由于α和β只与线圈的形状有关,而与其具体尺寸的大小无关。

2。4  有限长厚壁线圈轴线上任一点处的磁感应强度的计算方法

由于磁感应强度分布的对称性,我们可以根据公式(2。15)推导出轴线上任一点P(0,0,z)处磁感应强度的计算方法。

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