Построение имитационной модели соленоида с использованием среды MATLAB SIMULINK
Введение
Аннотация: в работе построена имитационная модель соленоида, характеризующая зависимость изменения индуктивности катушки соленоида, а так же электромагнитной и механической энергий при приложении внешней силы к ферримагнитному сердечнику, а также включены инструкции для самостоятельного повторения данной модели.
Список литературы:
Мартыненко Ю. Г. Движение твёрдого тела в электрических и магнитных полях. — М. : Наука, 1988. — 357 с
Первозванский А.А. Курс теории автоматического управления: Учебное пособие. – 3-е изд., стер. – СПб.: Издательство «Лань», 2021. – 624 с.
Усольцев А.А. Нелинейные электрические и магнитные цепи: Учебное пособие. – Санкт-Петербург: Университет ИТМО, 2018. – 114 с
А.Н. Огурцов Физика для студентов Часть 4 МАГНЕТИЗМ: Учебное пособие. – Москва; МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2016. – 33с.
Учебные материалы по основам MATLAB и Simulink. Экспонента – Режим доступа: https://exponenta.ru/academy/study_material дата посещения: 15.05.2022.
В цилиндрическую ферромагнитную стальную оболочку помещен цилиндрический подвижный стальной сердечник.Сердечник соединен с пружиной. Внутри корпуса катушка подключена к источнику постоянного напряжения. В результате включения катушки электрическая энергия будет преобразована в энергию магнитного поля. Электромагнитная сила будет перемещать сердечник в положительном направлении по координате (x) и уменьшать сопротивление магнитной цепи (увеличивать индуктивность). В конце этого процесса электромагнитная сила будет равна силе пружины.Если внезапно приложить внешнее механическое усилие fo и переместить сердечник, это уменьшит индуктивность, и магнитная энергия поля связи будет преобразована в механическую энергию пружины. Когда электромагнитная сила сравняется с удерживающей силой, будет установлена новая рабочая точка.Когда механическое усилие fo упадет до нуля, система вернется к исходной рабочей точке, и механическая энергия пружины будет передана в поле связи.