论旋转磁场式Π形电磁轭的提升力

　　用具有两个磁极的一般Π形电磁轭探伤时,在该两极间最短连线的方向上,其磁感应强度最大。因为只有一个磁场起作用,不能经一次探伤来发现

　　全方位的缺陷。为解决这一全方位探伤的问题,人们采用了两个Π形电磁轭组成具有四个磁极的交叉电磁轭来产生旋转磁场磁化工件,即可实现全方位探伤[1]。但是,用四个磁极与被探工件的表面接触不如用两个磁极方便,且一般四个磁极的交叉电磁轭比两个磁极的Π形电磁轭重量和体积更大。因此,人们将一般Π形电磁轭改造成特殊的Π形电磁轭,使其产生旋转磁场,就具有了全方位探伤的功能。

　　1　两个交变磁场产生的旋转磁场

　　下面讨论在铁磁性平板工件中两个交变磁场产生旋转磁场的原理,暂不讨论两个磁场产生的原因。

　　如图1所示,设两个磁场B ₁和B ₂的夹角为θ,均按正弦规律随时间t变化,其峰值同为B _m,相位差为α,即

　　再设B ₁与B ₂的合成磁场为B,它们在x轴上的分量分别为B _1x,B _2x,B _x ,在y轴上的分量分别为B _1y,B _2y,B _y,则有

　　B ₁ 与B ₂合成磁感应强度的大小为

　　其相位角φ为

　　将式(3),(4)分别平方并整理后可得

　　将两式相加,即可消去时间变量t,得到合成磁感应强度矢量端点的轨迹方程

　　式(7)为椭圆方程,其两半轴分别为

         两半轴之比为

　　式(3)~(10)为峰值相等,按正弦规律随时间变化,且有一定相位差α,其几何夹角为θ的两个磁感应强度矢量合成所满足的一般关系式。合成的磁感应强度满足椭圆方程,表明其合成磁场为椭圆旋转磁场。也可将上述关系式推广为满足各相应条件的一般矢量合成关系式。

　　下面讨论式(7)成立的条件。要使式(7)成立,其分母不得为0,因此,①第一项的分母不得为0,

          和2π。