مطالعه رفتاری تنش در کویل های تروئیدی، سلونوئیدی و تروئیدیمارپیچی با ساختار حلقه ای یکسان

در این مقاله نشان داده می شود که کویل تروئیدی مار پیچی در مقایسه با کویل های سلونوئیدی خالص و تروئیدی خالص میتواند بگونه ای طراحی گردد که حذف یا متعادل نمودن تنش در برخی از جهت های مختصاتی ممکن گردد . بعبارت دیگر حذف تنش های فشاری (تنش منفی ) در کویل های تروئیدی خالص و پلوئیدی خالص که ساختار حلقه ای مشابه با کویل تروئیدی مارپیچی دارند به ازاء جمیع مقادیر پارامترهای هندسی کویل بر خلاف کویل تروئیدی مارپیچی امکان پذیر نمی باشد . با توجه به اینکه محاسبات اندوکتانس هر نوع کویل مبنای طراحی بهینه کویل ها با توابع هدف گوناگون از قبیل ماکزیمم نمودن نسبت انرژی مغناطیسی ذخیره شده به حجم تروئی یا هادی مصرفی ، حذف و متعادل نمودن تنش در برخی از جهت های مختصاتی ، تضعیف شار پراکندگی و ... می باشد لذا در این مقاله روابط اندوکتانس خودی و متقابل کویل تروئیدی مارپیچی در شرایط ابررساناییبر اساس معادله نیومن تدوین می گردد . همچنین نشان داده می شود که اندوکتانس خودی به شرط رعایت شعاع انحنای 4 شعاع فرعی و تعریف شعاع متوسط هندسی در بزرگتر از شرایط ابررسانائی همانند اندوکتانس متقابل بدست می آید . مقایسه نتایج اندوکتانس اندازه گیری شده در آزمایشگاه با نتایج محاسباتی نشان می دهد که روا بط اندوکتانس ارائه شده از قابلیت اطمینان بالائی برخوردار می باشند . ترسیم سطوح همتراز چگالی شار مغناطیسی بیان می کند که تمهیدات ویژه ای می بایست جهت حذف شارهای پراکندگی در کویل تروئیدی مارپیچی نسبت به کویل های سلونوئیدی خالص و تروئیدی خالص لحاظ نمود.

کلیدواژه ها:

ابررسانا ، تنش ، دستگاه مختصات نیمه تروئیدی ، طراحی بهینه ، کویل تروئیدی مارپیچی ، محاسبه اندوکتانس ، مطالعه رفتاری مولفه های چگالی شار مغناطیسی