σ之所以难确定，归根到底是由于在给定磁势的条件下，难

计算铠装鞍形线圈的气隙场强，本文作者在场论研究的基础

，率先采用有限元数值方法计算铠装鞍形线圈分选空间的场

，并获得了满意的结果。

在满足工程设计精度要求的条件下，从分选空间中部取一横

面进行研究，并且忽略边缘效应的影响，把所研究的场域简化

二维平面场，又由于场强分布的对称性，可以只取中部横截面

一半进行研究。

图2表示所论平面闭合场域，ABCD为场域边界，AFED内为

磁线圈，BC为中部横截面的中心线，AB、CD及 DA为气隙和

磁线圈与铁铠的分界线。由场论理论可知，场域内各点均应满

泊松方程。

上述边值问题可用有限元数值方法进行求解，基本原理和步

骤是：首先，利用变分原理将边值问题转化为相应的变分问题，

即所谓泛函极值问题；然后，利用剖分插值化变分问题为普通的

多元函数极值问题。剖分插值是这样进行的：将所论场域剖分为

若干个三角元，在每个三角元上以待求函数的节点值作为待求函

数的插值，并以此分片插值函数近似替代待求函数，从而把泛函

化为依赖于这些未知节点值的普通函数。通过剖分插值，泛函极

值问题便简化为普通多元函数的极值问题，后者通常归结为一组

多元线性方程组，采用适当的代数方法，通过微机运算，便可求

得各节点上矢量磁位的数值解。

对于本文所求解的边值问题，按上述原理和步骤，经过一系

列推导、运算，得到如下形式的线性方程组

电磁磁选机磁系设计

磁选机的电磁磁系设计一般包括下列内容：磁系形式的选

；确定工作空间的磁场强度；确定线圈磁势；确定线圈尺寸；

定导线直径；确定线圈匝数；验算线圈磁势；验算工作空间的

场强度；验算线圈温升。

现按上述内容分述如下。

磁系形式的选择是磁选机设计很关键的一步。应根据电磁方

关的基本理论再结合国内外比较先进的磁选机磁系的实践，

补短，综合考虑后加以选定。一般应遵循下列几个原则：

（1）磁路要尽可能的短，因为磁路短，磁阻小，有利于提高

强度；

（2）空气隙要尽可能的小，因为空气的磁阻大；减小空气隙

减小磁阻，同样有利于提高磁场强度；

（3）漏磁要尽可能的少，漏磁的多少与空气隙的大小及线圈

于工作气隙的位置有关；空气隙小、线圈靠近工作气隙，则

少，反之则漏磁多；所以，设计时要尽可能将线圈摆在靠近

气隙处。