Расчет магнитной цепи ЭММА [1,2,3] решает задачу определения размеров участков магнитопровода и установление величины магнитодвижущей силы (м.д.с.) F обмотки (или обмоток) управления, необходимой для создания в рабочем объеме расчетных значений индукции B0, обеспечивающих заданную технологией механоактивации величину механических воздействий размольных органов на частицы обрабатываемого продукта [4,5,6,7]. При расчете магнитной цепи исходим из следующего: конструктивная форма механоактиватора и примерный эскиз его магнитопровода с рядом ориентировочных значений геометрических размеров отдельных участков определены; значение индукции в рабочем объеме задано; форма рабочего объема и ферромагнитных рабочих тел определена. При расчете следует учитывать, что при больших индукциях уменьшаются поперечные сечения магнитной цепи, но растут значения намагничивающих сил, необходимых для проведения магнитного потока через эти участки. Насыщенное состояние хотя бы одного из участков механоактиватора отрицательно сказывается на характеристике Pτ = φ(Iy) – она будет не линейной (здесь Pτ – силовое взаимодействие между ферроэлементами, Iy – ток управления). Оценка магнитного состояния магнитопровода осуществляется стандартными методами. Задаваясь рядом значений индукции в рабочем объеме механоактиватора В0i = KPB0 (KP = 0,2…1,25), подсчитывается в каждом случае величина м.д.с. обмотки управления, необходимая для проведения магнитного потока ФР по участкам магнитопровода. По расчетным данным строится зависимость ФР = φ(∑F), характеризующая состояние магнитопровода проектируемой конструкции механоактиватора [8] и определяющая его характеристики при изменении величины тока управления. Используя значения зависимостей Pτ = φ(B0), определяются значения Pτ для ряда задаваемых значений индукции в рабочем объеме. Механоактиватор, магнитопровод которого имеет рабочую точку (номинальное значение индукции в рабочем объеме) на линейной части характеристики ФР = φ(∑F), является ненасыщенным в магнитном отношении, что предопределяет эффективное управление процессом. Для определения наиболее насыщенного участка магнитопровода по расчетным данным строятся зависимости ФX = φ(∑FX) для всех участков. По результатам анализа определяется «узкое» место в магнитопроводе ЭММА (с точки зрения прохождения по нему магнитного потока) и вносятся необходимые поправки в расчетные данные по конкретному участку. При проектировании конструктивной формы механоактиватора цилиндрической формы, представляющего предмет изобретения в области диспергирования дисперсной фазы в дисперсионной среде [8] использовано следующее выражение для расчета результирующей м.д.с.
где l1,l2,l4,l5,l6,l7 – длины участков магнитопровода; δK3, δK8, – конструктивные зазоры; μ1,μ2,μ4, μ6,μ7, – магнитная проницаемость материала участков магнитопровода при определенных значениях индукции на них; μ0 – магнитная проницаемость рабочего объема, заполненного ферромагнитными рабочими телами и измельчаемым продуктом, при заданных значениях индукции; μв – магнитная проницаемость воздуха; S1,…,S8 – площади сечения участков магнитопровода; SCP = L1L – площадь, через которую проходит расчетный магнитный поток в рабочем объеме; L – длина рабочего объема в осевом направлении; L1 – длина рабочего объема по части его окружности в зоне действия магнитного поля. На основании расчета суммарной м.д.с. (и последующим расчете обмотки или обмоток управления) уточняются размеры окна (или окон) для размещения обмотки управления. В эскиз магнитопровода механоактиватора вносятся поправки с последующим уточнением суммарной м.д.с. обмотки (или обмоток) управления.