Главная  Электрическая энергия в отраслях промышленности 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 [ 200 ] 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248


в воздушном зазоре представляет трудную задачу. Однако при малой длине зазора и параллельности плоскостей ферромагнитных тел, ограничивающих зазор, магнитное поле в зазоре можно считать однородным, а его сечение Sg - равным сечению сердечника S

Неразветвленную магнитную цепь, изображенную на рис. 21-8 представим эквивалентной схемой, составленной из трех последовательно соединенных сопротивлений R i, R и /? 2 (рис. 21-9) и м. д. с. Iw = F. В этой схеме сопротивления и R зависят

от магнитного потока, а сопротивление R постоянное.

По второму закону Кирхгофа для магнитной цепи м. д. с.

Магнитные индукции определим по заданному значению магнитного потока

Рис. 21-9. Bi = 0/Si; В2 = Ф/82; В^ = Ф/8.

По найденным значениям магнитной индукции Bi и В^ п основным кривым намагничивания для соответствующих материалов определим напряженности маггнитного поля Hi и Яз. Для воздушного зазора Яв = Бв/р-о- Намагничивающий ток

Если при расчете магнитный поток задан не в веберах (Вб), а в максвеллах и сечение магнитопровода в квадратных сантиметрах, то магнитная индукция получится не в теслах (Т), а в гауссах (Гс) Тогда напряженность магнитного поля На в воздушном зазоре определяется в А/см по формуле

WB(A/cM) = -iJ=?-j0,8Sj(rc) = 0,8.10*SB (Т) или

Яв(А/м) = 80Вв(Гс) = 80.104Вв (Т).

Рассмотрим теперь ту же -магнитную цепь рис. 21-8, для которой требуется определить магнитный поток по заданному зна чению м. д. с. Эта задача в отличие от предыдущей не имеет прямого решения вследствие нелинейной связи между потоком и намагни чивающим током.

Решение такой задачи можно выполнить, например, следую щим методом. Сначала зададимся предполагаемым значением маг нитного потока, например Ф', затем, так же как и в предыдущет прямой задаче, найдем м. д. с. F = Iw = S (fO Если пол> ченное значение м. д. с. совпадает с заданным F = Iw, то задач i решена. Однако такого совпадения после первой попытки обычн не получается. Поэтому зададим другие значения магнитного пс тока Ф , Ф' и т. д., найдем соответствующие значения м. д. < F = I w, F = r w и т. д. и построим вспомогательную xapaf теристику Ф = / (2]Я/) (рис. 21-10). Затем отложим на оси абсцис заданную м. д. с. f = Iw (точка а) и проведем из этой точки пр>



ю параллельную оси орлинат, до пересечения с кривой Ф {У,Н1) очке b ОтрезокоЬ определит искомое значение магнитного пйтока. Необходимо подчеркнуть, что в практических расчетах не имеет мысла строить всю кривую Ф (2]Я/), начиная с нулевого значе-[5Я магнитного потока. Для получения первой точки этой кривой надо приравнять заданную м. д с. F ~ Iw магнитному напряжению на участке с наибольшим магнитным сопротивлением /? Ф' = Iw этого уравнения при помощи кривой намагничивания

определить максимальный магнитный поток Ф'.

Если в магнитной цепи есть воздушный зазор, то он чаще всего п является участком с наибольшим магнитным сопротивлением Для воздушного зазора применительно к рпс. 21-8 последнее уравнение можно записать в следующем виде:

Ф' = /да,


,7 л

Рис 21-10

Так как другие участки той же неразветвленной магнитной цепи, так же

как участок с максимальным магнитным сопротивлением, ограничивают магнитный поток, то его последующие значения, необходимые для построения кривой Ф (Я/), следует взять меньше Ф' При решении подобных задач все вычисления целесообразно свести в табл. 21-1.

Таблица 21

ф

ф il т

ф

т

ф

Т

А/м

А'м

А/м

А

zm. A

b2b

Так как магнитный поток во всех участках неразветвленной атнитной цепи один и тот же, то характеристика Ф (2Я/) может быть построена и по аналогии с неразветвленной электрической ВДпью графическим суммированием абсцисс прямой Ф (Н^21 и кривых ф {H-xk) и Ф (Яг/,) для одних и тех же значений магнитного потока.

Характеристика Ф {Н^21) - это прямая, проходящая через эчало координат. Ее легко построить, если найти напряженность

20 Основы теории цепей



магнитного поля для какого-нибудь значения Ф:

Характеристики Ф {HJi) и Ф (Hli) строятся при помощи основных кривых намагничивания для материалов первого и второго участков магнитной цепи. Для этого нужно умножить ординаты кривых намагничивания соответственно на сечения первого и второго участков (Ф = BS), а абсциссы - на их длины (HI).

21-3. Расчет разветвленных магнитных цепей

Расчеты разветвленных магнитных цепей основаны на применении законов Кирхгофа для магнитных цепей. Вследствие нелинейной связи между индукцией и напряженностью магнитного

поля для ферромагнитных материалов расчеты таких цепей обычно ведутся графоаналитическими методами аналогично методам расчета нелинейных электрических цепей (гл. 20).

При расчете магнитной цепи, как и для расчета электрической цепи, прежде всего цужно указать на схеме направления м. д. с, если известны направления токов и расположение обмоток, или задаться положительными направлениями м. д. с, если они являются искомыми. Затем необходимо задаться положигельными направлениями магнитных потоков, после чего можно переходит#з к составлению эквивалентной схемы и ее расчету.

На рис. 21-П приведен пример разветвленной магнитной цепи .с одной м. д. с. На рис. 21-12 показана эквивалентная схема этой магнитной цегик Для такой магнитной цепи возможен прямой расчет, если средний стержень имеет одинаковое сечение по всей длине 4 и выполнен из одного и того же

материала и если требуется определить м. д. с. по заданно£ 1у значению потока в воздушном зазоре Фд.

По известному потоку Фд вычислим индукцию Вз = Фд/з. по кривой намагничивания найдем напряженность магнитного поля Яд и по формуле Я^ = Вц/р-о = Фз/р-о^ - напряженность поля в воздушном зазоре. Магнитное напряжение третьей ветви, т. е. между узлами а и Ь,

U,ab = Hl = Hs (/з-f/I)+ЯЛ.


Рис. 21-11.


Рис. 21-12.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 [ 200 ] 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248

© ООО "Карат-Авто", 2001 – 2018
Разработчик – Евгений Андрианов