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


сть будем считать такой высокой, что магнитным сопротивлением диска можно пренебречь.

В этом случае длина зазорастанет меньше, а значит, уменьшитсяего магнитное сопротивление до величины Rmb = /в/poSc. Зависимость магнитного потока в воздушном зазоре от напряжения f/ представится прямой Фв = JR в с большим углом наклона к оси абсцисс, чем прямая Ф^ = U JR (рис 21-17) Но поток в сталь-лом магнитопроводе будет расти не по крршой размагничивания Ф (м с)> по кривой т^ащ частного цикла, т е. Фс (м с) которую можно замснить приближенно прямой линией Точка пересечения с прямой Фв = = UsRmb и определяет искомое значение потока в воздушном зазоре Фв = Фс

Если сердечник намагнитить при вставленном стальном диске, то магнитный поток будет значительно больше и определится ординатой точки При уда-чении диска из воздушного зазора сердечник будет Рис 21 18 размагничиваться и поток уменьшится до величины, определяемой ординатой точки mj. При введении стального диска в зазор магнитный поток возрастет только до величины, определяемой ординатой точки т^.

Из графического построения, приведенного на рис. 21-17, видно влияние параметров магнитной цепи на величину магнитного потока. В частности, увеличение длины магнита и применение материала с большей коэрцитивной силой Не приводит к относительному увеличению абсцисс кривой {и), а увеличение сечения магнита Sc и применение материала с большей остаточной индукцией Вг при той же коэрцитивной силе приводит к увеличению ординат кривой Фе (U) и увеличение абсцисс, и увеличение ординат приводит к возрастанию магнитного потока Ф.

21-5. Расчет неразветвленной неоднородной магнитной цепи с постоянным магнитом

На рис 21-19 изображена магнитная цепь, состоящая из постоянного магнита длиной 1 и сечением Sc, участка цепи длиной -V V я сечением S, выполненного из магнитно-мягкого материала (для которого можно пренебречь гистерезисом, т. е. считать, что бго магнитное состояние однозначно определяется основной кривой намагничивания), и воздушного зазора длиной Определим магнитный поток в воздушном зазоре после намагничивания всей цепи до насыщения

При помощи кривой размагничивания построим, как и в пре-*1ДУЩем параграсй, зависимость Фс = BcSc = Фс(ч <) = ф (рис. 21-20) Затем на том же рисунке построим кривую (ми&) для остальной части магнитной цепи, включая воздушный азор Для построения этой кривой зададимся рядом значений по-Фв, определим индукции Sg = Фв/S и найдем напряженности



магнитного поля Н на участке длиной / + / по кривой нама чивания и в зазоре яд = bg/Uo- После этого вычислим магниц напряжение U i, для каждого значения потока по формуле U

г г lit , ifi\ , тг 1 ,ггМО

= я (/ + / ) + яд/д, т. е. составим зависимость (f/ as).

Поток во всех участках цепн имеет одно и то же зиач Фс = Фв, а магнитное напряжение t/ = ма&- Поэтому искомо

значение магнитного потока определится ординатой точки щ пепр.

сечения кривых Фв {О^аь) Н Фс (t/м.с)-

в заключение в виде примера, иллюстрирующего практическое применение постоянных магнитов, рассмотрим качественную сторону явлений, наблюдающихся при вращении якоря магнето (рис. 21-2), и выясним пределы изменения магнитного потока в зазоре. Для упрощения построений магнитные сопротивления сердечника и полюсных наконечников примем равными нулю.


Рис. 21-19.

Рис. 21-20.

На рис. 21-17 показана кривая размагничивания постоянного магнита, ординаты которой умножены на сечение магнита, а абсциссы - на среднюю длину.

Пусть вся система магнето была намагничена до состояния насыщения при положении якоря, указанном на рис. 21-2, т. е. при минимальном воздушном зазоре. Магнитный поток в якоре Фз определится ординатой точки (рис. 21-17) пересечения кривой размагничивания с прямой От,. При повороте якоря из положения, указанного на рис. 21-2, в положение, при котором воздушный зазор становится максимальным, поток в якоре уменьшается до значения ф1, определяемого ординатой точки пересечения кривой размагничивания и прямой От-. При дальнейшем повороте якоря до такого положения, при котором воздушный зазор становится минимальным, поток возрастает до значения Ф^, опреде ляемого ординатой точки на кривой частного цикла т^аЩ (рис. 21-17). После следующего поворота якоря до пoлoжeниЯJ в котором воздушный зазор становится максимальным, магнитный поток уменьшается по спадающей кривой частного цикла тф до прежнего значения ф1 (после нескольких оборотов якоря)-

Таким образом, при вращении якоря магнитный поток изменяется на Аф = Фз - ф1, что соответствует разности ордии^



очек т-2, и 11- При вращении якоря магнето в витках обмотки изводится переменная э. д. с. Наибольшее значение этой э. д. с.

ависпт от числа витков обмотки якоря, максимального значения потока (Фг) и частоты вращения.

Глава двадцать вторая

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НЕЛИНЕЙНЫХ ЦЕПЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА И МЕТОДОВ ИХ РАСЧЕТА

22-1. Нелинейные двухполюсники и четырехполюсники при переменных токах

В предыдущих главах нелинейные элементы рассматривались только при постоянных токах. Однако большинство электротехнических устройств с различными нелинейными элементами работают на переменном токе.

Если при постоянных токах можно ограничиваться исследованием статических характеристик, т. е. характеристик, полученных для постоянных токов и напряжений: вольт-амперной и (I) для нелинейного активного сопротивления, вебер-амперной Ф (/) для нелинейной индуктивности и кулон-вольтной Q {U) для нелинейной емкости, то при переменных токах это не всегда возможно. Вследствие тепловой инерции в сопротивлениях, магнитной вязкости и вихревых токов в ферромагнитных сердечниках и релаксационных процессов в сегнетодиэлектриках при переменных токах часто нельзя ограничиться рассмотрением только характеристик и (/), Ф (/) и Q {U), а необходимо учитывать изменение этих характеристик во времени в зависимости от скорости нарастания тока, напряжения, заряда или магнитного потока.

В общем случае для нелинейных элементов при переменном токе необходимо получить характеристики, устанавливающие зависимость между мгновенными значениями и (i), Ф^ (г), q {и), причем вид этих функций зависит от характера изменения аргумента во времени. Так, например, вольт-амперная характеристика германиевого диода для напряжения прямой полярности оказывается разной при постоянном или медленно изменяющемся токе и при его быстрых изменениях. На рис. 22-1 показаны вольт-амперные статическая характеристика германиевого диода при по- оянном токе (/) и динамическая характеристика при протекании ерез диод импульса тока i продолжительностью 1 мкс. Из графика

дно, что эти характеристики очень сильно различаются. Стати-ские характеристики применимы только при импульсах с пологим w0htom продолжительностью не менее нескольких миллисекунд. там различаются статические и динамические характеристики ров' ливания, терморезисторов и других нелинейных резисто-Parvrf Р' изменение свойств обусловлено изменением темпе-

УРЬ1. На рис. 22-2 показаны вольт-амперные характеристики



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