Читальный зал -->  Цилиндрические электромагнитные экраны 

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

©	©	J®
©

Рис. 1.20. Отображение величин AtiZi при помощи сосредоточенных нсточииков магнитодвижущей силы F\=AhZ\,

Метод магнитных цепей отличается простотой и наглядностью расчетов и может быть легко приспособлен для расчетов трехмерных и трехфазных полей (см. рис. 8.15).

1.8. ДИАЛОГОВЫЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА И РАСЧЕТА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ

Целью диалогового проектирования является облегчение и ускорение работы инженера таким образом, чтобы он мог делать практические выводы из непосредственного диалога с вычислительной машиной. Для этого необходимо иметь программу простого ввода и подготовки данных для непосре,г1ственной программы расчетов - так называемый препроцессор, а также программу обработки конечных результатов, так называемый постпроцессор, которая позволяет оценивать результаты на экране графического дисплея и выбирать оптимальное конструктивное решение.

а) Диалоговое проектирование на основе метода конечных элементов. Примером использования этого метода является пакет программ Mag-Net Eleven, основанный на методе конечных элементов и разработанный группой английских и канадских ученых *. Система складывается из пяти главных частей, оп-

Csendes Z. Г., Freeman Е. М., Lowt-her D. А., Silvester P. P. Interactive computer graphics in magnetic field analysis and electric machine design. IEEE Winter Power Conference, 1980.

ределениым образом организованных и приспособленных для совместной работы с четырьмя реестрами данных:

1) реестр решений, содержащи:й: полные потенциальные решения полевых задач;

2) реестр проблем, содержащий полное описание разрешимых полевых задач;

3) реестр моделей, содержащий геометрические модели устройств или их частей;

4) реестр материалов, содержащий кривые, описывающие свойства материалов.

Целью системы Mag-Net Eleven является разрешение двух главных проблем:

1) подготовка данных и разбиение на сетку конечных элементов при помощи программы препроцессор ;

2) диалоговый анализ и обработка результатов с помощью программы постпроцессор .

Система трудоемка, разработана большим коллективом высококвалифицированных специалистов, проста в обращении, но для реализации требует быстродействующего высококачественного графического дисплея.

б) Диалоговое проектирование методом магнитных цепей. В целях упрощения подготовки программ в 1984 г. под руководством автора разработана простая диалоговая программа (рис. 1.21), основанная на описанном методе магнитных цепей. Эта Гфограмма, названная

Данные

Препроцессор

MSR-2

Постпроцессор

Диалог

Результаты расчета В и Н

Результат

Рис. 1.21. Структура программы MSR-2 для анализа поля и диалогового проектирования (синтеза) с помощыр метода магнитных цепей

MSR-2, содержит специализированный препроцессор, предназначенный для расчета элементов магнитной цепи конкретного объекта, например поля рассеяния трансформатора (рис. 1.22), универсальную программу MSR-2 для автоматического решения многоэлементных электрических цепей и также специализированный постпроцессор для пересчета отдельных потоков Ф,- на индукцию Bi или напряженность поля Ни которые затем графически изображаются в выбранных проектировщиком осях. Работа проектировщика сводится к введению наг чальных конструктивных размеров трансформатора, затем - к последовательным изменениям соответствующих магнитных сопротивлений *.

12 WS

Рис. 1.22. Модель поля рассеяния трансформатора при анализе поля при помощи программы MSR-2

* Turowski J., Turowski М. А network approach to the solution of stray field problems in large transformers. Rozprawy Elek-trotechniczne, 1985, № 2.

Рис. 1.23. Результаты диалогового анализа влияния высоты медного экрана на поле Hs на внутренней прверхности бака, индукцию Вс на поверхности сердечника, индукцию Вб на поверхности бака

в качестве задания проектировщику может быть, например, анализ влияния высоты медного экрана на поверхности бака трансформатора (рис. 1.23) на поле Hs на этой поверхности. Это поле считается ответственным за потери мощности и локальные превышения температуры массивных металлических поверхностей.

1.9. СИНТЕЗ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ

Синтез поля является обратной задачей по отношению к анализу. Анализ основан на определении распределения поля при известных граничных условиях, размещении источников поля и физических свойств среды. Задача анализа сводится к решению уравнений Максвелла при заданных граничных условиях и характеризуется однозначностью решения.

Синтез поля основан на поиске такого размещения источников поля, а также материала и формы граничных поверхностей, которые обеспечивают создание в некотором объеме поля с требуемым распределением.

Задача синтеза не всегда имеет однозначное решение или решения. Простейшим методом решения задачи синтеза можно считать метод проб и ошибок. Эгот метод основан на изучении по дисплею влияния изменения определенных геометрических и физических параметров системы на форму поля и введении коррекций этих параметров. Существует несколько методов интуитивного решения, но наиболее универсальным методом можно считать (К. Адамяк, 1983) сведение задачи к решению интегрального уравнения Фредгольма (1-го рода) ь

К{х, s)z{s)ds=zu{s), c<x<d,

(1.166)

где z(s) является искомым решением в пространстве С[а, Ь]; и(х) - данная функция, определен-

ная в пространстве 1,[с, d], интегрируемая по Лебегу на интервале [с, d].

Решение уравнений такого типа, однако, представляет серьезную проблему вследствие ряда причин, например нестабильности вычислений. Наиболее точные результаты, по мнению К. Адамяка *, дает применение метода регуляризации.

При использовании метода поиска минимума функционала соответствующее этому минимуму уравнение Эйлера для уравнения (1.166) приобретает вид ь

aQ[z{s)]-\-L{x. s)z{s)dx = wix),

(1.167)

L{x. s) = Kiu. х)К{и, s)du;

w{x) = j(. x)u{v)dv,

где Q (2)-стабилизирующий функционал; это может быть произвольный непрерывный положительный функционал, обусловливающий

Q[z] z{s);

а - параметр регуляризации.

К труднейшим задачам синтеза относится выбор величины а. По мнению К. Адамяка, эта величина не может быть чрезмерно большой, чтобы введение стабилизирующего функционала не вызывало больших ошибок, а также не может быть чрезмерно малой, чтобы обеспечить стабильность вычислений. Поскольку не существует однозначных методов определения а, применяется метод последовательных итераций.

Вследствие сложности методов синтеза поля последние применя-

* Adamiak К. Zastosowanie rownari zle uwarunkowanych do rozwiazywania zagad-nieu analizy i syntezy pola elektromagnetycz-nego. Politechnlka Swietokrzyszska. Kielce, Elektryka, 1980, № 11.

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

ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.

Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы.