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

}ir = SOO = const / = 7-10(0 h)-

* Z, MM

-i-1 1 i 1 i I I I i I

0 1000 2000 Mr

Рис. 2.3. Подавление электромагиитиой иолиы внутри массивной стальной плиты при iir=const:

а - уменьшение амплитуд; 6 - коэффициент затухания ft н экаивалеитиая глубина проннкновення в

Пример 2.1. при подключении двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением к выпрямителю в массивном стальном ярме статора с прямоугольным сечением аХ& = 30Х100 мм и длиной /=0,2 м (рис. 2.4) возникает синусоидально изменяемая составляющая потока частотой 300 Гц и амплитудой, равной 10% главного потока. Последний составляет 2,7Х Х10 Вб. Необходимо исследовать влияние переменного поля на характеристики магнитопровода.

Решение. Ярмо имеет вид открытого, непроницаемого экрана.

На основе результатов, представленных на рис. 1.6 при 300 Гц и Иг200, делается вывод, что переменное электромагнитное поле практически исчезает в стали уже на глубине Я,/2<3,5 мм. Сравнение с толщиной ярма а=30 мм позволяет проводить рассмотрение электромагнитных процессов в ярме, как в металлическом полупространстве. Проводимость стали при 20 °С составляет 6,7-10 См/м, при 75 °С Y75=6,7-10e(l-f 55-0,0052) = 8,6Х ХЮ* См/м. Расчет проводится в соответствии с формулами табл. 1.1.

Напряженность переменного магнитного поля на поверхности ярма при fir=300, А/м,

- 1 ар г fi, 2(e.f6)

1 -,/2в-300-8.6-10 1.4 У 300 0,4n.l0-s

Рис. 2.4. Массивное ирмо статора машииы постоиииого тока

0.1.2.7.10-3 2(0.03-f 0,1)

что соответствует по кривой для стали с относительной проницаемостью p,rs=250. После корректировки

\Hs\ =4864У2507300=4440 А/мл5 л;4500 А/м.

Эквивалентная глубина проникновения переменного поля в ярме

Потери мощности в ярме

1 - К 2y 2

6 = Ll/ =

1,4 Г 2п-300-0,4п.10-в.250-8,6-10в = 0,45-10- м;

скорректированная длина волны Я,=2яб = 2,83 мм.

Магнитное сопротивление ярма для переменного потока по табл. 1.1 [1.44]

Ru.1 =

0,85

- 1,411,42 + 0,852

/ 2;:.300.8,-бЛ0 о р

250.0,4;:. 10----Ь-Ш 1н ,

i2,66.10- = 4,38.10 Гн-; 0,85

R-u = Rv-\ + jR)>.\b =

= (2,66+ /.4,38) 10 Гн-;

- I А л/ 2п-300.250-0,4п.10-в - К -2.8,6-10 -

Х-=3687 ВтК;

Р = 2(а+6)/Я, = 2(0,03 + 0,1)0,2Х X 3687 = 191,8 Вт.

2.2.2. Плоские проницаемые экраны. Непосредственный метод.

Если электромагнитный экран толщиной d (рис. 2.5) отделен от защищаемого металлического пространства 4 изоляционным слоем а и на экран падает плоская синусоидально изменяющаяся волна Ет= =£те<*, то уравнение (1.11) для напряженности электрического поля

можно выразить по [1.22] в форме

у£ ,=Г,£ ,; r,=]/j< (.,(L+J .).

(2.2)

причем для соответствующих t-,x слоев

Г;=:а; = шц,Т, = (1-Ь/)/; k=/, / = 2.4;

=5.13.10 ГН- г,- = К=, .- = 1.3.

Магнитное Напряжение для переменного потока в ярме

0,1 .2,7-10-э - 2(0,03 + 0,1) X 0,2 = (552+ /909,7) А или

(2,66-+-/4,38)10Х

2{а + Ь)

/ = (552+ /909,7) А;

V4 = 1064A.

III

Рис. 2.5. Электромагнитный экран в четы-рехслойиой системе:

/ - диэлектрик; 2 - экран А1 нлн Си; 3 - ди-SjicKTpHK; 4 - защищаемое металлическое пространство (например, сталь), Z Zj, Z3, Z, - полные волновые сопротналения участков

Общее решение уравнений (2.2)

£ ,=л/Ч5,e- / = 2.3.4.

(2.3)

Принимая во внимание второе уравнение Максвелла, которое для синусоидальной плоской волны имеет форму

dE ildz=-jmp,iHi. (2.4)

получаем следующее уравнение:

ffmi = - {Г,/j..,)(A/ - В,е~);

/ = 2. 3. 4. (2.5)

Постоянная Л 4=0, поскольку 2->-с ; Ет4ф°о; Нтфоо. Другие постоянные определяются из условий (1.57) и (il.58) для касательных составляющих напряженно-стей полей на границе, т. е. при г=0

£ , = Л, + 5, = Я ,; (2.6)

Я. ,=.

{А,~В,) = Н; (2.7)

при 2 = d

Ет.--Е- A,e< + B,t-< =

= Лзе + 5,е-г.; (2.8)

fi ,=H,., (Л,е -5,е- .) = Il (Лег. - B.e-i-. ); (2.9)

при z = d-\-a

-5,e-r.(i+) = 5e-(+°); (2.10)

- в е- ] = Be- (+°.

(2.11)

После решения (2.6) - (2.11) находим постоянные [2.7]

(2.12) (2.13)

(2.14)

Подставляя (2.12) в (2.3), находим E(z), а затем распределение плотности тока в экране

2(C 2+fij)

Са,(е2 -1)-..,(1+е2 =)

e ad I Cat -1X3

(2.15)

Потери мощности в экранирующей системе рассчитываются при помощи вектора Пойнтинга 5, который равняется плотности потока мощности, проходящей через плоскость ху в точке Z. Внутри экрана в соответствии с (2.3) и (2.5)

5(г) = 5,(г) + ]5,(г) =

=(£..ХЯ,:й) =

= -(Л,е - + 5,е- -)Х

X (Л/е * - В*&-*% О < г < d.

(2.16)

Входная мощность экрана (г -0) 5 = + jS, = [-Y./(2a,)] (ЛИ.* --ЛА* + ВА*-ад*)- (2.17)

Пример 2.2. Исследовать влияние воздушного зазора а (рис. 2.5) и частоты / на эффективность экранирования стальной стенки с параметрами 74 = 7-10 См/м, fXr4 =

= 1000 медным экраном d=3 мм, 72=68-10 См/м, если со стороны экрана падает синусоидальная плоская волна, создающая на поверхности экрана поле Яп15=50х Х102 А/м.

Решение. После подстановки исходных данных в (2.17) с учетом (2.112) -(2.14) определяется активная единичная мощность [2.7], Вт/м, потребляемая в экране,

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.