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

Рассматривая аналогичным способом последующие отражения, устанавливаем, что в пространстве / поле образуется рядом фиктивных токов i. Mi, Mi-Afjmi/m (рис. 2.21,6), размещенных на оси z соответственно в точках (-а, а) и также (a+2nd), где п=1, 2, 3, .... причем все пространство заполняет среда / с проницаемостью pii. Поле в экране 2 создается двумя последовательностями токов (рис. 2.21,в), размещенными в среде с проницаемостью ц2. Поле в защищаемом пространстве 3 (рис. 2.21,г) образуется последовательностью токов M] M2m2mi, размещенных в точках {a-\-2nd) на оси z, где п= =0, 1, 2, 3,причем все пространство заполнено средой с проницаемостью (Хз.

Поле в произвольной точке исследуемых пространств является суперпозицией полей от всех фиктивных токов данной последовательности (рис. 2.21).

Нормальная составляющая индукции от единичного проводника (рис. 2.21,а) на поверхности экрана (2=0) имеет в соответствии с законом Био - Савара и принципом суперпозиции значение

(1+М)

а +у

(2.56)

Поле в экране от пары проводников. Нормальная составляющая индукций от пары проводников (рис. 2.22) на поверхности экрана

(2 = 0)

ВЛу)==

(1+Af)(-

(a + 2nd) + y (b+2ndf + yj-

(2.57)

Рис. 2.22. Поле пары проводников на поверхности стального экрана.

Часть потока от пары проводников, проникающих в экран на высоте у и на единицу длины проводников [2.9]

Ф.г(г/) = ]5 (г/)Ф =

Ь + У ,

{1-]-М)1п-

а+у

Li {a+2nd) + y

(2.58)

Если принять, что магнитная проницаемость экрана p.2p.i, то М\ и Тогда поток, прони-

кающий в экран в пункте у.

а + у*

(2.58а)

Полный поток, входящий в экран 2 через поверхность 2=0, получается подстановкой у=0 в (2.58) или (2.58а)

271

n = I

b+2nd a + 2nd 71 a

ln-+JJMj-Af, mlnX (2.59)

Нормальная составляющая индукции на противоположной стенке экрана 2, со стороны среды 5, всо-

ответствии с рис. 2.21,г при z=d

ВпЛу)

Цзщт1 2п

/1=0

l[a + {2n+l)d] + y

У

(2.60)

[b + (2n + l)d] + y]

Полный поток, проникающий в пространство 3 через поверхность z=d, на единицу длины проводника

~ 2п

М 1пХ

/1=0

b+(2n+\)d

(2.61)

a + (2n+\)d-

Для пары шин высотой L (см. рис. 1.11) или при большем числе проводников для определения нор-

мальной составляющей индукции на поверхности экрана можно применить принцип суперпозиции, используя (2.57) и условие

ВпЦу)== f B,{y + l)dl. (2.62)

Описанный метод можно использовать также для анализа переменных токов [2.29] (см. рис. 2.19).

Если пространство5 (рис. 2.21,а) является массивной толстой стальной стенкой (например, стенка бака трансформатора), то основой расчета потерь мощности и потока в этой стенке в соответствии с (1.21), (1.17) и табл. 1.1 является касательная составляющая Я<з=Ят8на поверхности z-d, которая рассчн- тывается на основе закона Бно- Савара аналогично нормальной составляющей индукции по (2.57).

Глава третья

ПОЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Задачей технической электродинамики применительно к электрическим машинам и устройствам является разработка методов расчета при проектировании новых машин и расчете основных конструктивных узлов существующих машин, определении локальных перенапряжений машии во время эксплуатации (силы, локальное превышение температуры), расчете сосредоточенных параметров и М математической модели электрической машины.

Известные методы расчетов электрических машии, основанные на законах и уравнениях цепей (Ома, Фарадея, Кирхгофа), по мере развития знаний уточнялись при помощи все большего числа поправок, корректирующих коэффициентов, вспомогательных таблиц. Благодаря этому достигается значительное соответствие расчетов с экспериментальными результатами в области установившихся режимов обычных машин и трансформаторов.

Методы эти, однако, часто неприменимы для новых разработок в области машин и трансформаторов большой единичной мощности (200, 500, 1200 MB-А) или нового принципа действия (криогенераторы, беспазовые машины, линейные двигатели), большой степени использования материалов

(при локальной концентрации поля, анизотропии, экранировании) или большой точности реакции на возмущение (элементы автоматики). Поэтому возникает необходимость создания новых методов анализа и расчетов, основанных на общих принципах электродинамики.

Повышенные требования и сложные условия эксплуатации вызывают в существующих машинах все большие тепловые и динамические перенапряжения в условиях перегрузок, перевозбуждений и случайных динамических режимов.

Следующей важной задачей технической электродинамики, значение которой существенно возросло, является разработка формул расчета индуктивности и активных сопротивлений проводников и обмоток в матричных уравнениях динамики электромеханических преобразователей энергии. Структурно математические модели электромеханических преобразователей достигли уже значительного уровня отображения [4.12, 5.16, 4.18]. Этого, однако, нельзя сказать о расчете параметров, которые в этих моделях часто определяются упрощенно - без учета влияния тепловой и магнитной нелинейности, поверхностного эффекта, магнитной асимметрии н т. п.

3.1. ВРАЩАЮЩИЕСЯ ПОЛЯ В ЗАЗОРЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

3.1.1. Магнитодвижущая снла однофазной обмотки. Распределение нндукцнн в зазоре электрической машины оказывает решающее влияние на свойства машины. Зависит оно от распределения МДС в зазоре н вдоль контура якоря, т. е. от распределения проводников н токов на поверхности статора н ротора, а также от размеров зазора. Несколько меньшее, но достаточно существенное влияние оказывает насыщение магнитопровода, анизотропия листов сердечника и т. п. Вследствие нелинейности магнитопровода индукцию нельзя определять по принципу суперпозиции полей, создаваемых отдельными токами и обмотками. Однако можно складывать МДС проводников н обмоток. Поэтому анализ МДС считается основой исследований н проектирования распределения полей в зазоре. Неравномерный зазор. В соответствии

с законом полного тока Hdl=iw сумма /

магнитных напряжений для силовой линии магнитного поля, проходящей через точку x на контуре машины (рис. 3.1), равняется

fpxK + рХ + S/Fe. ре. = (3- )

где w - число витков.

Поскольку проницаемость стали цге >1о, можно в первом приближении при-

нять для каждой нз силовых линий ЕЯре/ре = 0, откуда

Поскольку возбуждающая Л1ДС iw не сконцентрирована, как на рис. 3.1, а непрерывно распределена вдоль якоря в форме линейной токовой нагрузки А{х, t), А/м, переменной во времени н пространстве, то (3.1а) приобретает интегральную форму

Но (О е (0 + Я(х, t)!tx(t) Л (X, О dx.

(3.16)

Тогда индукция в зазоре машины в произвольной точке х н для произвольного момента времени t описывается уравнением

Вр{х. t)

А{х, i)dx + H,{t)b, (О

(3.2)

где Ho{t)=H(0, 0); бо(0=б(0, 0)- начальные значения; 6x(t)=8[x, t) - длина зазора в точке х и прн положении ротора at (рис. 3.1).

Зависимость (3.2) является основой формирования поля в зазоре. Например, в синхронных машинах явнополюсной конструкции желательно иметь распределение индукции под полюсом Вр(х)=ВтрХ Xcos (ялг/т), (ai=0. Подстановкой этой за-

Рис. 3.1. Магнитодвижущая сила укороченного внтка 5/т=0,615

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.