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

Поток, проходящий через тело площадью 2а/,

Ф{1)-11 J Н{х, t)dx.

(6.89)

а п.г1отность тока в соответствии с первым уравнением Максвелла

КЛх. /)=1о£( 1) Х

Xsin-i--!-ехр 2а

(2 - 1)82

A]i-a

(6.90J

Ток в массивном блоке i(t) -

= j Jz{x, t)dx. Индуктивность об-

мотки возбуждения рассчитывается как

1еЛ0-ИЛИ L ,(0=.

i(t) dl(t)

(6.91)

Диффузионные процессы при х = ц(Я). В ферромагнитных нелинейных средах действуют уравнения Максвелла

го1Я--=т£; rotE = -дВ/dt.

При помощи тождества rot rot =graci div Я-АН и зависимости divB=0 для изотропных сред {ц,х=

t-1 t 1+1 d-

= Л{/=Цг=р.) получается уравнение

АН idBjdt=-Va{H)dHldi, (6.92) в котором сомножитель

,{Н)=(Н) + Н (6.93)

представляет собой динамическую магнитную проницаемость.

Уравнение (6.92) обычно решается приближенными методами - численными или аналоговыми.

Для плоского поля и плоской границы существует одна составляющая Ну = Н{х, t), которой соответствует динамическая проницаемость ца{х, t)=dB{x, t)/dH{x, t). Уравнения (6.92) для поля Н и потока Ф внутри массивного ферромагнетика приобретают идентичную форму

=.Л-.0Т-. (6.94)

причем для потока вместо Н подставляется Ф.

В [6.22] при условии, что поле на поверхности и полный поток в ферромагнетике изменяются во времени апериодически

Яоо(1 - е-/). (6.9.3)

получено решение (6.94) численным методом (методом сеток) (рис. 6.17,а).

0 12

J-1 J J+1

						*1 И,1*1

2,0 1,6

0,8 0,4

		-

10 zo 30 40 50 60 6)

Рис. b.i/. Данные для численного решения (6.94) па цифровой ЭВМ;

о - сетка координат Ах, At; б - первичная кривая намагничивания В и динамическая проницаемость стали

Разностное уравнение для (6.94) в соответствии с (1.77) имеет вид

- 2 ;, У + / + 1,

Hi. 1+1 -ffi. i At

(6.96)

при условии стабильности и сходимости решения

;>0-

(6.97)

Напряженность электрического поля на основе первого уравнения Максвелла Е=дНyjdx

2Дх 2Дх

2уДх

(6.98)

магнитный поток во всем объеме массивного ферромагнетика на единицу длины вдоль оси г

* ,/=-flS + S + 4(S .-f

+ S3,y+...) + 2(B ,--S,.,.-f...)].

(6.99)

Статическая и динамическая индуктивности:

L (0. 0 = Ф(0 (0 или L , = Ф .;/Я .; (6.100)

+ nt).

. Фо./+1-Фо./-1

Но, 1-1

(6.101)

Программы на языке Алгол 1204 описаны в [6.22]. Характеристика намагничивания и рассчитанная на

10- Гц 0,125

0,100

0,075

0,050

0,025

		LCT

15 t,MC

Рис. 6.18. Сравнение статической и дниа-мическон индуктивности для Maccnniioii стали i = const (пунктирная линия) и л=\х.(Н) (сплошная линия) прн иараста НИН магнитного поля при условии И(,= = 50-102 А/м и 7-, = 4 мс

ее основе динамическая проницаемость [Xd представлялись в форме интерполяционных многочленов Ньютона. Рассчитанные индуктивности представлены на рис. 6.18.

Приведенные в [6.22] решения можно использовать для полного расчета тока включения и диффузии поля в массивную сталь последующему алгоритму:

1) предполагается, что поле возбуждения в соответствии с (6.95)

Я = /Усо[1 -ехр(- Г)]

при fj,=const, причем T1-L2IR1;

2) рассчитывается индуктивность Liit) по (0.96) -(6.101);

3) определяется активное сопротивление, моделирующее массивную сталь, R2(t)=yE(t)/i, а также второе приближение постоянной времени 72=2(/) ?2 (/)const;

4) подставляется 7 2 из операции 3 в (6.95) и повторяются операции 2 и 3 до получения 7з = =L3(0 ?3(0const;

5) операция 4 повторяется до получения повторяющихся результатов Lit), Riit), i{t) с требуемой точностью.

Примеры анализа динамических режимов приведены в [6.14].

6.8. ЭКРАНИРОВАНИЕ В ТУРБОГЕНЕРАТОРАХ

6.8.1. Обычные машины. 6 турбогенераторах в целях уменьшения действия полей рассеяния на конструктивные элементы торцовой зоны используются немагнитная сталь и магнитные и электромагнитные экраны. Тип экрана мало влияет на поле и силы в самих лобовых соединениях обмоток, но существенно влияет на потери и локальный нагрев в торцовых нажимных плитах, стягивающих сердечник статора.

При применении электромагнитных экранов потери мощности почти полностью локализуются в экране. Потери в медном экране приблизительно можно оценить по табл. 2.1 или из рис. 2.9 применительно к бесконечно длинной экранирующей стенке. Экраны конечных размеров являются полузакрытыми экранами, в которых индуктированные токи проходят по большему пути, чем в замкнутых экранах, вследствие чего эффективность экранов с ко11ечными размерами меньше.

Магнитные экраны (рис. 6.19) рассчитываются на основе выражений, описанных в разд. 2.5.

6.8.2. Экраны криогенераторов.

В турбогенераторах с вращающейся сверхпроводящей обмоткой возбуждения экраны играют важную роль. Они образуют многослойную структуру. В беспазовом статоре наружный магнитный экран (ярмо якоря), а также размещенный на нем электромагнитный экран служат для замыкания потока якоря и защиты внешнего пространства от потоков рассеяния. В роторе со сверхпроводящей обмоткой на крио-стате размещается многослойный экран (рис. 6.20), в котором отдельные слои образуют: цилиндр, передающий момент; термический экран; электромагнитный экран, защищающий сверхпроводник от переменного поля; демпферную обмотку; корпус криостата и т. д.

Наиболее действенным методом расчета таких многослойных экранов является метод волновых отражений [1.39, 1.22, 6.20].

Рис. 6.19. Магнитные экраны в большом турбогенераторе:

/ - экран: 2 -удлинение активной стали для улучшения компенсации МДС

лобовых соединений статора и ротора

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.