
- •Билет №1
- •2. Расчет потерь на вихревые токи в электромагните.
- •3. Представление геометрической конфигурации магнитной системы и магнитных свойств материалов в программе анализа электромагнитных полей jump.
- •Билет 2
- •2. Расчет электрических параметров электромагнита на основе численного анализа электромагнитного поля.
- •Билет 3
- •1. Поясните термины: Магнитная постоянная или магнитная проницаемость вакуума, магнитная индукция, сила Кулона-Лоренца, магнитный векторный потенциал, магнитный поток, потокосцепление.
- •2. Определение параметров макромоделей электромеханических систем (тяговые характеристики, эдс, индуктивности) на основе численного анализа электромагнитных полей.
- •Билет 4
- •1. Поясните термины: индуцированное напряжение, индуцированный ток, электромагнитная индукция, самоиндукция, взаимная индукция, трубка тока, вихревые токи (токи Фуко).
- •2. Дифференциальные уравнения квазистационарного электромагнитного поля для векторного магнитного потенциала, напряженности магнитного и электрического поля.
- •Билет 6
- •1. Поясните термины: электрический диполь, электрический дипольный момент, электрическая поляризация, плотность электрического тока смещения, плотность полного тока.
- •Билет 7
- •1. Поясните термины: магнитные диполи, магнитный момент, намагниченность, магнитная поляризация, напряжённость магнитного поля.
- •2. Расчет силовых взаимодействий в магнитных системах методом разделяющей поверхности.
- •Билет 8
- •1. Поясните термины: напряжённость магнитного поля, магнитное напряжение, скалярный магнитный потенциал, разность магнитных потенциалов, магнитодвижущая сила.
- •2. Методы расчетов силовых взаимодействий в магнитных системах интегрированием по источникам поля.
- •Билет 9
- •2. Расчет стационарного магнитного поля при постоянных магнитных проницаемостях деталей магнитной системы на основе граничных интегральных уравнений для фиктивных зарядов.
- •Билет 10
- •2. Расчет магнитной проводимости трубки магнитного потока на основе системы граничных интегральных уравнений для фиктивных зарядов.
- •Билет 11
- •1. Поясните термины: петля электрического гистерезиса, остаточная электрическая поляризация, диэлектрические потери, электрострикция, пьезоэлектрический эффект.
- •2. Расчет магнитных систем с учетом магнитного гистерезиса.
- •Билет 12
- •1. Поясните термины: магнитные материалы, абсолютная магнитная проницаемость, удельное магнитное сопротивление, относительная магнитная проницаемость, магнитная восприимчивость.
- •Билет 13
- •1. Поясните термины: диамагнетизм, идеальный диамагнетизм, парамагнетизм, ферромагнетизм, антиферромагнетизм, ферримагнетизм, температура Кюри.
- •2. Уравнения Максвелла стационарного магнитного поля. Источники магнитного поля. Интегральные выражения параметров магнитного поля через источники.
- •Билет 14
- •2. Уравнение для индуцированного тока в квазистационарном электромагнитном поле.
- •Билет 15
- •2. Расчет потерь на вихревые токи в электромагните.
- •Билет 16
- •2. Расчет электрических параметров электромагнита на основе численного анализа электромагнитного поля.
- •Билет 17
- •2. Определение параметров макромоделей электромеханических систем (тяговые характеристики, эдс, индуктивности) на основе численного анализа электромагнитных полей.
- •Билет 18
- •2. Дифференциальные уравнения квазистационарного электромагнитного поля для векторного магнитного потенциала, напряженности магнитного и электрического поля.
2. Уравнение для индуцированного тока в квазистационарном электромагнитном поле.
Вихрь напряженности электрического поля в соответствии с законом электромагнитной индукции определяется через векторный магнитный потенциал
и поскольку при равенстве роторов векторов сами векторы равны с точностью до градиента скалярной функции, которую обозначим как электрический потенциал
.
(5)
Истоком потенциальной составляющей при постоянной электрической проводимости служит простой слой электрических зарядов с плотностью , наведенных на поверхностях электропроводящих деталей:
·
(6)
Уравнения для расчетов источников переменного поля составляются из (4)-(6). Подставим (4) и (6) в (5) и умножим левую и правую части полученного равенства на электрическую проводимость среды, в которой находится точка наблюдения. Эти преобразования приводят к уравнению относительно распределенного в объеме проводника вихревого тока
,
Билет 15
1. Поясните термины: петля магнитного гистерезиса, остаточная магнитная индукция, остаточная намагниченность, коэрцитивная сила, кривая размагничивания, магнитные потери, магнитотвёрдый материал, магнитомягкий материал.
Необратимое изменение магнитной индукции или намагниченности в ферромагнитном или ферримагнитном материале, связанное с изменением напряженности магнитного поля и не зависящее от скорости этого изменения называется магнитный гистерезис, который характеризуется петлей магнитного гистерезиса – замкнутой кривой намагничивания, когда напряжённость магнитного поля изменяется циклически. На петле магнитного гистерезиса выделяют следующие точки:
остаточная магнитная индукция – значение магнитной индукции, сохраняющееся в намагниченном материале, когда напряженность магнитного поля в рассматриваемой точке обращается в нуль;
остаточная намагниченность – значение намагниченности, сохраняющееся в намагниченном материале, когда напряженность магнитного поля в рассматриваемой точке обращается в нуль;
предельные остаточная магнитная индукция и остаточная намагниченность – значение магнитной индукции и намагниченности, сохраняющиеся в материале при выводе его из магнитного насыщения, при монотонно уменьшающейся до нуля напряженности магнитного поля в рассматриваемой точке;
коэрцитивная сила – значение напряженности магнитного поля в рассматриваемой точке материала, когда магнитная индукция, магнитная поляризация или намагниченность уменьшается до нуля от значений, соответствующих насыщению при монотонном изменении напряженности магнитного поля. Применяют следующие обозначения: HcB , HcJ или HcM для коэрцитивной силы, относящейся к магнитной индукции, магнитной поляризации или намагниченности, где HcJ = HcM .
Кривой размагничивания называют часть петли гистерезиса, в которой магнитная индукция или намагниченность уменьшаются от остаточной магнитной индукции или намагниченности до нуля при монотонном изменении напряжённости приложенного магнитного поля.
В переменном магнитном поле в материале возникают магнитные потери, представляющие собой при низких частотах в основном энергию, поглощенную материалом из-за магнитного гистерезиса и возникновения вихревых токов.
Ферромагнитные и ферримагнитные материалы разделяют на магнитомягкие и магнитотвердые. Магнитотвёрдый материал — магнитный материал, обладающий высокой коэрцитивной силой как для магнитной индукции, так и для намагниченности. Магнитомягкий материал — магнитный материал, обладающий низкой коэрцитивной силой как для магнитной индукции, так и для намагниченности. Точное значение коэрцитивной силы, определяющей границу между магнитотвёрдыми и магнитомягкими материалами установить трудно, но обычно оно находится в пределах от 1 кА/м до 10 кА/м.