Добавил:

Low Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Московский государственный университет печати им. И. Федорова

Предмет:

Электромеханические системы

Файл:

Лекция «основные Законы Электромеханики» По Электромеханическим Системам (Никаноров В. Б.).ppt

Скачиваний:

Добавлен:

07.10.2014

Размер:

1.33 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 23 / 33

•Приведенные соотношения показывают, что ЭМ обратима, т. е. может работать как генератор и как двигатель.

•Таким образом, наличие магнитного поля и проводников с током является необходимым условием для работы любой ЭМ как преобразователя энергии.

•Увеличение электромагнитной силы создается усилением магнитного поля за счет применения ферромагнитных материалов в системе возбуждения и увеличением активной длины проводников.

•Преобразование энергии в ЭМ возможно лишь при наличии силового взаимодействия между магнитными полями статора и ротора, т. е. поля статора и ротора должны быть неподвижны друг относительно друга при любой частоте вращения ротора.

•Основное магнитное поле в электрических машинах, называемое полем возбуждения, может быть создано с помощью обмоток возбуждения, получающих питание ют источника постоянного или переменного тока и постоянными магнитами, а вращающееся магнитное поле — с помощью многофазной системы токов.

Разработал Никаноров В.	21
Б.

•При равномерном движении проводника вся механическая

•мощность преобразуется в электрическую Рмех = Рэл = El.

•Электрическая мощность, отдаваемая во внешнюю цепь будет отличаться на значение потерь мощности в проводнике RI2

•UI = El — RI2

•Разделив все члены на I, получим уравнение электрического

•состояния цепи для генератора

•U=E - RI

Напряжение генератора меньше ЭДС

В режиме генератора электромагнитный момент Мэм противодействует вращению. Он уравновешивается моментом Мс первичного приводного двигателя (турбина, приводной двигатель и т.п.).

Разработал Никаноров В.	22
Б.

9.Сила тяги электромагнита

•Электромагниты находят широкое применение в полиграфии в качестве привода цифропечатающих устройств, в электромагнитных шаговых двигателях, в аппаратуре защиты и управления и т.д..

Оценим силу тяги электромагнита

Пусть якорь электромагнита удален от ярма на расстояние х. Якорь и ярмо выполнены из магнитномягкого материала и ненасыщены. Обозначим площадь поперечного сечения воздушного зазора через S. Подсчитаем энергию магнитного поля, запасенную в магнитопроводе и воздушном зазоре. Выпучиванием силовых линий пренебрегаем и считаем индукцию в зазоре и магнитопроводе одинаковой и равной В. На основании закона полного тока

iw HMLM Hδ2x

H		B			23
	M	B		Разработал Никаноров В.
				Разработал Никаноров В.
				- напряженность поля в магнитопроводе
			0	Б.
			0

- напряженность поля в зазоре, LM – длина

магнитопровода (ярма и сердечника), х – длина

зазора.

Потокосцепление

Ψ wBS

Тогда энергия магнитного поля

1i 1(H

S H

B2xS) 1 (B2V

B2V )

где VM LM

S;V 2x S

2 0

объемы магнитопровода и двух зазоров

соответственно

Для магнитопровода μ>>1, поэтому в магнитной системе с зазором

основная магнитная энергия сосредоточена не в магнитопроводе,

а в зазоре.

1 H

B2xS

B2Sx

При неизменном магнитном потоке, что характерно для работы

электромагнита от источника ЭДС переменного тока, когда B

4.44 fwS

1 B2S тяговая сила электромагнита от перемещения не зависит

Разработал Никаноров В.

Б.

• При неизменном токе, что характерно для работы электромагнита

от источника постоянного тока
W		1 H	22xS	1	2xS		(iw)2	(iw)2 S
						0 4x2
	M	2		0 2				0 4x

Электромагнитная сила
dW		M	(iw)	2	S	обратно пропорциональна квадрату
F
	dx		0 4x2			расстояния х (величине зазора).

≈

Разработал Никаноров В. 25 Б.

I I 2 L

eL Ldt

eM M dt

e B Lпр vn

a M

a SM GM

B aH a

M Fэ B I Lпр

M U

UM H LM

di2

e e

di1

1 dt

dt W

dt Ldt

e e

di2

di1

Б.

1i 1

BL S H

B2xS)

(B2V

B2V )

(iw)2

1 H

2xS

(iw)2 S

0 4x2

4x dWM

B2S

e i dt i

2R dt i d

1 1

d 1

i d dW

e1 i1R1

i1 R1dt F

1 1

4.44 fwS

(iw)

e1i1dt

2 H

i d

i1 1 Fdx dWM

iw HMLM Hδ2x

1 H

B2xS

B2Sx

S;V

2x S Разработал

Б.

H B / 0 1.1/ 1.256 10 6 8.76 105 А / м

нф

S 3,996 10 4 1 10 4 3,996 10 8 Вб

нф

LM 2 R

k 1

m 1

B 0 (H

) H 0 H a H

F H HM LM

k 1

k k

m 1

m m

318)

F H H

L H

2 R (H

) 318 2 5 10 2

(8,76 105

M M

1,1 10 4Вб

99.9 8,76 105

H 2 R 2 0.05 318А / м

Bнф 0 H 4 10 7 1 318 3.996 10-4Тл

Разработал Никаноров В.	28
Б.

Зазор	МДС,	Относите	δ/2πR,
,	А	льное	%
мм		значен
		ие
		МДС
0	99,9	1	0
0,01	108,7	1,09	0,0318
0,1	187,4	1,88	0,318
	5
0,5	537,6	5,38	1,592
1	975,4	9,76	3,183
2	1851	18,53	6,366

Зазор	МДС,	Относите	δ/2πR,
,	А	льное	%
мм		значен
		ие
		МДС
0	99,9	1	0
0,01	108,7	1,09	0,0318
0,1	187,4	1,88	0,318
	5
0,5	537,6	5,38	1,592
1	975,4	9,76	3,183
2	1851	18,53	6,366

Разработал Никаноров В.	29
Б.

9.Явление самоиндукции и взаимоиндукции

•Наведение ЭДС в каком либо контуре при изменении тока, протекающего по этому контуру, называется самоиндукцией, а наведенная ЭДС – ЭДС самоиндукции di

eL L

•

Наведение ЭДС в каком либо контуре при изменении тока в другом

контуре, называется взаимоиндукцией, а наведенная ЭДС – ЭДС

взаимоиндукции: e

M di

•

М – взаимная индуктивность контуров.

•

Полная ЭДС первого и второго взаимосвязанных контуров (катушек):

e e

di1

di2

1 dt

e e

di2

di1

2 dt

•В этом выражении знак минус при втором члене ставят при согласном направлении потоков самоиндукции и взаимоиндукции, а

– плюс при встречном направлении.

Разработал Никаноров В.	30
Б.