13916

ЭНЕРГО- И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ - XXI ВЕК, Орёл, 2004

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ КАТУШЕК, ИМЕЮЩИХ ФОРМУ ЧАСТИ КОЛЬЦА

Загрядцкий В.И., Харитонова Л.Г., Ершов И.В., Шумаков Д.А.

Россия, Орел

Сообщаются результаты измерений магнитного поля катушек, имеющих форму части кольца.

The results of measurements of a magnetic field of coils having the form of a part of a ring are informed.

Улучшение точности расчетов торцовых асинхронных электродвигателей (ТАД) является важным условием совершенствования этого класса энергосберегающих ма­ шин. В связи с этим, изучение магнитного поля, создаваемого катушками, имеющими форму части кольца, становится актуальным и своевременным. Данная работа в опре­ деленной мере решает этот вопрос.

Исследования проводились с двумя катушками, имеющими форму части кольца.

ENERGY AND RESOURCES SAVING - XXI CENTURY, Orel, 2004.

2.To же, но без стальной стенки.

3.Определение распределения индукции по координате Z (высоте) в распределен­ ной катушке без стальной стенки.

В первом опыте была использована катушка №1 (рис.1) со следующими разме­ рами: внутренний радиус Ri=82 мм, наружный радиус R2=132 мм, угол а =60°, высота h=9 мм.

Обмотка катушки имела число витков W«i=50, диаметр провода d„=0,43 мм. В каркасе катушки были выполнены 63 отверстия диаметром d=5,5 мм, расположенных равномерно по угловой и радиальной координатам.

Измерительный зонд представлял собой изолированный стержень длиной 90 мм

идиаметром 5 мм, на конце которого размещалась измерительная катушка. Она имела число витков W,,=700, диаметр провода d„=0,011 мм. Катушка изготовлялась с услови­ ем наименьшей высоты намотки. Концы катушки подсоединялись к милливольтметру типа ВЗ-38. Измерение индукции проводилось для двух случаев:

-катушка расположена на стальном листе толщиной 5,6 мм;

-стальной лист отсутствовал.

Результаты эксперимента приведены в таблицах 1 и 2. В них даны относитель­ ные значения магнитной индукции В*=В/В0 в местах нахождения (отверстиях катушки) измерительного зонда. Таблица 1 относится к катушке возле стальной стенки, таблица 2 - к катушке без стальной стенки.

За базовое значение индукции Во принята индукция в центре катушки (отвер­ стие №4), равная 0,00138 Тл при токе 2А.

Таблица 2. Относительные значения индукции катушки без стальной стенки.

235

По данным таблиц 1 и 2 построены зависимости В от угловой координаты а (ри­ сунок 2) и радиальной координаты R (рисунок 3).

Как видно из рисунков 2 и 3, изменение В* вдоль угловой и радиальной координат катушки вблизи стальной стенки и без нее крайне неравномерно и представляет собой зависимости, имеющие вид седлообразных кривых.

Распределение кривых 5 на рисунке*2 и рисунке 3 для сосредоточенной катушки аналогично по характеру с распределением теоретических кривых, полученных дли одного витка [I].

Кривые В* в функции угловой координаты (рисунок 2) симметричны относительно оси катушки, причем кривые 1 и 3 имеют ярко выраженный уплощенный характер.

236

Для изучения распределения поля по высоте катушки использовалась катушка №2, со следующими размерами: внутренний радиус Ri=86 мм, наружный радиус R2=136 мм, угол а=60°, высота п= 60 мм. Катушка имела распределенную обмотку в один слой с числом витков W„2=90, диаметр d„=0,43 мм.

Результаты эксперимента приведены в таблице 3. В ней представлены относи­ тельные значения магнитной индукции В*=В/Во по координате Z в отверстиях катушки. За начало координат принята точка в центре катушки. Координата Z направлена пер­ пендикулярно плоскости катушки.

По данным таблицы 3 построены зависимости В* от координаты Z при различ­ ных значениях угловой координаты а (рис. 4) и различных значениях радиальной коор­ динаты R (рисунок 5).

237

ЭНЕРГО- И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ - XXI ВЕК, Орёл, 2004

Рисунок 4. Зависимость относительной индук­ ции В от угловой коор­ динаты а.

Кривая 1 получена при Z=0 мм, 2 - при Z=15 мм, 3 - при Z=30 мм, 4 • при Z=45 мм, 5 - при Z=60 мм.

Рисунок 5, Зависимость относительной индукции В* от радиальной коорди­ наты R.

Кривая 1 получена при Z=0 мм, 2 - при Z=15 мм, 3 - при Z=30 мм, 4 - при Z = 45 мм,

5 - при Z=60 мм

ID 1з R, см

Из рисунка 4 следует, что индукция В вдоль координаты Z меняется довольно зна­

чительно. При Z=0 мм зависимость В от угла а (кривая 1) имеет седлообразный харак­

тер. При Z=30 мм характер кривой 3 близок к прямолинейному. При Z=45 мм (криви

4) и Z=60 мм (кривая 5) зависимости В* от угла а имеют выпуклый характер, т.е. выра­

женный максимум по оси катушки.

Сказанное относительно распределения В* в функции координаты Z и угловой ко­

ординаты а справедливо и по отношению к изменению величины В в функции коор­

динаты Z и радиальной координаты R. Полученные экспериментальные кривые позво­

ляют представить магнитное поле сосредоточенной и распределенной катушек, имею­

щих форму части кольца.

238

ENERGY AND RESOURCES SA VING - XXI CENTURY, Orel, 2004.

Литература:

1. Загрядцкий В.И., Кобяков Е.Т. К анализу напряженности магнитного поля не­ кругового витка с током в однородной изотропной среде.// Электричество. - 2002. №3. - С58-63.

Загрядцкий Владимир Иванович, д.т.н., профессор кафедры «Электрооборудование и энергосбережение» ОрелГТУ; Орел, пер. Речной, д.48, кв.64; тел. (086-22) 5-09-61.

Харитонова Л.Г., старший преподаватель кафедры «Электрооборудование и энергосбережение» ОрелГТУ; Орел, ул. Костомаровская, д.5, кв.23.

Ершов Иван Владимирович, Шумаков Дмитрий Артурович - студенты группы 3-ЭО по специальности «Электрооборудование и электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений»

ЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ТОРМОЖЕНИЯ

Суздальцев А.И., Козлов И.В.

Россия, г.Орел

В данной статье рассматриваются особенности частотно-импульсного метода определения параметров торможения транспортных средств, который позволяет уменьшить энергопотреблении и сократить трудоемкость определения установившего­ ся замедления.

This article reviews a pulse-frequency method for detecting vehicle's braking parame­ ters, which enables to reduce power consumption and to ease the process of detecting steady deceleration.

К основным параметрам торможения транспортных средств относятся: скорость торможения, ускорение торможения, момент начала торможения, тормозной путь и время торможения (время работы стоп-сигналов). Параметры торможения играют важ­ ную роль при оценке силовых характеристик тормозной системы транспортных средств (ТС) и в частности, параметр "отрицательное ускорение" (установившееся замедление jycm)- Испытания тормозной системы, например, автомобилей осуществляют на полиго­ нах с использованием для определения jycm децелерографов, которые энергоемки, тре­ буют профессионального обслуживания и ручной обработки децелерограмм. При на­ жатии на педаль тормоза на заданной скорости Vo ТС приобретает отрицательное уско­ рение, в результате чего децелерограф вычерчивает тормозную диаграмму от момента начала торможения до полного останова. Производя 2-3 торможения, приступают к об­ работке полученных диаграмм (децелерограмм) и получают усредненное значение ]ус„, по которому вычисляют силовые характеристики тормозной системы [ 1 ]. Установлена аналитическая зависимость параметра тормозного пути Sj от jyc„ и Vo-

239