книги из ГПНТБ / Бесконтактные электрические аппараты [сборник статей]

GM| — магнитная проводимость между полюсным наконеч­ ником н основанием с соответствующей толщиной покры­ тия; G,,.. магнитная проводимость между наружным сер­ дечником и основанием; Gs , --магнитная проводимость рас­ сеяния между полюсным наконечником п наружным сердеч­ ником.

Фиктивная намагничивающая сила постоянного магнита

[Л. 1].

ляется через значение координат точки Вп п //„ на кривой размагничивания, в которой начинается линия возврата.

90

где коэффициент возврата

рассчитывается но параметрам заданного постоянного магни­ та. Этот коэффициент может быть определен из соответст­ вующих графиков для заданного материала магнита. Маг­ нитная проводимость между магнитом н наружным сердеч­ ником определяется из формулы [Л. 2].

/ 'с

где г,. — внутренний радиус наружного сердечника; г„ — радиус постоянного магнита.

Здесь величина — определяется соответственно из рис. 6-5 и по уравнению (6—112) Л 3. Аналогично определяется магнитная проводимость рабочего зазора, где помечцси элемент холла

91

где S„ сечение полюсного наконечника.

Потоки рассеяния левого п правого участков от магнит­ ной нейтрали 0 0 направлены встречно, а на магнитной ней­ трали потоки рассеяния отсутствуют (рис. 1). Поэтому, маг­ нитное напряжение между точками 1—2 будет равно нулю и, следовательно, можно представить, что эти точки сое­ динены между собою магнитным шунтом, магнитная про­ ницаемость которого равна бесконечности. Тогда постоянный магнит с длиной /„ можно принять как два магнита, имею­ щих разные длины 1\ н /2 (рис. 3).

Намагничивающие силы этих магнитов разобщенно опре­ деляются как

*II

Магнитные потоки в сечениях АТ п АТ постоянного магнита определяются пз следующих выражений:

92

где Ф31Х и <PS2X — потоки рассеяния левого, правого уча­ стков в пределах Х\ п Х2;

участков. С целью определения потоков Ф„ п Ф(, из схемы замещения находим эквивалентные проводимости:

о7

( 21)

Подставив в (13) и (14) значения потоков из (16) 4- (21) на­ ходим законы распределения потоков

93

Совместно решая (24) и (25), определяем местонахождение

17. МНОГОПРЕДЕЛЬНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С ИНДУКЦИОННОЙ ПОДВЕСКОЙ

Ипж. Резцов В. М.

Существующие стабилизаторы переменного тока, феррорезонансныс, параметрические и стабилизаторы на принци­ пе магнитной и индукционной подвески позволяют получать лишь одно значение стабилизируемого тока, т. е. они нс многопредельные.

Обычно с целью получения разных значений стабилизи­ руемых токов используются дополнительные устройства, например, трансформаторы тока. При этом стабилизатор тока в целом становится невыгодным, так как, значительно возрастают габариты и ухудшается точность стабилизации.

94

В статье рассматривается возможность создания много­ предельного стабилизатора переменного тока с индукцион­ ной подвеской, имеющего незначительные габариты и вес.

Па рис. 1 показана конструктивная схема многопредель­ ного стабилизатора переменного тока с индукционной под­ веской (Л 1). Магиптопровод стабилизатора состоит из ших­ тованного Ш-образного сердечника 1 из электротехнической стали Э-330 и подвижного якоря 2. На среднем стержне сер­ дечника расположена обмотка возбуждения 3, которая вклю­ чается в сеть переменного напряжения. Короткозамкнутая обмотка 4 расположена также на среднем стержне магнито-

Рис. 1

Работа стабилизатора тока основана на взаимном урав­ новешивании двух сил, приложенных к подвижной короткозамкнутой обмотке 4. Одна из этих сил, направленная вниз, является силой веса Р короткозамкнутой обмотки, другая — электродинамическая Fa, направленная вверх и уравновеши­ вающая силу веса Р, определяется взаимодействием токов в обмотке возбуждения и короткозамкнутой обмотке. В любом положении короткозамкнутой обмотки, в состоянии равнове­ сия последней, сила веса Р всегда будет равна электродина­ мической силе Fэ.

Нагрузка включается либо в цепь обмотки возбуждения, либо в цепь короткозамкнутой обмотки. При нарушении рав­ новесия, например, в результате возрастания тока нагрузки, электродинамическая сила F 3 увеличивается и отталкивает короткозамкнутую обмотку вверх па такое расстояние, при

95

котором под влиянием возросшего индуктивного сопротив­ ления обмотки возбуждения ток нагрузки примет свою преж­ нюю величину.

В этом и заключается эффект стабилизации переменного тока стабилизатором с индукционной подвеской. При задан­ ном весе короткозамкнутой обмотки многопредельный ста­ билизатор тока можно получить лишь изменением крутизны тяговой характеристики. Изменяя положение якоря 2, т. е. регулируя величину воздушного зазора б, можно получить семейство тяговых характеристик. Каждой тяговой характе­ ристике соответствует определенное значение стабилизируе­ мого тока. Чем больше воздушный зазор б, тем ниже распо­ ложена короткозамкнутая обмотка.

Для получения уравнения стабилизируемого тока доста­ точно использовать уравнение баланса сил:

96

Подставим в выражение (2) средней электродинамиче­ ской силы следующие соотношения:

иот колебания напряжения сети U\.

Вдействительности оба фактора сказываются на значе­ нии стабилизируемого тока. Полученная формула стабили­ зируемого тока выведена без учета сопротивления стали п падения напряжения на активном сопротивлении Ri. Однако колебания напряжения сети изменяют магнитное сопротив­

ление стали, а при наличии R i напряжение сети U\ не пол­ ностью приложено к обмотке возбуждения.

С другой стороны, активным сопротивлением R\ можно

при колебании напряжения сети хорошая стабилизация воз­ можна тогда, когда *n » /?i и значение индукции в магнитопроводе соответствует линейному участку кривой намагни­

Условия (10) и (11) реально не выполнимы, но есть возможность получить хорошую стабилизацию при условии:

тельную ширину окна. Тогда регулировкой воздушного зазо­ ра б (пли Gf, ) можно осуществлять изменение предела ста­ билизируемого тока. Учитывая, что проводимость воздуш­ ных зазоров б можно изменить вне широких пределах, то и предел стабилизации регулируется в незначительных пре­ делах.

3. Пределы стабилизации можно изменять не только ре­ гулированием воздушных зазоров б, но и изменением силы веса Р короткозамкнутой обмотки, изменением числа витков обмотки возбуждения мц и изменением удельной магнитной проводимости g. Существуют стабилизаторы тока с измене­ нием силы веса Р короткозамкнутой подвижной обмотки [,/1. 3], существенным недостатком которых является нали­ чие дополнительных регулировочных механизмов. Эти до­ полнительные устройства осложняют конструкции и вносят дополнительные погрешности. Что же касается регулировки числа витков w\, то можно обмотку возбуждения сделать секционной и предусмотреть последовательно-параллельное включение секций, а также подключение различного числа секций.

вокруг Т-образного. Этим самым достигается регулировка удельной магнитной проводимости. Максимальное значение g имеет место тогда, когда шихтованные плоскости стержней

98

уменьшается. Когда плоскости стержней перпендикулярны, удельная магнитная проводимость имеет минимальное зна­ чение.

воздушного зазора можно изменять предел стабилизации то­ ков /, и /2. При этом лучшая стабилизация тока Л дости­ гается при наличии якоря ( 6 = 0 ), а лучшая стабилизация тока /2 при его отсутствии. Ток /2 имеет лучшую стабилиза­ цию, чем ток /1 при одном и том же положении якоря. При проведении экспериментов нагрузка включалась как в цепь

ния проводились на опытном образце, имеющем следующие данные: Ш-образный магнитопровод из штампованных пла­ стин, толщина пластин 0,35 мм, сталь марки Э-330, длина магнптопровода 170 мм, площадь сечения среднего стержня 625 мм2, ширина окна 45 мм, число витков обмотки возбуж­