Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Бесконтактные электрические аппараты [сборник статей]

..pdf

Скачиваний:

Добавлен:

19.10.2023

Размер:

4.89 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 23 / 143 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 > Следующая >>>

и выходное напряжение равно нулю, что достигается соответ ствующим подбором витков секции обмотки возбуждения п выходной обмотки. При этом вес поршня уравновешивает ся электромагнитной силон. При наличии расхода жидкости на поршень начинает действовать сила давления, иод дей ствием которой поршень перемещается вверх до тех пор, пока уменьшение электромагнитной силы пе станет равным но величине силе давления. При этом на выходе датчика появляется напряжение, пропорциональное расходу жид кости.

Рис. 8 Рис. 9

Упорный подшипник (Л. 6)

Упорный подшипник (рис. 9) состоит из кольцевого магпптопровода У с катушкой возбуждения 2 и короткозамкну той рамки 3. С короткозамкнутой рамкой жестко связан вал двигателя. Вал двигателя имеет радиальные подшипники 5. Электродинамическая сила, действующая на рамку 3, ком

пенсирует силу веса рамки и вала.		Вал вместе с рамкой
при работе двигателя свободно подвешен и вращается.
С целью уменьшения	потоков рассеяния и выпучивания
полюсам магнитопровода	придана	Г-образпая форма.

ЛИТЕРАТУРА

1. Магнитные и магнптогидродинамичеекпе опоры, под редакцией Бертинова А. И., «Энергия», 1968. (Составитель В. Б. Метлин).

2. Абдуллаев Я. Р. Электромагнитный стабилизатор то ка, авторское свидетельство СССР № 392483, «БИ» № 32 1973.

3.Абдуллаев Я. Р., Юснфов Э. Б. К расчету измерителя

сподвижным экраном, «Приборостроение», ИВУЗ СССР,

№I, 1973.

4.Абдуллаев Я. Р. Разработка датчиков малых усилий. Отчет по НИР, МЭИ, 1972.

5.Абдуллаев Я. Р. Электромагнитные датчики с подвиж

ными экранами. Отчет по НИР, МЭИ, 1971.

6.Абдуллаев Я- Р. Магнитные системы с подвижными экранами, МЭИ, в четырех частях, часть I — 1972, часть II— III—1973, часть IV—1974.

7.Абдуллаев Я- Р. Датчик силы. Положительное решение Комитета по делам открытий и изобретений СССР по выда че авторского свидетельства от 19 марта 1973 года па за явку № 1893968/18—10.

8.Абдуллаев Я- Р., Гераськов В. Л. Вопросы разработки

иисследования трансформаторных датчиков па магнитных подвесках. «Приборостроение», Изд. ВУЗ МВ и ССО СССР, 1974, № 6.

2. ИНДУКТИВНОСТЬ МАГНИТНОЙ СИСТЕМЫ

СПОДВИЖНОЙ КОРОТКОЗАМКНУТОЙ ОБМОТКОЙ

К. т. и. Абдуллаев Я- Р.

Как известно, эквивалентное полное электрическое со противление первичной обмотки при наличии нагруженной вторичной обмотки определяется как

Z\ —

j (хц—xln),

(1)

где приведенные сопротивления

м2АТ2

Нп— Си ——— т—; - (2) r22+ (i)L222

Х\п — ( o L i n — СоЬ'22	о)2М 2
	(3)

^ 2+ o rL 222

Нз (I) видно, что индуктивность первичной обмотки при наличии к. з. обмотки определяется как разность двух вели чин, т. е. нз выражения

h = L п—Д22	о)2М 2
	(4)

/•22+ © 3L 222

Для электромагнитных устройств, имеющих коэффициент связи С между контурами, близкий к единице, эта разность близка к нулю. Точное определение этой разности требует точного вычисления само- п взапмоипдуктпвностсй, что свя зано с большими математическими трудностями; особенно тогда, когда устройства имеют магинтопровод, т. к. при этом

0)/-22•

Например, для трансформаторов п других устройств, об мотки которых расположены па одном и том же стержне, коэффициент 1 п формулой (4) пользоваться нельзя. Л для устройств, обмотки которых расположены на разных стержнях разветвленного магнитопровода, коэффициент С значительно меньше единицы, и формула (4) может дать удовлетворительные результаты (как показывают исследо вания автора).

Поэтому, для устройства с С- 1 индуктивность L\ опреде ляется не по формуле (4), а через индуктивность рассеянии

Эта формула предполагает, что при наличии к. з. обмотки основной ноток, замыкающийся через магинтопровод и обе обмотки трансформатора, незначителен. В действительности этот ноток обусловлен наличием активного сопротивления

вторичной обмотки г2,	поэтому формула (5) дает	занижен
ные результаты для Lt.
В электромагнитных устройствах с подвижными к. з. об
мотками или витками	магпитонровод достаточно	длинный,
и с перемещением к. з.	обмотки изменяется коэффициент свя


зи С; чем ближе обмотки,		тем больше коэффициент С. Поэ
тому, при малом значении		С формула	(4) может дать		поло
жительные результаты при расчете индуктивности L\.					Рас
смотрим расчет	индуктивности для		магнитной	системы
с подвижной к.	з. обмоткой, которая показана на			рис.	1.

Для этой системы, если принять, что сопротивление ста ли по сравнению с сопротивлением воздушных участков пре небрежимо мало, можно написать

L22—да22( G, -\-gX) ;	(7)
/W= Wi-ffi’2(GT--\|-fibY);	(8)

где Gt — магнитная проводимость торца магнитопровода.

gc — удельная магнитная проводимость рабочего зазо ра, вдоль которого перемещается к. з. обмотка.

Рис.	I	Рис.	2
При 6 < / с	получается	6'r< g 7 c п G,	<Сgh, а при

,v^>б имеет место GT<&gx. Поэтому, для длинных магннтоироводов в большинстве случаев можно не учитывать тор

цевую магнитную проводимость (7г.

Для таких магнитных систем магнитная проводимость ра бочих зазоров значительна и оказывается, что г2^саЬ22. При допущении г2=0 согласно (4) и (6—8) можно написать

	L\ =		L\\	М 2	1	g/tH-g/i				(9)
				-----	= W i
				L 22	3
где	h— tс—х.
Это выражение показывает, что индуктивность									обмотки
возбуждения при наличии к.					з. обмотки		определяется			лишь
магнитной проводимостью рабочего						зазора,		находящегося
между обмотками			(рис.	16).	Это	возможно тогда,			е.	когда
к. з.	обмотка	полностью			экранирует		поток (т.			при
>'2 = x2s=Q) . В		действительности магнитный						поток частично
проходит через		стержень, охваченный к.					з.	обмоткой,		и ча-

стичпо обходит эту обмотку, к?к это показано на рис. 1а. С перемещением к. з. обмотки в сторону обмотки возбужде

ния потоки Ф..г и Ф.,а увеличиваются. Опыты показывают, что при h—0 они составляют примерно половину общего по

тока Ф. Поэтому формула (9)	дает 30—50% погрешности
при минимальном расстоянии h между обмотками.
Если учитывать активное сопротивление к. з. обмотки г2,
то получим
Li = w I2 ~ §(hi-t-^c) + GT-	(02^24(g^+G T)3	( 10)

r22+&2w24{gx+G.i)-

Эта формула не учитывает магнитные проводимости, па пу ти потоков, обходящих к. з. обмотку, вследствие чего расчет индуктивности L], по формуле (10) дает погрешность (по рядка 304-40%).

Что же касается использования формулы (5), то расчет индуктивности L\ по этой формуле связан с построением сложной картины поля.

Поэтому, целесообразно дать формулы, основанные на обработке экспериментальных данных. Исследование автора показывают, что индуктивность первичной обмотки L\ при наличии подвижной к. з. обмотки можно рассчитать по фор муле:

				Гм
Li = Wi2gp	От	/ri+/c	х>.,		( 11)
	е
где /? = 1,5-=-2 —	коэффициент, зависящий		от	соотношения
геометрических	размеров	обмоток; х22=ыЬ22.		Чем	ближе

диаметр к. з. обмотки к диаметру первичной обмотки, тем

меньше коэффициент р.		между длинными
Удельная магнитная проводимость
стержнями магнитопровода определяется		из формулы
2ро	h d c + 2 , 9 2 /с lg
/ с
	he

На рис. 2 показаны экспериментальные и расчетные кривые

%!= /'(/;), построенные		для	системы,	схема	которой приведе
на на рис. 1. Погрешность			расчета	при	этом составляет
4—8%.		что	для замкнутого		магнитопровода
Следует отметить,
в (11)	вместо торцевой магнитной			проводимости GT надо

брать магнитную проводимость стержня торцевого участ ка Gc.

Индуктивность L\ можно рассчитать также по формуле

L, = f/Wi2	(a2w24 g x + G r)'2
L, = f/Wi2	g (/ii+ /c) + Gr~
	Г22-\|-(02И>24 {gX~\~Gт) "г]

где ц— 1,2ч-1,3, поправочный коэффициент, зависящий от соотношения геометрических размеров обмоток.

3. О ВТОРИЧНОМ РАССЕЯНИИ

К. т. н. Абдуллаев Я. Р.

Как известно короткозамкнутая обмотка на пути пере менного потока является магнитным барьером. В схеме за мещения магнитных цепей часто эту обмотку представляют

как эквивалентное магнитное сопротивление ZM._,. Если ис

ходить из представления к. з. обмотки, как магнитного со противления, то поток вблизи этой обмотки должен выпучи ваться (рис. 1а) подобно выпучиванию потока вблизи за зора (рис. 16). Магнитное напряжение между точками а и Ь равен

	Fab = 0 oZ u, = (Ф..г , 0 . J Z„,	(1)
где	'	К
	Ф0= Ф ,г-1-Ф,л.	(2)

Рис. 1

Напряжение Fa6 равно и противоположно н. с. к. з. обмотки

F2 = 12^ 2, Т. е.

F a b = - F 2

(3)

пли
1[«скольку		(Ф,г+ Ф ;, ) г „ , = —/2ш2;						(4)
1[«скольку
					О)Ш2Ф о			(5)
			/я-----/					(5)
то из (4)	найдем				Г2+1*Ь,
то из (4)	найдем
			%Mil		У			(6)
					r2+jX2s
Принимая	во внимание			преобразование
					0)Ш2	•	. соШг2
		/0)Ш22			Х2л-	•	И
		/0)Ш22			Х2л-		2	(7)
		f2~f~/-^2i		^ Сй1^22^2		,	/ . (й5У2	(7)
		f2~f~/-^2i		^ Сй1^22^2		,	/ . (й5У2
наидем				\	*2,		/"2
наидем
			у	__				(8)
			/у	}---				(8)
где					К„И Л'М;
где
	/>		0Ш2"				. mwr
	/>		'		Х п:= !			(9)
	А и.>— ■				Х п:= !			(9)
			Л-2,
Таким	образом,		комплексное			магнитное сопротивление
к.з. обмотки Z„,		(рпс. 2а)			есть	эквивалентное		магнитное
сопротивление		двух	параллельно				включенных	магнитных
сопротивлений/?„,.,			и л:м.. (рис. 26).				Через сопротивление /?м.,

проходит поток рассеяния Ф.,6 , а через л:м, — поток стерж ня Ф2Г;

ф ^ - ф о — b s . ---- =		ф0	J X1*. .;	( 10)
			r2+jx3s
ф.г - ф0	RK	ф,	Г2	( И )
ф.г - ф0	R mo+^k	ф,	r2~\rj*'2.s	( И )
	R mo+^k		r2~\rj*'2.s

Отсюда видно, что фазовый сдвиг между векторами потоков

Ф..8	и Ф,г составляет	90. Согласно (2), (5), (10) и (11) на
рпс.	2в дана векторная	диаграмма потоков,

Следует отметить, что выражение (9) справедливо не только для закороченной накоротко вторичной обмотки, но н для обмотки, закороченной на нагрузку; при этом сопро

тивления г2 и х.,х включают в себя также сопротивления на грузки. При изменении нагрузки изменяется сопротивление ZM;; , поэтому будет происходить перераспределение потоков Фь. , ф 2.у, ф,, И ф 0. Из (8) и (9) видно, что расчет ZM3 требует определения л\у. С целью определения х.,х рассмотрим пространство, через которое проходит магнитный поток рас сеяния Ф.,х (.рис. За). Это пространство может быть разби то па следующие фигуры:

Рис. 3

1) полый цилиндр, определяющий магнитную проводи мость в пределах объема Vo, занимаемого проводниками об мотки. Высота этого цилиндра равна высоте обмотки /г2, а диаметры соответствуют D2 и d2■ Магнитная проводимость

такого цилиндра через объем определяется как

Go = цо -р7 ==ЦояД2

где	п-22	h
где
n	_	D i-\-d,2

2) часть тора, определяющая магнитную объема сверху плп снизу от обмотки:

GK=1*и = 4ц,, ( (1-2+ -Ад Gq. V У-2

где

•ТТ'^2 .

_ ... А2" / , . А.,

(12)

(13)

проводимость

(14)

(1Г>)

Эквивалентная магнитная проводимость на пути потока Ф2„ будет равна

	~	' Gu	2//2p(Y</2-\|-----г ] • JtA2		О ,ч>
G...=	1 -------------------i ____ Ш -				(16)
		г Go	2h21 f/2+ -j—;j -i лД2		D .cp
Индуктивное	сопротивление			рассеяния
				2/12 [ f/?-+ ■——] • лД2 D 2cp
x-is - ~ micVG2S		— ——- jio		-----Ш ---------------- (17)
•>			o	2/i2 [ r/2-{- ^__r^~	лД2 D.,CI,
				2/i2 [ r/2-{- ^__r^~	лД2 D.,CI,

Как известные формулы, так и полученная формула для расчета индукционных сопротивлений рассеяния обмоток не учитывают влияния активного сопротивления вторичной об мотки и конфигурации магнитной цепи.

Допустим, что вторичная обмотка (рис. 1а) закорочена па переменное активное сопротивление. При увеличении этого сопротивления магнитное сопротивление вторичной обмотки будет уменьшаться, следовательно будет уменьшаться рас

сеяние 0 2s п увеличится поток Ф2г . Это приводит к изме нению индуктивного сопротивления рассеяния х2( .

На рис. 36 показана разветвленная магнитная цепь, от


личающаяся от		последовательной		(рис. 1а)			наличием
третьего	стержня,	свободного от обмоток. В этой					системе
при закорачивании		вторичной	обмотки	поток		вблизи по
следней рассеивается в меньшей степени,					чем	в последова
тельной	магнитной	цепи. Это	объясняется		тем,		что для

потока имеется другой путь —- свободный стержень магннтопровода. Поэтому, как первичные Ф2я, так и вторичные по

токи рассеяния Ф2х в разветвленных магнитных системах при расположении обмоток на разных стержнях оказывают ся незначительными. Теоретический учет влияния конфигу рации магнитной системы, месторасположение обмоток, ха рактера и величины нагрузки на индуктивные сопротивления рассеяния обмоток представляет сложную задачу, а экспе риментальные исследования показывают следующее:

1.Индуктивное сопротивление рассеяния вторичной об мотки x2s всегда меньше, чем омическое сопротивление этой обмотки r2s.

2.Чем меньше г2 тем больше x2s, но при этом x2s оста ется меньше г2.

3.В разветвленных магнитных системах при расположе нии вторичной обмотки на разных стержнях индуктивное

сопротивлениег рассеяния x2s уменьшается.

4. К РАСЧЕТУ НАГРЕВА ЭКРАНА ИНДУКЦИОННОЙ ПОДВЕСКИ

Инж. Гераськов В. Л.

Важнейшим элементом индукционной подвески является экран, выполняющий функции левитируемого элемента. Па раметры экрана, в особенности его омическое сопротивление, в значительной степени определяют такие характеристики подвески как координата левитации и электродинамическая сила. Омическое сопротивление экрана является функцией температуры нагрева

/■2 = /’2о(1 + ат ),

(1)

здесь т — превышение температуры экрана над температу рой окружающей среды;

а — термический коэффициент сопротивления; г2о — омическое сопротивление экрана при температу

ре окружающей среды.

<<< < Предыдущая 1 23 / 143 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ