РГЗ 6, 5 вариант
.docxМинистерство науки и образования Российской Федерации
Федеральное государственное автономное
Образовательное учреждение
высшего образования
«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСТИТЕТ»
Саяно-Шушенский филиал
институт
Гидроэнергетики, гидроэлектростанций, электроэнергетических
систем и электрических сетей
кафедра
РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ №6
Расчет нелинейных магнитных цепей
Вариант №5 Схема №9
Преподаватель А. А. Ачитаев
подпись, дата инициалы, фамилия
Студент ГЭ20-02Б 542048521 В. Д. Степанова
номер группы, зачетной книжки подпись, дата инициалы, фамилия
Черемушки 2022
Исходные данные
Таблица 1 – Кривая намагничивания стали магнитопровода
|
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
120 |
200 |
400 |
600 |
800 |
1200 |
|
0 |
0,22 |
0,75 |
0,93 |
1,02 |
1,14 |
1,28 |
1,47 |
1,53 |
1,57 |
1,6 |
Таблица 2 – Исходные данные
Дано |
Определить |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
45 |
15,4 |
300 |
1 |
22 |
10,4 |
40 |
15 |
400 |
0,5 |
1 |
|
|
Рисунок 1 – Разветвленная магнитная цепь
Расчет магнитной цепи и определение неизвестных параметров
Исходя из известных начальных условий
строим зависимость
Рисунок 2 – Зависимость
Сначала необходимо составить эквивалентную
схему магнитной цепи, где показаны
направления МДС
и
в соответствии с заданными направлениями
токов:
Рисунок 3 – Разветвленная несимметричная магнитная цепь
Неизвестные МДС, создавшие магнитные потоки:
Так
как для всех трех ветвей есть «общий
знаменатель», которым является магнитное
напряжение между узлами
и
(
),
то можно записать систему уравнений по
второму закону Кирхгофа, в которых будет
показана зависимость напряженности
магнитного поля (от которого, в свою
очередь зависят индукции и потоки) от
напряжения
:
По первому закону Кирхгофа:
Для того, чтобы решить систему уравнений, нужно построить зависимости магнитных потоков от напряжения для всех участков магнитной цепи.
Для этого необходимо:
1. Записать
в первые две колонки таблицы
и
заданной кривой намагничивания;
2. В следующие колонки таблицы внести магнитные потоки на участках магнитной цепи, которые для каждой строки вычисляются по формуле:
3. По известным значениям напряженности магнитного поля вычислить магнитные напряжения на участках для различных потоков. Напряженность поля в воздушном зазоре определяется по формуле:
4. По известным
значениям напряженности магнитного
поля вычислить магнитные напряжения
на участках для различных потоков.
Таблица 3 – Расчет потоков и напряжений
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тл |
А/м |
А |
|
Вб |
Вб |
А |
А |
А |
-1,6 |
-1200 |
1273,89 |
-2,46 |
-1,66 |
-2,40 |
-840 |
264 |
1953,89 |
-1,57 |
-800 |
1250,00 |
-2,42 |
-1,63 |
-2,36 |
-660 |
176 |
1770,00 |
-1,53 |
-600 |
1218,15 |
-2,36 |
-1,59 |
-2,30 |
-570 |
132 |
1658,15 |
-1,47 |
-400 |
1170,38 |
-2,26 |
-1,53 |
-2,21 |
-480 |
88 |
1530,38 |
-1,28 |
-200 |
1019,11 |
-1,97 |
-1,33 |
-1,92 |
-390 |
44 |
1299,11 |
-1,14 |
-120 |
-907,64 |
-1,76 |
-1,19 |
-1,71 |
-354 |
26,4 |
1155,64 |
-1,02 |
-80 |
-812,10 |
-1,57 |
-1,06 |
-1,53 |
-336 |
17,6 |
1044,10 |
-0,93 |
-60 |
-740,45 |
-1,43 |
-0,97 |
-1,40 |
-327 |
13,2 |
964,45 |
-0,75 |
-40 |
-597,13 |
-1,16 |
-0,78 |
-1,13 |
-318 |
8,8 |
813,13 |
-0,22 |
-20 |
-175,16 |
-0,34 |
-0,23 |
-0,33 |
-309 |
4,4 |
383,16 |
0 |
0 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
-300 |
0 |
200,00 |
0,22 |
20 |
175,16 |
0,34 |
0,23 |
0,33 |
-291 |
-4,4 |
16,84 |
0,75 |
40 |
597,13 |
1,16 |
0,78 |
1,13 |
-282 |
-8,8 |
-413,13 |
0,93 |
60 |
740,45 |
1,43 |
0,97 |
1,40 |
-273 |
-13,2 |
-564,45 |
1,02 |
80 |
812,10 |
1,57 |
1,06 |
1,53 |
-264 |
-17,6 |
-644,10 |
1,14 |
120 |
907,64 |
1,76 |
1,19 |
1,71 |
-246 |
-26,4 |
-755,64 |
1,28 |
200 |
1019,11 |
1,97 |
1,33 |
1,92 |
-210 |
-44 |
-899,11 |
1,47 |
400 |
1170,38 |
2,26 |
1,53 |
2,21 |
-120 |
-88 |
1130,38 |
1,53 |
600 |
1218,15 |
2,36 |
1,59 |
2,30 |
-30 |
-132 |
1258,15 |
1,57 |
800 |
1250,00 |
2,42 |
1,63 |
2,36 |
60 |
-176 |
1370,00 |
1,6 |
1200 |
1273,89 |
2,46 |
1,66 |
2,40 |
240 |
-264 |
1553,89 |
Вб
По табличным данным построим график зависимостей Фi=f(Uм):
Рисунок 4 – График зависимостей Фi=f(Uм)
На построенном графике (рис. 4), необходимо найти абсциссу пересечения функций:
Таблица 4 – Разность и
Ф3-Ф1, мВб |
3,65 |
-1,05 |
-2,1 |
-2,7 |
700 |
670 |
Umdk, А |
-500 |
-250 |
0 |
250 |
8 |
10 |
Рисунок 5 – график зависимости Фi(Um) с рабочей точкой
По графику с рабочей точкой определим значения потоков участков магнитопровода:
Проверим по первому закону Кирхгофа:
Следовательно, магнитные потоки найдены верно.
Составление системы уравнений по законам Кирхгофа
Рисунок 6 – Схема замещения
3. Нахождение магнитного напряжения
Результаты совпадают.