Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
УП поТОЭч.2..doc
Скачиваний:
176
Добавлен:
27.02.2016
Размер:
38.22 Mб
Скачать

Задание 2. Пример расчета магнитных цепей при постоянных токах и напряжениях

В соответствии с заданным вариантом из таблиц 2.1 выбираем схему и ее параметры.

Магнитодвижущие силы катушек первого и второго стержней:

, А ; , А

Геометрические размеры магнитопровода:

, м , м , м , м

, м , м , м , м

, м , м

1. Находим длины отдельных участков магнитопровода.

для первого стержня:

для второго и третьего стержня:

  1. Находим площади поперечного сечения отдельных участков магнитопровода.

  2. Вычерчиваем электрическую схему замещения и график намагничивания стали.

Для чего задаем значения кривой намагниченности стали и вводим функцию H= f (B) для получения промежуточных значений этой кривой. ,

Задаем функцию в соответствии, с которой строится график кривой намагничивания:

4. Для первого стержня произвольно задаемся "n" значениями:

и определяем потоки первого стержня Ф1 по заданным B11n, а затем

находим магнитные индукции на отдельных участках B12n и B13n.

Значения H11, H12 и H13 находим по кривой намагничивания стали.

B110 = 0, Тл

B120 = 0, Тл

B130 = 0, Тл

B111 = 0.1, Тл

B121 = 0.1, Тл

B131 = 0.1, Тл

B112 = 0.2, Тл

B122 = 0.2, Тл

B132 = 0.2, Тл

B113 = 0.3, Тл

B123 = 0.3, Тл

B133 = 0.3, Тл

B114 = 0.4, Тл

B124 = 0.4, Тл

B134 = 0.4, Тл

B115 = 0.5, Тл

B125 = 0.5, Тл

B135 = 0.5, Тл

B116 = 0.6, Тл

B126 = 0.6, Тл

B136 = 0.6, Тл

B117 = 0.7, Тл

B127 = 0.7, Тл

B137 = 0.7, Тл

B118 = 0.8, Тл

B128 = 0.8, Тл

B138 = 0.8, Тл

B119 = 0.9, Тл

B129 = 0.9, Тл

B139 = 0.9, Тл

B1110= 1.0, Тл

B1210= 1.0, Тл

B1310= 1.0, Тл

B1111= 1.1, Тл

B1211= 1.1, Тл

B1311= 1.1, Тл

B1112= 1.2, Тл

B1212= 1.2, Тл

B1312= 1.2, Тл

B1113= 1.3, Тл

B1213= 1.3, Тл

B1313= 1.3, Тл

B1114= 1.4, Тл

B1214= 1.4, Тл

B1314= 1.4, Тл

H110 = 0, А/м

H120 = 0, А/м

H130 = 0, А/м

Ф10 = 0, Вб

H111 = 96, А/м

H121 = 96, А/м

H131 = 96, А/м

Ф11 = 0.0002, Вб

H112 = 136, А/м

H122 = 136, А/м

H132 = 136, А/м

Ф12 = 0.0003, Вб

H113 = 165, А/м

H123 = 165, А/м

H133 = 165, А/м

Ф13 = 0.0004, Вб

H114 = 200, А/м

H124 = 200, А/м

H134 = 200, А/м

Ф14 = 0.0006, Вб

H115 = 246, А/м

H125 = 246, А/м

H135 = 246, А/м

Ф15 = 0.0008, Вб

H116 = 300, А/м

H126 = 300, А/м

H136 = 300, А/м

Ф16 = 0.0009, Вб

H117 = 350, А/м

H127 = 350, А/м

H137 = 350, А/м

Ф17 = 0.0010, Вб

H118 = 410, А/м

H128 = 410, А/м

H138 = 410, А/м

Ф18 = 0.0012, Вб

H119 = 490, А/м

H129 = 490, А/м

H139 = 490, А/м

Ф19 = 0.0014, Вб

H1110= 600, А/м

H1210= 600, А/м

H1310= 600, А/м

Ф110 = 0.0015, Вб

H1111= 755, А/м

H1211= 755, А/м

H1311= 755, А/м

Ф111 = 0.0017, Вб

H1112= 1000, А/м

H1212= 1000, А/м

H1312= 1000, А/м

Ф112 = 0.0018, Вб

H1113= 1300, А/м

H1213= 1300, А/м

H1313= 1300, А/м

Ф113 = 0.0020, Вб

H1114= 1820, А/м

H1214= 1820, А/м

H1314= 1820, А/м

Ф114 = 0.0021, Вб

5. Для второго стержня произвольно задаемся "n" значениями

и определяем магнитные потоки во втором стержне для всех "n" значений B22n

Значения напряженности магнитного поля H22 находим из кривой

намагничивания стали Результаты сводим в таблицу:

n

B22n

Ф2n

H22n

0

0,100

0,000

96

1

0,200

0,000

136

2

0,300

0,001

165

3

0,400

0,001

200

4

0,500

0,001

246

5

0,600

0,001

300

6

0,700

0,001

350

7

0,800

0,001

410

8

0,900

0,002

490

9

1,000

0,002

600

10

1,100

0,002

755

11

1,200

0,002

1000

12

1,300

0,003

1300

13

1,400

0,003

1820

6. Для третьего стержня задаемся "n" значениями и определяем

магнитные потоки , а по их значениям находим индукции

B310 = 0, Тл

B320 = 0, Тл

B330 = 0, Тл

B311 = 0.1, Тл

B321 = 0.1, Тл

B331 = 0.1, Тл

B312 = 0.2, Тл

B322 = 0.2, Тл

B332 = 0.2, Тл

B313 = 0.3, Тл

B323 = 0.3, Тл

B333 = 0.3, Тл

B314 = 0.4, Тл

B324 = 0.4, Тл

B334 = 0.4, Тл

B315 = 0.5, Тл

B325 = 0.5, Тл

B335 = 0.5, Тл

B316 = 0.6, Тл

B326 = 0.6, Тл

B336 = 0.6, Тл

B317 = 0.7, Тл

B327 = 0.7, Тл

B337 = 0.7, Тл

B318 = 0.8, Тл

B328 = 0.8, Тл

B338 = 0.8, Тл

B319 = 0.9, Тл

B329 = 0.9, Тл

B339 = 0.9, Тл

B3110= 1.0, Тл

B3210= 1.0, Тл

B3310= 1.0, Тл

B3111= 1.1, Тл

B3211= 1.1, Тл

B3311= 1.1, Тл

B3112= 1.2, Тл

B3212= 1.2, Тл

B3312= 1.2, Тл

B3113= 1.3, Тл

B3213= 1.3, Тл

B3313= 1.3, Тл

B3114= 1.4, Тл

B3214= 1.4, Тл

B3314= 1.4, Тл

Значения H31, H32 и H33 находим из кривой намагничивания стали:

H310 = 0, А/м

H320 = 0, А/м

H330 = 0, А/м

Ф10 = 0, Вб

H311 = 96, А/м

H321 = 96, А/м

H331 = 96, А/м

Ф11 = 0, Вб

H312 = 136, А/м

H322 = 136, А/м

H332 = 136, А/м

Ф12 = 0, Вб

H313 = 165, А/м

H323 = 165, А/м

H333 = 165, А/м

Ф13 = 0, Вб

H314 = 200, А/м

H324 = 200, А/м

H334 = 200, А/м

Ф14 = 0.001, Вб

H315 = 246, А/м

H325 = 246, А/м

H335 = 246, А/м

Ф15 = 0.001, Вб

H316 = 300, А/м

H326 = 300, А/м

H336 = 300, А/м

Ф16 = 0.001, Вб

H317 = 350, А/м

H327 = 350, А/м

H337 = 350, А/м

Ф17 = 0.001, Вб

H318 = 410, А/м

H328 = 410, А/м

H338 = 410, А/м

Ф18 = 0.001, Вб

H319 = 490, А/м

H329 = 490, А/м

H339 = 490, А/м

Ф19 = 0.001, Вб

H3110= 600, А/м

H3210= 600, А/м

H3310= 600, А/м

Ф110=0.002, Вб

H3111= 755, А/м

H3211= 755, А/м

H3311= 755, А/м

Ф111=0.002, Вб

H3112= 1000, А/м

H3212= 1000, А/м

H3312= 1000,А/м

Ф112=0.002, Вб

H3113= 1300, А/м

H3213= 1300, А/м

H3313= 1300,А/м

Ф113=0.002, Вб

H3114= 1820, А/3

H3214= 1820, А/3

H3314= 1820,А/3

Ф114=0.002, Вб

Вычисляем индукцию Bqn и напряженность поля Hqn в воздушном

зазоре: для "n" значений магнитного потока Ф3n, принимая, что

, Гн/м - абсолютная магнитная проницаемость вакуума

Результаты расчетов сводим в таблицу:

n

Bqn, Тл

Hqn, А/м

0

0

0

1

0,1

79577,472

2

0,2

159154,943

3

0,3

238732,415

4

0,4

318309,886

5

0,5

397887,358

6

0,6

477464,829

7

0,7

557042,301

8

0,8

0636619,772

9

0,9

716197,244

10

1,0

795774,715

11

1,1

875352,187

12

1,2

954929,659

13

1,3

1034507,13

14

1,4

1114084,602

Задаем функции для получения непрерывных значений магнитного потока Ф

и напряженности H по отдельным участкам магнитопровода:

А затем находим магнитные напряжения для всех трех стержней.

По результатов расчетов строим графические зависимости магнитных потоков в функции магнитных напряжений на отдельных стержнях магнитопровода:

По графику находим действительное значение магнитного напряжения для всех стержней ( Ф1 + Ф3 = Ф2 ).

Значения потоков, соответствующие точке пересечения суммарного потока Ф1+Ф3 с графиком Ф2 являются единственно возможными при заданных значениях магнитодвижущих сил.

, AW

, Вб

,Вб

,Вб

Вычисляем магнитные индукции на каждом участке магнитопровода и напряженности магнитного поля, соответствующие реальному режиму работы.

Из графика намагниченности находим напряженности на отдельных участках магнитопровода: Результаты вычисления сводим в общую таблицу.

Для вычисления сопротивлений отдельных участков магнитопровода находим вначале истинные значения магнитных проницаемостей отдельных участков магнитопровода:

После чего определяем реальные магнитные сопротивления отдельных участков магнитопровода:

ЗАДАНИЕ 3. Пример расчета линейных электрических цепей при периодических несинусоидальных токах, напряжениях и ЭДС

Для заданного варианта выбрать расчетную схему и из таблицы 3.1 выписать

данные, необходимые для расчета схемы при несинусоидальных токах, напряжениях и ЭДС, задать амплитуду несинусоидальной кривой ЭДС: ,В, ввести обозначение комплексного числа:

и указать промежуток изменения времени:

Сопротивление резистора на всех гармониках: , Ом

Сопротивление катушки на частоте первой гармоники: , Ом

Сопротивление конденсатора на частоте первой гармоники: , Ом

Период несинусоидальной кривой ЭДС: , с

Находим значение угловой частоты: , рад/с