Электромеханические системы (ЭМС) / Конспект лекций по дисциплине Электромеханические системы / эл_мех20

89

Лекция № 20

1. Определение эквивалентного сопротивления путей вихревых токов.

2.Определение фиктивной намагничивающей силы и внутреннего сопротивления постоянного магнита.

3.Определение параметров электрических машин.

Значение эквивалентного сопротивления путей вихревых токов целесообразно определять исходя из мощности потерь, которая характеризует рассеяние энергии в стали магнитопровода ЭМС. Эту зависимость находим, используя аналогию между магнитными и электрическими цепями. Считая

Здесь Рв – мощность потерь в стали магнитопровода, отнесенная к еденице объема, при синусоидальном изменении тока в обмотке электромагнита; кf – коэффициент формы сигнала,

где ν – коэффициент, который может быть назван удельным эквивалентным сопротивлением путей вихревых токов.

Значение Pв целесообразно определять экспериментально, т.к. это позволяет учитывать характер распределения индукции по сечению магнитопровода и переменность магнитной проницаемости его материала.

Приведем график зависимости коэффициента ν от индукции, полученной при экспериментальном определении Pв для кольцевых магнитопроводов прямоугольного сечения d*в, выполненных из стали 1211, применяемой в электротехнической промышленности

90

Рис. 3.9.

Анализ графиков показывает, что при В ≥ 1 Тл, значения ν изменяются несущественно, т.е. значения ν можно осреднить.

Рис. 3.10.

Тогда эквивалентное сопротивление путей вихревых токов для раз-

Определение фиктивной намагничивающей силы постоянного магнита.

Если источником магнитодвижущей силы в контуре является постоянный магнит, то необходимо рассчитывать его фиктивную МДС Fм и внутреннее сопротивление Rм.

91

где lм – длина магнита, Sм – площадь поперечного сечения магнита, ρм – коэффициент возврата, Нсф – фиктивная коэрцитивная сила магнита.

В основе расчета лежит рабочая диаграмма постоянного магнита. Величина Нсф определяется положением точки отхода прямой возврата (рис. 1.35). Положение точки к определяется двумя способами:

–минимальным значением проводимости внешней цепи Gp (проводимость рассеяния);

–по величине намагничивающей силы внешнего поля.

Рассмотрим первый способ

Рис. 3.11.

tgαр = Gp lм Sм

ρм = tgβ

Прямая возврата строиться по коэффициенту ρм, который берется из справочных данных.

Фиктивная коэрцитивная сила определяется пересечением прямой КМ с осью Н.

Определение параметров математических моделей электрических машин.

Одним из допущений при построении вращающегося обобщенного преобразователя было допущение и линейной магнитной системе, т.е. считалось, что r =const =∞. В этом случае можно получить выражение для индуктивности и взаимоиндуктивности обмоток машины.

Так как контуры катушек рассеяния содержат как правило, лишь сопротивления своих путей, то выражение для рабочего потока и потока рассеяния можно записать в виде

j=1

92

где Gj – магнитная проводимость магнитопровода с зазорами; Gpj – проводимость рассеяния.

Используя зависимость (3.21), (3.22) можно получить выражения для L, Ke, M, Mg. Например, для одной из обмоток ЭМС при n =2, потокосцепления и параметры дифференциального уравнения обмотки определяются следующими выражениями

вывод: потоки рассеяния не участвуют в создании Mg и оказывают вредное влияние на динамические свойства системы увеличивая индуктивность обмоток, а следовательно инерционность процессов в электрических цепях.