Электромеханические системы (ЭМС) / Конспект лекций по дисциплине Электромеханические системы / эл_мех18

81

Лекция № 18

1.Определение сопротивлений рабочих и технологических зазоров электромагнитов.

2.Определение сопротивлений рассеяния и выпучивания. Моделирование на электропроводной бумаге.

Определение сопротивлений рабочих и технологических зазоров.

Получить зависимости для сопротивлений зазоров можно, проведя анализ конструктивных особенностей зазоров и соотношений их параметров. При этом будем считать, что для рассматриваемых устройств справедливо допущение: поле в зазоре плоскопараллельное.

а) Зазор образован якорем, расположенным между полюсами

Рис. 3.1.

Если выполняется соотношение ∆в ≤ 0.2, ∆d ≤ 0.2 (3.1) то поле в зазоре можно считать равномерным и сопротивление зазора определять по формуле

Очевидно, что эта формула справедлива лишь для плоского зазора (рис. 3.1а). Для зазора рис. 3.1.б. Условие (3.1) не выполняется и формулу (3.2) можно применить лишь в дифференциальной форме по элементам зазора. Окончательную зависимость можно получить при интегрировании вдоль высоты зазора.

Влитературе [10] такая зависимость получена для расчета проводимости между торцом полюса и наклонной плоскостью.

Впринятых выше обозначениях формула для определения неравномерного поля в зазоре будет иметь вид

82

где

χ1,2 - поправочный коэффициент, учитывающий неравномерность поля в зазоре.

Рис. 3.2.

При положении якоря на упоре χ1,2→1. В выражениях (3.2) и (3.3) является функцией угла поворота якоря ∆1,2.

Рис. 3.3.

Величины ϕн, в, d и ∆ таковы, что соотношение (3.1) выполняется с существенным запасом, т.е. млжно применить формулы для равномерного зазора

в) технологический зазор

83

Определение сопротивлений рассеяния и выпучивания.

Точный расчет сопротивлений путей потока рассеивания является одной из сложнейших задач в теории поля. Решение этой задачи возможно лишь для ряда частных случаев магнитных цепей простейшей конфигурации.

Винженерных расчетах обычно пользуются приближенными методами,

ккоторым относятся:

1.расчет по картинам полей, полученным в результате моделирования на электропроводной бумаге или графоаналитическим методом.

2.расчет по приближенным аналитическим зависимостям, полученным на основании упрощающих предположений относительно картин поля (метод вероятных путей потоков).

3.Экспериментальный способ (экспериментальные измерения потоков рассеивания и выпучивания).

Рассмотрим первые два способа расчета сопротивлений Rр и Rв. Первый способ можно применять, если выполняются следующие до-

пущения:

–магнитное поле в исследуемом сечении должно быть плоскопараллельным;

–материал магнитопровода не должен насыщаться ( r = ∞). При этом участки модели, соответствующие ферромагнитному магнитопроводу, вырезаются;

–при моделировании должны выполняться принципы геометрического

идинамического подобия. Для этого необходимо модель изготовить в

84

масштабе к реальному изделию (геометрическое подобие), выполнить граничные условия и подвести к пластинам модели, имитирующим катушку, электрический потенциал соответствующий намагничивающей силе катушки: (рис. 3.5).

–реальная катушка заменяется тонким проводящим слоем (медные пластинки);

–поле считается безвихревым.

Рис. 3.5.

Длина поля должна быть больше длины окна (lполя > lокна) для того, чтобы не сказывались краевые эффекты.

Процесс моделирования происходит следующим образом. С помощью специального электроинтегратора „Эгда” находят линии равного электрического потенциала, соответствующие силовым линиям индукции, поиск производится щупом по точкам. Точки равного потенциала соединяются. Затем картину поля дополняют силовыми линиями напряженности Н, которые строят исходя из условия получения криволинейных квадратов (силовые линии Н перпендикулярным силовым линиям В) (рис. 3.6.)

Gi – проводимость любой зоны по картине поля

85