Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Трехфазные цепи, нелинейные магнитные и электри....doc
Скачиваний:
40
Добавлен:
14.04.2019
Размер:
4.67 Mб
Скачать

2.3. Типовой расчёт разветвлённой магнитной цепи методом двух узлов

Пример 2-5.

  1. Рассчитать магнитную цепь (рис. 2.17) методом двух узлов и определить .

  2. Для принятых положительных направлений магнитных потоков и заданных направлений МДС составить систему уравнений по законам Кирхгофа и сделать проверку рабочего режима.

Дано:    ;     ;   ;     ;   ;     ;   ;     ;   ;     ;   ;   ;   .

Магнитные свойства стали, из котрой изготовлены магнитопроводы, определяются кривой намагничивания , котрая дана в табл. 2.2.

Таблица 2.2

0

20

40

60

80

120

200

400

600

800

1200

0

0,45

0,75

0,93

1,04

1,18

1,33

1,47

1,53

1,57

1,6

Решение

1 ) На основе рис. 2.17 составляем схему замещения (рис. 2.18). Направления МДС определяем по правилу правой руки. Обозначим направления магнитных потоков.

2) В расчёт введём магнитное напряжение между двумя узлами , общее для всех трёх параллельных ветвей, и построим вебер-амперные характеристики для каждой ветви в зависиомости от этого напряжения . Для этого воспользуемся кривой намагничивания (табл. 2.2), и для каждой точки выполним рассчёты:

; ;

; ;

; .

Таблица 2.3

0

0

0

0

0

0

61,5

21

20

0,45

35

21,6

3,4

1

58,1

22

40

0,75

59

36

6,8

2

54,7

23

60

0,93

73,4

44,6

10,2

3

51,3

24

80

1,04

82

50

13,6

4

47,9

25

120

1,18

93,2

56,6

20,4

6

41,1

27

200

1,33

105

63,8

34

10

27,5

31

400

1,47

116

70,5

68

20

-6,5

41

600

1,53

120,8

73,4

102

30

-40,5

51

800

1,57

124

75,3

136

40

-74,5

61

1200

1,6

126,4

76,8

204

60

-142,5

81

Для третьей ветви подсчитать невозможно, пока не будет определён ток , поэтому третью характеристику не будем рассчитывать. Все данные расчёта удобно свести в табл. 2.3, где , . По данным табл. 2.3 построим вебер-амперные характеристики и (рис. 2.19).

Рис. 2.19

3) Рабочий режим определяется первым законом Кирхгофа для магнитной цепи, поэтому с учётом дополнительного условия   получим:

.

Потребуется дополнительная суммарная характеристика , где , которую построим следующим образом. Задаваясь некоторым значением общего по графику определяем , удваиваем это значение и вычитаем 20, получаем одну точку суммарной характеристики. Затем задаёмся ещё несколькими значениями и получаем ещё несколько точек, по которым построим суммарную характеристику так, чтобы она пересекалась с характеристикой , где будет рабочая точка А (рис. 2.19).

Для повышения точности расчётов графики можно ограничить по оси в небольшом диапазоне предполагаемого расположения рабочей точки А, получив при этом более удобный масштаб .

Через рабочую точку А проводим вертикаль до пересечения с осью , где получим истинное значение =30 А. При пересечении вертикали с соответствующими кривыми получим значения магнитных потоков: ;              . Магнитный поток третьей ветви:

4) Зная и , можно определить ток из вторго закона Кирхгофа:

.

Магнитная индукция:

.

По заданной кривой намагничивания (табл. 2.2) определим напряжённость магнитного поля . Но т. к. в таблице нет рассчётного значения , то можно считать, что в интервале между двумя соседними точками зависимость линейная и, исходя из этого, рассчитать значение следующим образом:

.

Для ближайшими точками в кривой намагничивания будут: , ; , .

Рассчитаем ток в третьей обмотке:

5) Проверка законов Кирхгофа для рабочего режима.

Подсчитаем магнитную индукцию каждой ветви, и по кривой намагничивания (табл. 2.2) определим соответствующее значение напряжённости магнитного поля:

;

;

;

;

Подставим значения в уравненния по второму закону Кирхгофа.

Погрешность для графических методов расчёта – в допустимых пределах.

Примечания.

1. Если в расчёте получили магнитный поток отрицательный, то это означает, что истинное его направление противоположно выбранному. При проверке рабочего режима по законам Кирхгофа необходимо учитывать, что – симметричная характеристика, т. е. . Для отрицательного магнитного потока магнитная индукция – отрицательная, – отрицательная.

2. Падение магнитного напряжения в воздушном зазоре нужно подсчитывать следующим образом: .