Методические указания к решению задачи 39

Решение этой задачи требует знаний закона полного тока примени­тельно к магнитным цепям, влияние ферромагнитного сердечника на ток намагничивания катушки, понимания физических процессов, проте­кающих в цепях со сталью, влияния воздушного зазора на магнитное сопротивление, порядка построения векторных диаграмм цепей со сталью согласно выбранного масштаба.

ПРИМЕР 22. Обмотка катушки с сердечником из электротехнической стали марки 1211 имеет 190 витков (рис.70). Определить величину переменного тона в катушке, и коэффициент мощности, если U = 220 В; f = 50 Гц.

П остроить векторную диаграмму. Дано: а = 50 мм; b = 300 мм; h = 300 мм; m = 200 мм; δ = 0,2 мм; f = 50 Гц.

Решение:

1. Определяем амплитудное значение магнитной индукции

где

2. Средняя длина магнитной силовой линии

3. Пользуясь таблицей 3, определяем напряженность магнитного поля в сердечнике из электротехнической стали марки 1211.

При B_m = 1,3 Тл; H = 1140 А/м

4. Напряженность магнитного поля в воздушном зазоре определяем по формуле:

5. Для определения намагничивающего тока воспользуемся законом полного тока

, откуда

6, Действующее значение намагничивающего тока

где ξ = 1,2 – поправочный коэффициент, зависящий от формы кривой тока (рис. 71).

7. Определяем потери в стали

где g – масса сердечни­ка в кг

где γ_ст = 7,8 т/см³; P_10/50 = 3,3 Вт/кг – из таблицы 28.

Таблица 28

Марка стали	1211	1212	1311	1511	1512
P10/50, Вт/кг	3,3	3,2	3,1	1,6	1,4

8. Определяем активную составляющую тока в катушке

9. Общий ток катушки

10. Коэффициент мощности цепи со сталью

φ = 79°45; δ = 10°15

11. Вычислим амплитуду магнитного потока

12. Для построения векторной диаграммы (рис.72) выбираем масштабы:

- по магнитному потоку M_Ф = 1∙10^-3 Вб/см

- по напряжению M_U = 100 В/см

- по току M_I = 1 А/см

Начинаем построение с вектора . Под углом δ в сторону опережения , проводим в масштабе тока вектор I тока цепи. Проекция вектора I на вектор даст вектор намагничивающего тока. Под углом φ = 79°45 в сторону опережения вектора тока проводим в масштабе напряжения вектор напряжения , прикладываемого к зажимам цепи. Вектор э.д.с. самоиндукции находится в противофазе вектору напряжения и равен ему по величине.

Методические указания к решению задач 40-41

Решении этих задач требует знаний характеристик установившихся и переходных режимов, 1-го и 2-го законов коммутации, длительности пе­реходных процессов, зависимости постоянной времени от параметров цепи, методики определения значений величины, изменяющейся в период пе­реходного процесса, порядка построения графиков переходного процесса, согласно выбранным масштабам.

ПРИМЕР 23. При включении обмотки возбуждения (рис.73) машины на повышенное напряжение в цепи обмотки возбуждения протекает переходный процесс. Произведя

расчет, построить график из­менения тока возбуждения во времени по следующим данным:

U _b = 320 В; R = 2,2 Ом; R_b = 1 Ом; L_b = 2,2 Гн.