Библиотека технической литературы. Книги, программы, статьи, схемы и др.

233354431
понедельник 23 апреля 2018

Главная

Гидропривод

Оборудование

Справочники

Робототехника

Машиностроение

Электропривод

Электротехника, радиотехника

Рефераты

Обмен ссылками

Поиск

КИНОблог

 


 

Форум >>>

adfun.ru

Страницы: << .... 6 7 8 9 [10] 11 12 13 14 15 16 .... >>

4) экспериментальная проверка основных положений, промежуточных операций, (правильности упрощающих допущений) и конечных результатов;

5) представление полученного решения в виде простых формул, таблиц или графиков, облегчающих практическое использование результатов и оптимизацию параметров.

При этом Я- Б. Туровский относит не только физическое, но и математическое моделирование и даже мысленный эксперимент к этапу экспериментальной проверки. Приведенная классификация более всего подходит к четко поставленной задаче разработки общего аналитического метода расчета, тогда как в более узких задачах все решение может быть сведено к двум или даже к одному этапу с ответом в виде одного числа. Во многих случаях решение следует начинать с мысленного эксперимента, а иногда даже с физического. Более того, часто именно из результатов испытаний вытекают новые задачи, требующие экстренного решения.

Из расчетных приемов следует обратить особое внимание на следующие:

1. Представление реальной сложной системы источников поля, например, токонесущих обмоток — источников МДС в виде мощных источников простой формы, результаты действия которых поддаются несложному точному расчету, и слабых источников сложной формы, влияние которых достаточно лишь грубо оценить.

2. Разделение реального сложного поля на области несложной формы, границы между которыми заранее приняты известными и неизменными, причем границы либо непроницаемы для силовых линий, либо являются эквипотенциалями. Таким способом задача расчета поля сводится к расчету магнитной или электрической цепи.

3. Введение воображаемых широких (полностью перекрывающих торцы обмоток) ненасыщенных торцевых ярм, непосредственно прилегающих к торцам обмоток, принимаемых равномерными. Это позволяет решать многие задачи, связанные с перевозбуждением.

4. Расчет поля в области вблизи источников при простейших граничных условиях, а затем использование результатов этого расчета в качестве граничных условий для удаленных областей, не содержащих источников.

5. Введение воображаемых бесконечно широких полупространств «с бесконечной магнитной проницаемостью

или электрической проводимостью в области, где поле относительно слабое. Это позволяет применять метод тригонометрических рядов. Расстояние между полупространствами выбирается таким, чтобы ряды быстро сходились.

Требования к точности решения на практике часто необоснованно завышают. Погрешность результата определяется только наибольшими из погрешностей, вносимых на отдельных этапах [2-18]. Нерационально тратить силы и время на снижение погрешности расчета до значений менее 50—20% (редко 10%) наибольшей из следующих величин: 1) нормированного допуска для конечного параметра; 2) изменения параметра из-за допустимого отклонения свойств материалов, технологических режимов, геометрических размеров или расположения частей; 3) погрешности определения исходных данных; 4) погрешности расчета других слагаемых конечного параметра; 5) избыточного запаса в конечном параметре; 6) погрешности расчета, в котором будут использованы результаты решения данной задачи. Например, будут резко (на один-два порядка) отличаться требования к точности расчета коэффициента трансформации регулируемого электропечного и прецизионного измерительного трансформаторов. Если не учитывать возможное осевое смещение обмоток с раздельной прессовкой, то достаточно очень грубого расчета суммарных осевых сил при КЗ, так как главная погрешность вызывается смещением. При отсутствии достоверного метода расчета нагрева от неравномерно распределенных потерь не нужна высокая точность расчета местных потерь на участках витка в отдельном проводе дисковой катушки. Шунтирующие (без отбора мощности) и дугогасящие реакторы и трансформаторы напряжения имеют столь большой запас по механической прочности обмоток, что достаточно грубой оценки усилий в обмотках, и расчет обычно не нужен. Если потери в баке, определенные с точностью ±20%, в 10 раз больше потерь в прессующих кольцах, то повышение точности расчета последних выше 70—50% не влияет на точность определения суммарных потерь и, следовательно, при наличии большого запаса в нагреве колец излишне.

Трудоемкость решения сильно зависит от квалификации специалистов. Чем выше квалификация, тем более простым и изящным путем удается решить поставлен-

ную задачу. Важны также психологические аспекты. Например, быстрее и точнее будет выполнен расчет по методу, который разработчику кажется более наглядным. Наглядность метода решения во многом определяет его практическое использование, требуемую квалификацию исполнителя и легкость проверки, возможность переноса метода на другие аналогичные задачи. При таком решении гораздо реже встречаются ошибки, особенно в исходных данных и в конечном результате. Простой и понятный метод расчета часто является основой предложений по методам борьбы с нежелательными явлениями.

Здесь уместно привести несколько высказываний инженера и математика акад. А. Н. Крылова: «Вычисление должно производиться с той степенью точности, какая необходима для практики, причем всякая неверная цифра составляет ошибку, а всякая лишняя цифра — половину ошибки ... Многие техники полагают, что чем вывод формулы сложнее, тем большего доверия она заслуживает, упуская часто из виду те грубые положения и допущения, которые формулой воспроизводятся, — из лебеды нельзя получить пшеничной муки, как ее ни перемалывай ... Математика, подобно жернову, перемалывает то, что под него засыпают, — и вот на эту-то засыпку прежде всего и должен смотреть инженер ... Настоящий инженер должен верить своему глазу больше, чем любой формуле» и слова инженера-практика П. А. Титова молодому А. Н. Крылову: «Да, мичман, твои формулы верные: видишь, я размеры назначил на глаз — сходятся» (Крылов А. Н. Мои воспоминания. — М.: изд-во АН СССР, 1945, с. 116, 111 и 84).

2-4. МЕТОД МОДЕЛИРОВАНИЯ ПОЛЕМ ТОКОВ ПРОВОДИМОСТИ

Различные по физической природе поля могут описываться однотипными математическими уравнениями. Например, в [2-6] приведена таблица аналогии параметров (потенциал, градиент, свойства среды, плотность потока, интенсивность источника, проводимость поля) в безвихревых полях шести видов: электростатическом, тока проводимости (стационарном электрическом), магнитостатическом, тепловом, поле потока жидкости, гравитационном. Это дает возможность вместо искомого поля исследовать поле другой природы, которое легче изучать в лабораторных условиях. Широкое распростра-

нение получили серийно изготавливаемые компактные установки для математического моделирования различных двухмерных статических безвихревых (потенциальных) полей стационарным электрическим полем в электропроводящей бумаге — интеграторы ЭГДА (название обусловлено тем, что установка разрабатывалась для моделирования потоков жидкости на основе электрогидродинамической аналогии). Трехмерные и сложные двухмерные безвихревые поля моделируют в электролитической ванне [2-5]. Во всех этих случаях относительно легко не только создать нужные токи или потенциалы на границах исследуемой области, но и измерить потенциалы или их градиенты (напряженности поля) и найти эквипотенциали [2-19]. Специально для моделирования выпускается электропроводящая бумага со светлым покрытием, на котором хорошо видны линии от карандаша, служащего зондом. Иногда для моделирования плоскопараллельного поля в качестве проводящей среды используют металлическую фольгу.

Для моделирования магнитного поля скалярному электрическому потенциалу модели можно поставить в соответствие скалярный или векторный магнитный потенциал оригинала. Эквипотенциалям модели в первом случае соответствуют эквипотенциали магнитного поля оригинала, а во втором — границы трубок магнитного потока (магнитные силовые линии) оригинала. По второму методу удобнее моделировать источники поля [2-20] — токам в оригинале соответствуют токи, вводимые в модель извне. При этом магнитной проницаемости оригинала соответствует удельное сопротивление модели, магнитной индукции — напряженность электрического поля, энергии магнитного поля — мощность, рассеиваемая в модели. Рассмотрим аналогию в относительно простом случае плоскопараллельного поля. Для оригинала и модели имеем соответственно:

гДе индекс.«м» относится к Модели; —плотность то* ка, вводимого в модель на длине— размер модели в направлении оси z, например толщина бумаги или глубина ванны; при малом размере 1Ш вместо параметра используют удельное поверхностное электрическое сопротивление, иногда называемое сопротивлением на квадрат; в оригинале плотность тока откуда по

(2-3) А=Аг. Сравнение (2-33^, (2-35) с (2-34), (2-36) показывает возможность ука&нной аналогии, например:

причем практически коэффициент моделирования Св определяется не по (2-38), а по измерению на модели для задачи, имеющей простое и точное теоретическое решение, — чаще всего по измерению тока модели и напряженности в равномерном поле.

Подробная таблица соответствия параметров и коэффициентов моделирования приведена в [2-20]. Таким образом, вихревое магнитное поле обмоток удается моделировать безвихревым полем токов проводимости.

Для введения в модель тока, соответствующего заданному распределению витков по сечению обмоток оригинала, нужно иметь относительно много отдельных «точечных» токовводов. При исследовании поля вдали от обмоток или при простых обмотках требуемое число токовводов не слишком велико и этот способ практически применяется. Однако имеется другой способ введения распределенных токов, значительно расширяющий возможности моделирования, — способ конденсаторного слоя (с электропроводящей бумагой, стеклом и фольгой) . Пример показан на рис. 2-5. Установка для такого моделирования широко применяется при исследованиях и проектировании трансформаторов и реакторов [2-20].

При повышенной частоте или резко уменьшенной толщине диэлектрика А можно было бы моделировать поле с учетом вихревых токов и поверхностного эффекта в проводящих деталях. При переменном токе частотой f в оригинале и fм в модели потенциалы, токи и индукции или напряженности в выражениях (2-33) — (2-36) будут комплексными. Плотность тока в оригинале в дан-

 

Библиотека технической литературы теперь находится по адресу http://bamper.info

При использовании материалов с сайта ссылка на spravka.w6.ru обязательна

                 Наша кнопка:

Copyright © 2008 Spravka

  bigmir)net TOP 100Яндекс цитированияКупите рекламу от 5 центов за клиента!Рейтинг@Mail.ruПокупаем рекламу. Дорого.Rambler's Top100ПРОДВИЖЕНИЕ и РАСКРУТКА 
WEB сайта (сайтов) в сети ИнтернетМЕТА - Украина. Рейтинг сайтов.



Москаленко 1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20  
Зимин 1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28   29   30   31   32   33   34   35   36   37   38  
Лейтес 1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28   29   30   31   32   33   34   35   36   37   38   39   40   41   42   43   44   45   46   47   48   49   50   51   52   53   54   55   56   57   58   59   60   61   62   63   64   65