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

233354431
воскресенье 22 апреля 2018

Главная

Гидропривод

Оборудование

Справочники

Робототехника

Машиностроение

Электропривод

Электротехника, радиотехника

Рефераты

Обмен ссылками

Поиск

КИНОблог

 


 

Форум >>>

adfun.ru

Страницы: << .... 11 12 13 14 [15] 16 17 18 19 20 .... >>

Реально доступны физические модели трансформаторов и реакторов из тех же материалов, что и оригинал (замена меди алюминием или стали одной марки другой дает несущественное отличие масштабов от единицы). При этом из (3-5) следуети, т. е. модель по размерам и скорости процессов совпадает с оригиналом и не может быть сделана малой. Поэтому электромагнитные процессы, связанные с электрическим полем в изоляции, обычно моделируют с помощью комбинированных моделей. Такая модель состоит из геометрически подобной оригиналу малой физической модели, обеспечивающей подобие собственных и взаимных индуктивностей и активных сопротивлений, и ряда присоединенных к модели конденсаторов, обеспечивающих приближенное подобие важнейших емкостей при рассмотрении оригинала как цепи с конечным числом сосредоточенных параметров.

Ниже пренебрегаем электрическим полем в изоляции. Тогда в уравнениях можно опустить члены, содержащие электрическую индукцию и диэлектрическую проницаемость. При этом вместо (3-4) имеем:

или, если в оригинале и модели одинаковы

При этом можно произвольно выбрать лишь два масштаба: 1) линейных размеров или времени; 2) одной из электромагнитных нагрузок или параметров поля.

При необходимости моделировать нелинейность свойств необходимо соблюдать дополнительное требование совпадения относительных характеристик оригинала и модели. Реально такое требование означает сохранение напряженности и индукции магнитного поля в стали

и значительное повышение плотности тока и тепловых нагрузок в малой модели. Мощность модели оказывается лишь в несколько раз меньше оригинала (что неприемлемо для практики ввиду отсутствия мощных высокочастотных источников):

где ту — масштаб объема; ms, mQ и тР — масштабы полной, реактивной и активной (потерь) мощности.

Кроме того, не во всем удается соблюсти геометрическое подобие малой модели оригиналу. Заметные трудности возникают с получением провода для малой модели обмотки. Несколько зависят от толщины свойства конструкционной стали. Заметные погрешности вносит необходимость округления малых линейных размеров, например толщины листов дю^Ърмализованной на данном предприятии. Невозможно моделировать толщину листа электротехнической стали, так как магнитные свойства такой стали существенно зависят от толщины листа и от частоты. Поэтому при практическом использовании физического моделирования для электромагнитных исследований принимают дополнительные допущения, рассмотренные ниже.

3-2. УПРОЩЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

Если задаться целью исследовать на одной модели многие различные процессы, это, как правило, приводит к теоретически несущественным, но практически непреодолимым затруднениям. Поэтому обычно изучается лишь одна из групп вопросов, необходимых для проектирования трансформатора или реактора. Сводка ряда способов моделирования дана в табл. 3-1.

Добавочные потери в проводах обмоток моделируют редко (способ 2). Трансформаторы и реакторы повышенной частоты обычно не столь велики, чтобы была необходимость в создании уменьшенной модели. В обычных силовых трансформаторах и реакторах, как правило, можно пренебречь вытеснением магнитного поля из обмоток. При этом потери от вихревых, а также от циркулирующих токов в соседних проводах поддаются более точному расчету, чем измерению. Однако даже при масштабе размеров 0,3 чрезвычайно трудно соблюдать подобие размеров провода обмотки, особенно в случае выполнения оригинала из транспонированного провода. Поэтому, как правило, при моделировании не исследуют потери в проводах обмоток. Это позволяет применить в обмотках модели любой провод с достаточно малыми размерами сечения, лучше всего многожильный высокочастотный с изолированными жилами (литцендрат) и произвольно выбирать число витков, число параллельных проводов и номинальный ток в обмотках модели,

предназначенной для исследования других вопросов. При этом, если исследуется магнитное поле вне магнитопровода, необходимо соблюдать распределение витков по сечению обмотки, подобное оригиналу.

При моделировании добавочных потерь в обмотках с учетом вытеснения магнитного поля, например в обмотках из листа или шин, необходимо соблюдать условия (3-7), т. е. частота тока в модели должна быть обратно пропорциональна квадрату масштаба линейных размеров модели, а масштаб плотности тока может быть выбран произвольным исходя из удобства измерений. В такой модели, а особенно в модели для исследования циркулирующих токов, необходимо обращать внимание на соответствие геометрических размеров и расположения переходов и транспозиций в модели оригиналу. Ничтожные на первый взгляд отклонения здесь могут сильно исказить результаты (такой случай встречался на практике) .

При исследовании распределения тока по параллельно соединенным относительно большим частям обмотки, основной размер каждой из которых превышает несколько сантиметров, часто можно пренебречь ролью активных сопротивлений. В этом случае нет необходимости соблюдать масштаб времени и можно испытывать малую модель при частоте 50 Гц. Например, еще в 1956 г. на Московском электрозаводе (МЭЗ) под руководством Г. С. Спува таким образом успешно исследовано распределение токов в параллельно соединенных группах катушек броневого реактора.

Поле вне магнитопровода обычно исследуют, пренебрегая искажением процессов в магнитопроводе (способ 3 в табл. 3-1). Это позволяет применять в модели такую же электротехническую сталь, как в оригинале. Кроме того, для облегчения работы с моделью часто ее магнитопровод делают стыковым. В случаях, когда можно пренебречь влиянием вихревых токов в деталях конструкции на магнитное поле или же, наоборот, принять, что поле полностью вытесняется из детали, нет необходимости соблюдать масштаб времени в (3-7) и можно проводить измерения при частоте 50 Гц. При существенной, но конечной роли магнитного поля вихревых токов необходимо соблюдать условия (3-7). Если вдобавок важна нелинейность магнитной характеристики стали, toj необходимо выполнить почти нереальные условия повы-

шения плотности тока в малой модели по сравнению с оригиналом (3-8)—например, способ 1 в табл. 3-1. В последнем случае, как показано в [3-7], можно приближенно заменить эти нереальные требования покрытием стальных массивных деталей конструкции модели слоем меди- определенной толщины, определяемой соответственно характеристиками стали.

Добавочные потери в элементах конструкции до сих пор были областью наибол^е^їіирокого использования малых физических моделей крупных трансформаторов (способ 3 в табл. 3-1). Наиболее распространенный масштаб такого моделирования ;

т. е. частота источника для питания модели=400-^-500 Гц. При этом реактивную мощность модели часто компенсируют с помощью батарей конденсаторов. Для измерения поля,, местных и полных потерь и нагревов удается использовать примерно те же методы и приборы, что и для измерений при обычной промышленной частоте.. Масштаб ^0,15 прияк2,5 кГц, применявшийся в некоторых отечественных работах по физическому моделированию трансформаторов, сейчас используют редко из-за трудностей изготовления очень малых моделей и измерений на них. Кроме того, чем меньше размеры модели, тем больше роль поверхностного слоя стальных деталей, свойства которого отличаются от свойств стали в глубине детали (рассмотренное в [3-8] удаление этого слоя электролитическим способом на практике не применяется из-за трудностей технологии).

Наибольшие трудности при моделировании вызваны нелинейной зависимостью индукции в стали от напряженности поля. Повышение плотности тока в модели согласно (Зг8) привело бы к быстрому недопустимому нагреву обмотки модели. Применяемое увеличение коэффициента заполнения сечения обмотки"модели медью-за счет относительно меньшей электрической изоляции с избытком компенсируется снижением плотности тока при замене масляного охлаждения в оригинале воздушным в модели. Использование в модели водяного охлаждения связано со значительными неудобствами и прак^ тически не применяется. Поэтому остается по существу один путь — выполнять модели со значительно сниженной индукцией и вводить в результаты расчетные поправки [3-14], основанные на теоретических зависимо-

 

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