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

233354431
суббота 24 февраля 2018

Главная

Гидропривод

Оборудование

Справочники

Робототехника

Машиностроение

Электропривод

Электротехника, радиотехника

Рефераты

Обмен ссылками

Поиск

КИНОблог

 


 

Форум >>>

adfun.ru

Страницы: << .... 14 15 [16] 17 18 19 20 21 22 23 24 .... >>

стях (§ 10-5). Часто удается обойтись вообще без поправок [3-9].

Даже относительно грубое, без поправок, физическое моделирование поля и добавочных потерь в сложных стальных деталях обычно гораздо точнее и достовернее расчета и математического моделирования, требующих чрезвычайных упрощений формы деталей и не учитывающих местные вырезы, ребра, изгибы и тому подобные особенности оригинала.

Процессы в ненасыщенном магнитопроводе сильно зависят от магнитных свойств электротехнической стали. Эти свойства, особенно в холоднокатаной стали, существенно зависят от толщины пластин и скорости пе-ремагничивания. Поэтому при моделировании процессов в стали магнитопровод практически всегда изготавливают из стали той же марки и толщины, что и оригинал, и испытывают при той же частоте. При этом сохраняются неизменными коэффициент заполнения и средняя магнитная проницаемость для магнитных потоков, перпендикулярных плоскости пластин, но не моделируются вихревые токи, вызванные этими потоками, а также вихревые токи в обмотках и других частях модели (способ 4 при =1 в табл. 3-1). В случае учета таких токов, например при исследовании потерь от поля рассеяния в крайнем пакете стержня магнитопровода, приходится выполнять модель рассматриваемого узла с размерами, близкими к оригиналу.

Пренебрегая указанными вихревыми токами, вместо -(3-7) при неизменной толщине пластины имеем:

тде — потери в стали, а — основные потери в обмотках в рассматриваемом режиме.

Для модели трансформатора, где основные потери в обмотках от намагничивающего тока ничтожно малы, повышение плотности тока не играет роли, а в реакторах или электромагнитах приходится резко уменьшать немагнитные зазоры в модели и, следовательно, занижать магнитные потоки вне магнитопровода. Для относительного увеличения этих потоков в модели можно выполнить ее магнитопровод с резко уменьшенным коэффициентом заполнения, но при этом снижается средняя

магнитная проницаемость магнитопровода в поперечном направлении и не моделируются магнитные потоки, перпендикулярные пластинам.

При замкнутой (без зазоров) не сильно насыщенной магнитной системе без заметной погрешности можно пренебречь магнитными потоками вне стали. Тогда нет нужды соблюдать подобие обмоток и деталей конструкции, что существенно облегчает изготовление модели. Если вдобавок совсем не учитываются магнитные потоки, пер? пендикулярные пластинам стали, то можно произвольно выбирать размер магнитопровода в направлении, перпендикулярном пластинам, и еще больше облегчить модель (способ 6 в табл. 3-1). Минимальная толщина исследуемого пакета, как и в аппарате Эпштейна, ограничена чувствительностью и потреблением измерительных приборов и погрешностями от потоков вне стали.

Важные погрешности при моделировании магнитных систем связаны с преувеличенной ролью в малой модели технологических факторов и отклонений. В частности, если не принять специальных мер, в модели непропорционально велики зазоры в стыках шихтовки, «гребенка» пластин у немагнитных зазоров, доля части пластин у их кромок, имеющая сниженные магнитные свойства от наклепа при резке, роль неоднородности стали и т. п. Поэтому нужно шихтовать модель в один лист и особо следить за тщательностью резки и отжига пластин и сборки магнитопровода.

■ Подобные модели широко и успешно использовались для иследования разных способов шихтовки с косыми и прямыми стыками и различных схем разветвленных и многорамных магнитных систем. В последнем случае иногда пренебрегают ролью углов и моделируют только соотношение длин и сечений участков магнитопровода, т. е. по существу собирают магнитную цепь с сосредоточенными параметрами [3-10]. Если соотношения сечений не дробные, то такую модель удается быстро и почти без затрат изготовить из уже исследованных в аппарате Эпштейна и ставших, ненужными образцов хорошей стали.

При насыщенном магнитопроводе, если необходимо исследовать потери в стали, применяют только условия (3-9), т. е. ту же сталь при той же частоте, что в оригинале. Радиальный размер обмоток модели выполняют меньше, чем в оригинале, только за счет повышения

коэффициента заполнения и допустимого нагрева. При заданном сечении обмоток размеры, массу и мощность модели удается еще несколько снизить за счет непропорционального уменьшения сечения стали. Однако модель, предназначенная для длительной работы с насыщенной

•сталью, оказывается все же весьма большой и тяжелой. Например, в модели мощного реактора, управляемого поперечным подмагничиванием, чтобы получить среднее поле порядка 200 кА/м, тороидальная обмотка управления при плотности тока 3 и коэффициенте заполнения 0,4 должна иметь средний радиальный размер а=200 кА/м: мм. Следовательно,

если принять отношение диаметра стержня, к диаметру отверстия в нем равным лишь 1,5, то радиус отверстия для размещения этой обмотки будет 2-0,17 м-1,25= =0,43 м, диаметр стержня около 1,5 м и наружный диаметр рабочей обмотки более 2 м.

Если нужно определить лишь влияние насыщения некоторой части стали магнитопровода на магнитное поле вне него, можно выполнить модель относительно небольшой за счет сильного снижения коэффициента заполнения сечения магнитопровода сталью [3-15] (способ 5 в табл. 3-1). Плоскопараллельная или осесимметричная магнитная система набрана из пластин электротехнической стали толщиной, чередующихся с немагнитными изоляционными прокладками толщиной (рис. 3-1). Примем, что кривая индукции стали состоит лишь из прямолинейных участков (рис. 3-2) :

т. е. что динамическая магнитная проницаемость стали либо бесконечна, либо равна магнитной постоянной.

Тогда средняя индукция в магнитопроводе связана с напряженностью магнитного поля Н соотношениемоткуда

где —коэффициент заполнения.

Из (3-11) следует, что если в модели коэффициент заполнения в несколько раз меньше, чем в оригинале, то и средняя индукция насыщения модели будет во столько же раз меньше:

Следовательно, вместо неудобного условия = ==1 имеем подобие магнитного поля в оригинале и в малой модели при приемлемой плотности тока

При таком моделировании отличие реальной характеристики стали от кусочно-линейной в модели более заметно, чем в оригинале. Возникают искажения поля

у поверхности магнитопровода модели из-за заметных промежутков между соседними пластинами стали. Совершенно не моделируются магнитные потоки, перпендикулярные плоскости листов, и поэтому не соблюдается подобие поля вблизи концов плоскопараллельной магнитной системы (вблизи лобовых частей обмоток). Для некоторого снижения погрешностей можно выполнить модель из стали или сплава с более резким изломом магнитной характеристики; поставить у концов плоскопараллельного магнитопровода несколько пластин стали подряд без изоляционных прокладок между ними (см. рис. 3-1,6); загнуть края пластин, пронизать пластины нормальными к ним стальными нитями (иглами, проволоками, стержнями, гвоздями). При беспорядочном (одинаковом для всех направлений) расположении нитей появляется принципиальная возможность приближенного моделирования трехмерного поля. В подобной модели необходимо иметь достаточно насыщенную сталь, т. е. напряженность поля должна быть порядка десятков килоампер на метр и модель не может быть сделана малой по абсолютным размерам. Поэтому такое моделирование полезно для исследования крупных магнитных систем.

Механические напряжения и вибрации трансформаторов и реакторов относительно редко изучают на масштабных физических моделях ввиду больших трудностей в одновременном соблюдении подобия продольных и изгибных деформаций и перемещений и трения разных видов. Известно лишь, что в лаборатории фирмы «Дженерал электрик» (США) успешно исследовано распространение воздушного шума от макета бака трансформатора при различных ограждениях в масштабе ==1/7 [3-11]. Использование результатов испытаний уже изготовленных трансформаторов и реакторов для новых изделий применяется чрезвычайно широко. При анализе таких данных и для их корректировки, кроме рассмотренных критериев подобия, часто используют так называемые «законы роста».

3-3. ЗАКОНЫ РОСТА ТРАНСФОРМАТОРОВ И РЕАКТОРОВ

В сериях трансформаторов соотношения размеров и электромагнитные нагрузки относительно мало зависят от мощности. Это дало основание М. Видмару [1-6]

 

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