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: << .... 28 29 [30] 31 32 33 34 35 36 37 .... >>  

кальной линии и ход процесса ближе к рассчитанному на основе первого подхода, а не второго. Если учесть это обстоятельство, то в случае при

синусоидальном напряжении вместо эпюр индукции по рис. (6-10,б получаем эпюры, показанные сплошными линиями на рис. 6-11 для случая и =

=1,4 Тл. На этом же рисунке пунктиром показаны эпюры индукции из [6-16], рассчитанные для высококачественной холоднокатаной стали толщиной 0,32 мм при частоте 50 Гц и амплитуде индукц5ій^Тл. Как видно, в течение примерно трети всего периода (от со£=0 до 30°, от 150 до 210°, от 330 до 360° при отсчете углов по синусоиде напряжения) процесс происходит как при линейной кривой намагничивания стали, т. е. с одновременным изменением индукции во всем сечении листа стали. В течение примерно четверти периода (от=30 до 75° и от 210 до 255°) появляется и еще в течение четверти периода (от =105 до 150° и от 285 до 330°) исчезает зона плавного перехода от индукции =—1,4 Тл до. Эта зона, обусловленная конечной магнитной проницаемостью стали, имеет ширину около 6/3=0,1 мм. Она заменяет собой бесконечно тонкую границу, имеющую место при прямоугольной магнитной характеристике. Процессы в этой зоне являются промежуточными между рассчитанными по первому и по второму подходам. Наконец, в оставшейся 1/6 части периода (от=75 до 105° и от 255 до 285°) имеет место перемещение указанной зоны в глубь листа в соответствии с прямоугольностыо магнитной характеристики. Составляющие квадрата действующего напряжения за указанные доли периода равны соответственно:

в результате потери от вихревых токов оказываются не в 1,5 раза больше, чем при расчете по линейной магнитной характеристике, а лишь в 1,2—1,25 раза больше для рассмотренной стали и в 1,35 раза больше для стали толщиной 0,5 мм [6-16]. При повышении частоты этот коэффициент приближается к 1,5. Если при расчете потерь от вихревых токов при линейной магнитной характеристике учитывать поверхностный эффект по (6-37), то разница в результатах расчета по линейной и прямоугольной магнитным характеристикам станет еще больше (рис. 6-12).

Из приведенного анализа, формул и примера видно, что значительная часть потерь, обычно относимых к дополнительным, является в действительности потерями от вихревых токов.

Для напряженности поля расчет по линейной магнитной характеристике оказывается внутренне противоречивым, если не учитывать поверхностный эффект. Несложный метод учета поверхностного эффекта имеется только для синусоидальной индукции при линейной кривой намагничивания, от которой характеристика реальной стали далека. Использование прямоугольной магнитной характеристики дает возможность не слишком сложно решать многие задачи при несииусоидальном напряжении и при импульсном намагничивании. К недостаткам расчета по прямоугольной характеристике следует отнести отсутствие простого решения для процесса при внезапном отключении обмотки. При прямоугольной петле возможно мгновенное исчезновение напряжения и тока в обмотке. в действительности сталь не может иметь равную нулю динамическую магнитную проницаемость, и поэтому вихревые токи в стали будут, затухать с некоторым опозданием. Кроме изложенных двух подходов к расчету вихревых токов в листе стали,

Возможно много других более сложных, в том числе соответствующих петле гистерезиса в виде параллелограмма, учитывающих доменную структуру стали и т. д. При любой форме кривых намагничивания, петель гистерезиса и кривых тока или напряжения возможны численные решения, например, по методам, изложенным в [6-16]. Приведенные формулы [(6-51), (6-57), (6-64), (6-73) и др.] следует использовать для грубой оценки потерь и напряженности магнитного пшщ (особенно при быстрых процессах перемагничивания), "когда нет соответствующих опытных данных.

Чем ближе петля гистерезиса к прямоугольной, тем ближе фактический процесс к рассчитанному по второму подходу. Однако в реальных материалах, даже имеющих практически прямоугольную петлю гистерезиса, процессы сложнее рассмотренных. В частности, при быстром перемагничивании существенно явление, которое называют магнитной вязкостью [6-19].

При наличии относительно близких опытных данных для пересчета потерь от одного режима к другому в случае одинакового изменения магнитной индукции АВ различие между разными формулами существенно сглаживается. Например, при всех формах кривых напряжения, показанных на рис. 6-10, встречаются коэффициенты только от 1,5 до 2,0 и отклонения от среднего коэффициента 1,73 не превышают ±15%—меньше, чем разброс параметров стали.

Для оценки потерь от вихревых токов в заданном сложном режиме желательно использовать опытные данные, по возможности наиболее близкие к этому режиму не только по амплитуде индукции, но и по скорости перемагничивания (т. е. по частоте) и характеру кривых. Для пересчета потерь от режима к режиму целесообразно применять простейшую формулу типа (6-32), в которую входит действующее напряжение на обмотке.

6-5. ПОТЕРИ ПРИ НЕСИНУСОИДАЛЬНОЙ ИНДУКЦИИ

Для оценки потерь при несинусоидалыюй периодической индукции, имеющей за период один минимум и один максимум, удобен проверенный экспериментально метод .[6-14]. Он основан на следующих допущениях:

1. Потери в стали состоят лишь из двух слагаемых — потерь на гистерезис и вихревые токи.

2. Потери на гистерезис за период не зависят от формы кривой индукции и определяются лишь двумя факторами: максимальным

изменением (перепадом) индукции за период и

так называемой постоянной составляющей индукции

), где и —экстремальные значения средней по

толщине листа индукции в стали.

3. Потери на вихревые токи пропорциональны квадрату действующего напряжения , индуктированного в обмотке.

4. В течение частей периода, когда индуктированное напряжение б обмотке отсутствует, никаких потерь в стали нет.

Предполагается, что известны потери при синусоидально изменяющейся индукции любой нужной частоты и амплитуды, а также разделение потерь на гистерезисные и вихревые согласно (6-11) или (6-12) и зависимость потерь от подмагничивания (от постоянной составляющей индукции). За базу для расчета принимаются потери при синусоидальной индукции с таким же изменением индукции за полупериод и, следовательно, с такими же ги-стерезисными потерями , как и в реальном процессе. Изменение индукции определяется по среднему индуктированному напряжению

Действующее напряжение, квадрату которого пропорциональны потерн на вихревые токи, можно выразить через среднее напряжение и коэффициент формы кривой напряжения . Учитывая, что согласно (6-77) средние напряжения эквивалентной синусоиды и реальной кривой одинаковы: и что для синусоиды

коэффициент формы , на основе (6-11) по-

лучаем:

где все параметры с индексом «син» относятся к реальной частоте.

При больших значениях , т. е. при сильно искаженной кривой напряжения, скорость процесса синусоидального перемагничивания при частоте f значительно ниже скорости реального процесса. Это часто бывает при прерывистой кривой напряжения.

Если кривая напряжения прерывистая, т. е. участки времени в течение которых индукция в стали меняется, чередуются с участ-

камй, в течение которых напряжение Отсутствует и индукция неизменна, то к рассматриваемому процессу ближе синусоидально-изменяющаяся индукция с периодом , чем с периодом Т (рис. 6-13). Поэтому, используя допущение 4, рекомендуется ввести приведенную частоту

определить по характеристикам стали или по (6—12), (6-13) соответствующие этой частоте потери и соотношение при амплитуде индукции и умножить результат, полученный по формуле (6-78), на долю времени, в течение которого есть напряжение.

При этом расчете коэффициент формы кривой напряжения, определяемый только для периода, оказывается заметно ближе к 1,11, чем при расчете его для периода Т, т. е. взятый за основу для пересчета режим с синусоидальной индукцией ближе к реальному режиму перемагничивания стали.

Если напряженность или индукция магнитного поля содержит значительную постоянную составляющую, потери заметно больше, чем при ее отсутствии. Приняв согласно допущению 3, что эта составляющая не влииет на потери от вихревых токов, вместо (6-78) получаем:

где■—потери при синусоидальной индукции и при-

веденной частоте (вместо реальной частоты );

— отношение потерь при наличии постоянного подмагничива-ния к потерям при его отсутствии в случае синусоидальной индукции с амплитудой частотой; — коэффициент формы кривой индуктированного напряжения за период

Для упрощенной оценки потерь при отсутствии постоянной со-ставлящей можно использовать понятие «эквивалентная частота» Это такая частота, при которой синусоидально меняющаяся индукция имеет такую же амплитуду, как максимальная реальная индукция , и расчетные потери от вихревых токов за период при отсутствии вытеснения поля равны расчетным потерям за период при реальной кривой. Тогда из условий

где / — реальная частота;— коэффициент формы кривой реального (не приведенного) напряжения; "— потери при синусоидальной индукции, имеющей частоту и амплитуду . Подстановка по (6-83) в аппроксимацию (6-13) и использование последней в выражении потерь (6-83) при сохранении индукции дают формулу, из которой особенно явно видно влияние несинусоидальности на потери в стали:

Если кривая индукции имеет несколько экстремумов за период, т. е. кривая напряжения несколько раз за период меняет знак, то для грубой оценки потерь можно: разделить реальную кривую индукции на несколько участков по времени (интервалов) между соседними экстремумами; принять, что потери за период равны сумме потерь на отдельных участках; считать, что потери на каждом участке за цикл такие же, как потери за цикл при многократном и непрерывном повторении кривой индукции, соответствующей этому участку, но с чередованием роста и уменьшения индукции. Тогда средние за период потери равны сумме потерь на отдельных участках, вычисленных по формуле (6-80). При этом остается относительно большой произвол в определении коэффициента йпост и метод может давать большую погрешность. Поэтому такую грубую оценку потерь можно рекомендовать только при невозможности экспериментального исследования макета или опытного образца изделия.

Таким образом, для определения потерь как при повышенной частоте, так и при несинусоидальной индукции желательно знать не только долю гистерезисных потерь, но и зависимость потерь от амплитуды индукции и от частоты для синусоидально изменяющейся индукции. Иногда такие данные приводят в каталогах на сталь. При отсутствии этих данных для оценок потерь можно использовать

 

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