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: << .... 37 38 [39] 40 41 42 43 44 45 46 47 .... >>

ставляющие тока. При необходимости магнитное поле от этих составляющих, имеющихся, например, в переходах между витками или катушками по рис. 4-4,а, можно оценить такими же способами, какими рассчитывается поле отводов. В винтовой обмотке осевая составляющая тока равномерно распределена по всей окружности (длине витка) и по радиальному размеру обмотки, т. е.. как бы по трубе, имеющей размеры обмотки. До сих пор такой расчет для обмоток других видов не требовался. Более того, в подавляющем большинстве трансформаторов общего назначения (кроме крупнейших повышающих) часто пренебрегают даже магнитным полем отводов, обычно легко рассчитываемым. Поле отводов можно определить, используя методы, разработанные для прямолинейных неограниченно длинных токопроводов, для поля рассеяния трансформаторов или для ограниченных по длине отрезков прямолинейных проводов или шин, соответствующих токоведущим частям электрических аппаратов [2-17].

7. При расчете -поля в данном осевом (в случае круглых обмоток) или в перпендикулярном проводам (в случае прямоугольных или овальных обмоток) сечении трансформатора (или реактора) считается, что все другие сечения точно такие же, т. е. поле двухмерное (осе-симметричное или плоскопараллельное). Для трехмерных задач в качестве универсальных методов можно использовать объемную электролитическую ванну [2-5] и метод вторичных источников [2-8]. Метод сеток в трехмерной задаче чрезвычайно громоздок для расчета. При отсутствии ферромагнитных и проводящих тел (кроме обмоток с известными токами) принципиально легко рассчитать поле при любой форме обмоток и отводов интегрированием по источникам поля. В практически очень важном случае винтовых обмоток с большим шагом («сходом винта») расчет проводят несколько раз соответственно различным осевым сечениям реальных обмоток, каждый раз считая, что обмотка имеет вид прямого кругового цилиндра или прямолинейной шины. Для приближенного учета роли обмоток нескольких стержней можно провести расчет поля в данной точке от токов обмоток каждого стержня в отдельности (при отсутствии остальных) и просуммировать результаты.

Указанные допущения принимаются в подавляющем большинстве практических расчетов. Выбор одного из

двух дальнейших допущении, определяется используемыми для определения поля техническими средствами. При расчете по аналитическим формулам приходится принимать очень простые формы обмоток и поверхностей оружающих обмотки тел и простые свойства этих тел.

8. Круглые обмотки прямоугольного сечения расположены в непроводящей области пространства («окне») , ограничений плоскими (перпендикулярными оси) и цилиндрическими (соосньши обмотке) поверхностями, за которыми расположена среда с неограниченно большой магнитной проницаемостью

(рис. 8-1,с). Решение Рабинсом этой задачи в цилиндрических координатах, изложенное в [8-8], содержит функции Бесселя и интегралы от них. Распределение тока по высоте окна представляется рядом Фурье. Суммарная МДС в окне должна быть равна нулю. В работе Торсека и Пирктля, кратко изложенной в [8-9], даны формулы для случая, когда только за двумя противоположными поверхностями окна магнитная проницаемость бесконечна, а за другими двумя конечна. Принимая относительно большими размеры окна, можно получить решения для ряда других случаев (рис. 8-1,6—д). При этом для практически важного случая броневых реакторов по рис. 8-1,6 приходится оставлять тонкий стержень с равномерной фиктивной обмоткой. Ряды обычно сходятся не быстро (например, в [8-2] упоминается число членов до 170), и расчет практически возможен только при помощи ЭВМ. Другие предложенные решения (например, А. Г. Бунина и Л. Н. Конторовича [8-10]) для одного стержня с конечной магнитной про-

ницаемостыо (рис. 8-1,5), отличающиеся учетом граничных условий, видом функций и очередностью их расчета, также требуют применения цифровой ЭВМ. Особо следует отметить работу Л. А. Мастрюкова [8-11], где дано решение для круглой обмотки в цилиндрической полости (рис. 8-1,6) в проводящей среде, т. е. для реактора без стали с электромагнитными экранами. Решение дано для двух вариантов:

а) торцевые экраны (плоскости) сверхпроводящие, а боковой (цилиндрический) экран имеет конечную электрическую проводимость;

б) наоборот, проводимость торцевых экранов конечна, а цилиндрического бесконечна.

При использовании вспомогательных кривых из [8-11] в случае равномерной обмотки, находящейся в середине окна по высоте, возможен расчет интегральных параметров поля вручную. Решение для поля здесь также имеет вид рядов из произведений тригонометрических функций на функции Бесселя. Аналогичные решения Л. А. Мастрюков получил для случая магнитного экрана, т. е. для осесимметричного броневого реактора.

При математическом моделировании осесимметричного поля, например в электролитической ванне или на сеточной модели, можно было бы учесть части любой формы (в частности, прессующие кольца). Однако такое моделирование практически не освоено. Поэтому для широко применяемого моделирования магнитного поля полем токов проводимости в электропроводящей бумаге приходится не учитывать роль кривизны обмоток и других частей.

9. Радиус обмоток и поверхностей стержня, бака и других частей, учитываемых при расчете, неограниченно велик, а все осевые и радиальные размеры в осевом сечении сохраняются соответствующими реальным размерам. Это означает, что вместо поля круглых обмоток определяется магнитное поле бесконечных прямолинейных шин с сечением, тождественным сечению обмоток, окруженных параллельными им проводящими и ферромагнитными частями, сечение которых тождественно осевому сечению реальных частей (с учетом всех или некоторых из допущений 1—7). При этом можно учесть прессующие кольца, ярмовые балки, бак сложной формы (соответствующей железнодорожному габариту), массивную обмотку из медного или алюминиевого листа

(см. § 2-4). Техника моделирования на электропроводящей бумаге по второму методу .(§ 2-4) особенно проста, если имеется среда только трех видов:(бу-

мага); (вырезы в бумаге или ее граница);=0

(фольга, наклеенная на бумагу). Зона обмотки с равномерно распределенным током изображается фольгой за конденсаторным слоем или группой равномерно распределенных точечных токовводов. Для расчета интегральных параметров длина пйй#копараллельного поля считается равной средней длине витка обмоток, участвующих в рассматриваемом режиме, или фактической длине рассматриваемой части в направлении вдоль окружности.

Большинство расчетов магнитного поля для определения местных добавочных потерь и электродинамических усилий в обмотках мощных трансформаторов выполнялось с помощью малых и средних цифровых ЭВМ для плоскопараллельного поля. Для этих расчетов приходится принимать по существу совокупность допущений 8 и 9, а именно допущение 8 при бесконечно большом радиусе кривизны или допущение 9 с оговоркой о простой форме сечения обмоток и других частей, соответствующей рис. 8-1. Методы расчета плоскопараллельного двухмерного поля рассмотрены в § 8-3. Некоторые из этих методов приемлемы не только для подробного расчета с помощью ЭВМ, но и для упрощенной расчетной оценки, анализа опытных данных, приближенной проверки и корректировки результатов математического моделирования, поиска путей снижения местных потерь и электродинамических усилий и других целей, требующих наглядного расчета и быстрого ответа без обращения к ЭВМ. Элементы таких методов рассмотрены в § 8-4 и 8-5.

Для реакторов без стали и экранов, а иногда и для трансформаторов можно пренебречь влиянием намагничивания ферромагнитных частей и вихревых токов в проводящих частях.

10. В немагнитном непроводящем пространстве г= =1; 7=0) находятся обмотки заданной формы с известными токами. Магнитное поле всегда можно найти по закону Био — Савара интегрированием по источникам (по объему обмоток). Поле прямолинейной шины и поле тонкой обмотки рассмотрены в § 8-5 и 8-6. Эти случаи

часто используются как элементы упомянутых методов и самостоятельно.

При выводе формул для определения интегральных параметров и для грубых оценок бывают необходимы еще более простые соотношения. Для этих целей в дополнение ко всем перечисленным допущениям принимают следующее допущение.

11. Направление и длина всех силовых линий рассматриваемого магнитного поля или его участка заранее известны (например, все линии прямые и одинаковые по длине). Этим важнейшим простейшим методам посвящен § 8-7.

8-3. ПЛОСКОПАРАЛЛЕЛЬНОЕ ДВУХМЕРНОЕ ПОЛЕ

1 Для плоскопараллельного двухмерного поля известно довольно много решений при различных граничных условиях, полученных разными методами. В практике трансформаторостроения реально применяют почти все решения задач, показанных на рис. 8-1. Для всех них можно составить формулы с учетом конечных магнитной проницаемости и электрической проводимости окружающей среды. При бесконечно большой проницаемости или проводимости стенок прямоугольного туннеля решение имеет вид двойного ряда Фурье, при двух параллельных плоскостях в решение обычно входят тригонометрические функции и экспоненты, при одной плоскости—логарифмы и арктангенсы. Ряд методов изложен в [8-6].

Е. Г. Марквардт [2-13] исследовал поле б системе по рис. 8-1,с с учетом вихревых токов в боковой стороне окна (стенке бака) при несколько усложненном (периодическом) распределении тока по длине обмоток (вдоль «туннеля»). Впоследствии это решение было развито А. А. Березовским и др. [2-24, 13-1]. В последних случаях электромагнитное поле не является строго плоскопараллельным— неизменны вдоль координаты по длине лишь сечение устройства и свойства среды, но решение очень похоже на решение для плоскопараллельного поля. Пространственный период по длине обычно больше, чем по высоте шин, и меньше влияет на поле. Поэтому эти решения не выделены в отдельную группу, а отнесены к плоскопараллельному полю. Простейший случай из этой группы задач рассмотрен в § 8-4.

Для расчета магнитного поля реакторов с зазорами применяют метод конформных преобразований [1-27, 8-22].

Большинство промышленных расчетов поля в течение, ряда последних лет выполняется на основе формул для прямолинейной шины прямоугольного сечения (§ 8-5) с учетом отражений от стержня (рис. 8-1,6). Для такого расчета известно несколько методов приближенного учета влияния кривизщ* ^обмоток. А. П. Горбань [8-12] предложил заменить^ круглую обмотку квадратной со стороной, равной диаметру реальной обмотки. Для реактора без стали в результаты расчета радиальной составляющей индукции дополнительно вводится поправочный коэффициент Формулы относи-

тельно громоздки, и метод не получил распространения на практике.

На основе экспериментальных исследований И. С. Наяшков и В. В. Карасев [8-13] предложили ввести поправочные коэффициенты в результаты расчета радиальной индукции плоскопараллельного прля вблизи торцов пары равномерных равновысоких обмоток

где Вр и Вх — радиальная индукция с учетом и без учета кривизны; Кг — поправочный коэффициент, зависящий от в области г< <R± (рис. 8-2); г — расстояние текущей точки от оси; Rt — средний радиус внутренней обмотки; а — расстоя-

 

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