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: << .... 46 47 [48] 49 50 51 52 53 54 55 56 >>

круглой обмотки, выраженное в форме соответствующей составляющей индуктивности, дает:

где w — базисное число витков или число витков реальной обмотки, к которому отнесена индуктивность; S — площадь, занятая (в плане) данной обмоткой, S=

— осевые напряженности или индукции магнитного поля у внутренней и наружной по-

верхностей данной обмотки, отнесенные к базисной напряженности или индукции; при разных направлениях поля у этих поверхностей аир имеют разные знаки; в случае последовательного соединения частей обмотки 1 и 2 на рис. 9-5,ж или 1 и 3 на рис. 9-5,з имеем соответственно и или;

а и R — радиальный размер и средний радиус данной обмотки.

Если синусоидально изменяющиеся во времени поля у внутренней и наружной поверхностей обмотки сдвинуты по фазе на угол <р (например, при схеме зигзаг) и расчет ведется символическим методом, то слагаемое ар следует заменить на ар cos'ф. Более общий метод 262 .

расчета индуктивности рассеяния при соединении обмоток в зигзаг приведен в § 9-4.

Рассмотрим случай с переменной длиной магнитной силовой линии. В тороидальных реакторе или трансформаторе с обмотками, равномерно распределенными по окружности, трубки магнитного потока имеют вид концентрических круговых колец и их длина l=2Пр существенно зависит от расстояния текущей точки от оси р. В случае прямоугольной формы витков тонкой обмотки (рис. 9-6,а) имеем:

где h — высота витка, т. е. осевой размер тороида; R\ и jR2 — внутренний и наружный радиусы тороида.

В случае круглой формы витка (рис. 9-6,6) имеем:

где г — радиус витка; R — средний радиус тороида.

При сложной форме витка тороидальной обмотки площадь, охваченную витком, можно разбить на ряд участков прямоугольной, треугольной и секторной формы. Точные формулы для всех этих случаев даны в [1-21]. Однако эти формулы громоздки, недостаточно наглядны и требуют вычислений с высокой точностью из-за необходимости расчета разностей близких величин. Еще сильнее эти недостатки выражены в формулах для участков, занятых витками обмотки (при учете конечной толщины обмотки). Подробный анализ и примеры показывают, что для реакторов с реальными соотношениями размеров обмотки, особенно при овальной форме витков обмотки, очень мала погрешность простейшей формулы

если эффективную длину магнитной силовой- линии принять равной [1-21]:

где —площадь, охваченная «эффективным»

витком, находящимся на расстоянии а/3 от внутреннего витка обмотки; а — толщина обмотки; при многослойной обмотке размер а меняется по периметру витка, но это не мешает применять выражение (9-38) — лишь несколько усложняется расчет площади; R\ и R2— расстояния от оси тороида до ближайшей и дальней частей указанного витка; Rcv — средний радиус тороида, RCp= — относительный радиальный размер тороида,

Овальная несимметричная форма витка обмотки с двумя радиусами закругления (рис. 9-6,в), в которой радиусявляется не только эквивалентным рас-

четным, но и конструктивным размером, очень близка к формам, оптимальным по расходу материалов и потерям и по изгибающим механическим напряжениям в закругленных частях витка [1-21].

Если форма витка катушек ближе к прямоугольнику, то вместо малонаглядного выражения (9-36) можно использовать (9-38), если за длину магнитной силовой линии принять

Аналогично при круглом витке, учитывая, что и , вместо выражения (9-37),

требующего при очень точных вычислений, полу-

чаем наглядное выражение (9-38), если принять:

Формулы подобного типа, как правило, приемлемы также для индуктивности рассеяния тороидальных трансформаторов. В этом случае— площадь между витками, отстоящими на 7з толщины каждой обмотки от межобмоточного канала (показаны пунктиром на рис. 9-6,г).

Иногда бывает необходимо учитывать изменение сечения трубки магнитного потока. Например, для радиального магнитного поля в круглом цилиндрическом зазоре (рис. 1-2,6 и 8-12) высотой h между ненасыщенными частями магнитопровода при МДС iw из условия непрерывности потока следует:

'їогда по закону полного тока получаем: и по выражению индуктивности через энергию поля:

где—текущая координата по радиусу;—внут-

ренний и наружный радиусы зазора; h — осевой размер зазора;—средний радиус зазора; Вг и

ВСр — радиальная индукция на расстояниях от

оси;—ширина зазора.

Для оценки энергии знакопеременного пространственно-периодического поля в полупространстве, не содержащем источников, ферромагнитных и проводящих тел (хг>0 на рис. 8-3,а), достаточно проинтегрировать квадрат выражения напряженности (8-7) по рассматриваемому объему. При периодичности поля по оси и амплитуде единственной гармоники напряженности на границе (плоскости z=0) для участка площадью S имеем энергию:

равную энергии в слое толщинойс постоян-

ной плотностью энергии, равной плотности у поверхно-' сти полупространства. Если эпюра напряженности у поверхности несинусоидальна, то, взяв наибольшие значения напряженности и периода, получим заведомо завышенную оценку. Подобными способами удается выводить простые формулы во многих случаях.

9-4. МЕТОД МОЩНОСТЕЙ

При расчете индуктивности рассеяния или напряжения КЗ сложных трансформаторов и трансформаторных агрегатов, содержащих несколько основных, регулировочных и других частей обмоток, часто расположенных на нескольких остовах, систематически встречаются затруднения, а иногда даже ошибки, связанные со знаками слагаемых, приведением к одному числу витков и к одной мощности и т. п. Примером такого устройства может служить агрегат для питания мощной электропечи, содержащий, кроме главного трансформатора, автотрансформатор грубого регулирования, вольтодоба-вочный трансформатор тонкого регулирования и токо-ограничивающий реактор, причем каждый из этих элементов имеет свои номинальные данные; трансформатор тонкого регулирования может быть включен как согласно, так и встречно.

Особенно сложна задача в случае соединения обмотки трансформатора в зигзаг. При этом на одном стержне находятся части обмотки, включенные в разные фазы сети, и магнитная индукция в разных точках поля рассеяния имеет разные фазные углы. Следовательно, формулы токов, МДС, напряженности и индукции магнитного поля содержат комплексные числа и выражения параметров трансформатора (добавочных потерь, мощности поля рассеяния, индуктивности рассеяния) через размеры обмоток и индукцию, или токи получаются громоздкими. Для вывода формул обычным способом следовало бы разложить комплексные токи и МДС обмоток на ортогональные (во времени) составляющие, определить поле рассеяния и найти его энергию от каждой из систем этих составляющих, просуммировать результаты и затем найти индуктивность рассеяния. Однако такой вывод громоздок. Кроме того, конечное выражение индуктивности рассеяния через размеры обмоток зависит не только от принципиальной схемы соединения, но и от относительного расположения обмоток, и для каждого случая нужно выводить свои формулы. Например, вид эпюры поля получается существенно разным при очередности расположения концентрических частей обмоток 1, 2, 3 и 2, 1,3, где 2 и 3 — части обмотки, соединенной в зигзаг. Картина поля рассеяния особенно сложна в случае чередующихся частей обмоток, например 1 и 2 266

или 1 и 3, имеющих одинаковые диаметры. Проще разделить расчет на три этапа:

1) рассчитать токи в частях обмоток при заданных принципиальной схеме соединения и токе одной из сторон. Этот расчет, как правило, не вызывает существенных затруднений;

2) несколько раз рассчитать сопротивление Ко при работе пар частей обмоток, когда токи не имеют фазных сдвигов и можно испо-цьз^ать обычные известные методы;

3) определить необходимые параметры для заданного режима работы, используя метод мощностей, изложенный ниже.

Метод в равной мере относится как к индуктивно-стям, так и к активным составляющим полных сопротивлений. Поэтому далее будем рассматривать комплексные сопротивления.

Метод мощностей основан на теореме Ланжевена, по которой суммы активных и реактивных мощностей всех источников энергии равны соответственно суммам активных и реактивных мощностей всех приемников цепи. При этом в отличие от потерь, которые в пассивной цепи всегда положительны, реактивная мощность, потребляемая индуктивной катушкой (реактором) и конденсатором, имеет разные знаки. Можно показать, что реактивная мощность, входящая в сеть (цепь, устройство), равна разности средних значений магнитной и электрической энергий, запасенных в указанной сети, умноженной на удвоенную угловую частоту [9-5]. Следовательно, знак «минус» может появляться только при наличии конденсаторов (к цепям с управляемыми вентилями указанные правила могут быть неприменимы).

Таким образом, для определения сопротивления КЗ трансформатора или агрегата необходимо просуммировать реактивные мощности и потери всех его элементов в опыте КЗ и разделить результат на квадрат соответствующего тока (для получения сопротивления КЗ в омах) или на соответствующую номинальную мощность (для получения относительных реактивного сопротивления и потерь). При отделенном от основного расчета переводе конечного значения мощности в опыте КЗ в относительные величины или выражении его в виде сопротивления неизбежна четкая запись базы (номинальных тока, напряжения, мощности), к которой эти

 

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