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: << .... 55 56 57 58 [59] 60 61 62 63 64 65 >>

ранее допущениям в пределах каждого шага (Ь+с) внешнее поле равномерно — пунктирная линия на рис. 11-8,г. Как обычно, принимаем магнитную проницаемость стержня и стенки, бака бесконечной большой. Тогда их влияние может быть учтено с помощью неограниченного ряда отражений обмотки от поверхностей стержня и стенки бака. Такая система шин аналогична системе, рассмотренной выше на рис. 11-6, причем размерам d и I на рис. 11-8,а и в соответствуют размеры а и а+е на рис. 11-6. Аналогия особенно наглядна,

Рис. 11-8. Равномерные обмотки трансформатора, находящиеся в радиальном магнитном поле.

а — эскиз расположения обмоток; б — участок сечения одной из обмоток; в — эквивалентная система шин; г — эпюра радиального поля в рассматриваемой обмотке; сплошная линия — поле с учетом влияния вихревых токов; штрих-пунктирная — поле без учета вытеснения; пунктирная — поле без учета влияния вихревых ток»в. принятое дли расчета.

если рис. 11-8 повернуть на 90°. Размеры 6 и с на этих рисунках идентичны. Следовательно, можно использовать полученное ранее решение, заменив .в формулах а/е на dj(l—d) и |3 на рф- Расстояние I между стержнем и баком является некоторой эффективной длиной магнитных силовых линий радиального поля. Обычно эта длина в несколько раз больше радиального размера обмотки d. Поэтому можно принять d<C/, что соответствует а<Се в формулах (11-31)—(11-34). Тогда последняя формула принимает более простой вид:

^ = (т- + 1)/(т~£> + 1)- <п-35)

Это условие соответствует допущению о неизменности радиального потока, пронизывающего обмотку. Так как при Ь>6 вихревые токи уменьшают поле внутри провода, то для сохранения полного потока должно увеличиться поле в промежутке между соседними проводами: #с>#е=#0. Увеличение поля тем заметнее, чем больше fc/б и Ь/с. Зависимость кВыт от Рф и 6/с, рассчитанная по указанным формулам при замене в них р на рф> приведена на рис. 11-9,

причем b — высота провода без изоляции; а—толщина провода без изоляции; е — толщина изоляции провода на обе стороны; с — осевой размер канала вместе с толщиной, изоляции провода и кдтушки. Потери, подсчитанные обычным методом без учета вытеснения поля, следует умножить на коэффициент &BVT. Нижняя кривая (&выт при b/c=j=0) соответствует кривой зависимости кф от рф. Видно, что

при типичных для рассматриваемых обмоток значениях Ь/с около 1—2 расчет по методу Фильда приводит к занижению добавочных потерь от радиальной составляющей поля примерно вдвое, если ф =3, и в 5 раз, если

Рис. 11-9. Зависимость коэффициента £Выт = Рвыт/рв (применяемого для расчета потерь от радиальной составляющей поля) от относительного размера провода

Принятое допущение приводит к некоторому завышению

расчетных потерь. Например, если и dj7=0,2,

т. е. то это завышение равно 10—15%. При относи-

тельно широкой обмотке (d//>0,3), что может иметь место в реакторах и броневых трансформаторах, следует пользоваться формулами (11-31)—(11-34) или кривыми на рис. 11-7, подставляя в них вместо.

Оценка погрешности расчета потерь от радиальной составляющей индукции без учета вытеснения поля показала, что при частоте 50 Гц и высоте медных проводов до 16 мм эта погрешность не превышает 7%. Поэтому, как правило, при промышленной частоте вытеснение поля можно не учитывать.

Для крайних катушек обмоток, потери в которых относительно велики и потому представляют особый интерес, приведенные рассуждения и метод расчета не вполне применимы. Здесь для магнитного потока имеется «обходный путь» рядом с обмоткой, и поэтому для крайней катушки допущение о неизменности радиального потока

В пределах высоты неправомерно и расчетные

потери могут превысить действительные более чем на 10—15%. Для более точного аналитического' решения в этом случае необходимо рассматривать поле как двухмерное, что приводит к резкому усложнению задачи.

Если число проводов в радиальном направлении мало (я=1, 2), следует рекомендовать метод Фильда с учетом различия напряженности с разных сторон провода. Расчетные формулы и вспомогательные кривые приведены в [1-12 и 11-4]. Расчет потерь в проводе из прямоугольной трубки дан'в [11-11].

11-4. ПОТЕРИ ПРИ СИЛЬНОМ ПОВЕРХНОСТНОМ ЭФФЕКТЕ

Рассмотрим случай, когда частота тока, для которого рассчитываются потери, столь велика, что «глубина проникновения» в несколько раз меньше ширины провода Ь, т. е. . Тогда

в средней части сечения провода тока нет, а в поверхностном слое провода линейная плотность тока равна тангенциальной напряжен-

Рис. 11-10. Многослойная обмотка (а) и эпюры осевой индукции (б) и плотности тока в ней (е) при высокой частоте

ности магнитного поля. При этом основные потери в несколько раз меньше добавочных, поэтому деление токов на основные и вихревые не помогает расчету. На рис. 11-10 показаны эпюры осевой индукции и плотности тока в проводах многослойной обмотки, имеющей тонкую межвитковую изоляцию, к торцам которой прилегают ненасыщенные ярма, в опыте КЗ трансформатора. При указанных условиях поле рассеяния имеет только осевую составляющую. По закону полного тока напряженность магнитного поля в каналах и q, прилегающих к слою q, равна соответственно

где п — число слоев. Токи внутренней и наружной поверхностей проводов слоя q равны . Потери в слое q можно

выразить через эти токи:

где— длина витка.

Полные потери в обмотке равны сумме потерь всех слоев:

При такой же результат вытекает из формул (11-29) или

(11-33). В частности, при и

выражение полных потерь принимает вид:

Из (11-36) видно, что потери не зависят от толщины провода и прямо пропорциональны числу слоев п. Следовательно, самой выгодной является однослойная обмотка (например, намотанная на ребро), а размер следует выбрать наименьшим допустимым по конструктивным и технологическим соображениям. При этом, как видно из кривой fepj на рйс. 2-10, потери минимальны при

В непрерывной, дисковой или винтовой обмотках, имеющих каналы между соседними проводами в осевом направлении, и в обмотках из круглого провода рассмотренный эффект немного слабее благодаря распределению тока по большей части периметра сечения провода.' Однако и в этих случаях при выгоднее однослой-

ная обмотка с минимальными зазорами в осевом направлении. . Можно рекомендовать также двойные или многократно концентрические и чередующиеся обмотки.

11-5. ОЦЕНКА ПОТЕРЬ В ОБМОТКАХ ИЗ ФОЛЬГИ

При обмоіке, выполненной из широкой полосы фольги или ленты, поперечный магнитный поток почти полностью оттесняется вихревыми токами даже при частоте 50 Гц. Для расчета распределения тока, можно мысленно разбить обмотку на ряд участков, соединенных параллельно, и использовать методы расчета на ЭВМ, например [9-7]. Ниж.е описан метод упрощенной оценки потерь [11-12] вдвух-обмоточном трансформаторе с равновысокими концентрическими обмотками (рис. 11-11 ,а). Магнитная проницаемость магнитопровода и стенки бака бесконечна. Каждая обмотка состоит из тонких полос, соединенных последовательно и равномерно распределенных по сеченню каждой обмотки. Ширина полос равна высоте обмоток. Вихревые токи, вызванные поперечным полем рассеяния, концентрируются в торцевых частях (тонких слоях) обмоток, создавая эффект перераспределения части тока нагрузки к торцам обмоток. Слоистая структура таких обмоток почти не оказывает влияния на распределение токов, так как линии вихревых токов не перерезаются слоями изоляции между витками, вихревые токи могут замыкаться по ширине фольги. Наличие изоляции между витками учитываем введением эквивалентного удельного сопротивления— коэффициент заполнения сечения обмотки фольгой. Тогда эквивалентная «глубина проникновения» поперечного магнитного поля в обмоткиу их торцов будет. Кривизна обмоток не учитывается, и электромагнитное поле в области, занятой обмотками, считается плоскопараллельным. Предполагаем сначала, что поперечная составляющая поля рассеяния Нх отсутствует во всей области / (рис. 11-И,а), т. е. во всем сечении обмоток и каналов. Следовательно, продольная составляющая Ну неизменна по высоте обмоток. Строго говоря, такое положение может иметь место, если удельная проводимость материала обмоток бесконечно велика (р=0) и каналы между обмотками отсутствуют. При указанных допущениях эпюра напряженности продольного поля Ну имеет вид трапеции, повторяющей по форме эпюру МДС обмоток (рис. 11-11,6). Полученное осевое магнитное поле в области / является граничным условием для области //.

Влияние ферромагнитных поверхностей на поле в области // можно учесть отражениями обмоток с токами от них. Отражение от поверхностей 3 и 4 дает бесконечный ряд знакочередующихся источников поля с периодом , где—ширина окна по рис. 11-11,« (такое поле соответствует также полю многократно-концентрических обмоток из фольги с соответствующим—см. ниже—уменьшением периода).

Для последующих расчетов эпюру .продольного поля Hv представим в форме тригонометрического ряда

где п==\, 2, 3, ..., оо — номер пространственной гармоники поля.

Для упрощения выкладок ограничимся рассмотрением случая, когда ферромагнитные поверхности (3, 4) вплотную прилегают к обмоткам, а радиальные размеры обмоток одинаковы: Тогда n= 1, 3, 5, ..... и

где— напряженность поля в канале,

 

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