Динамо-машины  Статические характеристики элементов 

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 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127

Вследствие того, что абсолютная магнитная проницаемость стали [I - ИоИт. где относительная магнитная проницаемость [х зависит от величины магнитной индукции на данном участке магнитопровода, полученная схема замещения представляет собой разветвленную электрическую цепь с нелинейными сопротивлениями.

Располагая основной кривой намагничивания примененного в конструкции ферромагнетика (стали), по схеме замещения сравнительно просто можно найти величину н. с, требующуюся для создания заданной величины магнитного потока Ф в воздушном зазоре; обратная задача решается методом последовательных приближений.

Для упрощения расчета учет потоков рассеяния часто выполняют с помощью экспериментальных расчетных коэффициентов k (k gt; 1). Тогда схема замещения (рис. 75, а), как и схемы замещения многих других конструкций, весьма упрощается и превращается в последовательную электрическую цепь (рис. 75, б), для которой Ф = Фо = Фж, = Фжг и т. д.

Величина магнитного потока в рабочем воздушном зазоре (фд = Ф) для этого случая определяется из выражения второго закона Кирхгофа для магнитных цепей:

Ф= г. -,J , -+-, (120)

Км. в -г Км. Ж1 ~г Км. Ж2 ~г Км. жз ~г

-i, (121)

Р Ml? -LP .4- feWi + + tor raquo;.3 +

причем

/-ж, = Ф..ж,: = Ф,;, (122)

где [лз , - относительная магнитная проницаемость для каждого участка /, которая определяется по кривой намагничивания и зависит от величины индукции В, = -

Следовательно, для определения магнитного потока необходимо решить следующую систему уравнений:

1- -х= + Iw + Iw + Iw+-

2. IWe = ФР, e,

3. Ф = Ф (/ш, + Iw + /ш, з i----).

Последнее уравнение системы представляет собой как бы уравнение суммарной кривой намагничивания.

Решение данной системы уравнений можно вьшолнить либо аналитически (аппроксимируя кривую намагничивания), либо гнироко распространенным графическим приемом.

Рис. 76. К расчету схемы замещения магнитной цепи, приведенной на рис. 72, б:

и - с перестройкой масштаба осей; б - с использованием приведенной суммарной кривой намагничивания; 6 - с непосредственным использованием кривой намагничивания

const

При графо-аналитическом методе расчета вначале строится суммарная кривая намагничивания (рис. 76, а).

Переменная Н в соответствии с законом полного тока заменяется переменной

1ж1 ~ fmimi,

а переменная В заменяется переменной

По полученным i кривым Ф = f [Iwi) для каждого из участков магнитопровода путем суммирования абсцисс (так как Ф = = const) строится суммарная кривая намагничивания

Ф = Ф (/ laquo;1 + /ш + Iw + ).

Затем от начала координат по оси абсцисс откладывается отрезок соответствующий н. с, создаваемой обмоткой электромагнита, а от конца отрезка под углом а = arcctg R к отрицательному направлению оси абсцисс проводится прямая, наклон которой характеризует величину магнитного сопротивления воздушного зазора. Точка пересечения этой прямой с суммарной кривой намагничивания и определит значение магнитного потока Ф, соответствующего заданным величинам н. с. обмотки и воздушного зазора.

Меняя последовательность построений, можно этим же методом найти и н. с. Iw, требуемую для создания заданного значения магнитного потока при заданной проводимости воздушного зазора. Очень удобной модификацией этого метода является предложенное Б. С. Сотсковым построение, не требующее предварительной перестройки координатных осей и позволяющее вести расчет по приведенной суммарной кривой намагничивания (см. рис. 76, б).

Построение суммарной приведенной кривой намагничивания выполняется на основании следующих рассуждений. Намагничивающую силу в уравнении I системы уравнений (123) относят к длине одного из участков магнитопровода, допустим сердечника, длина которого 1ж тогда

Ыж 1ж1 1ж1 hici яс]

где h - удельная н. с. обмотки, отнесенная к /ж,;

Нж, - напряженность магнитного поля в сердечнике;

- приведенные напряженности магнитного поля в каждом из участков магнитной цепи (фиктивная расчетная величина), причем

Нж, = = Ф = f-/- , (124)

При определении угла необходимо учитывать масштаб осей.