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

Нв - приведенная к сердечнику Z, напряженность магнитного поля в воздушном зазоре, фиктивная расчетная

величина

Я: = -р = ф = -(125)

Жг жт

Для определения величины Нж. необходимо при фиксированных значениях Вж, вычислить соответствующие значения индукции для i-x участков магнитной цепи:

ВВ, (126)

а затем по основной кривой намагничивания для этого значения Ba, (если материал отдельных участков магнитной цепи один и тот же) определить напряженность магнитного поля

Затем, умножив полученные значения Нщ на отношение

длин --- [см. выражение (124)1, определим искомые значения Нж- Отрезки Нж , Нж и т. д. (см. рис. 76, б) необходимо при фиксированном значении Вж отложить вправо от основной кривой намагничивания, что позволит получить точку а суммарной приведенной кривой намагничивания.

Определяя для ряда значений Вж, величины Нж, Нж, и т. д., получают ряд точек (б, е и т. д.), по которым строят суммарную приведенную кривую намагничивания:

Вж, = Ф {Нж, + Нж. + Нж, + ).

В этом случае прямая проводится под углом Р = arctg Gg-

до точки пересечения В с суммарной приведенной кривой нама-.-гничивания.

В частном случае, когда 8ж = const, система уравнений (123) значительно упрощается и отпадает необходимость построения суммарной приведеннон кривой намагничивания.

Действительно, в этом случае будем иметь следующую систему уравнений:

= IW + IWs,

I We == ФР . в] I Wж = ФЯм. ж.

которая после приведения, т. е. деления всех членов уравнений на /да, примет вид

Нж = Ч gt; Фж),

(127)

где последнее уравнение является уравнением основной кривой намагничивания, а 1 представляет собой среднюю длину магнитной силовой линии всего магнитопровода. Прямая воздушного зазора в этом случае будет

иметь угол

наклона у

а значение

Рис. 77. Некоторые формы воздушных зазоров;

а - прямоугольные параллельные поверхности; б - форма магнитного поля для этого зазора; в - коническая заточка

= arctg

магнитного потока (или величина Iwe) будет определяться точкой пересечения ее с основной кривой намагничивания (рис. 76, в).

Определение проводимости воздушного зазора по конструктивным данным электромагнита, как уже отмечалось, является одной из главных трудностей расчета магнитной системы. Выражение (95) является приближенным даже для самой простейшей формы воздушного зазора - зазора между параллельно расположенными плоскими стальными поверхностями (рис. 77, а). Ошибка в сторону увеличения проводимости возникает из-за наличия так называемых краевых магнитных потоков или потоков выпучивания (пунктирные линии на рис. 77, б).

Точный аналитический расчет проводимостей воздушного зазора, который базируется на методах теории поля, весьма трудоемок, поэтому обычно применяют более простые графические методы.

Для многих форм магнитных зазоров составлены расчетные выражения полуэмпирического характера, к которым прежде всего следует обращаться. Так, для определения проводимости воздущного зазора, показанного на рис. 77, е, рекомендуется выражение

4. ВРЕМЯ СРАБАТЫВАНИЯ И ОТПУСКАНИЯ РЕЛЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Время срабатывания реле постоянного тока можно представить двумя составляющими:

i/npoe - время трогания, т. е. промежуток времени, за который ток в обмотке нарастает до значения тока срабатывания (якорь реле в течение этого промежутка времени неподвижен); - время движения якоря, т. е. время, за которое он совершает полное перемещение (в случае реле с разомкнутыми контактами - до их замыкания). Время отпускания также состоит из двух аналогичных составляющих.

Конструктивными мерами можно добиться увеличения времени срабатывания реле до 0,1-0,2 сек и более. Такие реле замедленного действия применяются, например, в телемеханических системах, Б защитных устройствах, которые должны реагировать на аварийные режимы в качестве реле времени. Для систем же автоматического регулирования необходимы быстродействующие реле. Повышению быстродействия способствует уменьшение массы подвижных частей и применение шихтованного сердечника. Для увеличения времени срабатывания, наоборот, желательно применять сплошной сердечник с малым удельным сопротивлением, а также надевать на сердечник массивные медные кольца или гильзы (короткозамкнутые обмотки). Наведение токов в коротко-замкнутых обмотках и вихревых токов в массе сердечника будет по закону Ленца сопровождаться торможением нарастания магнитного потока, что увеличит время трогания.

Очень действенны схемные методы, которые позволяют довести время срабатывания почти до 1 сек, а в случае применения ПТР - до нескольких минут. Эти методы основаны на ускорении или замедлении нарастания тока в обмотке за счет переходных процессов в соответствующих схемах при подключении к источнику постоянного тока.

На рис. 78 приводится несколько примеров таких схем.. В схеме, изображенной на рис. 78, б, последовательно с обмоткой реле включено добавочное сопротивление Гдоп и одновременно повышено питающее напряжение на величину AU = /Лп Для сохранения прежней величины установившегося тока в обмотке / . При этом постоянная времени цепи, которая в исходной схеме

(рис. 78, а) была равна = теперь становится равной = = -гт~- gt; т. е. уменьшается. Следовательно, скорость нарастания

Г доп

тока в обмотке увеличивается и время трогания уменьшается.