Здавалка
Главная | Обратная связь

Розрахунок розгалуженого магнітного кола постійного струму



Для магнітного кола відповідно номеру варіанту (табл. 6-2) і зображеного на

мал. 6.1-6.10, виконати наступне:

1.Накреслити еквівалентну схему, указавши на ній напрямки магнітних потоків і магніторушійних сил.

2.Скласти систему рівнянь за законами Кирхгофа.

3.Визначити магнітні потоки в стрижнях і значення магнітної індукції в повітряному зазорі.

 

Розміри магнітного кола зазначені в мм. Крива намагнічування задана у вигляді таблиці

(табл. 6-1)

 

Таблица 6-1

В, Тл 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0
Н, А/м

 

Таблица 6-2

  Передостання цифра шифру Остання цифра шифру
І1  
Число витків W1 0,5
1,6
2,7
3,8
4,9
I2  
Число витків W2 0,1
2,6
3,7
4,8
5,9
Номер малюнку   6-1 6-2 6-3 6-4 6-5 6-6 6-7 6-8 6-9 6-10

 

       
 
 
   

 

 
 

 

 


 

 
 

 

 


 

 
 

 

 


 

Методичні вказівки до виконання завдання

 

Для визначення магнітних потоків магнітне коло розбивають на однорідні ділянки, кожна з яких виконана з певного матеріалу й має однаковий перетин уздовж всієї своєї довжини.

Треба визначити довжину lk та перетин Sk в м2 .

Задаючись різними значеннями магнітної індукції в межах(0 2)Тл, визначають потоки в стрижнях сердечника. За значеннями магнітної індукції знаходять напруженість магнітного поля ділянок. Для феромагнітних ділянок напруженість поля визначають по кривій намагнічування.

Застосовуючи рівняння, складені по другому законі Кирхгофа, знаходять магнітну напругу Uм між двома вузлами для кожного значення магнітного потоку. Результати обчислень заносять у таблицю. На підставі результатів обчислень будують графіки залежностей

Ф1 =f1 (Uм);

Ф2 =f2 (Uм);

Ф3 =f3 (Uм).

По графіках визначають те значення магнітної напруги Uм , при якому виконується перший закон Кирхгофа для магнітного кола (∑Ф=0). Потоки, що відповідають цій магнітній напрузі, є шуканими величинами.

 

Приклад розрахунку

Для магнітного кола (мал. 6.11)накреслити еквівалентну схему, указавши на ній напрямки магнітних потоків і магніторушійних сил;скласти систему рівнянь за законами Кирхгофа та

визначити магнітні потоки в стрижнях і значення магнітної індукції в повітряному зазорі.

Вихідні дані для розрахунку:І1=15A; w1= 200; I2= 10А, w2= 150

 
 

 


1.Еквівалентна схема заміщення магнітного кола

 
 

 


 

 
 
Мал. 6-12

 


I1w1 =F1 –магниторушийна сила(МДС)першої котушки

I2w2 =F2 –магниторушийна сила(МДС)другої котушки

 

2. Система рівнянь за законами Кірхгофа для магнітного кола

 

1 + Ф2 + Ф3 =0 -для вузла „а”

 

I1w1 = H1l1 + H3l3 - для першого контуру

 

I2w2 = H2l2 + H02l02 -H3l3 - для другого контуру


3.Визначення геометричних розмірів ділянок кола

 

 
 

 


Довжина середньої магнітної лінії першої ділянки

l1=(25+80+25+25+150+25+25+80+25)* 10-3=0,46м.

 

Довжина середньої магнітної лінії другої ділянки

l2= l′2 + l′′2 = (25+50+25+25+140+25+25+50+25)* 10-3=0,39м.

 

Довжина середньої магнітної лінії третьої ділянки.

l3=(25+150+25)*10-3=0,2м.

 

Перетин першої ділянки S1 =50*10-3 60*10 -3 =3*10-4 м²;

 

перетин другої ділянки S2 =50*10-3 60*10 -3 =3*10-4 м²;

 

перетин третьої ділянки S3 =50*10-3 60*10 -3 =3*10-4 м².

 

4.Визначення магнітної напруги Umab

У даному магнітному колі два вузли(a і b) і три гілки. Отже, вузлова магнітна напруга

Umab = - H3l3 .

 

Тоді рівняння, складені за законами Кирхгофа, запишуться так:

 

I1w1 = H1l1 - Umab - для першого контуру

I2w2 = H2l2 + H02l02 + Umab - для другого контуру

 

Загальним для всіх гілок є вузлова магнітна напруга Umab , тому ії приймають за аргумент при побудові залежностей Ф1 =f1 (Umab);Ф2 =f2 (Umab);Ф3 =f3 (Umab):

 

Umab = H1l1 - I1w1

Umab = I2w2 -H2l2 - H02l02

 

Задаючись значеннями індукції Вk, по кривій намагнічування визначаємо відповідні значення напруженості поля Нk і магнітної напруги Umab k.

Результати обчислень заносимо в таблицю.

Наприклад, для значення індукції В=0,4Тл напруженість поля Н=200 А/м, тоді магнітна напруга першої гілки

Umab = H1l1 - I1w1 =200*0,46 -2400= -2308 А .


Магнітна напруга другої гілки

Umab = I2w2 -H2l2 - H02l02 ,

 

де H02 - напруженість поля у повітряному зазорі, що знаходиться по формулі

= =32*104 А/м,

 

μ0 =4π*10-7 Гн/м– магнітна проникність вакууму,

 

μ =1 – відносна магнітна проникність повітря.

 

Тоді

Umab = 1500-200*0,39 - 32*104* 10*10-3 = -1778А.

 

 

Магнітна напруга третьої гілки

Umab = - 200*0,2= -40А .

 

5.Магнітні потоки гілок

Ф1 1*S1 ; Ф2 2*S2 ; Ф3 3*S3 .

 

Для значення В=0,4Тл

Ф1 = 0,4*3*10-4 = 1,2*10-4 Вб ,

Ф2 = 0,4*3*10-4 = 1,2*10-4 Вб ,

Ф3 = 0,4*3*10-4 = 1,2*10-4 Вб .

 

6.Таким же чином розраховуються магнітні напруги та магнітні потоки гілок для інших значень індукції В

 

Таблиця 6-3

В,Тл Н,А/м Перша гілка Друга гілка Третя гілка
Umab Ф1*10-4 , Вб Umab Ф2 *10-4 , Вб Umab Ф3 *10-4 , Вб
-2400
0,4 -2308 1,2 -1778 1,2 -40 1,2
0,8 -2216 2,4 -5025 2,4 -80 2,4
1,2 -1963 3,6 -8425 3,6 -190 3,6
1,6 -606 4,8 -12760 4,8 -780 4,8
2,0 6,0 -20274 6,0 -3000 6,0

 

7. По даним таблиці 6-3 строяться графіки залежностей (мал. 6-14)

 

 

Ф1 =f1 (Umab);Ф2 =f2 (Umab);Ф3 =f3 (Umab):

 

 


 

 

 

 


Із графічних побудов випливає, що рівність Ф2 + Ф3 = Ф1 виконується

при Umab ≈ - 400А . Значення магнітних потоків , що відповідають цій магнітній напрузі також визначаються за графіком : Ф1 =4,8* 10-4 Вб; Ф2 =0,8* 10-4 Вб; Ф3 =4* 10-4 Вб.

 







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.