- •Содержание
- •Введение
- •Лекция №1 Общие сведения. Нагрев электрических аппаратов при длительном режиме работы
- •Нагрев электрических аппаратов при длительном режиме работы
- •Режимы нагрева аппаратов
- •Лекция №2 Нагрев аппаратов в переходных режимах
- •Лекция № 3 Электрические контакты, режимы их работы
- •Лекция № 4 Отключение электрических цепей
- •Способы гашения электрической дуги
- •Лекция № 5 Электромагниты
- •Лекция № 6 Влияние короткозамкнутого витка на работу аппаратов переменного тока. Расчет электромагнитов
- •Расчет обмоток электромагнитов Расчет обмотки электромагнита постоянного тока
- •Лекция № 7 Расчет обмотки электромагнитов переменного тока
- •Расчет силы тяги электромагнитов
- •Динамика работы электромагнита
- •Лекция № 8 Электромеханические аппараты автоматики
- •Лекция № 9 Электромагнитные реле
- •Лекция № 10 Тепловые реле. Реле времени
- •Электромеханические реле времени
- •Лекция № 11 Полупроводниковые реле
- •Лекция № 12 Контакторы и магнитные пускатели
- •Лекция № 13 Предохранители
- •Лекция № 14 Автоматические выключатели
- •Лекция № 15 Аппараты управления
- •Лекция № 16 Применение реле для защиты электроустановок
- •Лекция № 17 Датчики неэлектрических величин
- •Лекция № 18 Электромагнитные муфты управления
- •Лекция № 19 Выключатели переменного тока высокого напряжения
- •Лекция № 20 Вакуумные и воздушные выключатели
- •Лекция № 21 Трансформаторы тока и напряжения
- •Лекция № 22 Разъединители, отделители, короткозамыкатели, реакторы
- •Библиографический список
- •Контрольные работы №1 и №2
- •Введение
- •1. Контрольная работа №1
- •1.1 Задание контрольной работы №1
- •1.2. Методические указания
- •1.3. Принцип работы схемы управления двигателем постоянного тока
- •1.4. Пример выполнения контрольной работы №1
- •2. Контрольная работа №2
- •2.1. Задание контрольной работы №2
- •2.2. Методические указания
- •2.3. Пример выполнения контрольной работы №2
- •2.3.1.1. Выбор рубильника
- •2.3.1.2. Выбор максимальных токовых реле
- •2.3.1.3 Выбор магнитного пускателя
- •2.3.1.4. Выбор тепловых реле
- •2.3.1.5. Выбор предохранителей
- •2.3.2.1. Выбор автоматического выключателя
- •2.3.2.2. Выбор плавких предохранителей
- •Преобразователи частоты
- •Расчет преобразователя частоты общего назначения
- •Расчет выпрямителя.
- •Расчет параметров охладителя.
- •Расчет фильтра.
- •Расчет снаббера.
- •Вопросы по самопроверке усвоения материала
- •Список использованных источников
Лекция № 6 Влияние короткозамкнутого витка на работу аппаратов переменного тока. Расчет электромагнитов
В электромагнитах переменного тока для снижения пульсаций усилия на якоре используют короткозамкнутые витки и обмотки.
Предположим, что на рис. 5.2 ключ К замкнут. Допустим, что активные потери и магнитное сопротивление стали равны нулю.
Под воздействием переменного магнитного потока в короткозамкнутой обмотке наводится ЭДС, вызывающая токАмплитуда этого тока
(6.1)
где - угловая частота изменения потока;
- число витков;
- активное сопротивление;
- индуктивное сопротивление.
Таким образом, в магнитной цепи действуют две МДС, рабочей обмотки –и короткозамкнутой обмотки –. По второму закону Кирхгофа при принятых положительных направлениях токов имеем
, (6.2)
или это выражение с учетом (6.1) можно записать
(6.3)
Как следует из этого выражения, МДС обмотки содержит две составляющих: первая падение магнитного потенциала на рабочем зазоре и вторая
- падение магнитного потенциала на эквивалентном магнитном сопротивлении короткозамкнутой обмотки. Составляющая совпадает по фазе с потоком и поэтому- называют активным магнитным сопротивлением
Составляющая опережает поток на 90о, и сомножитель при называют реактивным магнитным сопротивлениемЕсли, то индуктивное сопротивлениемало и им можно пренебречь.
Тогда (6.3) можно записать в виде
. (6.4)
Таким образом, короткозамкнутый виток с чисто активным сопротивлением в схемах замещения представляется реактивным магнитным сопротивлением
Вектор активное падение магнитного потенциала;
реактивное падение магнитного потенциала, а полное падение магнитного потенциала, равное МДС короткозамкнутой обмотки.
Векторная диаграмма магнитной цепи показана на рис. 6.1.
Рис. 6.1. Векторная диаграмма магнитной цепи
Амплитуда магнитного потока
. (6.5)
Угол определяется из соотношения
.
Векторная диаграмма электрической цепи показана на рис. 6.2.
Напряжение сети равно сумме противоЭДС -и активного падения напряжения в катушке. Угол сдвига фаз между токомв цепи и напряжение сетиравен φ.
Рис. 6.2. Векторная диаграмма электрической цепи электромагнита с короткозамкнутой обмоткой |
Рис. 6.3. Принцип работы электромагнита переменного тока с короткозамкнутым витком |
Изменение силы во времени отрицательно сказывается на работе электромагнита. В определенные моменты времени противодействующее усилие пружины становится больше силы тяги, что вызывает отрыв якоря от сердечника. Затем по мере нарастания силы тяги якорь вновь притягивается к сердечнику. В результате якорь непрерывно вибрирует, что нарушает работу контактов. Создается шум, расшатывается магнитная система. Для устранения вибраций в электромагнитах используются короткозамкнутые витки. Наконечник полюса расщепляется, и на его большую часть насаживается короткозамкнутый виток из меди или алюминия. В результате магнитный поток в воздушном зазоре разделяется на два потока Ф1 и Ф2, сдвинутых относительно друг друга на угол φ (рис. 6.3), в результате чего результирующая сила тяги, действующая на якорь Р, в любой момент времени остается больше усилия пружины Рпрот, за счет чего и устраняется вибрация магнитной системы.