- •Введение
- •1. Роль тепловых явлений в ЭА. Допустимые температуры нагрева.
- •8. Методы решения задач конвективного теплообмена. Теория подобия и критерии подобия в задачах конвективного теплообмена.
- •9. Закономерности теплового излучения.
- •1. Закономерности нестационарного нагрева однородного проводника.
- •3. Нагрев токоведущих систем токами короткого замыкания.
- •4. Термическая стойкость токоведущих систем ЭА.
- •1. Модели стационарных задач нагрева однородного проводника.
- •2. Нагрев плоского изолированного проводника (задача о теплопроводности плоской стенки).
- •3. Задача теплопроводности цилиндрической тепловой стенки.
- •4. Стержневой радиатор: нагрев однородного проводника сосредоточенным источником тепловых потерь.
- •5. Тепловые процессы в цилиндрическом однородном проводнике с внутренним источником тепловых потерь (нагрев катушек).
- •6. Намагничивающие катушки электромагнитных механизмов постоянного тока.
- •Тема 4. Магнитные цепи ЭА.
- •1. Электромагнитный механизм. Основные понятия и определения.
- •2. Основные методы и задачи расчёта магнитных систем.
- •4. Инженерные методы расчёта магнитных проводимостей воздушных зазоров.
- •6. Магнитные сопротивления участков магнитной системы из ферромагнитного материала.
- •7. Классификация магнитных систем.
- •8. Основные дифференциальные уравнения МС.
- •9. Распределение магнитного потока и магнитного напряжения в линейной системе при односторонних нагрузках.
- •12. Инженерные методы расчёта магнитных цепей.
- •1. Рабочий цикл электромагнитного механизма.
- •2. Энергетический баланс электромагнитного механизма постоянного тока.
- •4. Потокосцепление в МС.
- •6. Формула Максвелла.
- •9. Динамические характеристики ЭММ постоянного тока. Время движения.
- •1. Особенности электромагнитных процессов в ЭММ переменного тока.
- •2. Способы снижения пульсации силы.
- •3. Электромагнитное экранирование. Магнитные сопротивления, вносимые экраном в магнитную цепь.
- •4. Особенности расчёта магнитных систем переменного тока.
- •5. Векторная диаграмма МС переменного тока.
- •6. Электрические параметры МС переменного тока. Полная векторная диаграмма МС.
- •1. Магнитные цепи с постоянными магнитами.
- •3. Принцип действия и типы поляризованных механизмов.
- •4. Тяговые характеристики поляризованных ЭММ.
- •1. Основные уравнения электромагнитного поля. Общая характеристика методов решения уравнений поля.
- •3. Квазипотенциальные магнитные поля.
- •5. Основные положения расчёта магнитных полей методом конечных элементов.
- •1. Методы определения величины и направления сил.
- •2. Электродинамические силы взаимодействия двух отрезков с током, расположенных произвольно в одной плоскости.
- •3. Графо-аналитический метод построения эпюры сил. Определение точки приложения равнодействующей.
- •6. Расчёт ЭДУ энергетическим методом.
- •7. ЭДУ в однофазной цепи переменного тока.
- •8. ЭДУ в цепях трёхфазного тока.
- •9. Понятие электродинамической стойкости.
- •10. Индукционно-динамические силы в ЭА.
- •4. Основные закономерности переходного контактного сопротивления.
- •5. Нагрев контактов. Температура контактных площадок.
- •6. Контактное нажатие.
- •2. Основные процессы в газах.
- •3. Распространение упругих возмущений в газах.
- •4. Основные законы движения газовых потоков.
- •5. Уравнение Бернулли для адиабатных потоков.
- •6. Основные закономерности газовых потоков в адиабатных условиях.
- •1. Роль дуги в коммутации электрических цепей.
- •3. Низкотемпературная плазма. Элементарные процессы в плазме. Свойства плазмы.
- •5. Стационарная дуга в неподвижной среде. Статические вольт-амперные характеристики дуги.
- •6. Модели динамической дуги. Динамические вольт-амперные характеристики дуги.
- •7. Электродуговое размыкание электрической цепи постоянного тока.
- •8. Устойчивость дуги в цепи постоянного тока.
Ку = 0,7 ÷0,8
3)определение обмоточных данных (d, dп, w) Задано: Fк, Uэл
F = J |
у |
w = |
U эл |
w = |
U элSc |
w |
|
|
|||||
к |
|
r |
|
ρτ lсрw |
|
|
|
|
|
|
|
Sc = FкUρэлτ lср
d = 4πSc
Диаметр d приводится к размеру dст, соответствующему ГОСТ. Вместе с диаметром dст в справочнике находится диаметр dп.
Sсрасч |
= |
πd 2 |
|||||||
|
ст |
||||||||
|
|
|
|
|
4 |
|
|
||
Кзрасч = |
|
Scрасч w |
|||||||
|
|
|
bк hк |
||||||
|
|
|
|
|
|||||
w = |
Кзрасчbкhк |
|
|||||||
|
|
Sсрасч |
|||||||
Проверочные операции: |
|
|
|
|
|
|
|
||
1) |
|
|
|
|
lсрw |
|
|||
r = ρτ |
|
||||||||
|
Sсрасч |
||||||||
|
|
|
|
|
|||||
2) |
|
U эл |
|
|
|
||||
F = |
w |
||||||||
|
|||||||||
к |
|
r |
|||||||
|
|
|
Напряжение Uэл принимается из стандартных значений – 110 В или 220 В, иногда другие. Полученное значение МДС сравнивается с заданным значением.
Марки обмоточных проводов – ПЭЛ, ПЭВ и др.
Тема 4. Магнитные цепи ЭА.
§1. Электромагнитный механизм. Основные понятия и определения.
Электромагнитный механизм есть техническое устройство, предназначенное для выполнения механической работы за счёт запасов энергии в магнитном поле при ограниченном перемещении магнитного элемента.
Wист →Wмагн → Амех
δн < δ < δк
6 |
Ðñ |
|
d |
|
1 |
|
|
|
|
Ð |
2 |
|
|
|
5 |
|
|
|
F |
3 |
u |
|
4 |
33
1 – якорь; 2 – сердечник; 3 – основание; 4 – намагничивающая обмотка; 5 – рабочий воздушный зазор; 6
– система пружин (источник силы сопротивления) Основные соотношения:
1. Характеристика электрической цепи
|
|
u = r i + L di |
= r i + dψ |
||
|
|
к |
dt |
к |
dt |
|
|
|
|
||
2. |
Магнитное состояние (магнитные процессы) |
|
|||
|
|
|
ψ = f (i,δ ) |
|
|
|
|
|
ψ = wΦ |
|
|
|
y |
|
dê |
|
|
|
|
|
|
|
d2 |
|
|
|
|
|
d1 d |
|
|
|
|
|
í |
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
B |
|
|
H
Магнитное состояние выражается семейством кривых намагничивания. 3.
Р = ∂Wмагн
∂q
В частном случае:
q = δ
Wмагн = 12ψ i
4.
P = ma = m dvdt > Рс
По быстродействию все электромагнитные механизмы относятся к инерционным устройствам. 5. Тепловые процессы
i2 rк →Wтп - тепловые потери
§2. Основные методы и задачи расчёта магнитных систем.
|
M |
Fs |
N |
|
F |
F=iÄw |
|
|
34 |
1.Методы теории электромагнитного поля.
2.Методы теории цепей.
Магнитная цепь – это соединение каких-то сосредоточенных элементов, отражающих магнитную систему.
|
|
Rì4 |
|
|
Rìd1 |
F |
R |
Rìd2 |
Rìêð |
|
|
ìs |
|
|
Rì12 |
|
Fs |
Rì11 |
|
Fê
Rì2
Аналогия магнитных цепей с электрическими:
е[В]→ Fк [А]; u[B]→U м [А]= αFк ; i[A]→ Φ[Вб]= В S
|
|
|
r[Ом]= |
u |
→ Rм |
|
|
1 |
= |
F |
= |
U |
м |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
к |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
i |
|
|
|
|
Φ |
|
Φ |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Гн |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
g[См]= |
i |
→ Gм [Гн]= |
|
|
Φ |
= |
|
Φ |
= |
В S |
= μ |
S |
||||||||||||
|
|
|
u |
|
|
|
|
|
H l |
l |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Fк |
U м |
|
|
|||||||||||||||
|
Для однородного поля: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
G |
= |
μ |
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
0 δ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
−7 Гн |
|
|
|
|
δ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
где μ0 |
= 4π 10 |
м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В общем случае:
Φ = ∫ВdS ; U м = ∫Hdl
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
Gр = μ |
S |
|
||
|
|
|
δ |
|||||
|
|
|
|
|
||||
F |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Fêð |
|
|
|
|
Fð |
|
|
Gð |
|
|
|
Gêð |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d
B
x
35
Rм = μl S
Магнитное сопротивление сугубо нелинейная величина. Задачи расчёта магнитных систем:
A.Прямая задача Задано - Φδ; найти - Fк
B.Обратная задача
Задано - Fк; найти - Φδ
§3. Аналитические методы определения магнитных проводимостей в воздушных зазорах. 1. Поле однородное или близкое к однородному:
Gδ = μ0 δS
Поле близко к однородному, если:
|
|
δ |
|
δ < 0,1 a(b, d ) |
|
1) |
|
2) |
|
|
d |
d |
a |
b |
|
||
|
|
1)
Gδ = μ0 aδb
2)
Gδ = μ0 πdδ2
4
2. Проводимость зазора между наклонными плоскостями j
b
dr
r
r |
2 |
r |
dGδ = μ0
δ2 = r dGδ = μ0
1
b dr
δ2
ϕ
b dr
r ϕ
Операция суммирования производится только для магнитных проводимостей.
36