РГЗ 6, 32 схема
.docxФедеральное государственное автономное
образовательное учреждение
высшего образования
«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Саяно-Шушенский филиал
РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ №6
Расчёт разветвленной магнитной цепи
Вариант № 32
Преподаватель __________ В.Ю.Ельникова
подпись, дата инициалы, фамилия
Студент ГЭ17-02Б ____1721549_____ __________ Д.А.Артюх
номер группы номер зачетной книжки подпись, дата инициалы, фамилия
рп. Черёмушки, 2019
Содержание
Исходные данные 2
Требуется 3
Ход работы 3
1. Определение магнитных потоков в сердечнике 4
2. Определение магнитной индукции в воздушном зазоре 7
3. Определение магнитных сопротивлений участков 8
4. Определение индуктивности катушек 8
Список используемых источников 9
Основная литература 9
Дополнительная литература 9
Исходные данные
Разветвлённая магнитная цепь состоит из ферромагнитного сердечника с воздушным зазором и двух катушек (рис. 6.1):
Рисунок 6.1 – Исходная схема цепи
Исходные параметры цепи приведены в таблице 6.1:
Таблица 6.1 –
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
5 |
20 |
700 |
90 |
90 |
35 |
0,2 |
15 |
|
0 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
1,1 |
1,2 |
1,3 |
|
0 |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
900 |
1150 |
|
1,4 |
1,5 |
1,6 |
1,7 |
1,8 |
1,85 |
|
1500 |
2000 |
2650 |
4000 |
9000 |
15000 |
Требуется
Определить:
Магнитные потоки в сердечнике без учёта потоков рассеивания;
Магнитную индукцию в воздушном зазоре;
Магнитные сопротивления участков цепи;
Индуктивности катушек.
Ход работы
Графический метод расчета
Определение магнитных потоков в сердечнике
Узловые точки магнитной цепи обозначим буквами a и b.
По заданным направлениям токов и направлениям намотки витков катушек определяем направления МДС по правилу правого винта (рис. 6.2):
Рисунок 6.2 – Схема с направлением потоков
Пользуясь формальной аналогией между магнитными и электрическими цепями, изображаем для заданной магнитной цепи электрическую схему замещения (рис. 6.3).
Рисунок 6.3 Схема замещения магнитной цепи на электрическую
Расчёт магнитной цепи (рис. 6.2) проводим методом двух узлов. Находим разность магнитных потенциалов между течками a и b для 3-х ветвей:
где – напряжённость магнитного поля в воздушном зазоре, ;
– магнитная индукция в воздушном зазоре, Тл
Задаваясь значениями магнитной индукции B, находим соответствующие им значения:
Напряжённости магнитного поля H (табл.1);
Магнитного потока ;
Напряжённости в воздушном зазоре ;
Падений магнитного напряжения на участках магнитопровода по выражениям (1), (2) и (3);
Магнитного напряжения между узлами цепи для каждого стержня по выражению (4).
Результаты расчётов сводим в табл. 6.2.
B, Тл |
Н, А/м |
Ф, Вб |
Н0, А/м |
UМab 1 |
UМab 2 |
UМab 3 |
-1,85 |
-15000 |
-27,75 |
-1480000 |
13600 |
17000 |
-8210 |
-1,8 |
-9000 |
-27 |
-1440000 |
8200 |
11600 |
-6030 |
-1,7 |
-4000 |
-25,5 |
-1360000 |
3700 |
7100 |
-4120 |
-1,6 |
-2650 |
-24 |
-1280000 |
2485 |
5885 |
-3487,5 |
-1,5 |
-2000 |
-22,5 |
-1200000 |
1900 |
5300 |
-3100 |
-1,4 |
-1500 |
-21 |
-1120000 |
1450 |
4850 |
-2765 |
-1,3 |
-1150 |
-19,5 |
-1040000 |
1135 |
4535 |
-2482,5 |
-1,2 |
-900 |
-18 |
-960000 |
910 |
4310 |
-2235 |
-1,1 |
-700 |
-16,5 |
-880000 |
730 |
4130 |
-2005 |
-1 |
-600 |
-15 |
-800000 |
640 |
4040 |
-1810 |
-0,9 |
-500 |
-13,5 |
-720000 |
550 |
3950 |
-1615 |
-0,8 |
-400 |
-12 |
-640000 |
460 |
3860 |
-1420 |
-0,7 |
-300 |
-10,5 |
-560000 |
370 |
3770 |
-1225 |
-0,6 |
-200 |
-9 |
-480000 |
280 |
3680 |
-1030 |
-0,5 |
-100 |
-7,5 |
-400000 |
190 |
3590 |
-835 |
0 |
0 |
0 |
0 |
100 |
3500 |
0 |
0,5 |
100 |
7,5 |
400000 |
10 |
3410 |
835 |
0,6 |
200 |
9 |
480000 |
-80 |
3320 |
1030 |
0,7 |
300 |
10,5 |
560000 |
-170 |
3230 |
1225 |
0,8 |
400 |
12 |
640000 |
-260 |
3140 |
1420 |
0,9 |
500 |
13,5 |
720000 |
-350 |
3050 |
1615 |
1 |
600 |
15 |
800000 |
-440 |
2960 |
1810 |
Продолжение таблицы 6,2
1,1 |
700 |
16,5 |
880000 |
-530 |
2870 |
2005 |
1,2 |
900 |
18 |
960000 |
-710 |
2690 |
2235 |
1,3 |
1150 |
19,5 |
1040000 |
-935 |
2465 |
2482,5 |
1,4 |
1500 |
21 |
1120000 |
-1250 |
2150 |
2765 |
1,5 |
2000 |
22,5 |
1200000 |
-1700 |
1700 |
3100 |
1,6 |
2650 |
24 |
1280000 |
-2285 |
1115 |
3487,5 |
1,7 |
4000 |
25,5 |
1360000 |
-3500 |
-100 |
4120 |
1,8 |
9000 |
27 |
1440000 |
-8000 |
-4600 |
6030 |
1,85 |
15000 |
27,75 |
1480000 |
-13400 |
-10000 |
8210 |
Рисунок 6.4 – Вебер-амперные характеристики
По схеме, представленной на рис. 6.3 запишем уравнение для потоков:
Значения потоков определены графически (рис. 6.4):
Вб
Вб
Вб
В результате расчета поток оказался отрицательным. Это означает, что в действительности он имеет направление, противоположное выбранному.
Проверяем найденные величины потоков, подставив их значения в уравнение по первому закону Кирхгофа:
Определение магнитной индукции в воздушном зазоре
Рисунок 6.5 – ОКН
По найденным потокам определяем индукции в стержнях магнитопровода, а по индукциям и ОКН (рис. 6.5) – напряжённости магнитного поля :
Тл, при этом А/м;
Тл, при этом А/м;
Тл, при этом А/м;
Если пренебречь боковым распором силовых линий в воздушном зазоре и считать, что сечение магнитного потока в нём равно сечению стержня магнитопровода , то магнитная индукция в воздушном зазоре Тл.
Определение магнитных сопротивлений участков
По найденным значениям B и H рассчитываем абсолютную магнитную проницаемость соответствующих стержней:
Зная магнитную проницаемость, находим магнитные сопротивления всех участков магнитной цепи:
Определение индуктивности катушек
Так как потокосцепление катушки , то её индуктивность . Зная магнитные потоки , определяем индуктивности катушек:
Гн
Гн
Список используемых источников
Основная литература
Л.А.Бессонов Теоретические основы электротехники. М.: Высшая школа, 2000
Г.В.Зевеке, П.А.Ионкин, А.В.Нетушил, С.В.Страхов Основы теории цепей.
М.: Энергоатомиздат, 1989
3. К.С.Демирчян, Л.Р.Нейман, Н.В.Коровкин, В.Л.Чечурин Теоретические основы электротехники, т.1,2 – СПб.: Питер, 2004
4. А.И. Инкин Электромагнитные поля и параметры электрических машин,
учебное пособие. Н.: ЮКЭА, 2002
5. Сборник задач и упражнений по теоретическим основам электротехники,
под ред. П.А.Ионкина. М.: Энергоиздат,1982
Дополнительная литература
Теоретические основы электротехники, т.1,2, под ред. П.А. Ионкина
М.: ВШ, 1978
2. Кузовкин В.А. Теоретическая электротехника. – М.: Логос, 2005.- 480 с.
3. В.Ю. Ельникова, В.П. Кочетков Теоретические основы электротехники.
Электрические цепи, учебное пособие,ч.1,2. А.: Март,2002
Сборник задач по теоретическим основам электротехники/ Л.А.Бессонов, И.Г. Демидова и др.
М.: ВШ, 1988