Магнитными сопротивлениями

В зависимости от формы маг-нитопровода, рода тока, питающего катушки, а также величины магнитного зазора форма тяговой характеристики может быть различной. В качестве примера на 7-2 изображены тяговые характеристики электромагнитов с различными магнитными системами.

В книге приведены основные сведения по теории расчета трансформаторов, подробно изложена методика проектирования силовых трансформаторов с плоскими и пространственными магнитными системами из холоднокатаной электротехнической стали, с обмотками из медного и алюминиевого провода и даны практические примеры расчета. Книга содержит необходимые для расчета сведения по конструкции магнитных систем, обмоток, систем охлаждения современных силовых трансформаторов и справочные материалы.

На 2-3, а и б изображены магнитные системы, у которых каждый стержень имеет боковые ярма, соединяющие два разных конца этого стержня. У трансформаторов с такими магнитными системами боковые поверхности обмоток как бы закрыты броней, отчего магнитные системы этого типа при наличии не менее двух боковых ярм на каждом стержне получили название броневых.

В настоящее время большинство трансформаторов выпускается с обмотками круглой формы, более простыми в конструктивном и более прочными в механическом и электрическом отношениях. Прямоугольные обмотки применяются в редких случаях для специальных трансформаторов, выполняемых с магнитными системами броневого типа.

В соответствии с высказанными соображениями при выборе способов прессовки стержней и ярм, формы сечения и коэффициента усиления ярма для современных трансформаторов с магнитными системами, собираемыми из холоднокатаной стали, можно воспользоваться рекомендациями табл. 2-З.При отступлении от этих ре-ком.гндаций следует считаться с возможным увеличением потерь и тока холостого хода соответственно на 4— 20 и 20—100% при стяжке стержней и ярм сквозными шпильками и на 5—6 и 8—10% при упрощении формы сечения ярма.

Метод должен быть достаточно универсальным для обобщенного расчета силовых трансформаторов в широком диапазоне мощностей — масляных и сухих, трехфазных и однофазных, двухобмоточных и трехобмоточ-ных, с плоскими и пространственными магнитными системами из холоднокатаной или горячекатаной электротехнической стали любой марки, с обмотками из медно го или алюминиевого провода.

одинаковы, все выводы, полученные в настоящем параграфе, относятся в одинаковой степени к трансформаторам с плоскими и пространственными магнитными системами.

BH и НН определяются ГОСТ 11920-73. Трансформаторы серии спроектированы с плоскими несимметричными шихтованными стержневыми магнитными системами из холоднокатаной рулонной стали марки ЭЗЗОА-0,35 с косыми стыками в магнитной системе и прессовкой стержней и ярм бандажами, с винтовыми и катушечными обмотками из алюминиевого провода и с изоляцией обмоток маслобарьерного типа.

Радиогенераторы мощностью бол ее 1000 Вт строят с двумя самостоятельными якорями и отдельными магнитными системами, располо-

группы, представленной на 2-10. Трансформаторы с трехфазными магнитными системами обладают некоторыми особенностями, без рассмотрения которых нельзя применить теорию однофазного трансформатора для их исследования. Для любой фазы такого трансформатора, например А — а, можно написать:

При значительном повышении частоты преобразуемого тока приходится учитывать не только индуктивные и активные сопротивления обмоток, но и емкости между обмотками и магнитными системами, между отдельными частями обмоток, так как токи, протекающие через эти емкости, становятся соизмеримыми с токами, протекающими непосредственно по виткам обмоток. При конструировании трансформаторов приходится поэтому в ряде случаев учитывать емкостную цепь обмоток и регулировать ее (например, ее симметрию) при помощи специальной укладки витков, а иногда путем применения системы металлических экранов.

При значении х -*• О нельзя уже пренебречь магнитными сопротивлениями сердечника и якоря и погрешность расчета по (7.18) возрастает. , В общем случае энергия магнитного поля системы зависит не только от взаимного расположения ее частей, поэтому при определении сил, возникающих в магнитном поле, следует пользоваться понятием частной производной от энергии магнитного поля по координате перемещения подвижной части.

Уравнения состояния магнитной цепи получают, исходя из принципа непрерывности магнитного потока и закона полного тока: алгебраическая сумма магнитных потоков узла равна нулю и алгебраическая сумма падений магнитного потенциала в контуре равна алгебраической сумме МДС этого контура. Вид схемы замещения магнитной цепи ЭДН с сосредоточенными магнитными сопротивлениями в ветвях представлен на 6.24. Магнитное поле считается плоскопараллельным, в пределах каждого элемента равномерным, вихревые токи отсутствуют, обмотки сосредоточенные.

Полная схема замещения электромагнита приведена на 3.19. Участки с магнитными сопротивлениями R1, R2, R3 обтекаются магнитным потоком рабочего воздушного зазора Фр, а с R4 и R5 — полным магнитным потоком Ф = = аФр.

При значении х -+ О нельзя уже пренебречь магнитными сопротивлениями сердечника и якоря и погрешность расчета по (7.18) возрастает.

При значении х -*• 0 нельзя уже пренебречь магнитными сопротивлениями сердечника и якоря и погрешность расчета по (7.18) возрастает.

Решение. Подобные задачи решаются методом постепенного приближения, для чего необходимо задаться несколькими значениями магнитной индукции и для каждого ее значения определить магнитодвижущую силу. Для облегчения их выбора пренебрегают магнитными сопротивлениями стали, полагая, что магнитодвижущая

Широкому применению выражения (6-12) для расчета магнитных цепей препятствует ряд соображений. Магнитная проницаемость ферромагнитных материалов зависит от магнитной индукции. Если при \аа = const вебер-амперная характеристика Ф = / (/) линейная, то при изменяющейся магнитной проницаемости эта характеристика будет нелинейной и для ее расчета нельзя применять аналог закона Ома. В электрических цепях ток протекает по проводам и мы пренебрегаем ничтожно малыми токами проводимости, протекающими в окружающей среде. Для магнитной цепи следует считаться с магнитными потоками, проходящими в окружающей среде, так как магнитные сопротивления для потоков в окружающей среде соизмеримы даже с магнитными сопротивлениями магнитопровода из ферромагнитного вещества. Поэтому формула (6-12) применяется обычно в ограниченном числе случаев: при определении магнитного потока при заданной м. д. с. на участке магнитной цепи, при графическом построении линий поля, определении магнитного потока между плоскими параллельными поверхностями и т. п.

зазоры, тело электромагнита и поднимаемую деталь: а>/ = +(/« + /2) Яс 4- /». д Лгд, илк в случае пренебрежении магнитными сопротивлениями участков в теле электромагнита и сопротивлением участка поднимаемой детали

мотка возбуждения распределена по различным пазам. В явнополюсных машинах, т. е. с явновыраженными полюсами и сосредоточенной обмоткой возбуждения, имеются четко выраженные продольные и поперечные оси с различными воздушными зазорами и магнитными сопротивлениями ( 1.18,6). Сосредоточенная катушечная обмотка возбуждения может располагаться на статоре и роторе.

Индуктивное сопротивление рассеяния определяется магнитными сопротивлениями полей рассеяния. Поток рассеяния замыкается в пазовой и лобовой частях обмотки. На поток рассеяния влияет и дифференциальное рассеяние, создаваемое высшими гармониками. Индуктивное сопротивление рассеяния лобовых частей почти не зависит от насыщения, а дифференциальное рассеяние зависит от насыщения.

Так как индукция в воздушном зазоре В (а) является периодической функцией угла а, то ее можно разложить в ряд Фурье и выделить первую пространственную гармонику, которая также изображена на 7-9. В дальнейшем будем интересоваться только этой первой гармоникой индукции. Пусть ток в первой обмотке меняется во времени по закону zr = /m cos со/. Поскольку мы пренебрегли магнитными сопротивлениями ферромагнитных частей машины, то магнитное сопротивление не зависит от тока и поэтому магнитная индукция будет изменяться пропорционально току. На оснсвании всего сказанного можем для магнитной индукции в зазоре в точке А в момент времени t написать выражение