Вращающемся магнитном

r\,di - радиус и диаметр свободной поверхности во вращающемся цилиндрическом потоке или радиус и диаметр парового шнура, м

Теорема 3. Сильный минимум кинетической энергии во вращающемся цилиндрическом потоке идеальной жидкости при заданных и неизменных значениях расхода и момента количества движения реализуется в квазитвердом вращении.

Теорема 4. Сильный минимум полной энергии во вращающемся цилиндрическом потоке при заданных значениях момента количества движения mv и расхода q = l достигается в вихревом потоке, в котором осевая скорость Wz постоянна, а окружная W^ пропорциональна кубу радиуса,

Теорема 6. Экстремум кинетической энергии eVK во вращающемся цилиндрическом потоке при заданных значениях расхода q = \, моменте. количества движения mv и импульса П достигается в потоке с вихревым полем скоростей, в котором осевая скорость постоянна, а окружная зависит от радиуса как

4.4. Схема гидравлического прыжка во вращающемся цилиндрическом потоке (FI, r2 — радиусы свободной поверхности в сверхкритическом и подкрити-ческом соотношениях; R - радиус трубы; 1—1 - контрольное сечение в сверхкритическом состоянии, 2-2 - в под-критическом)

Эта формула и определяет скорость распространения бесконечно малых центробежных волн изменения толщины вращающегося слоя в любом цилиндрическом потоке, потенциальном или вихревом, но, конечно, при постоянной осевой скорости, отвечающей предположению об отсутствии внешних сил трения во вращающемся цилиндрическом потоке реальной жидкости.

Поэтому импульс во вращающемся цилиндрическом потоке после фронта возмущения HI мог уравновешиваться только силой давления в периферийной части невозмущенного потока:

Определяя теперь энергию во вращающемся цилиндрическом потоке по формуле (3.24) с учетом изменения масштаба скорости, т. е.

4. Естественно возникает вопрос: зачем потребовалось обосновывать принцип минимума кинетической энергии, если в работах М. А. Гольдштика и Ю. И. Петухова найдены приближенные методы определения радиуса свободной поверхности во вращающемся цилиндрическом потоке с потенциальным полем скоростей при тангенциальном подводе идеальной жидкости к круглой трубе? Ответ на этот вопрос прост: потенциальное поле скоростей - только частный случай бесконечного множества различных полей скоростей во вращающихся цилиндрических потках, а тангенциальный подвод жидкости к трубке представляет собой частный случай образования вращающегося цилиндрического потока с потенциальным полем скоростей. Подробное же рассмотрение вопроса показывает, что М. А. Гольдштиком и Ю. И. Петуховым не учтена неизбежность гидравлического прыжка при формировании вращающегося цилиндрического потока в длинных трубах l/d > 1, на которую достаточно подробно было указано в п. 5.3. Существование же гидравлического прыжка приводит к тому, что в рамках теории идеальной жидкости, т. е. без учета диссипативных потерь в прыжке может быть рассчитано только сверхкритическое состояние потока, а подкритическое можно рассчитать по уравнению гидравлического прыжка. Это обстоятельство очень хорошо подтверждено М. А. Гольдштиком в его книге [119, с. 128], где рассмотрен плоский аналог течения в форсунке — фонтан тяжелой жидкости в гравитационном поле. Вычисления глубины потока после плоского фонтана, выполненные на основе конформных отображений, показали, что режим течения идеальной жидкости далеко вниз по течению сверхкритический (Fr > 1). Тем самым уже доказано, что в невращающихся потоках в рамках теории идеальной жидкости режим течения является сверхкритическим, который при подпоре снизу вверх по течению, как на водосливе с широким порогом, будет гидравлическим прыжком переходить в подкритический.

8.9. Распределение давлений газа по радиусу во вращающемся цилиндрическом роторе

8.9. Распределение давлений газа по радиусу во вращающемся цилиндрическом роторе

Если электромагнитный момент, действующий на неподвижный ротор, превысит тормозной момент на его валу, то ротор получит ускоренное движение в направлении вращения магнитного поля машины. По мере возрастания скорости вращения Q ротора скорость Q0—Q относительного движения его проводников в равномерно вращающемся магнитном поле уменьшится, вследствие чего уменьшатся величины э. д. с, и тока в них, что повлечет за собой соответствующее изменение вращающего момента. Процессы изменения тока, момента и скорости вращения ротора прекратятся, как только наступит устойчивое равновесие между электромагнитным моментом, вызывающим вращение ротора, и тормозным моментом (моментом сопротивления), создаваемым устройством, приводимым в движение электрической машиной. В этих условиях ротор машины будет вращаться с постоянной скоростью Q и в его короткозамкнутых контурах установятся токи, обеспечивающие создание вращающего момента, равного тормозному.

С постепенным возрастанием нагрузки активная мощность увеличивается, а реактивная мощность практически остается постоянной, так как при неизменной амплитуде напряжения сети поток полюса основного поля сохраняет ту же величину, что и при холостом ходе. Иначе говоря, энергия, запасаемая во вращающемся магнитном поле, практически не зависит от расхода энергии на совершение полезной механической работы и нагрев двигателя. Следовательно, с увеличением механической мощности двигателя его коэффициент мощности также возрастает. При нагрузке, близкой к номинальной, коэффициент мощности асинхронного двигателя достигает наибольшего значения (0,75 -г- 0,95). Однако при дальнейшем увеличении тормозного момента на валу, сопровождающемся существенным ростом токов в обмотках

Ре,п) концентрируется во вращающемся магнитном поле, при изменении которого возникают потери энергии в сердечнике статора (мощность потерь Рм\). За вычетом этих потерь электромагнитная энергия (мощность Рж) передается через воздушный зазор ротору.

пусковой вращающий момент образуется при вращающемся магнитном поле. После разбега ротора пусковая обмотка отключается и двигатель продолжает работать при пульсирующем магнитном поле основной обмотки. Выпускают также двухфазные двигатели с двумя обмотками, занимающими по половине всех пазов статора, сдвинутые в пространстве на 90°. Одна из обмоток (основная) включена в сеть непосредственно, другая (вспомогательная) через конденсатор ( 8.17, в). Вспомогательная обмотка, в отличие от пусковой, вместе с конденсатором остается включенной и в рабочем режиме, поэтому двигатель называют конденсаторным.

Чтобы выходные устройства не ограничивали быстродействия ЦЭВМ, применяют немеханические печатающие устройства. Магнитографическое устройство для скоростной печати буквенно-цифровой информации переносит на бумагу скрытое изображение регистрируемых символов, создаваемое на вращающемся магнитном барабане импульсами тока, которые пропускают через записывающую магнитную головку. Скрытое изображение проявляется специальным магнитографическим порошком. Освободившийся участок магнитного барабана размагничивается и подготавливается для новой записи. Скорость магнитографи-

якоря машины постоянного тока ofHQ-сительно полюсов и при перемагничи-вании участков магнитопровода. во вращающемся магнитном поле имеет место вращательное перемагничива-ние.

Если пренебречь нелинейностью цепи, возникающей вследствие насыщения машины, то, пользуясь принципом наложения, расчет цепи можно вести методом симметричных составляющих. Расчет сопротивлений Z1( Z2 и Z0 по конструктивным параметрам машины не представляет особого труда, так как эти сопротивления определяются для симметричных режимов; в частности, величины Zx и Z2 рассчитываются при круговом вращающемся магнитном поле. Расчет же сопротивлений фаз при действительных несимметричных токах в обмотках оказывается сложным, так как вращающееся поле прк этом не является круговым и, кроме того, сами эти сопротивления сложным образом зависят от характера несимметрии токов.

Как показывают исследования рабочих свойств однофазных двигателей переменного тока, величина необходимой емкости конденсатора для получения в двигателе кругового вращающегося магнитного поля зависит от активных и индуктивных сопротивлений его обмоток и режима работы. При пуске в ход реактивного двигателя с круговым вращающимся магнитным полем требуется большая величина емкости, чем при нормальном рабочем режиме его с таким же полем. Следовательно, при изменении рабочего режима двигателя при данной емкости в цепи вспомогательной обмотки характер вращающегося магнитного поля изменяется. Оно из кругов.ого становится эллиптическим. При круговом вращающемся магнитном поле статора однофазного реактивного двигателя вращающий момент его можно определить по уравнению (29.3), в котором следует положить mt — 2.

Е> случае пуска в ход управляемого асинхронного двигателя при круговом вращающемся магнитном поле величины эффективного управляющего сигнала и сопротивления конденсатора, найденные по уравнениям (37.21) при q = О,

5. Может ли вращаться медный цилиндр, помещенный на оси во вращающемся магнитном поле статора?

По мере возрастания скорости вращения ротора п скорость по—п относительного движения его проводников в равномерно вращающемся магнитном поле уменьшится, вследствие чего уменьшится и величина тока в них. Процесс изменения тока и скорости вращения ротора прекратится, как только наступит устойчивое равновесие между моментом электромагнитных сил, вызывающих вращение ротора, и тормозным моментом (моментом сопротивления), создаваемым устройством, приводимым в движение электрической машиной. В этих условиях ротор машины будет вращаться с постоянной скоростью пив его ко-роткозамкнутых контурах установятся токи, обеспечивающие создание вращающего момента, равного тормозному.