Расчет магнитных цепей
Для магнитной цепи выполнить следующее:
а) начертить эквивалентную схему заданной магнитной цепи;
б) рассчитать магнитную цепь методом двух узлов и определить магнитные потоки Ф1, Ф2, Ф3;
в) составить систему уравнений по закону Кирхгофа;
г) рассчитать магнитное напряжение Um acb.
кривая намагничивания
Таблица А
Н, А/м 20 40 60 80 120 200 400 600 800 1200
В, Тл 0,22 0,75 0,93 1,02 1,14 1,28 1,47 1,53 1,57 1,6
Рис.2.1. Схема магнитной цепи
Данные варианта:
L1= 90 см
L2= 50 см
L3= 100 см
S1= 8,2 см2
S2= 3,5 см2
S3= 6,3 см2
W1= 500
W2= 380
I1 = 0,35 A
I2 = 0,65 A
LБ = 0,7 мм
Решение
1) Составляем расчетную схему замещения (рис. 2.2). Индексы величин выбираем в соответствии со схемой
Рис.2.2. Расчетная схема замещения
Рассчитаем МДС ветвей
F1 = W1*I1 = 500*0,35 = 175 A
F2 = W2*I2 = 380*0,65 =247 A
Рассчитаем вебер-амперные характеристики магнитных сопротивлений Ф1(Uм1), Ф2(Uм2), Ф3(Uм2)
Расчёт производим с помощью программы Excel
1 – й и 2-й столбец заполняем данными характеристики намагничивания стали
Значение 3- го столбца (поток Ф1) определяем как
Ф1 = B* S1
Значение 4- го столбца (поток Ф2) определяем как
Ф2 = B* S2
Значение 5- го столбца (поток Ф3) определяем как
Ф3 = B* S3
6-й столбец (падение магнитного напряжения в магнитопроводе 1-го стержня Uм1) определяем как H1*l1
7-й столбец (падение магнитного напряжения в стали в стали 2-го стержня Uм2) определяем как H2*l2
8-й столбец (падение магнитного напряжения в зазоре Uмδ определяем как
Uмδ=B2μo*LБ = B24π*10-7*0,7*10-3
9-й столбец (падение магнитного напряжения в стали в стали 3-го стержня Uм3) определяем как H3*l3
Для схемы замещения по второму закону Кирхгофа записываем
уравнения ВбАХ ветвей магнитной цепи:
Uмab(Ф1) = F1 - Uм1(Ф1)
Uмab(Ф2) = - F2 + Uм2(Ф2) + Uмδ
Uмab(Ф3) = Uм3(Ф3)
Вычисляем столбцы Uмab(Ф1), Uмab(Ф2), Uмab(Ф3)
B,
Тл
H,
A/м Ф1,
мВб Ф2,
мВб Ф3,
мВб Uм1,
A Uм2,
A Uδ,
A Uм3,
A Uab1,
A Uab2,
A Uab3,
A
0 0 0 0 0 0 0 0 0 175 -247 0
0,22 20 0,1804 0,077 0,1386 18 10 122,54 20 157 -114,46 20
0,75 40 0,615 0,2625 0,4725 36 20 417,75 40 139 190,75 40
0,93 60 0,7626 0,3255 0,5859 54 30 518,01 60 121 301,01 60
1,02 80 0,8364 0,357 0,6426 72 40 568,14 80 103 361,14 80
1,14 120 0,9348 0,399 0,7182 108 60 634,98 120 67 447,98 120
1,28 200 1,0496 0,448 0,8064 180 100 712,96 200 -5 565,96 200
1,4 400 1,148 0,49 0,882 360 200 779,8 400 -185 732,8 400
1,53 600 1,2546 0,5355 0,9639 540 300 852,21 600 -365 905,21 600
1,56 800 1,2792 0,546 0,9828 720 400 868,92 800 -545 1021,92 800
1,6 1200 1,312 0,56 1,008 1080 600 891,2 1200 -905 1244,2 1200
-0,22 -20 -0,1804 -0,077 -0,1386 -18 -10 -122,54 -20 193 -379,54 -20
-0,75 -40 -0,615 -0,2625 -0,4725 -36 -20 -417,75 -40 211 -684,75 -40
-0,93 -60 -0,7626 -0,3255 -0,5859 -54 -30 -518,01 -60 229 -795,01 -60
-1,02 -80 -0,8364 -0,357 -0,6426 -72 -40 -568,14 -80 247 -855,14 -80
-1,14 -120 -0,9348 -0,399 -0,7182 -108 -60 -634,98 -120 283 -941,98 -120
-1,28 -200 -1,0496 -0,448 -0,8064 -180 -100 -712,96 -200 355 -1059,96 -200
-1,4 -400 -1,148 -0,49 -0,882 -360 -200 -779,8 -400 535 -1226,8 -400
-1,53 -600 -1,2546 -0,5355 -0,9639 -540 -300 -852,21 -600 715 -1399,21 -600
-1,56 -800 -1,2792 -0,546 -0,9828 -720 -400 -868,92 -800 895 -1515,92 -800
-1,6 -1200 -1,312 -0,56 -1,008 -1080 -600 -891,2 -1200 1255 -1738,2 -1200
Уравнение по 1-му закону Кирхгофа для магнитной цепи
Ф1 (Uмab) - Ф2 (Uмab) - Ф3 (Uмab) =0
Строим зависимости Ф1 (Uмab) , Ф2 (Uмab) , Ф3 (Uмab) и графически определяем суммарную кривую Ф1 (Uмab) - Ф2 (Uмab) - Ф3 (Uмab)
Определяем точку, в которой Ф1 (Uмab) - Ф2 (Uмab) - Ф3 (Uмab) = 0
Uмabраб = 90 A
По кривым Ф1 (Uмab) , Ф2 (Uмab) и Ф3 (Uмab) определяем потоки в стержнях
Ф1= 0,86 мВб
Ф2 = 0,2 мВб
Ф3 = 0,66 мВб
Рис.2.3
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
