Составление эквивалентной схемы




Задание

1.Получить вебер-амперную характеристику ИНЭ.

1.1.Для двух мгновенных значений тока ИНЭ i1=Im и i2=Im/4 рассчитать магнитную цепь.

Значение тока Im выбрать таким, чтобы магнитопровод при этом токе находился насыщенном состоянии:

,

где H выбирается по ОКН в области насыщения за коленом кривой намагничивания (рис.3).

Участок аб, на котором рост магнитной индукции замедляется называемый коленом кривой намагничивания

Рис.3

2.По двум рассчитанным точкам вебер-амперной характеристики определить аппроксимирующую функцию:

.

Построить график зависимости .

3.По гармонической зависимости напряжения на ИНЭ для его четырех действующих значений U ипо зависимости рассчитать действующие значения гармоник тока и его действующее значение. Результаты расчета занести в таблицу. Построить ВАХ ИНЭ U(I).

4.Определить выражение мгновенного тока для заданного значения напряжения.

5.Построить на одном рисунке графики u(t), ψ(t) и i(t).

Методические указания

Расчет магнитной цепи

Формальная аналогия между электрическими и магнитными цепями позволяет распространить все методы и технику расчета нелинейных резистивных цепей постоянного тока на нелинейные магнитные цепи. При этом для наглядности можно составить эквивалентную схему замещения исходной магнитной цепи, с использованием которой выполняется расчет.

Расчет разветвленных магнитных цепей постоянного тока основанный на применении законов Кирхгофа для магнитных цепей содержит несколько этапов: 1) составление эквивалентных схем; 2) запись уравнений Кирхгофа для магнитной цепи; 3) решение полученной нелинейной системы уравнений.

Составление эквивалентной схемы

 

Эквивалентная схема ИНЭ с учетом варианта будет представлять собой три параллельно соединенные ветви (рис. 3).

На эквивалентной схеме показаны положительные направления магнитных потоков ; магнитодвижущих сил ; сопротивление воздушного зазора . Участки магнитопровода представлены нелинейными элементами с вебер-амперными характеристиками .

 

Рис.3. Схема замещения магнитной цепи

Нелинейность магнитных цепей определяется нелинейным характером зависимости , определяемой характеристикой ферромагнитного материала . При расчете магнитных цепей при постоянных потоках обычно используют ОКН.

Данный метод основан на графическом представлении вебер-амперных характеристик линейных и нелинейных участков магнитной цепи с последующим решением алгебраических уравнений, записанных по законам Кирхгофа, с помощью соответствующих графических построений на плоскости.

Замена магнитной цепи эквивалентной электрической схемой замещения позволяет решать задачи данного типа с использованием всех графических методов и приемов, применяемых при анализе аналогичных нелинейных электрических цепей постоянного тока.

В этом случае при расчете магнитных цепей, содержащих два узла широко используется метод двух узлов. Идея решения данным методом аналогична для нелинейных резистивных цепей постоянного тока и заключается в следующем:

1. Вычисляются зависимости потоков во всех -х ветвях магнитной цепи в функции общей величины - магнитного напряжения между узлами 1 и 2.

2. Определяется, в какой точке графически реализуется первый закон Кирхгофа для магнитной цепи. Соответствующие данной точке потоки являются решением задачи.

 

Может потребоваться продолжить кривую намагничивания симметрично относительно начала координат.

Пример расчета магнитной цепи

.

 

2.4.Графический расчет магнитной цепи

 

Далее следует изобразить в другом масштабе нужную часть рисунка.

 

Графически определяем потоки и потокосцепление:

При токе равном I = 3 А получили (рис.4): ; ;

=1.07 Вб.

 

При токе равном I =0.5 А получили: ; ;

=300∙0.00244+200∙0.000205=0.733 Вб.

Рис.4 (i=3A)

Рис.5 (i=0.5A)

 

 

3. Аппроксимация веберамперной характеристики

Аппроксимируем характеристику неполным полиномом:

.

Рис.6. Веберамперная характеристика

Расчет ВАХ

; ;

Выполнение.

Рис.8.Вольт-амперная характеристика

5.Построение графиков , , для заданного напряжения.

 

Рис.9. Графики напряжения, потокосцепления и тока



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-10-12 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: