Расчет магнитной цепи синхронной машины при хх

Страница 24 из 51

Расчет магнитной цепи выполняется с целью определения МДС обмотки возбуждения, необходимой для создания требуемого магнитного потока при холостом ходе:

, (5.1)

где — коэффициент формы поля.

Магнитная цепь машины на пару полюсов представлена на рис. 5.5. Для расчета магнитной цепи используют уравнение полного тока
. (5.2)

Интегрирование ведется вдоль средней силовой линии, разделенной на пять участков: воздушный зазор (1), зубцовая зона статора (2), ярмо статора (3), полюс (4) и ярмо ротора (5) в предположении, что напряженность магнитного поля каждого участка постоянна:
. (5.3)

Каждый линейный интеграл определяет магнитное напряжение на соответствующем участке, а сумма токов в левой части представляет собой полный ток обмотки возбуждения, охватываемый контуром интегрирования,
. (5.4)
Магнитное напряжение воздушного зазора
,
где — максимальная индукция в зазоре; — расчетная длина машины; — расчетная ширина полюсного наконечника; — коэффициент полюсного перекрытия; — коэффициент воздушного зазора, учитывающий влияние зубчатости статора и ротора на магнитное сопротивление зазора.
Магнитное напряжение зубцов статора

определяется по средней напряженности поля в зубце, равной ее значению на высоте от головки зубца. Принимая допущение, что магнитный поток зубцового деления

полностью проходит через зубец, находим индукцию на высоте от головки зубца:
,
где — длина сердечника статора; — коэффициент заполнения сердечника сталью; — ширина зубца в сечении на высоте от головки зубца.
Напряженность поля в зубце определяется по характеристике намагничивания стали для найденной индукции .
Магнитное напряжения ярма статора

находим по максимальной напряженности поля в ярме, соответствующей по кривой намагничивания стали индукции,
,
где — высота ярма статора.
Коэффициент x учитывает непостоянство напряженности поля по длине участка .
Магнитное напряжение сердечника полюса определяется по максимальной напряженности поля у основания полюса:
.
Расчет магнитного поля в полюсе выполняется с учетом потока рассеяния обмотки возбуждения
,
где — коэффициент рассеяния полюсов.
Этому потоку соответствует индукция у основания полюса:

,
где — расчетная длина сердечника полюса; — ширина сердечника полюса.

Напряженность поля определяется по кривой намагничивания стали полюса для магнитной индукции .
Магнитное напряжение ярма ротора
,
где — максимальная напряженность поля в ярме, соответствующая индукции
,
где — длина средней силовой линии на участке ярма ротора; — длина ярма ротора; — высота ярма ротора.
Расчет магнитной цепи выполняется для 5-7 значений ЭДС в диапазоне от 0,5 до 1,3 . Результаты расчетов представляются в виде характеристики холостого хода или характеристики намагничивания , построенных в относительных единицах (рис. 5.6). При этом за базисные значения принимаются номинальное напряжение , соответствующий ему магнитный поток

и МДС возбуждения при .
Характеристика холостого хода и характеристика намагничивания в относительных единицах совпадают. По характеристике холостого хода определяют коэффициент насыщения
.
В хорошо спроектированной машине
.
При малом насыщении () возрастает масса стали, а при глубоком насыщении () существенно увеличивается ток возбуждения.

• Назад
• Вперёд

Белорусский государственный университет транспорта — БелГУТ (БИИЖТ)

Запись доноров крови

Регистрация на конференцию «Феноменология транспорта
в литературе и искусстве: прошлое, настоящее, будущее»

Как поступить в БелГУТ

Как получить место

в общежитии БелГУТа

ГОРЯЧАЯ ЛИНИЯ 
по вопросам приемной кампании

События

Все события

Все анонсы

• Олимпиада по математике
• Открытая лекция на тему «Выбор варианта технологии. ..
• I этап 68-й СНТК
• Заседание совета университета…
• Фестиваль военно-патриотической песни среди иностр…
• 3 тур серии игр «ЧТО? ГДЕ? КОГДА?» среди студентов…
• Выставка-конкурс «Пасхальная фантазия»…
• Санаторий «Машиностроитель» приглашает…
• Добрые пожелания Высокопреосвященнейшего Стефана в…
• Программа. IX Международная научно-практическая ко…

Анонсы

Университет

Абитуриентам

Студентам

Конференции

Приглашения

Олимпиада по математике

Открытая лекция на тему «Выбор варианта технологии…

I этап 68-й СНТК

Заседание совета университета…

Новости

Университет

Международные связи

Спорт

ИВР

Жизнь студентов

Новости подразделений



• Университет

Подведение итогов отборочного этапа конкурса «Транспорт будущего». ..
14 апреля 2023

• Воспитательная работа

Вахта Памяти. Братская могила в деревне Огородня…
14 апреля 2023

• Университет

Межвузовский семинар на тренировочном полигоне филиала «Институт профе…
14 апреля 2023

• Спорт

Кубок БелГУТа по армрестлингу
14 апреля 2023

• Воспитательная работа

Мы встретили весну в Саду надежды
14 апреля 2023

• Воспитательная работа

Флэшмоб «Гордимся государственными символами Республики Беларусь»…
13 апреля 2023

• Университет

Начальник Белорусской железной дороги на встрече с потенциальными кадр. ..
13 апреля 2023

• Университет

Сергей Бартош на встрече с коллективом БелГУТа…
13 апреля 2023

• Воспитательная работа

Обсуждение ключевых тезисов обращения Главы государства на факультете …
13 апреля 2023

Другие новости

• Диалоговая площадка на факультете ПГС по обсуждению основных тезисов П…
• Защита дипломных работ в ИПК и ПК по специальности «Промышленное и гр…
• Новый номер газеты «Вести БелГУТа»
• Серебро в Чемпионате Республики Беларусь по аэробике спортивной…
• Заместитель Гомельского транспортного прокурора Токаревский В.В. встре…
• Ключевые аспекты Послания Главы государства обсудили на механическом ф…
• Обсуждение ключевых тезисов Послания Президента к белорусскому народу . ..
• Диалоговая площадка по основным тезисам и положениям Послания Президен…
• В БелГУТе дан старт проекту «Живая память благодарных поколений»…
• Курсы повышения квалификации «Системы автоматизации подготовки и выпус…
• Открытый Кубок БГМУ по баскетболу среди женских команд…

БелГУТ на Доске почета

Достижения университета

КУДА ПОСТУПАТЬ

Все факультеты

Предложения

Все предложения

Видеотека

Все видео

Фотогалерея

Все фото

Магнитные материалы — Насыщение

Существует ли предел для напряженности магнитного поля? Что происходит со снарядом
когда катушка усилена до чрезвычайно сильного магнитного поля ?

Вы знакомы с кривыми B-H? Во-первых, краткое напоминание об определениях B и H.

.

• Магнитное поле , H , стремится намагнитить пространство.
• Плотность магнитного потока , B , представляет собой полученный суммарный магнитный эффект.

Два понятия приблизительно связаны простым уравнением. Плотность магнитного потока,
B — общий магнитный эффект, приводящий к образованию железа: B = u ₀ * u _r * H,
где u ₀ — проницаемость свободного пространства, а u _r — относительная проницаемость
материала.

Константа u _r практически равна единице (= 1,0) для всех материалов, кроме ферромагнитных.
материалов, особенно железа, для которых значение относительной проницаемости обычно находится в
диапазон от 1000 до 10000. Таким образом, для железа небольшая магнитная причина H создает большой магнитный эффект,
Б.

Между прочим, соединение железа и никеля обычно имеет удвоенную постоянную относительную проницаемость (u _r )
как простое железо. Самый высокий u _r это «Supermalloy»
около 100 000 (см. таблицу магнитных материалов). Так что вы можете подумать
он будет работать намного лучше, чем обычный железный снаряд. К сожалению, это не обязательно
так. Суммарный поток в магнитопроводе ограничивается любыми воздушными зазорами, а у нас он большой:
прямо посередине катушки.

Но
более полная картина учитывает насыщенность. По мере увеличения приложенного поля все больше и больше
большее количество магнитных доменов внутри ферромагнитного материала будет ориентироваться на внешнее поле.
Это временно заставляет ядро ​​действовать как магнит, что для нас улучшит силы.
на снаряд. При малых и средних приложенных полях плотность потока B почти линейна с
относительно приложенного поля H. Но при очень сильных приложенных полях почти все магнитные домены
выровнены.

Кривая B-H здесь иллюстрирует эффект магнитного насыщения. Это показывает
Эффект приложения внешнего магнитного поля к ненамагниченному железу. Кривая магнетизма начинается
в начале координат (0,0) и линейно возрастает по мере намагничивания железа магнитным полем. Склон
кривой в этой области u = u ₀ u _r . Однако в конечном итоге все
магнитные домены выравниваются с приложенным полем, и кривая выравнивается, когда железо становится
магнитно насыщенный . Когда мы обращаем приложенное магнитное поле, железо в конце концов
намагничивается в обратном направлении, пока снова не насыщается.

Как это связано с нашими снарядами? Имеется в виду измерения сил, снятые на маленькой катушке .
токи линейны по отношению к приложенному току. По мере увеличения тока намагничивающий
сила, создаваемая воздушной катушкой , всегда линейна, но отклик в снаряде это
не линейный. При очень больших полях сила в снаряде не так велика, как линейные уравнения
заставит вас ожидать. Механическая сила притяжения продолжает возрастать, но она
требуется все больше и больше тока катушки для достижения того же увеличения.

Так как же применить эту общую концепцию к физической системе? Точка магнитного насыщения
накладывает ограничение на максимальную эффективную силу, чтобы управлять вашей катушкой. Пользы не будет
все, если вы превысите это, только зря потраченное тепло.

В основном это происходит так. Вам необходимо точно знать материал и размеры вашего снаряда.
Отсюда производители указывают ферромагнитную проницаемость (или см. таблицу магнитных
материалы) и кривая B-H. Из точки насыщения, B _s , вы знаете верхнюю
предел для вашего дизайна; было бы расточительно пытаться увеличить плотность потока.

Вам также необходимо вычислить полное сопротивление R вдоль пути вашей магнитной цепи. От
Б _s и R вы можете вычислить максимальный поток, который должна генерировать ваша катушка. Но не волнуйтесь:
этот верхний предел будет огромным! Мой первоначальный расчет показал, что это будут миллионы ампер-витков,
используя любую катушку с воздушным сердечником, которую мы видели до сих пор!

конденсированных тел — что такое намагниченность насыщения? и как его рассчитать для заданных значений магнитного момента, постоянной решетки и температуры

спросил
3 года 9 месяцев назад

Изменено
3 года, 9 месяцев назад

Просмотрено
2к раз

$\begingroup$

Что такое намагниченность насыщения? и как его рассчитать для заданных значений магнитного момента, постоянной решетки и температуры.

Я знаю, что намагниченность насыщения — это состояние, когда магнитный поток становится постоянным, но я не могу связать его с температурой и магнитным моментом. Есть ли какая-нибудь формула для его расчета

• конденсированное вещество
• физика твердого тела
• магнитный момент

$\endgroup$

$\begingroup$

Намагниченность насыщения — это максимальная намагниченность, которую может показать ваша система. В простых решетчатых системах с не слишком сложными взаимодействиями это просто точка, в которой все ваши спины выровнены в определенном направлении.
Для того, чтобы связать его с температурой и магнитными моментами, доступно несколько моделей. Я делю их на две категории: теории среднего поля и полностью квантово-механический подход. В вашем случае я думаю, что подход среднего поля может быть полезен для получения выражения, которое вам нужно.