Электротехника для студентов

Для магнитной цепи выполнить следующее:
1. Начертить эквивалентную схему, указав на ней направление потоков и магнитодвижущих сил (МДС).
2. Составить систему уравнений по законам Кирхгофа.
3. Определить магнитные потоки в стержнях и значение магнитной индукции в воздушном зазоре. Размеры магнитной цепи в миллиметрах. Магнитопровод выполнен из электростали, кривая намагничивания которой в таблице.
I1=10A, w1=200 витков. При расчете цепи потоками рассеяния пренебречь.
Решение:
Для начала строим график по точкам. Я это сделаю в Маткаде, воспользовавшись еще функцией сглаживания, чтобы график выглядел правдоподобнее.
Далее составляем эквивалентную схему. Направление МДС определяем по правилу правой руки(вытянутые пальцы правой руки направляем по току, протекающему по обмотке, огибая пальцами обмотку в направлении ее намотки, а отогнутый на 90 градусов большой палец покажет направление магнитодвижущей силы), либо, что то же самое, по правилу правоходового винта. На эквивалентной схеме покажем направление магнитных потоков: магнитный поток Ф1 совпадает по направлению с магнитодвижущей силой F1 и направлен от узла а, Ф2 и Ф3 пусть будут направлены к узлу а. Umba - магнитное напряжение между узлами а и в. Для расчета электрической цепи непосредственно по законам Кирхгофа надо составить по первому закону на одно уравнение меньше, чем узлов, а по второму – количество ветвей минус количество уравнений, составленных по первому закону. Таким образом, по первому закону надо составить одно уравнение, по второму – два. Здесь Umba=H3l3. Найдем средние линии участков магнитной цепи, их сечения и МДС.Выразим напряженность в воздушном зазоре:Теперь вычисляем для заданных значений потоков Ф1, Ф2, Ф3 магнитные напряжения Umbа. Для этого составим таблицы. Для каждого участка будем задаваться теми же значениями магнитной индукции В - это будет первый столбец, что заданы в условии, и по данной в условии кривой намагничивания сопоставлять ей значение магнитной напряженности Н - это будет второй столбец. В третьем столбце будут записываться магнитные напряжения в виде произведения H1l1. В 4-ом будет выражение для Umba, выраженное из системы уравнений для своего контура, в 5-ом - произведение магнитной индукции на площадь своей ветви. Для примера покажу с помощью функции трассировки значение магнитной напряженности при В=0,6Тл. Это примерно 300 А/м. Именно таким образом и заполняются первые два столбца таблиц для каждого потока. Эти столбцы будут одинаковыми. Итоговые таблицы для значений потоков Ф1, Ф2 и Ф3 будут таковымиСтроим графики Ф1=f(Umab), Ф2=f(Umab), Ф3=f(Umab) и суммарную кривую Ф(Umab)=(Ф2+Ф3)(Umab)Последнюю кривую строим суммируя ординаты кривых Ф2=f(Umba) и Ф3=f(Umba) при одних и тех же значений магнитного напряжения Umba. Для этого задаемся рядом значений магнитного напряжения и для этих значений находим потоки Ф3,Ф2 и их сумму для данного напряжения. Далее смотрим на точку пересечения суммарной кривой и кривой для Ф1. Ордината точки пересечения и будет искомой величиной потока Ф1 в стержне, а абцисса магнитным напряжением (это 408,7 А). Из данной точки пересечения необходимо мысленно (или натурально) начертить вниз прямую. Точки ее пересечения с графиками для Ф2 и Ф3 покажут величины потоков Ф2 и Ф3 в стержнях. Получим Ф2=0,085мВб, Ф3=1,06мВб.Определим значения магнитной индукции и магнитного напряжения в воздушном зазоре. Пренебрегая магнитными потоками рассеяния будем считать, что Ф0=Ф2. Напряженность Н0 в воздушном зазоре была выражена выше, следовательно, Готово.