Определение магнитной индукции участков стального магнитопровода, страница 7

Из рис. 5.3 следует, что для заданной величины МДС F1 = 1000 A значение магнитной индукции в третьем сердечнике магнитопровода В3 = 0,38 Тл. Решение системы уравнений (5.1)–(5.3) для найденного значения В3 дает величины магнитных потоков в сердечниках магнитопровода

                                            Ф1 = 7,883 мВб, 

                                           Ф2 = –5,683 мВб,

                                             Ф3 = 2,2 мВб.

Расчет магнитной цепи графическим методом

Рис.4

 
Расчет магнитной цепи удобно проводить по схеме замещения, представленной на рис. 5.4 (направления МДС определены по правилу правоходового винта, положительные направления магнитных потоков выбраны произвольно).

Рис. 5.4

Р е ш е н и е

По первому закону Кирхгофа для узла «1» (рис. 5.4)

                                              Ф1 +Ф2 = Ф3.                                        (5.4)

Для графического решения уравнения (5.4) необходимо иметь зависимости всех трех потоков в функции одной переменной. Этой общей для всех магнитных потоков в данной цепи переменной является магнитное напряжение между узлами «1» и «2». Таким образом, нелинейное уравнение (5.4) может быть графически разрешено, если его представить в виде

                               Ф1(UМ12) +Ф2(UМ12) = Ф3(UМ12).                         (5.5)

Зависимости  Ф1(UМ12), Ф2(UМ12) и Ф3(UМ12) могут быть построены на основании уравнений по второму закону Кирхгофа для схемы (рис. 5.4):

UМ12(Ф1) = I1W1 – UМ1 (Ф1),                            (5.6)

                                   UМ12(Ф2) = I2W2 – UМ2 (Ф2),                            (5.7)

                                UМ12(Ф3) = UМ3(Ф3) + Ud3 (Ф3).                          (5.8)

Порядок построения вебер-амперных характеристик (5.6)–(5.8) по данным кривой намагничивания электротехнической стали 2411 (табл. 3) приведен в табл. 5.5.

Зависимости Ф1(UМ12), Ф2(UМ12) и Ф3(UМ12), построенные по результатам табл. 5.5, приведены на рис. 5.5.

Посредством суммирования ординат зависимостей Ф1(UМ12) и Ф2(UМ12), соответствующих одному и тому же значению магнитного напряжения UМ12, строится вебер-амперная характеристика (Ф1 +Ф2) = = f(UМ12). Точка m3 пересечения характеристики (Ф1 +Ф2) = f(UМ12) с кривой Ф3(UМ12), в которой удовлетворяется уравнение (5.2), определяет магнитное напряжение UМ12 и магнитный поток Ф3 = 2,25 мВб.

Рис. 5.4


Подпись: 77Т а б л и ц а  5.5

В

Н

I сердечник

II сердечник

III сердечник

Ф1

UM1

UM12

Ф2

UM2

UM12

Ф3

UM3

Ud3

UM12

В1 S1

H1l1

F1 – UM1

В2 S2

H2l2

F2 – UM2

В3 S3

H3l3

Ф3Rd3

Ud3 +UM3

Тл

А/м

мВб

А

А

мВб

A

A

мВб

А

A

A

0

0

0

0

1000

0

0

500

0

0

0

0

0,67

100

4,02

52

948

4,02

52

448

4,02

17,8

1065

1082,8

0,9

150

5,4

78

922

5,4

78

422

5,4

26,7

1430

1456,7

1,05

240

6,3

125

875

6,3

125

375

6,3

42,6

1670

1712,6

1,14

400

6,83

208

792

6,83

208

292

6,83

71,1

1810

1881,1

1,42

1200

8,5

624

376

8,5

624

–124

8,5

214

2250

2464

1,53

2220

9,16

1155

–155

9,16

1155

–655

9,16

395

2430

2825

–0,67

–100

–4,02

–52

1052

–4,02

–52

552

–4,02

–17,8

–1065

–1082,8

–0,9

–150

–5,4

–78

1072

–5,4

–78

578

–5,4

–26,7

–1430

–1456,7

–1,05

–240

–6,3

–125

1125

–6,3

–125

625

–6,3

–42,6

–1670

–1712,6

–1,14

–400

–6,83

–208

1208

–6,83

–208

708

–6,83

–71,1

–1810

–1881,1

–1,42

–1200

–8,5

–624

1624

–8,5

–624

1124

–8,5

–214

–2250

–2464