Магнитная цепь

МДС катушечной группы

Вторым способом подавления высших гармоник МДС является распределение обмотки. В пределах полюсного деления каждая фаза распределенной обмотки содержит не одну, а q последовательно соединенных секций, образующих катушечную группу.
Рассмотрим катушечную группу из трех секций () с полным шагом (). Результирующая МДС катушечной группы определяется суммой МДС секций , сдвинутых по отношению друг к другу на угол . Суммарная кривая (рис.3.12) имеет ступенчатый вид, приближаясь с увеличением q к синусоиде. Состав гармоник этой кривой можно определить, выполнив геометрическое суммирование соответствующих гармоник МДС секций. Первые гармоники можно представить в виде векторов, сдвинутых по отношению друг к другу на угол (рис.3.13). Многоугольник ABCD вписывается в окружность, поэтому результирующий вектор,

где — радиус окружности.

Выражение для первой гармоники результирующей МДС катушечной группы обычно записывают в виде, где — коэффициент распределения. При определении n гармоники МДС катушечной группы необходимо учесть, что угол сдвига между векторами увеличивается в n раз: . Тогда, где . Анализ этого выражения показывает, что с увеличением q амплитуда первой гармоники снижается незначительно (при ), а амплитуды высших гармоник существенно уменьшаются, за исключением гармоник зубцового порядка:, где k — любое целое число. Коэффициент распределения зубцовых гармоник равен коэффициенту распределения первой гармоники,. Для уменьшения влияния зубцовых гармоник следует принимать . При этом порядок зубцовых гармоник оказывается достаточно велик (), а следовательно, их амплитуда будет незначительна (), и влиянием этих гармоник на результирующую кривую МДС катушечной группы можно пренебречь.
Если катушечная группа состоит из секций с укороченным шагом, то при определении результирующей МДС катушечной группы необходимо учесть коэффициент укорочения :, где — обмоточный коэффициент.

Магнитодвижущая сила — обмотка

Магнитодвижущая сила обмотки, равная произведению тока на число витков, остается неизменной. Таким образом, магнитный поток обмотки и вращающий момент остаются неизменными.
 

Магнитодвижущая сила обмотки якоря в зазоре имеет треугольное распределение 2 и проходит через нуль посредине главных полюсов. Из-за большого различия воздушных зазоров по продольной и поперечной осям машины кривая индукции поля 3 якоря отличается от МДС обмотки якоря.
 

Магнитодвижущая сила обмотки добавочных полюсов должна создать в зоне коммутации магнитное поле, индуктирующее в коммутируемой секции ЭДС коммутации Ек, направленную встречно реактивной ЭДС Ev. Электродвижущая сила Ек должна быть несколько больше Ер, чтобы процесс коммутации протекал с некоторым ускорением. При расчете индукции в воздушном зазоре под добавочными полюсами Въл принимают расчетное значение реактивной ЭДС.
 

Магнитодвижущая сила обмотки якоря Fam и ее продольная и поперечная составляющие Fdm, Fqm отличаются по форме от МДС обмотки возбуждения Ff. Магнитодвижущая сила якоря распределена по поверхности синусоидально; распределение МДС возбуждения значительно отличается от синусоидального. Это обстоятельство затрудняет сложение МДС якоря и возбуждения. Поэтому для упрощения расчетов синусоидальные МДС якоря заменяются эквивалентными МДС обмотки возбуждения, выбранными по условиям сохранения основных гармонических индукции в зазоре и ЭДС, индуктированных в обмотке якоря.
 

Магнитодвижущая сила обмотки якоря Fam и ее продольная и поперечная составляющие Fam, Fqm отличаются по форме от МДС обмотки возбуждения Ff. Магнитодвижущая сила якоря распределена по поверхности синусоидально; распределение МДС возбуждения значительно отличается от синусоидального. Это обстоятельство затрудняет сложение МДС якоря и возбуждения. Поэтому для упрощения расчетов синусоидальные МДС якоря заменяются эквивалентными МДС обмотки возбуждения, выбранными по условиям сохранения основных гармонических индукции в зазоре и ЭДС, индуктированных в обмотке якоря.
 

Магнитодвижущая сила обмотки якоря Fam и ее продольная и поперечная составляющие Fdm, Fgm отличаются по форме от МДС обмотки возбуждения Ff. Магнитодвижущая сила якоря распределена по поверхности синусоидально; распределение МДС возбуждения значительно отличается от синусоидального. Это обстоятельство затрудняет сложение МДС якоря и возбуждения. Поэтому для упрощения расчетов синусоидальные МДС якоря заменяются эквивалентными МДС обмотки возбуждения, выбранными по условиям сохранения основных гармонических индукции в зазоре и ЭДС, индуктированных в обмотке якоря.
 

Магнитодвижущая сила обмотки положительной обратной связи складывается в магнитном усилителе при работе регулятора с магнитодвижущей силой обмотки управления измерительного органа, определяя общую суммарную магнитодвижущую силу, влияющую на ток выхода магнитного усилителя.
 

Причиной возникновения пространственных гармонических магнитного поля является несинусоидальность кривой магнитодвижущей силы обмотки статора, обусловленная дискретным распределением проводников по пазам. Несинусоидальное поле, созданное током статора, наводит в стержнях беличьей клетки ротора большой спектр ЭДС и токов различной частоты. Для статора записывается по одному уравнению для прямой и обратной последовательностей, а для ротора уравнения записываются отдельно для каждой гармонической.
 

Тяговая сила электромагнита зависит от его конструкции, размеров, магнитодвижущей силы обмотки и магнитных свойств стали.
 

Полученное соотношение показывает, что средняя напряженность магнитного поля является удельной магнитодвижущей силой обмотки и зависит только от размеров колец. Напряженность магнитного поля кольцевого магнитопровода ( без учета полей рассеяния) не зависит от его магнитных свойств и равна магнитодвижущей силе обмотки, приходящейся на единицу длины средней линии магнитопровода.
 

Из рассмотрения вращающих моментов различных реле следует, что их значения зависят от магнитодвижущих сил обмоток. Поэтому необходимо рассмотреть возможность получения магнитодвижущих сил с заданной зависимостью от подведенных электрических величин.
 

МДС одной фазы

Для двухслойной обмотки МДС фазы, приходящаяся на один полюс, равна удвоенной МДС катушечной группы, поэтому

. Число витков секции связано с полным числом последовательно соединенных витков фазы W соотношением. Учитывая также, что ток фазы , преобразуем выражение для амплитуды МДС фазы к виду. Амплитуда определяет МДС n-й гармоники на магнитной оси фазы в момент времени, когда ток фазы имеет максимальное значение. Закон распределения МДС фазы во времени и пространстве определяется уравнением. На рис. 3.14 сплошной линией показана первая гармоническая МДС в момент времени , а пунктиром показана эта МДС в произвольный момент времени

.

Техника безопасности

Неодимовые магниты притягивают металлические предметы с настолько большой силой, что если ваша рука случайно окажется между магнитом и объектом притяжения в момент их столкновения, то вы можете легко ушибить свои пальцы, раздавить кисти рук и даже сломать несколько костей. Поэтому будьте предельно осторожными в обращении с неодимовыми магнитами и никогда не давайте маленьким детям играться с ними. Всегда носите защитные очки при работе с магнитами. Держите магниты на безопасном расстоянии от любых магнитных запоминающих устройств, например таких, как настольные и портативные компьютеры, жесткие диски, дискеты, аудиокассеты, видеокассеты, кредитные карты. Между магнитами и этим предметами рекомендуется придерживаться расстояния не менее одного метра. Если ребенок проглотит маленькие магниты (а они бывают разных размеров), то они могут соединиться друг с другом внутри пищеварительной системы, блокируя ее нормальную работу, и даже могут привести к смерти. Поэтому, детям лучше всего вовсе не давать играть с магнитами, либо разрешать делать этого только под строгим наблюдением взрослых.

В этом видео эксперт наглядно демонстрирует, что будет с рукой, если она попадет между двух неодимовых магнитов:

Неодимовые магниты очень медленно теряют свою силу притяжения. При комнатной температуре они теряют не более 2% своей намагниченности за 10 лет. Но при этом, их можно быстро размагнитить, если нагреть выше температуры Кюри для каждого из классов неодимовых магнитов. Для самых простых магнитов эта температура составляет всего 80°C. В этом случает неодимовый магнит полностью потеряет свои магнитные свойства.

Ведомость потребных ресурсов по РТМ

Составил: ______________

Проверил: ______________

Расчет коэффициента пересчета стоимости эксплуатации машин и оплаты труда машинистов.

Составил: ______________

Проверил: ______________