- •1. Застосування постійних магнітів в електричних машинах
- •1.1. Типи електричних машин з постійними магнітами. Переваги і недоліки магнітоелектричних машин. Основні властивості постійних магнітів (пм). Марки та характеристики пм.
- •Лекція 2.
- •1.2 Крива розмагнічування та пряма повернення постійного магніту, їх апроксимація
- •1.3. Стабілізація постійних магнітів магнітоелектричних машин. Захист від розмагнічування.
- •1.4. Особливості розрахунку магнітних кіл з пм, їх заступні схеми. Порівняльна оціна магнітних систем з постійними магнітами.
- •Для стабілізованого магніту
- •2.1 Особливості розрахунку та конструкції двигунів постійного струму з пм.
- •Магнітний потік в робочому проміжку
- •Лекція 3. Двигуни постійного струму з постійними магнітами
- •Перевірки довжини пм полюса
- •Довжина одного магніта
- •Лекція 4. Синхронні машини з постійними магнітами.
- •3.1.Синхронні генератори з постійними магнітами (сгпм). Особливості розрахунку сгпм, колова діаграма, характеристики.
- •Особливості розрахунку сгпм
- •Векторна діаграма сгпм
- •Лекція 5.
- •3.2.Синхронні двигуни з постійними магнітами (сдпм). Особливості конструкції. Елементи теорії та розрахунку сдпм..
- •Лекція 6. Колекторні універсальні двигуни (укд) і однофазні (окд).
- •4.1. Будова укд та окд. Рівняння стану. Основні співвідношення.
- •Лекція 7.
- •4.3. Розрахунок укд та окд. Проблеми комутації укд та окд який працює змінного струму.
- •Лекція 8. Генератори постійного струму з поперечним збудженням.
- •5.1. Будова та принцип дії електромашинного підсилювача (емп) і генератора для освітлення залізничних вагонів (гозв).
- •Лекція 9.
- •5.2. Особливості розрахунку електромашинного підсилювача з поперечним полем і гозв.
- •Лекція 10. Моментні двигуни постійного струму (мдпс).
- •6.1. Призначення області застосування, класифікація.
- •Лекція 11.
- •6.2.Мдпс з обмеженим кутом повороту ротора: типи, конструкції, розрахункові співвідношення для вибору основних розмірів.
Перевірки довжини пм полюса
Розрахунок МС ЕМ з ПМ з метою перевірки чи уточнення розмірів пов'язаний не лише з побудовою кривої розмагнічування, а також з визначенням магнітних провідностей, провірених шляхом замикання поля магнітів у МС. При цьому для спрощення , вважають, що розпади магнітного потенціалу вздовж висоти магніта лінійне, а магнітний опір самої системи рівний 0. За такого розміщення у випадку радіальних магнітів у системі у вигляді паралелепіпедів нейтральний переріз буде знаходитися практично в місці стику з останньою.
Тобто задача зводиться до розрахунку електричного кола, що складається з генератора з нелінійною зовнішньою характеристикою, що працює практично на лінійне навантаження.
Аналогом з характеристики тут буде КР ПМ, а характеристикою навантаження – пряма повної провідності для кола поза магнітом.
Тут за законом Ома для МК можна записати наступні співвідношення
,
де
– магнітне поле, напруження та індукція
в нейтральному січенні магніта,
– розрахунковий проміжок,
– МРС, що діє між двома полюсами,
– повна МРС на пару полюсів,
– повна МП провідність повітряних
шляхів для магніту,
– висота (довжина) одного магніту,
– площа поперечного перерізу ПМ.
де
– довжина магнітної труби
.
При розрахунку магнітної системи ЕК визначають величину магнітної провідності на пару полюсів
,
де
– довжини
.
У ході розрахунків визначають провідності
розсіяння. (
)
між окремими боковими сторонами ПМ в
системі, за певну магнітну провідність
розсіяння
всіх повітряних шляхів.
де
– коефіцієнт, що враховує спадок МРС
вздовж висоти (довжини) ПМ.
Вигляд і кількість формул істотно залежать від конфігурації ПМ і конструкції ЕМ. В загальному випадку визначення провідностей відбувається шляхом розбивання магнітного поля на елементарні трубки по ймовірних шляхах замикання ПМ.
Тільки в найпростіших випадках можливі аналітичні розрахунки провідностей за наближеними формулами.
Нижче приведений графоаналітичний метод розрахунку провідностей, розсіяних на пару полюсів для поведених магнітних систем.
;
При наявності якоря:
Для
більш точного визначення
необхідно
скласти заступну схему магнітного кола
ТГ на поздовжній осі і підрахувати
зовнішню схему MP
необхідну для проведення потоку
.
Зовнішня
сумарна МРС магнітів
,
необхідна для проведення через 3К TГ при
неробочому ході (
)
Довжина одного магніта
Попередню напруженість нейтр. перерізу магніта можна вибрати
Отримані розміри ПМ дозволяють побудувати ДМ ТГ на один помах
Де
і
параметри МХ вибраного матеріалу ПМ.
Діаграма магніту легко перебудовується для довільної точки.
Потік в робочому проміжку генератора визначається
По
значенню потоку
можна
визначити спадки МРС в ділянках МК на
один полюс
,
,
,
,
.
Результуюча реакція якоря на один полюс
.
Після
перерахунку для всіх точок кривої
розмагнічування
отримаємо
залежність
Для
знаходження точки відходу
ПП від спинки КP необхідно розрахувати
для
максимального струму перевантаження
Для
даного випадку, коли
зменшення
поздовжньої індукції від поперечного
розмагнічування можна знехтувати, то
(на пару полюсів)
,
де
,
де
– лінійне навантаження,
(
;
;
ВР – довжина похилої дуги;
– нахил прямої повернення;
– осьова довжина;
– проміжки стиків.
,
де
– ширина зони комутації;
–число витків секції комутації;
– питома провідність розсіяння
комутованої секції;
– сумарний опір (щітки, колектор, секція
при комутації
,
– опір секції;
– набігаючого краю (
–
збігаються ) щітки).
Для
визначення максимальних значень
поздовжньої розмагнічуючої МРС, необхідно
підставити макимальні значення
при відповідній частоті обертання (
i
– функції
струму
і залежать від типу щіток).
,
– лінійні
магнітні опори
проміжка між ПМ і корпусом;
–нелінійні
зубці ярма якоря і корпуса;
– спади
магнітних напруг на відповідних
опорах;
– потоки
магніта, розсіяння ПМ повітряного
проміжку;
– МРС
зовнішнього магніта, умовна магнітна
і результуюча поздовжня реакції якоря.
Визначивши
,
треба відкласти по абсцисі і провести
перпендикуляр до перетину з
в
точці. При цьому ордината точки вказане
значення потоку в точці k відходу прямої
повернення від кривої
.
З точки під кутом, що визначає проведена пряма повернення.
Оскільки
робочі характеристики ТГ знаходяться
на прямій повернення, то ці точки,
можна побудувати залежність
.
Можна також в межах
зміни струму
визначити відповідні значення
і
побудувати залежність.
і за початок
та
– робочі характеристики:
зовнішня
потужності
к.к.д.
для довільної частоти обертання
Для цього для
будь-якої точки
на кривій
(координати
,
)
визначають
по
,
де
,
а по кривій
;
;
к.к.д. ТГ
де
– сумарні втрати
