Практическое занятие №24. РАСЧЕТ МАГНИТНЫХ ЦЕПЕЙ С ПОСТОЯННЫМИ ПОТОКАМИ

СОДЕРЖАНИЕ

Практическое занятие №19. НЕЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА.. 2

Практическое занятие №20. НЕЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С РЕЗИСТИВНЫМИ НЕЛИНЕЙНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ.. 3

Практическое занятие №21. НЕЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ С РЕАКТИВНЫМИ НЕЛИНЕЙНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ.. 4

Практическое занятие №22. НЕЛИНЕЙНЫЕ МАГНИТНЫЕ ЦЕПИ 5

Практическое занятие №24. РАСЧЕТ МАГНИТНЫХ ЦЕПЕЙ С ПОСТОЯННЫМИ ПОТОКАМИ.. 7

Практическое занятие №25. РАСЧЕТ НЕЛИНЕЙНЫХ ЦЕПЕЙ МЕТОДОМ ЭКВИВАЛЕНТНЫХ СИНУСОИД.. 9

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ... 11

Практическое занятие №19. НЕЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Задача

Вольтамперная характеристика нелинейного элемента, входящего в состав разветвленной цепи (рис.19.1), аппроксимирована аналитическим выражением U = A + BI + CI2.

Рассчитать ток, указанный в индивидуальном задании.

Практическое занятие №24. РАСЧЕТ МАГНИТНЫХ ЦЕПЕЙ С ПОСТОЯННЫМИ ПОТОКАМИ - student2.ru

Примечание:

1. В индивидуальном задании указано :

Е – [B]; R – [Ом]; J – [A]; A – [B]; B – [Ом]; C – [Ом/А].

2. При решении задачи целесообразно воспользоваться методом эквивалентного генератора (рис.19.2).

Практическое занятие №20. НЕЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С РЕЗИСТИВНЫМИ НЕЛИНЕЙНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ

Задача

На входе нелинейного двухполюсника (рис.20.1 – схема 1, рис.20.2 – схема 2, рис.20.3 – схема 3) приложено гармоническое напряжение u = Umsinwt. Используя кусочно-линейную аппроксимацию вольтамперных характеристик диода (рис.20.4) и стабилитрона (рис.20.5) рассчитать границы интервалов линейности двухполюсника и ток, указанный в индивидуальном задании, на каждом интервале линейности за период входного воздействия.

Практическое занятие №24. РАСЧЕТ МАГНИТНЫХ ЦЕПЕЙ С ПОСТОЯННЫМИ ПОТОКАМИ - student2.ru Практическое занятие №24. РАСЧЕТ МАГНИТНЫХ ЦЕПЕЙ С ПОСТОЯННЫМИ ПОТОКАМИ - student2.ru

Рис. 20.1 Рис 20.2

Практическое занятие №24. РАСЧЕТ МАГНИТНЫХ ЦЕПЕЙ С ПОСТОЯННЫМИ ПОТОКАМИ - student2.ru Практическое занятие №24. РАСЧЕТ МАГНИТНЫХ ЦЕПЕЙ С ПОСТОЯННЫМИ ПОТОКАМИ - student2.ru

Рис. 20.3 Рис. 20.4

Примечание:

1. В индивидуальном задании указано:

U – [B]; R – [Ом]; j – [град].

2. Условные обозначения:

UM – амплитудное значение приложенного напряжения;

UC – напряжение пробоя стабилитрона.

Практическое занятие №21. НЕЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ С РЕАКТИВНЫМИ НЕЛИНЕЙНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ

Задача

На входе нелинейного двухполюсника (рис.21.1 – схема 1, рис.21.2 – схема 2) приложено синусоидальное напряжение u = Umsinwt. Пользуясь кусочно-линейной аппроксимацией вебер-амперной характеристики дросселя (рис.21.3) или кулон-вольтной характеристики вариконда (рис.21.4) рассчитать границы интервалов линейности двухполюсника и ток или напряжение, указанные в индивидуальном задании, за период входного воздействия.

Практическое занятие №24. РАСЧЕТ МАГНИТНЫХ ЦЕПЕЙ С ПОСТОЯННЫМИ ПОТОКАМИ - student2.ru

Примечание:

1. В индивидуальном задании указано :

U – [B]; R – [Ом]; J – [A]; yS – [Вб]; qS – [Кл].

2. Условные обозначения :

FS – yS; QS – qS; W – частота w; UM – амплитудное значение напряжения; IM – амплитудное значение тока.

Практическое занятие №22. НЕЛИНЕЙНЫЕ МАГНИТНЫЕ ЦЕПИ

Задача

Задана нелинейная магнитная цепь с магнитопроводом из ферромагнитного материала и двумя обмотками (рис.22.1), электрическая схема замещения которой представлена на рис.22.2.

Практическое занятие №24. РАСЧЕТ МАГНИТНЫХ ЦЕПЕЙ С ПОСТОЯННЫМИ ПОТОКАМИ - student2.ru

К зажимам обмотки W1 подключен источник гармонического напряжения u = Umsinwt, а обмотка W2 разомкнута. Левый и средний стержни магнитопровода (рис.22.1) работают в линейном режиме, и поэтому на электрической схеме замещения представлены линейными магнитными сопротивлениями Rм1, Rм3.

Практическое занятие №24. РАСЧЕТ МАГНИТНЫХ ЦЕПЕЙ С ПОСТОЯННЫМИ ПОТОКАМИ - student2.ru

Правый стержень магнитопровода (рис.22.1) может достигать состояния насыщения и на схеме замещения представлен нелинейным магнитным сопротивлением Rм2. При этом задана его магнитная характеристика Ф2(Uab) (рис.22.3) – для вариантов 1 – 7 или идеальная кривая намагничивания В2(Н) (рис.22.4) материала правого стержня и площадь его сечения S2 – для вариантов 8 – 14.

Определить показания амперметра или вольтметра (АМЭ, UМЭ) магнитоэлектрической или электромагнитной (АЭМ, UЭМ) систем, указанного в индивидуальном задании.

Примечание:

1. В индивидуальном задании указано: UМ – [B]; US – [A]; Rм1, 3×103 – [Гн]; w – [с-1], Ф – [Вб], I – [мA], B – [Тл]. Для вариантов 8 – 14 площадь сечения S2 = 100 мм2.

2. В распечатках ответов обозначены: Ф1М, Ф2М – амплитудные значения магнитных потоков Ф1 и Ф2;US – точка перехода магнитного напряжения с участка перемагничивания (1-2) на участок насыщения (2-3) магнитной характеристики Ф2(Uab); U2M, I1M – амплитудные значения напряжения u2 и тока i1 на интервале перемагничивания (1-2) правого стержня; I2M, I0 – амплитуда и постоянная составляющая тока i1 на интервале насыщения (2-3) правого стержня; IM, UM, UЭ – показания приборов; WT – угол перехода с участка перемагничивания на участок насыщения правого стержня магнитопровода.

Методические указания.

В начале решения задачи следует определить поток Ф1 по заданному напряжению u1, пользуясь законом электромагнитной индукции. Далее по формуле разброса с использованием электрической схемы замещения магнитной цепи следует определить потоки Ф2 и Ф3 на участке линейности ВбАХ. Переход в нелинейный режим определяется по достижению потоком Ф2 значения насыщения ФS. Следует отметить, что правый стержень, имеющий ступенчатую характеристику, на участке 1-2 представляет собой нулевое магнитное сопротивление. В режиме насыщения правый стержень может быть представлен источником магнитного потока ±ФS на схеме замещения, поэтому мгновенное значение напряжения u2 на соответствующих интервалах линейности будет иметь нулевое значение. Мгновенное значение тока i1 рассчитывается по значению магнитодвижущей силы, определенной по законам Кирхгофа для магнитной цепи. При нахождении рабочей точки на участке насыщения правого стержня, в кривой тока появится постоянная составляющая, знак которой определяется знаком потокосцепления насыщения ФS на данном интервале линейности. Кривые мгновенных значений тока и напряжения симметричны и имеют нулевые средние значения. Показания приборов электромагнитной системы соответствуют действующим значениям тока и напряжения, приборов магнитоэлектрической системы – средневыпрямленным значениям.

Практическое занятие №24. РАСЧЕТ МАГНИТНЫХ ЦЕПЕЙ С ПОСТОЯННЫМИ ПОТОКАМИ

Наши рекомендации