Метод расчета ЭММА с системой принудительного охлаждения

Выполнение в магнитопроводе ЭММА в непосредственной близости от рабочего объема каналов для прохождения охлаждающего воздуха не вызовет существенного увеличения габаритных размеров устройства, так как те части магнитопровода ЭММА, где расположены каналы, ненасыщенные в магнитном отношении.

В зонах расположения каналов появляются участки с переменными изменяющимися по нелинейному закону площадями сечений. В данном случае необходимо проверять насыщение магнитопровода в узком сечении, образованном перемычками (рисунок 6.8). Для этого надо располагать методами расчета намагничивающей силы (н.с.) для проведения по ним магнитного потока.

С целью упрощения конечного выражения для расчета магнитодвижущей силы (м.д.с.) таких участков магнитопровода и зависимости для определения индукции в узком сечении перемычек сделаем следующие допущения:

- считаем, что магнитный поток проходит только по стали перемычек между каналами;

- пренебрегаем изменением ширины перемычек с изменением диаметра Метод расчета ЭММА с системой принудительного охлаждения - student2.ru элемента участка, учитывая лишь изменение ширины перемычек, обязанное сферической форме сечения каналов.

Последнее допущение позволяет схематически представить элемент магнитопровода с каналами так, как это показано на рисунке6.8.

Метод расчета ЭММА с системой принудительного охлаждения - student2.ru Метод расчета ЭММА с системой принудительного охлаждения - student2.ru

Метод расчета ЭММА с системой принудительного охлаждения - student2.ru

Рисунок 6.8 - Участки магнитопровода ЭММА с вентиляционным и каналами

Индукция Вп в сечении п-п перемычки определяется по формуле

Метод расчета ЭММА с системой принудительного охлаждения - student2.ru , (6.12)

где ФХ - магнитный поток, проходящий по рассчитываемому участку;

т - число каналов или перемычек;

L - осевая длина рабочей поверхности внутреннего цилиндра устройства;

ln - расстояние между каналами.

Преобразуем формулу (6.12), выразив ln через основные геометрические параметры ЭММА и диаметр каналов. Так как длина окружности l0 проходящей через центры каналов, будет

Метод расчета ЭММА с системой принудительного охлаждения - student2.ru ,

где dK - диаметр каналов;

h0- ширина рабочего объема,

Метод расчета ЭММА с системой принудительного охлаждения - student2.ru .

Полагая достаточным (с точки зрения механической прочности) размещение каналов на расстоянии Метод расчета ЭММА с системой принудительного охлаждения - student2.ru от рабочего объема, получаем выражение для определения величины ln

Метод расчета ЭММА с системой принудительного охлаждения - student2.ru .

С учетом изложенного, индукция в сечении п–п определяется выражением

Метод расчета ЭММА с системой принудительного охлаждения - student2.ru . (6.13)

Величины ФХ, Вп ,D, L, h0, Метод расчета ЭММА с системой принудительного охлаждения - student2.ru , входящие в формулу (6.13), либо указываются в задании, либо определяются на основании исходных данных с учетом опыта расчета и проектирования электромагнитных устройств. Тогда, задаваясь числом m или величиной диаметра каналов dK, можно определить соответственно dK или m, удовлетворяющих уравнению (6.13) для принятых величин ФХ, Вп ,D, L, h0, Метод расчета ЭММА с системой принудительного охлаждения - student2.ru . Формула (6.13) может также служить для проверки магнитного состояния в том случае, когда на основании вентиляционного расчета определены dK и m.

М.д.с., приходящуюся на элемент длины перемычки, можно выразить следующим образом:

Метод расчета ЭММА с системой принудительного охлаждения - student2.ru .

Кривая намагничивания ферромагнитного материала может быть аппроксимирована гиперболической зависимостью между B и H.

Тогда

Метод расчета ЭММА с системой принудительного охлаждения - student2.ru

и, следовательно,

Метод расчета ЭММА с системой принудительного охлаждения - student2.ru . (6.14)

Согласно первому допущению магнитный поток постоянен по всей длине перемычки, что позволяет записать

Метод расчета ЭММА с системой принудительного охлаждения - student2.ru , (6.15)

где Bmax - индукция в сечении n–n;

Метод расчета ЭММА с системой принудительного охлаждения - student2.ru - ширина перемычки в сечении n–n;

Принимая во внимание, что

Метод расчета ЭММА с системой принудительного охлаждения - student2.ru ,

представим уравнение (3.21) в следующем виде:

Метод расчета ЭММА с системой принудительного охлаждения - student2.ru , (6.16)

где коэффициенты a и Метод расчета ЭММА с системой принудительного охлаждения - student2.ru определяются по методу выбранных точек при помощи формул

Метод расчета ЭММА с системой принудительного охлаждения - student2.ru ,

Метод расчета ЭММА с системой принудительного охлаждения - student2.ru .

Произведем дальнейшее преобразование уравнения (6.16) записав, что

Метод расчета ЭММА с системой принудительного охлаждения - student2.ru

Метод расчета ЭММА с системой принудительного охлаждения - student2.ru

Метод расчета ЭММА с системой принудительного охлаждения - student2.ru .

Следовательно,

Метод расчета ЭММА с системой принудительного охлаждения - student2.ru .

После ряда преобразований получим выражение для подсчета м.д.с., необходимой для проведения магнитного потока через перемычку

Метод расчета ЭММА с системой принудительного охлаждения - student2.ru . (6.17)

Наши рекомендации