Работа №7. моделирование магнитного поля в воздушной области электрической машины постоянного тока.
Смотрите задачи lab7.zip и lab7exp.zip
Задание
Построить магнитное поле машины постоянного тока в области, не заполненной сталью. Рассчитать коэффициент рассеяния полюсов для двух вариантов. В первом варианте обмотку задаем распределенными токами, магнитная проницаемость стали конечная. Второй, упрощенный вариант, предполагает бесконечную проницаемость стали и задание обмотки токовым слоем.
Тип задачи
Линейная плоскопараллельная магнитостатика.
Геометрия
Воздушная область расчета поля ограничена
контуром abcdefg . Заданные размеры: ab = 2 мм, ag = 32°, cd = 68 мм, bc = 45°, de = 30°, ef = 55 мм. Действие оставшейся части учитываем граничными условиями.
 
Исходные данные
Относительная магнитная проницаемость стали ротора и статора μ = 1000.
Относительная магнитная проницаемость воздуха μ = 1.
плотность тока в обмотке j = 1000000 A/м2.
Мощность машины 45 кВт.
Упрощенная модель (лабораторная установка)
При моделировании обмотку машины сжимаем в токовый слой ef, магнитную проницаемость стали принимаем равной бесконечности. Реальную расчетную область заменяем листом электропроводной бумаги требуемой формы (abcdefg). Строим линии равного электрического потенциала в проводящем листе. Такая замена допустима, так как поле H в воздухе и поле U в листе аналогичны. Ток подводим на линии ef и отводим на линии ab.
Положение линий равного потенциала определяем с помощью цифрового вольтметра.
Граничные условия
Модель реальной машины: в силу симметрии машины на линии Od имеем Ht = 0, на линии Oa - A=0.
Упрощенная модель (лабораторная установка): Ht = 0 на поверхности стали (линии defga и bc) и линии симметрии Od, на линии Oa имеем A=0.
Коэффициент рассеяния полюса - отношение полного потока к полезному потоку полюса (входит в ротор).
Вид модели |
Поток рассеяния, мВб |
Полезный поток, мВб |
Полный поток, мВб |
Коэффициент рассеяния полюсов |
Задача |
Модель реальной машины |
1.11 |
51.82 |
52.93 |
1.021 |
lab7.zip |
Упрощенная модель
(лабораторная установка) |
3.39 |
75.48 |
78.87 |
1.043 |
lab7exp.zip |
|
