Типовой пример. Таблица к задаче №3. Указания к решению задач №4 и 5. Типовой пример к задаче №4
Типовой пример. Для магнитной цепи, приведенной на рис. 9, заданы размеры цепи в (см), материал сердечника, числа витков обмоток и магнитный поток Ф= 1. 5 10 Вб. Вертикальные стержни 1, 2 изготовлены из литой стали, горизонтальные ярма 3, 4- из чугуна. Обе обмотки соединены последовательно и встречно. Определить силу тока в обмотках, абсолютную магнитную проницаемость на участке, где расположена обмотка W1, потокосцепление и индуктивность этой обмотки.
Рис. 9
Решение 1. Из чертежа определяем сечение сердечника и длину средней магнитной линии на каждом участке: S1=S2=4 5=20 см2=20 10-4 м; S3=S4 =6 5= 30 см2= 30 10-4 м; Lcp1= Lcp2=26cм = 0. 26 м (пренебрегая L0); Lcp3 =Lcp4 =22+4/2+4/2+6/2+6/2=32 см = 0, 32 м. 2. Магнитная индукция на каждом участке: В1=В2=В0= ; В =В4= . 3. По таблице, зная магнитную индукцию, определяем напряженность магнитного поля на ферромагнитных участках: Н =Н = 6, 32 А/м; Н =Н =2200 А/м. Напряженность магнитного поля в воздушном зазоре (формула 3-22 из учебника В. С. Попова и С. А. Николаева «Общая электротехника с основами электроники»): Н =0, 8 10 В0 = 0, 8 10 А/м. 4. Закон полного тока для магнитной цепи, учитывая встречное включение обмоток: I W - I W =H L +H +H3 +H4 +H0 , или I ; Откуда сила тока в обмотках I =10, 9 A. 5. Абсолютнаямагнитная проницаемость на 1-м участке:
6. Магнитная проницаемость на 1-м участке: 7. Потокосцепление первой обмотки: 8. Индуктивность первой обмотки: Таблица к задаче №3
Напряженность магнитного поля на участках в зависимости от магнитной индукции В
Указания к решению задач №4 и 5 В этой задаче необходимо выполнить расчет разветвленной и неразветвленной цепи однофазного переменного тока. Перед решением этой задачи необходимо изучить материал, изложенный в главах 5 и 6 учебника Попова и Николаева, ознакомиться с методикой построения векторных диаграмм, изложенной там же, и рассмотреть типовые примеры. Типовой пример к задаче №4 Активное сопротивление катушка R=8 Ом, индуктивное XL = 22 Ом. Последовательно с катушкой включены активное сопротивление R =4 Ом и конденсатор с сопротивлением Хс = 6 Ом, (рис. 10). К цепи приложено напряжение U = 200 В (действующее значение). Определить: силу тока в цепи; коэффициент мощности, активную, реактивную и полную мощности, напряжение на каждом сопротивлении. Начертить в масштабе векторную диаграмму цепи. Как следует изменить сопротивление конденсатора, чтобы в цепи наступил резонанс напряжений, и чему равен ток при резонансе?
Рис. 10
Решение 1. Полное сопротивление цепи:
2. Сила тока в цепи:
3. Коэффициент мощности цепи:
(по таблицам Брадиса находим ) 4. Активная мощность: , или 5. Реактивная мощность:
, или Здесь sin 53 Знак у положительный, так как в цепи преобладает индуктивное сопротивление . При 6. Полная мощность: ,
7. Напряжение на сопротивлениях цепи:
Построение векторной диаграммы начинаем с выбора масштабов для тока и напряжения. Исходя из размеров тетрадного листа, задаем масштаб по току МI = I А/см и напряжению МU = 40 В/см. Откладываем по горизонтали вектор тока I = 10 А; его длина составит 10см (рис. 11). Вдоль вектора тока откладываем в принятом масштабе вектор падения напряжения в активном сопротивлении катушки (URK), его длина составит 2 см. К концу вектора , в сторону опережения вектора тока на , откладываем вектор падения напряжения в индуктивном сопротивлении катушки (его длина 5, 5см); к его концу прибавляем вектор падения напряжения в активном сопротивлении (его длина равна 1см), этот вектор направляем вдоль вектора тока. К концу вектора прибавляем вектор (его длина равна 1, 5см), который откладываем перпендикулярно вектору тока в сторону его отставания. Геометрическая сумма этих четырех векторов равна вектору напряжения всей цепи . Из диаграммы следует, что вектор напряжения опережает вектор тока на угол φ. Этот угол φ > 0 и откладывается в положительном от вектора тока к вектору напряжения (см. стрелку на рис. 11).
8. Для наступления резонанса напряжений необходимо соблюдение условия ; в данной задаче для этого следует увеличить Хс до 22 Ом, тогда
и сила тока увеличивается до .
Рис. 11
Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|