РГР ЭМПЭ. РГР_ЭМПЭ. 1. Укажите объект задачи и его данные для конкретного

• Название: 1. Укажите объект задачи и его данные для конкретного
• Анкор: РГР ЭМПЭ
• Дата: 10.12.2020
• Размер: 1.57 Mb.
• Имя файла: РГР_ЭМПЭ.docx
• Тип: Документы; #159053

Задание

1. Укажите объект задачи и его данные для конкретного варианта ЮЯ.

2. Изобразите магнитную цепь двигателя. Найдите


2.1.Направление линий магнитной индукции поля возбуждения.
2.2.Полярность главных полюсов и постройте график В = f(х) в прямоугольной системе координат, где x – координата вдоль окружности ротора (например, номер проводника обмотки якоря).

3. Найдите модули и направления сил Ампера (электромагнитных сил) Fi, действующих на каждый проводник i = 1...12.

4. Найдите

4.1.Вращательный момент (электромагнитный момент) Мi, действующий на каждый проводник i = 1...12 (как произведение силы Fi на плечо).
4.2.Момент, действующий на каждый виток i = 1...6, как плоский контур.
4.3.Модуль и направление результирующего момента Мрез. Укажите, как зависит этот момент от магнитной индукции поля возбуждения.
4.4.Покажите и обоснуйте направление, в котором может вращаться ротор двигателя под действием момента Мрез.

5. Определите мощность, развиваемую ротором, если он вращается под действием момента Мрез c частотой вращения 2850 об/мин.

6. Запишите выражение по закону полного тока для контура интегрирования, совпадающего c магнитной линией, проходящей через Я-й проводник (еcли Я = 1, то через 2-й проводник, а если Я = 7, то через 8-й проводник).

6.1.Найдите полный ток в пределах рассматриваемого контура, оцените вклад тока проводников якоря.
6.2.Поясните, какими слагаемыми в записи закона полного тока можно пренебречь и почему, если принять магнитную проницаемость материала магнитопровода μ→∞.

7. Анализируя пункты 3, 4, 5 решения задачи, а также известное соотношение В = μ∙Н, предложите материалы, из которых целесообразно изготовить магнитопровод (полюсы, якорь, ярмо) двигателя, чтобы он развивал большую мощность при небольшой обмотке возбуждения.

8. В приведенных условиях задачи Я – последняя, а Ю – предпоследняя цифры номера зачетной книжки студента.

1. 
   Объект задачи и его данные для варианта 29.
   
   

Рисунок 1. Устройство электродвигателя постоянного тока.

Исходные данные:

2. 
   Магнитная цепь двигателя.
   

Рисунок 2. Магнитная цепь электродвигателя постоянного тока.

Рисунок 3. Зависимость магнитной индукции от номера проводника.

3. 
   Модули и направления сил Ампера (электромагнитных сил) , действующих на каждый проводник j = 1...12.
   
   
   
   

Рассчитаем силы ампера для каждого проводника и укажем их направление, пологая, что проводники обмотки якоря находятся в однородных магнитных полях.













Рисунок 4. Направление сил Ампера.

4. 
   
   
   1. 
      Вращательный момент , действующий на каждый проводник j = 1...12.
      

4.2 Момент, действующий на каждый виток, как плоский контур:

Всего 6 моментов на каждый виток. Введу обозначения для витков: 1-7, 2-8, 3-9, 4-10, 5-11, 6-12
Тогда моменты для витков будут равны:







4.3 Результирующий момент на роторе двигателя:



Результирующий момент направлен таким образом, что способствует вращению ротора по часовые стрелке.



Рисунок 5. Направление вращения ротора; результирующий момент

4.4 Обоснование направление, в котором может вращаться ротор двигателя под действием момента .

По условию задачи ток в витках и магнитная индукция расположены таким образом, что возникающая сила Ампера действует на каждый проводник как показано на Рисунке 4. Сила Ампера создает для каждой из 6 обмоток момент. Найдя результирующий момент в п.4.3, мы определили возможное направление движения ротора.

5. 
   Мощность, развиваемая ротором.
   

где – угловая частота вращения.

6. 
   Контур интегрирования.
   

Рисунок 6. Контур интегрирования

1. 
   Полный ток в пределах контура
   

Вклад тока проводников якоря равен нулю, т.к. направление в 9-ом и 5-ом проводниках противоположно.

2. 
   
   При будет, уменьшаться напряженность магнитного поля и, как следствие, будет уменьшаться ток в обмотке возбуждения. Из этого следует, что в уравнении можно пренебречь напряженностью якоря, так как он не достигнет насыщения.
   
1. 
   Выбор материала магнитопровода
   

Материал магнитопровода должен иметь высокую магнитную проницаемость. Это позволит развивать большую мощность при небольшом токе возбуждения. Из соотношения можно выразить . Видно, что при увеличении будет уменьшаться напряженность магнитного поля и, как следствие, ток возбуждения.