В. А. Тюков электромеханические системы утверждено Редакционно
 Скачать 5.98 Mb.
|
|
Первое слагаемое в уравнении определяет ЭДС, возникающую в проводнике, движущемся со скоростью v = ∂x (м/с) в магнитном поле с индукцией В (Тл) и может быть приведено ∂кt виду e =∫l B dlv , 0 где dl – элемент длины проводника, откуда следует хорошо известное выражение e = Blv, если В – const, v – const и вектора B, v и dl взаим-но перпендикулярны. Второе слагаемое описывает процесс в неподвижном проводнике (контуре) при v =0 и изменении магнитного потока, сцепленного с данным контуром, и определяет трансформаторную ЭДС: e = −∂ψ= −w ∂Ф. ∂t ∂t ЭДС возникает всюду: в замкнутых контурах, в том числе и в вообра-жаемых, и вызывает в них вихревые токи. 14 Закон электромагнитных сил устанавливает связь между электро-магнитным полем и движущимися зарядами или током. На элемент проводника с током в магнитном поле действует механическая сила dF = где δ – плотность тока, А/м2; ds – элемент площади поперечного сече-ния проводника, м2. Если ток равномерно распределен по проводнику, то сила = I l B , где F – вектор, перпендикулярный плоскости векторов C и B . 1.3. ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЭНЕРГИИ Общее представление процессов в ЭМП выглядит (см. рисунок).
Закон сохранения энергии справедлив в течение всего процесса преобразования энергии, несмотря на то, что энергия существует в различных формах. Распределение запасенной энергии между различными частями ЭМП будет отражаться как на статических, так и на динамических ха- 15 рактеристиках ЭМП. Однако рассмотрение только энергии не дает в общем случае всей информации, необходимой для описания работы устройства. Такие факторы, как особенности поля связи между элек-трическими и механическими переменными, полные сопротивления устройств (например, отношение напряжения к току или момента к скорости), являются основными при описании характеристик и режи-мов устройства, но они не могут быть найдены из принципа сохране-ния энергии. Когда изучают процесс, используя обобщенные координаты и уравнения Лагранжа, систему описывают через ее энергетические па-раметры, которые должны удовлетворять закону сохранения энергии. Этот подход по сравнению с подходом, основанным на принципе со-хранения энергии, более эффективен и систематизирован. Поэтому применение уравнений Лагранжа широко распространено при анализе физических процессов. В этом случае при анализе процесса преобразования энергии дол- жен учитываться закон для сил между электрическими зарядами или закон для сил между электрическими токами, так как только они явля-ются известными независимыми соотношениями между механически-ми силами и электрическими величинами. Результирующее поле связи может быть электрическим или маг-нитным, но для преобразования энергии, согласно, Пойнтингу должны присутствовать и электрическое и магнитное поля. Однако преобразо-ватель классифицируется как магнитный, если физическая структура его преимущественно ферромагнитная, или как электрический, если структура образована электрическим проводником в соответствующей диэлектрической среде. Все эти соображения положены в основу разработки обобщенных моделей ЭМП. 1.4. СОСТАВЫ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ настоящее время нашли применение различные автоматические системы, которые независимо от областей техники делятся на разомк-нутые, замкнутые и комбинированные. 16
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||