загрузка...

трусы женские
загрузка...
Реферати » Реферати фізика » Магнітне поле в кільцевому шихтованими осерді з анізотропними властивостями

Магнітне поле в кільцевому шихтованими осерді з анізотропними властивостями

Магнітне поле в кільцевому шихтованими осерді з анізотропними властивостями
Сучасну електроенергетику відрізняють різноманітністю конструктивних виконань і режимів роботи силових електротехнічних пристроїв (СЕУ), високі питомі навантаження всіх елементів останніх , використання для феромагнітних шихтованних сердечників (ШС) кращих марок холоднокатаних листових електротехнічних сталей (ЛЕС) з властивою їм анізотропією магнітних властивостей (АМС) [1]. В цих умовах застосування традиційних методик електромагнітних розрахунків стає скрутним через появу додаткових похибок, обумовлених НЕ урахуванням фактичного характеру розподілу вектора магнітної індукції в анизотропном муздрамтеатрі. Постійне прагнення до оптимізації конструктивних рішень, розширення можливих режимів роботи роблять необхідним залучення до розрахунку апарату електромагнітного поля [2, 3].
Як показують наукові дослідження, стримуючим фактором застосування прогресивних методик стає відсутність необхідного набору довідкової інформації на магнітні властивості електротехнічних сталей і зокрема векторних характеристик намагнічування [4], де - вектор напруженості магнітного поля (МП).
Для обгрунтування необхідності врахування векторного характеру магнітної анізотропії використовуємо метод математичного моделювання на прикладі ШС кільцевої форми, де вплив стиків виключено, а магнітна анізотропія проявляється в найбільш явній формі.
Для визначення магнітного поля в кільцевому анизотропном ШС вирішуємо крайову задачу при заданому магнітному потоці, відповідному амплітуді перемагничивания, в циліндричній системі координат відносно векторного магнітного потенціалу. Остаточне розрахункове диференціальне рівняння в приватних похідних має вигляд:
(1)
де; - Нелінійні питомі магнітні опору визначаються через відповідні проекції і на осі x і y, що збігаються з осями магнітної анізотропії, відповідно,? = 0 і 90о. Символ z при векторному потенціалі опущений.
Рівняння (1) є нелінійним і аналітичного рішення не має. Рішення останнього може бути отримано одним з відомих чисельних методів.

Рис. 1. Принцип вимірювання напруженості магнітного поля в різних точках по радіальної координаті кільцевого сердечника.
На основі чисельного методу кінцевих різниць проводиться розрахунок магнітного поля кільцевого ШС у функції відносини радіусів r, ступеня АМС До [4], і амплітуди середньої по перетину магнітної індукції Вмср. При моделюванні варіювалося відношення радіусів r, ступінь АМС До і рівень насичення характеристики намагнічування. Результати моделювання показали, що з ростом К істотно зростає неоднорідність МП в області кільцевого сердечника, де напрямки вектора безпосередньо прилягають до осі легкого намагнічування ЛЕС, причому характер розподілу якісно відрізняється від випадку К = 1 (изотропного матеріалу). Збільшення посилює цю неоднорідність МП в осерді. При значних насиченими, остання наближається до розподілу в ізотропному кільцевому сердечнику.
Рис. 2. Залежності В * (r) в кільцевому сердечнику зі сталі 2412, в кутових положеннях? = 0 і 90o в ненасичених режимах (Вмср? 0,8 Тл). Rв і Rн - внутрішній і зовнішній радіуси; В * = Вм / Вмср - відносне значення магнітної індукції.
При моделюванні МП в кільцевому ШС приймається ряд припущень, які могли вплинути на точність розрахунку. Для математичної моделі і обгрунтування правомірності прийнятих припущень проведені спеціальні експериментальні дослідження на кільцевих ШС, виготовлених з холоднокатаних ЛЕС 3413 і 2142 з різними рівнями магнітної анізотропії.
З одного рулону кожної стали були виготовлені і спільно піддані відновлювального відпалу у прохідній печі пакети стандартних смугових зразків (для різних напрямків намагнічування) і кільцевих сердечників. Смугові зразки для отримання необхідної для розрахунків вихідної інформації про магнітні властивості матеріалу вирубувалися під кутами до напрямку прокатки? = 20о, 30о, 55о, 75о, 90о і вздовж НП (? = 0). Кільцеві сердечники з відношенням радіусів r = 2,1, мали діаметри, відповідно Дн = 231,2 мм, Двн = 110 мм (рис.1). Очікувалося, що велика r призведе до значного перерозподілу МП по висоті спинки сердечника, а розмір ширини спинки 60,6 мм забезпечить достатню роздільну здатність у визначенні виміру магнітної індукції по радіальної координаті.

Рис. 3. Залежності В * (r) в кільцевому сердечнику зі сталі 3413, в кутових положеннях? = 0 і 90o в ненасичених режимах (Вмср? 0,8 Тл). Rв і Rн - внутрішній і зовнішній радіуси; В * = Вм / Вмср - відносне значення магнітної індукції.
Для виключення впливу механічних напруги сердечники збиралися без стягивающих зусиль. При цьому також контролювався узгоджений спосіб шихтовки окремих кілець. Щоб при локальних вимірах результати гарантували достовірність, якісь ні було свердління пакета виключалися. Для доступу до бічної поверхні пакет збирався з двох полупакетов з повітряним проміжком, де можна було б розмістити датчик-зонд напруженості МП. В кутових положеннях сердечника? = 0 і? = 90о, збігаються з осями магнітної анізотропії матеріалу, були передбачені радіальні канали, що дозволяють пересувати датчик напруженості вздовж радіальної координати і здійснювати вимірювання дотичній складової напруженості Н? М при різних значеннях амплітуди середньої по перетину магнітної індукції (рис. 1). Оскільки з результатів математичного моделювання МП анізотропного ШС відомо, що на осях магнітної анізотропії радіальні складові векторів і відсутні, по виміряним значенням Н? М і кривою намагнічування можна визначити відповідні значення B? М. Таким чином, встановлювався характер розподілу BМ по радіусу при різних насичення осердя. Всі вимірювання проводилися при синусоидальном магнітному потоці на частоті f = 50 Гц.
На рис. 2 і 3 представлені залежності магнітної індукції (у відносній формі) від радіальної координати в кутових положеннях, відповідних осях магнітної анізотропії (? = 0 і 90о) для обох марок сталей - 3413 (К = 7) і 2412 (К = 1,6) . Зазначені криві характерні для ненасичених режимів роботи. На цьому ж малюнку точками відзначені результати вимірів, які підтверджують хорошу збіжність з розрахунком.
Таким чином, в результаті моделювання МП кільцевого ШС встановлено необхідність використання при розрахунках векторних характеристик намагнічування, що особливо важливо для текстурованих сталей з великими К. Визначальний вплив на характер МП надають кутові характеристики магнітної анізотропії? (В ,?) [4]. Використання при розрахунках МП одних тільки довідкових характеристик Н? (В,?), Тобто за умови? = 0 (де Н? - Проекція вектора на вектор) призводить до такого ж розподілу МП при математичному моделюванні, як і в разі відсутності анізотропії (К = 1). Слід зауважити, що для інших випадків використання текстурованих ЛЕС в ШС СЕУ анізотропія буде накладати умови на робочі характеристики магнітопроводів, і це необхідно враховувати ці поля.
Магнітне поле Землі
Механізм виникнення, пропозиції щодо його експериментальної перевірці та використанню

Існує ряд гіпотез, що пояснюють виникнення магнітного поля Землі. Останнім часом одержала розвиток теорія, що зв'язує виникнення магнітного поля Землі з протіканням струмів в рідкому металевому ядрі. Підраховано, що зона, в якій діє механізм «магнітне динамо» знаходиться на відстані 0,25 ... 0,3 радіуса Землі [1].

Слід зауважити, що гіпотези, що пояснюють механізм виникнення магнітного поля планет, досить суперечливі і до теперішнього часу експериментально не підтверджені.

Що стосується магнітного поля Землі, то достовірно встановлено, що воно чуйно реагує на сонячну активність. У той же час спалах на Сонці не може зробити помітного впливу на ядро ??Землі. З іншого боку, якщо зв'язувати виникнення магнітного поля планет з струмовими шарами в рідкому ядрі, то можна зробити висновок, що планети сонячної системи, що мають однаковий напрямок обертання, повинні мати однаковий напрямок магнітних полів. Так Юпітер, обертається навколо своєї осі в ту ж сторону що і Земля, має магнітне поле спрямоване протилежно земному.

Пропонується нова гіпотеза про механізм виникнення магнітного поля Землі і установка для експериментальної перевірки.

На рис. 1 зображена схема Сонце-Земля. Земля (З) обертається навколо своєї осі NS з кутовий швидкістю?. Земля має магнітне поле, північний полюс якого знаходиться на південному географічному полюсі. Щоб отримати магнітне поле такого напрямку, навколо земної кулі, в площині перпендикулярній осі обертання Землі, повинен існувати стійкий струмовий шар з струмом IЗ. Назвемо його струмом Землі. Отже, над поверхнею Землі повинен існувати проводить шар, по якому повинен замикатися струм IЗ. Такий шар існує - це іоносфера.

Розглянемо яким чином може вознікануть спрямований струм IЗ в іоносфері. Сонце, в результаті ядерних реакцій протікають у ньому, випромінює в навколишній простір величезну кількість заряджених частинок високих енергій (енергія частинок

Сторінки: 1 2 3 4 5
загрузка...
ur.co.ua

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар