1. Создайте плоскопараллельную модель катушки с сердечником и воздушным зазором, изображенную на рисунке 1, в соответствии с геометрическими данными Вашего варианта из таблицы 1.
Рис.1 Геометрия модели катушки с сердечником и воздушным зазором
Таблица 1.
Вариант № | LMAGN, см | LLUFT, см | Марка стали | w1, витков | Sобмотки, мм | I1, А |
0,25 | М-22 | 1,5 | ||||
0,25 | М-47 | |||||
0,5 | 2,5 | |||||
М-19 | 1,6 | |||||
1,25 | ||||||
0,25 | М-22 | 0,8 | ||||
0,25 | М-15 | 0,63 | ||||
0,5 | ||||||
1,25 | ||||||
М-43 | 2,5 | |||||
0,25 | М-36 | 1,5 | ||||
0,25 | ||||||
0,5 | 0,63 | |||||
1,5 | М-22 | 0,8 | ||||
1,5 | М-22 | |||||
0,25 | М-15 | 0,8 | ||||
0,25 | ||||||
0,5 | 0,63 | |||||
1,25 | ||||||
0,5 | М-19 | 0,8 | ||||
0,5 | ||||||
0,5 | М-36 | |||||
М-22 | 1,25 | |||||
М-43 | 2,5 | |||||
М-43 | 2,5 | |||||
0,5 | ||||||
0,5 | М-19 | |||||
М-15 | 0,63 | |||||
0,5 | 0,4 | |||||
0,5 | М-47 | 0,5 |
2. Используя данные Вашего варианта из таблицы 1, задайте свойства блоков модели: для сердечника – марку стали, для катушки – число витков, материал и сечение проводника, для цепи катушки – величину тока.
|
|
Указание. При задании свойств блоков модели, которыми моделируются полуобмотки катушки, необходимо указать подключение этих блоков к цепям с разным направлением тока. Направление тока в цепи задается знаками «+» и «-» перед значением силы тока.
Указание. В качестве граничных условий задайте нулевые значения составляющих векторного потенциала магнитного поля А0, А1, А2 и нулевое значение магнитного потока ϕ через границу.
3. Сохраните созданную модель в файл. Постройте сетку конечных элементов модели. Выполните расчет модели.
4. Получите картину распределения силовых линий индукции магнитного поля.
5. Определите среднее значение нормальной составляющей индукции Bn и тангенциальной составляющей напряженности магнитного поля Ht в сечении магнитопровода.
6. Постройте график распределения нормальной и тангенциальной составляющих индукции Bn,t и напряженности Hn,t магнитного поля вдоль сечения воздушного зазора.
7. Для катушки определите сопротивление, падение напряжение и активную мощность.
8. Увеличьте воздушный зазор в два раза и повторите действия, описанные в пунктах 5 6, и 7, проанализируйте и поясните результаты.
|
|
Содержание отчета по лабораторной работе:
1. Титульный лист оформленный в соответствии с требованиями, содержащий название лабораторной работы и номер варианта.
2. Исходные данные, описание постановки задачи.
3. Описание последовательности действий, выполняемых при создании модели, изображение геометрии модели.
4. Картины распределения силовых линий магнитного поля для моделируемых режимов (до и после изменения воздушного зазора).
5. Графики распределения индукции B и напряженности H магнитного поля.
6. Краткий анализ полученных результатов и вывод по лабораторной работе.
Контрольные вопросы к лабораторным работам №3 и №4:
1. Назовите основные подпрограммы FEMM 4.2, используемые в процессе моделирования, типы решаемых задач.
2. Перечислите этапы процесса моделирования, выполняемого в программе конечно-элементного моделирования FEMM 4.2.
3. Какие материалы и их свойства использовались Вами при моделировании в программе FEMM 4.2?
4. Дайте оценку полученным Вами в ходе моделирования результатам.
Список литературы.
1. Хернитер М.Е. Multisim 7. Современная система компьютерного моделирования и анализа схем электронных устройств. – М.: Издательский дом ДМК Пресс, 2006. – 494 с.
2. D. Meeker. Finite Element Method Magnetics version 4.2. User’s manual. – 2010. – 158p.