Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
«Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина»
Энергетический институт
Кафедра «Техники высоких напряжений»
ЗАДАНИЯ К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
«АЛГОРИТМИЗАЦИЯ ЗАДАЧ В ТЕОРИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ»
Для студентов всех форм обучения специальности
Электрические и электронные аппараты»
Екатеринбург
Elcut. Расчет поля постоянного магнита
Задание: Рассчитать картину поля постоянного магнита, определить максимальное значение магнитной индукции. Расчет выполнить для двух вариантов:
а) без учета нелинейных свойств материалов,
б) с учетом нелинейных свойств материалов.
Объект: Постоянный магнит со стальным сердечником и якорем.
Тип задачи: Магнитостатика.
Класс модели:Плоская.
Геометрия модели ( все размеры указаны в сантиметрах):
Рекомендуемый размер расчетной области QRPO: 100х100см.
|
|
Рекомендуемый шаг сетки привязки: 10 см.
Рекомендуемый шаг дискретизации:
в узлах Q,R,P,O – 12 мм,
в узлах G,H,I,J – 5 мм.
Исходные данные:
Постоянные магниты изготовлены из сплава АЛНИКО, коэрцитивная сила составляет 147218 А/м. Магниты намагничены в вертикальном направлении противоположно друг другу (направление коэрцитивной силы: для левого магнита 90о, для правого магнита -90о).
.
Кривая размагничивания для сплава АЛНИКО:
H (А/м) | –147218 | –119400 | –99470 | –79580 | –53710 | –19890 | 0.0 |
B (Тл) | 0.0 | 0.24 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.71 | 0.77 |
Характеристика намагничивания стали:
H (А/м) | |||||||||
B (Тл) | 0.73 | 0.92 | 1.05 | 1.15 | 1.28 | 1.42 | 1.52 | 1.58 | 1.6 |
Относительная магнитная проницаемость воздуха – m = 1.
Граничные условия: магнитный потенциал на границах расчетной области А = 0.
При решении задачи в линейной постановке принять значения относительной магнитной проницаемость материалов следующими: сплав АЛЬНИКО ‑ m = 1, сталь ‑ m = 100.
Elcut. Вытеснение переменного тока в шине прямоугольного сечения,
уложенной в паз электрической машины.
Задание: Рассчитать картину распределения тока в пазу электрической машины (для одного и двух проводников в пазу). Построить график распределения плотности тока по сечению проводника (в качестве начала системы координат принять нижнюю границу проводника).
Тип задачи: Гармоническое электромагнитное поле. Среды линейные.
Класс задачи: Плоская.
Геометрия (в се размеры в миллиметрах):
При расчете удобно выполнить моделирование только одной половины задачи (например, области, находящейся справа от оси симметрии ‑ ab).
|
|
Исходные данные:
Относительная магнитная проницаемость стали m= 100.
Относительная магнитная проницаемость медной шины и воздуха m = 1.
Удельная электропроводность меди s = 57000000 См/м.
Сталь паза шихтованная, поэтому её электропроводность вдоль проводника равна s= 0 См/м. Суммарный ток в проводнике I= 600 А. Частота тока f = 50 Гц.
При наличии в пазу двух шин ток в них течет одного направления (в каждой шине по 300 А).
Граничные условия:
На оси вертикальной симметрии (линия ab) имеем Ht = 0.
На остальных весьма удаленных границах поле сильно ослабляется, поэтому принимаем условие А = 0.