ninhhoa_83
New Member
Download miễn phí Khảo sát mạch từ trên máy tính
LỜI NÓI ĐẦU
Điện là một dạng năng lượng rất cần thiết trong đời sống hằng ngày của chúng ta. Là dạng năng lượng đáp ứng cho hầu hết các thiết bị phục vụ cho con người ở hiện tại và trong tương lai. Việc kiểm soát và nghiên cứu về điện để phục vụ lợi ích cho con người là nhiệm vụ của những người học ngành điện.
Trong đề tài nầy, người viết khảo sát hiện tượng điện sinh ra từ trường trong các mạch từ, là một dạng biến đổi năng lượng của điện (từ điện – điện; điện – cơ; điện – nhiệt; .). Sử dụng công thức để tính tay, mô phỏng, xem phân bố từ trường bằng Electronic Workbench và Ansoft.
Cũng như các sinh viên khác, tui luôn mong muốn đóng góp chút công sức của mình để học tập và phục vụ cho cuộc sống chúng ta tốt đẹp hơn.
Em xin Thank thầy NGUYỄN CHU HÙNG đã hướng dẫn em hoàn thành đề tài luận văn nầy. Thank tất các thầy cô đã hướng dẫn và truyền đạt cho em những kiến thức; điều kiện học tập trong những năm học qua và trong thời gian làm luận văn.
Mặc dù cố gắng rất nhiều nhưng cũng không tránh khỏi thiếu sót. Mong quí thầy cô và các bạn đọc thông cảm và góp ý.
MỤC LỤC
Trang
Chương I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MẠCH TỪ
VÀ CÁCH TÍNH TOÁN 1
I. Từ trường và các tính chất của nó 1
II. Các định lý trong mạch từ 2
III. Xây dựng lý thuyết tương tự 3
IV. Đặt tính của vật liệu từ 5
V. Từ dẫn điện không khí và từ dẫn rò 5
VI. Những bài toán cơ bản 12
VII. Mạch từ nam châm điện một chiều 15
VIII. Mạch từ xoay chiều 18
IX. Tính lực hút điện từ 21
X. Cuộn dây trong mạch từ 23
Chương II: GIỚI THIỆU CÁC PHẦN MỀM ỨNG DỤNG 29
I. Giới thiệu phần mềm Electronic Workbench 29
II. Giới thiệu phần mềm Ansoft 36
Chương III. KHẢO SÁT MẠCH TỪ MỘT CHIỀU
HÌNH CHỮ E 50
I. Hình dạng và kích thước mạch từ 50
II. Sơ đồ thay thế mạch từ 50
III. Giải bài toán khi không xét từ trở lõi thép 52
1. Giải bằng phương pháp cổ điển 52
2. Giải bằng mô phỏng Electronic Workbench 60
IV. Giải bài toán khi xét từ trở lõi thép 71
1. Mạch từ phân đoạn và sơ đồ thay thế 71
2. Khảo sát phân bố từ thông 71
3. Mô phỏng dùng Electronic Workbench 78
Chương IV. KHẢO SÁT MẠCH TỪ XOAY CHIỀU
HÌNH CHỮ E 82
I. Hình dạng, kích thước và sơ đồ thay thế mạch từ 82
II. Tính toán các thông số của mạch từ 82
III. Mô phỏng dùng Electronic Workbench 96
Chương V. ỨNG DỤNG PHẦN MỀM ANSOFT 100
I. Bài toán tuyến tính 100
II. Bài toán phi tuyến 108
PHỤ LỤC: 116
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
CHÖÔNG IVKHAÛO SAÙT MAÏCH TÖØ XOAY CHIEÀU
HÌNH CHÖÕ E
I.HÌNH DAÏNG, KÍCH THÖÔÙC & SÔ ÑOÀ THAY THEÁ MAÏCH TÖØ:
a
a
b
c
2a
ln=lg
l
a
b
Hình 3.1: Hình chieáu ñöùng vaø baèng cuûa maïch töø
1.Hình daïng vaø kích thöôùc:
Nam chaâm ñieän daïng huùt chaäp, cuoän daây nam chaâm ñieän ñaët giöõa hai khe, bao quanh loõi giöõa.
2.Sô ñoà thay theá maïch töø:
Hình 3.2: Sô ñoà thay theá cuûa maïch töø.
II. TÍNH TOAÙN CAÙC THOÂNG SOÁ CUÛA MAÏCH TÖØ:
Choïn kích thöôùc maïch töø xoay chieàu gioáng nhö ôû phaàn moät chieàu:
Choïn vaät lieäu töø laø theùp M-5 cuûa Myõ, daøy 0.3mm.
Cho caùc thoâng soá: a=40mm; b=82mm, heä soá eùp chaët k=0.95.
Þ Kích thöôùc cuûa phaàn vaät lieäu töø laø: b’=k.b = 0.95*82=77.9 @ 78mm.
Þ Soá laù cuûa maïch töø: n=78/0.3 =260.
Cho tröôùc B = 1.5 (T), c = 120 mm, l =120mm .
Giaû söû beà roäng cuûa voøng ngaén maïch laø x (0
Cho voøng ngaén maïch oâm cöïc töø loõm vaøo 2mm. Suy ra chieàu daøi trung bình cuûa voøng ngaén maïch laø:
(mm).
1/ Toång trôû naép:
.
* .
Trong ñoù: rR : laø thaønh phaàn tích cöïc cuûa töø trôû suaát rz cuûa vaät lieäu töø. Tra töø ñöôøng cong töø hoùa vôùi B = 1.5 (T) ta ñöôïc rR = 28.1(m/H).
Sn = axb’ =78x40 = 3120 mm2 = 0.00312 m2.
ln = c+a = 120+40 = 160 mm =0.16 m.
.
* .
Vôùi: rx :laø thaønh phaàn phaûn khaùng cuûa töø trôû suaát rz cuûa vaät lieäu töø.
.
Trong ñoù: g: laø troïng löôïng rieâng cuûa vaät lieäu töø (kg/m2).
P0: laø toån hao do doøng ñieän xoaùy vaø töø treå treân moät ñôn vò troïng löôïng (W/kg).
Bm: giaù trò bieân ñoä cuûa töø caûm xoay chieàu.
.
2/ Toång trôû loõi giöõa:
.
*
*
3/ Toång trôû loõi beân:
Töø thoâng chaïy trong loõi beân baèng ½ töø thoâng chaïy trong loõi giöõa (=F0/2). Do ñoù B = F0/2Sl2 = F0/Sl1, Þ rR, rR khoâng thay ñoåi.
*
*
4/ Toång trôû goâng:
Baèng toång trôû naép.
5/ Töø daãn roø ñôn vò gs:
Gioáng nhö phaàn maïch töø DC.
6/ Töø daãn khe hôû khoâng khí:
Töø daãn khe hôû khoâng khí cöïc töø giöõa gioáng nhö phaàn maïch töø DC.
Hai cöïc töø beân töø daãn ñöôïc chia thaønh hai thaønh phaàn: phaàn khoâng ñi qua voøng ngaén maïch vaø phaàn qua voøng ngaén maïch.
Phaàn khoâng ñi qua voøng ngaén maïch:
Hình hoäp chöõ nhaät kích thöôùc: (a-x).b.d.
2x ½ hình truï ñaëc, baùn kính d, daøi (a-x).
2x ½ hình truï roãng, daøi (a-x).
¼ truï ñaëc, baùn kính d, daøi b.
¼ truï roãng, daøi b.
2x ¼ caàu ñaëc, baùn kính d.
2x ¼ caàu roãng, daøy m.
Töø daãn khe hôû phaàn khoâng ñi qua voøng ngaén maïch laø:
Phaàn ñi qua voøng ngaén maïch:
Hình hoäp chöõ nhaät kích thöôùc: x.b.d.
2x ½ hình truï ñaëc, baùn kính d, daøi x.
2x ½ hình truï roãng, daøi x.
½ truï ñaëc, baùn kính d, daøi b.
½ truï roãng, daøi b.
2x ¼ caàu ñaëc, baùn kính d.
2x ¼ caàu roãng, daøy m.
7/Tính toaùn voøng ngaén maïch:
Ñieän trôû voøng ngaén maïch:
Trong ñoù: lnm: chieàu daøi trung bình cuûa voøng ngaén maïch.
Snm: dieän tích voøng ngaén maïch.
r: ñieän trôû suaát vaät lieäu cheá taïo voøng ngaén maïch.
Vaät lieäu laøm voøng ngaén maïch: ñoàng, ôû cheá ñoä hoaït ñoäng bình thöôøng, giaû söû nhieät ñoä cuûa voøng ngaén maïch laø t = 800C.
Þ
Vôùi:
a = 0.043: heä soá giaûn nôû nhieät cuûa ñoàng.
Ñieän khaùng voøng ngaén maïch: x nm raát nhoû so vôùi rnm.
Toång trôû töø ñoaïn maïch töø coù chöùa voøng ngaén maïch:
.
Goùc ngaén maïch:
w: taàn soá goùc cuûa nguoàn ñieän: w = 2pf (laáy f=50Hz).
8/Heä soá roø s:
Vôùi:GdS laø töø daãn töông ñöông khe hôû khoâng khí cuûa maïch töø ñang xeùt.
Gs laø töø daãn roø = gsl/3.
9/Töø thoâng:
Bieân ñoä töø thoâng laøm vieäc:
Cho goùc pha ban ñaàu baèng 00
Töø thoâng toång:
Töø thoâng chaïy qua loõi beân, phaàn coù voøng ngaén maïch.
Töø thoâng chaïy trong loõi beân, phaàn khoâng coù voøng ngaén maïch:
Vôùi: Rd1 = 1/2Gd1(W); Rd2 = 1/2Gd2(W).
10/Söùc töø ñoäng cuoän daây:
Bieân ñoä:
11/Löïc huùt ñieän töø:
a)Löïc huùt ñieän töø loõi giöõa:
Thaønh phaàn khoâng ñoåi:
Thaønh phaàn bieán thieân:
Giaù trò trung bình cuûa löïc huùt ñieän töø loõi giöõa:Ftb = F=
b)Löïc huùt ñieän töø hai loõi beân
Thaønh phaàn khoâng thay ñoåi:
Thaønh phaàn bieán thieân:
Giaù trò cöïc tieåu cuûa löïc huùt ñieän töø:
Fmin = F= + F=’ - F»’.
Vôùi Flv = 93.6x10-4(Wb)=const; c = 120mm; l = 120mm; d = 0.5mm.
ÖÙng vôùi töøng giaù trò cuûa x (cho x thay ñoåi töø 2-40mm), ta coù caùc thoâng soá cuûa maïch töø trong baûng sau:
Baûng soá lieäu:
STT
x(m)
Gd(H)
Gd1(H)
Gd2(H)
GdS(H)
Gøs(H)
s
1
2.00E-03
1.68E-05
8.07E-06
5.08E-07
8.50E-06
5.50E-07
1.06
2
4.00E-03
1.68E-05
7.66E-06
9.23E-07
8.50E-06
5.50E-07
1.06
3
6.00E-03
1.68E-05
7.24E-06
1.34E-06
8.50E-06
5.50E-07
1.06
4
8.00E-03
1.68E-05
6.83E-06
1.75E-06
8.50E-06
5.50E-07
1.06
5
1.00E-02
1.68E-05
6.41E-06
2.17E-06
8.50E-06
5.50E-07
1.06
6
1.20E-02
1.68E-05
6.00E-06
2.58E-06
8.50E-06
5.50E-07
1.06
7
1.40E-02
1.68E-05
5.58E-06
3.00E-06
8.50E-06
5.50E-07
1.06
8
1.60E-02
1.68E-05
5.17E-06
3.41E-06
8.50E-06
5.50E-07
1.06
9
1.80E-02
1.68E-05
4.75E-06
3.83E-06
8.50E-06
5.50E-07
1.06
10
2.00E-02
1.68E-05
4.34E-06
4.24E-06
8.50E-06
5.50E-07
1.06
11
2.20E-02
1.68E-05
3.92E-06
4.66E-06
8.50E-06
5.50E-07
1.06
12
2.40E-02
1.68E-05
3.51E-06
5.07E-06
8.50E-06
5.50E-07
1.06
13
2.60E-02
1.68E-05
3.09E-06
5.49E-06
8.50E-06
5.50E-07
1.06
14
2.80E-02
1.68E-05
2.68E-06
5.90E-06
8.50E-06
5.50E-07
1.06
15
3.00E-02
1.68E-05
2.26E-06
6.32E-06
8.50E-06
5.50E-07
1.06
16
3.20E-02
1.68E-05
1.85E-06
6.73E-06
8.50E-06
5.50E-07
1.06
17
3.40E-02
1.68E-05
1.43E-06
7.15E-06
8.50E-06
5.50E-07
1.06
18
3.60E-02
1.68E-05
1.02E-06
7.56E-06
8.50E-06
5.50E-07
1.06
19
3.80E-02
1.68E-05
6.01E-07
7.98E-06
8.50E-06
5.50E-07
1.06
20
4.00E-02
1.68E-05
1.86E-07
8.39E-06
8.50E-06
5.50E-07
1.06
STT
Rd(1/H)
Rd1(1/H)
Rd2(1/H)
rnm(W)
Xnm(1/H)
tgqnm
qnm(rad)
1
5.94E+04
6.19E+04
9.84E+05
2.10E-04
1.49E+06
0.759
0.6492
2
5.94E+04
6.53E+04
5.42E+05
2.16E-04
1.46E+06
1.35
0.9318
3
5.94E+04
6.90E+04
3.74E+05
2.21E-04
1.42E+06
1.91
1.0875
4
5.94E+04
7.32E+04
2.85E+05
2.26E-04
1.39E+06
2.44
1.1818
5
5.94E+04
7.80E+04
2.31E+05
2.31E-04
1.36E+06
2.95
1.244
6
5.94E+04
8.34E+04
1.94E+05
2.36E-04
1.33E+06
3.44
1.2878
7
5.94E+04
8.96E+04
1.67E+05
2.41E-04
1.30E+06
3.91
1.3202
8
5.94E+04
9.68E+04
1.46E+05
2.46E-04
1.28E+06
4.35
1.345
9
5.94E+04
1.05E+05
1.31E+05
2.51E-04
1.25E+06
4.78
1.3647
10
5.94E+04
1.15E+05
1.18E+05
2.57E-04
1.22E+06
5.20
1.3807
11
5.94E+04
1.27E+05
1.07E+05
2.62E-04
1.20E+06
5.59
1.3939
12
5.94E+04
1.43E+05
9.85E+04
2.67E-04
1.18E+06
5.97
1.4049
13
5.94E+04
1.62E+05
9.11E+04
2.72E-04
1.16E+06
6.34
1.4144
14
5.94E+04
1.87E+05
8.47E+04
2.77E-04
1.13E+06
6.69
1.4225
15
5.94E+04
2.21E+05
7.91E+04
2.82E-04
1.11E+06
7.03
1.4296
16
5.94E+04
2.71E+05
7.42E+04
2.87E-04
1.09E+06
7.36
1.4358
17
5.94E+04
3.49E+05
6.99E+04
2.92E-04
1.07E+06
7.68
1.4413
18
5.94E+04
4.92E+05
6.61E+04
2.98E-04
1.06E+06
7.98
1.4462
19
5.94E+04
8.32E+05
6.27E+04
3.03E-04
1.04E+06
8.28
1.4506
20
5.94E+04
2.69E+06
5.96E+04
3.08E-04
1.02E+06
8.57
1.4546
STT
Flv(wb)
Fs(wb)
F0(wb)
F2m(wb)
F1m(wb)
j2(rad)
j1(rad)
1
93.6E-04
6.06E-04
9.97E-03
1.83E-04
9.30E-03
-1.234
1.86E-02
2
93.6E-04
6.06E-04
9.97E-03
2.05E-04
9.32E-03
-1.366
2.16E-02
3
93.6E-04
6.06E-04
9.97E-03
2.24E-04
9.33E-03
-1.417
2.38E-02
4
93.6E-04
6.06E-04
9.97E-03
2.44E-04
9.33E-03
-1.443
2.60E-02
5
93.6E-04
6.06E-04
9.97E-03
2.67E-04
9.33E-03
-1.458
2.84E-02
6
93.6E-04
6.06E-04
9.97E-03
2.92E-04
9.33E-03
-1.467
3.11E-02
7
93.6E-04
6.06E-04
9.97E-03
3.20E-04
9.33E-03
-1.473
3.42E-02
8
93.6E-04
6.06E-04
9.97E-03
3.53E-04
9.33E-03
-1.476
3.77E-02
9
93.6E-04
6.06E-04
9.97...