Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Состояние и перспективы научно-исслещовательских работ в области индукционных машин с разомкнутым магнитопроводом 8-36
І.І. Индукционные двигатели с разомкнутым магнито - проводом и вращающимся вторичным элементом 9-12
1.2. Индукционные двигатели с разомкнутым магнито проводом и возвратно-поступательным движением вторичного элемента 12- 18
1.3. Индукционные двигатели с поступательно перемещающимся вторичным элементом 18-29
1.4. Тематика некоторых научных исследований линейных индукционных машин 29-36
Глава 2 Магнитное поле и электродинамические силы линейных индукционных машин 37-61
2.1. Методы исследования распределения магнитного поля по высоте воздушного зазора, в слое вторичной обмотки и немагнитном непроводящем пространстве индукционных машин с разомкнутым магнитопроводом 37-53
2.2. Силы взаимодействия бегущего магнитного поля одностороннего и двухстороннего индуктора с вторичной системой из ферромагнитного и немагнитного материала 53-61
Глава 3 Исследование распрещеления магнитного поля, электродинамических и магнитных сил линейных двигателей . с односторонним индуктором 62-138
3.1. Характеристики линейных двигателей с односторонним индуктором и многослойной вторичной частью.. 62-107
3.2. Характеристики линейных двигателей с односторонним индуктором, ферромагнитным и немагнитным вторичным элементом 108-138
Глава 4 Исследование распределения магнитного поля, электродинамических и магнитных сил линейных двигателей с двухсторонним индуктором 139-178
4.1. Характеристики линейных двигателей с двухсторонним индуктором, ферромагнитным и немагнитным вторичным элементом /согласное включение индукторов 139-160
4.2. Характеристики линейных двигателей с двухсторонним индуктором, ферромагнитным и немагнитным вторичным элементом /встречное включение индукторов 160-178
Глава 5 Моделирование на авм электромагнитных' переходных процессов в линейных двигателях с двухсторонним индуктором и дисковым ротором 179-226
5.1. Схема замещения и параметры линейных двигателей с двухсторонним индуктором и немагнитным вторичным элементом 179-182
5.2. Моделирование на АВМ электромагнитных переходных процессов в линейных двигателях с двухсторонним индуктором и дисковым немагнитным вторичным элементом 182-198
5.3. Схема замещения и расчет параметров линейных двигателей с двухсторонним индуктором и ферромагнитным вторичным элементом 198-200
5.4. Моделирование на АВМ переходных процессов в линейных двигателях с ферромагнитным вторичным элементом.. 201-210
5.5. Экспериментальное исследование лабораторного образца линейного двигателя 211-226
Заключение 227-232
Список литературы 233-243
Приложение 244-247
- Индукционные двигатели с разомкнутым магнито проводом и возвратно-поступательным движением вторичного элемента
- Силы взаимодействия бегущего магнитного поля одностороннего и двухстороннего индуктора с вторичной системой из ферромагнитного и немагнитного материала
- Характеристики линейных двигателей с односторонним индуктором, ферромагнитным и немагнитным вторичным элементом
- Характеристики линейных двигателей с двухсторонним индуктором, ферромагнитным и немагнитным вторичным элементом /встречное включение индукторов
Введение к работе
Разработанные исходя из Программы КПСС, решений ХХІУ и ХХУ съездов партии и утвержденные на ХХУІ съезде КПСС Основные на -правления экономического и социального развития СССР на І98Г -- 1985 годы и на период до 1990 года ставят главной задачей обе -спечение дальнейшего роста благосостояния советских людей на ос -нове устойчивого, поступательного развития народного хозяйства, ускорение научно-технического прогресса и перевод экономики на интенсивный путь развития, более рациональное использование про -изводственного потенциала страны, всемерную экономию всех видов ресурсов и улучшение качества работы [і].
В соответствии с экономической политикой КПСС в достижении главной задачи одиннадцатой пятилетки важную роль играет обеспе -чение дальнейшего ускорения научно-технического прогресса. Раз -витие науки и ускорение технического прогресса должны быть на -правлены на повышение эффективности научных исследований, значи -тельное сокращение сроков внедрения достижений науки и техники в производство, создание и выпуск машин и оборудования, позволяющих улучшать условия труда и повышать его производительность. .
Развернутый в последнее время комплекс поисковых, научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в области электропривода с линейными двигателями (дц) ставит целью усовершенствование производственных механизмов путем упрощения их кинематической структуры. Электропривод с ЛД становится бесконтактным, позволяет получить различные траектории перемещения рабочих органов машин.
Отсутствие контактных поверхностей исключает наличие люфтов, уп -ругих связей, повышает надежность, снижает шум, делает возможным достижение больших ускорений и замедлений без износа механических частей. К особенностям линейного электропривода относится также независимость развиваемого тягового усилия от сцепления колеса с рельсом, способность преодоления значительных уклонов.
Перспективным считается применение линейного электропривода в транспортных установках. Реализация присущих Щ особенностей воз -можна в высокоскоростных и низкоскоростных транспортных системах.
Опытная полупромышленная установка безредукторного электропри -вода перемешивающего устройства, разработанная производственным объединением "Уралэнергоцветмет" (т. Свердловск) действует на заводе "Злектроцинк" в г. Орджоникидзе.
Вновь возникший к этой проблеме интерес объясняется успехами, достигнутыми в области МГД-машин с жидкометаллическим рабочим телом. Попытки использования ЛД для тех или иных производственных целей известны давно. Негативное влияние оказывали побочные явле -ния, вызываемые спецификой конструкции магнитной системы и распо -ложения обмоток. Продольный и поперечный краевые эффекты в пер -вичной и вторичной цепях, ухудшающие характеристики, казались не -отъемлемым пороком линейных индукционных машин. Глубокие исследо -вания А.И. Вольдека, II.М. Охременко, Х.И. Янеса, группы специали -стов Таллинского политехнического института и Института физики АН Латвийской ССР раскрыли физическую сущность процессов, обус -ловлеиных конечной длиной линейной индукционной машины, легли в основы теории и проектирования МЦЦ - машин с жидкометаллическим вторичным телом. Теория разрабатывалась применительно к устрой -ствам, имеющим канал с жидким металлом, однако ее результаты могут быть использованы и при исследовании линейных асинхронных деигэ -телей. Число конструктивных решений последних отличается разно -образием, выполняемые функции различны. Воздушный зазор относи - тельно велик, возможно его изменение в процессе эксплуатации. Be -личина полюсного деления низкоскоростных ЛД незначительна. Соот -ношение конструктивных и технологических размеров низкоскоростных ЛД неблагоприятно отражается на структуре магнитного поля в воз -душном зазоре. Степень затухания магнитного поля различна в ЛД с одно и двухсторонним индуктором, определяется также электромаг -нитными параметрами вторичной системы. Особенности распределения магнитного поля по высоте воздушного зазора приводят к изменению характеристик ЛД, оказывают влияние на параметры ферромагнитной вторичной части. Расчет и исследование характеристик линейных асинхронных двигателей являются предметом рассмотрения данной работы.
Индукционные двигатели с разомкнутым магнито проводом и возвратно-поступательным движением вторичного элемента
Нередко обзор в этом направлении начинается с упоминания о П. Тромбетте, который в 1922 г. предложил конструкцию дыропро -бивного пресса с приводом рабочего органа от линейного двигателя. П. Тромбеттой отмечено, что переход от круговой магнитной системы к плоской сопровождается качественным изменением характера элек -тромагнитных процессов в линейных двигателях [9 J .
В последующий период попытки объединения линейного двигателя с исполнительным механизмом относятся к 1925 г., когда был создан магнитофугальныи молот, боек которого осуществлял возвратыо-по -ступателыюе движение под действием бегущего магнитного поля. Для снижения пусковых потерь, М.ЇЇ. Костенко и Я.С. Яполъским теоре -тически доказана целесообразность питания магнитофугэльного молота от источника переменной частоты и напряжения [_10, IIJ .
Из других работ, посвященных линейным двигателям возвратно-по -ступательного движения, следует отметить исследования, проводимые в I936-I9S7 гг. во Всесоюзном электротехническом институте Б.Д. Садовским, Л.Г. йосифяном и др. Исполнительным механизмом являлся молот для забивки деревянных свай, подвижный элемент которого со вершал возвратно-поступательное движение. Питание линейного дви -гателя осуществлялось от специального агрегата, обеспечивающего получение необходимого закона изменения частоты и напряжения. Б.Д. Садовским экспериментально сняты кривые распределения маг -нитной индукции линейного двигателя вдоль воздушного зазора для различных моментов времени. Отмечается сохранение бегущего харак -тера поля при конечной длине двигателя, впервые указано, что раз -мыкание магнитной системы сопровождается появлением дополнительных пульсирующих полей, в результате чего картина поля искажается и амплитуды индукции в различные моменты времени и в различных точ -ках по длине индуктора не равны друг Другу. Пульсирующие состав -ляющие поля, по мнению автора, снижают развиваемое усилие, ин -дуктируют во вторичных цепях токи, вызывая излишние потери. Пред -ложено для улучшения характеристик двигателя предусматривать ми -нимальное значение воздушного зазора, стремиться к уменьшению шунтирующего потока между сердечниками около их концов за преде -лами обмотки. Меры способствуют росту тягового усилия, распреде -лению в воздушном зазоре только нормально бегущего поля. Резуль -таты исследований подтвердили возможность практического использо -вания машин с разомкнутой магнитной системой _I2J .
Вопросами теории и конструкции магнитофугальных двигателей в I9S6-I9S7 гг. и послевоенные годы занимался Г.И. Штурман. В работе произведено теоретическое исследование поля в воздушном зазоре асинхронной машины с разомкнутым магнитопроводом. Установлено, что при размыканий магнитопровода вследствии явления шунтирования и насыщения ярма возникают пульсирующие составляюїцие магнитного поля, которые и являются причиной искажения кривой магнитной индукции в воздушном зазоре. Пульсирующие поля изменяются во времени по си -нусоидалыюму и косинусоидальному закону, распределены в про -странстве по закону гиперболического косинуса и гиперболического синуса. Показано, что поле, пульсирующее по синусоидальному закону обусловлено наличием между торцовыми поверхностями сердечников некоторой магнитной проводимости, которая "шунтирует" зазор ак -тивнои зоны, изменяющееся по косинусоадальному закону конечньм значением магнитной проницаемости стали ярма. Пульсирующие поля ухудшают показатели машин индуктируя токи во вторичной обмотке, добавочные э.д.с. в первичной, приводят к искажению симметрии первичных токов.
Основные положения теории индукционных машин с разомкнутым маг -нитопроводом, изложенные в работе [із] , дают возможность произ -вести количественную оценку электромеханических свойств асинхрон -ных двигателей с дуговыми и плоскими статорами. Эти исследования положены в основу теории электромеханических явлений в линейных индукционных машинах.
В 40-х годах А.И. Москвитиным проведены работы по применению линейных асинхронных двигателей для привода отбойных молотков [l4j Оригинальность конструктщи заключалась в возможности изменения направления движения бойка без переключения и без преобразователя частоты. На статоре вместо трехфазной обмотки размещалась одно -фазная. Потребление значительного намагничивающего тока ввиду ма -лости полюсного деления явились одной из причин отказа использо -вания линейных двигателей в качестве привода отбойных молотков.
В дальнейшем исследования в подклассе двигателей возвратно -поступательного движения были направлены на получение с одной стороны собственно возвратно-поступательного движения, с другой характеристик, удовлетворяющих требованиям производственных меха -низмов. Реализация отмеченного принципа движения возможна путем изготовления статора магнито угального механизма для электробура из двух независимых частей, бегущие магнитные поля которых на -правлены навстречу друг другу. Активная длина бегуна при этом равна суммарной длине двух статоров [l5j . Другим решением задачи является намотка на статор наряду с основной обмоткой, питающейся однофазным переменншл током, дополнительной, подключенной к ис -точнику постоянного тока. Результатом взаимодействия полей явля -ется получение в воздушном зазоре возвратно-поступательно движу -щегося поля. Применительно к магнитофугалъному молоту, боек кото -рого должен перемещаться со все возрастающей скоростью получение требуемого закона возможно выполнением обмотки статора с шагом, постепенно увеличивающимся в направлении движения бегуна [l6J . Получение плавно меняющейся механической характеристики двигателей высоконапорных длинноходовых погружных насосов для преодоления рабочих и значительных инерционных усилий возможно путем выполне -ния с различным" омическим сопротивлением короткозамкнутой обмотки бегуна на различных участках [l7j .
Цикл совместных исследований и публикаций явился основой работы [I8J , написанной М.М. Соколовым и Л.К. Сорокиным.
Наряду с вопросами, касающимися видов линейных асинхронных дви -гателеи и характера движения вторичного элемента, очерка развития электропривода с линейными асинхронными двигателями, особенностей физических процессов приведены результаты теоретического и экспе -риментального исследования линейных асинхронных двигателей и электропривода возвратно-поступательного движения.
На основе точной схемы замещения для линейного асинхронного двигателя цилиндрического типа получено уравнение механической характеристики без учета электромагнитных переходных процессов. Исследование характеристик выполнено для прокладчика нити ткацкого станка. С использованием АИЛ МП-? определены зависимости переме -щения, скорости и ускорения прокладчика при пуске и торможении. Представлены расчетные и экспериментальные зависимости конечной скорости прокладчика от напряжения питания при разгоне и торможе -нии для опытного образца линейного асинхронного двигателя привода прокладчика уточной нити. На основании зависимостей перемещения, скорости и ускорения построены механические характеристики при
Силы взаимодействия бегущего магнитного поля одностороннего и двухстороннего индуктора с вторичной системой из ферромагнитного и немагнитного материала
Аналитическое и экспериментальное решение задачи по определению механических сил, создаваемых бегущим полем в твердых проводниках и жидких средах выполнено И.А. Тютиным в работе [94]. Исходные положения, принятые при исследовании: I/ зазор между индуктором и вторичным телом значительно превосходит нормальный зазор асин -хронной машины; 2/ движение проводящего тела или жидкости проис -ходит лишь под действием бегущего электромагнитного поля. Полу -чены уравнения для давлений, действующих на пластину в поле двухстороннего индуктора в продольном и поперечном направлениях. Принятием предположения, что толщина пластины значительно меньше глубины проникновения бегущей электромагнитной волны, произведено упрощение полученных выражений.
Вопросу теоретического расчета электромагнитных сил, действую -щих на проводящий слой в бегущем электромагнитном поле односто -роннего индуктора посвящена работа [95]. Определена усредненная по толщине слоя электромагнитная сила, действующая на единицу объема в направлении перемещения бегущего поля. Представляя силу в безразмерном виде строят затем ее зависимость в функции отно -сительной частоты для значений параметров толщины проводящей по -лосы & = 0,007 м / = = 0,007 52,3 = 0,37/ и воздушном зазоре о = 0,0126 м /S -Soc= 0,66/. Рассматривается ход ее зависимости в функции относительной частоты. С целью проверки полученных тео -ретических соотношений производилось экспериментальное определе -ние сил. Отмечается удовлетворительное совпадение теории и экс -перимента.
В цитированной работе [_95] электромагнитная сила выражена через коэффициент ослабления и идеализированную силу, выражение для которой заимствовано из других работ. Коэффициентом ослабления учитывается поперечный краевой эффект и затухание магнитного поля по высоте воздушного зазора. Экспериментальная часть включала определение электромагнитных сил с целью проверки значений коэф -фициента ослаюления.
Характер распределения мгновенных и осредненных во времени значений электромагнитных сил по координатам рассмотрен в работе [64]. Показано, что в бесконечно широком канале существуют две плотности пондеромоторных сил - продольная и вертикальная, канале ограниченной ширины и предположении плоскопараллельного характера поля и отсутствии шунтирующего эффекта стенок канала - продольная и поперечная. Здесь же приводится изменение по координатам сред -них за период значений плотностей перечисленных компонент сил. В дальнейшем главное внимание уделяется расчету электромагнитного давления. Анализируются формулы для электромагнитного давления при бесконечно широком канале, каналах ограниченной ширины с различными по высоте уровнями металла.
Значительное место расчету электродинамических сил, действующих на плоские тела как в полях плоских идеальных индукторов, так и в индукторах с различными краевыми эффектами уделено в работе [93І . Рассматриваются выражения для мгновенных значений сил отдельно в электрическом и магнитном поле. Указывается, что для ИМГДМ из четырех составляющих магнитной силы остается лишь один /= В . Здесь же, однако, отмечается, что при расчете сил, действующих на ферромагнитные тела следует пользоваться выражением
Изложена методика представления результатов исследования в без -размерном виде. Не обойден вниманием вопрос об электромагнитных силах и в ра -боте А.И. Вольдека [59 , 96]. Выражение для силы представлено в виде произведения- двух слагаемых, первое из которых идеальная сила, а второе коэффициент ослабления. Последний учитывает уменьшение силы вследствии поперечного краевого эффекта и индук -тивности слоя жидкого металла.
Ознакомимся с подходом к определению электродинамических и магнитных сил, изложенным в работе [53] . Вторичный элемент вы -полняется комбинированным или из ферромагнитного материала. В параграфе "Расчет интегральных параметров и характеристик ОЛАД" приводятся уравнения тягового усилия и усилия отталкивания вто -ричного тела от индуктора. Предложенная форма записи электромаг -нитных сил отличается от принятой, когда обе компоненты получаю -тся переходом от мгновенного значения к среднему с последующим разложением по координатным осям. Уравнение для магнитной силы ОЛАД без учета краевых эффектов записано в общем виде, только для мгновенных значений. Следовало привести среднее значение, а затем и в компонентах по осям.
На основе схемы замещения получено аналитическое выражение тя -гового усилия, позволяющее рассчитать механические характеристики ЛД с шириной вторичного элемента большей или меньшей ширины ин -дуктора. Вторичное тело из немагнитного материала, индуктор двухсторонний. Рассматривается влияние на тяговое усилие пара -метров индуктора и вторичного элемента, в частности, изменения толщины рабочего тела и изменение величины воздушного зазора. Построены механические характеристики для значений воздушного зазора 4; 6; 10; 15 мм. Использование для решения схемы замещения не позволило определить поперечную составляющую силы, произ -вести оценку степени уменьшения нормальной составляющей индукции /несмотря на упоминание об ослаблении магнитной связи между ин -дукторами/ [97].
Вопрос об электромагнитных силах рассматривается и в работе [98 в связи с определением механических характеристик линейных асинхронных двигателей. Тяговое усилие для низкоскоростных ЛД опре -деляется без учета продольного краевого эффекта и эффекта "входа-выхода", и учетом в быстроходных и мощных.
Поскольку число публикаций и диссертаций по индукционным маши -нам с разомкнутым магнитопроводом велико, остается в рамках про -веденного обзора сформулировать цель и задачи диссертации.
Развиваясь на основе теории индукционных Е\Я?Д-машин с нидко -металлическим рабочим телом теория ЛД традиционно сохраняет курс
Характеристики линейных двигателей с односторонним индуктором, ферромагнитным и немагнитным вторичным элементом
Составляющие напряженности магнитного и электрического полей в области воздушного зазора, вторичной системы и немагнитном не -проводящем пространстве. Поле индуктора определим в области воз душного зазора, O z S; слое вторичной системы, 6 Z SA ; немаг -нитном и непроводящем пространстве,Л оо . Принимая в системе уравнений ҐЗ.І6 - 3.19) S = 0, получаем для уравнений электромагнитного поля в области I Размеры S , / и Л показаны на рис. 3.13. Система Гз.57 - 3.59) записана для ДЦ с ферромагнитной вторичной частью. Переход к уравнениям для ЛД с немагнитным вторичным эле -ментом осуществляется заменой У на J и принятием равенства jv- = В режиме идеального холостого хода и при =0 уравнения (з.57)-- 3.59J принимают вид и характеризуют распределение составляющих поля в пространстве над индуктором. in б. Распределение нормальной составляющей напряженности магнит -ного поля на поверхности индуктора, по высоте воздушного зазора, полосе вторичной системы и пространстве над индуктором. Запишем по аналогии с Ґ3.28), используя ход решения:, приведенный выше Амплитуду индукции ?/ на поверхности = 8 определим из вто -рого уравнения системы Гз.58). Принимая допущения и проведя пре -образования, находим Тогда Подставляя в (3.60J значение 3 , находим и за На рис. 3.14,а приведены кривая намагничивания В = /(Н ) висимость у =/(/-/") материала Ст. З из которого изготовлен под -вижный элемент лабораторного образца ЛД. По уравнению (з.64) и за -висимости // =/(Н ) построена кривая ju =/(#) рис. 3.14,6. При построении соответствующих зависимостей использованы данные табл. з Учет нелинейности произведем в следующем порядке: I/ рассчитываем поле в зазоре с учетом затухания D m , коэффици -ент реакции индуктированных токов Кт и коэффициент К ; 2/ определяем по уравнению Ґ3.64) величину К в первом приближении и затем по зависимости Jti -f(K) - первое приближение для маг -нитной проницаемости jua; 3/ определяем коэффициент реакции К? и второе приближение для К и 4/ после нескольких приближений получаем окончательное значение Расчетные параметры лабораторного образца ДЦ приняты равными: толщина полосы ; d = 0,006; 0,009; 0,018 м; величина воздушного зазора о - 0,001; 0,003; 0,005 м; электропроводность и магнитная проницаемость немагнитного вторичного элемента 6Л = 56-10 (0м-мТ; j/ = // ; ферромагнитного, из Ст. 3 5 » 5,46-10 и)м-иЛ ; jul = VQZ . Произведем определение относительной магнитной проницаемости для скольжения S = 0,05 /1 = 18 А; к = 211,76 А/см; 8 = 0,001 м/. I. Амплитуда индукции на поверхности области II — _ Л _ А Прийшлая / = 1250, тогда //"= 4Я"-10 1250 = 15700 -10 Гн/см; Коэффициент реакции вторичных токов что по зависимости //- =/( ) рис. 3.14,6 принимаем соответствующим juz - 414. Окончательно получаем ju? = 414. Рассчитанные аналогичным образом значения относительной магнитной проницаемости приведены в табл. 3.4. По результатам расчета по строены зависимости //" = f(S) , показанные на рис. 3.15. Видно, что магнитная проницаемость изменяется в широких пределах и зависит от величины воздушного зазора. При скольжении S = 0,05 и 8 = 0,001 м относительная магнитная проницаемость jud = 414, 8 = 0,003 м juz = 1620 и S = 0,005 м /иг - 1780. С ростом скольжения относительная магнитная проницаемость изменяется в меньшей степени при увеличении воздушного зазора. Определение коэффициента реакции вторичных токов, представляющего отношение . г , Г1гтР Й - const и учитывающего уменьшение нормальной составляющей напряженности магнитного поля на поверхности индуктора ЛД с ферромагнитным и не -магнитным вторичным элементом, произведено по формулам Зависимости коэффициента размагничивания Кг=/ ) , рассчитанные по уравнениям Гз.бб), (з.бб) показаны на рис. 3.16, 3.17. Б режиме идеального холостого хода (г = , Л = ) коэффициент К?= І. Зави -сит от свойств вторичной системы (б ж/и-)ж от частоты. Если среда диэлектрик (jtf- =//,) и ее электропроводность мала \fl — 0J глу V =
Характеристики линейных двигателей с двухсторонним индуктором, ферромагнитным и немагнитным вторичным элементом /встречное включение индукторов
. Уравнения для составляющих напряженности магнитного и элек -трического полей в области воздушного зазора и вторичной системы.
Допущения и порядок решения остаются как и в предыдущей задаче. Новые граничные условия отличаются от (4.з) принятием Hi = 0 вместо Нх = 0 при Л = 0, остальные остаются без изменений. Постоянные интегрирования
Подставляя значения постоянных интегрирования в (4.1-4.2), на -ходим для составляющих напряженности магнитного и электрического полей
При = 0 изменение составляющих напряженности магнитного и электрического полей в области I характеризуется параметром сС , в области II при S - О параметром У . Система уравнений (4.33) при v = принимает вид Ґ4.32), во втором случае при I = наоборот. б. Структура магнитного поля на поверхности индуктора и по вы -соте воздушного зазора в режиме встречного включения индукторов.
Параметры ЛД и методика учета нелинейности ферромагнитного вто -ричного элемента остаются прежними. Результаты расчета приведены в табл. 4.2. Кривые изменения относительной магнитной проницаемости показаны на рис. 4.9.
Запишем выражение для составляющей напряженности магнитного поля на поверхности индуктора ( = а\ в рабочем режиме ДЦ которое при У = л в точке і = д , принимает вид На рис. 4.10а и 4.11а показаны зависимости, рассчитанные по уравнениям Ґ4.34-4.35).
Коэффициент размагничивания увеличивается по мере уменьшения величины индуктируемых токов, становится равным единице, когда протекание тока прекращается.
Отмечается снижение размагничивающего действия вторичных токов в ДД с ферромагнитным вторичным элементом, что видно из сравнения зависимостей для коэффициента К, при встречном (рис. 4.10а,б) и согласном грис. 4.3а) включении индукторов. Режим встречного включения увеличивает рассеяние магнитного поля, что подтвержда -ется также характером зависимостей на рис. 4.1Гб и рис. 4.4г. В ЛД с вторичной системой из немагнитного материала значения коэффици -ента размагничивания близки к единице в области скольжений 0& I при рассматриваемых значениях параметров 6 и В .
Для составляющей напряженности магнитного поля в области II можно записать /встречное включение индукторов/ Значения К» преобразуются в выражения для коэффициента затуха -ния при условии v = c и Я =р(, становятся равными единице в режиме идеального холостого хода и при воздушном зазоре $ = 0.
Зависимости, рассчитанные по уравнениям Ґ4.36-4.37) показаны на рис. 4.106 и 4.На,б. Видно, что затухание поля увеличивается как в ЛД с ферромагнит -ным вторичным элементом, так и особенно с немагнитным, в сравнении с согласным включением индукторов. По сути весь магнитный поток при наличии в поле двухстороннего индуктора немагнитного диска и встречном включении индукторов является потоком рассеяния. Зави -симости при этом, как отмечалось выше, становятся как бы парал -лельными оси абцисс, что и подтверждается характером К = /() на рис. 4.11а. Рис. 4.116 характеризует изменение нормальной со -ставляющеи поля по высоте воздушного зазора в ЛД с немагнитной вторичной частью.
Зависимости продольной и поперечной составляющих электродина -мических сил для ЛД" с ферромагнитной вторичной системой, рассчи -тайные по уравнениям Г4.44-4.46J показаны на рис. 4.12а,б,в.
По характеру и величине незначительно отличаются от аналогичных зависимостей для ЛД с вторичной системой из ферромагнитного мате -риала и согласном включении индукторов. Неизменными остаются и на -правление составляющих сил. Составляющие продольной и поперечной электродинамических сил, рассчитанные по уравнениям (4.47-4.48) показаны на рис. 4.13а,б.
Изменяются как характер кривых, так и соотношение их с зависи мостями на рис. 4.6а. Силовые линии при встречном включении ин -дукторов как бы уплощаются, замыкаясь, в основном, в области I. При приближении индукторов напряженность магнитного поля на по -верхности z - S+S снижается, что отражается на характере про -дольной силы при 2в = 0,004 и 0,0078 м. Малая интенсивность поля, вследствии увеличения магнитного сопротивления, накладывает также отпечаток, и на величину Fg при встречном включении индукторов. Поток энергии через единицу площади на поверхности индуктора
Изменение режима при наличии в поле двухстороннего индуктора ферромагнитного диска незначительно отражается на количественном соотношении и качественном отличии характера кривых на рис. 4.14а и 4.7а. Обратная картина наблюдается при сравнении зависимостей коэффициента мощности при встречном и согласном включении на рис. 4.146 и 4.76. Зависимости на рис. 4.146 принимают линейный ха -рактер, значения коэффициента мощности ниже. Полученные резуль -таты согласуются с данными экспериментальных исследований, при -веденными в [107].
Кривые на рис. 4.15а,б дают сравнительную оценку изменения па -раметров ЛД с магнитным и немагнитным вторичным элементом в рас -сматриваемом режиме по мере увеличения воздушного зазора. Отме -чается противоположный характер реагирования на увеличение воз -душного зазора зависимостей коэффициента К-,, и составляющих электродинамических сил Гх и F2 .
