Індукційні системи

Якщо в змінне магнітне поле, створюване електромагнітною системою 1 (мал. 6.10), помістити струмопровідний контур 2 (диск, барабан), то в контурі буде наведенаі ЕРС трансформації Е и в контурі з'явиться струм I_тр.

Рис. 6.10. Принцип роботи індукційної системи

Взаємодія цього струму з потоком, що його збудив, приведе до появи сили (розташованої в площині диска й обумовленої за правилом лівої руки), перпендикулярної потоку і струму і, що приводить у рух контур (диск). На цьому принципі і засновані індукційні механізми, тобто рушійна сила (момент) в індукційному механізмі виходить у результаті взаємодії змінного струму, індукованого в якомусь провіднику, з змінним потоком, що індукував цей струм.

Якщо потік міняється синусоидально:

, (6.41)

те і миттєва сила

, (6.42)

де с - коефіцієнт пропорційності, що залежить від довжини l провідника зі струмом, площі потоку й обраної системи одиниць, а y - кут зрушення між струмом I і потоком Ф.

Тому що струм і потік міняються в часі, то і напрямок і значення сили будуть мінятися в часі. Нас цікавить середнє значення сили за один період, під дією якої система, що володіє значним моментом інерції, прийде в рух:

. (6.43)

Рис 6.11. Струми трансформації (а) і струми різання (б)

Якщо індуктивність провідника (диска) мала, то струм у провіднику дуже мало зсунутий стосовно ЕРС, а отже, кут y близький до 90°. Середня сила при цьому дуже мала і прагне до нуля. Тому в електродинамічних системах створюють кілька змінних потоків зсунутих в часі і просторі відносно один одного. Виходить що поле як би біжить на зразок поля в короткозамкнутих асинхронних двигунах. При цьому кут y істотно відрізняється від 90⁰ і рушійна сила Р_cр виходить потрібного значення.

Як тільки почнеться рух рухливої системи (диска), у ній індукується новий струм I_рез, названий струмом різання, обумовлений рухом провідника в магнітному полі. Схема струмів трансформації I_тр і струмів різання I_рез під полюсом показана на мал. 6.11. Струми різання, взаємодіючи з магнітним полем, будуть створювати гальмове зусилля, обумовлене за правилом правої руки. Значення гальмового зусилля

, (6.44)

де Вт, - амплітудне значення індукції; l - розмір полюса в напрямку, перпендикулярному руху рухливої системи (тобто довжина лінії струму під полюсом); R - опір струму в рухливій системі; v - швидкість руху рухливої системи, її можна вважати практично постійною.

Таким чином, в індукційній системі рух рухливої частини відбувається під дією різниці двох сил - сили рушійної і сили гальмуючої.

За принципом роботи індукційні системи придатні тільки для змінного струму.

Поиск по сайту: