Файл: Туровский Я. Техническая электродинамика.pdf

ных материалов. Их целью является отвод магнитного потока из защищаемой области или направление этого

плиты или короткозамкнутые витки, выполненные из ме­ тала с хорошей электрической проводимостью, вытес­

на противоположную сторону экрана исключительно пу­ тем проникновения сквозь его стенку.

О т к р ы т ы м и назовем такие экраны, в которых главная часть электромагнитного поля способна попасть на противоположную сторону экрана не за счет проник­ новения, а иным способом, например путем огибания стенки.

П о л у з а м к н у т ы м и можно назвать экраны, в ко­ торых электромагнитное поле попадает на противопо­ ложную поверхность экрана обоими вышеупомянутыми путями.

Такое подразделение имеет большое значение с точ­ ки зрения проектирования экранирующих систем. Замк­ нутые экраны обладают наибольшей эффективностью. Экран, замкнутый в магнитном или электромагнитном смысле, не обязательно должен образовывать замкнутую механически коробку. Это в основном зависит от конфи­ гурации (строения) внешнего поля на поверхности экра­ нирующего пространства и расположения незамкнутого механически экрана.

На рис. 4-1 показан шихтованный магнитный экран цилиндрической формы, расположенный в переменном

касательная составляющая Н к окружности не существу­ ет, а поле во внутренней полости ничтожно мало. Это значит, что поток мощности Sp, проникающий во вну-

156

треннюю область экрана, может существовать только при схеме, указанной на рис. 4-1,6.

Типичными случаями замкнутого и открытого элек­ тромагнитного экрана являются цилиндрические экраны шин мощных турбогенераторов, когда эти экраны изо­ лированы (рис. 4-27) и не соединены на своих концах электрически с корпусом генератора и трансформатора. Для внешнего поля остальных шин данный трубообраз-

экраном, так как независимо от его толщины на внеш­

ния внешнего поля соседних шин несмотря на присутст­ вие непроницаемых экранов.

Чтобы экран электрической машины или электромаг­ нитной установки был вполне замкнут электрически, всю установку следовало бы заключить в общую элек­ трически плотную коробку или оболочку. Такую систему экранирования применяют в случае, когда следует защи­ щать окружающее пространство от радиопомех, созда-

157

ваемых электрической машиной. В этом случае токоотводы могут играть роль антенны. Поэтому соответствую­ щие гармоники радиопомех «отрезают» от сети с по­ мощью электрических фильтров.

сти экрана и имеет еще настолько большое значение, что ею нельзя пренебречь. Из этого сразу вытекает опреде­

электромагнитная волна падает с обеих сторон. Такого рода неправильным экраном является, например, крыш­

в технике высоких частот и слабых полей, с одной сторо­ ны, и мощных электрических машин и трансформаторов, с другой, существуют различия. В первом случае прене­

различия в длинах волн иной является также роль гео­ метрических размеров. По этой причине теория и прак­ тика экранирования требуют в некоторых случаях корен­ ной переработки применительно к нуждам расчета и построения энергетических устройств большой мощности.

4-2. МАГНИТНЫЕ ЭКРАНЫ

Применение магнитных экранов в виде плит или шунтов позволяет управлять потоками рассеяния, т. е. направ­ лять их по такому пути, где они являются менее вред­ ными. Иными словами, здесь имеются возможности влияния на такие основные явления, как усилия при ко­ ротком замыкании в обмотках, реактивные соиротивле-

158

ния обмоток, добавочные потери в обмотках и элемен­ тах конструкции, местные перегревы и другие важные явления в электрических машинах, трансформаторах, аппаратах и т. п.

Применяемые в электрических машинах и трансфор­ маторах магнитные экраны выполняются из полос или листов электротехнической стали. В зависимости от их

экраны

Измерительные приборы и другие небольшие объекты могут быть экранированы от внешнего магнитного поля с помощью замкнутых оболочек из магнитного материа­ ла. В таком случае линии внешнего магнитного поля, стремясь пройти по пути наименьшего магнитного сопро­ тивления, концентрируются внутри стенок экрана и поч­ ти не проникают во внутреннее пространство. Основным правилом при построении таких экранов является, сле­ довательно, отсутствие воздушных зазоров в экране, рас­ положенных поперек пути магнитного потока. Вместе с тем зазоры, расположенные вдоль путей потоков, воз­ можны.

в результате чего эффективность магнитного шунтирую­ щего экранирования уменьшается. Электромагнитное экранирующее действие вихревых токов сопровождается одновременно значительным увеличением потерь мощно­ сти и нагревом экрана. Поэтому желательно, чтобы маг­

в направлении магнитных линий поля. Это не всегда вы­ полнимо и экономически обосновано.

Расчет замкнутого цилиндрического экрана, поме­ щенного в постоянное магнитное поле, производится так же, как и расчет замкнутого шарообразного экрана. По­ этому рассмотрим здесь лишь метод расчета шарообраз­ ного экрана, а конечные формулы приведем для обоих случаев.

159