Файл: Туровский Я. Техническая электродинамика.pdf

лее всего соответствующим данному расположению фер­ ромагнитных поверхностей.

При этом линии напряженности магнитного поля и эквипотенциальные линии должны быть взаимно перпен­ дикулярны, а линии поля в свою очередь перпендику­ лярны к поверхностям ферромагнетиков и гуще располо-

поверхностей меньше. Таким образом, полный магнит­ ный поток, исходящий из полюса, будетразбит на от­ дельные трубки. Разность магнитных потенциалов полю­ са и якоря в точке А (рис. 4-20,а) разняется 50 бо/р.0 . Так как магнитное напряжение на каждой трубке оди­

скольких проб, то общий магнитный поток получает сле­ дующее простое выражение:

210

зить его от действия механических усилий, вызванных внешним полем (см. § 8-3). Всю нагрузку при этом принимает на себя стальной экран. Такой экран при пе­ ременном токе должен быть шихтованным в плоскости, перпендикулярной оси проводника (рис. 4-1). Такое ре­ шение было бы нерациональным. Поэтому при перемен­ ных полях применяют электромагнитные экраны (•§ 4-9), которые также ослабляют внешнее поле в непо­ средственной близости от проводников и одновременно оказываются дешевле и проще. Следует подчеркнуть, что магнитное экранирование обмоток электрической маши­ ны зубцами не вызывает уменьшения э. д. с , индукти­ рованной в проводниках якоря. Индукция в пространст­ ве, занятом проводником (в пазу), хотя и ослаблена, но линии индукции «перескакивают» от зубца к зубцу, пересекая паз с соответственно увеличенной скоростью.

2. Электромагнитное экранирование в генераторах

Экранирующие пластины в турбогенераторах выполня­ ются из немагнитного, хорошо проводящего материала. Они имеют форму плоского кольца и помещаются между лобовыми соединениями обмотки и крайними пакетами магнитопровода статора. Потери в модели такого коль­ ца исследовались М. Штафлем и М. Францлем (Л. 4-8], которые рассматривали диск с радиусом R и толщиной d, помещенный в соленоид таким образом, что его ось была направлена вдоль внешнего поля Я 0 . После реше­ ния (2-85) и интегрирования единичных потерь была получена формула для потерь мощности, содержащая функции Кельвина:

р=шуг^н202хY

sh kd + sin kd X " ch kd -4- cos kd

Изменение этих потерь в функции толщины d листа показано на рис. 4-21. Максимум потерь получается при критической толщине пластины

212

были получены потери от вихревых токов на 1 см тол шины в виде 1

В [Л. 4-8] было также исследовано влияние на поте­ ри разрезания экранирующего кольца на п сегментов. Эффект экранирования при большем числе разрезов оказывается более слабым, поэтому сегментную конст­ рукцию экранирующих пластин считают нецелесообраз­ ной.

4-8. ЭКРАНИРОВАНИЕ ПРИ ИНДУКЦИОННОМ НАГРЕВЕ

Целью поверхностной индукционной закалки деталей машин, например, шестерен, является придание высокой твердости только рабочим поверхностям зубцов и сохра­ нение пластических свойств внутренних или соседних областей материала.

При тепловой обработке больших шестерен (с моду­ лем, большим 6) часто применяют метод поочередной обработки каждого зубца. Тогда для предотвращения отпуска соседних зубцов в результате повторного нагре­ ва на них накладывают защитные экраны из медной

213

пающей части вала при поверхностной закалке цапфы. Экраны, которые одновременно выполняют роль тепло­

проникновения волны в сталь толщина экрана не долж­ на быть меньше четырехкратной глубины проникнове-

глубина проникновения электромагнитной волны в медь

при 20°С составляет бси~66/|/f мм. Следовательно, толщина экрана при частоте 200 000 Гц должна равнять­ ся 0,6 мм, при ;f=10 000 Гц — 2,5 мм. Так как мощность,

В случае, когда необходим глубокий перегрев мест, лежащих в непосредственной близости от защищаемых участков, рекомендуется применение-экранов в виде по­ лых сварных конструкций. Между стенками такого экра­ на (расстояние между стенками около 1,5 мм) пропу­ скают охлаждающую воду. Толщина каждой из стенок охлаждаемого экрана не должна быть меньше глубины проникновения вихревых токов в медь при данной ча­ стоте.

214