Файл: Механизмы с магнитной связью..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.10.2024

Просмотров: 95

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

При этом By определяется при у = О. Произведя интегрирование, получаем

 

П—со

 

fe—I

 

 

 

 

Ж

І .

1 .

2

flTtClyi . ф&0

“Ф&6

fzTtXn

^ _ 32Umiy0rl

\

Л {-

І)

 

COS- ^ ? ~ sh V

C0S V

C0S- ^

пѢ

/

I

 

 

А3 (ch ф*б — cos ірлб)

 

Ä=2ri+1

n = 0

Разделив формулу для потока на 2і/т'ъ получим магнитную про­ водимость

 

 

П = с о

k—\

 

 

knx0

 

 

 

. , ,

2

k m n ,

cp*ö

ibftö

 

я =

16J-I0T/

(—1 )

 

cos—к-2- sh - c g - c o s c o s —о — ■

 

____________

2

2

2T

/j 36)

 

п2Ь

2

 

k2 (ch ф* 6

— cos ф/;б)

 

 

А=2п+1

л=0

Пользуясь приемами, приведенными выше, определим потоки, сцепленные с обмотками возбуждения, и энергию поля

 

, ! = С 0

с2 ЪМп

 

W =

32£/J,IHQTJ

2T

(1.37)

u3b2

£3

s-

A=2n+1

n=0

где

sh 2 фйб -ф 2 ^cos — ts. sh фй 5 cos ф*б — sin ch ф^б sin ф^б^

SA

ch 2

ф/гб — cos 2 ipÄö

 

Касательная сила, действующая между зубцовыми системами (ведущей и ведомой), равна

 

"=“ -2 . kmn

 

64(/,иіРрТ(

2 т

 

=

%Ч2

X

 

 

Я

 

 

 

fe=2n+l

 

 

/ 1=0

 

 

sh ф*б cos тр*б sin

^ лх° _)_ ch ф/гб sin і|)/гб cos ^ лх°

(1.38)

X

ch 2 ф/гб — cos 2

грАб

 

 

Формула для силы может быть представлена в ином виде, если заменить

и,п1 = £Ф-_. 2

57


После

замены

получаем

 

Ф2я2

 

 

 

 

 

 

 

FXt =

 

X

 

 

 

 

 

 

 

16|.іот/

 

 

 

,

kw n

 

 

/гял’о

 

 

 

V

COS2 -

 

“ — sh cpft6 COS

sin ■fV—°- -f- ch cp*6 sin і)у.б cos

 

V 0S ~

2T

 

 

ch 2ф*б — cos 2ф*6

 

 

 

£2

 

 

 

 

 

f t = 2 n + l

 

 

 

 

 

 

 

 

X

n = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/2= с о

 

/г — 1

/гяоп

 

ф/ьб

ф^б ,

knxp

 

 

 

 

(—1)

ТГ-

sh

 

 

 

 

cos—=—

2

cos -V - cos -

T

 

 

 

 

'

 

2T

 

2

k2(СІ1ф*б — COS l|V;S)

2

А=2п+1

-n=Q

При х й — ~Y формула для силы FXo принимает вид

 

 

 

 

F*.

Ф 2 Я 2

 

 

 

 

 

 

16(.10т/ X

 

 

 

/2=00

 

k — 1

 

 

 

у

(—1)

 

kna„

 

ф/,6

 

 

cos2 —2^2- sh ф*б cos

 

 

k2 (ch 2ф*б — cos 2ф*б)

 

 

ft=2n+l

 

 

 

 

X

п=со

/г=О

k—l

 

 

 

—.2

 

 

 

k m „ . ф а -6

 

 

Ж —^ ,

-

, . —~

 

ф ь б

/ г я

 

\

4

1 )

cos —5^2- sh

cos ■+—cos —

 

 

 

 

 

 

2 T

 

 

 

 

 

 

 

 

k 2 (ch ф*б — C0SAj)*6)

 

 

/ Z = 2 / 2 +

l

 

 

 

 

 

 

 

/2=0

 

 

 

 

 

 

 

^ЯЛ°-

(1.39)

(1.40)

Действуя далее по методике, данной выше, легко определить тепловую мощность экрана

/2 = СО

я4г>2

Dk

(I- 41)

k 3

ch 2ф/;б — COS 2ф/;б

S'

/е=2л+1

п =0

где

Dk=tyksh 2фА5 cpÄsin2 % 6 -j- 2 cos kn*^ (ф*sh ср*б cos фА 6 -|-

+ срАch <pÄ6 sin фА6).

Разделив формулу активной мощности экрана на скорость дви­ жения зубцовых систем, получим силу, действующую на экран,

р

_ Р аД

экр шт

58


С учетом величины Uml =

выражение (1.41) для силы,

действующей на экран, может быть дано в таком виде:

Fэкр

Ф2Я

16цо/ X

п=ОО kjtdfj

2 т Dk

ch 2 q)* 6 — cos 2 ф* 6

 

X

 

fe-1

k m n .

 

 

 

knx0

2

(1.42)

 

.

, ,

2

 

ф й б

-ф* б

 

 

 

(—1 )

 

cos—?7~—- sh

— cos —^ — cos------—

 

 

 

 

 

 

 

2T

 

 

 

 

 

2T

 

 

 

2

 

 

 

k 2 (ch

ф/еб — COS л|)£0)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ft=2rt+ l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- n=0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При x 0 = -5- формула для силы Рэкр принимает

вид

 

 

 

 

 

 

 

_

 

Ф^Я2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

экр —

 

іб ц 0/ Л

 

 

 

 

 

 

г г= с о

cos:

knaa

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

 

2 т

^

sh 2 фдб -f- ф& sin 2 і|)^6

 

 

 

 

А3

 

ch 2 ф*б — cos 2 ѵр*б

 

 

 

 

ft= 2 /i+ l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

/1=0

fe-1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1.43)

.

 

Аяап

,

ф^б

ibfeö

 

Ы

 

 

, , 2

 

 

 

 

 

 

(—1 )

 

cos—

 

sh

-Z2- cos

 

co s-j-

 

 

A2 (ch Ф&6 — cos l|5ft6 )

2

fe=2/i+l

/1 = 0

Случай, когда толщина экрана равнялась расстоянию между зубцами двух зубцовых систем б, был принят как наиболее простой для рассмотрения. В действительности, между экраном и зубцами всегда должен быть некоторый зазор. Примем, что экран имеет толщину а, а расстояние между зубцами систем б. При этом а < б . Поля в экране и воздушных промежутках по двум сторонам экрана могут быть описаны с помощью векторного потенциала.

В экране векторный потенциал будет удовлетворять уравнению (1.23), а в воздушных промежутках с двух сторон экрана уравне­ нию (1.18). Используя пограничные условия на границах экран—

воздух

(Нх1 = Ях2; Вуг =

Вуі), а также пограничные

условия

при у =

---- 1- и у = +

можно получить формулы,

описыва-

59


ющие поле в системе. Величины, описывающие поле в экране, могут быть представлены следующими формулами:

л=со

Л

=

— Уи-о

 

Qk^k

Nlk

jk (af

(1.44)

kit (6 — а) N2k

e •'

 

 

ft=2n+l

 

 

 

 

 

 

 

 

л=О

 

 

 

 

 

 

 

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nik =

 

sh ak

 

y) +

aAc h a * (-|- — y^j +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, k J t X о

 

+ [-^r~ sh ak (-J- + «/) +

ak cha*

 

+ y)] e 1 ~

N 2k =

[ ( - ^ - ) 2 +

<4] sh ccka +

2

a* ch a*a;

 

 

 

 

 

Art (6 — a)

 

 

 

 

 

q =

Sn

 

2T

 

 

 

 

 

 

,

fest(6 — a)

 

 

 

 

 

 

Ch

 

2T

 

 

 

 

Пользуясь

формулой (1.44) и соотношениями:

 

 

 

Ег =

dÂz .

о

_

d.4z

 

 

 

а*

x ~~

du

 

 

 

 

 

 

 

в„

 

 

дАг

 

 

 

 

 

 

 

дх

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

можем определить величину £ 2; Вх и By. В формуле (1.44) по­ стоянные Qk определяются па формуле (1.5). Взяв составляющую

индукции By, в системе координат, жестко связанной с движу­ щимися зубцовыми системами, при у = 0 можно определить магнитный поток на полюсном делении

+Г=Р)

. Ф = I j Bgdx.

- № 0

После интегрирования и подстановки величин Qk получаем

 

п = с о

k—г

kltCtfi

 

 

 

 

 

 

(— 1)

 

 

ф

_ 32L/mifaT/

2 COS

(1.45)

 

 

^ ^ L c o s i g o . ,

 

2

k2ch

kit (6 — a)

 

 

/г=2л+1

 

 

.

 

 

п=о .

 

 

 

60


где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4k

__ Ф£ + Фа

,

фAfl

 

■фл«

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sh -V - cos

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

r( Фа

rh

ФA«'

 

Фа<*

I

 

%

„I, Фая „ =„

\ .

+

q ~lm

Ch

 

C0S

2

+

 

“toTsh ~~2^ Sin

2

 

 

 

 

 

ф“ _J_ i|)|

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Л2А=

/ ' to \2 (Ch Ф*0 — C0S 'M

+

 

 

 

 

 

 

 

v ~

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фа

 

 

 

 

 

q2 (ch VkCL+

cos 1M)-

+ 2q ( ~ШГ sh ^k<x---- ШГsin УkCL \ +

 

 

T

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

J

 

 

 

 

 

• Разделив формулу (1.45)

 

на 2Uml, получим формулу для ма­

гнитной проводимости в направлении оси у

 

 

 

 

 

 

 

 

П =

С О

 

 

 

ft-1

 

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

«ч

о.

cos—g -t-

А

-

k

 

 

 

16(.і0т/

S

(

1)

 

 

К =

______ :-------------- ±Ür_POS___ —

(1.46)

л2Ь

 

 

&=2л+1

Ь

2

c h

^ ф

 

— а ^

A 2k

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к

 

С

П

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п=0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Механическая сила, действующая на зубцовые системы, может быть определена теми же приемами, .что и выше. Определяются

магнитные потоки, сцепленные с ' обмотками при у = ----- и

у = + ~Y , энергия системы и, наконец,- взяв производную от энергии системы по обобщенной координате х 0, находим силу

 

64i/mlWrf

cos'

knan

Ль sin. . ÄJJAQ

 

FXo

 

,2 т .

ь cos

зт26 2

AMofe

i-

ЛА

А=2га+1

л=0

где

л ; =

( і - # І

1+<7

ФаФа2

sh cpfco cos і])/;Д

-f-

 

+

2qi р Н

у А Файsin ф ^|_+,29

X

X Г- j^ - ch ща cos фАа +

 

sh <pka sin фАа \ ;

 

61