Электротермическое оборудование
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 209 210 211 212 213 214 215... 414 415 416
|
|
|
|
участках ЭДС самоиндукции больше, так как она индуцируется дополнительно также частью магнитного потока, проходящего по проводнику. Таким образом, чем большим числом условных магнитных силовых линий охвачен данный участок проводника, тем больше его индуктивное сопротивление. В соответствии с этим переменный ток распределяется по сечению проводника неравномерно: максимальная, плотность тока будет на поверхности, к центру проводника она убывает. Данное явление называется поверхностным эффектом. Рис. 6-2. Поверхностный эффект. а — при протекании переменного тока вдоль проводника; б — в проводнике, помещенном в продольное переменное магнитное поле. Рассмотрим второй случай, когда переменный ток протекает в проводнике не под действием ЭДС, в цепь которой он включен, а индуцируется внешним магнитным потоком. На рис. 6-2, б показан такой проводник, помещенный в продольное переменное магнитное поле. Магнитные линии, проходящие по телу проводника, наводят в нем . кольцевые токи, охватывающие линии магнитного потока. В свою очередь эти токи образуют магнитный поток, направленный противоположно основному. Размагничивающее действие этих встречных потоков проявляется сильнее в центре проводника, где складывается противопоток от всех кольцевых токов, протекающих по сечению проводника. Поэтому на поверхности проводника магнитная индукция В наибольшая, а по мере приближения к центру проводника — убывает. Таким образом, и в этом случае имеет место поверхностный эффект. Если принять диаметр проводника равным бесконечности, т. е. считать проводник проводящим полупространством, то, очевидно, обе схемы по рис. 6-2 станут полностью идентичными. Поверхностный эффект проявляется в индукторах, в токоведущих элементах индукционных установок, в нагреваемых загрузках, в листах магнитопроводов и в конструкционных деталях индукционных установок, находящихся в поле нагревателя. Для расчета распределения переменных токов по сечениям отдельных проводников, а также их комбинаций решают при определенных граничных условиях систему уравнений Максвелла: rot Е =— • где В=чхо |ХгЯ; б=о£. rot Я = б; div Н = 0; дВ дх div£ = О, (г1) Лишь для немногих простейших случаев система имеет простое аналитическое решение. Чаще всего в таких расчетах приходится использовать ЭВМ. Для случая, . когда диаметр проводника равен бесконечности, решение уравнений Максвелла дает следующее распределение действующего значения плотности тока от поверхности в глубь проводника: б= биов ехр У (6-2) где б — плотность тока в точке, находящейся на расстоянии у от поверхности проводника. Аналогичное выражение получается для изменения магнитной индукции от поверхности в глубь проводника: В = -Вцов ехр У V-1 V я/ \10 \1Г (6-3) Для практических расчетов часто заменяют реальное распределение переменного тока по сечению проводника более простым. Считают, что весь ток протекает с постоянной плотностью лишь по поверхностному слою, а в остальной части сечения проводника ток отсутствует. Исходя из (6-2) и приняв неизменной выделяемую в проводнике мощность, находят условную толщину токонесущего слоя, называемую в дальнейшем глубиной проникновения тока 503 j.i0 \ir far (6-4) Плотность тока в условном токонесущем слое составляет 6 по у/у'' 2 . Фактически же на глубине А плотность тока в 2,7 раза меньше, чем на поверхности, а протекающий в этом слое ток составляет 63,2% полного тока проводника. В поверхностном слое толщиной А выделяется 86,5% всей мощности. Если мгновенное значение полного тока, протекающего по проводу, задано в виде i = IIU cos сот, то распределение мгновенных значений плотности тока по сечению имеет вид: ^пов.м cos сот + (6-5) На глубине А от поверхности фазовый угол плотности тока изменяется на 1 рад. Расчеты, основанные на использовании условного токонесущего слоя толщиной А, точны при отношении диаметра или толщины проводящего тела к А8. Чем меньше это отношение, тем больше погрешность таких расчетов и тем целесообразнее использование точных законов распределения электромагнитного поля в проводниках. Для определения активного сопротивления немагнитных проводников с относительно малыми поперечными размерами можно воспользоваться кривыми рис. 6-3, а (прямоугольное сечение) и 6-3, б (круглое сечение). График рис. 6-4 дает изменение относительного сопротивления проводника прямоугольного сечения в зависимости от его толщины. Минимальное активное сопротивление имеет проводник толщиной (2,3—4,0) Д. Дальнейшее увеличение
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 209 210 211 212 213 214 215... 414 415 416
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
