Устройство для моделирования электромагнитного поля

 

Устройство предназначено для определения вихревых токов в тонких экранах произвольной форьш. Изобретение позволяет повысить точность за счет учета распределения плотности вихревых токов и моделировайия нагрузки для этих токов. Устройство содержит электролитическую ванну 1, диэлектрические листы 2, 3, плоские электроды 4, источник 5 переменного напряжения, блоки моделирования распределения плотности вихревых токов 6 и нагрузки вихревых токов 7, Распределение потенциала в модели соответствует распределению моделируемой характеристики реального процесса - распределению скалярного магнитного потенциала. 2 ип. § (Л 1 X ю ts9 О Oi 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИМ

m)4 6 06 С 7/42

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

З р((,.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 3,::: -:-, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ . ар„, ." ж Ц (72) В. Н, Воронин, Е . Д. Разник и В. Л. Чечурин (53) 681.333(088,8) (56) Демирчан К, С, Моделирование магнитных полей. M . Наука, 1974, с. 160.

Авторское свидетельство СССР

У 256387, кл. С 06 G 7/42, 1968, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

ЭЛЕКТРОИАГНИТНОГО ПОЛЯ (21) 3781734/24-24 (22) 14.08.84 (46) 30.03.86. Бюл. В 12 (71) Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. M.È. Калинина

„SU„„1221664 A (57) Устройство предназначено для определения вихревых токов в тонких экранах произвольной формы. Изобретение позволяет повысить точность за счет учета распределения плотности вихревых токов и моделирования нагрузки для этих токов. Устройство содержит электролитическую ванну 1, диэлектрические листы 2, 3, плоские электроды 4, источник 5 переменного напряжения, блоки моделирования распределения плотности вихревых токов

6 и нагрузки вихревых токов 7. Распределение потенциала в модели соответствует распределению моделируемой

И характеристики реального процесса — Е распределению скалярного магнитного потенциала. 2 кп.!

22!664

$ = 0,78!!яобр гение oòíîñèòñû к аналогов>й вычислительной технике и предназначено для определения вихревых токов в тонких экранах произвольной формы.

Цель изобретения — повышение точности моделирования электромагнитного поля и определения вихревых токов в тонком экране произвольной формы.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 схемы блока моделирования распределе-, ния плотности вихревых токов и блока моделирования нагрузки вихревых токов, . Устройство содержит электролитическую ванну 1, первый и второй прямоугольные диэлектрические листы 2 и

3, квадратные металлические пластины— плоские электроды 4, источник 5 переменного напряжения, блок 6 моделирования распределения плотности вихревых токов и блок моделирования нагрузки вихревых токов, выполненный в виде С-сетки 7. Блок 6 содержит

» х отрансформаторов 8, Устройство работает следующим образом.

Размеры плоских электродов, нанесенных на листы 2 и 3, выбираются из соотношения где S,„ — площадь квадратного плоского электрода на листе 2;

S„„ — площадь квадратного плоского электрода на листе 3.

Величина выбирается произвольно, исходя из возможности выполнения модели в каждом конкретном случае.

Толщина модели экрана не должна превышать 5 мм для обеспечения минимума погрешности. Линейные размеры модели и оригинала связаны соот/ ношением Г, = 1 Г„ где Г. — размеры в оригинале;

p „ — размеры в модели;

Kl — коэффициент подобия.

В качестве примера конкретной реализации рассмотрим устройство для моделирования электромагнитного поля прямоугольной рамки, по которой проходит переменный ток, с учетом вихревых токов тонкого медного экрана произвольной, например прямоугольной формы, расположенного в плоскости, параллельной плоскости рамки

55 на расстоянии 30 см от пее. Геометрические размеры рамки 20 х 20 см г. экрана 45 х 45 см. Прямоугольная рамка в модели представлена в виде трех рядов плоских электродов 4, расположенных с разных сторон на листе 2.

При выбранном коэффициенте K = 5 геометрические размеры в модели получаются следующими: расстояние от плоских электродов (модели рамки с током) до модели экрана 6 см, размеры модели рамки с током 4 х 4 см, модели экрана 9 х 9 см, Модель зкг. рана выполняется в виде диэлектрического листа 3 с обоих сторон которого расположены плоские электроды 4.

Принимаем S „= 3 х 3 см, следовательно, в модели получаем девять трансформаторов и соответственно девять узлов С-сетки 7.

Первичные обмотки трансформаторов

8 подключены в те центральные узлы

С-сетки 7, которые соответствуют одноименным электродам модели экрана.

Один иэ выводов вторичной обмотки каждого трансформатора 8 подключен к шине нулевого потенциала.

Выполненные в соответствии с требованиями модели рамки с током и медного прямоугольного экрана помещаются в электролитическую ванну 1, которая заполняется электролитом— дистиллированной водой, насыщенной атмосферным углеродом. Трансформаторы 8 и С-сетка 7 располагаются ря- дом с электролитической ванной 1.

Далее при помощи внешнего задающего источника 5 устанавливается требуемый закон распределения истоков внутри моделируемого пространства— равенство разности потенциалов между каждой парой задающих плоских электродов, лежащих на противоположных сторонах диэлектрического листа 2 °

При выполнении всех требований распределение потенциала в модели соответствует распределению моделируемой характеристики реального процесса— распределению скалярного магнитного потенциала. Для определения распределения плотности вихревого тока в тонком экране достаточно измерить напряжение на первичных обмотках трансформаторов 8.

Аналогично проводится моделирование процессов в реальных электроэнергетических установках с учетом геомет"

1221664 изобретения

Фо рмула

Составитель В, Рыбин

Редактор Н. Воловик Техред Н.Вонкало Корректор М. Самборская

Заказ 1614/55 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 рии и произвольной формы тонкостен-ных электромагнитных экранов.

Устройство для моделирования электромагнитного поля, содержащее электролитическую ванну, в которую напротив друг друга погружены первый и второй прямоугольные листы, на которых с обеих сторон размещены в виде матрицы 1х и квадратные металлические пластины, подключенные на первом прямоугольном листе к источнику переменного напряжения, о т л и — 15 чающее с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены блок моделирования распределения плотности вихревых токов, выполненный в виде х трансформаторов, 20 и блок моделирования нагрузки вихр»-вых токов, выполненный в виде С--сетки, граничные углы которой соединены с шиной нулевого потенциала, которая подключена к первым выводам вторичных обмоток трансформаторов, вторые выводы которых соединены с соответствующими центральнычи узлами С-сетки, первые выводы первичных обмоток. трансформаторов подключены к соответствующим квадратным металлическим пластинам, расположенным с одной стороны второго прямоугольного листа, вторые выводы первичных обмоток трансформатора соединены с соответствующими квадратными металлическими пластинами, расположенными с другой стороны второго прямоугольного листа, листы выполнены из непроводящего материала.