Wyznaczanie napięcia i momentu elektromagnetycznego
w prądnicy synchronicznej z magnesami trwałymi
A. Wprowadzenie modelu
1. W programie MagNet zdefiniuj nowy model z jednostką podstawową długości w mm. Zaimportuj plik w formacie AutoCad: pradnica.dxf z przekrojem jednofazowej prądnicy synchronicznej z cewką skupioną na zębach stojana oraz powierzchniowo naklejonymi magnesami na wirniku.
2. Zdefiniuj komponenty; rdzeń stojana i wirnika - stal MU04, szczelina – air, uzwojenie – copper, magnesy – NdFeB o orientacji: górny –radially inward, dolny – radially outward,
3. Dla cewki podaj liczbę zwojów 100, prąd 0 A.
B. Obliczenia polowe
2. Dla wyjściowej pozycji wirnika w pozycji podłuŜnej (oś pola wirnika zgodna z osią cewki) oblicz rozkład pola wytwarzanego przez magnesy przy zerowym prądzie w uzwojeniu. Narysuj rozkład indukcji pola wzdłuŜ szczeliny.
3. Ustal, jaka zmiana orientacji magnesów spowoduje wytworzenie pola czerobiegunowego. Porównaj aktualny rozkład pola w szczelinie z poprzednim.
4. Dla modelu prądnicy o polu dwubiegunowym z rozwartym uzwojeniem wyznacz zaleŜność strumienia skojarzonego i energii pola od pozycji wirnika, co 15 stopni w zakresie (0 – 90) stopni. (obrót wirnika przy pomocy instrukcji - model/rotate components)
5. Po zmianie materiału magnesów na powietrze zadaj dowolny prąd w uzwojeniu i na podstawie wyznaczonego wartości RESULTS oblicz indukcyjność uzwojenia. Czy będzie ona zaleŜeć od pozycji wirnika?
B. Opracowanie sprawozdania
1. Podaj charakterystyczne parametry modelu
2. Narysuj rozkłady pola w pozycji podłuŜnej i poprzecznej wirnika
3. Zaproponuj najprostszy schemat zastępczy prądnicy
4. Wykonaj analizę FTT wyznaczonych zaleŜności ψ(ϕ) oraz E(ϕ) i zapisz postać szeregów aproksymujących
5. RóŜniczkując otrzymane szeregi określ przebieg czasowy napięcia indukowanego w uzwojeniu i momentu elektromagnetycznego dla prędkości wirowania równej 100*pi rad/s.
WIEiK PK
1