Устройство для моделирования электромагнитного поля

(54) УСТРОЙСТВОЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ЛИРО потенциала. 2 кп. ГОСУДАРСТВЕННЬ 1 Й КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ САНИЕ ИЗОБ(57) Устройство предназначено дляопределения вихревых токов в тонкихэкранах произвольной формы. Изобретение позволяет повысить точность засчет учета распределения плотностивихревых токов и моделирования нагрузки для этих токов. Устройство содержит электролитическую ванну 1, диэлектрические листы 2, 3, плоскиеэлектроды 4, источник 5 переменногонапряжения, блоки моделирования распределения плотности вихревых токов6 и нагрузки вихревых токов 7. Распределение потенциала в модели соответствует распределению моделируемойхарактеристики реального процесса -распределению скалярного магнитного5 10 15 20 251 30 35 40 45 50 55 5 = 0,7где 5, - площадь квадратного плоского электрода на листе 2;5 - площадь квадратного плоского электрода на листе 3.Величина выбирается произвольно,исходя из возможности выполнениямодели в каждом конкретном случае.Толщина модели экрана не должнапревышать 5 мм для обеспечения минимума погрешности. Линейные размеры модели и оригинала связаны соот/ношением Г, = К Г,где 1. - размеры в оригинале;8 - размеры в модели;К - коэффициент подобия,В качестве примера конкретной реализации рассмотрим устройство длямоделирования электромагнитногополя прямоугольной рамки, по которойпроходит переменный ток, с учетомвихревых токов тонкого медного экрана произвольной, например прямоугольной формы, расположенного в плоскости, параллельной плоскости рамки 1 яобр гение относится к аналогови вычислительной технике и предназначено для определения вихревых токов в тонких экранах произвольнойформы.Цель изобретения - повышение точности моделирования электромагнитногополя и определения вихревых токов втонком экране произвольной формы.На фиг. 1 представлена блок-схемапредлагаемого устройства; на фиг, 2схемы блока моделирования распределе-,ния плотности вихревых токов и блокамоделирования нагрузки вихревых токов,Устройство содержит электролитическую ванну 1, первый и второй прямоугольные диэлектрические листы 2 и3, квадратные металлические пластины -плоские электроды 4, источник 5 переменного напряжения, блок 6 моделирования распределения плотности вихревых токов и блок моделирования нагрузки вихревых токов, выполненныйв виде С-сетки 7. Блок 6 содержитм х отрансформаторов 8,Устройство работает следующим образом.Размеры плоских электродов, нанесенных на листы 2 и 3, выбираютсяиз соотношения на расстоянии 30 см от нее. Геометрические размеры рамки 20 х 20 смг.экрана 45 х 45 см, Прямоугольнаярамка в модели представлена в видетрех рядов плоских электродов 4,расположенных с разных сторон на листе 2,При выбранном коэффициенте К = 5геометрические размеры в модели получаются следующими: расстояние отплоских электродов (модели рамки стоком) до модели экрана 6 см, размеры модели рамки с током 4 х 4 см,модели экрана 9 х 9 см , Модель зкграна выполняется в виде диэлектрического листа 3 с обоих сторон которогорасположены плоские электроды 4,Принимаем 8 = 3 х 3 см , следовательно, в модели получаем девятьтрансформаторов и соответственно девять узлов С-сетки 7.Первичные обмотки трансформаторов8 подключены в те центральные узлыС-сетки 7, которые соответствуютодноименным электродам модели экрана.Один иэ выводов вторичной обмоткикаждого трансформатора 8 подключенк шине нулевого потенциала.Выполненные в соответствии с требованиями модели рамки с током имедного прямоугольного экрана помещаются в электролитическую ванну 1,которая заполняется электролитом -дистиллированной водой, насыщеннойатмосферным углеродом. Трансформаторы 8 и С-сетка 7 располагаются ря-дом с электролитической ванной 1.Далее при помощи внешнего задающего источника 5 устанавливаетсятребуемый закон распределения истоковвнутри моделируемого пространства -равенство разности потенциалов междукаждой парой задающих плоских электродов, лежащих на противоположныхсторонах диэлектрического листа 2При выполнении всех требований распределение потенциала в модели соответствует распределению моделируемойхарактеристики реального процесса -распределению скалярного магнитногопотенциала. Для определения распределения плотности вихревого тока втонком экране достаточно измеритьнапряжение на первичных обмоткахтрансформаторов 8.Аналогично проводится моделирование процессов в реальных электроэнергетических установках с учетом геомет"22664 изобретения5 Фо рмула Составитель В, Рыбин Редактор Н, Воловик Техред Н.Бонкало Корректор М. СамборскаяЗаказ 1614/55 Тираж 671 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал 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 ко торых с обеих сторон размещены в виде матрицы т 1 хквадратные 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 видехтрансформаторов, 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 выводамвторичных обмоток трансформаторов,вторые выводы которых соединены ссоответствующими центральнычи узлами С-сетки, первые выводы первичныхобмоток. трансформаторов подключенык соответствующим квадратным металлическим пластинам, расположеннымс одной стороны второго прямоугольного листа, вторые выводы первичныхобмоток трансформатора соединены ссоответствующими квадратными металлическими пластинами, расположенными с другой стороны второго прямоугольного листа, листы выполненыиз непроводящего материала.