Электродинамические усилия в электрических аппаратах
Содержание
1. Основные понятия.............................................................................. 2
Возникновение электродинамических сил........................................................ 2
Направление действия силы.............................................................................. 3
2. Методы расчета электродинамических сил...................................... 4
Первый метод..................................................................................................... 4
Второй метод..................................................................................................... 6
3. Электродинамические силы между параллельными проводниками 8
Бесконечной длины............................................................................................ 8
Конечной длины................................................................................................ 9
Неравной длины.............................................................................................. 10
4. Электродинамические силы между взаимно перпендикулярными проводниками....................................................................................... 15
5. Электродинамические силы в кольцевом витке и между кольцевыми витками............................................................................ 17
Для одного витка............................................................................................. 17
Для нескольких витков.................................................................................... 18
6. Электродинамические силы в проводниках переменного сечения 20
7. Силы взаимодействия между проводником с током и ферромагнитной массой....................................................................... 21
Вблизи ферромагнитной массы...................................................................... 21
Внутри ферромагнитной массы...................................................................... 22
8. Электродинамические силы при переменном токе......................... 24
При однофазном токе...................................................................................... 24
При расположении проводников в одной плоскости.................................... 26
При расположении проводников правильным треугольником.................... 28
1. Основные понятия
Действие электродинамических сил на аппараты
При нормальных эксплуатационных условиях электродинамические силы, как правило, малы и не вызывают каких-либо деформаций, а тем более поломок деталей в аппаратах. Однако при коротких замыканиях эти силы достигают весьма больших значений и могут вызвать деформацию или разрушение не только отдельных деталей, но и всего аппарата. Это обстоятельство требует проведения расчета аппарата (или отдельных его узлов) на электродинамическую устойчивость, т.е. на способность выдержать без повреждений прохождение наибольшего возможного в эксплуатационных условиях (или заданного) тока короткого замыкания. Такой расчет тем более необходим ввиду того, что с целью получения минимальных габаритов в аппаратах стремятся располагать токоведущие части как можно ближе друг к другу.
Так как переменный ток при отсутствии апериодической составляющей отличается от постоянного изменением силы тока и направлением изменяющихся по синусоидальному закону, то и электродинамическая сила будет иметь переменное значение.
Для упрощения рассмотрим электродинамические силы, возникающие в различных частях электрического аппарата при постоянном токе. Далее, оценим их влияние на электрический аппарат в различных ситуациях при трехфазном переменном токе.
Возникновение электродинамических сил Обтекаемый током i прямолинейный проводник длиной l (рис. ............
