Распределение электромагнитного поля по сечению прямоугольного проводника
Дипломная работа, 02 Февраля 2013, автор: пользователь скрыл имя
Описание
Целью работы было исследование зависимости изменения коэффициентов поверхностного эффекта проводника прямоугольного сечения от его геометрических размеров и частоты протекающего тока.
Содержание
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………………..5
1 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПОВЕРХНОСТНЫЙ ЭФФЕКТ НА ПРИМЕРЕ ПРОВОДНИКА ПРЯМОУГОЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ……………………………….7
1.1 Одномерная аналитическая модель…………………………………………….7
1.1.1 Расчет комплексного сопротивления прямоугольного проводника………15
1.2 Влияние конечных размеров плоского проводника прямоугольного
сечения на величину его активного сопротивления……………………………..17
2 МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ параметров
Электромагнитного поля ПО СЕЧЕНИЮ ПРЯМОЛИНЕЙНОГО ПРОВОДНИКА ПРЯМОУГОЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ……………………………...20
2.1 Алгоритм расчета активного и индуктивного сопротивления прямолинейного одиночного проводника прямоугольного сечения в 2D постановке в среде ANSYS v 11.0…………………………………………………20
2.2 Электромагнитные процессы в прямолинейном проводнике
прямоугольного поперечного сечения ………………..………………………….55
3 ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ АКТИВНОГО И
ИНДУКТИВНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРОВОДНИКА
ПРЯМОУГОЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ………………………………………………...57
Заключение……………………………………………………………………..73
список использованных источников………………………………74
Работа состоит из 1 файл
Распределение электромагнитного поля по сечению прямоугольного проводника.doc
— 3.08 Мб (Скачать документ)
Таблица 3.8 - Полученные параметры при b = 0,15811 м, a = 0,06325 м, a/b=0,4
Частота, Гц
|
Коэффициент поверхностного эффекта, Кпr |
Коэффициент поверхностного эффекта, Кпx |
Эквивалентный радиус Rэкв, Ом
|
Глубина прон-ия δ, м |
|
|
Активное сопр-ие R, Ом |
Реактивное сопр-ие X, Ом |
50 |
3,0610 |
103,6038 |
0,0564 |
0,0101 |
7,9333 |
500,000 |
6,12E-06 |
2,07E-04 |
500 |
9,2696 |
1016,6517 |
0,0564 |
0,0032 |
25,0971 |
1581,139 |
1,85E-05 |
2,03E-03 |
1000 |
13,0613 |
2027,9479 |
0,0564 |
0,0023 |
35,4705 |
2236,068 |
2,61E-05 |
4,06E-03 |
2400 |
20,1962 |
4856,0243 |
0,0564 |
0,0015 |
55,0405 |
3464,102 |
4,04E-05 |
9,71E-03 |
4000 |
26,0684 |
8085,8912 |
0,0564 |
0,0011 |
71,2578 |
4472,136 |
5,21E-05 |
1,62E-02 |
8000 |
36,8825 |
16156,4455 |
0,0564 |
0,0008 |
99,7609 |
6324,555 |
7,38E-05 |
3,23E-02 |
10000 |
41,2467 |
20190,6031 |
0,0564 |
0,0007 |
112,4066 |
7071,068 |
8,25E-05 |
4,04E-02 |
Таблица 3.9 - Полученные параметры при b = 0,22361 м, a = 0,04472 м, a/b=0,2
Частота, Гц
|
Коэффициент поверхностного эффекта, Кпr |
Коэффициент поверхностного эффекта, Кпx |
Эквивалентный радиус Rэкв, Ом
|
Глубина прон-ия δ, м |
|
|
Активное сопр-ие R, Ом |
Реактивное сопр-ие X, Ом |
50 |
2,6727 |
109,2000 |
0,0564 |
0,0101 |
7,9333 |
500,000 |
5,35E-06 |
2,18E-04 |
500 |
8,2148 |
1074,6374 |
0,0564 |
0,0032 |
25,0971 |
1581,139 |
1,64E-05 |
2,15E-03 |
1000 |
11,5790 |
2144,5472 |
0,0564 |
0,0023 |
35,4705 |
2236,068 |
2,32E-05 |
4,29E-03 |
2400 |
17,9098 |
5137,2244 |
0,0564 |
0,0015 |
55,0405 |
3464,102 |
3,58E-05 |
1,03E-02 |
4000 |
23,1205 |
8555,0457 |
0,0564 |
0,0011 |
71,2578 |
4472,136 |
4,62E-05 |
1,71E-02 |
8000 |
32,7168 |
17096,9050 |
0,0564 |
0,0008 |
99,7609 |
6324,555 |
6,54E-05 |
3,42E-02 |
10000 |
36,5896 |
21366,4415 |
0,0564 |
0,0007 |
112,4066 |
7071,068 |
7,32E-05 |
4,27E-02 |
Таблица 3.10 - Полученные параметры при b = 0,31623 м, a = 0,03162 м, a/b=0,1
Частота, Гц
|
Коэффициент поверхностного эффекта, Кпr |
Коэффициент поверхностного эффекта, Кпx |
Эквивалентный радиус Rэкв, Ом
|
Глубина прон-ия δ, м |
|
|
Активное сопр-ие R, Ом |
Реактивное сопр-ие X, Ом |
50 |
2,2033 |
112,4957 |
0,0564 |
0,0101 |
7,9329 |
500,000 |
4,41E-06 |
2,25E-04 |
500 |
6,9128 |
1111,4721 |
0,0564 |
0,0032 |
25,0961 |
1581,139 |
1,38E-05 |
2,22E-03 |
1000 |
9,7473 |
2218,8849 |
0,0564 |
0,0023 |
35,4691 |
2236,068 |
1,95E-05 |
4,44E-03 |
2400 |
15,0813 |
5317,1770 |
0,0564 |
0,0015 |
55,0383 |
3464,102 |
3,02E-05 |
1,06E-02 |
4000 |
19,4719 |
8856,0187 |
0,0564 |
0,0011 |
71,2549 |
4472,136 |
3,89E-05 |
1,77E-02 |
8000 |
27,5583 |
17700,7236 |
0,0564 |
0,0008 |
99,7568 |
6324,555 |
5,51E-05 |
3,54E-02 |
10000 |
30,8219 |
22122,3792 |
0,0564 |
0,0007 |
112,4021 |
7071,068 |
6,16E-05 |
4,42E-02 |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
- Изучен программный пакет ANSYS v 11.0 в части моделирования двумерных электромагнитных полей;
- Разработан алгоритм расчета активных и индуктивных сопротивлений прямолинейных одиночных проводников прямоугольного поперечного сечения с использованием ANSYS v 11.0;
- Исследованы зависимости коэффициентов поверхностного эффекта для активного и индуктивного сопротивлений таких проводников;
- С помощью программного пакета MATHSOFT MATHCAD ENTERPRISE EDITION V 11.0 получены апроксимационные зависимости для кривых изменения коэффициентов поверхностного эффекта для активных и индуктивных сопротивлений проводника.
Выпускная работа бакалавра выполнялась в соответствии и в рамках проекта № 2.1.2/4159 по аналитической ведомственной целевой программе «Развитие научного потенциала высшей школы (2009 – 2010 годы)».
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
- Инкин А. И. Электромагнитные поля и параметры электрических маши
н. – Новосибирск: ООО «Издательство ЮКЭА», 2002. - Алиферов А., Лупи С. Современные электротехнологии. Т.1 Электроконтактный нагрев металлов. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2004.
- Калантаров П. Л., Цейтлин Л. А. Расчет индуктивностей. – Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1986.