В монографии излагается теория обобщённого анализа электрических цепей, содержащих статические электромагнитные устройства. Различные аспекты такого анализа рассматриваются на примерах исследования стационарных и переходных процессов в конкретных электромагнитных устройствах. Особое внимание уделяется решению комбинированных задач, в которых процессы в одной из частей электрической системы подчинены уравнениям электрических цепей, а в другой — уравнениям электромагнитного поля. Для решения таких задач предлагается методология, сочетающая в себе аппарат теории подобия, приближённые методы анализа и физическое моделирование. Излагаемые теоретические положения, порядок проведения расчёта характеристик и выбора конструктивных параметров электромагнитных устройств иллюстрируются примерами.

Табл. 8, ил. 161, библиогр. 95 назв.

Статические электромагнитные устройства находят широкое практическое применение в радиоэлектронике и электроэнергетике. Они являются составной частью электрических систем, выполняющих разнообразные преобразования параметров электрической энергии. Анализ процесса преобразования всегда связан с рассмотрением изменения магнитного состояния магнитопроводов. Закономерности такого изменения имеют существенно нелинейный характер. Поэтому электрические системы с электромагнитными устройствами (электрические цепи со сталью) являются типичными примерами нелинейных электрических цепей. Точный анализ процессов в подобных цепях связан с определёнными трудностями.

Для расчёта электрических цепей со сталью существует достаточно большое число методов. Каждый из них в своей основе содержит ряд упрощений, а потому имеет ограниченную область применения. Особую сложность представляет решение комбинированных задач, в которых процессы в одной из частей электрической системы подчиняются уравнениям электрических цепей, а в другой — уравнениям электромагнитного поля. Для решения такого рода задач разрабатываются в настоящее время численные методы на базе математического и физического моделирования.

В книге рассматривается один из подходов к исследованию статических электромагнитных устройств, основанный на теории подобия, приближённых методах анализа и физическом моделировании. При этом используются результаты исследований разнообразных цепей со сталью, проводившихся в течение ряда лет в Физико-энергетическом институте Латвийской АН и Рижском техническом университете под руководством и при непосредственном участии автора.

Методология обобщённого анализа излагается на конкретных примерах цепей со сталью при постепенном усложнении конструкции магнитных элементов. При этом в каждой из глав рассматривается какая-либо составная часть такого анализа.

В книге наряду с освещением общетеоретических вопросов делается попытка использования предлагаемой методологии для исследования конкретной цепи со сталью в целом — от составления математической модели процесса до получения интересующих нас взаимосвязей. При этом подчеркивается целесообразность применения упрощенных методов анализа для предварительной оценки исследуемых процессов и диапазона изменения обобщённых параметров. Используемые в отдельных главах методы эквивалентной линеаризации и припасовывания во многих случаях позволяют получать необходимые сведения о сущности исследуемых процессов. Поэтому считаем полезным и ознакомление с особенностями применения данных методов для анализа электрических цепей со сталью.

В излагаемой методологии получение достоверных количественных данных осуществляется методом физического моделирования. Однако рассматривается и круг вопросов, возникающих при постановке численных экспериментов на ЭВМ. К таким вопросам в первую очередь следует отнести составление математической модели в виде взаимосвязей между обобщёнными переменными и параметрами, выбор типа характеристик намагничивания и их математического описания, получение взаимосвязей между конструктивными данными электромагнитных устройств и их обобщёнными параметрами.

Исходя из этого материал книги распределяется в следующем порядке. Принципы составления математической модели электрических систем с электромагнитными устройствами излагаются в первой главе. Во второй главе наряду с кратким изложением основных положений теорий подобия и моделирования показывается наличие приближённого подобия отдельных видов характеристик намагничивания, обосновываются принципы построения моделей. В третьей главе рассматриваются возможности физического моделирования весьма сложных для анализа автопараметрических колебаний. В четвёртой и пятой главах наряду с рассмотрением электромагнитных процессов в трансформаторах двойного питания и управляемых, электромагнитных устройствах приводятся примеры выявления зон автомодельности с целью сокращения количества расчётов и экспериментов. Особенности исследования переходных режимов излагаются в третьей и четвёртой главах. Принципы выбора рациональных параметров электромагнитных устройств даются в пятой главе…

ПРЕДИСЛОВИЕ
Автор

Книги на ту же тему

1. Электрические цепи со сталью, Бессонов Л. А., 1948
2. Постоянные магниты: Справочник. — 2-е изд., перераб. и доп., Пятин Ю. М., ред., 1980