Программа "Поверхностный эффект в ферромагнитном пазу"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Программа «Поверхностный эффект в ферромагнитном пазу»

Разработчики:

Татевосян А.С., Захарова Н.В.

Аннотация

Данное описание предназначено для сопровождения программы «Поверхностный эффект в ферромагнитном пазу» с целью ее применения.

Основные возможности программы заключаются:

задание результатов экспериментальных данных, представленных текстовым файлом, полученных с помощью измерительных устройств;

использованиу специализированного модуля, выполненного в программе LabView 7.1 для определения интегральной характеристики;

определение графических зависимостей тока и индукции от времени, а также угла сдвига между током и индукцией.

Программа ориентирована на задачи исследования поверхностного эффекта проводника с током в ферромагнитном пазу. Разработанное программное обеспечение может использоваться в учебном процессе при изучении дисциплины «Электрические машины.

Функциональное назначение программы, область применения, ее ограничения

Физические явления при протекании переменного тока в проводниках связаны с его взаимодействием с собственным магнитным полем или магнитным полем, создаваемым другими токами, и заключаются в неравномерном распределении плотности тока в сечении проводников и называются поверхностным эффектом. Поверхностный эффект выражается в увеличении плотности тока в поверхностных слоях проводника, что приводит к изменению активного сопротивления и индуктивности самого проводника. Причина поверхностного эффекта связана с вихревыми токами, или иначе токами Фуко [1], которые возникают под воздействием переменного электромагнитного поля и по физической природе ничем не отличаются от индукционных токов, возникающих в линейных проводах. Эти токи являются вихревыми токами, так как замыкаются в кольца. Электрическое сопротивление массивного проводника мало, поэтому токи Фуко достигают очень большой силы. В соответствии с правилом Ленца они выбирают внутри проводника такое направление и путь, чтобы противиться причине, вызывающей их. Поэтому движущиеся в сильном магнитном поле хорошие проводники испытывают сильное торможение, обусловленное взаимодействием токов Фуко с магнитным полем.

Программное обеспечение «Поверхностный эффект в ферромагнитном пазу» позволяет оценить поверхностный эффект на основе экспериментальных данных, полученных с использованием измерительной катушки. Результаты расчетов приводятся в виде временных зависимостей напряжения, тока в обмотке и индукции на различной глубине паза статора электрической машины.

Состав программного обеспечения «Поверхностный эффект в ферромагнитном пазу»

Программа «Поверхностный эффект в ферромагнитном пазу» написана в среде визуального программирования Borland Delphi 7.0 под управлением Microsoft Windows XP.

Программа состоит из следующих программных модулей:

графическая оболочка для ввода исходных данных и представления результатов расчетов;

текстовый файл с цифрового осциллографа с результатами эксперимента, полученных при помощи измерительной катушки;

разработанный модуль LabView 7.0 «Интегратор» для расчета интеграла;

модуль для запуска программы LabView 7.0 с параметрами в командной строке;

расчет временных зависимостей электрических величин.

Кроме основного файла Effect.exe в программное обеспечение входит файл Effect.cfg содержащий данные по конфигурации программы, файл Effect.hlp - встроенная помощь программы,

Данное программное обеспечение устанавливается на компьютер программой Install Shield входящий в состав пакета Borland Delphi 7.0

Входные и выходные данные

Расшифровка входных и выходных данных.

Входные параметры:

x,y1,y2,xx,yy1,yy2,integ1,xxx1,yyy1,yyy2:array of real;

j1:array of integer;

x1, sum,sr,znak,tn,tk,u1,u2,sdvig, Ssr, m1, m2,m3:real;

i,konec,j,jn,jk, konecp,w,f,jnn,konecpp,k,jnnn,jkkk,jn1,jnn1:integer;

ff:TextFile;

LabViewOLEWin:Variant; //Среда LabView

vi1:Variant; //файл среды LabView

integ, napr:variant; //перемнные для обмена со средой LabView

x-динамический массив значений времени для формирования значений по оси x, с;

y1-динамический массив значений тока для формирования значений по оси у, мА;

y2-динамический массив значений напряжения для формирования значений по оси у, В;

xx - динамический массив значений времени для выделения одного периода напряжения по оси x, с;

yy1 - динамический массив значений времени для выделения одного периода по оси y, мА;

xxx1 - динамический массив значений времени для выделения одного периода тока по оси y, с;

yyy1 - динамический массив значений индукции полученный в результате расчета, мТл;

W - число витков измерительной катушки;

f - частота тока, Гц;

S - площадь витка, мм2.

Выходные параметры:

yy2 - динамический массив значений напряжения для выделения одного периода по оси y, мВ;

integ1 - динамический массив значений индукции для формирования значений по оси y, мТл;

yyy2 -динамический массив экспериментальных значений индукции полученный, мТл.

Специальные условия применения и требования организационного, технического и технологического характера

Для работы программы необходимо наличие на ПК установленного программного обеспечения LabView 7.0.

Для определения интеграла напряжения используется разработанный модуль в программе LabView, структурная схема которого приведена на рис. 1.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1. Модуль интегратора в программе LabView 7.0

поверхностный ферромагнитный паз программный

На вход модуля из программы -оболочки передается массив значений напряжения, полученный экспериментально при помощи измерительной катушки и цифрового осциллографа. Значения блоков модуля приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Используемые компоненты

Передача внешнего массива в модуль LabView осуществляется при помощи технологии OLE. Для реализации алгоритма в программе-оболочке используется переменные типа Variant (LabViewOLEWin, vi1):

LabViewOLEWin:= CreateOLEObject('LabView.Application'); - создание OLE-объекта;

vi1:=LabViewOLEWin.GetVIReference(ExtractFilePath(Application.ExeName)+

'Интегратор.vi','',false),

где Интегратор.vi - путь и имя файла.

Механизм передачи данных реализован на основе COM-технологии (разные программные компоненты должны предоставлять друг другу сервисы) -- Модель многокомпонентных объектов (Component Object Model -- СОМ).

Пример использования программы «Поверхностный эффект в ферромагнитном пазу»

На рис. 2 представлено главное окно программы «Поверхностный эффект в ферромагнитном пазу». Для начала работы необходимо открыть файл экспериментальных данных тока и напряжения полученный с помощью измерительной катушки и цифрового осциллографа.

Рис. 2. Главное окно программы «Расчет индукции магнитного поля в пазу статора электрической машины»

Для расчета индукции необходимо запустить программный модуль LabView. Загрузка модуля выполняется программным способом при нажатии на главной форме кнопки «Запуск».

Используемые технические средства

Для реализации данного программного обеспечения был использован Borland Delphi 7.0.

Программное обеспечение разработано для IBM PC-совместимом компьютере не ниже Pentium III 600 МГц под управлением операционной системы Microsoft Windows XP (или выше), минимальный объем оперативной памяти 512 Мб, рекомендуемый объем 1024 Мб и выше.

Размещено на Allbest.ru