Главная >> Применение >> Типовые примеры >>

Высокочастотный заградитель

линейный фильтр линии электропередачи, воздушная катушка индуктивности

Пример расчёта сил и механических напряжений для ВЧ-заградителя при ударном токе короткого замыкания.

Тип задачи
Осесимметричная мультифизичная задача Магнитного поля переменных токов и Упругих напряжений и деформации.

Геометрия

Дано
Ток (амплитуда) I = 12 кА, частота тока f = 50 Гц.
Провод алюминий А-200:
удельная электропроводность γ= 37 МСм/м;
модуль Юнга E = 70 ГПа;
коэффициент Пуассона ν = 0.34;

Стеклотекстолитовый каркас:
модуль Юнга E = 20 ГПа;
коэффициент Пуассона ν = 0.11;

Задание
Определить распределение механических напряжений в ВЧ-заградителе при ударном токе короткого замыкания.

Решение
Для упрощения расчёта представим катушку ВЧ-заградителя не в виде пружины, а в виде набора отдельных кольцевых витков. Тогда задачу можно решить в двумерной осесимметричной (цилиндрической) постановке.
Решение состоит из двух этапов: расчет сил в магнитной задаче, расчет механических напряжений в механической задаче. Передача сил из одной задачи в другую происходит автоматически, используя механизм связи задач.

Результат
Распределение плотности тока в витках:

Распределение растягивающих механических напряжений в проводе, деформированная форма катушки заградителя (масштаб 1000:1) и суммарная сила, действующая на крайний виток:

• Скачать файлы задачи