 |
1. Поверочный расчет электромагнита постоянного тока
|
|
|
|
1. ПОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ЭЛЕКТРОМАГНИТА ПОСТОЯННОГО ТОКА
1. 1 Задачи поверочного расчета
При поверочном расчете электромагнита постоянного тока известны:
1. Геометрические размеры магнитной цепи электромагнита.
2. Величина магнитной индукции 
в рабочем воздушном зазоре для начального положения якоря 
или величина намагничивающей силы катушки 
.
3. Напряжение питания 
.
Требуется рассчитать:
1. Магнитные проводимости воздушных зазоров 
и 
(рабочего и паразитного) и проводимости рассеяния 
для четырех положений якоря: начального , среднего 
, промежуточного 
( 
) и конечного 
.
2. Величину намагничивающей силы обмотки электромагнита , если задана магнитная индукция 
, или величину магнитного потока в воздушном зазоре при заданной намагничивающей силе обмотки.
3. Обмоточные параметры катушки электромагнита: марку и диаметры провода 
и 
(голого и изолированного), число витков 
и сопротивление обмотки 
.
4. Превышение температуры обмотки над температурой окружающего воздуха 
при длительном режиме; если 
, то определить для кратковременного режима – время работы, или для повторно-кратковременного режима – продолжительность включения ПВ.
5. Магнитные потоки: рабочий поток 
и потоки рассеяния 
для четырех положений якоря ( , , и ).
6. Величину электромагнитной силы 
.
7. Время трогания электромагнита 
.
Варианты типов магнитных цепей электромагнитов постоянного тока приведены на рис. 1 (в конце книги), варианты заданий – в таблицах А, В, С, D, Е приложения.
1. 2 Расчет магнитных проводимостей воздушных зазоров
Расчет магнитной цепи электромагнита (рис. 1, а) начинают с определения магнитных проводимостей воздушных зазоров (рабочей , паразитных 
и 
) и удельной проводимости рассеяния 
.
|
|
|
Рис. 1. Клапанный электромагнит: а – картина распределения потоков;
б – потоки в воздушном зазоре
Для равномерного поля, когда линии магнитной индукции параллельны, а эквипотенциальные поверхности представляют собой плоскости, магнитная проводимость определяется формулой [1]
(1)
где 
– магнитная постоянная, Гн/м; 
– сечение полюса магнитопровода, м2; 
– длина воздушного зазора, м.
Равномерное поле в воздушных зазорах бывает редко. Например, для цилиндрических полюсов плоскими торцами при соотношении зазора к диаметру 
формула (1) дает погрешность приблизительно 10 % [2].
Большей частью магнитное поле воздушного зазора имеет очень сложную формулу. Опираясь на результаты экспериментальных исследований, для расчета магнитных проводимостей воздушного зазора действительное магнитное поле упрощают. Проводимость воздушного зазора представляют как сумму трех слагаемых: проводимости равномерного поля
проводимости выпучивания 
и проводимости с боковых граней 
(рис. 1, б).
(2)
Тогда соответственно для потоков можно написать
(2а)
В табл. 1 приложения проведены расчетные формулы для определения магнитных проводимостей, полученные на основании математической обработки экспериментальных данных. Формулы проводимостей воздушных зазоров даны с учетом выпучивания. Проводимость с боковых граней Gdх определяется по приведенным в поз. 6 и 7 формулам (табл. 1), величина х определяется для каждого конкретного случая. Для цилиндрических полюсов величину х можно определить следующим образом: длина полуокружности линии магнитной индукции, идущей от боковой поверхности должна быть меньше расстояния между магнитопроводом и полюсом 
[2]
|
|
|
Тогда
(3)
Для квадратных полюсов величина x определяется аналогично. Магнитные проводимости воздушных зазоров можно определить графическим методом или по формулам табл. 2 (метод суммирования простых объемных фигур поля [1, 2]). Удельные проводимости рассеяния или 
определяются по формулам позиций 1-5 табл. 1.
|
|
|
