КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Тяговые силы в электромагнитах
Элементарная механическая работа, совершаемая тяговой силой F э на пути d d, равна изменению магнитной энергии в воздушном зазоре dW эd. Отсюда тяговая электромагнитная сила определяется как производная электромагнитной энергии по перемещению
. (3.29)
Энергия, запасенная в магнитном поле электромагнита, равна той, которую отдал источник тока при создании магнитного поля
. (3.30)
Это полная энергия магнитного поля электромагнита с намагничивающей силой катушки I w, которая равна сумме намагничивающей силы, приходящейся на стальные участки магнитопровода (I w)ст и намагничивающей силы, приходящейся на рабочие воздушные зазоры (I w)d. Энергия магнитного поля воздушного зазора
, (3.31)
где
. (3.32)
После интегрирования при неизменном токе в катушке
. (3.33)
Из (3.29) и (3.33) находится выражение для тяговой силы электромагнита, т.е. энергетическая формула для электромагнитной силы (Н)
. (3.34)
Для однородного магнитного поля в воздушном зазоре, которое может иметь место в условиях малых воздушных зазоров и при значительной площади полюсов, имеем
. (3.35)
Подстановка (3.35) в (3.34) приводит к формуле Максвелла для электромагнитной силы
,
где величины имеют следующие размерности I [ампер]; Ld [генри]; Fd [вебер]; Bd [тесла]. Формулы показывают: 1) электромагнитная сила зависит от магнитного потока, который, в свою очередь, определяется протекающим по обмотке током; 2) электромагнитная сила зависит от площади полюсов электромагнита. Статическая тяговая характеристика электромагнита – зависимость электромагнитной силы от величины воздушного зазора при неизменных ампервитках. Характер зависимости определяется степенью влияния величины воздушного зазора на его магнитную проводимость и ее производную по d. При изменении зазора и магнитной проводимости изменяются магнитные потоки в системе, индукция и магнитное сопротивление стали. В результате число ампервитков (I w)d приходящееся на рабочий воздушный зазор также изменяется. Поэтому характер изменения величины (I w)d и d Ld / d d входящих в (3.34) определяет вид кривой F э = f (d).
Влияние магнитного сопротивления стального магнитопровода, его увеличения в зоне насыщения, сильнее сказывается при малых, чем при больших рабочих зазорах. В некоторых типах электромагнитов тяговая сила может развиваться не только магнитным потоком, проходящим через рабочий воздушный зазор, но и потоками рассеяния. Это относится к электромагнитам, у которых якорь и рабочий воздушный зазор располагаются внутри катушки, например электромагниты броневого типа с втягивающимся якорем. Разновидности тяговых характеристик электромагнитов показаны на рис. 3.14.
Рис. 3.14. Тяговые характеристики электромагнитов
Крутая, падающая характеристика «1» присуща электромагнитам, у которых потоки рассеяния не принимают участия в создании тяговой силы, например клапанного типа. Соленоидные электромагниты имеют характеристику с ярко выраженным максимумом, кривая «2». Электромагниты броневого типа, благодаря появлению составляющих от потоков рассеяния могут развивать большие и мало изменяющиеся силы при большом ходе якоря, кривая «3». Пологий вид характеристики имеют и другие электромагниты с рабочими воздушными зазорами, расположенными внутри катушки.
Дата добавления: 2014-01-03; Просмотров: 399; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |