НЕФТЬ-ГАЗ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
На главную >>


Теперь на нашем сайте можно за 5 минут создать свежий реферат или доклад

Скачать книгу целиком можно на сайте: www.nglib.ru.

Предложения в тексте с термином "Зазор"

Приближенные аналитические методы расчета магнитных проводимостей воздушных зазоров

Во многих случаях реальных иоздушных зазоров не удается получить строгого математического выражения для их магнитной проводимости.

Поэтому проводимости определяют но приближенным формулам, полученным или аналитически на основании упрощающих предположений относительно картины поля в зазоре, или на основании применения метода подобия и математической обработки экспериментальных данных [9].

Так, например, проводимость между параллельными плоскостями с учетом выпучивания линий индукции у краев полюсов может быть определена при рассмотрении картины поля, если считать ее неизменной, в сечениях, перпендикулярных ребрам призм, образующих зазор (на рис.

Это увеличение зависит от соотношения между толщиной призм и зазором между ними.

края призмы тонкие по сравнению с зазором, то /г—1; если же

Этот аналитический метод можно распространить на случай, характерный для рабочего зазор;!

Используя те же обозначения, можно получить выражение для проводимости рабочего зазора с цилиндрическим полюсом и наклоненной плоскостью: " """"^TJLVI п.

Существует большое разнообразие форм не только рабочих зазоров, но и путей рассеяния, для которых удобно пользоваться методом определения проводимости по вероятным путям потока (Ро-терса), разбивая поле на элементарные участки (фигуры), представляющие собой наиболее простые геометрические тела, для которых с тем или иным приближением удается определить проводимость.

Назовем подобными зазоры, ксторые имеют одну форму и образованы полюсами, соответствующие размеры которых пропорциональны.

Так как для подобных зазоров все линейные размеры, включая величину самого зазора, отличаются в п раз, то значения их проводимостей будут связаны :ледуюшим соотношением:.

Проводимость любого зазоэа может быть всегда представлена в виде Л = ц<ДЛ0тн — произведения какого либо характерно-ного для данного зазора размера X на некоторую функцию Лотн (с учетом магнитной постоянной).

ЛОГп должна отражать особенности конфигурации рассматриваемого воздушного промежутка и является величиной безразмерной; она не может зависеть от значений размеров полюсов, образующих зазор, взятых отдельно, а является функцией их соотношений.

Следовательно, для подобных зазоров величина относительной проводимости.

Для однотипных, но не подобных зазоров сохраняется характер функции, выражающей относительную проводимость, но меняется ее абсолютная величина.

Для выражения относительной проводимости пользуются величиной относительного зазора бмтн—6/Л".

36) на основании анализа экспериментальных данных установить для каждого типа зазора зависимость, выражающую относительную проводимость Лотн.

плоским торцом определения значении проводимости воздушного зазора данного вида при любом сочетании размеров.

Математическая обработка экспериментально полученных данных путем применения принципа подобия дае-Г возможность получить расчетные уравнения для магнитных проводимостей зазоров на основании сравнительно небольшого количества экспериментов.

В качестве примера получения пэостых расчетных формул указанным выше путем рассмотрим случай, наиболее характерный для рабочего зазора броневого электромагнита постоянного тока: проводимость воздушного зазора, образованного плоскими концами (торцами) цилиндрических полюсов, и проводимость между боковыми поверхностями этих же полюс;)).

Суммарная проводимость дает полную проводимость рабочего зазора с учетом неравномерности поля в зазоре.

36) для цилиндрического полюса, получаем, что относительная проводимость зазора, образованного плоскими торнами цилиндрических полюсов, зависит лишь от относительной величины воздушного зазора Литн^/(6(>тн).

При уменьшении ботн (зазор с"аноннтся малым по сравнению с диаметром полюса) Л,,™ стремится к значению Л/6ОТ„.

Как видно, для всех зазоров практически получаются прямые линии, схо ппциеся при t/=0 в одной точке.

38), учитывающая выпучивание с торца полюса, применима к любым величинам зазоров и полюсам любых размеров.

от величины относительного зазора ботн и вмес'О уравнения (1.

Формулы магнитных проводимостей воздушных (рабочих) зазоров, характерных для втяжных электромагнитов

Пути магнитного потока вблизи воздушного зазора § 1.

Определение магнитных проводимостеи воздушных зазоров методом расчетных полюсов

12,ж, к) полюсов: ab ab n где а, & — размеры граней полюсов; d — диаметр полюса, 6, 60 — соответственно воздушные зазоры для случаев «полюс — плоскость» (п — пл) и «полюс — полюс» (п — п).

Однако для реальных магнитных цепей магнитное поле вблизи воздушного зазора для плоской магнитной системы имеет очень сложную форму.

Наличие воздушного зазора между двумя полюсами или полюсом и плоскостью приводит к тому, что поле вдоль осей х и у становится неоднородным (рис.

Чем больше величина воздушного зазора 6 при постоянных размерах полюса а и Ь, тем сильнее искажается однородность поля в воздушном зазоре.

Расчет проводимости воздушного зазора можно проводить при известных координатах поля выпучивания х', х" и у', у" (рис.

В реальных магнитных системах могут быть известны сочетания координат х, у и 2, определенных формой магнитной системы и величиной воздушного зазора.

Здесь Фот — основной поток с части торцовой поверхности, проходящий через середину воздушного зазора в пределах размеров полюса; Фвт — остальная часть потока выпучивания с торцовой поверхности полюса, которую условно относим к «ребру» торца (рис.

Рассмотрим метод определения проводимости воздушного зазора с учетом поля выпучивания [8J, когда сложное плоскопараллельное поле заменяется однородным (не имеющим поля выпучивания), при этом действительные полюсы заменяются-расчетными.

Здесь (7МТ и и'ъгъ — разности магнитных потенциалов, приложенные соответственно между торцами полюсов и участками А' и В'; Л'т — полная магнитная проводимость воздушного зазора между торцовой поверхностью правой половины полюса и плоскостью, расположенной в середине между полюсами;.

Для проведения расчета магнитных проводимостей воздушных зазоров с учетом поля выпучивания с боковых граней заменяем сложное распределение магнитного поля в воздушном зазоре (рис.

12, ж) с теми же параметрами полюса и воздушного зазора, а также координатами поля выпучивания.

41) где Л(,т — основная магнитная проводимость между торцом полюса и плоскостью и при однородном поле в воздушном зазоре 6 (рис.

11, а, б) в воздушном зазоре и заменить эквивалентным однородным полем, необходимо увеличить размеры граней полюса а и Ь.

Тогда полная расчетная upoi одимость воздушного зазора, которая учитывает полное объемное поле с боковых граней и «ребер», а также с «ребер» горна,

Таким образом, проводимость воздушного зазора с учетом поля выпучивания рассчитывается довольно просто, если удельные-проводимости с боковых граней определять из кривых рис.

Поэтому, при определении проводимостей зазора значения проводимостей /.

Полная проводимость воздушного зазора с учетом поля выпучивания в этом случае рассчитывается по формуле (1.

В качестве примера определения магнитных проводимостей воздушных зазоров при комбинированном расположении полюсов возьмем электромагнит с Ш-образной магнитной системой (рис.

Для воздушного зазора Л2 сердечника 2 имеем потоки выпучивания с внутренней грани Ь2 при расположении «полюс — плоскость» с координатой поля выпучивания г"/,, а с двух граней а2 и одной внешней грани Ь^ получаем расположение «полюс — полюс» с одинаковыми координатами поля выпучивания г/, =/=z «.

Д Тогда полная проводимость для воздушных зазоров 5, и 5а определится так:

Пример построения картины поля для полюсов, образующих конический зазор, показан на рис.

6 методика построения картины магнитного поля воздушных зазоров, в которых отсутствуют проводники с токами, удовлетворяет уравнению Лапласа (1.

Такие условия часто создаются в рабочих воздушных зазорах ряда электромагнитов между неподвижным полюсом и подвижным якорем, когда стальные элементы ненасыщенны.

Для построения поля рассмотрим П-образную магнитную систему с одинаковыми воздушными зазорами fy—62 и катушками возбуждения, расположенными на крайних сердечниках / и 2 (рис.

В нашем случае такой зоной является середина воздушного зазора.

При наличии построенной картины магнитного поля довольно просто определить магнитную проводимость воздушного зазора методом расчетных полюсов.

50), имеем для воздушного зазора б,

В качестве примера рассмотрим магнитную цепь П-образной формы с различными воздушными зазорами и с одной намагничивающей катушкой возбуждения (рис.

Для построения картины поля и определения магнитных проводнмостей для средних значений воздушных зазоров 6| и $2 необходимо знать, под каким магнитным потенциалом находится якорь 4.

Для этого нужно определить падение магнитного напряжения Us\ и L'M2 на воздушных зазорах 6i и 62.

Без учета магнитного сопротивления стали поток Ф, проходящий через два неравных воздушных зазора, а также МДС катушки /•",,- будут ф-.

FK = t/м 1 -4- /7м2 откуда получаем где AI и Аг — магнитные проводимости воздушных зазоров и] и 6} 3.

Здесь расчетные площади полюсов воздушных зазоров 6, и 62

60) при этом apl, ар2 и fepj, 6р2 — соответственно расчетные размеры полюсов для граней а и Ь зазоров б, и 62, определяемые из построенных картин поля в воздушных зазорах в двух взаимно перпендикулярных плоскостях по следующим уравнениям: >— -262ma2/rte2, где Am, Х<,2, Кы, А,(,2 — удельные магнитные проводимости воздушных зазоров 6i и 62 в направлении граней а и Ь; mul, m02, '"м.

В тех случаях, когда поле в воздушных зазорах б, и 62 вдоль граней b можно считать однородным (рис.

19,а, в), оно в воздушных зазорах не строится, а учитывается ширина однородного поля и строится только с боковых граней.

Важным при определении магнитных проводимостеГ: по расчетным размерам полюсов является то, что сложное объемное поле в каждом воздушном зазоре приводится к однородному с максимальной индукцией и расчетными размерами полюса ар и hf вместо реальных размеров а и Ь.

В результате при расчете магнитных проводи мосте и для воздушных зазоров исключается необходимость расчета поля с четырех «углов» торца полюса и четырех вертикальных «ребер» полюса, как это делается по известному методу вероятных путей потока.

19), когда воздушные зазоры не равны ifi^fa).

При 6i^=62 потенциал якоря 4 будет определяться соотношением проводимостей зазоров 6i и Л2, которые мы еще не знаем.

Для построения полной картины поля необходимо предварительно построить поля только в пределах заданных воздушных зазоров б, и 62 ч известных размеров ai, 04 b, с, I (рис.

61) для зазора б2=0,62-10~2 м и элементарных 'трубок потока с торца для левой и правой частей полюса будут = 0,62 -Ю-2 [(5/2+ 1/4+ 1/4) + (3/4 + 1/8) + (2/4+ 1/8)] =2,79-10-2 м;

Аналогично, для зазора 6i=0,21-10-2 м получаем api=l,89- 10~2 м, /?

Тогда падения магнитных напряжений в зазорах 6i и 62, согласно уравнению (1.

, ж показано изменение индукции в воздушном зазоре б2 для боковых граней b и а, а для зазора 6i картина поля и изменение индукции с грани а приведены на рис.

По построенной картине поля находим полные проводимости AI и А2 воздушных зазоров 6\ и б2 и проводимости рассеяния: Л'аь — с внешней грани b сердечника 2 и А",,?

При подсчете трубок проводимостей воздушных зазоров f>t и б2 вначале подсчитывают трубки с торца, а затем уже с левых и правых.

В нашем случае даже для сравнительно небольших воздушных зазоров 6i и fi2 распределение индук u-ш является неоднородным.

Наиболее сильное изменение индукции — в воздушном зазоре бг (рис.

Неоднородность поля в зазорах будет гем сильнее, чем больше воздушные зазоры 6i и 62- Чтобы провести расчет электромагнитных сил по формуле (1.

20, воспользуемся методикой [8], суть которой сводится к тому, что неоднородные поля воздушных зазоров fii и Й2 приводятся к однородным полям с максимальными индукциями в зазорах и соответствующими расчетными размерами полюсов, которые определяются на основе построенных картин поля.

62) для двух воздушных зазоров П-образной магнитной цепи (рис.

Таким образом, построив поле в воздушных зазорах и определив расчетные размеры полюсов, можно достаточно просто определить электромагнитные силы, действующие на якорь 4 (рис.

Через воздушные зазоры с магнитными сопротивлениями /?

Магнитная цепь ных зазоров.

Поток :в воздушном рабочем зазоре Фл выражается зависимостью (1.

22) с обмоткой, равномерно расположенной по длине сердечника, требуется рассчитать ее МДС /•'—/;гт, которая необходима для создания заданного рабочего потока Фа в воздушном зазоре (прямая задача), или найти Фд при известной МДС (обратная задача).

Магнитные проводимости (или сопротивления) воздушных зазоров и удельная проводимость К„ должны быть предварительно рассчитаны по заданным размерам магнитно;"!

Задание величины в рабочем зазоре Ф^ сильно :>с: данию также сти магнитных (Л;н = Ф,н/?

Результирующее магнитное сопротивление рабочих воздушных зазоров /^s—#л: +R&2-Как видно из рис.

1,22,0, в магнитной цепи еще имеется нерабочий зазор (в месте крепления сердечника к основанию), а также магнптопровод из стальных частей.

В этих уравнениях первое слагаемое — результирующее падение МДС в рабочих воздушных зазорах, второе--суммарное падение МДС в стальных частях магнитопровода, третье — падение МДС в паразитном зазоре.

Поэтому приходится задаваться несколькими значениями магнитного потока в воздушном зазоре и находить соответствующие им значения МДС (/расч).

Если обмотка равномерно распределена по всей длине сердечника, то можно получить уравнения, позволяющие вычислить магнитный поток в любом месте магнитной цепи через поток в воздушном зазоре.

Коэффициентом рассеяния а* называют отношение полной величины проходящего через данное сечение потока Фх—Фл+Фох к потоку в рабочем воздушном зазоре ФЛ: °х = фд/ф& — 1 -1- Ф«

/мн=Фв/Лб1, где Лея — суммарная проводимость воздушных зазоров «сердечник— якорь» и «якорь — корпус*.

Здесь между подвижным сердечником и неподвижным корпусом всегда имеется паразитный зазор, который определяет наличие разности магнитных потенциалов Vm!

Падением магнитного потенциала при переходе от неподвижного сердечни <а к корпусу при рассмотрении картины потокораснределения обычно пренебрегают, а поле в рабочем воздушном зазоре условно считают однородным.

Если пренебречь падением магнитного потенциала в паразитном зазоре (UMe=0).

С помощью выведенных уравнений для коэффициентов рассеяния легко подсчитывать величину магнитного потока в любом интересующем нас месте рассчитываемой магнитной цели, если известен магнитный поток в воздушном зазоре или другом каком-либо месте.

Условно можно считать, что удельная МДС Гул распадается на две части: первую — отнесенную к воздушному зазору /-"удЛ = = (В/Ль) (S/1); вторую — создающую поле в магнитопроводе //=Я/ц

Эта зависимость аналогична приведенной кривой намагничиЕания, но включает имеющийся воздушный зазор.

Характер ее меняется при изменениях параметров цепи, в частности при изменениях зазора.

Рассмотрим задачу нахождения необходимой МДС обмотки (F) по заданному значению магнитного потока ФТ„6 в рабочем воздушном зазоре.

25,а) (обмотка возбуждения расположена на ярме, сигнальная обмотка — на сердечнике /), для которой характерны три зоны распределения потока: 1) зона воздушного зазора, где необходимо учитывать поле выпучивания, 2) зона поля рассеяния между сердечниками 1 и 2 на длине /, 3) зона поля рассеяния ярма.

90) При x—la последние два уравнения можно представить как где Фт — поток с торца в воздушном зазоре 6i=62 (p»c.

AT — магнитная проводимость воздушного зазора между торцовой поверхностью якоря 4 и сердечником /; Лк — расчетная магнитная проводимость воздушного зазора при 61=62 с учетом поля выпучивания на длине координаты l\'=li' (рис.

25,a); i*f — суммарное комплексное магнитное сопротивление зон воздушных зазоров, в которое входят активное магнитное сопротивление двух одинаковых воздушных зазоров с учетом поля выпучивания 2/?

Зона поля рассеяния между сердечниками / и 2 заменяется пассивным четырехполюсником, зона воздушного зазора — магнитной нагрузкой на выходе четырехполюсника ZMe, а зона ярма с МДС FK и магнитными сопротивлениями ZM3 и /?

Каждый из них имеет обмотку /, неподвижный ферромагнитный магнитопро-вод 2 и подвижный якорь 3, рабочий 4 и нерабочий 5 (так называемый паразитный) воздушные зазоры.

В рабочих зазорах развивается электромагнитная сила осуществляющая перемещение (притяжение) якоря, от которого механическое усилие передается приводимому в движение механизму.

К ранее запасенной энергии, соответствующей площади (В + Г), в процессе перемещения якоря добавляется энергия, пропорциональная площади (Е+Д) В конечном положении (при зазоре 62) запас магнитной энергии поля электромагнита пропорционален площади (В + Е).

Так, для начальных зазоров пренебрегают влиянием потоков рассеяния и магнитным сопротивлением стали.

(, где w — число витков обмотки, а Лег— суммарная магнитная проводимость воздушных зазоров).

7) величину Ff, определяют как частное от деления потока в зазоре на проводимость Да, произведя расчет магнитной цепи.

10) преобразуется в обычный вид формулы Максвелла, справедливой для равномерного магнитного по л я в зазоре:

Действительно, магнитная проводимость воздушного зазора при равномерном поле по (1.

Она состоит из участка 0-1 зависимости потокосцепления от тока г|з=/(;), соответствующей начальному положению якоря электромагнита (при котором рабочий зазор равен бн) переходной характеристики 7-2-3 и участка 3-4 характеристики намагничивания, соответствующей конечному положению якоря, при котором рабочий зазор равен бк.

Тяговая характеристика (статическая) представляет собой зависимость электромагнитной сил»,; от рабочего зазора для различных постоянных значений напряжения, подведенного к обмотке, или тока в обмотке: РЭм = /(б> при U=-cons,i или P3M = f(S) при /=const.

В простейшем случае, когда можно пренебречь рассеянием и магнитным сопротивлением стали (Кмх—Кь), считая поле в рабочем зазоре равномерным, и применить формулу (1.

Магнитное сопротивление стали и паразитные зазоры ограничивают магнитный поток в рабочем за юре и зависимость Рэм от зазора будет менее выражена, как это следует из рис.

3, где представлены тяговые характеристики для втяжных электромагнитов с различной формой рабочих зазоров, образованных подвижным якорем / и неподвижным «стоном» 2.

До начала движения {_ j__ якоря (при начальном зазоре) ток изменяется по экспоненте с электромагнитной постоянной времени тэ.

5) индуктивность Ln—L можно полагать неизменной, так как воздушный зазор (6=6„) и его магнитное сопротивление постоянны, а маг-нитопровод обычно ненасыщен и его магнитное сопротивление можно считать равным нулю.

Если якорь движется, зазор 6 уменьшается, то индуктивность уже нельзя считать 'постоянной — она увеличивается.

196) легко определить скорость якоря, считая, что вследствие 'малого интервала зазоров она изменяется во времени по закону прямой: ycpi= (VQ-\-V\) /2 = v\ /2; время движения на первом участке будет A?

OabO); k — коэффициент, учитывающий масштабы Ч* и i и выбранную систему единиц; бл, 6,,+i — зазоры рассматриваемого участка пути якоря.

Основание и корпус выполнены из прутковой стали, что дает возможность получить цельногну-тый магнитопровод с меньшим, чем у обычных клапанных систем, результирующим немагнитным зазором при притянутом якоре.

Во всех системах с постоянными магнитами, создающими поток в рабочем зазоре Фв, кроме потока рассеяния магнитопровода из мягкой стали Ф0м существует еще и поток рассеяния постоянного магнита Ф„„, как это показано на рис.

Считая поле в зазоре равномерным, получим RK:—-2h/ (цо5).

Если характеристика пружины соответствует характеристике 2, то при отсутствии тока в рабочей обмотке якорь всегда бучет занимать -юложение с максимальным (начальным) рабочим зазором бн.

Характеристики поляризованных электромагнитов нением к максимальному зазору.

При характеристике пружины, соответствующей прямой 3, будет иметь место преобладание к минимальному (конечному) зазору и якорь при отсутствии тока в рабочей обмотке исегда будет притянут к сердечнику.

В этом случае электромагнит' сработает (якорь переместится в сторону максимального зазора) только при встречном действии МДС рабочей обмотки по отношению к МДС поляризующей обмотки.

В зависимости от направления предыдущего действия МДС рабочей обмотки он может остаться или в положении с максимальным зазором (удерживающая сила Руд.

6) При отсутствии тока в рабочей обмоткествует результирующая сила Яэмо, равная-Рякорьгде 5 — площадь полюса; Фп[ и Ф„2 — потоки, создаваемые по стоянным магнитом в рабочих зазорах 6] и 62.

прижимающий якорь к упору со стороны меньшего зазора;

Так как поле в зазорах pun номерное, то /?

— -: дг— полуразность магнитных зазоров между якорем и полюсами, являющаяся одним из параметров электромеханических характеристик.

Когда по рабочей обмотке протекает ток, t магнитном системе кроме магнитного потока от постоянного магнита возникает рабочий поток, замыкающийся как через рабочие зазоры и магннтопровод.

так и через паразитные зазоры и постоянный магнит.

Как видно, в одном из рабочих зазоров потоки складываются, а в дэугом — вычитаются, поэтому такие системы иногда называют «дифференциальными».

22а)] магнитный поток в зазоре f>\ будет ослабляться, а в зазоре f>2 — усиливаться.

Как видно, значение МДС срабатывания снижается (чувствительность поляризованного электромагнита повышается) при увеличении сечения полюса S и уменьшении параметра полуразности рабочих зазоров х.

226)получаем Фр1 = фр2=фр=-----------Это значит, что потоки в левом и правом зазорах равны.

9,6), а зазоры 8\ и 62 расположены у противополож!

где Фй — магнитный поток от постоянного магнита, проходящий через рабочий воздушный зазор; Ф„„ —магнитный поток рассеяния магнитопровода; Ф„п— магнитный поток рассеяния постоянного магнита.

Так, например, составляющие индукции суммарного рассеяния (jn и индукции в рабочем воздушном зазоре Й0« характеризуют соответственно отрезки HCDU и ACD0.

При изменении проводимости рабочего воздушного зазора, например при его увеличении, рабочая точка переместится в точку А\.

Это обусловлено тем, что магнитный поток с уменьшением рабочего воздушного зазора увеличивается только за счет уменьшения потокосцепления от потока рассеяния.

Тогда значение силы в каждой части будет соответственно Pi==2P(;P(l—cos 2 to/), P2= =--2PCPIl—cos 2(w/-f-a) j, где Р,р — среднее значение силы, действующей в одном зазоре.

лэ — магнитное сопротивление воздушного рабочего зазора над экранированной частью полюса.

Следовательно, при сцеплении деталей 2 и 4 за счет сил трения, возникающих под влиянием электромагнитных сил в зазорах, будет происходить передача вращающего момента от ведущего вала к ведомому валу.

Учитывая, что при t—taa ход якоря равен разности начального и конечного рабочих зазоров, т е.

Для электромагнитов переменного тока характерна слабая зависимость электромагнитной силы от величины рабочего воздушного зазора.

Это определяется в основном тем, что с изменением воздушного зазора меняется индуктивное электрическое сопротивление обмотки электромагнита, которое в простейшем случае (без учета рассеяния, магнитного сопротивления стали и при равномерном магнитном поле в рабочем воздушном зазоре) можно найти из формул (1.

): где w — число витков обмотки; о и 6 — площадь полюса и рабочий воздушный зазор.

В принятых условиях электромагнитная сила электромагнита переменного тока не зависит or величины рабочего воздушного зазора.

В реальных условиях, в основном из-за отвлечения части магнитного потока в рассеяние, электромагнитная сила в рабочем зазоре несколько уменьшается яри его увеличении; с увеличением воздушного рабочего зазора потоки рассеяния увеличиваются.

19) для магнитной проводимости Яа воздушного зазора 6 (при w—l): где / — длина решетки (перпендикулярно чертежу); х — расстояние от проводника до начала паза; б — ширина паза.

При одном его направлении потоки Ф, и Ф2 будут складываться в нижних зазорах между пластинами 1 и 3 и вычитаться в верхних зазорах между пластинами / и 2.

При изменении направления тока в обмотке w изменится направление потока Фа- В верхнем зазоре между пластинами / и 2 потоки будут складываться, в нижнем, между пластинами / и 3, — вычитаться.

С изменением давления Р в резервуаре изменяется воздушный зазор & между якорем Я и магнитопроводом М магнитной системы электромагнитного устройства.

л— магнитное сопротивление воздушных зазоров, равное /?

зуемому току i можно судить о значении давления Р в резервуаре, которому соответствует определенный зазор в магнитной системе

В нейтральном среднем положении якорь расположен симметрично по отношению к магнитопроводу, когда магнитные проводимости воздушных зазоров для потоков Ф) и Фа одинакова.

При угловом перемещении якоря оказываются неодинаковыми магнитные проводимости воздушных зазоров и возникает неравенство потоков Ф1 и Ф2.

Чем больше отклонение якоря от нейтрального положения, тем значительнее расхождение в магнитных проводимостях воздушных зазоров и в потоках Ф[ и Фз и тем больше наводимая ЭДС в обмотке?

Средняя плотность теплового потока вычисляется ,ю формуле где б — толщина щели или зазор между трубами; 7Vi, 7'C2 — температура стенок; >.

Если S\-xSz, что возможно когда между телами имеется небольшой зазор или в случае плоскопараллельных бесконечнопро-тяжекных поверхностей, будем иметь

Силы продольного тяжения проявятся в виде электромагнитных сил притяжения подвижного элемента А к неподвижному полюсу В в зазоре 6i (аналогичные силы будут действовать и в нерабочем зазоре 62).

Обычно магнитные поля в электромагнитных элементах с воздушными зазорами являются объемными.

Электромагнитные устройства аппаратов имеют ферромагнитные элементы, резко уменьшающие магнитное сопротивление для потока, и воздушные зазоры, образованные стыками ферромагнитных деталей (паразитные зазору), или специально создаваемые рабочие воздушные зазоры.

Благодаря разнице магнитных прово-димостей воздуха и ферромагнетика в рабочих зазорах создается сила притяжения стальных деталей друг к другу, которую используют для перемещения подвижных элементов (тяговый электромагнит) В других видах аппаратов в магнитном поле воздушного зазора располагается проводник (рамка) с током, перемещающийся в результате взаимодействия тока с магнитным потоком (фер-родинауическая система) и т.

Магнитная цепь ток ( создает магнитны» поток, основная часть которого ФА замыкается по пути наименьшего сопротивления — через ферромагнитные магнитопровод М и якорь Я и воздушные зазоры 6| и <52.

В стальных элемента:-' магнитное поле" близко к равномерному, в воздушных зазорах оно имеет сложный характер.

7-8, 1-8 м ыагнитопроводе: 5-6 — в якоре; 4-5 и 6-7 — в воздушных зазорах б; и Ь2.

Для электромагнитов характерны три вида магнитных потоков: рабочий поток Ф« в зачоре 62, создающий электромагнитную силу притяжения якоря к полюсу электромагнита; поток выпучивания Фвп с граней вблизи рабочего воздушного зазора 62, также создающий некоторую долю тяговой силы; поток рассеяния Фл между стержнями магиитопровода.

аг -— магнитные сопротивления воздушных зазоров 6i и 62.

Сопротивление контактное -311 — стягивания 312 — тепловое 284 -- магнитное активное 47 ---воздушного зазора 73 ---комплексное 46 --- реактивное 47

Приближенные аналитические методы расчета магнитных проводимостей воздушных зазоров.

Определение магнитных проводимостей воздушных зазоров методом расчетных полюсов.

3,6, обычно сводится к определению магнитодвижущей силы F—iw, которая необходима для создания заданной величины магнитного потока на том или ином участке, например потока Фв в воздушных зазорах 6, и б2 (прямая задача).

Для решения любой задачи необходимо предварительно найти магнитные сопротивления воздушных зазоров (R(,\ и R(,z) и стальных участков магнитопровода (/?

Магнитные сопротивления (проводимости) воздушных зазоров рассчитываются при неизменяемой магнитной проницаемости воздуха (цо=1,25-10~6 Гн/м) и зависят от геометрических размеров воздушного зазора, а также от структуры магнитного поля.

Из решения уравнений электромагнитного поля можно аналитически найти зависимости для магнитных проводимостей (или сопротивлений) воздушных зазоров электромагнитных систем электрических аппаратов.

Ниже приведены два примера, относящиеся к наиболее простым видам воздушных зазоров.

Большие возможности предоставляются для аналитического решения задач расчета магнитных проводимостей воздушных зазоров на основе решения уравнения Лапласа при применении метода конформных преобразований, являющегося составнон частью теории функций комплексного переменного.

- активные магнитные сопротивления стали магнитопровода и воздушного зазора; А"„ — реактивное магнитное сопротивление, определяемое наведенным в обмотке w?




Главный редактор проекта: Мавлютов Р.Р.
oglib@mail.ru