Выбор оптимальной конструктивной формы

Существует метод выбора оптимальной конструктивной формы по геометрическому показателю . Для электромагнитов постоянного тока справедлива формула:

По нижеприведенному графику и рассчитанному геометрическому показателю возможно оценить необходимую индукцию в рабочем зазоре, а также отношение длины катушки к её толщине.

Для геометрического показателя , на рисунке используется единица измерения , поэтому при зазоре и силе

Тогда оптимальная индукция составит , а соотношение длины и толщины катушки . Однако в нашем случае допустим перегрев в 110°С, поэтому примем .

Для конечного положения якоря МС примем зазор . Не учитывая потоки рассеяния в начальном положении системы, можно по формуле Максвелла определить рациональное сечение якоря.

Поток в рабочем зазоре .

Тогда диаметр цилиндрического якоря будет равен

Предварительный расчет основных геометрических размеров МС проведем следующим образом:

1. Находим проводимость потоков рассеяния по эмпирической формуле

где – диаметр якоря, – внутренний диаметр цилиндрического стакана-сердечника; примем их отношение равным . .

2. Определяем для положения системы параметры . Ориентировочные габариты катушки: толщина ; высота . Принимаем отношение длины якоря к длине стопа в замкнутом положении МС . – длина от основания до внутренней поверхности верхнего фланца. В конечном положении , то есть . Величина – переменная и зависит от зазора. В нашем случае .

3. Сила притяжения якоря втяжного электромагнита рассчитывается по формуле

где – падение МДС на воздушном зазоре, А;

производная проводимости рабочего зазора находится по формуле:

Анализируя формулу для силы, можно сказать, что при больших зазорах учет действия потоков рассеяния чрезвычайно важен, так, например, сила, создаваемая этими потоками в начальном положении, превосходит силу, создаваемую потоком в рабочем зазоре δ. Для малых зазоров, особенно в конечном положении, роль не основного потока становится пренебрежимо малой.

Падение МДС на рабочем зазоре, необходимое для создания силы 400 Н на якоре, рассчитывается по формуле:

Так как МДС катушки падает на стали и паразитных зазорах, примем необходимую намагничивающую силу обмотки .

Дата добавления: 2015-08-09