Динамика электромагнита

Под инерционностью ЭМ понимают запаздывание перемещения якоря по сравнению с изменениями входного напряжения. Она определяется отставанием изменения тока в обмотке от изменения приложенного к ней напряжения и механической инерцией якоря и связанных с ним подвижных частей.

Динамические свойства ЭМ как элемента дискретного действия характеризуются двумя временными параметрами: временем срабатывания t _сраб и временем отпускания t _отп.

Время от подачи входного напряжения на зажимы обмотки ЭМ до полного притяжения якоря (δ = δ_К) называют временем срабатывания t_cpaб, а время от снятия входного напряжения до возвращения якоря в начальное положение (δ = δ_Н) — временем отпускания t _отп.

Если ввести обозначения t_тр и t _т'_р для времени трогания соответственно при срабатывании (время от подачи входного напряжения U до начала движения, трогания якоря) и отпускании (от снятия U до начала движения якоря), можно записать:

где t _дв, t’ _дв — время движения якоря соответственно от δ_Н до δ_К, и наоборот.

Значения t_cpa6 и t_ОТП обычно равны 0,05...0,15 с для ЭМ нормального быстродействия.

Увеличить или уменьшить t _сраб и t _отп можно конструктивными и схемными способами. Конструктивные способы увеличения и уменьшения быстродействия ЭМ заключаются в следующем.

Снижение t _сраб и t_omп достигается уменьшением вихревых токов в магнитопроводе и хода якоря, равного δ_Н - δ_К; выбором достаточно большого коэффициента запаса при срабатывании k_зсрлб = I _уст/ I _сраб (чем больше K_з.сраб, тем надежнее удерживается якорь в притянутом положении); оптимизацией размеров обмотки и другими методами.

Увеличение t _сраб и t _отп осуществляется с помощью электромагнитных, механических, пневматических и гидравлических демпферов, присоединяемых к якорю.

Электромагнитные демпферы выполняют в виде конструктивных элементов, изготовленных из электропроводящего материала и помещенных в магнитное поле (например, в счетчике электроэнергии в поле постоянного магнита вращающийся алюминиевый диск). Если требуется получить f_cpa6 и t_mn порядка одной или нескольких секунд, то прибегают к экранированию: на сердечнике размещают медную втулку, охватывающую все его сечение; возникающий при движении якоря ток экрана замедляет нарастание и спадание потока в магнитопроводе.

На рис. 15.4 показаны некоторые схемные способы изменения t _сраб и t _отп. Приведенные схемы обеспечивают стабильное снижение t _сраб нормальных по быстродействию ЭМ до нескольких миллисекунд или увеличение их t _отп до нескольких секунд.

Дата добавления: 2015-07-14