Растет магнитодвижущей силы электромагнита реле

Рабочая МДС электромагнита реле равна критической МДС, умноженной на коэффициент запаса.

Рассмотрим графический метод расчета для реле с поворотным якорем типа НМШ (см. рис. 4.3). Известны механическая характе­ристика реле, геометрические размеры магнитопровода l ₁, l ₂, l ₃, l ₄ и соответствующие им площади сечения S1, S2, S3, S4, высота анти­магнитного штифта δ ₀, воздушный зазор δ при отпущенном якоре, марка стали и ее кривая намагничивания В (Н).

На первом этапе расчета построим семейство нагрузочных ха­рактеристик. Нагрузочной характеристикой называется зависи­мость силы притяжения электромагнита от МДС при постоянном воздушном зазоре: f _э = φ(Iw) при δ = const. Зафиксируем воздушный зазор δ ₀ (якорь притянут) и выбираем индукцию В _max в сечении маг­нитопровода у основания сердечника. Значение В _max выбирают про­извольно на прямолинейном участке кривой намагничивания. Для этих условий определим силу f _э, т. е. найдем точку нагрузочной характеристики. Для этого рассчитаем МДС для проведения маг­нитного потока по магнитопроводу реле, которая состоит из пяти составляющих: МДС, необходимых для прохождения потока по вер­тикальной (Iw ₁) и горизонтальной (Iw ₂) частям ярма, сердечнику Iw ₃, якорю Iw ₄ и воздушному зазору Iw _в:

Iw = Iw ₁+ Iw ₂+ Iw ₃+ Iw ₄ + Iw _в (4.17)

Сначала найдем Iw _в. Из выражений (4.2) и (4.11) имеем:

Ф _в = Ф ₀ - Ф _у = В _max S ₃ - 0,5 Iw _в gl ₃ = Iw _в G _в;

Для определения Iw ₁ и Iw ₄ вычислим:

На кривой намагничивания по значениям В ₁и В ₄ найдем значе­ния Н ₁и Н ₄ и Iw ₁ = H ₁ l ₁, Iw ₄ = H ₄ l ₄.

Магнитодвижущие силы Iw ₂ и Iw ₃ следует вычислять с уче­том изменения магнитного потока в сердечнике реле по закону Ф _х = Ф ₀ – сх ² (рис. 4.6). Допустим что Ф _2х=Ф_3х = Ф ₂ = Ф ₃ = Ф _в + Ф _с= const. Таким образом заменим кривую Ф ₀ – сх ² на прямую Ф _в + Ф _с, причем Ф _с = Ф _у - Ф _ус, где Ф _ус - сред­нее интегральное значение потока утечки. С учетом выражения (4.9) получим

Тогда

На кривой намагничивания по значениям B ₂и B ₃ найдем значе­ния H ₂и H ₃ и Iw ₂ = H ₂ l ₂, Iw ₃ = H ₃ l ₃ . Затем по выражению (4.17) определим суммарную магнитодвижущую силу, а по формуле(4.16) вычислим силу f _э. Таким образом найдем одну точку нагрузочной характеристики f _э = φ(Iw). Другие точки определим повторным указан­ным расчетом для нескольких новых значений В _max и построим нагру­зочную характеристику для воздушного зазора δ ₀ (рис. 4.7, а). Затем зададим другие значения δ ₁ , δ ₂ , … и построим семейство нагрузочных характеристик. При этом одну характеристику построим для воз­душного зазора, соответствующего критической точке механиче­ской характеристики. В данном случае это зазор δ ₁, соответствую­щий критической точке а (рис. 4.7, б).

На втором этапе расчета построим согласованную тяговую ха­рактеристику. Для этого определим ординату ее точки (точка b) при зазоре δ ₁, умножая ординату точки а на коэффициент запаса (k ₃= 2 4). Абсцисса соответствующей точки b΄, лежащей на нагру­зочной характеристике, определяет рабочую МДС Iw _р. Затем, ис­пользуя ординаты точек с΄ и d΄, построим согласованную тяговую характеристику реле.

Дата добавления: 2015-09-02