Построение тяговой характеристики втяжного электромагнита

Магнитная система, подлежащая расчету, представлена в разрезе на рисунке. МС состоит из цилиндрического стакана, основания-диска и подвижного якоря, изготовленных из стали Ст.10; кроме того в системе имеется медная гильза, предназначенная для придания якорю направленного поступательного движения с минимальным осевым смещением.

I метод

Значения сил находятся при помощи программного пакета Elcut 5.1.

После построения осесимметричного эскиза в программе и задания всех свойств материалов МС, решается задача магнитостатики.

Получение силы, действующей на якорь, происходит в следующем порядке.

1. выделяется контур интегрирования, которым является в данном случае якорь.

2. программа вычисляет величину «пондеромоторной» силы, действующей на выделенный контур. Эта сила является для нас искомой.

II метод

Значения силы в расчетном методе будем находить следующим образом:

1. Вычисляем проводимость потоков рассеяния по эмпирической формуле

где – диаметр якоря, – внутренний диаметр цилиндрического стакана-сердечника;

2. Определяем для каждого положения системы параметры . – длина от основания до внутренней поверхности верхнего фланца. Величина – переменная и зависит от зазора. .

3. Сила притяжения якоря втяжного электромагнита с учетом потоков рассеяния рассчитывается по формуле

где – падение МДС на воздушном зазоре, А;

производная проводимости рабочего зазора находится по формуле:

Отметим, что без учета потоков рассеяния и падения МДС в стали магнитопровода формула для расчета силы примет простой вид:

Для начального зазора 5 мм и падении МДС на зазоре 3600 А имеем

Принимаем размеры магнитопровода согласно чертежу:

Кривая намагничивания стали принимается для углеродистой конструкционной отожженной стали марки Ст.10. Магнитопровод литой. Значения индукции в зависимости от внешней намагничивающей силы приведены в таблице.

В, Тл		0,2	0,4	0,6	0,8	1,0	1,2	1,4
Н, А/м
В, Тл	1,6	1,8	2,0	2,2	2,4	2,6	2,8	3,0
Н, А/м

Графическое изображение принятой при расчете кривой намагничивания.

Результат расчета в программе Elcut (шаг дискретизации 0,5), совмещенный с результатами полуручного метода. МДС обмотки 3700 А.

№	Зазор δр, мм	Сила (Elcut) на якоре Pδ, Н	Падение МДС на зазоре, А	Сила по расчету Pδ, Н
	0,1

Графический результат расчета картины магнитного поля при МДС катушки 3700 А, зазор :

Графический результат расчета картины магнитного поля при МДС катушки 3700 А, зазор :

Графический результат расчета картины магнитного поля при МДС катушки 3700 А, зазор :

Тяговая характеристика втяжного электромагнита

Тяговая характеристика втяжного электромагнита

Дата добавления: 2015-08-09