Elektromagnētu parametri un raksturlielumi

Elektromagnētu pamatīpašības

Visizplatītākie ir dinamiskie raksturlielumi, kas nosaka n izmaiņas. c) elektromagnēts savā darbības procesā, pateicoties pašindukcijas un kustības EML iedarbībai, kā arī ņem vērā kustīgo daļu berzi, amortizāciju un inerci.

Dažām sugām elektromagnēti (ātrgaitas elektromagnēti, elektromagnētiskie vibratori uc) dinamisko raksturlielumu zināšanas ir obligātas, jo tikai tie raksturo šādu elektromagnētu darba procesu. Tomēr, lai iegūtu dinamiskas īpašības, ir nepieciešams daudz skaitļošanas darba. Tāpēc daudzos gadījumos, īpaši, ja nav nepieciešama precīza brauciena laika noteikšana, tie aprobežojas ar statisku raksturlielumu ziņošanu.

Statiskie raksturlielumi tiek iegūti, ja neņem vērā ietekmi uz aizmugurējā EMF elektrisko ķēdi, kas rodas elektromagnēta armatūras kustības laikā, t.i. mēs pieņemam, ka strāva elektromagnēta spolē ir nemainīga un ir vienāda, piemēram, ar darba strāvu.

Svarīgākie elektromagnēta raksturlielumi no tā sākotnējā novērtējuma viedokļa ir šādi:

1. Elektromagnēta vilces statiskais raksturlielums... Tas atspoguļo elektromagnētiskā spēka atkarību no armatūras stāvokļa vai darba spraugas dažādām spolei pievadītā sprieguma konstantām vērtībām vai spolē esošajai strāvai:

Fe = f (δ) pie U = konst

vai Fe = f (δ)in I = konst.

Rīsi. 1. Tipiski elektromagnētisko slodžu veidi: a — bloķēšanas mehānisms, b — paceļot kravu, c — atsperes veidā, d — ieejas atsperu virknes veidā, δn — sākotnējais klīrenss, δk ir galīgais klīrenss.

2. Elektromagnēta pretējo spēku (slodzes) raksturojums... Tas attēlo pretējo spēku (vispārējā gadījumā reducētu līdz elektromagnētiskā spēka pielikšanas punktam) atkarību no darba spraugas δ (1. att. ): Fn = f (δ)

Pretējo un vilces raksturlielumu salīdzinājums ļauj izdarīt secinājumu (sākotnēji, neņemot vērā dinamiku) par elektromagnēta darbību.

Lai elektromagnēts darbotos normāli, ir nepieciešams, lai vilces raksturlielums visā armatūras izmaiņu diapazonā būtu augstāks par pretējo, un, lai nodrošinātu skaidru atbrīvošanu, gluži pretēji, vilces raksturlielumam ir jābūt zemākam. pretējo (2. att.).

Rīsi. 2. Ceļā uz aktīvo un pretējo spēku īpašību saskaņošanu

3. Elektromagnēta slodzes raksturlielums... Šis raksturlielums saista elektromagnētiskā spēka vērtību un spolei pieliktā sprieguma lielumu vai strāvu tajā ar fiksētu armatūras stāvokli:

Fe = f (u) un Fe = f (i) δ = konst

4.Nosacīti lietderīgā darba elektromagnēts... To definē kā elektromagnētiskā spēka reizinājumu, kas atbilst sākotnējai darba spraugai ar armatūras gājiena vērtību:

Wny = Fn (δn — δk) Аz= const.

Nosacītā lietderīgā darba vērtība konkrētam elektromagnētam ir funkcija no armatūras sākotnējā stāvokļa un strāvas lieluma elektromagnēta spolē. attēlā. 3 parāda statiskās vilces raksturlielumu Fe = f (δ) un līkni Wny = Fn (δ) elektromagnētu. Iekrāsotais laukums ir proporcionāls Wny pie šīs vērtības δn.

Rīsi. 3… Nosacīti noderīga elektromagnēta darbība.

5. Elektromagnēta mehāniskā efektivitāte — nosacītā lietderīgā darba Wny relatīvā vērtība pret maksimāli iespējamo (atbilst lielākajam iekrāsotajam laukumam) Wp.y m:

ηfur = Wny / Wp.y m

Aprēķinot elektromagnētu, vēlams izvēlēties tā sākotnējo klīrensu tā, lai elektromagnēts sniegtu maksimāli lietderīgu darbu, t.i. δn atbilst Wp.ym (3. att.).

6. Elektromagnēta reakcijas laiks — laiks no signāla ievadīšanas elektromagnēta spolei līdz armatūras pārejai gala stāvoklī. Ja visas pārējās lietas ir vienādas, tā ir sākotnējā pretēja spēka Fn funkcija:

TSp = f (Fn) pie U = konst

7. Sildīšanas raksturlielums ir elektromagnēta spoles sildīšanas temperatūras atkarība no ieslēgtā stāvokļa ilguma.

8. Elektromagnēta Q koeficients, kas definēts kā elektromagnēta masas attiecība pret nosacītā lietderīgā darba vērtību:

D = elektromagnēta masa / Wpu

9.Rentabilitātes indekss, kas ir elektromagnēta spoles patērētās jaudas attiecība pret nosacītā lietderīgā darba vērtību:

E = patērētā jauda / Wpu

Visi šie raksturlielumi ļauj noteikt konkrētā elektromagnēta piemērotību noteiktiem tā darbības apstākļiem.

Elektromagnētiskie parametri

Papildus iepriekš uzskaitītajām īpašībām mēs apsvērsim arī dažus galvenos elektromagnētu parametrus. Tie ietver:

a) Elektromagnēta patērētā jauda... Elektromagnēta patērēto ierobežojošo jaudu var ierobežot gan tā spoles pieļaujamās sildīšanas apjoms, gan atsevišķos gadījumos elektromagnēta spoles ķēdes jaudas apstākļi.

Jaudas elektromagnētiem, kā likums, ierobežojums ir tā sildīšana ieslēgšanas periodā. Līdz ar to pieļaujamās apkures apjoms un tā pareiza uzskaite ir tikpat svarīgi faktori aprēķinos kā dotais armatūras spēks un gājiens.

Racionālas konstrukcijas izvēle gan magnētiskā, gan mehāniskā, kā arī termisko raksturlielumu ziņā ļauj noteiktos apstākļos iegūt konstrukciju ar minimāliem izmēriem un svaru un attiecīgi zemāko cenu. Progresīvāku magnētisko materiālu un tinumu vadu izmantošana arī palīdz palielināt dizaina efektivitāti.

Dažos gadījumos elektromagnēti (par relejs, regulatori u.c.) ir izstrādāti, pamatojoties uz maksimālas piepūles sasniegšanu, t.i. minimālais enerģijas patēriņš konkrētai lietderīgai darbībai. Šādiem elektromagnētiem raksturīgi salīdzinoši nelieli elektromagnētiskie spēki un triecieni un vieglas kustīgās daļas.To tinumu sildīšana ir daudz zemāka par pieļaujamo.

Teorētiski elektromagnēta patērēto jaudu var patvaļīgi samazināt, attiecīgi palielinot tā spoles izmēru. Praktiski robežu tam rada spoles vidējā pagrieziena garuma un magnētiskās indukcijas centra līnijas garuma palielināšanās, kā rezultātā elektromagnēta izmēra palielināšana kļūst neefektīva.

b) Drošības koeficients… Vairumā gadījumu n. v. iniciāciju var uzskatīt par vienādu ar n. c) elektromagnēta iedarbināšana.

Attiecība n. c., kas atbilst strāvas stacionārajai vērtībai, k n. ar iedarbināšanu (kritiskā N.S.) (skat. 2. att.) sauc par drošības koeficientu:

ks = Azv / AzSr

Elektromagnēta drošības koeficients, atbilstoši uzticamības nosacījumiem, vienmēr tiek izvēlēts vairāk nekā viens.

v) Trigera parametrs ir n minimālā vērtība. c) strāva vai spriegums, pie kura tiek iedarbināts elektromagnēts (pārvietojot enkuru no δn uz δDa se).

G) Atbrīvošanas parametrs — attiecīgi maksimālā n vērtība. s, strāva vai spriegums, pie kura elektromagnēta armatūra atgriežas sākotnējā stāvoklī.

e) Atgriešanās procents… Attiecība n.c, pie kuras armatūra atgriežas sākotnējā stāvoklī, pret n. c) iedarbināšanu sauc par elektromagnēta atgriešanās koeficientu: kv = Азv / АзСр

Neitrālajiem elektromagnētiem atdeves koeficienta vērtības vienmēr ir mazākas par vienu, un dažādiem dizainiem tās var būt no 0,1 līdz 0,9. Tajā pašā laikā ir vienlīdz grūti sasniegt vērtības, kas ir tuvu abām robežām.

Atdeves koeficientam ir vislielākā nozīme, ja pretējais raksturlielums ir pēc iespējas tuvāks elektromagnēta vilkšanas raksturlielumam. Solenoīda gājiena samazināšana palielina arī atgriešanās ātrumu.