4. Предварительный расчет электромагнита
В процессе расчета электромагнита следует по заданным условиям действия механизма, и, главное. По зависимости величины требуемой силы от хода ведущего звена механизма (в работе и по заданной форме электромагнита), задаваясь некоторыми параметрами, определить размеры магнитопровода и катушки так, чтобы сечение магнитопровода было достаточным для проведения магнитного потока. Размеры же «окна» магнитопровода должны быть достаточными для размещения катушки.
Намагничивающая сила катушки должна быть достаточной для создания необходимого магнитного потока в рабочем воздушном зазора. При этом температура катушки не должна превышать допустимых пределов для данного класса изоляции.
Для определения основных размеров и параметров электромагнита обычно используют приближенные формулы, связывающие заданные параметры с его основными размерами.
Учитывая, что по ряду соображений нужно задаваться некоторыми параметрами, расчет электромагнита выполняют в две стадии: предварительной (проектной), в которой, задаваясь рядом параметров, определяют размеры электромагнита, и поверочной (окончательной), при которой производят окончательный расчет магнитной цепи.
4.1 Выбор материала магнитопровода
Выбор того или иного материала определяется, с одной стороны, назначением магнитной системы, а с другой – магнитными свойствами материала.
Для электромагнитов постоянного тока средних размеров (контакторы) детали магнитопровода целесообразно изготавливать из качественной конструкционной стали марок Ст. 5.
4.2 Выбор величины магнитной индукции
При предварительном расчете размеров торца сердечника магнитопровода величину индукции Вδ.от. выбирают в зависимости от величины геометрического показателя Г по графику (рисунок 2)
Рис. 2. Зависимость магнитной индукции от геометрического показателя.
Геометрический показатель для электромагнитов постоянного тока определяется по формуле
(10)
где Fэл.срб = F/макс.нач. – начальное усилие притяжения электромагнита, Н;
δот – величина рабочего воздушного зазора при отпущенном якоре, м.
Теперь по графику, зная что Г = 2,76 определяем Вδ.от. = 0,24 Т
4.3 Определение основных размеров и параметров электромагнита
Для решения этой задачи применяют метод расчета по последовательным использованием уравнений, описывающих процессы, происходящие в электромагните:
- уравнение электромагнитной силы, действующей на якорь;
- уравнения, связывающие значение намагничивающей силы (н.с.) с размерами обмотки и плотности тока;
- уравнения магнитной цепи электромагнита.
При использовании этого метода наиболее наглядно выявляется зависимость размеров и параметров от физических процессов, происходящих в электромагните.
4.3.1 Определение площади Sс и диаметра сердечника dс и его полосного наконечника dп.н.
Сердечник клапанных электромагнитов постоянного тока обычно выполняется круглым, с полюсным наконечником или без него. Если имеется полюсный наконечник, тяговая характеристика электромагнита Fэл = f (δ) будет более пологая. Кроме того наличие полюсного наконечника приведут к увеличению времени срабатывания и отпускании электромагнита [Виттенберг М.И]
Далее, используя уравнение электромагнитной силы Максвелла по
расчетной силе Fэл. срб. И по выбранной магнитной индукции в
рабочем зазоре Вδ.от. , определяют необходимую площадь Sс торца сердечника
(11)
В этих формулах: μ0 – магнитная проницаемость воздуха 
Диаметр торца сердечника определяется по формуле
(12)
При наличии полюсного наконечника
вместо индекса «С» подставляют индекс «П.Н.». Соотношение диаметра полюсного
наконечника и диаметра сердечника должно быть таким, чтобы рабочая точка
электромагнита лежала в области максимума условной полезной работы [Гордон А.В].
В существующих конструкциях тяговых электромагнитов с притягиваемым якорем 
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.