Расчет электрического аппарата (номинальный ток катушки = 150А), страница 7

Удобно расчет магнитной цепи по участкам совмещать с построением силовых характеристик (Fэл.сраб = f(θ) при δ = const) электромагнита, сводя все расчеты в таблицу (таблица 3) в следующем порядке:

для  построения точки 1 силовой характеристики (рисунок 7) по заданной начальной электромагнитной силе Fэл.сраб = Fэл.1 (при начальном зазоре δот) по формуле (24) определяем необходимый магнитный поток Фδ1 в рабочем зазоре;

по потоку Фδ1 и найденным коэффициентам рассеяния находим значения магнитного потока во всех участках магнитопровода и вносим в расчетную таблицу;

определяем значение величин н.с., приходящихся на каждый участок магнитопровода. Значения н.с. в в воздушных зазорах получаем по формуле . Для определения н.с. на стальных участках находим индукцию в них как  . По кривой намагничивания материала магнитной системы определяем напряженности магнитного поля Нi , соответствующие полученным значениям индукций и значение н.с. на стальных участках ;

суммируя все значения величин н.с. по замкнутому контуру согласно второму закону Кирхгофа, получим значение н.с. катушки, необходимую для создания найденного в начале расчета потока  Фδ1 в рабочем воздушном зазоре: . Полученное суммарное значение н.с. для первой точки (при Fэл.сраб = Fэл.i) равно н.с. срабатывания электромагнита Θсраб.;

для построения двух следующих точек (2,3) силовой характеристики (для δот) задаемся двумя значениями электромагнитной силы Fэл.2 и Fэл.3. Причем рекомендуется эти силы выбирать так,  чтобы Fэл.2 < Fэл.1< Fэл.3. При этом повторяем вычисления те же,  что и для точки 1;

переходим к расчету силовой характеристики при других значениях рабочего зазора δ1, δ2, δ3. Порядок расчета остается прежним. Рекомендуется величины электромагнитной силы для следующего (меньшего) воздушного зазора брать больше, чем для предыдущего;

на основании полученных результатов строим семейство силовых характеристик заданной системы (рисунок 7,а)

Таблица 3 – К расчету силовых характеристик электромагнита

Для якоря в отпущенном состоянии δ = 4 мм

Точки на силовой характеристики

Участок магнитопровода

Ф, Вб

Δ, δ, l

м,  10-3

S,

м2

10-4

В,

Т

Н, А/м

 

Θ,

А

F = 4Н

Рабочий зазор

Полюсный наконечник

Сердечник:

Сечение 1

Сечение 2

Сечение 3

Сердечник – скоба

Скоба – участок 0

Скоба:

Участок 3

Участок 2

Участок 1

Скоба – якорь

Якорь

Вся магнитная цепь

1,1

1,1

1,1

1,9

1,9

1,9

1,9

1,9

1,9

1,1

1,1

1,1

4

1,8

71

71

71

0.1

30

70

70

70

0,5

62

-

7

5

5

5

-

5

5

5

5

-

4

-

0,16

0,22

0,4

0,4

-

0,4

0,4

0,4

0,22

-

0,3

-

80

125

153

153

-

153

153

153

125

-

150

343

0,144

11

0,4

4,8

11

110

9,3

489

Точки на силовой характеристики

Участок магнитопровода

Ф, Вб

Δ, δ, l

м,  10-3

S,

м2

10-4

В,

Т

Н, А/м

 

Θ,

А

F = 12Н

Рабочий зазор

Полюсный наконечник

Сердечник:

Сечение 1

Сечение 2

Сечение 3

Сердечник – скоба

Скоба – участок 0

Скоба:

Участок 3

Участок 2

Участок 1

Скоба – якорь

Якорь

Вся магнитная цепь

2

2

2

3,6

3,6

3,6

3,6

3,6

3,6

2

2

2

4

1,8

71

71

71

0.1

30

70

70

70

0,5

62

-

7

5

5

5

-

5

5

5

5

-

4

-

0,285

0,4

0,72

0,72

-

0,72

0,72

0,72

0,4

-

0,5

-

150

153

230

230

-

230

230

230

153

-

155

750

0,28

16,2

18

7,2

16,2

200

11,78

1019