Динамика электромагнита
Электромагниты (ЭМ)
Конструктивное исполнение
- ЭМ клапанного типа;
- ЭМ с втягивающимся якорем (соленоидного типа, прямоходовой ЭМ втяжной ЭМ);
- с поперечно движущемся якорем;
- ЭМ с поворотным якорем.
Характеристики
- клапанные ЭМ обладают большим усилием, хорошей чувствительностью;
- большим ходом якоря и быстродействием обладают втяжные ЭМ;
- тяговую характеристику любой формы обладают ЭМ с поперечно движущимися и поворотными якорями при соответствующем выборе профиля последних.
Ток в обмотке ЭМ постоянного тока, ток нарастает по экспоненциальному закону.
Тяговая или электромеханическая характеристика ЭМ Qт (d).
Статическая Qт расположена выше других, ей соответствует максимальная сила электромагнитного притяжения. Кривая 1 расчетная, кривая 2 экспериментальная. Расхождение объясняется тем, что длина зазора на практике не равна нулю, во-вторых, ферромагнитный участок магнитопровода ЭМ имеет конечное магнитное сопротивление. Поэтому различие кривых 1 и 2 тем больше, чем меньше d, и вследствие конечного значения магнитного потока при d = 0 не бесконечно и тяговое усилие.
Между статической и предельной динамической тяговыми характеристиками при одном и том же напряжении лежит множество динамических тяговых характеристик (см. рис.).
Вид статических Qт (d) зависит от исполнения магнитных систем. Схемы А и Б дают представление об ЭМ с втягивающим якорем. В и Г – об ЭМ клапанного типа и с поворотным якорем, Е – об ЭМ без магнитопровода (соленоида). В системах Д и Е при выходе якоря из симметричного относительно центра положения тяговое усилие изменяет знак.
Динамика электромагнита
Под инерционностью ЭМ понимают запаздывание якоря по сравнению с изменениями входного напряжения. Она определяется отставанием тока в обмотке от изменения приложенного к ней напряжения и механической инерции якоря.
Динамические свойства ЭМ характеризуется tсрб и tотп
- с началом движения якоря ток перестает нарастать по экспоненте и начинает падать до окончания движения якоря, L стремится к max значению.
Параметры tсрб и tотп можно увеличивать или уменьшать конструктивными и схемными способами.
Для получения быстродействующих ЭМ или ЭМ замедленного действия применяют следующие конструктивные способы:
- чтобы снизить tсрб и tотп – уменьшение вихревых токов в магнитопроводе и хода якоря; выбор достаточно большого коэффициента запаса Кз, оптимизацию размеров обмотки;
- для увеличения tсрб и tотп – электромагнитные, механические, пневматические и гидравлические демпферы, присоединяемые к якорю. Этими средствами можно снизить эти два параметра до нескольких миллисекунд и увеличить их до десятков секунд.
Электромагнитные демпферы выполняют в виде конструктивных элементов из электропроводящего материала, помещенных в магнитное поле.
На рисунке показаны некоторые схемные способы увеличения tсрб (а – е); уменьшения tсрб(ж – и); увеличения tотп за счет большего (к – н).
Дата добавления: 2020-12-11; просмотров: 172;