Форсировка электромагнитов постоянного тока.

Форсировка электромагнита “—” тока – это значит ускорение срабатывания электромагнита.

Определяющим во времени срабатывания является время трогания. Фактически – изменение постоянной времени цепи.

 

СПОСОБЫ ФОРСИРОВКИ

а) Включение дополнительного резистора в цепь катушки электромагнита с одновременным увеличением питающего напряжения.

18.

 

U>U_н, I_{установив.}=const, Т=L/(R+R_Д) – постоянная времени цепи уменьшается.

Уменьшается время трогания и время срабатывания.

б) Включение дополнительного сопротивления, шунтируемого дополнительным (вспомогательным) контактом электромагнита (или С).

 

 

В первый момент времени контакт шунтирует резистор и ток быстро достигает тока трогания из-за малого сопротивления обмотки. После включения электромагнита вводится дополнительное сопротивление, ограничивающее значение установившегося тока.

В момент включения емкость представляет собой малое сопротивление, фактически шунтирующее . После того, как якорь трогается, происходит дешунтирование (зарядка С).

 

 

Каким образом можно осуществить замедление Вы узнаете из л.р. №7 (при помощи короткозамкнутого витка, надеваемого на сердечник; КЗ виток – это магнитный демпфер. При включении магнитная система разомкнута, время замедления – доли секунды.

Поскольку при отключении система магнитопровода замкнута, то постоянная времени намного больше. Замедление достаточно большое (десятки секунд). Потоки направлены друг против друга.)

Электромагниты переменного тока.

Широкое распространение имеют электромагниты, питание которых осуществляется от источников переменного тока.

Магнитный поток, создаваемый обмоткой, по которой проходит переменный ток, периодически меняется по величине и направлению (переменный магнитный поток), в результате чего сила электромагнитного притяжения пульсирует от нуля до максимума с удвоенной частотой по отношению к частоте питающего тока. (В ряде случаев эта пульсация весьма полезна. Так, благодаря такой характеристике электромагниты переменного тока находят широкое применение в конструкциях вибраторов, электромагнитных молотков и т.д.).

Вибрация якоря электромагнита переменного тока.

для тяговых электромагнитов снижение электромагнитной силы ниже определенного уровня недопустимо, т.к. это приводит к вибрации якоря, а в определенных случаях и к прямому нарушению нормальной работы

По формуле Максвелла определяем тяговое усилие

 

 

(Если поток выразить в веберах, площадь в м², → сила будет выражена в ньютонах).

 

 

Тяговое усилие изменяется по закону:

 

5-6

ГРАФИКИ, ОПИСЫВАЮЩИЕ ЭТОТ ПРОЦЕСС

 

механическая характеристика равна сумме сил, противодействующих движению якоря.

Только в некоторых областях якорь будет притягиваться (заштрихованные области). В остальных промежутках якорь отпадает.

 

Способы устранения вибрации.

1 Включение электромагнита на выпрямленное напряжение.

2 На стадии изготовления используют короткозамкнутый виток.

 

В сердечнике электромагнита делается прорезь и около 80% сечения охватывается короткозамкнутым витком, выполненным из материала с высокой электропроводностью.

 

Магнитный поток делится на 2 составляющие и . В соответствии с законом Ленца появляется поток от короткозамкнутого витка. Причем, в левой части зазора потоки и складываются, а в правой части (охваченной короткозамкнутым витком) и вычитаются. Результирующие потоки оказываются сдвинутыми во времени на угол (векторная диаграмма). В результате значения магнитных потоков определяются:

Зона, не охваченная короткозамкнутым витком:

Зона, которая охвачена короткозамкнутым витком:

В результате получим зависимости тягового усилия во времени

 

 

сдвинута относительно на .

Из графика видно, что тяговое усилие больше механического. Таким образом, вибрация якоря отсутствует.

Рассмотрим условия, при которых полностью отсутствует вибрация.

 

 

 

при 1)

2)

Реально =60-65⁰, переменная составляющая – при этом вибрация якоря.

 

Катушка электромагнита.

ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К КАТУШКАМ ЭЛЕКТРОМАГНИТОВ

 

1. Надежное включение электромагнита в наихудших условиях, т.е. при пониженном напряжении и повышенной температуре.

2. Температура не должна превышать допустимую для данного класса изоляции при повышенном напряжении.

3. Минимальные габариты и экономичная технология в изготовлении.

4. Механическая прочность.

5. Влагостойкость, в некоторых случаях кислото и маслостойкость.

Конструктивно катушки делятся на: каркасные, бескаркасные, бандажированные, бескаркасные с намоткой на сердечник.

По способу включения: катушки тока (мало витков провода большого сечения), катушки напряжения (много витков провода малого сечения).