Elektromagnetite parameetrid ja omadused

Elektromagnetite põhiomadused

Kõige tavalisemad on dünaamilised omadused, mis võtavad arvesse n-i muutusi. c) elektromagnet oma töö käigus iseinduktsiooni ja liikumise EMF-i toime tõttu ning arvestab ka liikuvate osade hõõrdumist, sumbumist ja inertsust.

Mõne liigi jaoks elektromagnetid (kiire elektromagnetid, elektromagnetilised vibraatorid jne) dünaamiliste omaduste tundmine on kohustuslik, kuna ainult need iseloomustavad selliste elektromagnetite tööprotsessi. Dünaamiliste funktsioonide saamine nõuab aga palju arvutustööd. Seetõttu piirduvad nad paljudel juhtudel, eriti kui täpset sõiduaja määramist ei nõuta, staatiliste omaduste teatamisega.

Staatilised karakteristikud saadakse, kui me ei võta arvesse elektromagneti armatuuri liikumise ajal tekkivat mõju tagumise EMF-i elektriahelale, s.t. eeldame, et elektromagneti mähises olev vool on muutumatu ja võrdne näiteks töövooluga.

Elektromagneti kõige olulisemad omadused selle eelhindamise seisukohalt on järgmised:

1. Elektromagneti veojõu staatiline karakteristik... See näitab elektromagnetilise jõu sõltuvust armatuuri asendist või töövahest mähisele antava pinge või mähises oleva voolu erinevate konstantsete väärtuste korral:

Fe = f (δ) at U = konst

või Fe = f (δ)in I = konst.

Riis. 1. Elektromagnetiliste koormuste tüüpilised tüübid: a — lukustusmehhanism, b — koorma tõstmisel, c — vedru kujul, d — sisendvedrude seeriana, δn — algkliirens, δk on lõpp kliirens.

2. Elektromagneti vastasjõudude (koormuse) tunnus... See kujutab vastasjõudude (üldjuhul taandatuna elektromagnetilise jõu rakenduspunktini) sõltuvust töövahest δ (joon. 1). ): Fn = f (δ)

Vastupidise ja veojõuomaduste võrdlus võimaldab teha järelduse (esialgselt, dünaamikat arvestamata) elektromagneti töövõime kohta.

Elektromagneti normaalseks tööks on vajalik, et veojõu karakteristik kogu armatuuri käigus toimuvate muutuste vahemikus ületaks vastassuunalist ja selgeks vabastamiseks, vastupidi, peab veokarakteristik jääma allapoole. vastupidine (joonis 2).

Riis. 2. Aktiivsete ja vastandlike jõudude omaduste koordineerimise suunas

3. Elektromagneti koormuskarakteristik... See karakteristik seostab elektromagnetilise jõu väärtust ja poolile rakendatud pinge suurust või selles oleva voolu suurust armatuuri fikseeritud asendiga:

Fe = f (u) ja Fe = f (i) δ = konst

4.Tinglikult kasulik töö elektromagnet... See on määratletud kui algsele töövahele vastava elektromagnetilise jõu korrutis armatuuri käigu väärtusega:

Wny = Fn (δn — δk) Аz= konst.

Antud elektromagneti tingimusliku kasuliku töö väärtus sõltub armatuuri algasendist ja elektromagneti mähises oleva voolu suurusest. Joonisel fig. 3 on kujutatud staatilise veojõu tunnusjoont Fe = f (δ) ja kõverat Wny = Fn (δ) elektromagnet. Varjutatud ala on selle väärtuse δn juures võrdeline Wny-ga.

Riis. 3… Tinglikult kasulik elektromagneti töö.

5. Elektromagneti mehaaniline kasutegur — tingimusliku kasuliku töö Wny suhteline väärtus võrreldes maksimaalse võimalikuga (vastab suurimale varjutatud alale) Wp.y m:

ηfur = Wny / Wp.y m

Elektromagneti arvutamisel on soovitav valida selle esialgne kliirens nii, et elektromagnet annaks maksimaalselt kasulikku tööd, s.t. δn vastab väärtusele Wp.ym (joonis 3).

6. Elektromagneti reaktsiooniaeg — aeg hetkest, mil signaal on antud elektromagneti mähisele, kuni armatuuri üleminekuni lõppasendisse. Kui kõik muud tegurid on võrdsed, on see algse vastandjõu Fn funktsioon:

TSp = f (Fn) at U = konst

7. Küttekarakteristik on elektromagnetmähise kuumutustemperatuuri sõltuvus sisselülitatud oleku kestusest.

8. Elektromagneti Q-tegur, mis on määratletud kui elektromagneti massi ja tingimusliku kasuliku töö väärtuse suhe:

D = elektromagneti mass / Wpu

9.Kasumlikkuse indeks, mis on elektromagnetmähise tarbitud võimsuse ja tingimusliku kasuliku töö väärtuse suhe:

E = tarbitud võimsus / Wpu

Kõik need omadused võimaldavad kindlaks teha antud elektromagneti sobivuse selle teatud töötingimusteks.

Elektromagnetilised parameetrid

Lisaks ülaltoodud omadustele käsitleme ka mõningaid elektromagnetite peamisi parameetreid. Nende hulka kuuluvad järgmised:

a) Elektromagneti tarbitav võimsus... Elektromagneti tarbitavat piiravat võimsust saab piirata nii selle mähise lubatud kuumenemise hulga kui ka mõnel juhul elektromagneti pooli vooluahela võimsustingimustega.

Võimsuselektromagnetite puhul on piiranguks reeglina nende kuumutamine sisselülitusperioodil. Seetõttu on lubatud kütte suurus ja selle korrektne arvestus arvestuses sama olulised tegurid kui armatuuri etteantud jõud ja käik.

Ratsionaalse konstruktsiooni valik nii magnetilises ja mehaanilises kui ka termilistes omadustes võimaldab teatud tingimustel saada minimaalsete mõõtmete ja kaaluga disaini ning vastavalt ka madalaima hinnaga. Kaasaegsemate magnetmaterjalide ja mähisjuhtmete kasutamine aitab kaasa ka disaini efektiivsuse tõstmisele.

Mõnel juhul elektromagnetid (ehk relee, regulaatorid jne) on kavandatud maksimaalse pingutuse saavutamise alusel, s.o. minimaalne energiakulu antud kasuliku toimingu jaoks. Selliseid elektromagneteid iseloomustavad suhteliselt väikesed elektromagnetilised jõud ja löögid ning kerged liikuvad osad.Nende mähiste kuumutamine on lubatust palju madalam.

Teoreetiliselt saab elektromagneti tarbitavat võimsust meelevaldselt vähendada, suurendades vastavalt selle mähise suurust. Praktiliselt seab sellele piiri pooli keskmise pöörde pikkuse ja magnetinduktsiooni keskjoone pikkuse suurenemine, mille tulemusel elektromagneti suuruse suurendamine muutub ebaefektiivseks.

b) Ohutustegur… Enamasti n. v. initsiatsiooni võib pidada võrdseks n-ga. c) elektromagneti käivitamine.

Suhe n. c) voolu statsionaarsele väärtusele vastav k n. käivitamisel (kriitiline N.S.) (vt joonis 2) nimetatakse ohutusteguriks:

ks = Azv / AzSr

Elektromagneti ohutustegurit valitakse vastavalt töökindlustingimustele alati rohkem kui üks.

v) Käivitusparameeter on n minimaalne väärtus. c) vool või pinge, mille juures elektromagnet käivitatakse (armatuuri liigutamine δn-st δDa se).

G) Vabastamise parameeter — vastavalt maksimaalne väärtus n. s, vool või pinge, mille juures elektromagneti armatuur naaseb algasendisse.

e) Tagastuse protsent… n.c suhe, mille juures armatuur naaseb algasendisse, n-sse. c) käivitamist nimetatakse elektromagneti tagastusteguriks: kv = Азv / АзСр

Neutraalsete elektromagnetite puhul on tootlusteguri väärtused alati väiksemad kui üks ja erinevate konstruktsioonide puhul võivad need olla vahemikus 0,1 kuni 0,9. Samal ajal on mõlemale piirile lähedaste väärtuste saavutamine võrdselt keeruline.

Tagastuskoefitsient on kõige olulisem siis, kui vastupidine karakteristik on võimalikult lähedal elektromagneti tõmbekarakteristikule. Solenoidi käigu vähendamine suurendab ka tagasivoolu kiirust.