Mga parameter at katangian ng mga electromagnet

Mga pangunahing katangian ng mga electromagnet

Ang pinakakaraniwan ay ang mga dynamic na katangian na tumutukoy sa mga pagbabago sa n. c. electromagnet sa proseso ng trabaho nito dahil sa pagkilos ng EMF ng self-induction at paggalaw, at isinasaalang-alang din ang friction, damping at inertia ng mga gumagalaw na bahagi.

Para sa ilang mga species mga electromagnet (high-speed electromagnets, electromagnetic vibrator, atbp.) Ang kaalaman sa mga dynamic na katangian ay sapilitan, dahil sila lamang ang nagpapakilala sa proseso ng pagtatrabaho ng naturang mga electromagnet. Gayunpaman, ang pagkuha ng mga dynamic na feature ay nangangailangan ng maraming computational work. Samakatuwid, sa maraming mga kaso, lalo na kapag ang tumpak na pagtukoy sa oras ng paglalakbay ay hindi kinakailangan, ang mga ito ay limitado sa pag-uulat ng mga static na katangian.

Ang mga static na katangian ay nakuha kung hindi namin isinasaalang-alang ang epekto sa electric circuit ng likod EMF na nagaganap sa panahon ng paggalaw ng armature ng electromagnet, i.e. ipinapalagay namin na ang kasalukuyang sa likid ng electromagnet ay hindi nagbabago at katumbas, halimbawa, sa kasalukuyang operating.

Ang pinakamahalagang katangian ng electromagnet mula sa punto ng view ng paunang pagsusuri nito ay ang mga sumusunod:

1. Traction static na katangian ng electromagnet... Kinakatawan nito ang pagtitiwala ng electromagnetic force sa posisyon ng armature o ang working gap para sa iba't ibang mga pare-parehong halaga ng boltahe na ibinibigay sa coil o sa kasalukuyang sa coil:

Fe = f (δ) at U = const

o Fe = f (δ)sa I= const.

kanin. 1. Mga tipikal na uri ng mga electromagnetic load: a — locking mechanism, b — kapag nagbubuhat ng load, c — sa anyo ng spring, d — sa anyo ng isang serye ng input spring, δn — initial clearance, δk ang panghuling clearance.

2. Katangian ng magkasalungat na pwersa (load) ng electromagnet... Kinakatawan nito ang pag-asa ng mga magkasalungat na pwersa (sa pangkalahatang kaso, nabawasan sa punto ng paggamit ng electromagnetic force) sa working gap δ (Fig. 1 ): Fn = f (δ)

Ang paghahambing ng kabaligtaran at mga katangian ng traksyon ay ginagawang posible na gumuhit ng isang konklusyon (preliminarily, nang hindi isinasaalang-alang ang dynamics) tungkol sa operability ng electromagnet.

Upang gumana nang normal ang electromagnet, kinakailangan na ang katangian ng traksyon sa buong hanay ng mga pagbabago sa kurso ng armature ay pumasa sa itaas ng kabaligtaran, at para sa isang malinaw na paglabas, sa kabaligtaran, ang katangian ng traksyon ay dapat pumasa sa ibaba. ang kabaligtaran (Larawan 2).

kanin. 2. Tungo sa koordinasyon ng mga katangian ng aktibo at magkasalungat na pwersa

3. Ang katangian ng pag-load ng electromagnet... Iniuugnay ng katangiang ito ang halaga ng electromagnetic force at ang magnitude ng boltahe na inilapat sa coil o ang kasalukuyang nasa loob nito na may nakapirming posisyon ng armature:

Fe = f (u) at Fe = f (i) sa δ= const

4.Conditionally useful work electromagnet... Ito ay tinukoy bilang ang produkto ng electromagnetic force na tumutugma sa paunang operating gap sa pamamagitan ng halaga ng armature stroke:

Wny = Fn (δn — δk) sa Аz= const.

Ang halaga ng kondisyon na kapaki-pakinabang na gawain para sa isang naibigay na electromagnet ay isang function ng paunang posisyon ng armature at ang magnitude ng kasalukuyang sa electromagnet coil. Sa fig. Ipinapakita ng 3 ang katangian ng static traction Fe = f (δ) at curve Wny = Fn (δ) electromagnet. Ang may kulay na lugar ay proporsyonal sa Wny sa halagang ito ng δn.

kanin. 3… May kundisyon na kapaki-pakinabang na operasyon ng isang electromagnet.

5. Mechanical na kahusayan ng isang electromagnet — ang relatibong halaga ng conditional na kapaki-pakinabang na gawaing Wny kumpara sa maximum na posible (naaayon sa pinakamalaking shaded area) Wp.y m:

ηfur = Wny / Wp.y m

Kapag kinakalkula ang isang electromagnet, ipinapayong piliin ang paunang clearance nito sa paraang ang electromagnet ay nagbibigay ng maximum na kapaki-pakinabang na gawain, i.e. Ang δn ay tumutugma sa Wp.ym (Larawan 3).

6. Oras ng pagtugon ng isang electromagnet — ang oras mula sa sandaling inilapat ang signal sa coil ng electromagnet hanggang sa paglipat ng armature sa huling posisyon nito. Ang lahat ng iba pang mga bagay ay pantay-pantay, ito ay isang function ng paunang sumasalungat na puwersa Fn:

TSp = f (Fn) at U = const

7. Ang katangian ng pag-init ay ang pagdepende ng temperatura ng pag-init ng electromagnet coil sa tagal ng on state.

8. Q-factor ng isang electromagnet, na tinukoy bilang ang ratio ng masa ng electromagnet sa halaga ng conditional na kapaki-pakinabang na gawain:

D = masa ng electromagnet / Wpu

9.Index ng kakayahang kumita, na ang ratio ng kapangyarihan na natupok ng electromagnet coil sa halaga ng kondisyon na kapaki-pakinabang na gawain:

E = natupok na kapangyarihan / Wpu

Ang lahat ng mga katangiang ito ay ginagawang posible upang maitaguyod ang pagiging angkop ng isang ibinigay na electromagnet para sa ilang mga kundisyon ng operasyon nito.

Mga parameter ng electromagnetic

Bilang karagdagan sa mga katangian na nakalista sa itaas, isasaalang-alang din natin ang ilan sa mga pangunahing parameter ng mga electromagnet. Kabilang dito ang mga sumusunod:

a) Power na natupok ng electromagnet... Ang naglilimita sa kapangyarihan na natupok ng isang electromagnet ay maaaring limitado pareho sa dami ng pinapayagang pag-init ng coil nito at sa ilang mga kaso sa pamamagitan ng mga kondisyon ng circuit power ng coil ng electromagnet.

Para sa mga electromagnet ng kuryente, bilang panuntunan, ang limitasyon ay ang pag-init nito sa panahon ng switch-on. Samakatuwid, ang halaga ng pinahihintulutang pag-init at ang tamang accounting nito ay kasinghalaga ng mga kadahilanan sa pagkalkula bilang ang ibinigay na puwersa at stroke ng armature.

Ang pagpili ng isang nakapangangatwiran na disenyo, kapwa sa magnetic at mekanikal na mga termino, pati na rin sa mga tuntunin ng mga thermal na katangian, ay ginagawang posible, sa ilalim ng ilang mga kundisyon, upang makakuha ng isang disenyo na may pinakamababang sukat at timbang at, nang naaayon, ang pinakamababang presyo. Ang paggamit ng mas advanced na mga magnetic na materyales at winding wire ay nakakatulong din sa pagtaas ng kahusayan sa disenyo.

Sa ilang mga kaso, ang mga electromagnet (para sa relay, regulators, atbp.) ay idinisenyo batay sa pagkamit ng maximum na pagsisikap, i.e. ang pinakamababang pagkonsumo ng enerhiya para sa isang naibigay na kapaki-pakinabang na operasyon. Ang ganitong mga electromagnet ay nailalarawan sa pamamagitan ng medyo maliit na electromagnetic na pwersa at shocks at mga light na gumagalaw na bahagi.Ang pag-init ng kanilang mga windings ay mas mababa kaysa sa pinapayagan.

Theoretically, ang kapangyarihan na natupok ng isang electromagnet ay maaaring arbitraryong bawasan sa pamamagitan ng katumbas na pagtaas ng laki ng coil nito. Sa praktikal, ang limitasyon dito ay nilikha ng pagtaas ng haba ng average na pagliko ng coil at ang haba ng gitnang linya ng magnetic induction, na may resulta na ang pagtaas ng laki ng electromagnet ay nagiging hindi mabisa.

b) Salik ng kaligtasan... Sa karamihan ng mga kaso n. v. ang pagsisimula ay maituturing na katumbas ng n. c. actuation ng isang electromagnet.

Ang kaugnayan ng n. c.naaayon sa nakatigil na halaga ng kasalukuyang, k n. na may actuation (kritikal na N.S.) (tingnan ang Fig. 2) ay tinatawag na safety factor:

ks = Azv / AzSr

Ang kadahilanan ng kaligtasan ng isang electromagnet, ayon sa mga kondisyon ng pagiging maaasahan, ay palaging pinipili ng higit sa isa.

v) Ang trigger parameter ay ang pinakamababang halaga ng n. c. kasalukuyang o boltahe kung saan ang electromagnet ay kumikilos (ginagalaw ang armature mula δn hanggang δDa se).

G) Release parameter — ang maximum na halaga ng n, ayon sa pagkakabanggit. s, kasalukuyang o boltahe kung saan ang armature ng electromagnet ay bumalik sa orihinal nitong posisyon.

e) Porsyento ng pagbabalik... Ang ratio ng n.c kung saan ang armature ay bumalik sa orihinal nitong posisyon, sa n. c. ang actuation ay tinatawag na return coefficient ng electromagnet: kv = Азv / АзСр

Para sa mga neutral na electromagnet, ang mga halaga ng koepisyent ng pagbabalik ay palaging mas mababa sa isa, at para sa iba't ibang mga disenyo maaari silang mula 0.1 hanggang 0.9. Kasabay nito, ang pagkamit ng mga halaga na malapit sa parehong mga limitasyon ay pantay na mahirap.

Ang coefficient of return ay pinakamahalaga kapag ang kabaligtaran na katangian ay mas malapit hangga't maaari sa pull na katangian ng electromagnet. Ang pagpapababa ng solenoid stroke ay nagpapataas din ng return rate.