Файл: Никитенко А.Г. Проектирование оптимальных электромагнитных механизмов.pdf

1.Определяется вели- 0,6 чина безразмерного уси­ лия F*a.

2.Принимается для выбранного магнитного материала значение ин­ дукции в основании магнитопровода в пределах 0,2 1,2—1,6 Т и определяется

\пР*з, В*з, и заданного ß определяем коэффициенты ап­

5.В зависимости от тех же величин по кривым рис. 23 находим значение К0т-

6.На основании (64) оптимальное значение пара­

метра у определяем по формуле

Описанный выше порядок расчета может быть использован при проектировании электромагнитов с фор­ сированным включением. При этом учитываются сообра­ жения, изложенные в гл. 3.

Г л а в а пятая

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТОВ ПО ЗАДАННЫМ ДИНАМИЧЕСКИМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ

11. Постановка задачи

Методика проектирования электромагнита по стати­ ческому усилию при определенном рабочем зазоре не может обеспечить выбора оптимальной конструкции, если определяющими являются динамические характеристи­ ки. В этом случае выбор параметров электромагнита по заданному статическому усилию можно рассматривать лишь как расчет варианта первого приближения. В основу расчета изусловий динамики следует поло­ жить более жесткие требования. Одним из таких требо­ ваний следует считать обеспечение заданной скорости подвижного элемента конструкции во всем диапазоне его перемещения-. В качестве характеристики динамиче­ ского режима целесообразно принимать именно ско­ рость, так как она определяет время движения подвиж-' ной части и накопленную ею при перемещении кииети-

68

ческую энергию, превращающуюся в энергию удара в конце хода подвижного элемента.

Характер изменения скорости определяет противо- э. д. с., возникающую в обмотке электромагнита при движении якоря. Таким образом, закон изменения ско­ рости, с одной стороны, определяет характеристики устройства, а с другой — обратное воздействие устрой­ ства на приводящий его в действие электромагнит. Вид связи между скоростью и перемещением определяется конкретными условиями, в зависимости от которых к электромагниту могут предъявляться различные тре­ бования. При работе в сложных автоматических схемах возникает необходимость проектирования электромагни­ та с заданным временем движения якоря. Для быстро­ действующих устройств важным является получение минимального при определенных условиях времени сра­ батывания. В том случае, когда электромагнит исполь­ зуется в качестве привода в контактном аппарате, пред­ назначенном для работы с большой частотой включений, наряду с получением заданного быстродействия главным требованием является обеспечение значения скорости по­ движных элементов в момент соударения контактов, не превосходящей скорости, допустимой с точки зрения износоустойчивости аппарата и его срока службы.

Для использования при проектировании электромаг­ нита скорость V необходимо выразить в функции пере­ мещения якоря X. Вопрос об аппроксимации зависимо­ сти перемещения х и скорости ѵ от времени излагается во многих работах. Так, в [Л. 52] предлагается прини­ мать x — k^t2, авторы [Л. 53] считают, что- x = fe ^ 4, а в [Л. 54] полагают, что х —Ы'к. В [Л. 55] зависимость х = =f(t) представляется в виде

x= Q e-P (sin (со/—срі) +Л + Л/ + С/2,

где Q, р, со, ф, А, В и С — коэффициенты, зависящие от массы подвижных частей, вида характеристик нагрузки, параметров электрической и магнитной цепей электро­ магнита.

Если принять x — kzt'1 (kz — коэффициент), то o=

и связь между скоростью и перемещением имеет вид:

где хп — полное перемещение якоря.

69