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

через некоторые минимальные значения, положение которых обус­

Это позволяет считать принятые при исследовании расчетные соот­ ношения правильно отражающими процессы, происходящие в дина­ мических режимах работы электромагнита.

Проведенный анализ дает возможность заключить, что для до­ стижения минимального времени трогания электромагнита с впеш-

100

ним поворотным якорем целесообразно принимать следующие значе­ ния параметров (рис. 50—52): А'= 3,0; Л= 1,5ч-2,0.

При этом параметр у должен быть определен в зависимости от заданных значений Р*, Iw* и Е*Пр по (98) —(101).

19.О влиянии геометрических соотношений на время движения электромагнита

Исследование влияния геометрии электромагнита на время дви­ жения якоря в обобщенном виде, как это проведено для времени трогапня, наталкивается на значительные трудности. Причина этих трудностей заключается в необходимости решения системы нели­ нейных дифференциальных уравнений, описывающих процессы в электрической и магнитной цепях и в механической системе, свя­ занной с якорем. При этом к большому числу факторов, оказываю­ щих влияние на время движения (геометрические параметры, тре­ бования постоянства Р, Vap, Iw, 5 0„І1а) добавляется характер из­ менения по ходу якоря противодействующих усилий, который на практике может быть самым различным.

Для расчета динамических характеристик электромагнитов раз­ работан ряд приближенных аналитических и графоаналитических методов [Л. 13, 52, 54, 63]. Наиболее универсальным следует считать метод Н. Е. Лысова [Л. 63], однако для данного случая применениеуказанпого метода потребовало бы большого числа графических по­ строений. В силу сказанного для иллюстрации влияния геометри­ ческих соотношений па время движения якоря приводятся резуль­ таты исследования электромагнита с втяжным якорем, выполненных с помощью АВМ. ’ Структурная схема составлена по уравнениям, динамики, которые в случае ненасыщенного магннтопровода могут быть записаны в виде

Ра — niBd-X/dt2 -j- F пр.

Приняв в расчете U= const, Enp = const, с помощью электронной модели типа ЛМУ-1 исследовались зависимости времени движения якоря и энергетических показателей электромагнита от соотношения ct=л/т| и параметра Х = с /гс. В качестве энергетических показателей были приняты:

а) энергия, потребляемая из сети при срабатывании,

‘ cP

0

б) механическая работа электромагнита

о

101

■в) тепловая энергия, потребляемая обмоткой,

г) энергия, запасенная в магнитном поле электромагнита,

т| изменялись таким образом, чтобы оставался неизменным началь­

Исследование влияния параметра X проводилось при условии постоянства заданного значения площади сечения обмоточного про­ странства

значение противодействующего усилия, увеличение которого сдви­

102

сети /1с, оказывается также наименьшей, но увеличивается с ростом1 Гпр, а механическая работа /1Мсх и к. п. д. г|м имеют максимальныезначения. Экстремумы /1с, /Імех и г|ы несколько сдвинуты по отно­ шению к минимуму зависимостей І'яи= !(а ) в сторону больших зна­

мальных значений зависимостей времени движения якоря от соот­ ношения геометрических размеров электромагнита.

20. Расчет динамических режимов при отключении электромагнита с учетом влияния вихревых токов

Время отпускания t0Tn электромагнитов с массивным магнитопроводом в значительной степени определяется влиянием вихревых токов и процессов, происходящих на размыкающих контактах в цепиобмотки.

Точный'аналитический расчет динамических процессов, происхо­ дящих при отключении электромагнитов, наталкивается на болыниетрудностн, заключающиеся в существенном влиянии вихревых токовна характер распределения индукции по сечению магнитопровода. Ниже излагается методика и приводятся результаты приближенногорасчета указанных процессов на АВМ. Метод разработай с исполь­ зованием [Л. 64] применительно к электромагниту с внешним пово­ ротным якорем и путем незначительных изменений может быть при­ менен для исследования динамики электромагнитов других типов.

103'-