Файл: Миловзоров, В. П. Электромагнитные устройства автоматики учебник.pdf

между головкой и носителем влияют различные факторы, в том числе эксцентриситет барабана, биения в подшипниках, неравномерность толщины магнитного покрытия и т. п.

Решить проблему сохранения малого и неизменного зазора между головкой и барабаном при больших диаметрах последнего удалось с по­ мощью п л а в а ю щ е й г о л о в к и . В отверстия, расположенные около рабочего зазора головки, подается сжатый воздух, поднимающий головку над поверхностью барабана. Под действием быстрого вращения барабана воздух приобретает большую скорость и вследствие эффекта Бернулли под головкой создается пониженное давление, в результате

покрыты магнитным носителем. Диски насажены на общую ось 2, непрерывно вращающуюся. Запись и считывание информации произ­ водятся двумя магнитными головками 3, укрепленными на рычагах 4, которые могут перемещаться вдоль радиуса дисков и производить за­ пись или считывание с любой концентрической дорожки диска. Для перевода к другому диску головки с рычагами отводятся на достаточ­ ное расстояние от оси, а затем вместе с кареткой 5 перемещаются вверх или вниз на уровень нужного диска. После этого рычаги с головками перемещаются к центру до той или иной дорожки. Зазор между поверх­ ностью дисков и головками обеспечивается также за счет применения плавающих головок.

** *

Взаключение отметим тенденции развития магнитных элементов ЗУ [2.17].

Основными элементами, на которых создают оперативные ЗУ, как относительно малой, так и большой емкости, являются элементы на кольцевых ферритовых сердечниках, диаметр которых не только в эк­ спериментальных, но и в промышленных образцах, видимо, будет до­ веден до 0,3—0,35 мм.

В ЗУ с выборкой информации без разрушения и при относительно небольшой емкости используют трачсфлюксоры и бйаксы.

?24

часть третья ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ И МАГНИТНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ УСТРОЙСТВ УПРАВЛЕНИЯ И ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ

Г л а в а XIV

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ РЕЛЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Электромеханические элементы (наряду с электромагнитными) яв­ ляются наиболее старыми электрическими элементами автоматики. Тем не менее, видоизменяясь и совершенствуясь, они успешно конку­ рируют с относительно новыми магнитными элементами.

Основой рассматриваемых в гл. XIV и XV элементов является э л е к т р о м а г н и т — наиболее простой преобразователь электри­ ческого сигнала в механическое усилие и перемещение. Входной элек­ трический сигнал подается в обмотку электромагнита, который притя­ гивает подвижную часть, называемую якорем.

По роду тока в обмотке различают электромагниты постоянного и переменного тока. Электромагниты постоянного тока подразделяют на нейтральные и поляризованные. Нейтральные притягивают якорь при любой полярности тока в обмотке. В поляризованных электромаг­ нитах направление усилия, действующего на якорь, изменяется при изменении полярности тока в обмотке.

По конструктивному исполнению различают электромагниты

с якорем клапанного типа, с втяжным и с поворотным якорем.

Часто электромагниты являются приводными (тяговыми) и служат для перемещения таких исполнительных устройств как клапаны, заслонки, золотники, рули, цифро- и буквопечатающие устройства и т. п. Однако наибольшее распространение получили электромагниты,

выполнен из электротехнической стали. В нормальном состоянии (т. е.

326

при обесточенной обмотке) якорь максимально удален от сердечника за счет действия возвратной пружины и контактных пружин подвиж­ ных контактов. При этом одна пара контактов замкнута (размыкаю­ щие контакты KP), а вторая пара разомкнута (замыкающие контакты

КЗ). При подаче тока в обмотку якорь притягивается к сердечнику электромагнитным усилием, преодолевая действие механических сил пружин. При этом контакты КЗ замыкаются, а KP размыкаются.

Зависимость электромагнитного усилия от величины воздушного зазора между якорем и сердечником называют т я г о в о й х а р а к ­

приведенных к зазору между якорем и сердечником, от величины этого

где г uw — сопротивление и число витков обмотки реле; Ф — магнит­

327

Левая часть выражения (14.2) представляет собой энергию, по­ лученную от источника, первое слагаемое правой части ту ее часть, которая перешла в тепловую форму, а второе—энергию, запа­

сенную в магнитном поле реле.

Графически магнитная энергия изображена на рис. 14.2, б всей

н. с., затрачиваемой на проведение потока по стальной части магнито­ провода, что допустимо при достаточно больших зазорах и ненасыщен­ ной стали, то всю магнитную энергию реле можно считать сосредото­ ченной в зазоре, т. е. W = и в соответствии с (14.2) и рис. 14.2, б

Р и с . 14.2. К в ы в о д у ф о р м у л ы э л е к т р о м а г н и т н о г о у с и л и я

Рассмотрим энергетический баланс в электромагните при неизмен­ ном токе / в обмотке и перемещении якоря ( рис. 14.2, а) на величину Дх, определяя координату х, как

При перемещении якоря зазор, а значит, и сопротивление магнит­ ной цепи уменьшились, магнитный поток возрос с Фг до Ф2 (рис. 14.2, в). Причем из сети при неизменном токе в обмотке получена энергия, равная площади прямоугольника Ф^аЬФ^'

Магнитная энергия в зазоре до перемещения якоря равнялась пло­ щади треугольника ОпФь а после перемещения — площади треуголь­

ника Ob Ф2.

Таким образом, магнитная энергия в зазоре при сохранении усло­ вия (14.3) возросла на величину, равную половине полученной из сети

328

Очевидно, вторая половина, численно равная первой и соответствующая треугольнику ОаЬ, была израсходована на совершение работы при дви­ жении якоря под действием силы Ps:

Переходя к пределу, для электромагнитного усилия согласно (14.7) получаем выражение

С учетом (14.9) выражение (14.8) для электромагнитного усилия примет вид

где яд и б — соответственно сечение, м2, и длина воздушного зазора, м\ Ро — магнитная постоянная, гн/м.

Подставив производную от выражения (14.11) по б в (14.10), полу­ чим

сечение зазора, мг.

Подставляя в (14.12) различные значения б, можно построить тя­ говую характеристику реле при неизменном токе в обмотке. Теоре­ тически эта характеристика уходит в бесконечность при б ->■ 0 (пунк-

3 2 9