Моделирование Ш-образного электромагнита контактора методом конечных элементов магнитостатическая задача). ПР 1 (Дима). Отчет защищен с оценкой преподаватель доцент, к т. н
 Скачать 1.47 Mb.
|
|
оняМИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ» КАФЕДРА № 32 ОТЧЕТ ЗАЩИЩЕН С ОЦЕНКОЙ ПРЕПОДАВАТЕЛЬ
РАБОТУ ВЫПОЛНИЛ
Санкт-Петербург 2022 Цель работы: Получение навыков моделирования статического магнитного поля методом конечных элементов в программном комплексе ELCUT. Теоретическое описание: Электромагнитная система контактора служит для замыкания (размыкания) силовых контактов при подаче (отключении) управляющего тока на обмотку электромагнита. При этом якорь магнита, преодолевая сопротивление возвратной пружины, притягивается к Ш – образному сердечнику. При проектировании электромагнита необходимо обеспечить величину притягивающей (пондеромоторной) силы, определяемой техническим заданием0 Величина пондеромоторной силы определяет время срабатывания контактора – одну из его основных характеристик. Величина пондеромоторной силы электромагнита зависит от эффективной площади воздушного зазора между якорем и статором и квадрата средней магнитной индукции в зазоре. В свою очередь, индукция в зазоре определяется магнитодвижущей силой (МДС) катушки Iw и суммарным магнитным сопротивлением сердечника и воздушного зазора Rμ Исходные данные: Таблица 1 – Исходные данные
Номинальное напряжение обмотки U = 12 В; Коэффициент заполнения медью окна катушки kз = 0,5; Материал магнитопровода: электротехническая сталь марки 2013. Решение: В качестве граничного условия условие Дирихле с полным затуханием магнитного потока на внешней границе расчетной области A0 = 0.  Рис. 1 – Сетка конечных элементов После построения СКЭ задача может быть решена. В результате в окне документов появится картина электромагнитного поля, наложенная на геометрию и представляющая собой замкнутые силовые линии магнитного потока. Величина магнитного потока определяется густотой силовых линий.  Рис. 2 - Картина линий магнитной индукции Рис. 3 – Кривая распределения магнитной индукции в воздушном зазоре  По рисунку 3 видно, что максимальных значений магнитной индукции в воздушном зазоре 2: при значении 15 мм и 190 мм.  Рис. 4 – Зависимость силы притяжения якоря электромагнита от магнитодвижущей силы По рисунку 4 можно сказать, что значение пондеромоторной силы возрастает с 42 Н до 87 Н и после остается неизменным. Из чего можно сделать вывод, что зависимость имеет критическую точку силы в виде 87 Н. Вывод: Таким образом, было смоделировано статическое магнитное поле Ш-образного электромагнита с якорем, построены графики зависимостей силы притяжения якоря электромагнита от магнитодвижущей силы и магнитной индукции в воздушном зазоре от положения электромагнита. |