Курсовая работа МПТ. Расчет электромагнита постоянного тока по дисциплине

• Название: Расчет электромагнита постоянного тока по дисциплине
• Анкор: Курсовая работа МПТ
• Дата: 14.05.2022
• Размер: 0.56 Mb.
• Имя файла: Kursovoy_proekt_var00_Shkhalakhov.docx
• Тип: Курсовой проект; #529284
• страница: 3 из 4

4. Определение интегральных характеристик

Вычислим потокосцепление электромагнита, оно будет состоять из суммы потокосцеплений якоря, зазора и стопа:



Для того, чтобы оценить усилие электромагнита, получаемое в зазоре, воспользуемся следующей формулой:



Где – падение МДС в зазоре определяемое по формуле:

λ_s – удельная проводимость рассеяния;

, l_к – длина якоря при текущем зазоре и высота катушки соответственно;

- высота зазора;

- диаметр якоря.

Семейства потокосцеплений(Вб) электромагнита представлены в таблице 3.

Семейство статических нагрузочных характеристик (Н) электромагнита представлены в таблице 4.

Таблица 3 -Семейство потокосцеплений(Вб) электромагнита 𝛹=𝑓(𝑖,𝛿)

Зазор (мм)	4	3,6	3,2	2,8	2,4	2	1,6	1,2	0,8	0,4	0,05
I, A
0,1069	6,3238	6,7039	7,1562	7,7001	8,368	9,2063	10,2818	11,7053	13,6325	16,0115	17,7466
0,0962	5,6818	6,0237	6,43	6,9201	7,5211	8,2751	9,2521	10,5481	12,33	14,743	17,039
0,0855	5,0395	5,3417	5,7023	6,137	6,6715	7,3442	8,2106	9,3788	10,9941	13,335	15,9076
0,0748	4,3999	4,6625	4,9755	5,3546	5,8203	6,4076	7,1679	8,1891	9,6297	11,7542	14,4091
0,0642	3,761	3,9862	4,2529	4,575	4,9706	5,4709	6,1211	6,9984	8,2337	10,0981	12,6212
0,0535	3,1221	3,3091	3,5302	3,7972	4,1246	4,5382	5,074	5,7988	6,8308	8,4014	10,5968
0,0428	2,4848	2,6318	2,8074	3,0194	3,2803	3,6081	4,0321	4,604	5,4206	6,6741	8,4725
0,0321	1,8633	1,9708	2,0983	2,2507	2,4382	2,6795	2,9947	3,4175	4,0197	4,9364	6,2752
0,0214	1,2423	1,3138	1,3986	1,5005	1,6251	1,7801	1,9797	2,2434	2,6258	3,2226	4,0785
0,0107	0,621	0,6569	0,6994	0,7503	0,8125	0,8899	0,9898	1,1217	1,3062	1,579	1,9572

Таблица 4 – Семейство статических нагрузочных характеристик (Н) электромагнита 𝑃эм=𝑓(𝑖,𝛿)

Зазор (мм)	4	3,6	3,2	2,8	2,4	2	1,6	1,2	0,8	0,4	0,05
I, A
0,1069	57,961	66,8106	78,2066	93,1672	113,4038	141,7085	182,7975	245,4674	345,5701	495,275	628,1961
0,0962	46,7911	53,9433	63,1428	75,2522	91,6119	114,4932	148,0259	199,3355	282,7079	420,0887	580,4983
0,0855	36,8132	42,4219	49,6609	59,1861	72,0862	90,1883	116,5753	157,6068	224,7925	343,8983	506,6814
0,0748	28,0625	32,3214	37,8109	45,0582	54,8678	68,6524	88,8518	120,1587	172,4764	267,2434	416,0168
0,0642	20,5057	23,6269	27,6267	32,8945	40,0182	50,0505	64,7975	87,7632	126,0982	197,2594	319,3872
0,0535	14,1318	16,2828	19,0361	22,6618	27,5567	34,441	44,5277	60,2571	86,7938	136,5583	225,1934
0,0428	8,9533	10,3006	12,0407	14,3301	17,4306	21,7714	28,1176	37,9839	54,66	86,1847	143,9814
0,0321	5,0346	5,7765	6,727	7,9625	9,631	12,0086	15,5128	20,9305	30,0589	47,1484	78,9893
0,0214	2,2378	2,5673	2,9885	3,5392	4,2781	5,2994	6,7782	9,018	12,8272	20,0951	33,3669
0,0107	0,5593	0,6418	0,7473	0,885	1,0695	1,3243	1,6945	2,2545	3,1736	4,8233	7,6816

Построим семейство статических нагрузочных характеристик электромагнита для различной величины зазора, используя данные таблицы (4), представленных на рисунке 4



Рисунок 4 – Семейство статических нагрузочных характеристик

Также построим семейство характеристик намагничивания электромагнита по таблице (3), представленных на рисунке 5.



Рисунок 5 – семейство характеристик намагничивания

5. Расчет динамических характеристик

Динамика электромагнита характеризуется следующими основными переменными во времени:

– тока

– потокосцепления

– электромагнитной силы

– перемещения

– скорости якоря

Эти зависимости обычно определяются при срабатывании ЭМ при его включении или отключении с использованием методов физического макетирования и математического моделирования.

Всю динамику срабатывания электромагнита можно разделить на 3 участка(рис.6):



Рисунок 6 – Динамика срабатывания электромагнита

Первый (участок 0-а). Ток мал, тяговое усилие электромагнита меньше силы противодействующих пружин, якорь неподвижен. Время от момента приложения напряжения до момента трогания якоря – время трогания на включение.

Второй (участок а-b). Тяговое усилие электромагнита начинает превышать силы противодействующих пружин. Якорь трогается до момента соответствующего конечному зазору . Время от момента трогания до момента остановки якоря – время движения.

Третий (участок b-c). Ток в катушке нарастает до установившегося значения.Для расчета динамических характеристик воспользуемся методом Лысова. Он применим к любой конструкции электромагнита. Основой для расчета является семейство характеристик намагничивания(рис.5). Для расчета этим методом записывают уравнения электродинамики.



Для решения данной системы, уравнения динамики записывают в конечных разностях, используя условие электрического равновесия в системе. Тогда система принимает следующий вид:



Где – среднее значение тока на интервале

– разность потокосцеплений текущего и предыдущего интервала времени

– среднее электромагнитное усилие на интервале

– среднее противодействующее усилие на интервале

– перемещение якоря на интервале

– скорости перемещения якоря на текущем и предыдущем участках

Перед расчетом на необходимо определить следующие величины:

– установившийся ток



– массу якоря





Также необходима механическая характеристика срабатывания электромагнита, представленная на рисунке 7.



Рисунок 7 - механическая характеристика