Расчет кривых намагничивания и их построение
Кривые намагничивания позволяют определить связь между магнитным потоком и МДС катушки электромагнита. При срабатывании реле изменяется рабочий воздушный зазор и его магнитная проводимость. Каждому значению рабочего воздушного зазора соответствует своя кривая намагничивания.
Для расчета кривых намагничивания разбиваем магнитопровод на участки, каждый из которых имеет постоянное сечение и обтекается одним и тем же магнитным потоком (рис. 4).
В таблице 4 приведены значения поперечных сечений и средних силовых линий каждого участка.
Таблица 4 - параметры участков магнитной системы
| Участок | Площадь сечения, 10-6м2 | Длина силовой линии, 10-3м | |
| 1 | Сердечник | 63,59 | 40,5 |
| 2 | Якорь | 23,25 | 15,75 |
| 3 | Верхняя часть скобы | 38,75 | 40,5 |
| 4 | Нижняя часть скобы | 38,75 | 16,75 |
Полная схема замещения магнитной системы в этом случае будет выглядеть следующим образом рис. 5.
 |
Рисунок 4 – Эскиз магнитной системы разбитой на участки
 |
Рисунок 5 – полная схема замещения электромагнита
Задаемся значениями рабочего магнитного потока. Для этого найдем по характеристике намагничивания для стали низкоуглеродистой электротехнической марки Э отоженная минимальную Вmin и максимальную Вmax индукции, а затем подставим в выражения:
Фр.min= Вmin×Smax,(4.1)
Фр.max= Вmax×Smin,(4.2)
где:Smax и Smin – максимальная и минимальная площадь поперечного сечения участков магнитопровода.
|
|
|
Фр.min=0,1 × 63.59 × 10-6= 6,36 ×10-6 Вб,
Фр.max=1,3 × 23,25 × 10-6=30,23 × 10-6 Вб.
Также зададимся промежуточным значением рабочего магнитного потока Фр.пр = 18,3 × 10-6 Вб.
Определяем индукцию для каждого участка магнитной системы при минимальном, промежуточном и максимальном значении рабочего магнитного потока:
,(4.3)
где:Si – площадь поперечного сечения участка.
По кривой намагничивания материала магнитопровода (приложение) определяем напряженность магнитного поля, по вычисленным выше значениям магнитной индукции.
Падение магнитного напряжения на стальных участках по закону полного потока:
,(4.4)
где:Hi – напряженность магнитного поля;
li – длина силовой линии на участке.
Падение магнитного напряжения в нерабочих зазорах:
,(4.5)
,(4.6)
где:Gнз1 и Gнз2 – проводимости нерабочих зазоров.
Суммарная намагничивающаяся сила в стали и в нерабочих зазорах магнитопровода:
.(4.7)
Кривые намагничивания строятся для трех значений рабочих воздушных зазоров.
В табл. 5 представлены значения величин, вычисленных по формулам (4.3) – (4.7).
Таблица 5 – Значения индукции, напряженности и намагничивающейся силы для всех участков магнитной системы.
|
|
|
| Фр×10-6, Вб | Пара-метры | Участки | Fнз1, А | Fнз2, А | FS, А | |||||
| Деталь 1 | Деталь 2 | Деталь 3 | Деталь 4 | |||||||
| dр=0,5×10-3 м, s=1,322 | ||||||||||
| 6,36 | В, Тл | 0,1 | 0,27 | 0,16 | 0,16 | 11,18 | 1,58 | 12,76 | ||
| 0,132 | 0,21 | |||||||||
| Н,А/м | 0,006 | 0,0095 | 0,0083 | 0,0075 | ||||||
| F, А | 0,00024 | 0,00015 | 0,00034 | 0,00013 | ||||||
| 18,3 | В, Тл | 0,29 | 0,79 | 0,47 | 0,47 | 32,16 | 4,54 | 36,7 | ||
| 0,38 | 0,62 | |||||||||
| Н,А/м | 0,011 | 0,017 | 0,0135 | 0,013 | ||||||
| F, А | 0,00045 | 0,00027 | 0,00055 | 0,00022 | ||||||
| 30,23 | В, Тл | 0,48 | 1,3 | 0,78 | 0,78 | 53,13 | 7,51 | 60,64 | ||
| 0,63 | 1,03 | |||||||||
| Н,А/м | 0,014 | 0,045 | 0,02 | 0,017 | ||||||
| F, А | 0,00057 | 0,00071 | 0,00081 | 0,00028 | ||||||
| dр=1,0 × 10-3 м, s=1,592 | ||||||||||
| 6,36 | В, Тл | 0,1 | 0,27 | 0,16 | 0,16 | 16,91 | 1,9 | 18,81 | ||
| 0,16 | 0,25 | |||||||||
| Н,А/м | 0,0065 | 0,0095 | 0,0083 | 0,0075 | ||||||
| F, А | 0,00026 | 0,00015 | 0,00034 | 0,00013 | ||||||
| 18,3 | В, Тл | 0,29 | 0,79 | 0,47 | 0,47 | 48,66 | 5,47 | 54,13 | ||
| 0,46 | 0,75 | |||||||||
| Н,А/м | 0,011 | 0,017 | 0,0145 | 0,013 | ||||||
| F, А | 0,00045 | 0,00027 | 0,00059 | 0,00022 | ||||||
| 30,23 | В, Тл | 0,48 | 1,3 | 0,78 | 0,78 | 80,38 | 9,04 | 89,42 | ||
| 0,76 | 1,24 | |||||||||
| Н,А/м | 0,015 | 0,045 | 0,027 | 0,017 | ||||||
| F, А | 0,00061 | 0,00071 | 0,0011 | 0,00028 | ||||||
| dр=1,5 × 10-3 м, s=1,732 | ||||||||||
| 6,36 | В, Тл | 0,1 | 0,27 | 0,16 | 0,16 | 22,64 | 2,07 | 24,71 | ||
| 0,17 | 0,28 | |||||||||
| Н,А/м | 0,007 | 0,0095 | 0,0085 | 0,0075 | ||||||
| F, А | 0,00028 | 0,00015 | 0,00034 | 0,00013 | ||||||
| 18,3 | В, Тл | 0,29 | 0,79 | 0,47 | 0,47 | 65,15 | 5,95 | 71,1 | ||
| 0,5 | 0,81 | |||||||||
| Н,А/м | 0,012 | 0,017 | 0,0153 | 0,013 | ||||||
| F, А | 0,00049 | 0,00027 | 0,00062 | 0,00022 | ||||||
| 30,23 | В, Тл | 0,48 | 1,3 | 0,78 | 0,78
| 107,62 | 9,83 | 117,45 | ||
| 0,83 | 1,35 | |||||||||
| Н,А/м | 0,0153 | 0,045 | 0,046 | 0,017 | ||||||
| F, А | 0,00062 | 0,00071 | 0,0019 | 0,00028 | ||||||
По полученным данным построены кривые намагничивания, которые приведены на рис. 6.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 710; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!