Az elektromágnesek paraméterei és jellemzői

Az elektromágnesek alapvető jellemzői

A leggyakoribbak a dinamikus jellemzők, amelyek figyelembe veszik az n változásait. c) elektromágnes a működése során az önindukció és a mozgás EMF hatására, valamint figyelembe veszi a mozgó alkatrészek súrlódását, csillapítását és tehetetlenségét.

Egyes fajoknál elektromágnesek (nagysebességű elektromágnesek, elektromágneses vibrátorok, stb.) a dinamikus jellemzők ismerete kötelező, hiszen csak ezek jellemzik az ilyen elektromágnesek működési folyamatát. A dinamikus jellemzők megszerzése azonban sok számítási munkát igényel. Ezért sok esetben, különösen akkor, ha nincs szükség pontos utazási idő meghatározására, a statikus jellemzők jelentésére korlátozódnak.

A statikus jellemzőket akkor kapjuk meg, ha nem vesszük figyelembe a hátsó EMF elektromos áramkörére gyakorolt ​​hatását, amely az elektromágnes armatúrájának mozgása során jelentkezik, pl. feltételezzük, hogy az elektromágnes tekercsében az áram nem változik, és egyenlő például az üzemi árammal.

Az elektromágnes előzetes értékelése szempontjából legfontosabb jellemzői a következők:

1. Az elektromágnes vontatási statikus karakterisztikája... Az elektromágneses erő függőségét az armatúra helyzetétől vagy a munkaréstől a tekercsre táplált feszültség vagy a tekercsben lévő áram különböző állandó értékei esetén:

Fe = f (δ) U = állandó

vagy Fe = f (δ)in I= állandó.

Rizs. 1. Az elektromágneses terhelések jellemző típusai: a — reteszelő mechanizmus, b — teher felemelésekor, c — rugó formájában, d — bemenő rugók sorozata, δn — kezdeti hézag, δk a végső engedély.

2. Az elektromágnes ellentétes erőire (terhelésére) jellemző... Az ellentétes erők (általános esetben az elektromágneses erő alkalmazási pontjára redukálva) δ munkaréstől való függését reprezentálja (1. ábra). ): Fn = f (δ)

Az ellentétes és a vontatási jellemzők összehasonlítása lehetővé teszi (előzetesen, a dinamika figyelembevétele nélkül) következtetés levonását az elektromágnes működőképességére vonatkozóan.

Az elektromágnes normális működéséhez szükséges, hogy az armatúra során bekövetkező változások teljes tartományában a vontatási karakterisztika az ellenkező felett haladjon, az egyértelmű kioldáshoz pedig éppen ellenkezőleg, a vontatási karakterisztika alatt kell haladnia. az ellenkezőjét (2. ábra).

Rizs. 2. Az aktív és ellentétes erők jellemzőinek összehangolása felé

3. Az elektromágnes terhelési karakterisztikája... Ez a karakterisztikája az elektromágneses erő értékét és a tekercsre adott feszültség nagyságát vagy a benne lévő áramot az armatúra fix helyzetéhez viszonyítja:

Fe = f (u) és Fe = f (i) a δ= állandó

4.Feltételesen hasznos munka elektromágnes... A kezdeti üzemi résnek megfelelő elektromágneses erő szorzata az armatúra löketének értékével:

Wny = Fn (δn — δk) in Аz= állandó.

A feltételes hasznos munka értéke egy adott elektromágnesre az armatúra kezdeti helyzetének és az elektromágneses tekercsben folyó áram nagyságának függvénye. ábrán. A 3. ábra az Fe = f (δ) statikus vontatás és a Wny = Fn (δ) elektromágnes karakterisztikáját mutatja. Az árnyékolt terület arányos Wny-val ennél a δn értéknél.

Rizs. 3… Az elektromágnes feltételesen hasznos működése.

5. Elektromágnes mechanikai hatásfoka — a Wny feltételes hasznos munka relatív értéke a lehetséges maximálishoz viszonyítva (a legnagyobb árnyékolt területnek megfelelő) Wp.y m:

ηfur = Wny / Wp.y m

Az elektromágnes számításánál célszerű a kezdeti hézagát úgy megválasztani, hogy az elektromágnes a maximális hasznos munkát adja, pl. δn a Wp.ym-nek felel meg (3. ábra).

6. Elektromágnes reakcióideje – az az idő, amely a jelnek az elektromágnes tekercsére való eljuttatása pillanatától az armatúra végső helyzetébe való átmenetéig terjed. Ha minden más tényező egyenlő, ez az Fn kezdeti ellentétes erő függvénye:

TSp = f (Fn) U = állandó

7. A fűtési karakterisztika az elektromágneses tekercs fűtési hőmérsékletének a bekapcsolt állapot időtartamától való függése.

8. Elektromágnes Q-tényezője, amely az elektromágnes tömegének a feltételes hasznos munka értékéhez viszonyított aránya:

D = elektromágnes tömege / Wpu

9.A jövedelmezőségi index, amely az elektromágneses tekercs által fogyasztott teljesítmény és a feltételes hasznos munka értékének aránya:

E = fogyasztott teljesítmény / Wpu

Mindezek a jellemzők lehetővé teszik egy adott elektromágnes alkalmasságának megállapítását bizonyos működési feltételekre.

Elektromágneses paraméterek

A fent felsorolt ​​jellemzők mellett figyelembe vesszük az elektromágnesek néhány fő paraméterét is. Ezek a következők:

a) Az elektromágnes által fogyasztott teljesítmény... Az elektromágnes által fogyasztott határteljesítményt korlátozhatja mind a tekercsének megengedett felfűtésének mértéke, mind pedig bizonyos esetekben az elektromágnes tekercsének áramköri teljesítményviszonyai.

Az erősáramú elektromágnesek esetében a korlátozás általában a bekapcsolási időszak alatti melegítés. Ezért a megengedhető fűtés mértéke és annak helyes elszámolása ugyanolyan fontos tényező a számításnál, mint az armatúra adott ereje és lökete.

A mágneses és mechanikai, valamint a termikus jellemzők ésszerű kialakításának megválasztása bizonyos feltételek mellett lehetővé teszi a minimális méretű és tömegű, és ennek megfelelően a legalacsonyabb árú kialakítás elérését. A fejlettebb mágneses anyagok és tekercselő vezetékek alkalmazása is hozzájárul a tervezési hatékonyság növeléséhez.

Egyes esetekben elektromágnesek (pl relé, szabályozók stb.) a maximális erőfeszítés elérése alapján vannak kialakítva, azaz. az adott hasznos művelet minimális energiafogyasztása. Az ilyen elektromágneseket viszonylag kis elektromágneses erők és ütések, valamint könnyű mozgó alkatrészek jellemzik.Tekercseik fűtése a megengedettnél jóval alacsonyabb.

Elméletileg az elektromágnes által fogyasztott teljesítmény tetszőlegesen csökkenthető a tekercs méretének megfelelő növelésével. Ennek gyakorlatilag a határát a tekercs átlagos fordulatának és a mágneses indukció középvonalának hosszának növekedése szabja meg, aminek következtében az elektromágnes méretének növelése hatástalanná válik.

b) Biztonsági tényező… A legtöbb esetben n. v. beavatás egyenlőnek tekinthető n-nel. c) elektromágnes működtetése.

Az n kapcsolata. c) az áram stacionárius értékének megfelelő k n. működtetéssel (kritikus N.S.) (lásd a 2. ábrát) biztonsági tényezőnek nevezzük:

ks = Azv / AzSr

Az elektromágnes biztonsági tényezőjét a megbízhatósági feltételeknek megfelelően mindig egynél többet választják meg.

v) A trigger paraméter az n minimális értéke. c) áram vagy feszültség, amelyen az elektromágnest működtetik (az armatúrát δn-ről δDa se értékre mozgatja).

G) Release paraméter — az n maximális értéke, ill. s, áram vagy feszültség, amelynél az elektromágnes armatúrája visszatér eredeti helyzetébe.

e) Visszatérési százalék… Az n.c aránya, amelynél az armatúra visszatér eredeti helyzetébe, n-hez. c) a működtetést az elektromágnes visszatérési tényezőjének nevezzük: kv = Азv / АзСр

A semleges elektromágnesek esetében a visszatérési együttható értéke mindig kisebb, mint egy, és különböző kiviteleknél 0,1 és 0,9 között lehet. Ugyanakkor mindkét határértékhez közeli értékek elérése egyformán nehéz.

A megtérülési együtthatónak akkor van legnagyobb jelentősége, ha az ellentétes karakterisztika a lehető legközelebb van az elektromágnes húzási karakterisztikájához. A mágnesszelep löketének csökkentése a visszatérési sebességet is növeli.