5.6. Розрахунок магнітопровідності та опору проміжку витоку

Проміжок витоку (розсіяння) створений паралельним циліндричним осердям та прямокутною плоскою скобою (мал. 4). Магнітний потік витоку замикається повз робочий повітряний проміжок і не створює корисного зусилля на якір реле. Потоки розсіяння є розподіленими і замикаються як в середині контуру магнітопроводу, так і поза ним. При розрахунку будемо враховувати тільки магнітні потоки, що замикаються в середині контуру. Вважатимемо, що висота зони витоку дорівнює висоті котушки електромагніту (висоти осердя).

Зведену магнітопровідність повітряного проміжку для потоку розсіяння G_b.з знаходимо відповідно до, Гн:

G_{b.з ,} /16/

де

G_b - повна магнітна провідність проміжку витоку, Гн;

q-питома провідність витоку;

l- висота осердя.

Питома магнітопровідність проміжку витоку згідно з:

, /17/

Мал. 4. Спрощена картина магнітного поля для розрахунку магнітопровідності витоку: Ф- повний магнітний потік; Фδ- магнітний потік в робочому проміжку; Фb- магнітний потік витоку

де k - коефіцієнт, залежний від співвідношення геометричних розмірів осердя, скоби та відстані між ними. Для реле клапанного типу можна прийняти k - 0,87. Для реле з двома осердями k=1; n=h/d₀; d₀ - діаметр осердя, h - відстань осі осердя до скоби (1 магнітна система) або половина відстані між осями осердь (2 магнітна система).

Слід звернути увагу на те, що для схеми реле (мал. 4, б) формула /17/ дає питому провідність витоку тільки для половини малюнка розподілу поля розсіяння. Тому для цього варіанта виконання магнітопроводу треба результат за /17/ зменшити в 2 рази, відповідно в 2 рази зменшиться зведена магнітопровідність розсіювання, а опір витоку буде вдвічі більшим.

Приклад. За умови, що d₀=7мм, b=20мм, l=16,5мм, h=13мм, маємо:

Гн/м

Гн;

Гн.

Магнітний опір проміжка витоку:

Гн^-1

6. Складання спрощеної схеми заміщення магнітної системи та визначення коєфіцієнта розсіяння

Спрощена схема заміщення не враховує магнітних опорів магнітних (сталевих) ділянок магнітопроводу /мал. 5/

Мал. 4. Спрощена картина магнітного поля для розрахунку магнітопровідності витоку: Ф - повний магнітний потік; Ф_δ- магнітний потік в робочому проміжку; Ф_b- магнітний потік витоку

Для мал. 5, а можна записати, використовуючи магнітний аналог методу контурних струмів:

; /18/

, /19/

де F- повна ЕРС котушок реле.

Для мал. 5, б:

;

/20/

Коефіцієнт розсіяння σ вказує, у скільки разів повний магнітний потік Ф більший за потік у робочому проміжку Ф_δ:

σ . /21/

Для варіанта мал. 5, а:

σ= . /22/

Значення коефіцієнта розсіяння визначають за /21/ для різних величин робочого проміжку (див. табл. 2). Результат заносять у табл. 3. Чим більший робочий проміжок, тим більший коефіцієнт розсіяння.

Для розглядуваного числового прикладу при мінімальному проміжку за:

σ= /22/

Для інших проміжків результат зведено у табл. 3.

Таблиця 3

δ·10-3, м	0,05	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0	1,2
δ	1,033	1,069	1,114	1,153	1,191	1,224	1,242

При σ>1,5 вважається, що МРС, яка створюється котушкою реле, використовується у магнітній системі неефективно.

У випадку 2 типу магнітної системи допускається незначне перевищення σ більш за 1,5.

Повна схема заміщення буде виглядати наступним чином:

Мал.7. Повні схеми заміщення електромагнітів: а-варіант 4.а, б-варіант 4.б

Магнітні опори будуть розраховані в наступному пункті.