Так как в магнитной цепи два зазора, общее тяговое усилие электромагнита:
Fтяг =2 Fтяг =3,8 Н
2. Решаем обратную задачу.
При выполнении второго пункта задачи величина магнитодвижущей силы в магнитной цепи известна (F составляет 163 ампервитков). Необходимо определить величину магнитного потока в магнитопроводе Фст (а также величину магнитной индукции Bст) в отсутствии зазора.
Схема замещения в этом случае не содержит магнитных сопротивлений зазоров (R = 0) , но так как магнитные сопротивления участков магнитопровода неизвестны необходимо воспользоваться алгоритмом решения обратной задачи магнитной цепи, используя графоаналитический метод.
-
Задаемся несколькими значениями магнитной индукции в каком-то сечении, например индукцией магнитного поля в зазоре Вδ i (или сразу значением магнитного потока Фi в цепи), и для каждого из них решается прямая задача, то есть определяются значения МДС (Fi) необходимые для создания в зазоре такой Вδ i. Подсчеты сводим в таблицу
Так как зазор отсутствует (=0) равны нулю R и H . Тогда магнитный поток Ф будет больше, чем в случае с зазором, даже несмотря на нелинейный характер магнитных сопротивлений участков магнитопровода. Следовательно, начальное минимальное значение магнитного потока Фi в цепи можно выбрать равным или даже несколько большим, чем в цепи по п.1 решаемой задачи.
|
Ф,Вб |
В1 |
B2 |
B3 |
B4 |
H1 |
H2 |
H3 |
H4 |
IW |
|
0,000179 |
1,36 |
0,91 |
0,53 |
1,95 |
350 |
11 |
92 |
3450 |
163 |
Ф=0 1,7910-4 Вб
3. Для построения тяговой характеристики электромагнита при токе катушки, рассчитанным по п.1 необходимо определить величину магнитного потока в зазоре Ф (а также величину магнитной индукции B ) для промежуточных значений зазора 0 MAX.
Задаемся значениями зазоров:
= MAX = 0,002 м,
= 0,75MAX =0,0015м,
= 0,5 MAX =0,001м,
= 0,25 MAX =0,0005м
Решаем три обратные задачи, аналогично тому, как мы определяли величину магнитного потока при отсутствии зазора.
Расчеты сводим в таблицы и по их данным строим зависимости Фi= f (F) , по ним определяем искомый поток Фi.
σ=σmax
|
Ф,Вб |
В1 |
B2 |
B3 |
B4 |
B5 |
H1 |
H2 |
H3 |
H4 |
H5 |
IW |
|
0,0000483 |
0,37 |
0,25 |
0,14 |
0,53 |
0,10 |
40,00 |
6,00 |
52,00 |
12,00 |
80115,45 |
163,84 |
|
0,0000503 |
0,38 |
0,26 |
0,15 |
0,55 |
0,10 |
40,00 |
6,10 |
55,00 |
13,00 |
83432,86 |
170,63 |
|
0,0000523 |
0,40 |
0,27 |
0,15 |
0,57 |
0,11 |
41,00 |
6,20 |
55,00 |
13,50 |
86750,27 |
177,32 |
|
0,0000543 |
0,41 |
0,28 |
0,16 |
0,59 |
0,11 |
41,00 |
6,30 |
56,00 |
13,80 |
90067,68 |
184,01 |
|
0,0000563 |
0,43 |
0,29 |
0,17 |
0,61 |
0,12 |
42,00 |
6,40 |
58,00 |
14,00 |
93385,08 |
190,75 |
|
0,0000583 |
0,44 |
0,30 |
0,17 |
0,63 |
0,12 |
42,50 |
6,50 |
58,00 |
15,00 |
96702,49 |
197,44 |
Ф=max 0,48310-4 Вб
σ=0,75σmax
|
Ф,Вб |
В1 |
B2 |
B3 |
B4 |
B5 |
H1 |
H2 |
H3 |
H4 |
H5 |
IW |
|
0,0000583 |
0,44 |
0,30 |
0,17 |
0,63 |
0,12 |
42,00 |
6,50 |
57,00 |
15,00 |
96702,49 |
149,04 |
|
0,0000603 |
0,46 |
0,31 |
0,18 |
0,66 |
0,13 |
43,00 |
6,52 |
58,00 |
15,30 |
100019,90 |
154,09 |
|
0,0000623 |
0,47 |
0,32 |
0,18 |
0,68 |
0,13 |
43,20 |
6,60 |
58,00 |
15,80 |
103337,31 |
159,10 |
|
0,0000643 |
0,49 |
0,33 |
0,19 |
0,70 |
0,13 |
44,00 |
6,70 |
60,00 |
16,00 |
106654,72 |
164,18 |
|
0,0000663 |
0,50 |
0,34 |
0,20 |
0,72 |
0,14 |
45,00 |
6,80 |
62,00 |
16,30 |
109972,13 |
169,27 |
|
0,0000683 |
0,52 |
0,35 |
0,20 |
0,74 |
0,14 |
46,00 |
6,90 |
62,00 |
16,80 |
113289,54 |
174,30 |
Ф=0.75max 0,63910-4 Вб
σ=0,5σmax
|
Ф,Вб |
В1 |
B2 |
B3 |
B4 |
B5 |
H1 |
H2 |
H3 |
H4 |
H5 |
IW |
|
0,0000883 |
0,67 |
0,45 |
0,26 |
0,96 |
0,18 |
53,00 |
8,00 |
67,00 |
17,00 |
146463,64 |
151,22 |
|
0,0000903 |
0,68 |
0,46 |
0,27 |
0,98 |
0,19 |
55,00 |
8,20 |
68,00 |
18,00 |
149781,05 |
154,67 |
|
0,0000923 |
0,70 |
0,47 |
0,27 |
1,00 |
0,19 |
56,00 |
8,30 |
68,00 |
18,00 |
153098,46 |
158,01 |
|
0,0000943 |
0,71 |
0,48 |
0,28 |
1,03 |
0,20 |
57,00 |
8,40 |
70,00 |
19,00 |
156415,87 |
161,48 |
|
0,0000963 |
0,73 |
0,49 |
0,28 |
1,05 |
0,20 |
59,00 |
8,40 |
70,00 |
19,00 |
159733,28 |
164,84 |
|
0,0000983 |
0,74 |
0,50 |
0,29 |
1,07 |
0,20 |
60,00 |
8,50 |
71,00 |
19,00 |
163050,69 |
168,22 |
Ф=0.5max 0,94910-4 Вб
σ=0,25σmax
|
Ф,Вб |
В1 |
B2 |
B3 |
B4 |
B5 |
H1 |
H2 |
H3 |
H4 |
H5 |
IW |
|
0,000156 |
1,18 |
0,80 |
0,46 |
1,70 |
0,33 |
140,00 |
10,00 |
85,00 |
300,00 |
258757,96 |
149,26 |
|
0,000158 |
1,20 |
0,81 |
0,46 |
1,72 |
0,33 |
156,00 |
10,20 |
85,00 |
350,00 |
262075,37 |
153,48 |
|
0,000160 |
1,21 |
0,82 |
0,47 |
1,74 |
0,33 |
160,00 |
10,60 |
87,00 |
400,00 |
265392,78 |
157,51 |
|
0,000162 |
1,23 |
0,83 |
0,48 |
1,76 |
0,34 |
170,00 |
10,80 |
88,00 |
450,00 |
268710,19 |
161,64 |
|
0,000164 |
1,24 |
0,84 |
0,48 |
1,78 |
0,34 |
188,00 |
10,90 |
88,00 |
700,00 |
272027,60 |
174,70 |
|
0,000166 |
1,26 |
0,85 |
0,49 |
1,80 |
0,35 |
200,00 |
11,00 |
89,00 |
1000,00 |
275345,01 |
189,86 |
Ф=0.25max 1,62910-4 Вб
Далее рассчитываем значения Вi :
В=0 =1,7910-4/48010-6=0,37 Тл,
В(=max) =0,48310 -4/48010-6=0,1 Тл,
В(=0.75max) =0,63910 -4/48010-6=0,13 Тл,
В(=0.5max) =0,94910 -4/48010-6=0,2 Тл,
В(=0.25max) =1,62910 -4/48010-6=0,34 Тл,
а также тяговое усилие электромагнита для величин зазоров i по выражению:
Fтяг i =2 Fтяг =В 2 S / μо
Fтяг (=max) = 3,82 Н
Fтяг (=0.75max) = 6,46 Н,
Fтяг (=0.5max) = 15,3 Н
Fтяг =0 =52,3 Н ,
Fтяг (=0.25max) = 15,3 Н
Построим тяговую характеристику электромагнита FТяги=f() с учетом точки, рассчитанной для исходного состояния зазора MAX (Fтяг мах =3,82)
l4 Рис. МЦ.1.2 Магнитная
цепь l1 l3 l2 
