«Характеристики электромагнита»

Основные уравнения рабочего процесса электромагнита определяет его основные характеристики. наиболее общими является динамичные характеристики которые учитывают изменение намагничивающей силы электромагнита в процессе его срабатывания за счет действия ЭДС самоиндукции и движения, а также учитывает трение, демпорирование и инерцию подвижных частей.

Для некоторых типов электромагнита (быстродействующие электромагнит) значение динамичных характеристик обязательное т.к. только они характеризуют рабочий процесс таких электромагнитов. Но получение динамичных характеристик очень затруднительно во многих случаях особенно, когда не требуется точного определения времени движения, принимают во внимание статические характеристики. Они получаются, если не учитывать влияния на электрическую цепь противо-ЭДС возникающей в процессе движения якоря электромагнита, т.е. если считать, что ток в обмотке электромагнита не изменен и равен току срабатывания.

Важнейшими характеристиками электромагнита с точки зрения его предварительной оценки являются:

1) тяговая характеристика (статическая) – она представляет собой зависимость электромагнита силы от положения якоря или рабочего зазора для различных постоянных значений напряжения или тока в обмотке:

при

при

2) характеристика противодействующих усилий (нагрузка электромагнита). Она представляет собой зависимость противодействующих сил, приведенных к точке приложения электромагнита, силы от рабочего зазора:

Характерными видами нагрузок при работе электромагнита является:

1. механизмозащелка:

δ – рабочий зазор.

2. при подъеме груза:

3. нагрузка в виде пружины:

4. нагрузка в виде ряда вступающих в действие пружин:

δ_н – начальный зазор;

δ_к – конечный зазор.

Сопоставление противодействующей и тяговой характеристик должно иметь возможность сделать заключение предварительное без учета динамики о работоспособности электромагнита. Для того, что бы электромагнит нормально срабатывал нужно чтобы тяговая характеристика во всем диапазоне хода якоря проходила выше противодействующей, а для четкого отпускания - наоборот. Тяговая характеристика проходит ниже противодействующей:

3) нагрузочная характеристика связывает значение электромагнитной силы и величину напряжения подведенного к обмотке или тока в ней при фиксированном положении якоря:

4) условно-полезная работа определяется как произведение электромагнитной силы соответствующей начальному рабочему зазору на величину хода якоря:

при

Значение условно полезной работы для данного электромагнита является функцией начального положения якоря и величины тока в обмотке электромагнита;

5) механическая эффективность – относительная величина усиленной полезной работы по сравнению с максимально возможной:

При расчете электромагнита желательно выбирать его конечный зазор, что бы электромагнит отдавал максимально полезной работы, т.е. чтобы начальный зазор соответствовал максимуму.

6) время срабатывания электромагнита – время с момента подачи сигнала на обмотку электромагнита до перехода якоря в его начальное положение. Оно является функцией начальной противодействующей силы:

при

7) характеристика нагрева представляет собой зависимость температуры нагрева обмотки электромагнита от продолжительности включенного состояния:

8) показатель добротности электромагнита определяется как отношение массы электромагнита к величине условно полезной работы:

9) показатель экономичности является отношением потребляемой обмоткой электромагнита мощности к величине условно полезной работы:

Все эти характеристики позволяют установить пригодность данного электромагнита к определенным условиям его работы.