Побудова магнітних характеристик

 

Магнітною характеристикою електромагніта є залежність магнітного потоку від сили, що намагнічує.

 

, (30)

 

де F - сила, що намагнічує, котушки;    – сумарна провідність зазору.

Розіб'ємо магнітний ланцюг на три ділянки - якір, стрижень, підстава муздрамтеатру. Повні магнітні потоки на даних ділянках визначимо як:

 

, (31)

 

де Ф_як – повний магнітний потік у якорі;

Ф_ст – повний магнітний потік у стрижні;

Ф_осн – повний магнітний потік у підставі.

Магнітну індукцію знайдемо як:

 

  (32)

 

Знаючи магнітну індукцію якоря, стрижня й підстави можна знайти напруженість магнітного поля на цих ділянках.

Тому що розрахунок проводиться з урахуванням втрат у сталі, то МДС визначимо як:

, (33)

 

де Н_ср – проміжна напруженість, .

Розрахунки по формулах (30)-(33) виконані на ЕОМ в Mathcad 8. Результати розрахунку зведені в таблицях 5-8.

Таблиця 5 – Результати розрахунку магнітного ланцюга при δ₁ = δ_1нач

	0.5·Ф	0.7·Ф	0.9·Ф	Ф	1.2·Ф	1.4·Ф
Фяк, Вб	2.665·10-4	3.731·10-4	4.797·10-4	5.33·10-4	6.397·10-4	7.463·10-4
Вяк, Тл	0.26	0.364	0.468	0.521	0.625	0.729
Няк, А/див	0.85	1	1.16	1.27	1.42	1.56
Фст, Вб	3.28·10-4	4.591·10-4	5.903·10-4	6.559·10-4	7.871·10-4	9.183·10-4
Вст, Тл	0.32	0.448	0.576	0.641	0.769	0.897
Нст, А/див	0.95	1.15	1.35	1.46	1.64	1.89
Фосн, Вб	3.484·10-4	4.878·10-4	6.272·10-4	6.969·10-4	8.363·10-4	9.756·10-4
Восн, Тл	0.34	0.476	0.612	0.681	0.817	0.953
Носн, А/див	0.95	1.17	1.41	1.5	1.73	2.11
F, А	512.906	708.72	905.003	1.003·103	1.199·103	1.398·103

 

Таблиця 6 – Результати розрахунку магнітного ланцюга при δ₁ = δ_1нач

	0.5·Ф	0.7·Ф	0.9·Ф	Ф	1.2·Ф	1.4·Ф
Фяк, Вб	3.515·10-4	4.921·10-4	6.327·10-4	7.029·10-4	8.435·10-4	9.841·10-4
Вяк, Тл	0.343	0.481	0.618	0.686	0.824	0.961
Няк, А/див	0.95	1.18	1.42	1.5	1.75	2.12
Фст, Вб	4.129·10-4	5.781·10-4	7.432·10-4	8.258·10-4	9.91·10-4	1.156·10-4
Вст, Тл	0.403	0.565	0.726	0.806	0.968	1.129
Нст, А/див	1.1	1.33	1.55	1.71	2.13	2.9
Фосн, Вб	4.334·10-4	6.067·10-4	7.801·10-4	8.668·10-4	1.04·10-4	1.213·10-4
Восн, Тл	0.423	0.593	0.762	0.846	1.016	1.185
Носн, А/див	1.12	1.39	1.62	1.79	2.32	3.22
F, А	520.358	718.846	916.655	1.017·103	1.224·103	1.446·103

 

Таблиця 7 – Результати розрахунку магнітного ланцюга при δ₁ = δ_1нач

	0.5·Ф	0.7·Ф	0.9·Ф	Ф	1.2·Ф	1.4·Ф
Фяк, Вб	5.488·10-4	7.683·10-4	9.878·10-4	1.098·10-3	1.317·10-3	1.537·10-3
Вяк, Тл	0.536	0.75	0.965	1.072	1.286	1.501
Няк, А/див	1.3	1.6	2.13	2.56	4.15	11.0
Фст, Вб	6.102·10-4	8.543·10-4	1.098·10-3	1.22·10-3	1.465·10-3	1.709·10-3
Вст, Тл	0.596	0.834	1.073	1.192	1.43	1.669
Нст, А/див	1.35	1.76	2.55	3.25	7.5	20.8
Фосн, Вб	6.307·10-4	8.83·10-4	1.135·10-3	1.261·10-3	1.514·10-3	1.731·10-3
Восн, Тл	0.616	0.862	1.109	1.232	1.478	1.69
Носн, А/див	1.41	1.82	2.8	3.65	9.75	30.30
F, А	535.742	741.396	967.739	1.096·103	1.493·103	2.265·103

 

Таблиця 8 – Результати розрахунку магнітного ланцюга при δ₁ = δ_1кін

	0.1·Ф	0.3·Ф	0.5·Ф	0.7·Ф	0.9·Ф	Ф
Фяк, Вб	2.417·10-4	7.252·10-4	1.209·10-3	1.692·10-3	1.731·10-3	1.731·10-3
Вяк, Тл	0.236	0.708	1.181	1.652	1.69	1.69
Няк, А/див	0.8	1.52	3.2	20.2	30.3	30.3
Фст, Вб	2.52·10-4	7.621·10-4	1.27·10-3	1.731·10-3	1.731·10-3	1.731·10-3
Вст, Тл	0.248	0.744	1.24	1.69	1.69	1.69
Нст, А/див	0.84	1.58	3.72	30.3	30.3	30.3
Фосн, Вб	2.581·10-4	7.744·10-4	1.291·10-3	1.731·10-3	1.731·10-3	1.731·10-3
Восн, Тл	0.252	0.756	1.261	1.69	1.69	1.69
Носн, А/див	0.85	1.6	3.87	30.3	30.3	30.3
F, А	136.727	361.367	655.051	2.092·103	2.265·103	2.265·103

 

За даними таблиць 5 - 8 будуємо магнітні характеристики.

 

Малюнок 3 - Магнітні характеристики

Використовуючи малюнок 3, знаходимо реальні значення робочого потоку при Н.

Магнітну індукцію на i-тій ділянці визначимо як:

 

. (34)

 

Напруженість поля знайдемо по таблиці намагнічування стали.

Кінцеві результати розрахунку зведені в таблиці 9.

 

Таблиця 9 - Кінцеві результати розрахунку магнітного ланцюга

	δ1нач	δ1нач	δ1нач	δ1кін
Ф·10-4, Вб	4.95	6.45	9.55	14.0
В, Тл	0.48	0.63	0.93	1.36
Н,	1.18	1.44	2.0	5.4