2015-04-01
2614
Для электромагнита с параллельно подключаемой к источнику питания катушкой справедливо уравнение (269), а именно:
.
До начала движения якоря 
и 
, 
, а зависимость 
имеет линейный характер. Следовательно, 
и уравнение (242) принимает вид:
. (281)
Решением этого уравнения будет:
или 
, (282)
где 
– установившееся значение тока в катушке; 
– постоянная времени при срабатывании.
Таким образом, при включении электромагнита на постоянное напряжение и при подвижном якоре, ток в катушке возрастает по экспоненциальному закону. По мере нарастания тока возрастает тяговое усилие в воздушном зазоре, действующее на якорь.
Пока ток мал и сила электромагнита меньше механической, якорь будет оставаться неподвижным (участок «оа» характеристики на рис. 117, а). Якорь начнет свое движение тогда, когда ток в катушке достигнет значения тока трогания iтр,
. (283)
Отсюда, найдем время трогания
. (284)
Если Iу=Iн, то iтр=IнКз, тогда,
. (285)
 |
здесь
– постоянная времени срабатывания электромагнита.|
|
|
а б в
Рис. 117. Переходные процессы в электромагните
Время трогания увеличивается с увеличением индуктивности катушки и с уменьшением ее активного сопротивления.
Точка «а» на рис. 117, в, соответствует моменту, когда тяговое усилие превышает механическое противодействующее усилие и якорь начнет движение. Оно заканчивается в точке «b» в момент соприкосновения с сердечником. При движении якоря потокосцепление будет изменяться не только за счет изменения тока, но и за счет уменьшения воздушного зазора. Снижение тока при движении якоря определяется противоэлектродвижущей силой, так называемой ЭДС движения, которая возрастает с увеличением скорости движения якоря
. (286)
Так как 
, то 
; (287)
здесь 
– скорость движения якоря.
Следовательно, 
. (288)
К концу движения якоря противо-ЭДС большая вследствие нарастания скорости и уменьшения зазора. При неподвижном якоре ток в катушке нарастал бы по пунктирной линии до установившегося значения Iу (рис. 117, а).
Индуктивность системы резко возрасла за счет уменьшения зазора и увеличения проводимости 
. Вследствие этого потокосцепление также возросло резко до момента соприкосновения якоря с сердечником и в дальнейшем, с ростом тока, меняется незначительно.
Поскольку при движении якоря во всех точках его пути ток в обмотке меньше установившегося значения, то и сила, развиваемая электромагнитом в динамике, значительно меньше чем в статике.
