И МОМЕНТОВ ЭЛЕКТРОМАГНИТА
ВЫЧИСЛЕНИЕ СИЛ
При перемещении якоря электромагнита из положения 1 в положение
2,
т. е. за путь , им произведена работа
А .Следовательно, средняя сила притяжения Рср, действовавшая на этом отрезке,
Рср = А/
. (5-14)
Переходя к пределу, получим формулы для вычисления сил и моментов притяжения якоря электромагнита:
Р = ;
, (5-15
где d— угол поворота якоря, соответствующий изменению воздушного зазора на d
.
Подставив в уравнение (5-15) выражение (5-11) для dA, получим в общем случае
Р =. (5-16)
В электромагнитных системах, работающих при постоянной МДС, 1 == const и dI/d= 0, тогда
Р =. (5-17)
Согласно выражению (5-4) = LI,, откуда
= I
+
= I
так как при I= const, dI/d= 0, то
Р =. (5-18)
Учитывая, что L= , где
— проводимость воздушного зазора,
— число витков катушки, получим
=
Р =
. (5-19)
Здесь произведение wI представляет собой МДС F, приложенную к воздушному зазору. В таком случае
P= . (5-20)
Для электромагнитных систем, работающих при постоянном потокосцеплении = const, d
/d
= 0 и
P= . (5-21)
Так как I= ;
= -
;
=
, то
P= . (5-22)
Заменив в формуле (5-22) U/w = Ф wJ/, aL=
, получим
P= . (5-23)
С учетом рассеяния
P= . (5-24)
Таким образом, уравнения (5-20) и (5-24) позволяют определить тяговые усилия для электромагнитов постоянного и переменного тока.
Для построения тяговых характеристик, кроме зависимостей F= f(
) или
Ф = f() , необходимо иметь вспомогательные кривые:
= f(
) /(8);
= f(
);
d/d
=f(
)).
Сила притяжения электромагнита может быть вычислена по формуле Максвелла:
Р = В2S
(2
0), (5-25)
где В— индукция в рабочем зазоре; S
- эквивалентное сечение воздушного зазора;
0 - магнитная проницаемость воздуха.
Формулой (5-25) можно пользоваться, если индукция в воздушном зазоре распределена равномерно. При неравномерном распределении индукции воздушный зазор можно разбить на отдельные параллельные участки S
и, принимая индукцию равномерной на каждом участке, вычислить силу притяжения как сумму сил отдельных участков. Формулой (5-25) можно также пользоваться, если достаточно точно определена средняя индукция.
При однородном магнитном поле
Р = . (5-26)