ВЫЧИСЛЕНИЕ СИЛ И МОМЕНТОВ ЭЛЕКТРОМАГНИТА
При перемещении якоря электромагнита из положения δ1 в положение δ2, т. е. за путь Δδ, им произведена работа ΔА. Следовательно, средняя сила притяжения Рср, действовавшая на этом отрезке,
Рср = ΔА/Δδ. (8-14)
Переходя к пределу, получим формулу для вычисления сил и моментов притяжения якоря электромагнита:
(8-15)
где dα. – угол поворота якоря, соответствующий изменению воздушного зазора на dδ.
Подставив в уравнение (8-15) выражение (8-11) для dA, получим в общем случае
(8-16)
В электромагнитных системах, работающих при постоянной МДС, I = const и dI/dδ = 0, тогда
(8-17)
Согласно (8-4) Ψ = LI, откуда
так как при I = const dI/dδ = 0, то
(8-18)
Учитывая, что L = w2Λ, где Λ – проводимость воздушного зазора, a w – число витков катушки, получим
(8-19)
Здесь произведение wI представляет собой МДС, приложенную к воздушному зазору Fδ. В таком случае
(8-20)
Для электромагнитных систем, работающих при постоянном потокосцеплении Ψ=const, dΨ/db = 0 и
(8-21)
Так как 
то
(8-22)
Заменив в (8-22) U/w = Фw /
, a L = w2Λ, получим
(8-23)
С учетом рассеяния
(8-24)
Таким образом, уравнения (8-20) и (8-24) позволяют определить тяговые усилия для электромагнитов постоянного и переменного тока.
Для построения тяговых характеристик, кроме зависимостей Fδ = f (δ) или Ф = f (δ), необходимо иметь вспомогательные кривые: σ = f (δ); Λ = f (δ); dΛ/dδ = f (δ).
Сила притяжения электромагнита может быть вычислена по формуле Максвелла:
(8-25)
где Вδ – индукция в рабочем зазоре; sδ – эквивалентное сечение воздушного зазора; µ0 – магнитная проницаемость воздуха.
Формулой (8-25) можно пользоваться, если индукция в воздушном зазоре распределена равномерно. При неравномерном распределении индукции воздушный зазор можно разбить на отдельные параллельные участки Δsδ и, принимая индукцию равномерной на каждом участке, вычислить силу притяжения как сумму сил отдельных участков. Формулой (8-25) можно также пользоваться, если достаточно точно определена средняя индукция. При однородном магнитном поле
(8-26)