Содержание работы. Порядок выполнения работы

Содержание работы

Магнитопровод электромагнита (рис. 26.1) выполнен из электротехнической стали, состоит из сердечника длиной L₁, якоря длиной L₂ и двух воздушных зазоров L₀₁ и L₀₂. Длины участков магнитопровода даны по средней магнитной линии. Ширина участков магнитопровода а₁и а₂, толщина b. Число витков обмотки w, ток в обмотке I. Магнитный поток в магнитной цепи Ф. Сила притяжения якоря (подъемная сила электромагнита) F.

Таблица 26.1

Варианты	L₁, см	L₂, см	a₁, см	a₂, см	b, см	L₀₁= L₀₂, мм	w	F, Н
1, 11, 21				6,3
2, 12, 22						1,5
3, 13, 23				5,5
4, 14, 24
5, 15, 25						1,5
6, 16, 26
7, 17, 27
8, 18, 28						1,5
9, 19, 29
10, 20, 30

На основе исходных данных (табл. 26,1) определить ток I в катушке, необходимый для создания заданной подъемной силы электромагнита.

Порядок выполнения работы

1. Разбить магнитную цепь на участки, каждый из которых должен иметь по всей длине одинаковое сечение и одинаковый материал.

В данной цепи таких участков четыре: два участка из электротехнической стали и два воздушных зазора.

Длина и сечение участков магнитной цепи:

L₁ = 250 см = 2,5 м; S₁= а₁· b = 4·5 = 20 см² = 20·10^-4 м²;

L₂ = 80 см = 0,8 м; S₂ = а₂·b = 3·5 = 15 см² = 15·10^-4 м²;

L₀ = L₀₁ = L₀₂ = 1 мм = 0,001м; S₀₁= S₀₂ = S₁=20 ·10^-4 м².

2. Пользуясь формулой подъемной силы электромагнита, определить необходимую магнитную индукцию в сердечнике:

В₁=√(F/8·10⁵·S₁)= √(3000/8·10⁵·20·10^-4)= 1,37 Тл.

Формула подъемной силы электромагнита В=√(F/4·10⁵·S), но так как два зазора, то индукция нужна в два раза меньше и тогда В=√(F/8·10⁵·S).

3. Магнитный поток в заданной магнитной цепи

Ф = В₁·S₁= 1,37·20·10^-⁴ = 27,4·10^-⁴ Вб.

4. Поскольку в неразветвленной магнитной цепи Ф на всех участках одинаков, то магнитная индукция в якоре

В₂ = Ф/S₂ = 27,4·10^-4/15·10^-4= 1,83 Тл.

В воздушном зазоре В₀ =В₁=1,37 Тл.

5. Напряженность магнитного поля для всех участков цепи.

5.1. В воздушном зазоре определить по формуле:

Н₀=В₀/µ₀ =1,37/4·π· 10^-7=1,091· 10⁶ А/м.

5.2. Для якоря и сердечника напряженность найти по кривой намагничивания электротехнической стали (Приложение 8):

- при В₁= 1, 37 Тл — Н₁ = 1500 А/м;

- при В₂ = 1,83 Тл — Н₂ =10000 А/м.

Задавшись направлением тока в катушке, показать на схеме направление векторов H₁, Н₂, Н₀.

6. По второму закону Кирхгофа магнитодвижущая (намагничивающая) сила катушки равна сумме магнитных напряжений вдоль контура магнитной цепи:

I·w =∑U_М =∑ Н·L.

Намагничивающая сила катушки электромагнита, необходимая для создания требуемой интенсивности магнитного поля и, соответственно, заданной подъемной силы электромагнита:

I·w = H₁·L₁ + H₂·L₂ + 2H₀·L₀;

I·w = 1500·2,5 + 10000·0,8 + 2·1,091·10⁶·1·10^-3 = 1,3932 A.

7. При заданном числе витков катушки определить силу тока в катушке, необходимую для создания заданной подъемной силы электромагнита:

I = I·w/w = 13932/240 = 58,1 А.

8. Определить ток в катушке, необходимый, для удержания якоря в притянутом состоянии с силой F, т.е. при Lot ⁼ £<и ⁼ 0:

I·w = H₁·L₁ + H₂·L₂ = 1500·2,5 + 10000·0,8 = 11750 А;

I = I·w/w = 11750/240 = 49 А.

9. Задавшись значениями L₀' = 2L₀, L₀" =5L₀, определить необходимую силу тока в катушке для создания заданной F при разных воздушных зазорах. Построить график I (L₀) и пояснить его.

Выводы: пояснить, что такое магнитодвижущая сила катушки, от чего она зависит; характер графика I (L₀).

⇐ Предыдущая 123 Следующая ⇒