Вихідні дані для завдання №1

№ варіанта	S x ( )	X ( )	x ( )	q x ( )	W	R (Ом)	U (B)
3	4,0	85	4,0	1,0	12000	900	110

Розв’ язування

Загальний магнітний потік визначається за законом Ома для магнітнихкіл згідно з формулою: , де ;

Значення магнітних опорів окремих ділянок магнітопроводу (повітряного) зазору визначаються за виразами:

, де

, м;

;

, де м,

;

, де ,

де l – довжина відповідної ділянки магнітопроводу (повітряного зазору);

S – переріз відповідної ділянки магнітопроводу (повітряного зазору);

- магнітна проникність матеріалу відповідної ділянки магнітопроводу (повітряного зазору);

Провідність витоку між осердям і ярмом:

, де q – питома магнітна провідність;

A;

Тоді

;

Отже Вб;

Зі схеми заміщення випливає, що робочий потік визначається за формулою:

Вб;

Тягове зусилля зв’язане з робочим магнітним потоком залежністю:

H;

Індуктивність обмотки електромагніта:

Гн,

де Гн;

Cтала часу – відповідно с;

Переріз вікна обмотки електромагніта наближено визначається виразом:

Відповідь: Вб, H, c, Гн;

Завдання №2. Теоретичні запитання(Варіант №3)

2.1. Принцип дії та будова електромагнітних механізмів змінного струму.

У більшості випадків виконавчий пристрій систем автоматики повинен переміщатися на відстань порядку декількох міліметрів із зусиллям декілька ньютон. До таких пристроїв належать клапани, потужні виключателі (контактори), тощо. Як привід, для таких пристроів замість громіздких та дорогих електродвигунів з редукторами успішно застосовують тягові електромагніти.

На відміну від магнітних систем реле електромагніти частіше виготовляють броньового типу. Обмотка, ніби бронею, захищена корпусом, який одночасно служить і ярмом електромагніта. Конструкція електромагніта виконана так, щоб переріз магнітопровода по всій довжині магнітної лінії залишався сталим. Якір електромагніта для зменшення тертя і запобігання залипання рухається всередині тонкостінної латунної трубки. Для зменшення паразитного повітряного (немагнітного) зазору, рівного товщині трубки, передня кришка електромагніта має додатковий клапан. Збільшення площі цього клапану дозволяє магнітному потоку пройти паразитний зазор зі значно меншою індукцією, порівняно з рештою частин магнітопровода, а отже з малою втратою н.с. обмотки.

В нормальному (за відсутності струму) стані якір відводиться пружиною в крайнє положення. Як тільки струм стане рівним за значенням струму спрацювання, якір притягується до сердечника, тим самим приводячи в рух, зв’язаний з ним механізм.

Розрізняють електромагніти з плоским та конічним якорем. Проте плоский якір має тягову характеристику, яка занадто різко йде вверх, тому для її вирівнювання й застосовують конічний якір.

Тягові характеристики електромагніта з плоским та конічним якорем. зображені на рис. 3.

Тягові зусилля тягового електромагніта з плоским та конічним якорем наступні:

Провідність повітряного зазору електромагніта з конічним якорем становить:

.

Рис.3. Конічний якір (а) і порівняння тягових характеристик (б) електромагнітів з плоским (1) та конічним якорем (2)

При ідентичних перерізах і зазорах , виміряних вздовж осі, тягова характеристика конічного якоря мала б іти вище, ніж у плоского, так як . Проте подібне спостерігається лише при відносно великих зазорах (рис. (б)), коли магнітна система далека від насичення. При малих зазорах (лівіше т. А) система насичується, при чому у конічного якоря набагато сильніше завдяки меншому сумарному опору за рахунок зменшення фактичного опору зазору. Тому у конічного якоря частина н.с. обмотки, яка припадає на зазор зменшується швидше , ніж у плоского, і тягова характеристика конічного якоря 2 в області малих зазорів проходить нижче характеристики плоского якоря 1.

Час спрацювання тягового електромагніта, як правило, становить від 20 до 100 мс, і може бути змінено такими ж способами , які застосовуються і для реле.