Несимметричная магнитная цепь

Цели работы:

Разработка усовершенствованной методики расчета разветвленной несимметричной магнитной цепи Ш-образного электромагнита

Ш-образная магнитная цепь
без шунта

Ш-образная магнитная цепь
с шунтом

Объект исследования

Модель и расчетные данные магнитной цепи

F=840 А;
lc=50 мм;
dc=16 мм;
dп=27 мм;
hп=3 мм;
а=ая=3

Существующая методика расчета магнитной цепи

Разбиение магнитной цепи на участки.
Расчет магнитных проводимостей

Кривые намагничивания Фδ = f(F)

Расчет потоков.

F, [A]

Ф, [Вб]

Ф1полн=1,5·10-4
Ф2=0,35·10-4
Ф3=1,22·10-4

Ф1

Ф2

Ф3

Расчеты магнитных проводимостей и проводимости рассеяния.
Проводимость рабочего зазора:

Проводимость

Проводимость дополнительного рабочего и
не рабочего технического зазоров.

δ = 3,5 мм
Δ

δ = 0,1 мм

δ = 1,5 мм

δ = 2,5 мм

δ =

δ = 0,1 мм

δ = 1,5 мм

δ = 3,5 мм

Примеры построения

Для рабочего зазора δ=3,5 мм
Λ1=3,803·10-7; Λ2=1,27569·10-7 [Гн] - рабочие зазоры;
Λ3=6,236·10-7 [Гн]

Расчеты кривых намагничивания магнитной цепи.
; ; ;

Ф1=1,929·10-4 ; Ф2=3,276·10-5; Ф3=1,601·10-4

Кривые намагничивания
Фδ = f(F)

Расчет потоков.

F, [A]

Ф, [Вб]

Ф1полн=1,5·10-4
Ф2=0,35·10-4
Ф3=1,22·10-4

Ф1

Ф2

Ф3

Недостатки методики

Коэффициенты рассеяния для различных ветвей считаются одинаковыми.
Кривые намагничивания ветвей рассчитываются

Усовершенствованная методика расчета магнитной цепи

Разбиение Ш-образной магнитной цепи на две

Расчет магнитных проводимостей и проводимостей рассеяния.

проводимости рабочих зазоров в левой и

Для рабочего зазора δ=3,5 мм

проводимости рабочих зазоров в левой и правой

Расчет коэффициентов рассеяния на участках.

σ1'= σ2'= σ3'= σ10'= σ11'=1
σ6'=

Расчеты кривых намагничивания магнитных цепей.

Таблица для построения кривой намагничивания:

Таблица для построения кривой намагничивания:

F, [A]

Ф, [Вб]

Расчет потоков.

Ф1=1,63·10-4 [Вб]
Ф2=0,22·10-4 [Вб]
Ф3=1,41·10-4 [Вб]
Ф=1,5·10-4 [Вб]

Кривые намагничивания для различных зазоров

δ = 3,5 мм

δ = 2,5 мм

δ

Кривые намагничивания по усовершенствованной методике для различных зазоров

мм

мм

мм

мм

F, [A]

Ф, [Вб]

Влияние длины зазора на магнитные потоки

δ, [мм]

Ф, [Вб]

δ = 3,5 мм

δ = 1,5 мм

δ = 0,1 мм

Сравнение результатов

Исследование влияния магнитного шунта на электромагнитное усилие в дополнительном рабочем

Зависимость проводимости без шунта и
с шунтом от величины зазора.

Зависимость производной

Тяговое усилие в дополнительном рабочем зазоре с шунтом

δ, мм

P, Н

Выводы:

Разработана усовершенствованная методика несимметричной разветвленной Ш-образной магнитной цепи;
Приведены примерные расчеты магнитной