w
=
Iw
2
G
,
δ
δ
δ
115
δ
δ
δ
δ
δ
δ
δ
0
δ
δ
δ
G
=
онда
w
— орауыштағы орам саны;
G
—
жұмыс саңылауындағы өткіз-
гіштік.
Шашырау ағынына негізделген тасқын ілінісі мынадай формула
бойынша анықталады
l
Ψ =
F ∫
w Iw
x
2
gdx = Iw
2
gI
δ
0
I I
3
онда
I
— электромагнит білігінің ұзындығы;
x
— жармадан нүктеге дей-
інгі тасқын ілінісі анықталатын арақашықтық Ψ ;
g
— меншікті магнит-
тік өткізгіш.
Ψ сомасына (7.5) формуласына өрнек қоя отырып, мынаны аламыз:
1
F
= –
dG
(
Iw
)
2
[
δ
+
d
(
gI
)
]
2
d
δ
d
δ
Өйткені өткізгішегі шашырау саңылаудағы δ-ке байланысты емес,
онда электромагниттегі арту күші
d
(
gI
)/
d
δ = 0
1
F
= –
dG
(
Iw
)
2
Егер
G
2
d
δ
(7.6)
=
f
(δ) аналитикалық тəуелділік белгілі болса, онда
dG
/
d
δ
дифференциалды табады. (7.6) өрнегіне
dG
/
d
δ мəніне саңылаудың ке-
рек δ мəнін табады. Егер
G
-ті магнит өрісінің сызықтық графигін құру
арқылы анықтаса, онда алдымен
G
якорьдің бірқатар күйіне есептеу
жүргізіледі, одан кейін
G
=
f
(δ) тəуелді графигін құрып, графикалық
дифференциалды орындайды.
Электрмагнитті клапанға жеткілікті аз саңылау кезінде
μ
S
онда
0
δ
2δ
1
μ
S
F
=
(
Iw
)
2
S 10
-7
=
π (
Iw
)
2
4
δ
2
δ
2
(7.7)
(7.7) теңдеуінен электромагниттегі даму күші МҚК квадрат орамы-
на, полюс ауданы мен кері саңылаудың ұзындық квадраты пропорцио-
нал. Есептеу жолымен алынған
F
=
f
(δ) тəуелді кестесі өзгеріссіз МҚК
7.3-суретте (қисық 7) ұсынылған.
Көріп отырғанымыздай, δ азайту өлшеміне қарай
F
күрт өседі, ал δ
= 0 жағдайында шексіз үлкен мəнді қабылдайды. Шындығында 5 нөлге
жақындағанда, магниттік тізбекте магнит өрісі өсіп, магнит өткізгішін-
де магнит потенцалының құлауы ұлғаяды, бұған қоса МҚК-ның бөлігі
ғана ауа саңылауына қойылады. (7.7) формуласын шығару кезінде біз
барлық МҚК ауа саңылауына қойылған деп есептедік.
7.3-суретте 2 қисық эксперименталды түрде алынған
F
=
f
(δ) тəуел-
116
ст
ст
F
к
δ
δ
δ
дік графигін білдіреді. 1 жəне 2 қисықтарды салыстыру көрсеткендей,
үлкен саңылауларда ағын жүйесі аз жəне біліктегі магнит потенциалы-
ның төмендеуінде оны елемеуге болатын болса, есептік жəне экспери-
менттік қисық дерлік сəйкес келеді. Электромагниттегі артушы саңыла-
удағы күш аз болғанда, түпкі мəні Fr алады.
1 жəне 2 қисықтардың айырмашылығын Максвеллдің (7.2) фор-
муласын қолдану арқылы түсіндіруге болады. δ = 0 болғанда барлық
МҚК магнит ағынының тізбек бойынша жүргізуіне жұмсалады, əрі
ағын оның магнит барлық МДС жұмсалады жүргізу магнит ағынының
тізбегі бойынша, əрі ағын оның магниттік кедергісі арқылы анықтала-
ды. Егер шашырау ағынын елемей, оны қабылдасақ,онда магнит тізбегі
барлығында өзгеріссіз қимада болып, өрістің кернеуі
H
=
Iwl
,
болады, онда
l
—
магнит өткізгіш білігінің ұзындығы.
Өрістің индукциясын қисық магниттеу арқылы, ал күшті (7.2) фор-
муласы арқылы табады. Ағынның соңғы мəні болғандықтан, онда күш
соңғы мəні жетеді.
Көптеген зерттеулер қаныққан электромагниттегі күшті есептеу
үшін (7.6) формуласын қолдануға болатынын көрсетті, бірақ
Iw
орнына
магнит потенциалының жұмыс саңылауындағы құлауын (
Iw
)
Бұл жағдайда формула мынадай түрде беріледі
қоямыз.
(
Iw
)
мəнін магнит тізбегін есептеуде табады.
1
F
= –
d G
(
Iw
)
2
2
δ
δ
2
,
(7.8)
Өйткені (7.2) Максвелл формуласы плюстер арасындағы нақты
индукцияны ескереді, сондай-ақ ол егер саңылау өрісте біркелкі жəне
вектор индукциясы полюс бетіне перпендикуляр болса аз δ-те де қол-
данылуы мүмкін.
F
(δ) саңылау күші мен
М
(α) бұрылыс бұрышы моментінің тəуел-
ділігінен нысанның полюстері жəне конструктивті орындауын өзгерту
арқылы кең шегінде өзгертуге болады (7.4-сурет). Электромагнит түр-
лерін таңдау қарсы іс-əрекет жасау күші мен қарсы іс-əрекет жасау мо-
7.3-сурет. Электрмагнит күшінің статика-
лық сипаттамасы:
1
— есептеу жолымен алынған қисық;
2
— эксперименталды қисық
117
7.4-сурет. Түрлі магнит жүйелерінің күш сипаттамалары
ментінің тəуелділігіне байланысты.
Сауыт түріндегі электрмагнитте якорьдің қозғалуынан шашырау
ағыны өзгереді, бұл саңылаудағы тасқын ілінісінің қосымша күшінің
пайда болуын тудырады. (7.5) формуласын қолдана отырып
1
F
= –
(
Iw
)
2
[
gz
2
d G
d
3
I
2
dz
δ
+
gm
3
d
3
I
2
dz
+
]
2
d
δ
dz d
δ
dz
d
δ
(7.9)
аламыз, мұнда
z
=
l - m
- δ;
m
— білік жармасының ұзындығы.
Саңылау өзгергенде m мəні тұрақты болады, сауыт түріндегі магнит
өткізгіш күші магнитті кедергінің есебінсіз мына формуламен анықта-
лады
1
F
= –
(
Iw
)
2
[
d G
δ
+
g
(
z
)
2
]
2
d
δ
I
(7.10)
(7.10) формуласын (7.5) электрмагнитті клапан формуласымен са-
лыстырсақ, сауыт түріндегі электрмагнитте шашырау ағынының есебі-
нен қосымша күш құрылғанын көруге болады. Ұзын жүрісті электро-
магниттерде сейілу тасқыны жалпы күш жартысына дейін құрылуы
мүмкін. Осындай ерекшеліктеріне қарай құрышты электрмагниттер
электромагнит якорі үлкен ағымды жəне көп күшті қажет еткен жағдай-
ларда қолданылады. Үлкен ағын кезінде бастапқы күш тек ағын шашы-
рауы кезінде ғана туады.
Егер магнит өткізгіштің потенциалы төмендесе елемеуге болмайды,
(7.8) формуласында бүкіл МҚК емес, тек жұмыс саңылауына тиесілі
118
m
m
m
Ψ
m
m
δ
m
бөлігін ғана ескеру керек. Күшті нақты есептеу үшін түрлі саңылаулар
үшін əр токтарда электрмагниттің күш сызығы өрісі графигін, ¥(i) қи-
сық құрып, содан кейін бұрын қаралған əдісті пайдалану керек.
Достарыңызбен бөлісу: |
