Рабочий цикл электромагнита

Работа электромагнита в электромагнитном механизме носит циклический характер. Это определяется тем, что якорь электро­магнита, используемого в качестве привода, совершает поступа­тельное или вращательное перемещение в ограниченных пределах, следовательно, необходимо обеспечивать его возврат в исходное положение.

Первым этапом рабочего цикла (рис.4.12) является процесс сра­батывания электромагнита. Он начинается с момента подачи пита­ния на обмотку электромагнита, когда якорь переходит из своего начального положения в конечное (рис. 4.12, а) и подразделя­ется на период трогания якоря и период движения.

В период трогания ток в обмотке электромагнита на­растает до , обеспечивающего равенство электромагнитной силы силам, противодействующим движению. После этого якорь при­ходит в движение. Время трогания , в течение которого ток на­растает до тока трогания, определяется как схемой включения об­мотки электромагнита и условиями ее питания, так и параметрами самого электромагнита и его нагрузки.

Для одного и того же электромагнита при разной нагрузке (противодействующих движе­нию силах) время трогания будет различно. Характер движения зависит от соотношения движущих (элект­ромагнитных) и противодействующих сил, а также массы движу­щихся частей, трения и т. д.

Подпись:   Рис.4.12. Рабочий цикл электромагнита: а – зависимость положения якоря от вре-мени; б – зависимость тока в обмотке электромагнита от времени В период движения  при срабатывании совершается та работа, которую должен произвести электромагнит. Ток в обмотке электромагнита в процессе движения якоря, как правило, изменяется (кривая 2, рис.4.12, б). Его изменения связаны как с процессом установления тока в обмотке, который имел бы место при неподвижном якоре (кривая 1, рис. 4.12, б), так и возник­новением противоЭДС, связанной с движением якоря.

Период движения определяет время движения при срабатывании , кото­рое совместно со временем трогания составляет время срабатывания.

После окончания перемещения якоря следует период включенного состояния, в течение которого система находится в покое, а обмотка остается во включенном состоянии. В начальной стадии этого периода ток в обмотке электромагнита нарастает до установившегося значения (кривая 3, рис. 4.12, б), после чего, если не изменяются напряжение питания и сопротив­ление обмотки, ток остается неизменным.

Длительность включенного состояния зависит от требований эксплуатации электромагнита. Температура нагрева, которой достигает обмотка электромагнита в процессе включенного состояния, не должна превосходить допус­тимого значения.

Процесс возврата якоря в исходное состояние, так же как и срабатывание, происходит двумя ступенями. Сначала при отключении обмотки ток спадает до значения  тока отпускания , при котором электромагнитная сила становится равной силе, стре­мящейся возвратить якорь в исходное положение. Длительность этого процесса характеризуется промежутком времени  , зави­сящим от нагрузки, условий отключения обмотки и от задержива­ющего действия вихревых токов в массивных частях электромаг­нита и короткозамкнутых контурах, если такие имеются. Переме­щение подвижных частей в исходное положение происходит в те­чение времени  , которое зависит от ряда факторов и, в первую очередь, от величины отбрасывающих якорь усилий.

Время отпус­кания и время движения в процессе возврата составляют время возврата .

Цикл работы электромагнита завершается периодом от­ключенного состояния, в течение которого обмотка электромагнита остается обесточенной и происходит ее охлаждение.

Adblock
detector