NAM CHÂM ĐIỆN ,CHƯƠNG 5g

Đăc tính lực hút điện từ của các nam châm điện từ biểu diễn các quan hệ giữa lực hút điện từ và hành trình phần ứng của nó (khe hở không khí làm việc) Fh= f(δ) khi điện áp (hoặc dòng điện) của cuộn dây là hằng U=const (T=const) . Đặc tính này được tính toán và dựng theo các phương pháp sau: 1/ Tính và dựng lực hút điện theo các đặc tính lực: Đặc tính lực biểu diễn quan hệ giữa lực điện từ và các sức từ động của cuộn dây khi khe hở không khí...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
NAM CHÂM ĐIỆN ,CHƯƠNG 5g TÍNH VÀ DỰNG CÁC ĐẶC TÍNH LỰC HÚT ĐIỆN TỪ: Đăc tính lực hút điện từ của các nam châm điện từ biểu diễn các quanhệ giữa lực hút điện từ và hành trình phần ứng của nó (khe hở không khílàm việc) Fh= f(δ) khi điện áp (hoặc dòng điện) của cuộn dây là hằngU=const (T=const) . Đặc tính này được tính toán và dựng theo các phươngpháp sau: 1/ Tính và dựng lực hút điện theo các đặc tính lực: Đặc tính lực biểu diễn quan hệ giữa lực điện từ và các sức từ động củacuộn dây khi khe hở không khí là hằng Fh= f(θcd) khi δ=const. Phương phápnày được trình bày ở hình H5-22. Số đặc tính lực cần thiết nên chọn theo số các điểm đặc trưng của cácđặc tính cơ (phản lực) và không được ít hơn 3, 4 đường đặc tính, trong đóbắt buộc phải có 2 đường đặc tính ứng với các giá trị đầu và cuối của khe hởlàm việc δ max và δmin. Từ các lực cơ ( phản lực ), tính từ thông cần thiết Φ đi ở khe hở làm việc, sau đó tìm sức từ động θi cần thiết để tạo nên lực hút Fhi.Bằng cách này, tìm các điểm khác nhau và dựng họ đặc tínhlực. Các điểm từ 1 tới 4 của tungđộ đặc tính phản lực (H5-22b) chiếusang đồ thị bên trái (H5-22a) cho cắtcác đường đặc tính lực tương ứng tạicác điểm 1’ và 4’. Sức từ động lớnnhất cần cho điểm tới hạn là điểm 2’, đó chính là sức từ động tác độngcủa cuộn dây θtđ. Qua điểm 2’, kẻđường thẳng song song với trụctung. Chiếu các giao điểm này vớicác đường đặc tính lực qua đồ thịphía phải, cắt tung độ của các khehở tương ứng tại các điểm 5,6,7.Qua các điểm trên và điểm 2, dưngđường cong đó chính là đặc tính lựchút của nam châm điện với lực tớihạn tại điểm 2 khi khe hở ở vị trí tớihạn δth. Khi phần ứng nhả, từ điểm 4kẻ đường thẳng song song với trục H5-22: Dựng họ đặc tính lực (a) và dựng đặc tính lực hút (b)hoành, đến khi cắt đường đặc tínhlực δth tại điểm 4’. Từ 4’, kẻ đườngthẳng song song với trục tung, cắttrục hoành tại điểm δnh và cắt cácđường đặc tính lực tại các drr tươngứng. Từ các điểm này , chiếu sangđồ thị bên phải,sẽ có các giao điểmvà qua các giao điểm đó, vẽ đườngđặc tính lực nhả Fnh . Bằng cáchtương tự có thể dựng đặc tính lựchút với sức từ động của cuộn dây ởchế độ định mức và các chế độ khác. 2/ Tính và dựng đặc tính lực hút theo quan hệ giữa từ thông ở khehở làm việc và sức từ động của cuộn dây: Phương pháp này được trình bày ở H5-23. Số đường cong cần thiết khi δ= const nên chọn theo số điểm dặc trưngcủa đặc tính phản lực, nhưng không ít hơn 3, 4 đường, trong đó ít nhất phảicó 2 đường ứng với δmax và δmin .Để dựng họ đặc tính Φδ1và θ, điểm tính toán đầu tiên : điểm 1 tren đườngcong cho từ thông ứng với δth = const . Sức từ động ứng với cuộn dây ởtrạng thái tác động cho nam châm điện là θtđ. Qua điểm Φδ1, kẻ đường thẳngsong song với trục tung, cắt họ đường cong tại các điểm . Tung độ độ củacác điểm trên chính là từ thông ở khe hở làm việc với những trị số tươngứng . Thay các trị số từ thông này vào các công thức tính lực hút điện từ (bằng phương pháp cân bằng năng lượng, hoặc công thức Macxoel ) sẽ thuđược lực điện từ tương ứng. H5-23 : a>Họ đặc tính của từ thông ở khe hở làm việc và sức từ động của cuộn dây. b>Cách dựng đặc tính lực hút. D- THỜI GIAN TÁC ĐỘNG VÀ THỜI GIAN NHẢ : 1/ Khái niệm chung: Quãng thời gian từ khi bắt đầu đưa tín hiệu vào cuộn dây nam châmđiện đến thời điểm phần ứng thôi chuyển động được chia làm 2 thành phần :thời gian khởi động tkđ -đến thời gian phần ứng bắt đầu chuyển động và thờigian chuyển động tcđ -đến thời điểm phần ứng phần ứng ngừng chuyển động. Ứng với quá trình nhả - thời gian nhả tnh . ttđ = t’kđ + t’cđ ; tnh = t”kđ + t”cđ ; (5-41) Dựa vào thời gian ttđ và tnh có thể chia nam châm điện ra các loại : - Loại tác động bình thường : ( 0,03  0,158 ) -với loại này, trong quátrình thiết kế không cần dùng những biện pháp đặc biệt để thayđổi thời gian tác động. - Loại tác động nhanh (đến 0,05s). - Loại tác động chậm ( lớn hơn 0,15s). Với 2 loại dưới cần phải có những biện pháp đặc biệt trong thiét kế. Trong quá trình đóng, ngắt, dòng điện thay đổi, từ thông thay đổi nêndòng điệnn xoáy xuất hiện trong các phần của mạch từ làm tăng thời gian tácđộng và thời gian nhả của nam châm điện. Với những nam châm điện loạitác động bình thường, dòng điện xoáy có thể coi không ảnh hưởng đến quátrình tác động, còn khi nhả nếu cần tính toán chính xác sẽ phải tính cả ảnhhưởng của dòng điện xoáy. 2/ Thời gian tác động : ttđ = tkđ’ + t’cđ a>Thời gian khởi động : t’kđ phụ thuộc rất nhiều vào mức độ bão hoà của mạch từ. -Trường hợp mạch từ không bão hoà. Lúc này từ thông tỷ lệthuận với dòng điện trong cuộn dây I, vì vậy thời gian khởi độn ...