Главная Электромагнитные устройства



механически связанных с ним подвижных частей; g -ускорение свободного падения.

При работе ЭМУ и встроенного в него ЭМ в условиях повышенной вибра-ции согласование характеристик должно обеспечивать равенство Р(б) = п

= <р[ Pi + mg(\+n), где п -кратность линейных перегрузок. «=

В зависимости от назначения ЭМ и конкретных требований к ЭМ и ЭМУ изменение (формирование) тяговых характеристик производят с целями: повышения начальных тяговых сил ЭМ; снижения или повышения конечных тяговых сил; получения линейных тяговых характеристик; уменьшения или увеличения кинетической энергии движущегося якоря и связанных с ним подвижных частей; повышения или снижения быстродействия ЭМ и др.

При встраивании ЭМ в ЭМУ, определении требуемой тяговой характеристики ЭМ должны учитываться следующие факторы [82, 83, 131]:

для уменьшения энергии удара якоря и связанных с ним подвижных частей о стоп или другие опорные поверхности и снижения износа сопрягаемых поверхностей, образования наклепа, шума и тому подобное превышение тяговой характеристики ЭМ над характеристикой противодействующих сил ЭМУ (Кр) на всем ходе якоря не должно быть завышенным. Оно должно обеспечивать надежную работу ЭМ в составе ЭМУ при наиболее тяжелых условиях эксплуатации;

с точки зрения габаритных размеров ЭМ, его экономичности, уменьшения запасаемой кинетической энергии и других показателей выгодно иметь минимально возможный из конструктивных соображений ход якоря, а необходимое при этом тяговое усилие определять из значения требуемой механической работы Р=Л/б;

в ЭМ с втяжным и дисковым якорями различных форм стопа и исполнений тяговые усилия зависят от их диаметра в большей степени, чем от длины (от D в кубической степени, от Z. в квадратичной). Наиболее удачное конструктивное оформление ЭМ обеспечивается при соотношениях L/D = 0,7...\,8 для втяжных ЭМ и 0,4...0,8 для ЭМ с дисковыми якорями.

Формирование желаемых тяговых характеристик ЭМ [131] осуществляется:

конструктивными способами: выбором формы взаимодействующих поверхностей рабочего зазора, выполнением магнитной системы с изменяемой геометрией, подвижными частями (якорем или стопом), без магнитопровода;

выбором формы взаимодействующих поверхностей якоря и охватывающего его фланца, применением вставок из магнито-твердых материалов;

механическими способами: применением механических передаточных средств, предварительным свободным разгоном якоря и подвижных частей, использованием упругой связи якоря с нагрузкой;

электрическими способами: форсированием пускового тока, изменением тока в обмотке, импульсным питанием обмотки, комбинированным питанием переменным и постоянным токами.

8.4.2. Способы повышения начальных тяговых сил

Электрические способы. Они предусматривают повышение МДС в пусковом режиме из-за форсирования - увеличения потребляемой мощности (напряжения питания) путем применения специальных схем включения, ЭМ с пусковой обмоткой и др. (см. § 10.4).




Рис. 8.3. Характерные тяговые характеристики ЭМ с ферромагнитным шунтом

ГКонструктивные способы. Они направлены на рациональное использование создаваемой МДС, повышение КПД, снижение потерь МДС в стали, нерабочих паразитных зазорах, снижение потоков рассеяния, потерь на трение, а также на использование различных принципов и явлений

(см. гл. И).

Выбор рационального типа ЭМ и формы стопа, выполнение квазиоптимальных соотношений основных размеров ЭМ, соотношений габаритных размеров, учет рекомендаций по выбору значений магнитной индукции, параметров катушки, паразитного зазора, немагнитной прокладки, применение внутреннего воротничка, место расположения рабочего зазора епособству-

ют рациональному использованию МДС, повышению КПД, максимальным значениям развиваемых тяговых сил.

Эффективным способом повышения начальных тяговых сил является применение ФМШ (§ П.2). Изменением угла конуса и других размеров ФМШ можно в широких пределах изменять тяговую характеристику ЭМ (рис. 8.3): по сравнению с тяговой характеристикой ЭМ с плоским стопом без ФМШ (штриховая линия /) можно в несколько раз повышать начальное тяговое усилие (рис. 8.3, кривые 2, 3, 4, 5), существенно уменьшать конечную силу ЭМ кривые 3, 4), обеспечивать достаточно протяженный линейный или даже горизонтальный участок тяговой характеристики (кривые 5, 4), создавать характерный «провал» тяговой характеристики (кривая 3) вплоть до нулевого значения тягового усилия при некотором диапазоне промежуточных значений ходов якоря (кривая 2-6), получать колоколообразный вид тяговой характеристики (кривая 2).

Рассмотрим другие наиболее интересные конструктивные решения, способствующие повышению начальных тяговых сил ЭМ.

I. На рис. 8.4 показаны примеры конструкций ЭМ, начальные тяговые силы которых повышаются в результате уменьшения начальных воздушных зазоров (повышения их магнитных проводимостей) при неизменных значениях требуемых ходов якоря.

В ЭМ (рис. 8.4, а) стоп выполнен в виде телескопических элементов 1-~ 3 из ферромагнитного материала, подвижных относительно друг друга. Такое исполнение существенно (в несколько раз) уменьшает начальный рабочий зазор бя ... 6i<6h, вследствие чего увеличиваются проводимость рабочего зазора при срабатывании и начальное тяговое усилие. Выбором числа, формы, конструкции и материала элементов 1-3 можно изменять тяговую характеристику ЭМ. Недостаток конструкции-сложность и недостаточная эксплуатационная надежность.

В ЭМ (рис. 8.4,6) якорь 1 выполнен составным-снабжен подвижной втулкой 2 из ферромагнитного материала, имеющей радиальную прорезь 3. Перемещение втулки 2 относительно якоря 1 в осевом направлении ограничивается Штифтом 4 из немагнитного материала. При включении ЭМ втулка 2 переме-





3 *


Рис. 8.4. Конструктивные решения, способствующие повышению начальных тяговых сил ЭМ:

а - телескопический стоп; б - составной якорь с подвижной втулкой; в, г - с дополни-ггельным якорем; д - с основным и промежуточным якорем; е - с дополнительной ферромагнитной втулкой; SIC -с ферромагнитным кольцом; э~с ферромагнитным полукольцом; и -со скошенным выступом сердечника и отверстием в якоре; к - взаимопереме-щающнмнся пластинами; л - якорь в виде системы рычагов



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 [75] 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116


0.017