Elektromıknatıs 380 volt direnç. Güçlü bir elektromıknatıs nasıl yapılır

Bölüm 21

ELEKTROMANYETİK AKTÜATÖRLER

§ 21.1. Elektromanyetik aktüatörlerin amacı

Otomasyon sistemlerindeki aktüatörler, bu nesnenin çıkış değerinin gerekli değerini elde etmek amacıyla kontrol nesnesi üzerinde doğrudan etkisi olan çeşitli düzenleyici kurumları harekete geçirmek (yani tahrik etmek) için tasarlanmıştır. Çok çeşitli düzenleyici kurumlar vardır: sıvı ve gaz tedarikini değiştirmek için boru hatlarına damperler, vanalar, kapılar ve musluklar monte edilir; kaldırma ve taşıma cihazlarında bunlar çeşitli kontaktörler, kaplinler, frenler, hız değiştiricilerdir; aydınlatma ve ısıtma elektrik tesisatlarında bunlar çeşitli anahtarlama cihazlarıdır.

Düzenleyici kurumları etkilemek için mekanik iş yapılması gerekir: vanayı veya vanayı çevirin, kaplinin iki yarısını bağlayın, dişliyi dişli kutusu mili üzerinde hareket ettirin, kontakları kapatın vb. Aktüatörün giriş sinyali elektriksel sistemler otomasyon elektrik veya voltaj ve çıkış sinyali - mekanik hareket.

Dönüştürmek elektrik enerjisi Mekanik kısım elektromıknatıslardan ve elektrik motorlarından oluşur. Bu bölümde sadece elektromanyetik eyleyiciler ele alınacaktır. Elektrik motorları elektrikli makinelerdir ve uygun derste incelenir. Düzenleyici bir kurum için bir tahrik geliştirme sorunu gündeme geldiğinde neredeyse her zaman iki seçenek arasında bir seçim yapılması gerektiği unutulmamalıdır: bir elektromıknatıs veya bir elektrik motoru. Bir elektromıknatısın ana avantajı tasarımının basitliğidir. sen Elektrik motorunun daha fazla avantajı vardır: yüksek verimlilik, herhangi bir hıza ve harekete ulaşma yeteneği. Ancak bu avantajlar yalnızca göreceli olarak ortaya çıkıyor karmaşık sistemler otomasyon ve sürekli çalışma sırasında. Küçük hareketlere (birkaç milimetre) ve kuvvetlere (birkaç onlarca ila yüzlerce Newton) ihtiyaç duyulursa, elektromıknatıslar dişli kutusu olan bir elektrik motorundan daha karlıdır.

İÇİNDE önceki bölümler olarak kullanılan elektromıknatıslar bileşen elektromanyetik röleler ve kontaktörler. Bu bölüm şunları kapsayacaktır: Genel Konular elektromıknatısların sınıflandırılması, hesaplanması, tasarımı, otomasyon sistemlerinin çalıştırıcı elemanları olarak kullanılması.

§ 21.2. Elektromıknatısların sınıflandırılması

Sargıdaki akımın türüne bağlı olarak, elektromıknatıslar doğru ve alternatif akım elektromıknatıslarına ve çalışma hızına göre yüksek hızlı, normal ve yavaş etkili olarak ayrılır. Elektromıknatıslar amaçlarına göre sürme ve tutma olarak ikiye ayrılır.

Elektromıknatısları sürün Mekanik işleri gerçekleştirmek için kullanılır. Güç uygulandığında çeşitli aktüatörleri hareket ettirirler: valfler, iticiler, damperler, makaralar, demiryolu anahtarları. Röle ve kontaktör kontaklarını, yazdırma ve delme cihazlarını hareket ettirirler. Bu işi yapabilmek için elektromıknatısların belirli bir miktar kuvvete ve harekete dayanacak şekilde tasarlanması gerekir.

Elektromıknatısların tutulması Hareket etmeye değil, yalnızca ferromanyetik parçaları tutmaya yararlar. Örneğin hurda demirin kaldırılmasında kullanılan elektromıknatıs sadece onu tutar ve hareket kaldırma vinci tarafından gerçekleştirilir. Bu durumda elektromıknatıs yalnızca vinç kancası görevi görür. Metal işlemede iş parçasını makineye sabitlemek için elektromanyetik plakalar kullanılır. Elektromanyetik kilitler de bilinmektedir. Tutma elektromıknatısları iş yapmadıkları için yalnızca belirli bir kuvvet için tasarlanmıştır. Bazı durumlarda, elektromıknatısın iki bobini vardır: biri, daha güçlü olanı armatürü hareket ettirmek için kullanılır, diğeri ise yalnızca armatürü çekilmiş konumda tutmak için kullanılır.

Çok çeşitli özel amaçlı elektromıknatıslar vardır. Televizyon ve hızlandırıcılarda elektron ışınlarını odaklamak için kullanılırlar. temel parçacıklar, çeşitli ölçüm cihazlarında, tıbbi ekipmanlarda vb.

Tasarımlarına göre valfli (döner), lineer ve enine hareketli elektromıknatıslar bulunmaktadır. Kapak elektromıknatısların küçük bir armatür hareketi vardır (birkaç milimetre) ve büyük bir çekiş kuvveti geliştirirler.

Basit elektromıknatıslar büyük bir armatür strokuna ve daha yüksek hıza sahiptir; boyutları valf olanlardan daha küçüktür. Genellikle bir solenoid (ferromanyetik bir çubuğu çeken silindirik bir bobin) biçimindedirler, bu nedenle bazen solenoid elektromıknatıslar olarak adlandırılırlar.

Pirinç. 21.1. Elektromıknatısların tasarım diyagramları için seçenekler

Çeşitli tasarımlarŞekilde elektromıknatıslar gösterilmektedir. 21.1. Çok çeşitli olmalarına rağmen (bu şekilde tüm olası tasarımlar gösterilmemiştir), hepsi bir bobinden oluşur. 1, armatür (hareketli manyetik devre) 2, sabit manyetik devre (çekirdek 3 ve boyunduruk 4). Ayrıca çeşitli yaylar, sabitleme, sabitleme ve iletme parçaları ve bir mahfazaya sahiptirler. Manyetik devrenin tasarımına göre açık devreli elektromıknatıslar ayırt edilir (Şekil 21.1, d,f) ve kapalı bir manyetik devre (Şekil 21.1, a, b, c, d, g, h). Manyetik çekirdeğin şekline göre U şeklinde, W şeklinde ve silindirik manyetik çekirdeklere sahip elektromıknatıslar ayırt edilir.

Elektromıknatısların manyetik çekirdekleri doğru akım Genellikle yumuşak manyetik malzemelerden katı olarak yapılırlar: geleneksel yapısal çelikler ve düşük karbonlu elektrik çelikleri. Son derece hassas elektromıknatıslar, permalloydan (nikel ve kobaltlı demir alaşımları) yapılmış manyetik bir çekirdeğe sahiptir. Yüksek hızlı elektromıknatıslarda azalma eğilimi gösterirler. girdap akımları elektrik mühendisliği silikon çeliklerinin artırıldığı elektrik direnci ve lamine (bileşik) bir manyetik devre.

Kayıpları azaltmak için girdap akımları elektromıknatısların manyetik devresi alternatif akım 0,35 veya 0,5 mm kalınlığındaki yalıtımlı plakalardan birleştirilir (karıştırılır). Kullanılan malzeme sıcak haddelenmiş ve soğuk haddelenmiş silisli çeliktir. Manyetik devrenin lamine edilmesi zor olan tek tek parçaları 2-3 mm kalınlığında katı malzemeden yapılmıştır.

Elektromıknatıs bobinleri tasarım olarak çerçeveli veya çerçevesiz, kesit olarak ise yuvarlak veya dikdörtgen olabilir. Çerçeve bobininin teli, yalıtım malzemesinden (textolite, getinax, plastik) yapılmış bir çerçeveye sarılır. Çerçevesiz bir bobinin teli, doğrudan yalıtım bandıyla sarılmış bir göbeğe veya özel bir şablona sarılır. Şablon üzerine yapılan bobinin sağlamlığını sağlamak için bantla sarılır (yastıklı) ve bileşik vernikle emprenye edilir. Makaralar genellikle sarılır bakır kablo Elektromıknatısın amacına ve çalışma koşullarına göre seçilen yalıtım ile.

Bağlantı yöntemine bağlı olarak seri ve paralel bobinler ayırt edilir. Paralel bobinler var Büyük sayı döner ve ince bir tel ile sarılır. Genellikle tam şebeke voltajında ​​​​açılırlar. Seri bobinler kalın telden ve az sayıda sarımdan yapıldıklarından nispeten düşük dirence sahiptirler. Böyle bir bobinin akımı, direnciyle belirlenmez, ancak bobinin seri olarak bağlandığı cihazlara bağlıdır.

Uzun süreli, kısa süreli ve aralıklı çalışma için tasarlanmış elektromıknatıslar da vardır.

§ 21.3. Bir elektromıknatısın tasarım hesaplama prosedürü

Elektromıknatısın hesaplanması için ilk veriler genellikle gerekli çekiş kuvvetidir. Fe, armatür hareketi (veya dönme açısı) ve besleme voltajı U. Ayrıca tasarım özellikleri elektromıknatısın çalışma modunu ve çalışma koşullarını gösterir. Gerekli hız, boyutlar, ağırlık ve maliyet belirtilebilir.

Hesaplama sonucunda elektromıknatısın tasarımının, manyetik çekirdeğin malzemesinin seçilmesi, manyetik çekirdek ve bobinin geometrik boyutlarının ve sargı verilerinin belirlenmesi gerekmektedir.

Tasarım hesaplamasının ilk aşamasında, konsepti kullanarak elektromıknatısın tasarımını seçmek gerekir. tasarım faktörü A. Bu değer çekiş kuvvetine ve armatür strokuna bağlı olarak belirlenir:

nerede - N'de; - cm olarak

İleriye doğru hareket eden solenoid tipi bir elektromıknatıs kullanıldığında; ile - konik ayakla düz ileri; ile - düz durdurma ile düz ileri; 2.6'da<<26 - с поворотным якорем клапанного типа.

Elektromıknatısın şekli, gerekli çekiş özellikleri dikkate alınarak seçilir. İncirde. 21.2 tipik çekişi gösterir

Elektromıknatısların özellikleri. Düz çekiş özelliğine sahip olunması gerekiyorsa 1, o zaman ileri vuruşlu bir elektromıknatıs kullanılmalıdır, eğer 2 - valf solenoidi. W şeklindeki elektromıknatıs (5) öncelikle alternatif akım devrelerinde kullanılır.

İkinci aşamada indüksiyon seçilir ve manyetik devrenin kesiti belirlenir.

Armatürün çekici kuvveti esas olarak hava boşluğundaki manyetik akı tarafından oluşturulur. Bu nedenle tasarım hesaplamalarında başıboş akışların çekiş kuvveti üzerindeki etkisi genellikle dikkate alınmaz. Çalışma havası aralığındaki optimum manyetik akı ve indüksiyon çok geniş sınırlar dahilinde olabilir ve çekiş kuvveti ile strok arasındaki ilişkiye, yani tasarım faktörüne bağlıdır. A.İncirde. Şekil 21.3, üç elektromıknatıs tasarımı için (düz durdurmalı, konik durdurmalı ve valf tipi) indüksiyonun tasarım faktörüne bağımlılığını göstermektedir. Seçildikten sonra kutup parçasının kesit alanı bu indüksiyon eğrilerinden belirlenebilir. Çekiş kuvvetini boşluktaki indüksiyonla ve kutup parçasının kesitiyle ilişkilendiren formülü (17.13) hatırlayalım. Çekirdeğin çapını belirlerken, öncelikle çelikteki indüksiyonu ve dağılmayı belirtmek gerekir. manyetik sistemin katsayısı. Güçlü elektromıknatıslar için içeriye, küçük manyetik röle sistemleri için ise içeriye alınır. Dağılım katsayısı Küçük armatür vuruşları için daha küçük değerler, birkaç santimetrelik hareketler için daha büyük değerler alınır. Çekirdeğin kesiti formülle belirlenir

Boyunduruğun kesiti genellikle çekirdeğin kesitine eşit olarak alınır ve armatürün kesiti daha küçüktür:

Pirinç. 21.3. Elektromıknatıs boşluğundaki indüksiyonun ve bobinin boyutlarının tasarım faktörünün değerine bağımlılığı

gerekli çekiş gücü. Çekiş kuvvetinin oluşturulmasında yer almayan MMF'nin bobinin toplam MMF'sine oranı olan katsayıyı tanıtalım. Daha sonra hava boşluğunun iletkenliğini varsayarak bobinin toplam MMF'sini belirleriz:

Seçilen manyetik çekirdek malzemesi için mıknatıslanma eğrileri kullanılarak manyetik devre hesaplanırken iyileştirilebilir.

Bobinin sarım boşluğunun yüksekliğinin oranı onun Genişlik genellikle tasarım faktörüne göre seçilir (Şekil 21.3'teki alt eğri). Bobinin ısıtma koşullarına göre belirli bobin boyutları seçilir. Bu, izin verilen sıcaklığı belirleyen çalışma modunu, ısı transfer katsayısını, doldurma faktörünü etkileyen sarma yöntemini ve tel yalıtımını dikkate alır. Ek olarak, besleme voltajının düşürülme olasılığının da hesaba katılması gerekir.

Bu faktörler dikkate alınarak bobin sarım alanının genişliği formülle belirlenir.

Bobinin boyutlarını bilerek, elektromıknatısın manyetik devresinin tüm boyutlarını belirlemek mümkündür: çekirdeğin ve boyunduruğun yüksekliği, aralarındaki mesafe vb.

§ 21.4. AC elektromıknatısların hesaplanmasının özellikleri

İÇİNDE Alternatif akım elektromıknatıslarında, manyetik devredeki indüksiyon sinüzoidal bir yasaya göre değişir. İndüksiyonun maksimum (genlik) değeri, etkin değerden birkaç kat daha büyük olduğundan ve çekiş kuvvetinin büyüklüğü, indüksiyonun karesiyle orantılı olduğundan, manyetik devrenin aynı doygunluk derecesine sahip bir alternatif akım elektromıknatısı, yarı yarıya gelişir. çekiş kuvvetinin değeri. Bu nedenle alternatif akım elektromıknatısının tasarım faktörünü belirlerken çekme kuvvetinin değerinin iki katı alınır."

Bobin sarma alanının yüksekliği ve genişliği arasındaki optimum oranlar t =H/A DC elektromıknatıslardan daha küçük olduğu ortaya çıktı. Bu nedenle AC elektromıknatısların bobinleri daha kısa ve daha kalın olacaktır. Daha kısa bir bobin, çekirdek uzunluğunu ve hacmini azaltır, bu da histerezis ve girdap akımlarının neden olduğu çelik kayıplarının azalmasına neden olur. Bu kayıplar DC elektromıknatıslarda mevcut değildi. Orada, küçük kalınlığından dolayı bobin dönüşünün ortalama uzunluğunu azaltarak bakırdaki kayıpları azaltmaya çalıştılar. AC elektromıknatıslarda toplam kayıpları (hem bakır hem de çelikte) azaltmak için çaba gösterilmelidir.

Elektromıknatısların daha hassas bir hesaplamasını yaparken, kaçak akıları ve çalışmayan boşluklarda ve çelikte MMF'deki düşüşü hesaba katmak gerekir. Ek olarak, AC elektromıknatıslarda manyetik çekirdekteki histerezis ve girdap akımlarından kaynaklanan kayıpların hesaba katılması gerekir.

Bu kayıplar besleme frekansı, manyetik devrenin kütlesi ve indüksiyonun karesi ile orantılıdır. Bir elektromıknatısın manyetik devresinde kullanılan malzemeler için referans kitaplarında birim kütle başına spesifik kayıplar (sac kalınlığına ve frekansa bağlı olarak) verilmektedir.

AC elektromıknatıs sargısının dönüş sayısı

(21.7)

Telin çapı, ısıtma açısından izin verilen akım yoğunluğuna göre belirlenir. Bu durumda akım, çelikteki kayıplar dikkate alınarak belirlenir:

çelikteki kayıp akımı nerede; -mıknatıslanma akımı.

Değerleri ve elektromıknatısın elektriksel eşdeğer devresi kullanılarak belirlenebilir (Şekil 21.4). Diyagramda aşağıdaki tanımlar kullanılmıştır: - sargının aktif direnci;

Çalışma akışına karşılık gelen endüktif reaktans; - kaçak akıya karşılık gelen endüktif reaktans; - histerezis ve girdap akımlarından dolayı manyetik devredeki kayıpların neden olduğu aktif direnç.

Sargının aktif direncindeki voltaj düşüşünü ve kaçak akıyı ihmal edersek, kayıp akım

(21.9)

Çalışma manyetik akısını oluşturan mıknatıslama akımı MMF () tarafından belirlenir. Çelik ve çalışmayan boşluklardaki MMF'deki düşüşü ihmal edersek, o zaman

nerede etkili çalışma aralığındaki alternatif manyetik akının değeri; -çalışma aralığının manyetik iletkenliği.

Kısa devre dönüşlü bir elektromıknatısın ön hesaplaması, bu dönüşün koruma etkisi dikkate alınmadan gerçekleştirilir. Kısa devreli bir dönüşün parametrelerinin doğru hesaplanması oldukça karmaşıktır. Pratikte, elektromıknatısın yaklaşık olarak kutuplarını kaplayacak şekilde bakır veya pirinçten yapılır. W şeklinde bir manyetik devre ile kısa devreli bir dönüş 3 ortada bulunur (Şekil 21.5, A) veya en dıştaki çubuklarda (Şekil 21.5, B). MIS serisinin yaygın olarak kullanılan elektromıknatısları orta çubukta bir bobin ile yapılır. Armatürler ve çekirdek arasındaki çalışmayan boşlukta MMF'deki düşüşü azaltmak için 2 sözde yaka var 5. MIS serisi elektromıknatısların nominal çekiş kuvveti, 15-30 mm armatür stroku ile 15 ila 120 N arasında değişmektedir. Mekanik aşınma direnci yaklaşık 10 6 açma-kapama döngüsüdür.

Dış çubukların dönüşleri ile (Şekil 21.5, B) ED serisinin uzun stroklu elektromıknatısları üretildi. T şeklinde bir çapaları vardır 1. Çekiş kuvveti cos her üç çubukta da verilmiştir, yani. manyetik devre üç çalışma boşluğu içerir. ED serisi elektromıknatısların çekiş kuvveti, 40 mm'ye kadar maksimum armatür hareketi ile 250 N'ye ulaşır. Sargıya akım uygulandığında elektromıknatıslar tetiklenir 4.

§ 21.5. Elektromanyetik kaplinler

Elektromanyetik kavrama, motor torkunu çalıştırma mekanizmasına iletmek için tasarlanmıştır. Kaplin iki parçadan oluşur: kapalı bir manyetik sistem oluşturan tahrik eden ve tahrik edilen. Kaplin ferromanyetik malzemelerden yapılmıştır ve bir veya daha fazla alan sargısına sahiptir.

Ayırt etmek sürtünme kaplinler ve asenkron(indüksiyon) kaplinler. Sürtünmeli kavramalarda dönüş, elektrik motor miline monte edilen tahrik parçası ile çalıştırma mekanizmasının mili boyunca kama veya kama üzerinde hareket edebilen tahrik edilen parça arasındaki sürtünme kuvveti nedeniyle iletilir. Uyarma sargısına akım verildiğinde, bir manyetomotor kuvvet oluşturulur ve kaplinin hareketli kısmı sabit olana doğru bastırılır. Bu kavrama bir elektromıknatıs gibi çalışır. Önemli torkları iletmek için çok diskli elektromanyetik kaplin tasarımları kullanılır. Hem tahrik hem de tahrik edilen millerde, MMF'nin etkisi altında birbirine çekilen ve yüzeylerinin sürtünmesi nedeniyle dönmenin iletildiği birkaç çelik disk vardır. Sürtünmeli kavramaların temas eden yüzeyleri, sürtünme katsayısı çeliğinkinden 3-4 kat daha yüksek olan özel bir malzemeden - Ferrado alaşımından yapılmıştır.

Sabit bir elektromıknatıs bobinli ve dönen bir bobinli elektromanyetik sürtünmeli kavramaların tasarımları vardır.

Düşük güçlü kaplinlerde (Şekil 21.6, A) ana 1 ve köle 2 kaplin yarılarının sargıları yoktur, ancak bunlardan biri (genellikle tahrik edilen) bir kama veya spline boyunca şaft boyunca hareket edebilir. Her iki kavrama da sabit bir elektromıknatıs bobini ile çevrelenmiştir 3, voltaja bağlandığında manyetik bir akı oluşturur. Ortaya çıkan elektromanyetik kuvvetler tahrik edilen kaplin yarısını tahrik eden yarıma doğru bastırır. Kaplin yarıları arasındaki sürtünme momenti, tahrik edilen mil üzerindeki yük momentinden daha büyük olmalıdır. Debriyaj bobininin bağlantısı kesildiğinde, sabit kaplin yarısı bir yay (şekilde gösterilmemiştir) kullanılarak hareketli yarımdan uzağa doğru bastırılır. Genellikle aynı yay, debriyajın yarısını fren yüzeylerine doğru bastırır;

Tahrik edilen milin hızlı durdurulmasını sağlar. Güçlü kaplinlerde (Şekil 21.6, b), iletilen tork miktarını artırmak için kaplinin hareketli kısmında birkaç çelik disk kullanılır. 2, Tahrik ve tahrik edilen millerin dönme ekseni boyunca hareket özgürlüğüne sahip. İlgili çelik disk sayısı 1 tahrik miline sağlam bir şekilde sabitlenmiştir. Aynı mile bir elektromıknatıs bobini bağlanmıştır. 3, kayma halkaları ve fırçalar kullanılarak gerçekleştirilen akım sağlanır. Elektromanyetik kuvvetler hareketli diskleri sabit olanlara çeker. Geniş bir temas alanı büyük bir sürtünme momenti sağlar.

Ferromanyetik dolgulu elektromanyetik kaplinlerde (Şekil 21.6, V) dönme aktarımı, tahrik edilen 1 ile tahrik edilen arasındaki boşluğun olması nedeniyle gerçekleştirilir 2 karışımla doldurulmuş kaplin yarıları 4 ferromanyetik malzeme ve dolgu tanelerinden. Bobinden akım geçerken 3 Bağlama sırasında, ferromanyetik taneciklerin kendilerini kuvvet çizgileri boyunca yönlendirmesine ve tahrik eden ve tahrik edilen kaplin yarımlarını birbirine bağlayan köprüler oluşturmasına neden olan bir manyetik akı yaratılır. Ferromanyetik malzeme tanecikleri 4 ila 50 mikron arasında boyutlara sahiptir. Dolgu maddesi kuru (talk, grafit) veya sıvı (transformatör ve silikon yağları, florür bileşikleri) olabilir.

Ferromanyetik dolgulu elektromanyetik kavramalar sürtünmeli kavramalardan daha güvenilirdir ve daha kısa tepki süresine sahiptir (20 ms'ye kadar). Dolgu maddesinin düzenli olarak değiştirilmesi gerekir.

Elektromanyetik endüksiyonlu kavramalarda tork, endüksiyon akımları nedeniyle, yani kavramanın her iki parçasının doğrudan mekanik teması olmadan iletilir. Kaplinin parçalarından biri (Şekil 21.7), doğru akımla çalışan bir uyarma sargısına sahip elektromanyetik kutuplara 1 sahiptir. Buna indüktör denir ve yapısal olarak senkron jeneratörün rotoruna benzer. Debriyajın diğer kısmında kısa devre var. dolambaçlı 2, asenkron motorun rotor sargısına benzer. Bu kısma çapa denir. İndüktör döndüğünde, armatür sargısında bir emk indüklenir ve akım akar. Bu akımın uyarılma manyetik akısı ile etkileşimi

armatürün dönmesine neden olan bir elektromanyetik moment yaratacaktır. Asenkron elektrik motorunda olduğu gibi bağlantıda da aynı fiziksel süreçler meydana gelir. Aradaki fark, motordaki manyetik alanın dönüşünün, sabit bir statorun sargısına üç fazlı alternatif akım sağlandığında meydana gelmesi ve kuplajda manyetik alanın dönüşünün, uyarılan indüktörün mekanik dönüşü nedeniyle meydana gelmesidir. doğru akımla. Asenkron motorda olduğu gibi tork, yalnızca endüktör ve armatürün hızı eşit olmadığında meydana gelir. Kaplinin tahrik edilen kısmı, aşağıdaki frekansta döner:

Tahrik mili dönüş hızı, kayma. Kayma miktarı genellikle

Tahrik mekanizmasının yük torku kaplinin maksimum torkundan büyükse bir devrilme meydana gelir ve tahrik edilen parçanın dönüşü durur. Kaplin, eğilme özelliği sayesinde tahrik motorunu ağır aşırı yüklerden koruyabilir. Debriyaj tarafından iletilen tork miktarı, uyarma manyetik alanına bağlıdır. Uyarma akımını değiştirerek debriyajın kritik torkunun değerini ayarlayabilirsiniz. Asenkron kavramanın tahrik edilen ve tahrik edilen parçalarının dönüş hızları arasındaki fark, tahrik edilen parça üzerinde tork oluşturmak için temel olarak gereklidir. Bu nedenle asenkron kavramalara elektromanyetik kaymalı kavramalar da denir. En yaygın olarak, debriyaja ek olarak düzensiz bir elektrik motoru ve debriyaj uyarma akımı için bir otomatik kontrol sistemi içeren kontrollü otomatik bir AC elektrikli sürücünün bir elemanı olarak kullanılırlar. Kayar kavramalı böyle bir tahrikin avantajları arasında tasarım ve çalıştırma basitliği, düşük maliyet ve yüksek güvenilirlik yer alır. Ancak kayma arttıkça güç kayıpları artar ve tahrik verimliliği düşer.

Manyetizma, doğadaki en ilginç ve umut verici fenomen olarak kabul edilir ve çeşitli alan türleri aracılığıyla kendini gösterebilir. Elektromanyetik alanlar sadece bir alan türüdür. Elektrik ve manyetik olmak üzere iki tür alandan oluşurlar. Manyetik alanların eyleminin doğasını ve ilkesini anlamaya başlayalım. Kalıcı mıknatısları ve elektromıknatısları manyetik alan kaynağı olarak kullanmanın en kolay yolu. Ama nasıl çalıştıkları hakkında konuşacağız.

Elektromıknatıs, bir sargı ve bir çekirdekten oluşan basit bir elektrik yapısıdır. Elektrik mühendisliği derslerinden, bir elektrik akımı bir sarımdan geçtiğinde çevresinde elektromanyetik alanların ortaya çıktığı bilinmektedir.

Yani bir elektrik yükü hareket ederken kendi etrafında manyetik alanlar oluşturur. Hareket etmediğinde yalnızca bir elektrik alanı vardır. Ancak elektronlar ve iyonlar hiçbir zaman tam bir dinlenme halinde olmayacaklardır. Her zaman iç hareket vardır, bu nedenle elektrik ve manyetik alanlar aynı anda mevcuttur, yalnızca göreceli hareketsizlik durumunda elektrik alanları daha belirgindir ve temel parçacıkların hareketindeki artışla birlikte manyetik alan baskın olmaya başlar.

Dolayısıyla manyetik alan oluşturmak için iletkenden yalnızca bir akım geçirmeniz yeterli olup, bu alanın yoğunluk düzeyini artırmak için akım şiddetini veya elektrik iletkeninin uzunluğunu artırmanız gerekir. Ancak manyetik alanın gücünü etkileyen başka bir faktör daha var.

Yukarıdakilere ek olarak, elektromıknatısların manyetik malzemeden yapılmış bir çekirdeği vardır. Böyle bir manyetik malzeme, yüklü temel parçacıkların kendi iç hareketini gerçekleştirir. Ancak kaotik bir düzende düzenlenmişlerdir ve bu da manyetik kuvvetlerin karşılıklı olarak iptal edilmesine neden olur.

Böyle bir malzeme harici bir elektromanyetik alana maruz kaldığında aşağıdaki etki meydana gelir, yani bu malzemenin tüm iç manyetik alanları aynı yönde döner ve bu da manyetik özelliklerde keskin bir artışa yol açar. Bu nedenle, iyi bir mıknatıs yapmak için, manyetik bir çekirdeğin etrafına çok sayıda bakır tel dönüşü sarmanız ve ardından akımı bunların içinden geçirmeniz gerekir.

Ancak voltaj kapatıldığında elektromıknatısın tüm özelliklerini kaybettiğini unutmayın. Çünkü tüm yüklü parçacıklar iletken içinde hareket etmeyi bırakır ve manyetik çekirdek içindeki düzenli manyetik alanlar orijinal kaotik durumlarına geri döner. Güç kaynağı olmadan kalıcı bir mıknatıs üretmek için iç manyetik alanların tek yönlü bir durumda kalması gerekir. Bu, mıknatıslanabilen veya mıknatıslığı giderilebilen özel manyetik malzemeler kullanılarak başarılabilir.

Başlangıçta bu maddenin bu kadar güçlü manyetik özellikleri yoktur. Mıknatıslanması için güçlü ve sabit bir manyetik alana yerleştirilmesi gerekir. Belirli bir süre ve maruz kalma yoğunluğundan sonra bu malzeme kalıcı bir mıknatıs haline gelir. Kalıcı bir mıknatısın manyetikliğini gidermek için yüksek sıcaklıklara, güçlü şoklara veya güçlü bir alternatif manyetik alana maruz bırakılması gerekir.

Herkesin sıradan kalıcı mıknatıslarla karşılaştığını düşünüyorum. Spesifik eylemlerinin gerçek nedeninin ne olduğunu biliyor musunuz? Bu konuyu pek çok kişinin bilmediğini düşünüyorum. Kalıcı mıknatısın yapısı ve manyetik alan hakkında basit bir teorik dersle tanışmanızı öneriyoruz

Prensip olarak, hesaplamaları oldukça karmaşık bir süreçtir, ancak radyo amatörleri için önemli ölçüde basitleştirilmiştir. Manyetik devre miktarla tanımlanır - İÇİNDE Maddenin alan gücünden ve manyetik geçirgenliğinden etkilenir. Bu nedenle elektromıknatısların çekirdekleri, yüksek manyetik geçirgenliğe sahip özel bir demir alaşımından yapılır. Güç akısı manyetik indüksiyona bağlıdır, F.

Burada S, manyetik devrenin kesit alanıdır. Manyetomotor kuvvet aynı zamanda güç akışını da etkiler (Yemek yemek) aşağıdaki formülle hesaplanır:

Ф = (E m) × R m, buradan E m = 1,3 × I × N

Nerede N- bobinin dönüş sayısı ve BEN- bobinden akan akımın amper cinsinden gücü.

Manyetik direnç aşağıdaki formülle belirlenir:

L manyetik kuvvet çizgilerinin ortalama yol uzunluğu, M manyetik geçirgenlik ve S manyetik devrenin kesitidir.

Ev yapımı elektromıknatıslar yapılırken maksimum güç akışını elde etmeye çalışırlar. Bu, manyetik direncin azaltılmasıyla elde edilir. Neden güç hatlarının minimum yol uzunluğuna ve mümkün olan maksimum kesite sahip bir manyetik çekirdek seçmelisiniz ve malzeme mükemmel manyetik geçirgenliğe sahip bir çelik alaşımdır. Güç akışını arttırmanın bir başka yöntemi amper dönüş sayısını arttırmaktır, bu pek pratik değildir, çünkü tel ve besleme voltajından tasarruf etmek için amper dönüş sayısını azaltmaya çalışmak gerekir. Aşağıda şekil a'da gösterilen ve düşük kaliteli çelikten yapılmış kapalı bir çelik manyetik devrenin amper dönüşlerini ve güç akısını belirlememiz gerektiğini varsayalım.

Bobinleri minimum sayıda dönüşle sarmak için, basitleştirilmiş hesaplamalar amacıyla, santimetre uzunluk başına iki amper dönüşle 1 cm2 başına 10.000 kuvvet çizgisi değerinde bir manyetik indüksiyon değeri varsayacağız. Bu amatör radyo örneğinde hesaplama şu şekilde yapılabilir. Yani, manyetik devre uzunluğu ile L =L1+L2 20 cm + 10 cm = 30 cm'ye eşit ise 2×30 = 60 amperlik dönüş gerekecektir.

Çekirdek çapı ise D(Şekil c) 2 cm ise alanı: S = 3,14xD2/4 = 3,14 cm2, buradan

Ф = B × S = 10000 × 3,14 = 31400 enerji hatları

Bir elektromıknatısın kaldırma kuvvetini yaklaşık olarak belirlemek mümkündür. P:

P = B2 × S/25 × 1000000 = 12,4 kg.

İki kutuplu bir mıknatıs için elde edilen sonucun iki katına çıkması gerekir. Bir mıknatısın kaldırma kuvvetini hesaplarken bunun sadece manyetik devrenin uzunluğuna değil aynı zamanda armatür ve çekirdeğin temas alanına da bağlı olduğu unutulmamalıdır. Bu nedenle ankrajın EM'nin direk parçalarına iyi oturması gerekir, aksi takdirde kaldırma kuvvetinde keskin bir azalma meydana gelecektir. Daha sonra elektromıknatıs bobinini hesaplayabilirsiniz. İki kutuplu bir mıknatıs durumunda, 25 kg'lık bir kaldırma kuvveti 60 amper dönüşle verilir, yani N×J = 60 amper dönüş.

Elbette başka bir oran ayarlayabilirsiniz, örneğin 2 A ve 30 tur veya bobinin dönüş sayısını 0,25 A ve 240 tur artırarak. Ancak, kullanılan telin çapının çok büyük olması gerekebileceğinden, akım değerini geniş bir aralıkta değiştirmek pratikte her zaman mümkün değildir. Örneğimizde bakır tel aşağıdaki kesite sahip olmalıdır: 2A - 0,4 mm2 akım için ve 0,25 A - 0,05 mm2 akım için telin çapı 0,7 mm ve 0,2 mm olacaktır, sırasıyla. Bu tellerden hangisi sarma için daha iyidir? Telin çapını ve uzunluğunu bilerek direnci kolayca bulabilirsiniz. L telinin uzunluğu, toplam dönüş sayısı ile bunlardan birinin uzunluğunun (ortalama) çarpımı olarak hesaplanır: L = N × L1 burada L1 bir sarımın uzunluğudur, 3,14 × D'ye eşittir. Örneğimizde D = 6,3 cm Bu nedenle ilk bobin için bakır telin uzunluğu 190 cm olacak ve DC sargı direnci yaklaşık olacaktır. 0,1 Ohm, ikincisi ise 8,7 Ohm dirençle 512 cm'dir. Ohm yasasını bilerek istenilen voltajı bulmak kolaydır. Bu nedenle, sargılarda nominal değeri 2A olan bir akım oluşturmak için 0,2V voltaj ve 0,25A - 2,2V akım için gerekli olacaktır.

Elektromıknatıs, yalnızca elektrik akımı bir bobinden aktığında çalışan (manyetik alan oluşturan) bir mıknatıstır. Güçlü bir elektromıknatıs yapmak için, manyetik bir çekirdek alıp onu bakır tel ile sarmanız ve akımı bu telden geçirmeniz gerekir. Manyetik çekirdek bobin tarafından mıknatıslanmaya ve demir nesneleri çekmeye başlayacaktır. Güçlü bir mıknatıs istiyorsanız voltajı ve akımı artırın, deneme yapın. Mıknatısı kendiniz monte etme konusunda endişelenmenize gerek kalmaması için, bobini manyetik başlatıcıdan kolayca çıkarabilirsiniz (farklı tiplerde gelirler, 220V/380V). Bu bobini çıkarıp içine herhangi bir demir parçasını (örneğin sıradan kalın bir çivi) yerleştirip ağa takıyorsunuz. Bu gerçekten iyi bir mıknatıs olacak. Ve manyetik marş motorundan bobin alma fırsatınız yoksa, şimdi kendi başınıza nasıl elektromıknatıs yapacağınıza bakacağız.

Bir elektromıknatısı monte etmek için kabloya, bir DC kaynağına ve bir çekirdeğe ihtiyacınız olacaktır. Şimdi çekirdeğimizi alıyoruz ve etrafına bakır tel sarıyoruz (toplu olarak değil, her seferinde bir tur çevirmek daha iyidir - verimlilik artacaktır). Güçlü bir elektromıknatıs yapmak istiyorsak, onu birkaç katmana sarıyoruz; İlk katmanı sardıktan sonra ikinci katmana geçin ve ardından üçüncü katmanı sarın. Sararken, sardığınız şeyin, o bobinin reaktansının olduğunu ve o bobinden geçerken daha fazla reaktansla daha az akımın akacağını unutmayın. Ama aynı zamanda önemli bir akıma ihtiyacımız olduğunu da unutmayın, çünkü elektromıknatıs görevi gören çekirdeği mıknatıslamak için akımı kullanacağız. Ancak büyük bir akım, içinden akımın aktığı bobini büyük ölçüde ısıtacaktır, bu nedenle şu üç kavramı ilişkilendirin: bobin direnci, akım ve sıcaklık.

Tamam, bobin sarıldı ve çekirdek içeriye yerleştirildi, artık bobine voltaj uygulamaya başlayabilirsiniz. Gerilim uygulayın ve artırmaya başlayın (voltaj regülasyonlu bir güç kaynağınız varsa, voltajı yavaş yavaş artırın). Aynı zamanda bobinimizin ısınmamasını sağlıyoruz. Gerilimi, çalışma sırasında bobin biraz sıcak veya sadece sıcak olacak şekilde seçiyoruz - bu nominal çalışma modu olacaktır ve ayrıca bobini ölçerek nominal akımı ve voltajı bulabilir ve elektromıknatısın güç tüketimini öğrenebilirsiniz. akımı ve voltajı çarparak.

220 voltluk bir prizden bir elektromıknatısı açacaksanız, önce bobinin direncini ölçtüğünüzden emin olun. Bobinden 1 Amperlik akım geçtiğinde bobin direncinin 220 ohm olması gerekir. 2 Amper ise 110 Ohm. AKIM = gerilim/direnç = 220/110 = 2 A'yı bu şekilde hesaplıyoruz.

İşte bu, cihazı açın. Bir çivi veya ataş tutmayı deneyin; çekmesi gerekir. Zayıf çekilirse veya çok zayıf tutulursa, beş kat bakır tel sarın: manyetik alan artacak ve direnç artacak ve direnç artarsa, elektromıknatısın nominal verileri değişecek ve gerekli olacaktır. yeniden yapılandırmak için.

Mıknatısın gücünü artırmak istiyorsanız, at nalı şeklinde bir çekirdek alın ve teli iki tarafa sarın, böylece bir çekirdek ve iki bobinden oluşan bir at nalı yemi elde edersiniz. İki bobinin manyetik alanları toplanacak, bu da mıknatısın 2 kat daha güçlü çalışacağı anlamına geliyor. Çekirdeğin çapı ve bileşimi büyük bir rol oynar. Küçük bir kesitle, yüksek voltaj uygulasak bile zayıf bir elektromıknatıs elde edeceğiz, ancak kalbin kesitini arttırırsak fena olmayan bir elektromıknatıs elde edeceğiz. Evet, çekirdek aynı zamanda bir demir ve kobalt alaşımından yapılmışsa (bu alaşım iyi manyetik iletkenlik ile karakterize edilir), o zaman iletkenlik artacak ve bu nedenle çekirdek, bobinin alanı tarafından daha iyi mıknatıslanacaktır.

Bir gün yine çöp kutusunun yanında bulduğum bir kitabı karıştırırken, elektromıknatısların basit, yaklaşık bir hesaplamasını fark ettim. Kitabın başlık sayfası fotoğraf 1'de gösterilmektedir.

Genel olarak hesaplamaları karmaşık bir süreçtir ancak radyo amatörleri için bu kitapta verilen hesaplama oldukça uygundur. Elektromıknatıslar birçok elektrikli cihazda kullanılmaktadır. Şekli farklı olabilen, demir bir çekirdek üzerine sarılmış bir tel bobindir. Demir çekirdek, manyetik devrenin bir kısmıdır ve manyetik kuvvet hatlarının yolunun kapatıldığı diğer kısım ise armatürdür. Manyetik devre, malzemenin alan kuvvetine ve manyetik geçirgenliğine bağlı olan manyetik indüksiyonun büyüklüğü - B ile karakterize edilir. Elektromıknatısların çekirdeklerinin manyetik geçirgenliği yüksek olan demirden yapılmasının nedeni budur. Buna karşılık, formüllerde F harfi ile gösterilen güç akısı, manyetik indüksiyona bağlıdır. F = B S - manyetik indüksiyon - B, manyetik devrenin kesit alanı - S ile çarpılır. Güç akışı aynı zamanda bağlıdır. elektrik hatlarının yol uzunluğunun 1 cm'si başına amper dönüş sayısını belirleyen ve aşağıdaki formülle ifade edilebilen manyetomotor kuvvet (Em) olarak adlandırılan kuvvete göre:
Ф = manyetomotor kuvvet (Em) manyetik isteksizlik (Rm)
Burada Em = 1,3 I N, burada N, bobinin sarım sayısıdır ve I, bobinden akan akımın amper cinsinden gücüdür. Diğer bileşen:
Rм = L/M S, burada L manyetik güç hatlarının ortalama yol uzunluğu, M manyetik geçirgenlik ve S manyetik devrenin kesitidir. Elektromıknatısları tasarlarken büyük bir güç akısının elde edilmesi oldukça arzu edilir. Bu, manyetik direncin azaltılmasıyla başarılabilir. Bunun için enerji hatlarının en kısa yol uzunluğuna ve en büyük kesite sahip bir manyetik çekirdek seçmeniz ve malzemenin manyetik geçirgenliği yüksek bir demir malzeme olması gerekir. Amper dönüşlerini artırarak güç akışını arttırmanın başka bir yolu kabul edilemez çünkü kablo ve güçten tasarruf etmek için amper dönüşlerini azaltmaya çalışmak gerekir. Genellikle elektromıknatısların hesaplamaları özel programlara göre yapılır. Hesaplamaları basitleştirmek için grafiklerden bazı sonuçları da kullanacağız. Şekil 1a'da gösterilen ve en düşük kalitedeki demirden yapılmış kapalı bir demir manyetik devrenin amper dönüşlerini ve güç akısını belirlemenin gerekli olduğunu varsayalım.

Demirin mıknatıslanması grafiğine bakıldığında (ne yazık ki ekte bulamadım), en avantajlı manyetik indüksiyonun 1 cm2 başına 10.000 ila 14.000 kuvvet çizgisi aralığında olduğunu görmek kolaydır; 1 cm'de 2 ila 7 amper dönüşe karşılık gelir. En az dönüş sayısına sahip ve güç kaynağı açısından daha ekonomik olan bobinler için, hesaplamalar için tam olarak bu değerin alınması gerekir (2 amperde 1 cm2 başına 10.000 güç hattı). 1 cm uzunluk başına dönüş). Bu durumda hesaplama şu şekilde yapılabilir. Yani manyetik devrenin uzunluğu L = L1 + L2 20 cm + 10 cm = 30 cm'ye eşit olduğunda 2 × 30 = 60 amper dönüş gerekecektir.
Çekirdeğin D çapını (Şekil 1, c) 2 cm olarak alırsak alanı şuna eşit olacaktır: S = 3,14xD2/4 = 3,14 cm2. Burada uyarılmış manyetik akı şuna eşit olacaktır: Ф = B x S = 10000 x 3,14 = 31400 kuvvet çizgisi. Elektromıknatısın kaldırma kuvveti (P) de yaklaşık olarak hesaplanabilir. P = B2 S/25 1000000 = 12,4 kg. İki kutuplu bir mıknatıs için bu sonuç iki katına çıkarılmalıdır. Bu nedenle P = 24,8 kg = 25 kg. Kaldırma kuvvetini belirlerken bunun sadece manyetik devrenin uzunluğuna değil aynı zamanda armatür ile çekirdek arasındaki temas alanına da bağlı olduğu unutulmamalıdır. Bu nedenle armatürün direk parçalarına tam olarak oturması gerekir, aksi takdirde en ufak hava boşlukları bile kaldırma kuvvetinde ciddi bir azalmaya neden olacaktır. Daha sonra elektromıknatıs bobini hesaplanır. Örneğimizde 60 amperlik dönüşlerle 25 kg'lık kaldırma kuvveti sağlanmaktadır. N J = 60 amper dönüş ürününün hangi yollarla elde edilebileceğini düşünelim.
Açıkçası, bu, az sayıda bobin dönüşüyle ​​(örneğin 2 A ve 30 tur) yüksek bir akım kullanılarak veya akımı azaltırken bobin sarımlarının sayısını artırarak (örneğin 0,25 A ve 240 tur) elde edilebilir. Böylece elektromıknatısın 25 kg kaldırma kuvvetine sahip olması için çekirdeğine 30 tur ve 240 tur sarılabilir ancak aynı zamanda besleme akımının değeri de değişebilir. Elbette farklı bir oran da seçebilirsiniz. Ancak akım değerini büyük sınırlar içerisinde değiştirmek her zaman mümkün değildir çünkü kullanılan telin çapının değiştirilmesini gerektirecektir. Böylece, çapı 1 mm'ye kadar olan teller için kısa süreli çalışma (birkaç dakika) sırasında, telin aşırı ısınmadığı izin verilen akım yoğunluğu 5 a/mm2'ye eşit alınabilir. Örneğimizde telin aşağıdaki kesite sahip olması gerekir: 2 a - 0,4 mm2 akım için ve 0,25 a - 0,05 mm2 akım için tel çapı sırasıyla 0,7 mm veya 0,2 mm olacaktır. Bu tellerden hangisi sarılmalı? Bir yandan tel çapı seçimi, mevcut tel çeşitlerine göre, diğer yandan güç kaynaklarının hem akım hem de voltaj açısından yeteneklerine göre belirlenebilir. Aslında, biri 0,7 mm kalın telden ve az sayıda dönüşe sahip - 30, diğeri 0,2 mm telden ve dönüş sayısı 240 olan iki bobin keskin bir şekilde farklı olacaktır. rezistans. Telin çapını ve uzunluğunu bilerek direnci kolayca belirleyebilirsiniz. L telinin uzunluğu, toplam dönüş sayısı ile bunlardan birinin uzunluğunun (ortalama) çarpımına eşittir: L = N x L1 burada L1, bir dönüşün uzunluğudur, 3,14 x D'ye eşittir. örneğin D = 2 cm ve L1 = 6,3 cm. Dolayısıyla ilk bobin için telin uzunluğu 30 x 6,3 = 190 cm olacak, sargının doğru akıma direnci yaklaşık olarak eşit mi olacaktır? 0,1 Ohm ve ikincisi için - 240 x 6,3 = 1,512 cm, R? 8,7 Ohm. Ohm yasasını kullanarak gerekli voltajı hesaplamak kolaydır. Yani sargılarda 2A akım oluşturmak için gerekli voltaj 0,2V ve akım için 0,25A - 2,2V'dir.
Bu, elektromıknatısların temel hesaplamasıdır. Elektromıknatısları tasarlarken, yalnızca belirtilen hesaplamaları yapmak değil, aynı zamanda çekirdek için malzemeyi, şeklini seçebilmek ve üretim teknolojisini düşünebilmek de gereklidir. Kupa çekirdekleri yapmak için tatmin edici malzemeler çubuk demir (yuvarlak ve şerit) ve çeşitlidir. demir ürünler: cıvatalar, tel, çiviler, vidalar vb. Foucault akımlarında büyük kayıpları önlemek için, alternatif akım cihazlarının çekirdekleri ince demir levhalardan veya birbirinden izole edilmiş tellerden monte edilmelidir. Demiri "yumuşak" hale getirmek için tavlanması gerekir. Çekirdek şeklinin doğru seçimi de büyük önem taşıyor. Bunlardan en rasyonel olanı halka ve U şeklindedir. Ortak çekirdeklerden bazıları Şekil 1'de gösterilmektedir.

Manyetik devrenin hesaplanması sonucunda sargının gerekli MMF'si belirlenir. Sargı, bir yandan gerekli MMF'yi sağlayacak, diğer yandan maksimum sıcaklığı, kullanılan yalıtım sınıfı için izin verilen sıcaklığı aşmayacak şekilde tasarlanmalıdır.

Bağlantı yöntemine bağlı olarak gerilim sargıları ve akım sargıları ayırt edilir. İlk durumda sargıya uygulanan gerilim etkin değerinde sabittir, ikinci durumda ise — elektromıknatıs sargısının direnci, akımın sabit değerini belirleyen devrenin geri kalanının direncinden çok daha azdır.

HesaplamaDC elektromıknatıs sargıları.

İncirde. Şekil 4.8 manyetik devreyi ve elektromıknatıs bobinini göstermektedir. sarma 1 bobinler çerçeveye sarılmış yalıtımlı telden yapılmıştır 2.

Makaralar çerçevesiz de olabilir. Bu durumda, sarım dönüşleri bant veya yalıtım levhası veya dolgu bileşiği ile sabitlenir.

Gerilim sargısını hesaplamak için gerilim belirtilmelidir ve MDS'dir. Sargı teli kesiti Gerekli MDS'ye dayanarak şunları buluyoruz:

, (4.13)

nereden , (4.14)

Nerede — direnç; — ortalama bobin uzunluğu (Şekil 4.8); — sargı direnci eşittir.

(4.13)'ten sabit bir ortalama bobin uzunluğu ve belirli bir MMF ile ürün tarafından belirlendiği sonucu çıkmaktadır. .

Sabit bir voltajda ve ortalama dönüş uzunluğunda MMF'yi arttırmak gerekiyorsa, daha büyük kesitli bir tel almak gerekir. Bu durumda sarımın daha az dönüşü olacaktır. Sarım sayısının azalması ve tel kesitinin artması nedeniyle direnci azalacağından sarımdaki akım artacaktır.

Bulunan kesite göre boyutlandırma tabloları kullanılarak en yakın standart tel çapı bulunur.

Sargıda ısı şeklinde açığa çıkan güç aşağıdaki şekilde belirlenir: .

Belirli bir bobin kesiti için sarımın sarım sayısı, sarımın bakırının kapladığı alan olan bakır doldurma faktörü tarafından belirlenir; – bakır için sargı kesiti. Dönüş sayısı. Daha sonra sargının tükettiği güç şu ifadeyle belirlenir:

.

Akım sargısını hesaplamak için başlangıç ​​parametreleri MMF ve devre akımıdır. Sarımın dönüş sayısı ifadeden bulunur. Kablo kesiti önerilen akım yoğunluğuna göre seçilebilir; uzun süreli için 2...4 A/mm2, aralıklı için 5...12 A/mm2, 13...30 A/ kısa süreli çalışma modları için mm 2. Sargının ve elektromıknatısın kullanım ömrünün 500 saati geçmemesi durumunda bu değerler yaklaşık 2 kat artırılabilir. Sıradan bir sarımın kapladığı pencere alanı, sarım sayısı ve çapına göre belirlenir. tel

.

Bunu bilerek ortalama dönüş uzunluğunu, sarım direncini ve içindeki kayıpları belirleyebilirsiniz. Bundan sonra sargı ısıtması değerlendirilebilir.

HesaplamaAC elektromıknatıs sargıları.

Gerilim sargısını hesaplamak için ilk veriler MMF'nin genlikleri, manyetik akı ve ağ voltajıdır. Şebeke voltajı aktif ve reaktif voltaj düşüşleriyle dengelenir

sırasıyla gerilim ve akımın etkin değerleri nerede ve nerededir.

Akım ve direnç ancak dönüş sayısı belirlendikten sonra hesaplanabildiğinden formül (4.15), sarımın tüm parametrelerini hemen bulmanıza izin vermez. Sorun ardışık yaklaşımlar yöntemiyle çözülür.

Aktif voltaj düşüşü reaktif olandan önemli ölçüde daha az olduğundan, hesaplamanın başında alıyoruz .

Daha sonra sarımın dönüş sayısı .

Elde edilen verileri (4.15)'te değiştirdikten sonra sol taraf sağdan %10'dan fazla farklılık gösteriyorsa, tatmin edici bir eşleşme elde edilene kadar dönüş sayısını değiştirmek gerekir.

Hesaplamadan sonra sargının ısınması kontrol edilir. Hesaplama DC sargılarla aynı şekilde yapılır.

Özel bir özellik, girdap akımlarından ve histerezisten kaynaklanan kayıplar nedeniyle manyetik devrenin ısınmasıdır. Sargıda üretilen ısının çekirdekten uzaklaştırılması zordur; maksimum sıcaklığa sahip nokta, sargının iç yarıçapında yer alır. Soğutmayı iyileştirmek için bobinin uçlarının yüzeyini arttırırken uzunluğunu azaltırlar.