运动特性:线圈电流i、电磁吸力Fd 、线圈磁链、衔铁运动速度v随时间t或衔铁行程的变化关系动作时间:一般0.050.15s快速动作电磁铁:0.15s第四章 直流电磁铁的运动特性和动作时间14-1 电磁铁的反力特性衔铁运动时作用在衔铁上的反力f(或反力矩f )与(或)的关系第四章 直流电磁铁的运动特性和动作时间2一 、反力及其特性1、 重力32、 弹簧4、永磁力5二、反力特性取衔铁为分离体分析其上受力随变化规律,即可得到6*触点特性1、闭合状态:接触电阻收缩电阻和膜电阻触点终压力2、断开过程极限燃弧电压Urh极限燃弧电流Irh足够的断开距离和断开速度3、闭合过程弹跳触点初压力和适宜的弹簧刚度4、触点磨损超行程:铁芯没有完全吸合,触点已接触7二、反力特性取衔铁为分离体分析其上受力随变化规律,即可得到如接触器:如继电器(JKM型):8三、吸力特性-反力特性配合1.配合类型 A点稳定 衔铁 的位移取决于IW 电流位移对应 电流变成位移信号 越接近,越灵敏9三、吸力特性-反力特性配合 调节器,如炭片调压器 微小的电流变化即可得到足够大的位移变化 开关电器类102. 电磁铁的基本参数 吸合值 (IW)xh 使衔铁 吸合的最小值 使衔铁 返回到初始位置的最大值 通常 Kfh1 吸力、反力特性差异越大, Kfh越小 释放值 (IW)sf 返回系数 112. 电磁铁的基本参数 额定值 储备 系数 开关电器 124-2 电磁铁的吸合过程及时间参数 接通电源衔铁 吸合 需时间: 共同决定吸合过程的规律 电的过渡过程 机械运动过程13一、吸合过程电流变化规律 不变,磁路不饱和i按指数规律上升14一、吸合过程电流变化规律 衔铁 开始运动,变化 I 增加到Icd , 运动结 束 对应 吸合位置,i 继续近指数上升 吸合时间 txh 接通电路始衔铁 运动结 束止 15二、吸合触动时间计算1、线性情况代入上式 可见:未计入涡流影响,涡流使tcd, 快动作电磁铁用电阻率大的叠片式铁芯16二、吸合触动时间计算2、非线性情况一般情况i非线性,图解积分:17三、吸合运动时间tyd电过 渡过程:机械运动过 程:共同决定非线性方程组求解18 能量增量法 动能变化 方程改写为:第一步:气隙分段第二步:计算一段时间 19初速va=0 可得vbx1距离内的平均速度 走完x1用的时间 问题 :b点取在哪?x1段平均电流 满足,则b点取得对;否则,修正之20第三步:如此将b点再向前进,分为越多越正确21图解积分法假设22近似公式法忽略导磁体和非工作气隙的磁阻,忽略漏磁和散磁,并假定反力为常数。
式中:234-3 减少吸合时间的方法 其中:为电 的过渡过程时间 为运动过 程时间,24一、最优储备系数因为令得令得25二 合理配合吸力反力特性一般情况 Fd 很快大时 Fd较小 得不到大力加速 小时 Fd很大, 撞击26双绕组: Wbc线细 R大,保持绕组Wqd线粗 R小,可大电流,起动绕组27三、 减小衔铁的质量四、减小涡流 导磁体使用叠片 五、加速线路 1、与线圈串电阻Rf 但必须及时提高U,使IW不变,才能使tcd28五、加速线路2、Rf C与W串联C在接通U时,293、电压脉冲加速线路从磁链不变角度来看: K1断开前 K2断开后 30吸合延时电路314-4电磁铁的释放过程 衔铁运动一、释放触动时间断电释 放,略开关火花,i瞬间0 沿去磁曲线,各截面B均沿去磁曲线实际 上有涡流,不可能瞬间到32二、释放运动时间Tyd”由方程决定,Fdr为剩磁产生的吸力求出则与前类似可用图解积分法求得33三、延续释放的方法1.利用短路套简延时较小的min改变剩余磁通3、延缓电路34小结:1.吸力特性与反力特性的配合2.触动时间与运动时间3.加速与延缓动作时间3536。