И МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АППАРАТОВ

Для удерживающих электромагнитов интерес представляет только сила Р, создаваемая электромагнитом при неизменном (притянутом) положении детали.

Для притягивающих электромагнитов нас интересует зависимость создаваемого электромагнитом усилия от рабочего зазора Р = f( ) или зависимость момента от угла раствора якоря М = f( ), так как для приведения в действие того или иного аппарата необходимо преодолеть его противодействующие силы, изменяющиеся по ходу якоря у разных аппаратов по-разному. Примеры тяговых характеристик некоторых электромагнитов приведены на рис. 5-7.

Под механической характеристикой аппарата понимают зависимость суммарной силы сопротивления, противодействующей перемещению подвижной системы, от хода якоря. Суммарная сила сопротивления складывается из противодействующих сил отключающих и контактных пружин, веса подвижной системы и сил трения в подшипниках и шарнирах между подвижными деталями. При этом противодействующие силы пружин и веса всегда направлены в одну сторону независимо от направления перемещения якоря, силы трения меняют свое направление в зависимости от направления движения якоря. Характеристики обычно строятся: для прямоходовых подвижных систем в осях «противодействующая сила Р_отр. — рабочий зазор », для поворотных магнитных систем в осях «противодействующий момент Мотр – угол поворота », где Р_отр

Рис. 5-7. Статические тяговые характеристики некоторых электромагнитных систем:

1 – 8 – формы систем и соответствующие им характеристики

_. и Мотр – соответственно отрывные усилие и момент.

При включении

Р_отр. = Р_пруж. = G + Р_тр (5-37)

и соответственно

Мотр = М_пруж. = МG + M_тр ; (5-38)

Рис. 5-8. Механические характеристики контактора: а – при включении; б – при отключении

при отключении

Р_отр. = Р_пруж. = G - Р_тр (5-39)

и соответственно

Мотр = М_пруж. = МG - M_тр ; (5-40)

где Р_пруж — усилия, создаваемые отключающими и контактными пружинами; G — вес подвижной системы, в зависимости от конструкции вес может противодействовать ( + ) или помогать ( —) включению; где Р_отр — силы трения.

В общем случае механическая характеристика представляет собой ломаную линию (рис. 5-8). В качестве примера рассмотрим построение механической характеристики электромагнитного контактора при включении и отключении. В точке ₁ действуют вес подвижной системы (кривая 1), сила отключающей пружины (кривая 2) и силы трения (кривая 3). При движении якоря Р_отр возрастает за счет дополнительного сжатия отключающей пружины. В точке ₂ происходит соприкосновение контактов, при этом Р_отр возрастает сначала скачкообразно за счет начального нажатия (кривая 4), а затем плавно за счет дополнительного сжатия контактных пружин. Кривая 5 представляет собой сумму кривых 1—4 и является механической характеристикой рассматриваемого аппарата.

Тяговая характеристика Р (кривая 6) представляет собой зависимость силы притяжения электромагнита от зазора (соответственно зависимость момента притяжения от угла поворота якоря). Движение якоря начнется, когда электромагнитная сила притяжения при = ₁ станет больше противодействующей. Для обеспечения четкого и надежного включения аппарата тяговая характеристика должна лежать выше механической и соответствовать ей. В зависимости от конструкции и рода тока электромагнита могут быть получены различного рода статические тяговые характеристики, как это показано на рис.

5-7.

Расположение катушки в магнитной системе относительно рабочего зазора в значительной степени определяет поток рассеяния. Таким образом, при данной

МДС значение силы притяжения электромагнита также зависит от расположения катушки в магнитной системе. Большая сила притяжения получается, когда рабочий зазор расположен внутри катушки. При этом катушка должна быть смещена в сторону якоря.