電器學(xué)原理教學(xué)課件作者曹云東第十章電磁系統(tǒng)的吸力計(jì)算下

1.為什么交流電磁鐵的極靴上通常要裝配分磁環(huán)？2.如果交流電磁鐵的分磁環(huán)損壞不能工作，由此可能造成哪些危害？3.為什么分磁環(huán)損壞后，電磁式交流接觸器工作時(shí)會(huì)發(fā)出噪音？4.交流接觸器中電磁系統(tǒng)的重要維護(hù)工作之一是保持鐵芯極面的清潔，為什么？5.某長(zhǎng)期工作制方式工作的交流接觸器，其激磁線圈5小時(shí)通電后，線圈被燒毀，試分析故障原因。交流電磁系統(tǒng)電磁吸力與分磁環(huán)思考題思考題1.無(wú)分磁環(huán)交流電磁系統(tǒng)的電磁吸力設(shè)磁路中的交變磁通Ф(t)=

Фm

sin(ωt),根據(jù)麥克斯韋電磁吸力計(jì)算公式，電磁吸力的瞬時(shí)值:HOME§10.4交流電磁系統(tǒng)電磁吸力與分磁環(huán)交流電磁系統(tǒng)的吸力具有脈動(dòng)性；其值在0~2Fp之間按兩倍電源頻率周期性變化。HOME§10.4交流電磁系統(tǒng)電磁吸力與分磁環(huán)

ωtF,Ф

0ФFF~Fp根據(jù)交流電磁系統(tǒng)電磁吸力的特點(diǎn)，若不采取其它措施，則銜鐵(動(dòng)鐵芯)以及觸頭將會(huì)在反力作用下，周期性抖動(dòng)。危害：①噪聲（100Hz）；②零部件加速損壞；③觸頭振動(dòng)，電氣磨損；④不能正常工作。2.帶分磁環(huán)交流電磁系統(tǒng)的電磁吸力

1）分磁環(huán)工作原理在磁極表面處安裝一良好導(dǎo)電環(huán)(分磁環(huán))，從而將磁極分成兩部分：分磁環(huán)包圍磁極表面(分磁環(huán)內(nèi)部)；分磁環(huán)未包圍磁極表面(分磁環(huán)外部)。HOME§10.4交流電磁系統(tǒng)電磁吸力與分磁環(huán)Фm1Фm2Фmδ1δ2由于分磁環(huán)在交變磁場(chǎng)中有渦流產(chǎn)生，即存在渦流損耗，根據(jù)交流磁路特點(diǎn)，該分磁環(huán)在磁路中等效為一磁抗Xm2。HOME§10.4交流電磁系統(tǒng)電磁吸力與分磁環(huán)Фm1Rδ2ФmRδ1Xm2Фm2UmФm1Rδ1Фm2Rδ2Фm2Xδ2Um分磁環(huán)等效磁路分磁環(huán)磁路磁壓降Фm分磁環(huán)內(nèi)、外磁通的相位不同。HOME§10.4交流電磁系統(tǒng)電磁吸力與分磁環(huán)分磁環(huán)內(nèi)、外部分磁通所產(chǎn)生的電磁吸力過(guò)零時(shí)刻也不同。如果電磁系統(tǒng)及其分磁環(huán)設(shè)計(jì)合理，則可以使得作用在銜鐵（或動(dòng)鐵芯）上的合成電磁吸力在任何時(shí)刻均大于反力。

2）電磁吸力設(shè)Фm1

=Фm1

sin(ωt)Фm2

=Фm2

sin(ωt

-θ)由此所產(chǎn)生的電磁吸力：HOME§10.4交流電磁系統(tǒng)電磁吸力與分磁環(huán)作用在銜鐵（動(dòng)鐵心）上的合成電磁吸力:HOME§10.4交流電磁系統(tǒng)電磁吸力與分磁環(huán)（1）電磁吸力的最大值:

（2）電磁吸力的最小值：當(dāng)2ωt

-

φ=nπ

（n為奇數(shù)）時(shí),當(dāng)2ωt-

φ=nπ

（n為偶數(shù)）時(shí),保證交流電磁鐵正常工作的條件:3）分磁環(huán)參數(shù)措施：盡可能減小F~m，理想情況下F~m

=

0，即滿足上式，必需滿足下列條件：（a）Fp1=

Fp2;（b）2θ

=

π。HOMEFmax=Fp1+Fp2+F~mFmin=Fp1+Fp2-F~mFmin>Ff§10.4交流電磁系統(tǒng)電磁吸力與分磁環(huán)（1）滿足條件（a）式中：,，

HOME§10.4交流電磁系統(tǒng)電磁吸力與分磁環(huán)（2）滿足條件（b）HOME§10.4交流電磁系統(tǒng)電磁吸力與分磁環(huán)由條件（a）得:理想條件不能得到滿足，但可以采取措施，使得θ盡可能接近900。HOME§10.4交流電磁系統(tǒng)電磁吸力與分磁環(huán)（3）可能采取的措施：欲增大θ，必須增大P

或使A2和δ2減小。①增大

P，將導(dǎo)致分磁環(huán)損耗增大，溫升升高。故此措施的使用受到限制；②減小A2和δ2，將會(huì)受到加工工藝的限制。

當(dāng)A2確定以后，δ2是影響θ的關(guān)鍵因素。若因某種原因(如δ2

處表面不平，或沉積塵垢及非磁性物質(zhì))

等使δ2增大，則分磁環(huán)的作用將明顯下降。通常，要求δ1

>δ2

，A1<A2。

其中，δ2

越小越好；而如果A2比A1大得太多，又會(huì)導(dǎo)致條件1）不能被滿足，所以一般宜選取θ