СЕВАСТОПОЛЬСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ядерної енергії та промисловості
Кафедра В«Електротехнічних систем електроспоживанняВ»
РОЗРАХУНКОВО-ГРАФІЧНА РОБОТА № 2
з дисципліни
Електричні апарати
Тема
Динаміка роботи та розрахунок часу спрацьовування електромагніта постійного струму з користуванням математичного пакета MathCad в середовищі Windows
Виконав:
студент ЕСЕ23В класу
Левицький П.В.
Севастополь 2008
ПЛАН
1. Вступ. Теоретичні положення розрахунку динаміки електромагнітів постійного струму
2. Розрахунок часу рушання електромагніта постійного струму
2.1 Схеми включення електромагніта постійного струму
2.2 Рівняння динаміки і час рушання електромагніта постійного струму при прямому включенні котушки електромагніту під напругу
2.3 Рівняння динаміки і час рушання електромагніта постійного струму при включенні за схемою прискореного процесу спрацьовування
2.3.1 Визначення зміни струму і напруги в часі чисельним методом
2.3.2 Рішення диференціальних рівнянь за допомогою перетворень Лапласа
2.3.3 Рішення з використанням передавальної функції.
2.4 Рівняння динаміки і час рушання електромагніта постійного струму під час увімкнення за схемою уповільнення процесу спрацьовування
2.4.1 Визначення зміни струму і напруги в часі чисельним методом
2.4.2 Визначення зміни струму і напруги в часі операторних методом
2.4.3 Аналітичний метод визначення часу рушання якоря електромагніта за графіком
2.4.4 Рішення з використанням передавальної функції
3.Заключеніе
В
1. Вступ. Теоретичні положення розрахунку динаміки електромагнітів постійного струму
У таблиці 1 дані конструктивні параметри електромагніту і елементів схем прискорення і уповільнення спрацьовування електромагніта.
Таблиця 1.
№ п/п
U, В
R, Ом
R д , Ом
L, Гн
i тр , А
Варіант10
220
950
950
75
0,095
В
Динаміка спрацьовування електромагніта постійного струму.
Процес спрацьовування електромагнітів має динамічних характер. Щоб охарактеризувати динамічний режим роботи електромагніта, необхідно мати залежність зміни струму в обмотці і шляху, пройденого якорем від часу.
Час спрацювання електромагніта - це час з моменту подачі напруги на котушку електромагніта до моменту зупинки якоря.
. br/>
де tтр - час рушання і tдв-час руху.
У звичайних конструкціях електромагнітів час спрацьовування
мсек
В
Рис.1.1. Електромагніт постійного струму з обмоткою напруги
Після включення ланцюга, напруга джерела врівноважується активним падінням напруги і проти-е.р.с. обмотки. При початковому нерухомому положенні якоря, робочий зазор Оґ відносно великий, тому магнітну ланцюг можна вважати ненасиченої, а індуктивність обмотки
;.
Рішення цього рівняння має вид:, де встановилися значення струму, - постійна часу ланцюга.
Ток обмотки, при якому починається рух якоря, називається струмом рушання (т. а рис.2.), а час наростання струму від нуля до - часом рушання. Рівняння струму для моменту рушання можна записати у вигляді:. Вирішивши це рівняння щодо часу рушання, отримаємо. Таким чином, час рушання пропорційно постійної часу Т. Зміна струму до моменту рушання відбувається по експоненті з постійною часу Т. При русі якоря, тому починає зменшуватися, оскільки напруга джерела живлення U постійно. (А-b) - зміна струму при русі якоря. Точка b, на кривій 2, відповідає повному спрацьовуванню. Спад струму припиняється. Після зупинки якоря струм буде змінюватися за законом, де - постійна часу при. Так як відповідає замкнутому станом муздрамтеатру, а Т - розімкненим, то. p> Динаміка відпускання якоря електромагніта постійного струму
При розмиканні ланцюга обмотки електромагніта магнітний потік зменшується, і в момент, коли сила тяги електромагніту стає менше зусилля пружини, відбувається відпускання якоря. Час відпускання t отп складається з часу спаду потоку t сп від усталеного Ф у до потоку відпускання Ф отп і часу руху t дв . t отп = t сп + t дв ; Рух відбувається за рахунок зус...
