СЕВАСТОПОЛЬСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГИИ и ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Кафедра «Электротехнических систем электропотребления»
РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА № 2
по дисциплине
Электрические аппараты
Тема
Динамика работы и расчет времени срабатывания электромагнита постоянного тока с пользованием математического пакета MathCad в среде Windows
Выполнил:
студент ЭСЭ23В класса
Левицкий П.В.
Севастополь 2008
ПЛАН
1. Вступление. Теоретические положения расчета динамики электромагнитов постоянного тока
2. Расчет времени трогания электромагнита постоянного тока
2.1 Схемы включения электромагнита постоянного тока
2.2 Уравнение динамики и время трогания электромагнита постоянного тока при прямом включении катушки электромагнита под напряжение
2.3 Уравнение динамики и время трогания электромагнита постоянного тока при включении по схеме ускоренного процесса срабатывания
2.3.1 Определение изменения тока и напряжения во времени численным методом
2.3.2 Решение дифференциальных уравнений с помощью преобразований Лапласа
2.3.3 Решение с использованием передаточной функции.
2.4 Уравнение динамики и время трогания электромагнита постоянного тока при включении по схеме замедления процесса срабатывания
2.4.1 Определение изменения тока и напряжения во времени численным методом
2.4.2 Определение изменения тока и напряжения во времени операторным методом
2.4.3 Аналитический метод определения времени трогания якоря электромагнита по графику
2.4.4 Решение с использованием передаточной функции
3.Заключение
1. Вступление. Теоретические положения расчета динамики электромагнитов постоянного тока
В таблице 1 даны конструктивные параметры электромагнита и элементов схем ускорения и замедления срабатывания электромагнита.
Таблица 1.
№ п/п U, В R, Ом
Rд, Ом
L, Гн
iтр, А
Вариант10 220 950 950 75 0,095
Динамика срабатывания электромагнита постоянного тока.
Процесс срабатывания электромагнитов имеет динамических характер. Чтобы охарактеризовать динамический режим работы электромагнита, необходимо иметь зависимость изменения тока в обмотке и пути, пройденного якорем от времени.
Время срабатывания электромагнита – это время с момента подачи напряжения на катушку электромагнита до момента остановки якоря.
.
где tтр - время трогания и tдв- время движения.
В обычных конструкциях электромагнитов время срабатывания
мсек
Рис.1.1. Электромагнит постоянного тока с обмоткой напряжения
После включения цепи, напряжение источника уравновешивается активным падением напряжения и противо-э.д.с. обмотки. При начальном неподвижном положении якоря, рабочий зазор δ относительно велик, поэтому магнитную цепь можно считать ненасыщенной, а индуктивность обмотки
; .
Решение этого уравнения имеет вид:,где установившиеся значение тока, - постоянная времени цепи.
Ток обмотки, при котором начинается движение якоря, называется током трогания ( т. а рис.2.), а время нарастания тока от нуля до - временем трогания .Уравнение тока для момента трогания можно записать в виде:. ............
