विद्युत चुम्बकों के पैरामीटर और विशेषताएं

इलेक्ट्रोमैग्नेट्स की बुनियादी विशेषताएं

सबसे आम गतिशील विशेषताएँ हैं जो n में परिवर्तन के लिए जिम्मेदार हैं। सी. स्व-प्रेरण और आंदोलन के ईएमएफ की कार्रवाई के कारण अपने काम की प्रक्रिया में इलेक्ट्रोमैग्नेट, और चलती भागों के घर्षण, भिगोना और जड़ता को भी ध्यान में रखते हैं।

कुछ प्रजातियों के लिए विद्युत चुम्बकों (हाई-स्पीड इलेक्ट्रोमैग्नेट, इलेक्ट्रोमैग्नेटिक वाइब्रेटर, आदि) गतिशील विशेषताओं का ज्ञान अनिवार्य है, क्योंकि केवल वे ही ऐसे इलेक्ट्रोमैग्नेट की कार्य प्रक्रिया की विशेषता बताते हैं। हालाँकि, गतिशील सुविधाओं को प्राप्त करने के लिए बहुत अधिक कम्प्यूटेशनल कार्य की आवश्यकता होती है। इसलिए, कई मामलों में, विशेष रूप से जब सटीक यात्रा समय निर्धारण की आवश्यकता नहीं होती है, तो वे स्थैतिक विशेषताओं की रिपोर्टिंग तक ही सीमित होते हैं।

स्थैतिक विशेषताओं को प्राप्त किया जाता है यदि हम इलेक्ट्रोमैग्नेट के आर्मेचर के संचलन के दौरान होने वाले बैक ईएमएफ के इलेक्ट्रिक सर्किट पर प्रभाव को ध्यान में नहीं रखते हैं, अर्थात। हम मानते हैं कि इलेक्ट्रोमैग्नेट के कॉइल में करंट अपरिवर्तित और बराबर है, उदाहरण के लिए, ऑपरेटिंग करंट।

इसके प्रारंभिक मूल्यांकन के दृष्टिकोण से इलेक्ट्रोमैग्नेट की सबसे महत्वपूर्ण विशेषताएं निम्नलिखित हैं:

1. इलेक्ट्रोमैग्नेट की कर्षण स्थिर विशेषता... यह आर्मेचर की स्थिति पर विद्युत चुम्बकीय बल की निर्भरता या कॉइल को आपूर्ति किए गए वोल्टेज या कॉइल में करंट के विभिन्न निरंतर मूल्यों के लिए काम करने वाले अंतराल का प्रतिनिधित्व करता है:

फे = एफ (δ) यू = कास्ट पर

या Fe = f (δ) in I= const.

चावल। 1. विशिष्ट प्रकार के विद्युत चुम्बकीय भार: ए - लॉकिंग मैकेनिज्म, बी - भार उठाते समय, सी - वसंत के रूप में, डी - इनपुट स्प्रिंग्स की एक श्रृंखला के रूप में, δn - प्रारंभिक निकासी, δk अंतिम है निकासी।

2. इलेक्ट्रोमैग्नेट के विरोधी बलों (भार) की विशेषता... यह कार्य अंतराल δ (चित्र 1) पर विरोधी बलों की निर्भरता (सामान्य स्थिति में, विद्युत चुम्बकीय बल के आवेदन के बिंदु तक कम) का प्रतिनिधित्व करता है। ): एफएन = एफ (δ)

विपरीत और कर्षण विशेषताओं की तुलना इलेक्ट्रोमैग्नेट की संचालन क्षमता के बारे में एक निष्कर्ष निकालना संभव बनाती है (पहले, गतिशीलता को ध्यान में रखे बिना)।

इलेक्ट्रोमैग्नेट के सामान्य रूप से काम करने के लिए, यह आवश्यक है कि आर्मेचर के परिवर्तन की पूरी श्रृंखला में कर्षण विशेषता विपरीत के ऊपर से गुजरती है, और एक स्पष्ट रिलीज के लिए, इसके विपरीत, कर्षण विशेषता नीचे से गुजरना चाहिए विपरीत एक (चित्र 2)।

चावल। 2. सक्रिय एवं विरोधी शक्तियों की विशेषताओं के समन्वय की ओर

3. इलेक्ट्रोमैग्नेट की लोड विशेषता... यह विशेषता विद्युत चुम्बकीय बल के मान और कॉइल पर लागू वोल्टेज की भयावहता या आर्मेचर की निश्चित स्थिति के साथ इसमें मौजूद करंट से संबंधित है:

Fe = f (u) और Fe = f (i) in δ= const

4.सशर्त रूप से उपयोगी कार्य इलेक्ट्रोमैग्नेट... इसे आर्मेचर स्ट्रोक के मान द्वारा प्रारंभिक ऑपरेटिंग गैप के अनुरूप विद्युत चुम्बकीय बल के उत्पाद के रूप में परिभाषित किया गया है:

Wny = Fn (δn - δk) में Аz= const.

किसी दिए गए इलेक्ट्रोमैग्नेट के लिए सशर्त उपयोगी कार्य का मूल्य आर्मेचर की प्रारंभिक स्थिति और इलेक्ट्रोमैग्नेट कॉइल में करंट के परिमाण का एक कार्य है। अंजीर में। 3 स्थिर कर्षण Fe = f (δ) और वक्र Wny = Fn (δ) इलेक्ट्रोमैग्नेट की विशेषता दिखाता है। छायांकित क्षेत्र δn के इस मान पर Wny के समानुपाती होता है।

चावल। 3... एक विद्युत चुम्बक का सशर्त रूप से उपयोगी संचालन।

5. एक इलेक्ट्रोमैग्नेट की यांत्रिक दक्षता - अधिकतम संभव (सबसे बड़े छायांकित क्षेत्र के अनुरूप) Wp.y m की तुलना में सशर्त उपयोगी कार्य Wny का सापेक्ष मूल्य:

ηफुर = Wny / Wp.y मी

विद्युत चुम्बक की गणना करते समय, इसकी प्रारंभिक निकासी को इस तरह से चुनने की सलाह दी जाती है कि विद्युत चुम्बक अधिकतम उपयोगी कार्य करे, अर्थात। δn Wp.ym (चित्र 3) से मेल खाता है।

6. इलेक्ट्रोमैग्नेट का रिस्पांस टाइम - इलेक्ट्रोमैग्नेट के कॉइल पर सिग्नल लगाने के क्षण से लेकर आर्मेचर के अपनी अंतिम स्थिति में संक्रमण तक का समय। अन्य सभी चीजें समान होने पर, यह प्रारंभिक विरोधी बल Fn का कार्य है:

टीएसपी = एफ (एफएन) यू = कास्ट पर

7. ताप विशेषता विद्युत चुम्बक कुंडली के ताप तापमान की अवस्था पर अवधि पर निर्भरता है।

8. इलेक्ट्रोमैग्नेट का क्यू-फैक्टर, सशर्त उपयोगी कार्य के मूल्य के लिए इलेक्ट्रोमैग्नेट के द्रव्यमान के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है:

डी = इलेक्ट्रोमैग्नेट / डब्ल्यूपीयू का द्रव्यमान

9.लाभप्रदता सूचकांक, जो सशर्त उपयोगी कार्य के मूल्य के लिए विद्युत चुंबक कुंडल द्वारा खपत की गई शक्ति का अनुपात है:

ई = खपत शक्ति / डब्ल्यूपीयू

ये सभी विशेषताएँ इसके संचालन की कुछ शर्तों के लिए किसी दिए गए इलेक्ट्रोमैग्नेट की उपयुक्तता स्थापित करना संभव बनाती हैं।

विद्युत चुम्बकीय पैरामीटर

ऊपर सूचीबद्ध विशेषताओं के अलावा, हम विद्युत चुम्बकों के कुछ मुख्य मापदंडों पर भी विचार करेंगे। इनमें निम्नलिखित शामिल हैं:

a) इलेक्ट्रोमैग्नेट द्वारा खपत की गई बिजली... एक इलेक्ट्रोमैग्नेट द्वारा खपत सीमित शक्ति को उसके कॉइल के स्वीकार्य हीटिंग की मात्रा और कुछ मामलों में इलेक्ट्रोमैग्नेट के कॉइल की सर्किट पावर स्थितियों द्वारा सीमित किया जा सकता है।

पावर इलेक्ट्रोमैग्नेट्स के लिए, एक नियम के रूप में, स्विच-ऑन अवधि के दौरान सीमा इसकी हीटिंग है। इसलिए, स्वीकार्य हीटिंग की मात्रा और इसका सही लेखा-जोखा गणना में उतने ही महत्वपूर्ण कारक हैं जितने कि दिए गए बल और आर्मेचर के स्ट्रोक।

एक तर्कसंगत डिजाइन की पसंद, दोनों चुंबकीय और यांत्रिक शर्तों के साथ-साथ थर्मल विशेषताओं के संदर्भ में, कुछ शर्तों के तहत, न्यूनतम आयामों और वजन के साथ एक डिजाइन प्राप्त करना संभव बनाता है और तदनुसार, सबसे कम कीमत। अधिक उन्नत चुंबकीय सामग्री और घुमावदार तारों का उपयोग भी डिजाइन दक्षता बढ़ाने में योगदान देता है।

कुछ मामलों में, विद्युत चुम्बक (के लिए रिले, नियामक, आदि) अधिकतम प्रयास प्राप्त करने के आधार पर डिजाइन किए गए हैं, अर्थात। किसी दिए गए उपयोगी संचालन के लिए न्यूनतम ऊर्जा खपत। इस तरह के विद्युत चुम्बकों की विशेषता अपेक्षाकृत छोटे विद्युत चुम्बकीय बल और झटके और हल्के चलने वाले हिस्से होते हैं।उनकी वाइंडिंग का ताप अनुमेय से बहुत कम है।

सैद्धांतिक रूप से, एक विद्युत चुम्बक द्वारा खपत की गई शक्ति को उसके कुंडल के आकार को तदनुसार बढ़ाकर मनमाने ढंग से कम किया जा सकता है। व्यावहारिक रूप से, इसकी सीमा कुंडली के औसत घुमाव की बढ़ती लंबाई और चुंबकीय प्रेरण की केंद्र रेखा की लंबाई के द्वारा बनाई जाती है, जिसके परिणामस्वरूप विद्युत चुंबक का आकार बढ़ाना अक्षम हो जाता है।

बी) सुरक्षा कारक ... ज्यादातर मामलों में एन। वी। दीक्षा को एन के बराबर माना जा सकता है। सी. एक विद्युत चुम्बक का सक्रियण।

एन का संबंध। सी. वर्तमान के स्थिर मूल्य के अनुरूप, k n. सक्रियता के साथ (महत्वपूर्ण एन.एस.) (चित्र 2 देखें) को सुरक्षा कारक कहा जाता है:

ks = Azv / AzSr

किसी विद्युत चुम्बक का सुरक्षा कारक, विश्वसनीयता स्थितियों के अनुसार, हमेशा एक से अधिक चुना जाता है।

v) एक ट्रिगर पैरामीटर n का न्यूनतम मान है। सी. करंट या वोल्टेज जिस पर इलेक्ट्रोमैग्नेट सक्रिय होता है (आर्मेचर को δn से δDa se पर ले जाना)।

जी) रिलीज पैरामीटर - क्रमशः एन का अधिकतम मूल्य। एस, करंट या वोल्टेज जिस पर इलेक्ट्रोमैग्नेट का आर्मेचर अपनी मूल स्थिति में लौट आता है।

ई) प्रतिफल का प्रतिशत... n.c का अनुपात जिस पर आर्मेचर अपनी मूल स्थिति में, n पर लौटता है। ग. सक्रियण को विद्युत चुम्बक का प्रतिफल गुणांक कहा जाता है: kv = Азv / АзСр

तटस्थ विद्युत चुम्बकों के लिए, वापसी के गुणांक के मान हमेशा एक से कम होते हैं, और विभिन्न डिज़ाइनों के लिए वे 0.1 से 0.9 तक हो सकते हैं। इसी समय, दोनों सीमाओं के करीब मूल्य प्राप्त करना समान रूप से कठिन है।

वापसी का गुणांक सबसे अधिक महत्व रखता है जब विपरीत विशेषता विद्युत चुंबक की पुल विशेषता के जितना संभव हो उतना करीब हो। सोलनॉइड स्ट्रोक को कम करने से रिटर्न रेट भी बढ़ जाता है।