ЭЛЕКТРОМАГНИТЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Широкое распространение имеют электромагниты, питание которых осуществляется от источников переменного тока.

Магнитный поток, создаваемый обмоткой, по которой проходит переменный ток, периодически меняется по величине и направлению (переменный магнитный поток), в результате чего сила электромагнитного притяжения пульсирует от нуля до максимума с удвоенной частотой по отношению к частоте питающего тока. (В ряде случаев эта пульсация весьма полезна. Так, благодаря такой характеристике электромагниты переменного тока находят широкое применение в конструкциях вибраторов, электромагнитных молотков и т.д.).

Однако для тяговых электромагнитов снижение электромагнитной силы ниже определенного уровня недопустимо, т.к. это приводит к вибрации якоря, а в определенных случаях и к прямому нарушению нормальной работы.

5-2

Поэтому в тяговых электромагнитах, работающих при переменном магнитном потоке, приходится прибегать к специальным мерам для уменьшения глубины пульсации силы.

Основным способом уменьшения пульсации суммарной силы, действующей на якорь электромагнита с переменным магнитным потоком, является применение магнитных систем с расщепленными путями магнитного потока, по каждому из которых проходят переменные магнитные потоки, сдвинутые по фазе друг относительно друга.

(В электромагнитах, имеющих однофазную обмотку это достигается применением специальных экранирующих обмоток, которые иногда называют короткозамкнутыми витками. Кроме того, имеются двухфазные и трехфазные электромагниты).

В последнее время благодаря появлению компактных экономичных полупроводниковых вентилей широкое распространение получают электромагниты переменного тока с встроенными выпрямителями.

5-3

В этом случае магнитная система обтекается не переменным, а пульсирующим магнитным потоком, причем пульсация сглаживается за счет индуктивности обмотки электромагнита.

Электромагниты переменного тока, так же как и электромагниты постоянного тока состоят из следующих основных частей: катушка, сердечник, якорь.

Воздушные промежутки, в которых возникает полезная сила называются рабочими, воздушные промежутки, в которых не возникает усилия в направлении возможного перемещения якоря, являются паразитными.

В зависимости от расположения якоря относительно остальных частей электромагнита различают электромагниты с втягивающимся якорем и электромагниты с внешним притягивающимся якорем.

5-4

Для уменьшения потерь на вихревые токи и перемагничивание, магнитные системы электромагнитов переменного тока выполняют из тонколистовой стали с высоким удельным электрическим сопротивлением.

5-5

ВИБРАЦИЯ ЯКОРЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

По формуле Максвелла определяем тяговое усилие

(Если поток выразить в веберах, площадь в м², → сила будет выражена в ньютонах).

Тяговое усилие изменяется по закону:

5-6