Программный модуль и расчет электромагнита постоянного тока

1. Моделирование магнитной цепи электромагнита без учета потоков рассеяния.
1.1. Математическая модель магнитной цепи (эскиз, схема замещения, система уравнений);
1.2. Разработка, отладка и описание схемы алгоритма и программы решения прямой и обратной задачи расчета магнитной цепи;
1.3. Решение обратной задачи расчета магнитной цепи. Построение кривых намагничивания магнитной системы Ф(F), а также распределения магнитной индукции по участкам для различных значений рабочего зазора ;
1.4. Анализ результатов.

2. Моделирование магнитной цепи электромагнита с учетом потоков рассеяния.
2.1. Математическая модель магнитной цепи (эскиз, схема замещения, система уравнений);
2.2. Разработка, отладка и описание схемы алгоритма и программы решения прямой и обратной задачи расчета магнитной цепи;
2.3. Решение обратной задачи расчета магнитной цепи. Построение зависимостей магнитного потока в рабочем зазоре Ф, потокосцепления  и индуктивнсти L обмотки управления, падения магнитного напряжения на рабочем зазоре F от величины магнитодвижущей силы обмотки управления F, а также распределения магнитной индукции по участкам для различных значений рабочего зазора ;
2.4. Анализ результатов. Сопоставление кривых намагничивания магнитной системы без учета и с учетом потоков рассеяния.

3. Моделирование статических характеристик электромагнита.
3.1. Математическая модель (система уравнений);
3.2. Разработка, отладка и описание схемы алгоритма и программы расчета параметров срабатывания, возврата и статических характеристик электромагнита;
3.3. Расчет магнитодвижущей силы срабатывания и возврата, коэффициента возврата и статических характеристик электромагнита. Построение зависимостей электромагнитной Рэ и противодействующей Рпр силы, потокосцепления  и индуктивнсти L обмотки управления, падения магнитного напряжения на рабочем зазоре F от величины рабочего зазора  для магнитодвижущей силы срабатывания, возврата и рабочей.
3.4. Анализ результатов.

4. Расчет критериев подобия электромагнита постоянного тока в статике:
- процессов в электрической цепи,
- процессов в магнитной цепи,
- процессов теплообмена,
- электромагнитной силы.

4. РАСЧЕТ КРИТЕРИЕВ ПОДОБИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТА ПОСТОЯННОГО ТОКА В СТАТИКЕ

4.1. Критерий подобия процессов в электрической цепи
,
где - МДС при номинальном напряжении, А;
- плотность тока, ; - коэффициент заполнения;
- зазор в начальном положении якоря.
Плотность тока
,
где - напряжение питания , В;
- удельное сопротивление меди, Ом*м;
- средняя длина витка, м; - число витков ;

4.2. Критерий подобия процессов в магнитной цепи
,
где d – зазор в конечном положении якоря, м;
- напряженность магнитного поля в рабочем зазоре, А/м.

Определяем . Из рис.10 при для δ=0.1 мм имеем .
Индукция .

4.3. Критерий подобия процессов теплообмена

где коэффициент теплоотдачи,; температура перегрева, С.

4.4. Критерий подобия электромагнитной силы

где электромагнитная сила, кг; B – индукция , Тл.
Из рис.10 при для δ=5 мм имеем .
Индукция .