221173

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 22 И 73 Союз Советских Социалистических Республикит омитет по делам аобретеиий и сткрытипри Совете МинистровСССР.бликовано 01 Х 1,1968, Бюллетень21 Дата опубликования описания 23.Х.1968 ЗИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЗЛЕКТ ГНИТА ля. На фиг. 1 пр симметричной м участок сечения участок магнито ми пластин; на верхности магн сами; на фиг. стали, оригинал Магнитная сисечения едставлена четверть агнитной системы; на магнитопровода; на провода с отогнутыми фиг, 4 - сечение участ ггопровода со стальны О в магнитн характ а и модели.стема содержит магии иг,иг. 3 -кромкака у поми поло еристики опровод Известны физические модели электромагнита с насыщенной магнитной системой, имеющие шихтованный магнитопровод с существенно сниженным коэффициентом заполнения за счет чередования отчосительно тонких ферромагнитных пластин с немагнитными прокладками. Н 0 эти модел имеют искажения магнитного поля вследствие краевого эффекта и влияния лобовых частей обмотки.Особенность предлагаемой модели электромагнита заключается в том, что у торцов магнитопровода расположены стальные пластины с коэффициентом заполнения, близким к единице. На поверхности магнитопровода перпендикулярно к ним уложены ферромагнитные пластины, шаг которых намного меньше шага пластин основного магнитопровода, а края пластин основного магнитопровода отогнуты на ширину шага, Это позволяет уменьшить габариты модели и исключить искажения по 1, рабочий ооьем (зазор) 2 н возбуждающую обмотку 3. Для уменьшения коэффициента заполнения К, модели пластины 4 нз стали толщиной Лчередуются с прокладками 5 5 из неферромагннтного материала, напримеркартона или гетинакса, толщиной Л,н. Тогда К, модели=Л/(Лст+Л,н)/, и масштаб коэффициента заполнения .Чн, =К, модели. ,оэффицнент заполнения К, модели будет на много Меньше 1, так как К, Оригинала близокк 1. Усредненная по сечению магнитопровода индукция В связана с нндукцией В в самой стали при той же напряженности магнитного поля Н уравнением В = В Ка+и с Н(1 - Ка) 15 Следовательно, вместо магнитной характеристики (кривой индукции) самой стали В 1 имеем другие, более низкие характеристики: для оригинала - кривую В, а для модели - кривую В, Величина индукции насыщения в ма лой модели меньше индукции насьнцення оригинала Внас.н = Внас.ф. МКа, Поэтому в мОдели насыщение стали будет дсстигнуто нрч значительно меньшей напряженности поля в зазоре, чем в орипшале, и не нужно соблю дать практически невыполнимое условие дляплотности тока Му= Л 1 е, необходимое в известных масштабных физических моделях.При дальнейшем анализе систем с сильно насыщенной сталью пренебрежем несуществен ным отличием реальной характеристики от кусочно-линейной Н=О при /В/(Внас. и В= Внас,+РОН при /В/) Внас Тогда из уравнения то 1+-Н=у для оригинала и модели следует МН=МВ=МК,=МуМе, при котором возможно реализовать модель, если выбрать МКз. того же порядка, что и Ме. Более того, выбирая МК(Ме можносоздать физическую модель даже с меньшей плотностью тока, чем в оригинале.Объем модели изменится в Ме раз по сравнению с оригиналом; энергия магнитного поля - МеМу 2 раз; вес стали - в МеМК, раз; вес обмотки - в МеМу 2 раз и потери в обмотке - в Ме:Му 2 Мр раз, где Му и Мр масштабы плотности и удельные сопротивления обмотки. Для наиболее распространенных длинных плоскопараллельных магнитных систем или для сектора системы с круговой симметрией можно моделировать лишь часть их длины. При этом для уменьшения влияния лобовых частей обмоток на поле в середине можно у краев магнитопровода добавить несколько пластин стали без изоляционных прокладок или зазоров между ними.В электромагните с круговой симметрией листы стали должны располагаться радиально, При этом для сохранения подобия модели и оригинала число длин (ступеней, радиальных размеров) позиций (листов) в модели должно быть равно числу длин позиций оригинала.При большой толщине изоляции Лиз модели будет искажаться поле вблизи поверхности магнитопровода за счет краевого эффекта у краев пластин стали. Для предотвращения этого можно отогнуть кромки пластин стали параллельно поверхности магнитопровода.Ширина отогнутой части б пластин должна быть немногим меньше расстояния между соседними пластинами, т. е, меньше Л шага пластин,Для этого же на поверхности стали перпендикулярно плоскости пластин можно уложить частым рядом стальные проволоки 7 или узкие полосы 8 стали. Эти полосы могут быть зарапес наклеены на лист бумаги, укладываемый на поверхность магнитопровода, Они помогут выровнять поле при заметной разнотолщинностр пластин стали. Если поле измеряется не близко к поверхности, а разнотолщинности практически нет, краевой эффект можно корректировать путем сдвига пластин стали в сторону рабочего зазора примерно на четверть толщины изоляции.гоПредмет изобретенияФизическая модель электромагнита с насыщенной магнитной системой, имеющая шихтованный магнитопровод с существенно сни женным коэффициентом заполнения за счетчередования относительно тонких ферромагнитных пластин с немагнитными прокладками, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения габаритов модели путем исключения искажения поля, у торцов магнитопровода располо.жены стальные пластины с коэффициентом заполнения, близким к единице, на поверхности магнитопровода перпендикулярно к ним уложены ферромагнитные пластины, шаг которых намного меньше шага пластин основного магнитопровода, а края пластин основного магнитопровода отогнуты на ширину шага,Влас,стВяляс. Составитель Й. Йвановская Техред Т. П, Курилко Корректор Н. С. Босняцкая лаи едактор Заказ 3087/2 Тираж 530 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений н открытий при Совете Министров СССР Москва, Центр, пр. Серова, д. 4Типография, пр, Сапуно