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交流并联电磁铁磁路计算的任务与方法

2023-06-30 理论教育版权反馈

【摘要】：以图4-14所示衔铁打开位置的单U形直动式交流电磁铁为例来说明漏磁系数的计算方法。

1.交流并联电磁铁磁路计算的任务

（1）已知线圈电压U、线圈匝数N，求气隙磁通Φδm和线圈电流I。

（2）已知线圈电压U、工作气隙磁通Φδm，求线圈匝数N和线圈电流I。

2.交流并联电磁铁磁路计算的方法

交流并联电磁铁的磁路计常采用漏磁系数法，它是工程上比较简单而实用的方法。以图4-14所示衔铁打开位置的单U形直动式交流电磁铁为例来说明漏磁系数的计算方法。

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图4-14　衔铁打开位置的单U形直动式交流电磁铁

（a）结构示意图；（b）等效磁路图；（c）相量图

交流并联电磁铁的漏磁系数是指线圈总磁链ψm除以线圈匝数N，所得到的值与线圈相交链的平均磁通对工作气隙磁通Φδm的比值，即

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在忽略导磁体磁阻和铁损耗、分磁环损耗及非工作气隙磁阻的情况下，可画出等效磁路，如图4-14（b）所示，图中用一集中的漏磁动势代替实际分布的磁动势，用一在铁芯顶端处集中漏磁导Λ′ld代替实际分布的漏磁导，其中通过的漏磁通Φ′lm等于实际漏磁链ψlm除以线圈匝数，故称其为按漏磁链不变原则归化的等效漏磁导，即

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ψlm的计算公式推导如下。在图4-14（a）中，距铁芯表面为x处，取一长度元dx，其中漏磁通dΦlm为

式中：li——铁芯长度（m）；

　　 λ——铁芯单位长度漏磁导（H/m）。

通过dx与线圈的部分线匝相交链的漏磁链为dψlm，其计算公式为

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铁芯全长的漏磁链为ψlm，其计算公式为

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将式（4-68）代入式（4-66）中，可以得到 pagenumber_ebook=119,pagenumber_book=113 的计算式为

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将式（4-69）代入式（4-68）中，得

图4-14中工作气隙δ1和δ2串联后的总磁导Λδ计算公式为

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工作气隙磁通Φδm的计算公式为

将式（4-70）和式（4-72）代入式（4-63）中，可得到漏磁系数σ的计算式为

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