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分磁环的工作原理及应用探析

【摘要】:衔铁的振动既会产生噪声,又会使电磁系统以及与之刚性连接的零部件加速损坏,甚至它还有可能导致开关电器的触头发生振动,加重触头的电气磨损,引起触头熔焊,最终破坏开关电器的正常工作。因此,必须采取适当的技术措施防止电磁系统发生这种有害振动。这种导体环起到将磁通分相的作用,故称为分磁环,又由于此环系短接且电阻甚小,故又称为短路环。图4-30磁环及工作气隙的等效磁路图有分磁环时的磁极;气隙部分的等效磁路

由于交流电磁系统的吸力具有脉动性,故其时间特性在半个周期内将与反作用力Ff线相交两次,如图4-29所示。若衔铁处于闭合位置时所受的反作用力为Ff,当其吸力F由最大值减小到小于反作用力Ff以后,衔铁将被释放。但吸力F很快又将回升到大于反作用力,致使衔铁微微离开吸合位置又重新被吸引到吸合位置上。这种现象称为衔铁的振动现象,它在工频电源条件下每秒钟重复100次。衔铁的振动既会产生噪声,又会使电磁系统以及与之刚性连接的零部件加速损坏,甚至它还有可能导致开关电器的触头发生振动,加重触头的电气磨损,引起触头熔焊,最终破坏开关电器的正常工作。因此,必须采取适当的技术措施防止电磁系统发生这种有害振动。

图4-29 交流电磁系统衔铁吸合后的电磁吸力和反作用力

为消除电磁系统的振动,可设法使磁极端面处的磁通分成有一定相位差的两个分量,尽管每一分量产生的电磁吸力均有减小到0的时候,但因两吸力之间有一定的相位差,二者之力必然大于0。这样,只要使合成吸力的最小值不低于衔铁所受的反作用力,就能完全消除有害的振动。

为此,可以在磁极端面的一部分装置一导体环,如图4-30(a)所示,因其中有涡流损耗,导体环所包围的磁路部分就有磁抗,如图4-30(b)所示。磁抗的存在使得通过无磁抗支路的磁通与通过有磁抗支路的磁通之间出现了相位差,因而两吸力之间亦有相位差。适当调整一下两个支路的磁通值及其相位,即可消除衔铁的有害振动。这种导体环起到将磁通分相的作用,故称为分磁环,又由于此环系短接且电阻甚小,故又称为短路环。

图4-30 磁环及工作气隙的等效磁路图

(a)有分磁环时的磁极;(b)气隙部分的等效磁路