Введение
Раздел 1 Физическое моделирование статических электромагнитных характеристик клапанных электромагнитов постоянного тока с различной формой полюсных наконечников 14
1.1 Основные характеристики электромагнитов и магнитных систем. Методы расчета и способы представления 15
1.2 Описание разработанных физических моделей магнитных систем и установки для экспериментальных исследований 33
1.3 Выбор факторного пространства и разработка матриц эксперимента для моделирования статических электромагнитных характеристик 36
1.4 Экспериментальные обобщенные кривые намагничивания, нагрузочные характеристики и эпюры распределения магнитных потоков 41
1.4.1 Экспериментальные электромагнитные характеристики магнитных систем с круглыми полюсными наконечниками 42
1.4.2 Экспериментальные электромагнитные характеристики магнитных систем с сегментными полюсными наконечниками 43
1.4.3 Экспериментальные электромагнитные характеристики магнитных систем с прямоугольными полюсными наконечниками 45
1.5 Выводы по первому разделу 47
Раздел 2. Исследование влияния геометрических соразмерностей и магнитной индукции в основании сердечника на характеристики и параметры клапанной магнитной системы 49
2.1 Исследование границ линейности магнитных систем с различными формами полюсных наконечников 49
2.1.1 Определение границы линейности магнитных систем с круглыми полюсными наконечниками 49
2.1.2 Определение границы линейности магнитных систем с сегментными полюсными наконечниками 52
2.1.3 Определение границы линейности магнитных систем с прямоугольными полюсными наконечниками 56
2.2 Исследование доли магнитного потока под тыльной поверхностью полюсных наконечников, выходящего в рабочий воздушный зазор 58
2.2.1 Исследование доли магнитного потока под тыльной поверхностью круглых полюсных наконечников, выходящего в рабочий воздушный зазор 59
2.2.2 Исследование доли магнитного потока под тыльной поверхностью сегментных полюсных наконечников, выходящего в область рабочего воздушного зазора 61
2.2.3 Исследование доли магнитного потока под тыльной поверхностью прямоугольных полюсных наконечников, выходящего в рабочей воздушный зазор 63
2.3 Оценка возможных оптимальных соразмерностей полюсных наконечников различной формы 65
2.3.1 Влияние относительного диаметра круглого полюсного наконечника на величину электромагнитного момента 66
2.3.2 Влияние соразмерностей сегментного полюсного наконечника на величину электромагнитного момента 73
2.3.3 Влияние соразмерностей прямоугольного полюсного наконечника на величину электромагнитного момента 75
2.4 Выводы по второму разделу 81
Раздел 3 Проектирование клапанных электромагнитов с круглыми полюсными наконечниками 83
3.1 Обзор методик синтеза клапанных электромагнитов постоянного напряжения 83
3.1.1 Методика проектного расчета на основе использования конструктивного фактора 84
3.1.2 Модифицированная методика проектного расчета на основе использования конструктивного фактора 86
3.1.3 Методика расчета определяющих размеров клапанных электромагнитов 88
3.1.4 Методика синтеза клапанных электромагнитов на основе их усредненной безразмерной тяговой характеристики 90
3.1.5 Методика проектного расчета привода электромагнитного реле на основе эмпирических зависимостей 93
3.1.6 Методика синтеза клапанных электромагнитов на основе использования корректирующих функций 97
3.1.7 Методика синтеза клапанных электромагнитов при различных режимах работы 102
3.1.8 Методики проектирования оптимальных клапанных электромагнитов 111
3.2 Методики синтеза оптимальных электромагнитов с круглыми полюсными наконечниками на основе их обобщенных безразмерных характеристик 116
3.3 Исследование влияния исходных данных проектирования на оптимальные соразмерности и индукцию в клапанной магнитной системе 127
3.4 Обобщение результатов оптимизационных расчетов 131
3.4.1 Синтез клапанной магнитной системы, минимизированной по ее высоте 133
3.4.2 Синтез клапанной магнитной системы, минимизированной по потребляемой мощности 133
3.4.3 Синтез клапанной магнитной системы, минимизированной по стоимости 134
3.5 Методика «ручного» проектирования оптимальных клапанных электромагнитов постоянного тока 135
3.6 Выводы по третьему разделу 137
Заключение 139
Список использованных источников
