Т. 327, № 2

Экспериментальное исследование и расчет магнитного поля электромагнита постоянного тока с расщепленными полюсами и полюсными наконечниками в комплексе программ ELCUT

Актуальность исследований. Железоотделители на основе электромагнитов постоянного тока находят повсеместное применение во многих отраслях промышленности, например, на рудообогатительных фабриках, угольных теплоэлектростанциях, коксохимических заводах и т.д., для защиты оборудования от механических поломок, а также засорения конечного продукта посторонними предметами, причем сепарация основана на феррромагнитных свойствах этих предметов. Среди магнитных систем электромагнитов постоянного тока с полюсными наконечниками клапанная магнитная система является наиболее распространенной, а значит хорошо изученной, так как нашла широкое применение в приводах электромагнитных коммутационных аппаратов, устройствах автоматики и управления. Однако даже при синтезе такой магнитной системы электромагнита у разработчиков возникает проблема определения доли магнитного потока под полюсным наконечником в рабочем зазоре. Решение задачи ещё более осложняется при отсутствии в электромагните постоянного тока поворотного якоря, поскольку магнитное поле в межполюсном зазоре оказывается резко неоднородным, затухающим по мере удаления исследуемой точки от плоскости полюсов. Такое распределение магнитного поля имеет место в специальных электромагнитах постоянного тока - подвесных железоотделителях, которые используются для извлечения ферромагнитных предметов из различных сыпучих материалов, транспортируемых ленточными конвейерами. Цель исследования. Рассмотреть комплексный подход к исследованию магнитного поля электромагнита постоянного тока с расщепленными полюсами и полюсными наконечниками, характеризующийся изучением резкой неоднородности магнитного поля в межполюсном зазоре и за его пределами. Методы исследования. Исследование проводилось с использованием разработанного лабораторного стенда электромагнита с применением программного обеспечения Elcut 6.0. Подход основывается на сопоставлении результатов экспериментального исследования магнитного поля и магнитной силы для опытного образца электромагнитного железоотделителя с помощью цифрового миллитесламетра с датчиком Холла, численного расчета магнитного поля в комплексе программ Elcut 6.0 и аналитического расчета напряженности магнитного поля. Результаты исследования. Полученные результаты экспериментального исследования магнитного поля на опытном образце электромагнита с использованием цифрового миллитесламетра с датчиком Холла дополнены результатами аналитического и численного расчета магнитного поля, выполненного в комплексе программ ELCUT6.0 (профессиональная версия). Надежность представленных результатов эксперимента и расчета подтверждается проверкой закона полного тока в замкнутом контуре. В ходе анализа затухания магнитного поля электромагнита на середине межполюсного зазора по мере удаления исследуемой точки от полюсных наконечников определено оптимальное расстояние между полюсными наконечниками, при котором удельная пондеромоторная сила магнитного поля достигает максимального значения.

Ключевые слова:

электронный ресурс, электромагниты постоянного тока, межполюсные зазоры, полюсные наконечники, расщепленные полюса, закон полного тока, проверка, магнитное поле, затухание, пондеромоторные силы,

Авторы:

Татевосян Александр Сергеевич

Татевосян Андрей Александрович

Захарова Наталья Васильевна

Шелковников Сергей Васильевич

Шелковникова Юлия Васильевна

Скачать PDF