К расчету магнитной цепи электромагнитного тормоза с магнитореологической жидкостью
Электротехника, электромеханика и электротехнические материалы
Abstract
Исследована электромагнитная система тормоза с магнитореологической жидкостью. Магнитная цепь электромагнитной системы разбита на четыре характерных участка. Составлена схема замещения магнитной цепи. Сделаны допущения, в частности: магнитные частицы, подвешенные в масле, имеют форму куба; под воздействием магнитного поля кубические частицы складываются в столбики прямоугольной призмы, которые формируют элементарные мостики между сердечником и полым цилиндром (длина столбиков зависит от значения электромагнитной силы, действующей на магнитные частицы, которая, в свою очередь, зависит от квадрата тока в обмотке управления и, соответственно, квадрата магнитного потока). Предложена математическая модель, описывающая электромагнитную систему тормоза; получены формулы для определения магнитных индукций, магнитных напряженностей, разностей магнитных потенциалов, магнитодействующей силы (МДС) обмотки управления. Описаны алгоритмы решения прямой и обратной задач магнитной цепи с применением метода кусочно-линейной аппроксимациии, многочленов Лагранжа.
На основе предложенной математической модели электромагнитной системы тормоза с реологической жидкостью и с помощью алгоритмов решения прямой и обратной задач магнитной цепи на языке программирования C# разработана программа расчета магнитной цепи. При заданных геометрических размерах конструкции и магнитных материалах, используемых в тормозе, определены значения величин, характеризующих электромагнитную систему тормоза. Получены графические зависимости этих величин, в частности, построены зависимости магнитного потока Ф от МДС обмотки управления F, зависимости электромагнитной силы PЭ, действующей на магнитные частицы, от размера немагнитного масляного зазора и зависимости скорости движения магнитных частиц (фронта элементарного мостика частиц) от МДС обмотки управления F.
