Обзор и анализ интегральных характеристик для оценки функционального состояния электромагнитов надежности

Аннотация

Землякова А.К., Кайгородова Е.Р., Парыкин А.Н., Макеев Н.Е., Кулев Н.Г.

Дата поступления статьи: 02.06.2021

Тренд на миниатюризацию и снижение материалоёмкости современных электротехнических изделий переменного тока, предъявляет повышенные требования к качеству их отдельных элементов. Все электротехнических изделий переменного тока (электромагниты, электромагнитные реле, двигатели) имеют подвижную и неподвижную части магнитопровода и как минимум одну рабочую катушку. В ходе эксплуатации электротехнических изделий переменного тока в рабочей катушке протекает ток, создается рабочий магнитный поток в неподвижной части магнитопровода, приводящий в движение подвижную его часть. Величина магнитного потока определяется конструкцией, взаимным расположением частей магнитопровода и рабочей катушки, а так же количеством витков в ней и величиной протекающего тока. В течение рабочего цикла электротехнических изделий переменного тока подвижная часть магнитопровода перемещается относительно неподвижной, что так же приводит к изменению магнитного потока. Требуется знать их механические, электрические и магнитные свойства. Каждая группа показателей требует применения своих методов и средств испытания электротехнических изделий переменного тока. Данная ситуация стимулирует поиск интегральных характеристик электротехнических изделий переменного тока, позволяющих сделать выводы о качестве отдельных частей и эксплуатационных свойствах всего изделия. В статье предлагается в качестве интегральной характеристики электромагнита использовать вебе-амперную характеристику рабочего цикла. Для получения вебер - амперной характеристики электротехнических изделий переменного тока необходимо воздействовать на магнитопровод внешним изменяющимся магнитным полем и измерять специальным сенсором возникающий в его сечении магнитный поток. При определении вебер - амперной характеристики рабочего цикла испытанию подвергается электротехнические изделия переменного тока в собранном виде, что делает невозможным использование сенсоров магнитного потока. Поэтому применение существующих методов измерения не представляется возможным в связи с чем так же необходима разработка метода определения вебер - амперной характеристики рабочего цикла электротехнических изделий переменного тока, обладающего приемлемой точностью и не требующего использования дополнительных сенсоров.

Ключевые слова: электромагниты, интегральные характеристики, оценка функционального состояния, магнитные измерения

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

.