细化改良悬挂式除铁器磁路的设计

2021-03-20

  磁路设计是悬挂式除铁器设计的关键部分,它直接决定着除铁器的使用成果,所以磁路设计的水平直接体现着除铁器的设计水平。

  磁路设计的关键是磁感应强度和散热的设计。磁感应强度实际上就是热态安匝数的设计,热态安匝数的大小决定着磁感应强度之大小。热态安匝数就是绕组的总匝数与热态电流的乘积,热态电流I,=/(1+0.0038·AT),其中Ⅰ为冷态电流,AT为绕组的温升。所以,要保障磁感应强度的大小,一方面要增加电磁线的使用量,另一方面增进散热效率,减低温升,增加线圈的热态电流。

  在恒定电压的情况下,增加线圈的热态电流就是要增加热态功率。而热态功率就是热负荷和散热面积的乘积。热负荷的概念就是在某一温升情况下单位面积的散热功率。

  增进热负荷的办法就是改良散热和隔缘工艺,由于空气散热是不好的,因此要减小线圈间、线圈与外壳间的间隙,在间隙中使用导热性、隔缘性好的导热材料。具体做法会在悬挂式除铁器工艺细化设计中体现。在做好工艺的同时,使用氧化膜铝线,由于氧化膜铝线隔缘层主要是氧化铝,且厚度只0.006mm,所以导热性能相当好,另外氧化膜铝线耐高热温可达500℃以上,增加了线圈的使用寿命。同时,要想散热作用好,定要增加散热面积,采用双线圈的结构,可以将散热面积增加到原来的2~3倍。

  在设计磁感应强度的同时,也要考虑悬挂式除铁器的吸铁面积和磁场梯度。增进吸铁面积也就是增进磁场的覆盖面积,在合理的范围内尽量将铁芯直径截面积增加。磁场梯度是磁场强度随空间位移之变化率,即为dH/d。磁场梯度是为一矢量,其方向是为磁场梯度变化较大的方向。由于磁场梯度决定吸力大小,磁场梯度可通过选用高导磁率的铁芯材质,目前国内有些厂家使用DT4电工铁,周全利用了其导磁性高的特点,可以借用。

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