電磁繼電器的吸合過程和吸合時間，電磁繼電器的線圈電路具有一定電感量,在線圈兩端加上直流電壓[/后,電路中的電J不能躍升至穩態值rw(rw=σ/R,R為線圈電路的電阻值),而是隨時間彥按一定的規律上升,如圖3-11所示。因此,電磁鐵的吸合過程可以分為兩個階段:一個是電流從零開始

上升到觸動電流rcd,在這個階段內銜鐵沒有運動,所需的時間r′cd稱為吸合觸動時間。當電流值達到rcd以后,吸力Fd將大于反力F”銜鐵開始運動。銜鐵運動以后,電流的變化規律變得復雜。從銜鐵開始運動到最后達到閉合位置所需的時間hd稱為吸合運動時間。因此,電磁繼電器的固有吸合時間莎xh包括兩部分,即

txh=t′cd+t′yd            (3-1)

下面對這兩個階段分別進行一些討論。

吸合觸動時間t′cd

當線圈加上直流電壓【廠以后,其電流(或磁通)增長的過渡過程可以由電壓平衡方程求得,即

u=ir+d/dt (3-2)

式中 u一線圈電壓(V);

i一線圈電流(A);

R――線圈回路總電阻(Ω);

d一線圈總的磁鏈(Wb);

t一通電時間(s)。

當銜鐵處于打開位置時,并且電流又不很大,磁路一般并不飽和,則可以認為線圈電感L為常數,則式(3-2)可改寫為

u=iR+Ldi/dt    (3-3)

而式(3-3)的解為

i=iw(1-e-t/t)   (3-4)

式中 iw一線圈的穩態電流,rw=y/R(A);

T一線圈的電時間常數,T=L/R(s)。

可見1電流按指數曲線上升,如圖3-11。假如電流達到fed后銜鐵仍保持不動,則電流將按照圖中虛線所示的指數規律上升到穩態值rw。線圈電流達到rcd所需的時間t′cd可令I=Icd代入式(3-4)后求得,即

T′cd=TLnIW/IW-ICD    (s)        (3-5)

△w~△cd

若令Iw/Icb=Kcb(Kcb稱為儲備系數),代入式(3-5)得

t′cd＝tln    (s)        (3~6)

以上的推導并未考慮渦流的影響。實際上,當磁通Φ變化時,導磁體內將會產生環繞磁通的感應電流9即所謂渦流。渦流的作用總是使磁通的變化落后于線圈電流的變化,因此,使觸動時間變大。在打開位置時,渦流的影響一般不大,可以用一個系數α來考慮它的影響,即

t′cd=αTlnkcb/kcb-1   (s)        (3-7)

α一般等于1.1~1.3。

吸合運動時間t′yd

銜鐵運動以后,線圈內的電流不再按式(3-4)的指數規律上升。因為,銜鐵運動過程中,氣隙減小,磁通增大。而磁通的變化將在線圈內感應而產生一個反電勢,這個反電勢和線圈的自感電勢共同阻止線圈電流的增長。此時,由于線圈電感在變化,電路的電壓平衡方程將不同于式(3-3),而是

U=iR+Ldi/dt+idl/dt

式(3-8)右邊的第二項L器為線圈的自感電勢,而第三項f等即為電感變化時的反電勢。因此電流的增長規律將低于式(3-4)的指數曲線,隨著銜鐵運動速度的增加,反電勢就越大,兩者的差別就這大,電流甚至不再上升反而下降,如圖3-11中AB段。B點的位置與銜鐵E0運=t速芰有關・速度越大・B點就越低。到達B點,銜鐵已閉合而氣隙不再變化.線圈電流又近似地按指數規律增長,不過這時線圈的電時間常數已不同于銜鐵打開時的電時間常數,因為電感變大了。

電磁鐵運動時間的計算是比較麻煩的,因為銜鐵在運動過程中除線圈電感變化外,作用于銜鐵上的反作用力和電磁吸力都在變化。計算電流變化規律及銜鐵的運動時間不僅要研究電和過E變化規律,還要同時研究銜鐵的運動規律,也就是說,必須聯解下列兩個微分方程:

電路方程  u=iR+d/dt                       (3-9)

運動方程  Fd―Ft=md2/dt2      (3-10)

式中  m――銜鐵及其他運動部分的質量;

d2/dt――銜鐵的運動丌速度,r為銜鐵的行程;

Fd――電磁吸力:

Ff――反作用力:

由于￠和fd是J和的函數,并且是非線性的關系,Ff也與r和于有關,因此很難用

分市F法求解以上E0方程。一般都用近似計算的方法來求解,下面是吸合運動時間tyd的近似計算公式．