Меню

Ускорение по средствам тока

Ускорители заряженных частиц

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .

Смотреть что такое «Ускорители заряженных частиц» в других словарях:

УСКОРИТЕЛИ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ — установки, служащие для ускорения заряж. частиц до высоких энергий. При обычном словоупотреблении ускорителями (У.) наз. установки, рассчитанные на ускорение частиц до энергий более МэВ. На рекордном У. протонов теватроне достигнута энергия 940… … Физическая энциклопедия

Ускорители заряженных частиц — Вид на ускорительный центр Fermilab, США. Теватрон (кольцо на заднем плане) и кольцо инжектор. Ускоритель заряженных частиц класс устройств для получения заряженных частиц (элементарных частиц, ионов) высоких энергий. Современные ускорители,… … Википедия

УСКОРИТЕЛИ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ — установки для получения направл. пучков электронов, протонов, альфа частиц или ионов с энергией от сотен кэВ до сотен ГэВ. В У. з. ч. ускоряемые заряж. частицы увеличивают свою энергию, двигаясь в электрич. поле (статич., индуктированном или… … Большой энциклопедический политехнический словарь

ГОСТ 22491-87: Ускорители заряженных частиц. Термины и определения — Терминология ГОСТ 22491 87: Ускорители заряженных частиц. Термины и определения оригинал документа: 14. Бетатрон с подмаг ничиванием 15. Резонансный ускоритель Бетатрон с постоянной составляющей индукции магнитного поля Ускоритель… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГОСТ 4.477-87: Система показателей качества продукции. Ускорители заряженных частиц промышленного применения. Номенклатура показателей — Терминология ГОСТ 4.477 87: Система показателей качества продукции. Ускорители заряженных частиц промышленного применения. Номенклатура показателей оригинал документа: 3. Базовый образец Ускоритель, выбранный из группы ускорителей, наиболее… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Ускоритель заряженных частиц — Вид на ускорительный центр Fermilab, США. Теватрон (кольцо на заднем плане) и кольцо инжектор Ускоритель заряженных частиц класс устройств для получения заряженных частиц (элементарных … Википедия

ускоритель (заряженных частиц) — Электрофизическое устройство, предназначенное для увеличения кинетической энергии заряженных частиц. Примечание Принято, что в ускорителях энергия частиц увеличивается более чем на 0,1 МэВ. [ГОСТ Р 52103 2003] Тематики ускорители заряженных… … Справочник технического переводчика

группирователь заряженных частиц — Устройство, осуществляющее фазовую группировку заряженных частиц. [ГОСТ Р 52103 2003] Тематики ускорители заряженных частиц EN charged particle buncher … Справочник технического переводчика

разгруппирователь заряженных частиц — Устройство, осуществляющее фазовую разгруппировку заряженных частиц. [ГОСТ Р 52103 2003] Тематики ускорители заряженных частиц EN charged particle debuncher … Справочник технического переводчика

Накопители заряженных частиц — накопительные кольца, элемент ускорителей заряженных частиц со встречными пучками. В современных ускорителях обычно интенсивность ускоренных частиц в одном импульсе составляет 1012 1013 частиц, что не обеспечивает необходимой… … Большая советская энциклопедия

Источник

Методы ускорения и замедления срабатывания электромагнитов и электромагнитных механизмов

Для электромагнитов, время срабатывания которых должно отличаться от нормального (0,05 — 0,15 с.) в ту или иную сторону, необходимы специальные меры для обеспечения временных параметров. Эти меры могут быть направлены либо на изменение конструкции и параметров электромагнита, либо на применение схемных способов изменения времени срабатывания. В связи с этим эти методы и получили название — конструктивные или схемные методы.

Конструктивные методы уменьшения времени срабатывания

Время трогания элекромагнита. Для уменьшения времени трогания конструктивным способом уменьшают вихревые токи в магнитопроводе электромагнита, которые увеличивают время трогания, так как они демпфируют магнитный поток при его изменении. Для этого магнитопровод электромагнита выполняют из магнитных материалов с высоким удельным электрическим сопротивлением. В массивных частях магнитопровода выполняют специальные прорези, пересекающие пути вихревых токов. Магнитопровод выполняют шихтованным из листов электротехнической стали.

Время движения электромагнита. Для уменьшения времени движения стремятся уменьшить ход якоря, уменьшить массу якоря и связанных с ним подвижных частей. Уменьшают трение в осях или между подвижными и неподвижными деталями конструкции. Применяют вращение якоря на призме, а не в осях.

Методы ускорения и замедления срабатывания электромагнитов и электромагнитных механизмов

Схемные методы уменьшения времени срабатывания электромагнита. В тех случаях, когда конструктивные метода малоэффективны или не применимы, используют схемные методы изменения временных параметров электромагнитов. Схемные методы воздействуют только на время трогания электромагнита через его параметры.

Время трогания электромагнита при срабатывании можно уменьшить, если одновременно с увеличением напряжения питания электромагнита ввести в цепь катушки добавочное сопротивление Rд такой величины, чтобы установившееся значение тока в обмотке электромагнита при этом не изменилось, т.е.

Читайте также:  Генератор электрического тока для зарядки аккумулятора

Уменьшение времени трогания здесь получается за счет

Недостатком этой схемы является то, что эффект достигается за счет пропорционального увеличения мощности, теряемой в добавочном сопротивлении.

В схеме на рис. 2 последовательно с обмоткой электромагнита включен добавочный резистор, шунтированный конденсатором. Напряжение питания в этой схеме также увеличивается. Однако добавочный резистор подбирается также как и в схеме рис. 1. Форсировка процесса срабатывания здесь получается за счет того, что в первый момент после подачи напряжения незаряженная емкость С создает дополнительный путь для тока. Поэтому за счет тока зарядки конденсатора в обмотке электромагнита ток растет быстрее. Переходный процесс, до момента трогания якоря, в этом случае описывается следующими уравнениями:

Для рассматриваемой схемы существует значение оптимальной емкости, при которой время срабатывания получается минимальным

Недостатком этой схемы является наличие конденсатора, емкость которого обычно значительна.

Методы ускорения и замедления срабатывания электромагнитов и электромагнитных механизмовНа рис. 3 показана схема форсировки срабатывания, в которую последовательно с обмоткой электромагнита включено добавочное сопротивление, шунтированное размыкающим контактом. Этот контакт связан с якорем. При обесточенной обмотке он замкнут, размыкание происходит лишь в конце хода якоря. В период срабатывания через обмотку протекает переходный ток, установившееся значение которого было бы равно. Но благодаря тому, что якорь притягивается, происходит размыкание контакта К, шунтирующего Rд, и ток нарастает до меньшего установившегося значения, равного U / (R + R д), который должен быть достаточным для удержания якоря электромагнита в притянутом положении. Эта схема может применяться также для уменьшения размеров электромагнита в тех установках, где особенно важно получить их минимальный вес.

Недостатком схемы является наличие размыкающего контакта.

Методы увеличения времени срабатывания электромагнитных механизмов

Для увеличения времени срабатывания электромагнитов используют все общие факторы, приводящие к увеличению, как времени трогания, так и времени движения. Среди этих методов могут быть как конструктивные, так и схемные методы.

Из конструктивных методов, приводящих к увеличению времени движения используются такие факторы как увеличение хода якоря, увеличение веса подвижных частей, мехенические и электромагнитные демпферы. Последние нашли применение в реле, создающих большие выдержки времени, например, реле времени.

Методы ускорения и замедления срабатывания электромагнитов и электромагнитных механизмовВ случае электромагнитного демпфирования применяют короткозамкнутые обмотки в виде медных (алюминиевых) гильз, насаженных на сердечник магнитопровода (рис. 4). Вихревые токи, появляющиеся в этих гильзах в момент замыкания или размыкания основной обмотки электромагнита, задерживают изменение магнитного потока и создают замедление срабатывания, как при притяжении, так и при отпускании якоря. В последнем случае достигается больший замедляющий эффект, так как при отключении обмотки переходный процесс происходит при притянутом якоре, когда индуктивность системы большая. Поэтому выдержка времени при отпускании якоря в электромагнитах с короткозамкнутыми гильзами может быть получена больше, чем при его притяжении.

Электромагниты с электромагнитным демпфером могут обеспечивать выдержку времени при отпускании до 8-10 с.

Для изменения времени срабатывания электромагнитов схемными методами наиболее распространенными схемами являются следующие.

В тех случаях, когда напряжение питания фиксировано, время трогания при включении может быть увеличено включением добавочного сопротивления Rд последовательно с обмоткой электромагнита. Увеличение времени трогания здесь получается вследствие уменьшения установившегося значения тока в цепи. Вместо резистора можно включить также индуктивность, что увеличивает постоянную времени цепи, не изменяя установившегося тока.

Для увеличения времени трогания электромагнитных механизмов при отключении применяются схемы, приведенные на рис. 5. а) б) в)

Увеличение времени трогания электромагнитных механизмов в этих схемах получается за счет того, что после размыкания цепи в контурах (R,L-Rш), (R,L-VD) (рис. 5 а,б) возникающая в катушке э.д.с. самоиндукции создает ток, который тормозит спадание магнитного потока в электромагните. Задержка времени трогания определяется временем затухания тока в контурах, которое зависит от параметров этих контуров.

В схеме рис.5,в задержка времени трогания электромагнита при отпускании происходит за счет того, что после размыкания цепи заряженная емкость С разряжается в контуре (C,Rш-R,L) и ток разряда задерживает спадание потока в электромагните.

Источник

Замедление и ускорение действия электромагнита

Рис. 1.2.5. Схемы замедления срабатывания электромагнитов

Читайте также:  Ток всегда идет по пути наименьшего сопротивления

На время движения якоря оказывают влияние величина хода, масса движущихся частей, взаимное расположение статической характеристики тяговых усилий и кривой зависимости противодействующих сил от положения якоря. Уменьшая ход, противодействующие силы и массу, можно снизить время движения якоря, и наоборот.

Замедление действия электромагнита может быть достигнуто путем увеличения эквивалентной постоянной времени самого электромагнита, использования в схеме электромагнита специальных элементов, которые замедляют нарастание тока в катушке электромагнита, и применения механизма выдержки времени, влияющего на время движения подвижных частей электромагнитного механизма.

На рис. 1.2.5 приведены схемы, позволяющие получить замедление отпускания якоря.

На схеме, представленной на рис. 1.2.5,а, отключение электромагнита осуществляется путем закорачивания его обмотки. При этом одновременно создается замкнутый контур и для свободного тока. Последовательно с обмоткой электромагнита в схему должен включаться защитный резистор.

В схеме, приведенной на рис. 1.2.5,б, параллельно с обмоткой включается емкость, создающая путь для тока в переходном режиме после отключения обмотки, задерживая тем самым спадание потока. Выдержка времени при такой схеме зависит от соотношения параметров обмотки и емкости.

Рис. 1.2.6. Схемы ускорения срабатывания электромагнитов

Ускорение действия электромагнита может быть получено на самом электромагните или благодаря применению специальных схем.

В быстродействующих электромагнитах наличие короткозамкнутых обмоток, металлических каркасов катушек и любых других путей для прохождения вихревых токов является недопустимым, так как все это влечет за собой увеличение времени срабатывания.

Для снижения влияния вихревых токов магнитопроводы быстродействующих электромагнитов часто выполняют шихтованными. Кроме того, для быстродействующих электромагнитов характерным является такой выбор параметров, при которых тяговая сила электромагнита при начальном зазоре и установившемся токе в несколько раз превосходит противодействующую силу. Специальные схемы, применяемые для уменьшения времени срабатывания, ускоряют нарастание МДС электромагнита при его включении и ее спадание при отключении, уменьшая тем самым время трогания.

На рис. 1.2.6 приведены примеры схем, позволяющие получить ускорение срабатывания электромагнитов. При последовательном включении катушки и резистора (рис.1.2.6,а) уменьшается постоянная времени всей цепи, ускоряется действие электромагнита. При этом катушка рассчитывается на часть напряжения сети.

Большое ускорение может дать схема, представленная на рис. 1.2.6,б. В ней обмотка электромагнита включена последовательно с контуром, состоящим из параллельно включенных емкости и резистора. В первый момент после включения емкость как бы шунтирует резистор. При этом почти все напряжение сети оказывается приложенным к катушке, рассчитанной в установившемся режиме только на часть напряжения. Этим ускоряется нарастание тока в катушке и уменьшается время срабатывания электромагнита. Установившееся значение тока не меняется, оно определяется лишь омическим сопротивлением цепи.

Источник



Замедление и ускорение действия электромагнитного привода

date image2015-04-12
views image1775

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

В некоторых случаях, например, для реле времени, возникает необходимость замедлить действие электромагнита привода контактной системы с целью создания выдержки времени при замыкании или размыкании контактов. В тех случаях, когда повышены требования к быстродействию аппаратуры, решают задачу ускорения действия электромагнитной системы. На практике с этой целью прибегают к разным приемам изменения времени трогания и времени движения якоря электромагнитной системы..

Для замедления передачи воздействия от электромагнита на контактную систему в конструкции привода может быть предусмотрен специальный механизм (замедлитель), например, анкерный или пневматический.

Время трогания (τтр) можно изменить согласно (4.12), влияя на величину постоянной времени Т и тем самым на скорость нарастания тока в катушке при включении электромагнитной системы. Увеличение Т приводит к увеличению τтр и, наоборот, уменьшение Т влечет за собой уменьшение τтр .

При отключении электромагнитной системы ток в катушке спадает по зависимости

, (2.4.12)

причем, и обычно > τтр так как индуктивность электромагнитной системы при замкнутом якоре больше индуктивности при разомкнутом якоре. Поэтому больший эффект замедления действия электромагнитной системы постоянного тока можно получить при ее отключении, а ускорения действия – при включении. Таким образом, замедление или ускорение действия электромагнитной системы может быть осуществлено путем изменения индуктивности катушки.

Замедлить действие электромагнитной системы постоянного тока при отключении можно, включив параллельно с обмоткой катушки конденсатор. Он создаст дополнительную ветвь для тока в переходном режиме после отключения обмотки катушки и тем самым затянет изменение тока в обмотке. Аналогичный эффект достигается при шунтировании обмотки катушки после ее отключения контактом отключающего аппарата или диодом.

Читайте также:  Что такое турбулентный ток крови

Часто для замедления действия электромагнитной системы в ее конструкции предусматривают короткозамкнутый виток (демпферную гильзу) из немагнитного проводника с малым электрическим сопротивлением. Иногда применяют дополнительную короткозамкнутую катушку. Наведенные в результате индукции токи в витках препятствуют изменению МДС основной (включающей) катушки и магнитного потока за счет чего увеличивается время трогания.

Рассмотрим работу электромагнитной системы с демпферной гильзой при включении обмотки катушки под напряжение U (рис. 4.9а).

В изобразительной модели электромагнитного механизма на рис. 4.9а показана возвратная пружина 1 в составе механизма. Демпферная гильза 2 изображена в разрезе вертикальной плоскостью.

Если бы не было демпферной гильзы, то в магнитной цепи возник бы поток ФК (рис. 4.9б). Магнитному потоку трогания Фтр (при котором якорь начинает перемещаться) соответствовал бы момент времени t1 .

Демпферная гильза создаст поток ФД . Результирующий поток Ф окажется смещенным вправо по оси времени относительно потока ФК . Поэтому момент трогания при наличии демпферной гильзы t2 > t1 . Таким образом, срабатывание электромагнитной системы замедляется на время

При отключении питания обмотки катушки демпферная гильза аналогичным образом затягивает спадание магнитного потока во времени, увеличивая время трогания на отключение. В этом случае влияние демпферной гильзы на магнитный поток эффективнее, чем при включении электромагнитной системы.

Замедление, достигаемое указанными способами при включении электромагнитной системы, называют выдержкой времени на включение (обозначим ∆τвкл), а замедление при отключении электромагнитной системы – выдержкой времени на отключение (обозначим ∆τотк).

Рассматривая совместную работу контактной системы и ее электромагнитного привода, можно оценить задержку во времени полного замыкания (или размыкания) контакта после подачи напряжения на обмотку катушки и после снятия напряжения. Приписав контакту два состояния: sK=0 — контакт разомкнут, sK=1 — контакт полностью замкнут и напряжению на обмотке катушки два значения: uK=0 — напряжение не приложено, uK=1 — напряжение приложено, представим работу электрического аппарата как показано на рис. 4.10а.

Задержка коммутации электрической цепи замыкающим или размыкающим контактом при включении катушки под напряжение оценивается величиной Твклвкл+τвкл , а при отключении – величиной Тоткотк+τотк .

На рис. 4.10 б), в), г) показано как изображаются на электрической схеме электромагнитный привод и контакты с замедлением действия. Контактная система представлена одним замыкающим и одним размыкающим контактом.

На рис. 4.10б показана система с замедлением при включении и при отключении. Ее действие характеризуется диаграммами, изображенными на рис. 4.10а.

На рис. 4.10в представлена система с замедлением при включении (полагают ∆τотк=0).

На рис. 4.10г показана система с замедлением при отключении (полагают ∆τвкл=0).

Настройка электромагнитной системы постоянного тока на требуемые значения Твкл и Тотк обычно производится путем регулирования натяжения возвратной пружины якоря (см. рис. 4.9). Для увеличения Твкл пружину нужно натянуть в большей степени, а для увеличения Тотк – наоборот, ослабить. Другая возможность настройки заключается в изменении значения коэффициента возврата (4.13). Для этого, как было указано, используют немагнитную прокладку между сердечником и якорем, подбирая ее по толщине.

На время движения якоря (τдв и ) оказывают влияние величина его хода (ρmax), масса движущихся частей, взаимное расположение механической и тяговой характеристик (см. рис. 4.7). Увеличение хода якоря, массы и противодействующих перемещению якоря сил приводит к увеличению времени движения. Уменьшение значений перечисленных параметров наоборот вызывает ускорение действия электромагнитной системы.

Повысить быстродействие системы можно также уменьшив постоянную времени, включив последовательно с обмоткой катушки резистор с некоторым сопротивлением R. Тогда постоянная времени T=L/(RО+R) . В этом случае катушка должна быть рассчитана на часть напряжения сети в пропорции RO /(RO+R) .

Источник