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簡議隔爆型電磁除鐵器磁路的改進設計

2021-03-11

  磁路設計是隔爆型電磁除鐵器設計的關鍵部分,它直接決定著除鐵器的使用成果,所以磁路設計的水平直接體現著除鐵器的設計水平。磁路設計的關鍵就是磁感應強度和散熱的設計。磁感應強度實際上就是熱態安匝數的設計,熱態安匝數的大小決定著磁感應強度的大小。熱態安匝數就是繞組的總匝數與熱態電流的乘積,熱態電流=I(1+0.0038·△T),其中1為冷態電流,△T為繞組的溫升。所以,要保障磁感應強度的大小,一方面要增加電磁線的使用量,另一方面增加散熱效率,減低溫升,增加線圈的熱態電流。在恒定電壓的情況下,增加線圈的熱態電流就是要增加熱態功率。

  而熱態功率就是熱負荷與散熱面積的乘積。熱負荷的概念就是在一定溫升情況下單位面積的散熱功率。

  增加熱負荷的辦法就是改良散熱和隔緣工藝,由于空氣散熱是不好的,因此要減小線圈間、線與外殼間的間隙,在間隙中使用導熱性、隔緣性好的導熱材料。具體做法會在工藝改進設計中體現。

  在做好工藝的同時,使用氧化膜鋁線,由于氧化膜鋁線隔緣層主要是氧化鋁,且厚度只0.006mm,所以導熱性能相當好,另外氧化膜鋁線耐熱溫可達500℃以上,增加了線圈的使用壽命。同時,要想散熱效率好,定要增加散熱面積,采用雙線圈的結構,可以將散熱面積增加到原來的2~3倍。

  在設計磁感應強度的同時,也要考慮隔爆型電磁除鐵器的吸鐵面積和磁場梯度。增加吸鐵面積也就是增進磁場的覆蓋面積,在合理的范圍內盡量將鐵芯直徑截面積增加。磁場梯度1是磁場強度隨空間位移的變化率,即ddx。

  磁場梯度是為一矢量,其方向為磁場梯度變化越大的方向。磁場強度在磁學的概念上是磁感應強度B,單位為特斯拉,用T表示。人們習慣上使用另一單位高斯,用G,表示。隔爆型電磁除鐵器吸力大小與磁場強度和磁場梯度的乘積成正比,即:FxHdH/drxB?dB。由于磁場梯度決定吸力大小,磁場梯度可通過選用高導磁率的鐵芯材質,目前有些廠家使用DT4電工純鐵,周全利用了其導磁性高的特點,可以借用。

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