11. Перевірочні розрахунки

11.1. Фактична номінальна магніторушійна сила

Перш за все треба перевірити, чи не відхиляється значення фак­тичної МРС від прийнятого за мал. 8 та табл. 6 величини F_ном біль­ше ніж на 10%:

F_ном.ф=I_ном·W, /43/

де I_ном визначають за /42/, а W- за /39/.

. /44/

11.2. Гранична потужність розсіювання

Знаходять за формулою Ньютона:

P_гр=K_тτ_грS_{розс ,} /45/

де К_т - коефіцієнт теплопередачі, Вт/м²·К - граничне переви­щення температури поверхні обмотки над температурою оточуючого сере­довища; S_розс- площа поверхні, через яку розсіюється теплота.

Якщо реле розташоване в повітрі та його котушка ізольована елект­ротехнічним папером або лакотканиною, тоді K_Т=10...12,5 Вт/(м²·K).

Площа, S_розс собою еквівалентну поверхню, яка враховує ступінь участі зовнішньої S_зовн, внутрішньої S_внутр, та торцевої S_торц частин поверхні котушки у загальній тепловіддачі. Це враховується експериментальними коефіцієнтами β₁ та β₂:

S_розс= S_зовн+ β₁Sвнур+ β₂S_торц /46/

Для котушок контакторів та реле з конструкцією, що зображено на мал. 10 для варіантів реле мал. 4, а, б, можна порадити: β₁=0,9, β₂=0,5

Наведемо очевидні формули:

S_зовн=πD_нl_н; /47/

S_внутр=πD₀l_н; /48/

/49/

Перевищення температури τ_гр- для цього розрахунку можна прийняти 50...65 К. Слід зауважити, що всередині котушки температура мідно­го провідника та його лакової ізоляції більша, ніж на поверхні котуш­ки. Більш детальний розрахунок нагріву котушок див. [1, с. 72-75; 5, с. 20-22].

Гранична потужність котушки реле, розрахована за /43/, повинна перевищувати номінальну потужність P_ном, визначену за /41/. Доціль­но розрахувати ступінь такого перевищення у відсотках.

Для варіанта реле, зображеного на мал. 4б, розрахунок прово­диться для однієї котушки.

11.3. Фактичне перевищення температури

Визначається за формулою

, /50/

Цей параметр слід порівняти з граничним перевищенням температури τ_гр.

11.4. Щільність струму

Щільність струму в дроті котушки реле не повинна перевищувати 5 А/мм².

А/мм², /51/

де S_др - площа перетину обмотувального дроту котушки без ізоляції,

, /52/

де d_др.ф- фактичний діаметр без ізоляції дроту обмотки реле, або береться довідковий параметр (стовпчик 2 табл. Д4.1).

11.5. Параметри тягової характеристики

Знаходять за остаточно прийнятими фактичними даними коефіцієнти K_ем.міn за формулою /30/ та K_ем.мах- за формулою /31/.

12. ЯКІСНІ ПАРАМЕТРИ РЕЛЕ

Слід розрахувати декілька важливих якісних параметрів, що харак­теризують конструктивну досконалість виробу, який проектується.

1. Умовна корисна робота, Н·м:

A_y=P_пр(δ_п-δ_к),

де Р_пр- зусилля протидії контактних пружин реле (див. мал. 2). Н; δ_н, δ_к - відповідно початковий та кінцевий зазор реле, м.

2. Добротність D_з (питомі витрати матеріалу магнітопроводу (заліза) на одиницю умовної корисної, роботи), кг/Н·м:

,

де М₃ - маса матеріалу магнітопроводу (заліза), кг;

де V_i – об`єм i-її частки магнітопроводу, визначається виходячи з геометричних розмірів; γ - питома маса матеріалу магнітопроводу (γ=7.8кг/м²·10³).

3. Добротність Dм (питомі витрати міді обмотки на одиницю умовної корисної роботи)

,

,

де М_м- маса міді у котушці реле, кг; l_сер- середня довжина од­ного витка дроту, визначена за /35/; W- кількість витків у ко­тушці реле; q_др - розрахункова маса одного метра обмотувального дро­ту (стовпчик 6 табл. Д4.1).

4. Економічність

,

де Iн- номінальний струм котушки реле, визначений за /42/; R- опір обмотки (див. /40/).

Мал. Д2.1. Ескіз магнітної системи клапанного типу: а - з поворотним якорем /тип 1/; б - з поступальним рухом якоря /тип 2/

Додаток 3

Характеристики матеріалів для виготовлення магнітопроводів

Ст. 20880 - електротехнічна сталь.

Ст. 34ІЗ - електротехнічна сталь холоднокатана (інша позначка - Э330).

МЖФІ - магнітом^’який опечений залізний порошок (магнітом’яка мета­локераміка) для виготовлення магнітопроводів.

Таблиця ДЗ.І

Характеристика намагнічування матеріалів магнітопроводів

Напруженість магнітного поля H·100, А/м	Магнітна індукція B, Тл
	Сталь20880	Сталь3413	Металокераміка МЖФІ
1	2	3	4
0,2 0,3 0,4 0,5 0,7 1,0 1,5 2,0 3,0 4,0 5,0 10 20 30 50 70 100 150 200	0,02 0,05 0,07 0,1 0,15 0,3 0,7 1 1,2 1,32 1,37 1,50 1,60 1,65 1,72 1,75 1,80 1,9 1,95	0,5 0,7 0,82 0,9 1,05 1,17 1,30 1,38 1,47 1,55 1,59 1,70 1,80 1,86 1,90 1,93 1,97 1,99 2,00	0,3 0,42 0,55 0,7 0,77 0,85 1,0 1,1 1,2 1,3 1,33 1,42 1,48 1,49 1,49 1,50 1,50 1,50 1,50

Мал. ДЗ.1. Криві намагнічування матеріалів магніто проводів: 1- сталь 20880; 2- сталь 3413; 3- металокераміка МЖФІ

Додаток 4

Таблиця Д4.1

Характеристика обмотувальних емаль-дротів

СПИСОК РЕКОМЕНДОВАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Чухин А.А. Электрические аппараты: Учебник для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1988.

2. Яукова Г.А., Жуков В.П. Курсовое - дипломное проектирование по низковольтным электрическим аппаратам: Учеб. пособие для техни­- кумов. -М.: Высш. шк., 1987.

3. Сахаров В.П. Проектирование электрических аппаратов. - М.: Энергия, 1971.

4. Соболев С.Н. Расчет и конструирование низковольтной элект-­ рической аппаратуры. - М.: Высш. шк., 1981.

5. Родштейн Л.А. Электрические аппараты: Учебник для техникумов, - Л.: Энергоатом. 1989.