- •М осковский Энергетический Институт
- •3. Расчет устройства 9
- •Введение
- •Принцип действия устройства
- •Задание на расчет
- •2. Исходные данные:
- •3. Расчет устройства
- •1.9.Определение конструктивного показателя устройства
- •2.9.Определение индукции в рабочем зазоре
- •3.9.Выбор материала магнитопровода
- •4.9.Определение площади поперечного сечения магнитопровода и якоря.
- •5.9.Определение рабочей мдс
- •6.9.Определение параметров обмотки управления
- •Расчет длины и ширины обмотки управления (размеров окна обмотки)
- •Определение внутреннего диаметра обмотки управления
- •. (24) Поскольку [3]
- •Выбор марки проводов обмотки управления
- •3.7. Выбор остальных размеров устройства
- •3.8. Построение тяговых и механической характеристик.
- •3.9. Расчет коэффициента возврата
- •7.9. Расчет времени срабатывания и времени отпускания
- •Заключение
- •Литература
Принцип действия устройства
Упрощенная схема устройства дана на рис. 1. Устройство состоит из магнитопровода 1, якоря 2, обмотки управления 3. Возвратная пружина, а также упор, предназначенный для обеспечения заданного значения начального зазора, на схеме не показаны. При подаче на обмотку управления постоянного напряжения через обмотку протекает ток , где - электрическое сопротивление обмотки. Под действием этого тока создается МДС обмотки , в результате чего по закону полного тока создается определенное магнитное поле, характеризующееся напряженностью . Возникает индукция , которая создает магнитный поток , направление протекания которого показано на рис. 1. При протекании магнитного потока в рабочем воздушном зазоре возникает электромагнитные силы взаимно притягивающие якорь и магнитопровод. На рис.1. не показаны потоки выпучивания и рассеяния.
Рис. 1. Принципиальная схема устройства
1-магнитопровод; 2- якорь; 3- обмотка управления.
Задание на расчет
• Ознакомиться с заданием, всесторонне осмыслить его и осознать всю
глубину и важность предстоящей работы.
• Подобрать необходимую учебную, методическую и справочную литературу.
• Подсчитать конструктивный показатель Пк электромагнитного устройства и по нему выбрать начальную индукцию Вн в рабочемзазоре (при δ = δн ).
• Выбрать материал магнитопровода и дать ее кривую намагничивания.
• Рассчитать и выбрать отношение длины lк обмотки управления к ее толщине hк.
• Найти параметры обмотки управления (длину lк обмотки, её толщину hк, марку и диаметр dc стандартного провода, а также число витков N).
• Определить истинную температуру нагрева обмотки.
• Подобрать конечный зазор δк устройства.
• Выбрать все размеры ферромагнитных участков устройства.
• Рассчитать тяговые Рэ(δ) характеристики при МДС Fcp, Fp
и Fотп и построить их на одном графике в одинаковых масштабах с
противодействующей характеристикой Рмх(δ) , т.е.показать их согласование.
• Найти коэффициент возврата.
• Вычислить времена срабатывания и отпускания устройства.
• Сделать заключение и привести основные выводы по проделанной работе.
• Дать полезные советы и рекомендации последующим поколениям студентов, которым предстоит в будущем выполнять подобный расчёт.
• Изобразить схему устройства.
2. Исходные данные:
2.1. Номер N варианта
Номер N варианта подсчитываем по соотношению
,
Где =3; =2; =1; =3; =6.
Получаем .
2.2. Температура окружающей среды tокр = 35○С.
2.3. Максимальное превышение температуры провода обмотки управления = 50 ○С.
2.4. Жесткость С возвратной пружины, значение которой в Н/мм выбираем по табл.1 на основании остатка ОЗ от деления номера N варианта на 12.
N/12=36/12=3, О3=0
Таблица1. К выбору жесткости С возвратной пружины
03 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
С, Н/мм |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
1,5 |
2,5 |
3,5 |
4,5 |
5,5 |
6,5 |
С=1 Н/мм.
2.5. Напряжение Uy питания (управления) обмотки управления(может иметь колебания относительно номинального значения на ) выбираем по табл.2 на основании остатка 04 от деления номера N варианта на 10. N/10=36/10=3.6,04=6
Таблица 2. К выбору напряжение питания (управления)
04 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
Uy , В |
4,5 |
6,3 |
9 |
12 |
18 |
24 |
36 |
48 |
110 |
220 |
Uy=36 В.
2.6. Начальный рабочий зазор δн выбираем на основании табл.3 по остатку 05 от деления номера N варианта на 12.
N/12=36/12=3, 05=0
Таблица 5. К выбору начального рабочего зазора δн устройства
05 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
δн, мм |
1 |
2 |
4 |
8 |
16 |
32 |
64 |
5 |
10 |
20 |
30 |
40 |
δн=1мм.
2.7. Конечный зазор δк устройства выбираем самостоятельно из условия отсутствия насыщения магнитной системы в конечном положении системы. Предварительно конечный зазор δк принимаем δк = 0,1δн=0,01 мм.
2.8. Начальная электромагнитная сила Рэн, соответствующая начальному
зазору δн подсчитываем по соотношению:
,
Где =3; =2; =1; =3; =6.
Получаем Н.