РАСЧЕТ ЭЛЕКТРОМАГНИТА.
3.1. Предварительный расчет электромагнита 3.1.1 Выбор материала магнитопровода. Выбор того или иного материала определяется, с одной стороны, назначением магнитной системы, а с другой – магнитными свойствами материала. Для электромагнитов постоянного тока средних размеров выбираем материал: сталь качественная конструкционная отожженная 05. 3.2. Определение размеров элементов магнитопровода и обмоточного пространства 3.2.1. Площадь сечения сердечника: , , (3.1) где - магнитная проницаемость воздуха; - расчетная электромагнитная сила (для электромагнитов клапанного типа), при которой электромагнит срабатывает, принимается равной начальной противодействующей силе, приведенной к рабочему воздушному зазору, Н; - индукция в рабочем зазоре при отпущенном якоре; Для большинства силовых электромагнитов индукцию в рабочем воздушном зазоре можно принимать в пределах , принято = 0,7Тл; Тогда ; 3.2.2. Площадь сечения сердечника без полюсного наконечника: Так как номинальный ток сравнительно большой , диаметр провода будет тоже большим, следовательно можно использовать сердечник без полюсного наконечника. , (3.2) где - количество воздушных зазоров. = 1, ;
3.2.3. Определение диаметра круглого сердечника электромагнита постоянного тока при отсутствии полюсного наконечника:
м; (3.3) Принято dc=1.1 10-2 м;
3.2.4. Определение величины намагничивающей силы обмотки электромагнита постоянного тока: Необходимой для срабатывания электромагнита, учитывающей падение магнитного потенциала: в рабочем зазоре, в нерабочих зазорах и остальных частях магнитопровода при отпущенном якоре: ; (3.4) 3.2.4.1. Для катушки параллельного включения намагничивающая сила обмотки: (3.5) Где = - напряжение срабатывания, В; = 0,6…0,9 – коэффициент, характеризующий минимально возможное напряжение, при котором величина н.с. срабатывания должно быть достаточной; Принято = 0,85; = ; Тогда ; 3.2.4.2. Намагничивающая сила приходящаяся на один рабочий зазор, при отпущенном якоре: ; (3.6) 3.2.5. Определение площади продольного сечения обмоточного пространства: (3.7) где j – плотность тока в проводниках обмотки, ограниченная температурой нагрева, для длительного режима работы можно принять j = (2,0…4,0)106 А/м2; - коэффициент заполнения обмоточного пространства зависит от трех факторов, поэтому его можно рассматривать состоящим из трех коэффициентов . Здесь - коэффициент формы сечения проводника: для круглого ; - коэффициент неравномерности намотки (укладки); - коэффициент перегрузки по току, характеризующий нагрузочную способность токоведущей части аппарата, определяется в соответствии с режимом работы аппарата; при продолжительном режиме = 1; Принято ; ; ; Тогда ; В итоге получаем, что площадь продольного сечения обмоточного пространства будет равна: ; 3.2.6. Высота и длина обмоточного пространства: ; (3.8) ; (3.9) где - относительная длина обмоточного пространства (по условиям отвода теплоты и приемлемой теплоемкости электромагнита целесообразно иметь = 4…7, увеличение приводит к уменьшению массы обмотки, увеличивая массу магнитопровода). Принято = 5, Тогда ; ; 3.2.7. Сечение ярма и якоря: (3.10)
(3.11) где и - соответственно индукция в стали ярма и якоря магнитопровода; - коэффициент рассеяния, зависящий от величины рабочего вздушного зазора, изменяется в пределах 1,1…4
Принято = 2,2; = 0,6 Тл, а = 0,8Тл; Тогда 3.2.8. Высота ярма и высота якоря: В клапанных электромагнитах: (3.12) (3.13)
3.2.9. Длина сердечника: рассчитывается исходя из длины обмоточного пространства в расчете на одну катушку с учетом особенностей выполнения электромагнита: в электромагнитах без полюсного наконечника (3.14) где - выступающая часть сердечника, используемая для крепления катушки выбирается из конструктивных соображений в пределах = (1…3)10-3 м. Принято = 2∙10-3 м Тогда 3.2.10. Внутренний и наружный диаметры циллиндрических катушек: - толщина корпусной (покровной) изоляции катушки принимается равной ;
Принято = ; 3.2.11. Длина катушки: , м, (3.15) где - технологический припуск по длине, для каркасных катушек может быть обусловлен выступающими частями втулки сборного каркаса. Принимают ; Принято = , Тогда, ; 3.2.12. Площадь наружной поверхности катушки цилиндрической формы: , м2 (3.16) 3.2.13. Площадь торцевой поверхности катушки: , м2 (3.17)
3.2.14. Площадь внутренней поверхности катушки: (3.18) ; 3.2.15. Сечение скобы: Принимается равной сечению сердечника . Однако с целью увеличения жёсткости конструкции сечение скобы . Ширину скобы целесообразно принимать близкой к наружному диаметру катушки. Принято = ; ; 3.2.16. Выбор величины нерабочих воздушных зазоров: К нерабочим воздушным зазорам электромагнитов относятся: штифт или круглая пластина «отлипания», устанавливаемые между полюсным наконечником и сердечником, Размером м; зазор между плоским якорем и скобой , который изменяется от величины, равной , до наибольшей величины при полностью отпущенном якоре. За расчетные величины принимаются зазоры в середине скобы в месте расположения средней линии магнитного потока. Зазор в месте сочленения сердечника и скобы, который зависит от конструкции сочленения: при резьбовом сочленении - кольцевой зазор между торцом сердечника и скобой ; Принято = ; 3.3. Определение конструкционных размеров и обмоточных данных катушки. Для электромагнитов как постоянного, так и переменного тока наибольшее распространение имеют бескаркасные катушки из-за их простоты, технологичности и хороших характеристик. Бескаркасные катушки благодаря своей простоте, технологичности, высокому заполнению обмоточного пространства предпочтительны при dг. n>0,3 103м. Катушки, наматываемые круглым проводом, как правило, с эмалевой изоляцией, пропитываются лаками или компаундами, покрываются наружной изоляцией и лакируются. Хорошая механическая и химическая стойкость обеспечивается при инкапсуляции, создающей защитный слой вокруг обмотки. 3.3.1. Размеры характеризующие пространство, занятое проводниками в продольном сечении электромагнита: длина и высота обмотки при бескаркасной катушке: , (3.19) (3.20) где - толщина щёчек, при проектировании можно принять: при бескаркасной намотке ; где - толщина корпусной (покровной) изоляции катушки принимается равной Принято = , , , Тогда ; ; 3.3.2. Размеры характеризующие пространство, занятое проводниками в поперечном сечении электромагнита: внутренние размеры бескаркасной катушки цилиндрической формы: ; 3.3.3. Размеры характеризующие пространство, занятое проводниками в поперечном сечении электромагнита: (3.21)
Рисунок 3. Эскиз клапанного электромагнита постоянного тока.
Популярное: Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас... Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (216)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |