Расчёт электромагнита клапанного типа

Содержание

Введение

1 Содержание расчёта .

2 Данные для расчёта

3 Расчёт катушки на заданную МДС

4 Расчёт магнитной цепи методом коэффициентов рассеяния

4.1 Определение проводимости зазора

4.2 Расчёт магнитной проводимости нерабочего зазора

4.3 Расчёт магнитной суммарной проводимости

4.4 Расчёт удельной магнитной проводимости и коэффициен

тов рассеяния

4.5 Построение магнитных характеристик

5 Определение времени срабатывания

5.1 Определение времени трогания

5.2 Определение времени движения

Заключение

Литература

Введение

Электромагнитным механизмом называют электромагнитные системы, в которых при изменении магнитного потока происходит перемещение подвижной части системы. Электромагнитные механизмы по спо­собу перемещения якоря подразделяют на электромагниты клапанного и соленоидного типа, а также и с поперечно-двигающимся (вращающимся) якорем.

В данном курсовом проекте требуется произвести расчёт электромаг­нитного механизма клапанного типа, который находит широкое применение в электромагнитных реле постоянного и переменного тока.

Целью проекта является определение параметров катушки электромагнита при питании её постоянным током, тяговых и магнитных характеристик, времени срабатывания электромагнитного механизма.

1 Содержание расчёта

1 Расчёт катушки на заданную МДС.

2 Расчёт магнитной цепи методом коэффициентов рассеяния.

Определение проводимости зазора.

Определение коэффициентов рассеяния.

Расчет цепи ( обратная задача ).

3 Определение времени срабатывания.

4 Построение характеристик ( тяговая и магнитная характеристики ).

2 Данные для расчёта

Схема электромагнитного механизма представлена на рисунке 1. Дан­ные для расчёта приведены в таблице 1.

Рисунок 1 – Схема электромагнитного механизма

Таблица 1 – Исходные данные

3 Расчёт катушки на заданную МДС

Геометрические размеры обмотки и создаваемая ею намагничивающая сила связаны соотношением [1, с.9]:

, ( 1 )

где Q0 = l0·h0 – величина обмоточного окна, мм2;

f0 – коэффициент заполнения обмотки по меди;

j – плотность тока в обмотке, А/мм2.

При заданной намагничивающей силе можно определить величину обмоточ-

ного окна:

. ( 2 )

В процессе эксплуатации обмотки возможно повышение уровня питающего напряжения, приводящее к увеличению тока и созданию более тяжёлого теплового режима обмотки. Следовательно, расчётное значение обмоточного окна необходимо увеличить путём ввода коэффициента запаса kз = 1.1…1.2 [1, с.10], тогда:

. ( 3 )

Примем kз = 1.2. Плотность тока в обмотке электромагнита, предназначенного для продолжительного режима работы, находится в диапазоне 2…4 [1, с.10]. Примем j = 4. Значение коэффициента заполнения f0 для рядовой укладки провода должно находится в пределах 0.5…0.6 [1, с.10]. Примем f0 = 0.5.

Подставляя в выражение ( 3 ) исходные данные и принятые численные значения коэффициентов, определим требуемую величину обмоточного окна:

.

Геометрические размеры обмотки определяются на основе ряда рекомендаций. По конструктивным соображениям для наиболее эффективного использования стали сердечника, примем соотношение:

.

Определим длину и высоту окна обмотки:

мм; ( 4 )

мм. ( 5 )

Расчетное сечение требуемого обмоточного провода определяется по формуле [1, с.10]:

, ( 6 )

где lср – средняя длина витка;

Iw – намагничивающая сила катушки;

U – питающее напряжение катушки;

ρ – удельное сопротивление провода.

Удельное сопротивление провода определится как:

, ( 7 )

где ρ0 – удельное сопротивление при t = 0 ºС, ρ0 = 1.62·10-5 Ом·мм;

α – температурный коэффициент сопротивления меди, α = 4,3·10-3 ºC-1;

t – допустимая температура нагрева провода, t = 75 ºС.

Ом·мм.

Определим среднюю длину витка провода в обмотке [1, с.11]:

, ( 8 )

мм.

Найденные величины подставляем в формулу ( 6 ):

мм2.

Определим расчётный диаметр требуемого провода [1, с.11]:

мм, ( 9 )

Далее по таблице [1, с.18], используя значение расчётного диаметра провода, подбираем стандартный провод марки ПЭВ-1 со следующими параметрами:

мм; мм; .

Определим сечение принятого провода без учёта изоляции [1, с.11]:

мм2. ( 10 )

 Скачать реферат