Documente online.
Username / Parola inexistente
  Zona de administrare documente. Fisierele tale  
Am uitat parola x Creaza cont nou
  Home Exploreaza
upload
Upload






























РОЗРАХУНОК ТЯГОВИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЕЛЕКТРОМАГНІТІВ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ

Ucraineana




ВКАЗІВКИ

з дисциплін

На тему : РОЗРАХУНОК ТЯГОВИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЕЛЕКТ&# 939d31j 1056;ОМАГНІТІВ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ

1. РОЗРАХУНОК ТЯГОВИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЕЛЕКТ&# 939d31j 1056;ОМАГНІТІВ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ

Iw

max

d

d

h

a

b

l

Iw

max

d

d

h

a

b

l

початкові значення з таблиці №1, перша строчка, зі стовбців № 2,3,4,5,6,7,8,9, 11, марка сталі 2111 наведена у таблиці №5

f

f



f

f

f

f


Для кожної фігури магнітна провідність Gi, приблизно може бути визначена як відношення середньої величини поперечного перерізу Sсер до середньої довжини магнітної лінії lсер:

(4.6)

Якщо середнє значення визначити важко, то магнітну провідність Gi такої фігури знаходять з формули:

, (4.7)

Vi – об’єм i фігури.

Загальна магнітна провідність зазору Gδн дорівнює сумі магнітних провідностей окремих фігур:

, (4.8)

– кількість окремих простих фігур.

. (

1 – прямокутний паралелепіпед розмірами a, b і δн;

2 – половина порожнього циліндра довжиною a, внутрішній діаметр δн і зовнішній δн + 2a

половина порожнього циліндра довжиною b, внутрішній діаметр δн і зовнішній δн + 2a

3 – половина циліндра довжиною a і діаметром δн;

половина циліндра довжиною b і діаметром δн;

4 – чверть порожнього циліндра довжиною b, внутрішній радіус δн, зовнішній δн + a;

5 – чверть циліндра довжиною b і радіусом δн;

a

a)

.

b

a

b

a

b

a

b

a

b

a

b

a

b

a

b

a

b

a

b

a

b

a

b

a

b

a

b

a

b

a

b

a

b

a

b

a

b

a

b

a

b

a

b

a

b

a


1. Вибираємо мінімальне значення робочого повітряного зазору δmin у межах 0,000 5 ÷ 0,001 м.

2. Визначаємо максимальне значення робочого повітряного зазору δmax:

max = l tgαmax

3. У межах δmin ÷ δmax вибираємо п'ять, шість значень і з формули (4.5) визначаємо для них магнітні провідності.

1. Визначаємо площі перетину осердя Sо, скоби Sск, якоря Sя і порівнюємо їх величини

; (4.11)

S = S ab   (4.12)

У залежності від співвідношення величин площ перетину осердя Sо і скоби (якоря) Sск подальший розрахунок доцільно починати з найменшого перетину, тому при виконанні умови Sо < Sск розрахунок ведемо по осердю, а при Sск < Sо – по скобі.

= f(Во); Sо < Sск; (4.13)

= f(Вск); Sск < Sо.   (4.14)

S ; Sо < Sск; (

S ; Sск < Sо.  (4.16)

S ; Sо < Sск; (

S ; Sск < Sо.  (4.18)

= f(Вск); Sо < Sск; (4.

= f(Во); Sск < Sо.  (4.20)

, (4.21)

В – магнітна індукція, отримана з виразу (4.17) або (4.18);



7. Визначаємо спад магнітних потенціалів у осерді Fо, скобі Fск, якорі Fя і неробочому повітряному зазорі Fδн:

F h (4.22)

F (l + h),  (4.23)

F l (4.24)

Fδ = Ф/Gδ (4.25)

8. Знаходимо спад магнітних потенціалів FΣ у сталі та неробочому повітряному зазорі:

FΣ = F + F + F + Fδ (

F

F

F

Fδ

FΣ

10. Будуємо вебер-амперну характеристику робочого повітряного зазору. Для цього на отриманому графіку відкладаємо задану намагнічувальну силу обмотки (точка b на рис. 4.3) і проводимо вертикальну пряму до перетину з кривою 1. Потім, віднявши із намагнічувальної сили обмотки спад магнітних потенціалів у сталі та неробочому повітряному зазорі при незмінних значеннях магнітного потоку, тобто вирішивши графічно рівняння (4.3)

Fδ = Iw – FΣ

отримаємо залежність Ф= f(Fδ).

. (4.27)

Значення провідності робочого повітряного зазору Gδ для обраних значень зазору були отримані раніше.

Через отримані точки і початок координат проводимо прямі до перетину з кривою Ф = f(Fδ) і знаходимо спад магнітних потенціалів Fδ у робочому повітряному зазорі.

1. Беремо значенням магнітного потоку Ф0 рівним половині максимального на рис. 4.3 і знаходимо спад магнітних потенціалів при кожному значенні робочого повітряного зазору з формули (4.27). Через отримані точки і початок координат проводимо промені до перетину з кривою Ф = f(Fδ).

d

. (4.28)

Підставляючи значення δ, для яких визначалася провідність Gδ, отримаємо відповідні значення похідної . Потім можна з формули (4.1) визначити тягове зусилля, що діє на якір.

1. Визначаємо значення похідної , підставляючи у формулу (4.28) обрані раніше значення δ від δmin до δmax.

4. За даними табл. 4.11 будуємо тягову характеристику електромагніта Q = f(δ) (рис. 4.5).

Fδ

, Гн/м

Q

Як приклад на рис. 4.6 наведений ескіз, а на рис. 4.5 статичні характеристики – тягова QТ = f(δ) і механічна QМ = f(δ) електромагнітного реле, що має нерухомі Кн і рухомі Кп контакти (містковий контактний вузол).

Q

Q f d

Q f d

d

dmax

dmin

d


d

У процесі ввімкнення (замикання контактів і якоря) залежність QТ = f(δ) виходить у результаті розрахунків тягового зусилля електромагніта.

Опір руху чинять сила Qпр1 пружини 1, що вимикає, і сила Qпр2 контактної пружини 2 (остання починає діяти з моменту замикання контактів).


Сума приведених сил пружин Qпр1 і Qпр2, що створюють опір руху при ввімкненні реле, виражається характеристикою протидіючих при ввімкненні сил QМ = f(δ).

Для зручності зіставлення характеристики QТ = f(δ) і QМ = f(δ) зображуються в одному квадранті. У дійсності сили QТ і QМ спрямовані у протилежні боки.

Для забезпечення надійного і чіткого вмикання реле тягова характеристика QТ = f(δ) повинна бути розташована вище від характеристики QМ = f(δ) протидіючих сил.

Бажану механічну характеристику для даного електромагнітного реле можна побудувати таким способом. При максимальному повітряному зазорі якоря δmax для ввімкнення електромагнітного реле приведені протидіючі сили QМ = f(δmax) повинні бути менше від сили тяги QТ = f(δmax) на 20 – 30 %, тобто для точки 1 (рис. 4.5) можна записати

Q = (0,7 ÷ 0,9) QТ1,  (4.29)

QМ1 – величина приведеного протидіючого зусилля пружин у точці 1;

Q

Q = (0,4 ÷ 0,5) QТ2, δδmax, (4.30)

QМ2 – величина приведеного протидіючого зусилля пружин у точці 2;

Q

Починаючи з моменту торкання контактів (точка 2) протидіюче зусилля створює і контактна пружина 2 (рис. 4.6). Оскільки контактна пружина 2 попередньо стиснута, протидіюче зусилля в точці 3 стрибком зростає до величини QМ3 (рис. 4.5):

Q = (0,7 ÷ 0,8) QТ3, QТ3 = QТ2,  (4.31)

QМ3 – величина приведеного протидіючого зусилля пружин у точці

Q

На ділянці 3 – 4 (рис. 4.5) протидіюче зусилля створюється як відключаючою пружиною 1, так і контактною пружиною 2. Наприкінці ходу якоря δ = δmin (точка 4) протидіюче зусилля може бути визначене по виразу

Q = (0,7 ÷ 0,8) QТ4, (4.32)

QМ4 – величина приведеного протидіючого зусилля пружин у точці 4;

Q

З'єднавши точки 1, 2, 3 та 4, отримаємо погоджену механічну характеристику QМ = f(δ) (рис. 4.5).

1. Відповідно до отриманої тягової характеристики QТ = f(δ) визначаємо величини робочих повітряних зазорів, що відповідають характерним точкам механічної характеристики (точки 1, 2, 3, 4), і тягові зусилля QТ1, QТ2, QТ3, QТ4 у цих точках.

2. З формул (4.29), (4.30), (4.31) і (4.32) визначаємо протидіючі зусилля QМ1, QМ2, QМ3, QМ4.

3. Будуємо погоджену механічну характеристику QМ = f(δ) (рис. 4.5).

d max = 0.25 рад; d n = 0.040 м; d с = 0.033 м; h = 0.096 м;

а = 0.008 м; в = 0.085 м; ω = 2900 А l = 0.052 м;

сталь I2II.

Визначення магнітної провідності не робочого повітряного зазору .

неробочого повітряного зазору

а 0,008

бн = ------- tg d max = ---------· tg 0,25= 0,0001021 = 10,21 · 10 –4

2

магнітну провідність:

а · в 0,008 · 0,085

G1 ----- ----- ------- = 4 · 10 –7 ----- ----- ---------- = 0,837 · 10 –6 Гн.

бн 10,21 · 10 –4

Где: µо = 4 · 10 –7 , Гл/м – магнітна постійна.

2 а 2 · 0,008

G2 ----- ----- ------- = 4 · 10 –7 ----- ----- ------------- = 0,0072 · 10 –6 Гн.

бн 10,21 · 10 –4

( -----+ 1) 3,1416 ( ------------- + 1)

а 0,008

2 в 2 · 0,085

G2 = µо ----- ----- ------- = 4 ·10 –7 ----- ----- ------------- = 0,0767 · 10 –6 Гн.

бн 10,21 · 10 –4

( -----+ 1) 3,1416 ( ----- ----- ----- + 1)

а 0,008

G3 · 0,26 · а = 4 · 10 –7 · 0,26 · 0,008 = 0,00206 · 10 –6 Гн.

G3 = µо · 0,26 · в = 4 · 10 –7 · 0,26 · 0,085 = 0,0278 · 10 –6 Гн.

2 в 2 · 0,085

G4 ----- ----- ------- = 4 ·10 –7 ----- ----- --------------- = 0,0427 · 10 –6 Гн.

бн 10,21 · 10 –4

( -----+ 0,5) 3,1416 ( ------------- + 0,5)

а 0,008

G5 · 0,52 · в = 4 · 10 –7 · 0,52 · 0,085 = 0,0555 · 10 –6 Гн.

а 0,008

G6 = G6 ` = µо -------- = 4 ·10 –7 ----- ----- ----- = 0,0025 · 10 –6 Гн.

4 4

G7 = µо · 0,077 · бн = 4 · 10 –7 · 0,077 · 10,21 · 10 –4 = 0,0001 · 10 –6 Гн.

G7` = µо · 0,077 ·2бн = 4 · 10–7 · 0,077 · 2 · 10,21 ·10–4 = 0,0002 · 10 –6 Гн.

і =7

Gб = Σ G і = (0,837 + 0,0072 + 0,0767 + 0,00206 + 0,0278 + 0,0427 +

і =1

+ 0,0555 + 0,0025 + 0,0001 + 0,0002) · 10 –6 = 1,052 · 10 –6 Гн.

Вибираємо мінімальне значення повітряного зазору б min = 0,001 м.

б max = l tg d max = 0,052 tg 0,25 = 0,0133 м.

б1 = б min = 0,001 м;

б2 = 0,002 м;

б3 = 0,005 м;

0,008 м;

б5 = 0,010 м;

б6 = б max = 0,0133 м.

d n 2 0,0402

1 = µо ----- ----- --------- ----- ------ = 4 ·10 –7 -------- ----- ------ -- =

0,00233 d n + 1,068 ·б1 0,00233 · 0,040+1,068 · 0,001

= 1,732 · 10 –6 Гн;

d n 2 0,040 2

2 = µо ----- ----- --------- ----- ------ = 4 ·10 –7 -------- ----- ------ -- =

0,00233 d n + 1,068 ·б2 0,00233 · 0,040+1,068 · 0,002

= 0,902 · 10 –6 Гн;

d n 2 0,040 2

3 = µо ----- ----- --------- ----- ------ = 4 ·10 –7 -------- ----- ------ -- =

0,00233 d n + 1,068·б3 0,00233 · 0,040+1,068 · 0,005

= 0,370 · 10 –6 Гн;

d n 2 0,040 2

4 = µо ----- ----- --------- ----- ------ = 4 ·10 –7 -------- ----- ------ -- =

0,00233 d n + 1,068·б4 0,00233 · 0,040+1,068 · 0,008

= 0,233 · 10 –6 Гн;

d n 2 0,040 2

5 = µо ----- ----- --------- ----- ------ = 4 ·10 –7 -------- ----- ------ -- =

0,00233 d n + 1,068·б5 0,00233 · 0,040+1,068 · 0,010

= 0,187 · 10 –6 Гн;

d n 2 0,040 2

6 = µо ----- ----- --------- ----- ------ = 4 ·10 –7 -------- ----- ------ -- =

0,00233 d n + 1,068·б6 0,00233 · 0,040+1,068 · 0,0133

= 0,162 · 10 –6 Гн.

Побудова вебер - амперних характеристик магнітного ланцюга електромагніту.

d с 2 3,1416 · 0,03

Sс = ----- ----- ----- = ----- ----- ------------ = ·10 –3 м2 ;

Sск = Sя = а · в = 0,00 2 .

Як видно Sск < Sс, отже, розрахунок ведемо по скобі.

Вск1 = 0,6 Тл; Вск3 = 1,2 Тл; Вск5 = 1,6 Тл;

Вск2 = 0,8 Тл; Вск4 = 1,4 Тл; Вск6 = 1,8 Тл.

Нск1 = 211 А/м; Нск3 = 843 А/м; Нск5 = 4370 А/м;

Нск2 = 318 А/м; Нск4 = 1580 А/м; Нск6 = 12800 А/м.

магнітного потоку при вибраних значеннях магнітної індукції:

Ф1 = Вск1 · Sск = 0,6 · 0,68 · 10 –3 = 0,41· 10 –3 Вб;

Ф2 = Вск2 · Sск = 0,8 · 0,68 · 10 –3 = 0,54 · 10 –3 Вб;

Ф3 = Вск3 · Sск = 1,2 · 0,68 · 10 –3 = 0,82 · 10 –3 Вб;

Ф4 = Вск4 · Sск = 1,4 · 0,68 · 10 –3 = 0,95 · 10 –3 Вб;

Ф5 = Вск5 · Sск = 1,6 · 0,68 · 10 –3 = 1,09 · 10 –3 Вб;

Ф6 = Вск6 · Sск = 1,8 · 0,68 · 10 –3 = 1,22 · 10 –3 Вб;

Ф1 0,41 · 10 –3

Вс1 = ----------- = ----- ----- ------- = 0,48 Тл;

Sс 0,855 ·10 –3

Ф2 0,54 · 10 –3

Вс2 = ----------- = ----- ----- ------- = 0,64 Тл;

Sс 0,855 ·10 –3

Ф3 0,82 · 10 –3

Вс3 = ----------- = ----- ----- ------- = 0,95 Тл;

Sс 0,855 ·10 –3

Ф4 0,95 · 10 –3

Вс4 = ----------- = ----- ----- ------- = 1,11 Тл;

Sс 0,855 ·10 –3

Ф5 1,09 · 10 –3

Вс5 = ----------- = ----- ----- ------- = 1,27 Тл;

Sс 0,855 ·10 –3

Ф6 1,22 · 10 –3

Вс6 = ----------- = ----- ----- ------- = 1,43 Тл.

Sс 0,855 ·10 –3

В – В1

В2 – В1

Ф = Вск · S S < S

Н – напруженість поля, відповідна магнітній індукції В;

В1 , В2 – найближчі табличні (таблиця 1) менше і більше до В значення магнітної індукції;

Н1, Н2 – напруженості поля, відповідні магнітним індукціям В1 і В2.

Зависимость В = F

Таблица 1



0,

А/м;

0,6 – 0,4

0,64 – 0,6

Нс2 = 211 + ----------- (318 – 211) = 230 Ам;

0,8 – 0,6

0,95 – 0,8

Нс3 = 318+ ----------- (502 – 318) = 460 Ам;

0,1 – 0,8

1,11 – 1,0

Нс4 = 502 + ----------- (843 – 502) = 695 Ам;

1,2 – 1,0

1,27 – 1,2

Нс5 = 843 + ----------- (1580 – 843) = 1109 Ам;

1,4 – 1,2

1,43 – 1,4

Нс6 = 1580 + ----------- (4370 – 1580) = 2014 Ам;

1,6 – 1,4

F h

F h

F h

F h

F h

F h

F l h) = 211 ( 0,052 + 0,096) = 31,23 А;

F l h) = 318 ( 0,052 + 0,096) = 47,06 А;

F l h) = 843 ( 0,052 + 0,096) = 124,76 А;

F l h) = 1580 ( 0,052 + 0,096) = 233,84 А;

F l h) = 4370 ( 0,052 + 0,096) = 646,76 А;

F l h) = 12800 ( 0,052 + 0,096) = 1894,40 А.

F l = 211 · 0,052 = 10,97 А;

F l = 318 · 0,052 = 16,54 А;

F l = 843 · 0,052 = 43,84 А;

F l = 1580 · 0,052 = 82,16 А;

F l = 4370 · 0,052 = 227,24 А;

F l = 12800 · 0,052 = 665,60 А.

Ф1 0,41 · 10 –3

F

G 1,052 · 10 –6

Ф2 0,54 · 10 –3

F

G 1,052 · 10 –6

Ф3 0,82 · 10 –3

F

G 1,052 · 10 –6

Ф4 0,95 · 10 –3

F

Gбн 1,052 · 10 –6

Ф5 1,09 · 10 –3

F

G 1,052 · 10 –6

Ф6 1,22 · 10 –3

F

G 1,052 · 10 –6

F F F F F

F F F F F

F F F F F

F F F F F

F F F F F

F F F F F

Вс , Тл

Нс , А/м

Вск , Тл

Нс к, А/м

Ф , Вб

0,41·10 –3

0,54·10 –3

0,82·10 –3

0,95·10 –3

1,09·10 –3

1,22·10 –3

Fс , А

F

Fя, А

F

F

f F

Вирішуючи графічно рівняння:: Fб 1-6 = ω - F

характеристику робочого зазору Ф = f F

3. Визначення падіння магнітного потенціалу в робочому повітряному зазорі.

Задаємося значенням магнітного потоку Фо = 0,35 · 10 –3 , Вб і знаходимо падіння магнітних потенціалів в робочому повітряному зазорі при магнітному потоці, рівному Фо:

Фо 0,35 · 10 –3

Fб` 1 = ------- = ----- ----- -------- = 161 А;

Gб1 2,170 · 10 –6

Фо 0,35 · 10 –3

Fб` 2 = ------- = ----- ----- -------- = 308 А;

Gб2 1,136 · 10 –6

Фо 0,35 · 10 –3

Fб` 3 = ------- = ----- ----- -------- = 749 А;

Gб3 0,467 · 10 –6

Фо 0,35 · 10 –3

Fб` 4 = ------- = ----- ----- -------- = 1190 А;

Gб4 0,294 · 10 –6

Фо 0,35 · 10 –3

Fб` 5 = ------- = ----- ----- -------- = 1480 А;

Gб5 0,236 · 10 –6

Фо 0,35 · 10 –3

Fб` 6 = ------- = ----- ----- -------- = 2530 А.

Gб6 0,139 · 10 –6

Ф = f F

F

F

f FS

Fd

Fd

Fd

Fd

F’d

F’d

F’d

f Fd

Fd

Fd

F’d

F’d


Fб 1 = 483 А; б 1 = 0,001 м;

Fб 2 = 883 А; б 2 = 0,002 м;

F б 3 = 0,005 м;

F б 4 = 0,008 м;

F б 5 = 0,010 м;

F б 6 = 0,0115 м.

4. Визначення похідної від магнітної провідності робочого повітряного зазору по величині зазору і побудова тягової характеристики.

d G 1,068 d n

-------- = - µо -------- ----- ------ =

d б1 (0,00233 d n + 1,068 б1 )2

1,068

= - 4 · 10 –7 -------- ----- ------ ----- ----- ------ = - 1975,70

(0,00233

d G 1,068 d n

-------- = - µо -------- ----- ------ =

d б2 (0,00233 d n + 1,068 б2 )2

1,068

= - 4 · 10 –7 -------- ----- ------ ----- ----- ------ = - 541,23

(0,00233

d G 1,068 d n

-------- = - µо -------- ----- ------ =

d (0,00233 d n + 1,068 б3 )2

1,068

= - 4 · 10 –7 -------- ----- ------ ----- ----- ------ = - 91,67

(0,00233

d G 1,068 d n

-------- = - µо -------- ----- ------ =

d б4 (0,00233 d n + 1,068 б4 )2

1,068

= - 4 · 10 –7 -------- ----- ------ ----- ----- ------ = - 36,33

(0,00233

d G 1,068 d n

-------- = - µо -------- ----- ------ =

d (0,00233 d n + 1,068 б5 )2

1,068

= - 4 · 10 –7 -------- ----- ------ ----- ----- ------ = - 23,37

(0,00233

d G 1,068 d n

-------- = - µо -------- ----- ------ =

d б6 (0,00233 d n + 1,068 б6)2

1,068

= - 4 · 10 –7 -------- ----- ------ ----- ----- ------ = - 17,71

(0,00233

1 d Gб1 1

Qт1 = - ---- F

2 d б1 2

1 d G 1

Qт2 = - ---- F

2 d 2

1 d G 1

Qт3 = - ---- F

2 d 2

1 d G 1

Qт4 = - ---- F

2 d б4 2

1 d G 1

Qт5 = - ---- F

2 d 2

1 d Gб6 1

Qт6 = - ---- F 10 –6 ) = 73 , Н.

2 d 2

F

- d G

d Гн/м

Q

По данным таблицы строим тяговую характеристику: Qт = f

Q

Q f d

Q f d

d


5. Побудова узгодженої механічної характеристики

Відповідно до отриманої тягової характеристики Qт = f (б) (ріс.2), визначаємо протидіючі зусилля в характерних крапках:

Q Qт1 = 0,75 · 73 = 55 Н;

Q Q

Q Qт3 = 0,8 · 164 = 131 Н;

Q Qт4 = 0,8 · 230 = 184 Н.

За наслідками розрахунків протидіючих зусиль будуємо узгоджену механічну характеристику Qм = f (б) (ріс.2).

Контрольна робота виконується на стандартних аркушах А4. На основі розрахункових даних проводиться розрахунок згідно плану пропонованому вище. Приклад





Document Info


Accesari: 3207
Apreciat: hand-up

Comenteaza documentul:

Nu esti inregistrat
Trebuie sa fii utilizator inregistrat pentru a putea comenta


Creaza cont nou

A fost util?

Daca documentul a fost util si crezi ca merita
sa adaugi un link catre el la tine in site


in pagina web a site-ului tau.




eCoduri.com - coduri postale, contabile, CAEN sau bancare

Politica de confidentialitate | Termenii si conditii de utilizare




Copyright © Contact (SCRIGROUP Int. 2024 )