МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ „ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”
РОЗРАХУНОК І ПРОЕКТУВАННЯ ЕЛЕКТРОМАГНІТІВ
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
до виконання розрахунково-графічної роботи
з курсу "Проектування електромеханічних вузлів приладів"
для студентів спеціальності 7.090901 "Прилади точної механіки"
Затверджено
на засіданні кафедри
„Прилади точної механіки”
Протокол № 8 від 14.04.2003 р.
Львів – 2003
Розрахунок і проектування електромагнітів Методичні вказівки до виконання розрахунково-графічної роботи з курсу "Проектування електромеханічних вузлів приладів" /Укл.: Когут Р.В., Марець Б.П. - Львів: Видавництво Національного університету „Львівська політехніка”, 2003. - 47 с.
Укладачі Когут Р.В., ст.викладач
Марець Б.П., ст.викладач
Відповідальний за випуск Івахів О.В., д-р техн.наук, доц.
Рецензенти Походило Є.В., канд. техн.наук, доц.
Глобчак М.В., канд. техн.наук, доц.
ЗМІСТ
1. ІНЖЕНЕРНІ АНАЛІТИЧНІ МЕТОДИ РОЗРАХУНКУ ЕЛЕКТРОМАГНІТІВ (ЕМ) 4
2. ОСНОВИ РОЗРАХУНКУ І ПРОЕКТУВАННЯ ЕЛЕКТРОМАГНІТІВ 4
3. ВИБІР ОСНОВНИХ ПАРАМЕТРІВ ЕМ 5
4. ОСНОВНІ СПІВВІДНОШЕННЯ І ЗВ(ЯЗКИ МІЖ ПАРАМЕТРАМИ 7
5. УЗГОДЖЕННЯ ХАРАКТЕРИСТИК ЕЛЕКТРОМАГНІТІВ 9
6. ПОЯСНЕННЯ ДО РОЗРАХУНКУ ЕЛЕКТРОМАГНІТІВ 10
7. ІНЖЕНЕРНІ МЕТОДИ РОЗРАХУНКУ 12
8. ЗАВДАННЯ 12
ЛІТЕРАТУРА 12
ДОДАТКИ 13
1. ІНЖЕНЕРНІ АНАЛІТИЧНІ МЕТОДИ РОЗРАХУНКУ ЕЛЕКТРОМАГНІТІВ (ЕМ)
В залежності від наявності основних вихідних даних існує три основних типи розрахунків: два проектні і один перевірки.
Проектний I типу: за заданим зусиллям, ходом якоря, тепловим режимом розраховують розміри магнітопроводу і параметри котушок, що забезпечують задані параметри при мінімальних габаритних розмірах.
Проектний розрахунок II типу: за заданими габаритними розмірами, ходом якоря, тепловим режимом розраховують розміри магнітопроводу і параметри котушок, що забезпечують максимально можливе тягове зусилля при заданих параметрах.
Розрахунок перевірки III типу: за відомими розмірами магнітопроводу, параметрах котушки, ходу якоря визначають тягове зусилля ЕМ.
2. ОСНОВИ РОЗРАХУНКУ І ПРОЕКТУВАННЯ ЕЛЕКТРОМАГНІТІВ
2.1. Вибір конструктивного типу і форми стопу
За заданим значенням конструктивного фактора згідно рис.1 вибирається раціональний з точки зору оптимізації критеріїв тип ЕМ
, (1)
де А- робота, що виконує ЕМ; - маса ЕМ; V – об’єм ЕМ; F – магніто-рушійна сила (МРС) ЕМ.
Рис.1. Раціональні області застосування електромагнітів і форм стопів ЕМ з втяжним якорем.
На стиках ділянок застосування (незаштриховані ділянки), можливе застосування обох суміжних типів ЕМ. При виборі ЕМ із втяжним якорем раціональна форма стопу визначається за значенням КФ і зрізаності конуса ( як співвідношення малого діаметра конуса до великого, рівного діаметру якоря. Застосування стопів з нераціонально, так як тягова характеристика близька да характеристики плоского стопу і виграш за зусиллям незначний. Конічні стопи з доцільні для використання до порівняно великих ходів якоря і отримання пологої тягової характеристики, коли не можна застосувати ЕМ з ФШМ (феромагнітним шунтом).
3. ВИБІР ОСНОВНИХ ПАРАМЕТРІВ ЕМ
Задана номінальна механічна робота ЕМ () забезпечується при певних значеннях тягового зусилля Р і ходу якоря ЕМ. Для зменшення габаритних розмірів ЕМ доцільно задаватися малим і необхідним Р з умови забезпечення заданої роботи .
Тягове зусилля ЕМ в загальному виді є функцією наступних параметрів [3]
, (2)
коригуючий коефіцієнт
, (3)
де - коригуючий коефіцієнт відносного падіння магніторушійної сили (МРС); - МРС в робочому проміжку; МРС в паразитному проміжку; - загальна МРС котушки; - напруга, що підведена до ЕМ; - опір котушки; - число витків; - переріз магнітопроводу; - робочий проміжок; - паразитний проміжок.
Розглянемо вплив кожного з цих параметрів на тягове зусилля ЕМ.
3.1. Врахування втрат МРС.
Вони враховуються коригуючим коефіцієнтом . Він залежить від магнітної індукції (рис.2) і має максимальне значення (мінімальні втрати МРС) при індукціях в робочому проміжку (крива 1) 0,3...0,8 Тл і максимальній індукції (крива 2) 0,35...0,95 Тл для найпоширеніших електротехнічних сталей. При індукції меншій від 0,3 Тл, зниження спричиняється відносним збільшенням питомого магнітного опору сталі, який наближається до втрат МРС в робочому проміжку. Тому втрати МРС в сталі необхідно врахувати і при більших, і припорівняно малих значеннях індукції.
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 В, Тл
Рис.2. Області розкиду і усереднення залежності поправочного коефіцієнта від магнітної індукції
Проведення магнітного потоку Ф по магнітопроводу з мінімальними відносними втратами МРС можливе лише при певному його перерізі
, (4)
де = 0,35...0,95 Тл – оптимальна магнітна індукція.
3.2. Залежність тягового зусилля від напруги.
Тягове зусилля приблизно пропорційне до квадрату напруги, що підведене до ЕМ . Неточність цього співвідношення в широкому діапазоні зміни напруг живлення для несильно насиченого магнітопроводу в основному складає 10...15 %. При порівняно малих змінах напруг живлення або однакових коригуючих коефіцієнтах ця менша похибка є малою.
3.3. Залежність тягового зусилля від параметрів котушки.
Тягове зусилля ЕМ при пропорційне до квадрату МРС котушки , а також до її параметрів , ; (при ),
де - - діаметр дротини обмотки (оголеної міді); - середній діаметр обмотки;
(при і при інших незмінних параметрах; ), де ( - питомий опір провідника в нормальних умовах. Звідси можна вивести важливі для практики висновки:
3.3.1. Тягове зусилля ЕМ при даній напрузі живлення може бути підвищене лише збільшенням діаметра дроту. Збільшення числа витків при незмінному діаметрі дротини не приводить до підвищення тягового зусилля, а навпаки, може трохи понизити зусилля через збільшення середнього діаметра котушки.
3.3.2. З погляду тягового зусилля вигідніше мати малий середній діаметр котушки. Однак він обмежується, по-перше, діаметром якоря, із зменшенням якого знижується переріз, а звідси, і тягове зусилля, по-друге, каркасом або напрямною втулкою, по-третє довжиною котушки, так як для створення необхідної МРС довжина стає значною, що приводить до збільшення потоку розсіювання в ЕМ і втрат МРС в сталі.
3.3.3. Тягове зусилля ЕМ, при інших незмінних параметрах, визначається питомим опором дротини обмотки . При використанні дротини обмотки з великим (наприклад, алюміній), а також при збільшенні з підвищенням температури нагрівання котушки ЕМ, тягове зусилля знижується пропорційно до нього, а саме: .
3.4. Залежність тягового зусилля від перерізу магнітопроводу.
Тягове зусилля ЕМ пропорційне до перерізу або до квадрату діаметра якоря . Але існує квазіоптимальне співвідношення розмірів магнітопроводу (оптимальний переріз), при яких тягове зусилля (при інших незмінних параметрах) є максимальним. Тому раціональний переріз або діаметр якоря не можуть бути вибрані довільно без врахування квазіоптимальних співвідношень.
3.5. Залежність тягового зусилля від складових повітряного проміжку.
Тягове зусилля з плоским стопом обернено пропорційне до квадрату приведеного повітряного проміжку .
Згаданий повітряний проміжок складається з робочого і паразитного . Робочий проміжок в свою чергу складається з ходу якоря і немагнітної прокладки (або покриття) .
4. ОСНОВНІ СПІВВІДНОШЕННЯ І ЗВ(ЯЗКИ МІЖ ПАРАМЕТРАМИ
4.1. Основні співвідношення розмірів магнітопроводу
Основні розміри магнітопроводу пов(язані наступними квазіоптимальними співвідношеннями
; ; ;
де D – зовнішній діаметр ЕМ; D1 – внутрішній діаметр магнітопроводу; d – діаметр якоря, сердечника; С – товщина фланця магнітопроводу; С1 – товщина фланця на периферії.
Якщо відомий діаметр якоря , то інші розміри ; .
Якщо відомий внутрішній діаметр магнітопроводу, то ; .
Висота вікна магнітопроводу .
Середній діаметр вікна магнітопроводу .
Ці співвідношення дозволяють скласти таблицю квазіоптимальних розмірів (см) магнітопроводу (табл.1, Додаток), яка може бути використана при проектуванні.
4.2. Вирази, що пов(язують розміри та параметри котушки суттєво спрощують розрахунки ЕМ і їх котушок, а саме:
;
- число витків; - діаметр дротини обмотки з ізоляцією; - довжина дротини намотування; - висота намотування котушки; - переріз дротини.
4.3. Експериментальна залежність між перевищенням температури і питомою потужністю розсіювання для встановленого теплового режиму.
Вона (рис.3) дозволяє сумістити електромагнітні і теплові розрахунки.
Рис.3. Взаємозв’язок перевищення температури при тривалому вмиканні
і питомою потужністю розсіювання для різних умов теплопередачі:
1 – поганих; 2- середніх; 3- добрих
4.4. Вираз, що пов’язує геометричні розміри, параметри теплового режиму ЕМ має вид
,
де b1 – товщина щоки каркасу; ппит- питома потужність розсіювання, що припадає на одиницю поверхні охолодження.
4.5. Спрощені вирази зв’язку геометричних розмірів, параметрів і теплового режиму.
Для різних типів ЕМ з втяжним (плоским і конічним стопами) і дисковим якорями вони визначаються через параметри F, P або B
;
;
;
;
;
;
.
Ці вирази подано через основні вихідні дані та габаритні розміри ЕМ і характеризують взаємозв’язок основних параметрів. Аналіз поданих виразів дозволяє отримати важливі практичні висновки і розрахункові формули для визначення: МРС котушки F, необхідної для забезпечення заданого перевищення температури в даних габаритних розмірах і : . Знаючи F, за формулою , можна визначити діаметр дротини обмотки, необхідної для забезпечення заданого теплового режиму; питомої потужності розсіювання , а звідси, і перевищення температури ЕМ : .
Тягове зусилля
.
Питома потужність розсіювання
.
Зовнішній діаметр ЕМ
.
З виразів для P, , D випливає, що:
- тягове зусилля ЕМ залежить від його діаметра більшою мірою, ніж від його довжини (від діаметра в третій степені, від довжини в другій);
- габаритні розміри ЕМ і залежать від повітряного проміжку () в більшій мірі, ніж від тягового зусилля Р. Тому для отримання ЕМ з заданою механічною роботою (при мінімальних габаритних розмірах) хід якоря необхідно вибирати мінімально можливим, або при вигідно мати малий хід якоря і необхідне при цьому тягове зусилля;
- для конкретного ЕМ з певними і , тепловим режимом і (, добуток тягового зусилля на квадрат довжини повітряного проміжку є величина постійна, тобто .
Цей висновок дозволяє, знаючи одну точку тягової характеристики (наприклад, при ), в першому наближенні синтезувати тягову характеристику.
5. УЗГОДЖЕННЯ ХАРАКТЕРИСТИК ЕЛЕКТРОМАГНІТІВ
Використання електромагнітів (ЕМ) в конкретному електромагнітному пристрої за своїм основним призначенням, створенням механічної роботи, передбачає узгодження тягових характеристик ЕМ з протидіючим йому навантаженням. Це дає можливість досягнути вищі техніко-економічні показники ЕМ і ЕМП (надійність, зменшення маси, габаритних розмірів, споживаної енергії і т.д.).
Узгодження проводиться зміною характеристик ЕМ, конструкції ЕМП, або і того, і іншого. В більшості випадків узгодження проводиться зміною тягових характеристик ЕМ, які можуть бути регульованими і нерегульованими. Більшість ЕМ мають нерегульовані характеристики.
Узгодження тягової характеристики ЕМ з протидіючим йому навантаженням повинно виконуватися на всьому шляху переміщення якоря , тобто необхідно забезпечити виконання рівності , де - поточне значення тягового зусилля ЕМ за напрямком руху якоря; - поточне значення тягового зусилля, що протидіє переміщенню сил; - коефіцієнт запасу за тяговим зусиллям. Цей коефіцієнт залежить від конкретних умов експлуатації, вимог надійності, прийнятих технологічних допусків на виготовлення деталей і вузлів, розкиду магнітних і електричних параметрів матеріалів, які застосовуються в проектуванні.
Практично =1,2....1,8 [1].
Протидіючі переміщенню сили рівні , де - сума всіх сил, які діють на якір ЕМ; m - маса якоря ЕМ, і механічно зв(язаних з ним рухомих частин; g - прискорення вільного падіння.
При роботі ЕМП і вбудованого в нього ЕМ в умовах підвищеної вібрації, узгодження характеристик повинно забезпечувати виконання рівності
, (5)
де n- кратність лінійних перевантажень.
В залежності від призначення ЕМ і конкретних вимог до ЕМ і ЕМП, формування чи (зміна) тягових характеристик виконуються з метою: підвищення початкових тягових сил ЕМ, зниження або підвищення кінцевих тягових сил; отримання лінійних тягових характеристик; зменшення або збільшення кінетичної енергії рухомого якоря, та пов(язаних з ним рухомих частин; підвищення або зниження швидкодії і тощо.
6. ПОЯСНЕННЯ ДО РОЗРАХУНКУ ЕЛЕКТРОМАГНІТІВ
6.1. Наведена нище методика розрахунків стосується броньованих ЕМ постійного струму квазіоптимальних за тяговим зусиллям при максималізації критеріїв , , .
6.2. Вибір типу ЕМ відбувається згідно КФ (рис.1).
6.3. Раціональна форма стопу ЕМ з втяжним якорем залежить від КФ і зрізаності конуса (рис.1).
6.4. Робочий проміжок задається. Для зменшення габаритних розмірів ЕМ доцільно задаватися малим ходом якоря і необхідним тяговим зусиллям за умови забезпечення заданої механічної роботи. З достатньою для практики точністю товщина немагнітної прокладки, виготовленої з латуні, нержавіючої сталі та інших матеріалів, яку можна розмістити між якорем і стопом для «запобігання», «залипання» якоря в притягненому положенні, зумовлену залишковою намагніченістю магнітопроводу, приймається . Потовщення немагнітної прокладки приводить до збільшення робочої щілини і до зменшення тягового зусилля при заданому ході якоря.
6.5. Неробочий проміжок втяжних ЕМ збільшує опір магнітного кола і тим самим знижує тягове зусилля. Однак, з його зменшенням через ексцентриситет якоря, зростає радіально напрямлена сила односторонього притягання якоря, тертя якого знижує тягове зусилля ЕМ. Вплив цих факторів мінімальний при ((4(5)((. Ексцентриситет якоря ( стосовно до охоплюючого фланця в більшості випадків залежить від габаритних розмірів і посадки якорів ЕМ і складає 0,03(0,1 мм. Раціональне значення неробочого ходу становить приблизно 0.15(0,5 мм.
6.6. При необхідності одночасного забезпечення мінімальних габаритних розмірів: об(єму, маси і втрат МРС, компромісний розв(язок забезпечується Тл, на які потрібно орієнтуватися при визначенні співвідношень між заданим зусиллям і робочим проміжком: при малій ширині проміжка та великому зусиллю індукція приймається дещо вищою від рекомендованої, при великому проміжку і малому зусиллю - нижче рекомендованої.
6.7. Вибране значення суттєво впливає на співвідношення габаритних розмірів ЕМ. , а саме: більшому значенню відповідає менший зовнішній діаметр і більша довжина ЕМ (і навпаки). Найвдаліше конструктивне виконання ЕМ забезпечується при відношенні (0,7(1,8 для ЕМ з втяжним якорем і 0,4(0.8 - з дисковим.
6.8. Коефіцієнт коригування ( визначається з рис.2.
6.9. Основні співвідношення розмірів магнітопроводу, при виборі яких робота, що здійснює ЕМ буде близькою до оптимальної: ; ; , що дозволяє за одним із розмірів визначити решту (табл.1, Додаток).
6.10. Тягове зусилля ЕМ дозволяє раціонально визначати габаритні розміри ЕМ.
6.11. Для низьковольтних ЕМ товщину циліндричної частини каркасу переважно приймають м; товщину щоки каркасу м і проміжок між котушкою та корпусом м.
6.12 При виборі марки, перерізу та діаметра дротини потрібно враховувати, що при використанні обмоточних дротів з великим питомим опором тягове зусилля ЕМ, (при інших незмінних параметрах), зменшується пропорційно і пропорційно . При даній напрузі живлення тягове зусилля ЕМ може бути підвищене тільки при збільшенні dпр . Збільшення числа витків обмотки при dпр= const може дещо знизити зусилля, через збільшення середнього діаметра котушки.
6.13 В розрахунках використовується питомий опір дротини ( для певного значення перевищення температури : , де (0 - питомий опір дротини при 20(С (для мідного дроту Ом(м); - температурний коефіцієнт металу дротини (для мідної дротини =0,004 1/(С). При розрахунках користуватися рис.4.
Рис.4. Залежність питомого опору провідника від перевищення температури.
6.14. Питома потужність розсіювання і перевищення температури ЕМ при тривалому режимі роботи взаємопозв(язані (рис.3). За заданим і умовою теплопередачі ЕМ можна знайти , значення якої використовується при визначенні L (що забезпечує заданий тепловий режим), Р (при даних розмірах і тепловому режимі) або , (що забезпечує заданий тепловий режим при даних розмірах). Графіки (рис.3) дозволяють розв(язувати обернену задачу і за відомими значеннями потужності ЕМ і його площі охолодження визначити питому потужність розсіювання, а отже, перевищення температури ЕМ при тривалому вмиканні.
6.15. При повторно-короткочасному вмиканні ЕМ питома потужність розсіювання .
Приклади конструкцій деяких ЕМ промислового виконання приведені в таблиці 5 Ддодатку, де вказані також їх основні розміри і експериментальні статичні тягові характеристики в ненагрітому стані при різних значеннях МРС F (показані суцільними лініями), а також криві номінальної механічної роботи для цих характеристик (показані штриховими лініями). В таблиці 5 ЕМ розміщені за зростанням габаритних розмірів або номінальної механічної роботи.
Основні параметри ЕМ, розміри магнітопроводів, параметри і розміри котушок приведені відповідно в табл.6, 7, 8, Додатку.
На рис.5 (Додаток) приведений приклад виконання складального креслення котушки електромагнітного механізму.
В Додатку приведені програми розрахунку ЕМ втяжного типу з застосуванням ПК, які відповідають проектним розрахункам I і II типу і виконані мовою Pascal.
7. ІНЖЕНЕРНІ МЕТОДИ РОЗРАХУНКУ
Два проектні методи розрахунку ЕМ (I типу, II типу) і один перевірки ЕМ (III типу), які застосовуються в залежності від наявності основних вихідних даних, зведені в таблиці 2, 3 і 4, Додатку.
8. ЗАВДАННЯ
Розрахувати ЕМ, виконати його складальне креслення та складальне креслення котушки згідно заданих параметрів (табл. 9, 10 Додатку).
ЛІТЕРАТУРА
1. В.Ткачук. Електромеханотроніка. – Львів: вид-во НУ ЛП, 2001.
2. Щучинский С.Х. Электромагнитные приводы исполнительных механизмов.- М.: Энергоатомиздат, 1984. - 152 с.
3. Миловзоров В.П. Электромагнитные устройства автоматики. – М.: Высшая школа, 1983. – 408 с.
4. Сливинская А.Г. Электромагниты и постоянные магниты. М.: Энергия, 1972.
5. Ганзбург Л.Б., Федотов А.И. Проектирование электромагнитных и магнитных механизмов: Справочник. Л.: Машиностроение, 1980.
ДОДАТКИ
Таблиця 1
Рекомендовані розміри магнітопровода (см)
D
D1
D
C
C1
D
D1
d
C
C1
1,5
1,3
0,75
0,18
0,09
4,4
3,8
2,2
0,53
0,26
1,6
1,4
0,8
0,19
0,09
4,5
3,9
2,25
0,54
0,27
1,7
1,5
0,85
0,2
0,1
4,6
4
2,3
0,55
0,27
1,8
1,6
0,9
0,22
0,11
4,7
4,1
2,35
0,56
0,28
1,9
1,65
0,95
0,243
0,11
4,8
4,2
2,4
0,58
0,29
2
1,75
1
0,24
0,12
4,9
4,3
2,45
0,59
0,29
2,1
1,85
1,05
0,25
0,12
5
4,4
2,5
0,6
0,3
2,2
1,95
1,1
0,26
0,13
5,2
4,5
2,6
0,62
0,31
2,3
2
1,15
0,28
0,14
5,4
4,7
2,7
0,64
0,32
2,4
2,1
1,2
0,29
0,14
5,6
4,9
2,8
0,67
0,33
2,5
2,2
1,25
0,3
0,15
5,8
5,05
2,9
0,7
0,35
2,6
2,3
1,3
0,31
0,15
6
5,2
3
0,72
0,36
2,7
2,35
1,35
0,32
0,16
6,2
5,4
3,1
0,74
0,37
2,8
2,45
1,4
0,33
0,16
6,4
5,6
3,2
0,76
0,38
2,9
2,5
1,45
0,35
0,17
6,6
5,75
3,3
0,8
0,4
3
2,6
1,5
0,36
0,18
6,8
5,9
3,4
0,82
0,41
3,1
2,7
1,55
0,37
0,18
7
6,1
3,5
0,84
0,42
3,2
2,8
1,6
0,38
0,19
7,2
6,3
3,6
0,86
0,43
3,3
2,9
1,65
0,39
0,19
7,4
6,45
3,7
0,89
0,44
3,4
3
1,7
0,4
0,2
7,6
6,6
3,8
0,91
0,45
3,5
3,05
1,75
0,42
0,21
7,8
6,8
3,9
0,94
0,47
3,6
3,15
1,8
0,43
0,21
8
7
4
0,96
0,48
3,7
3,2
1,85
0,44
0,22
8,5
7,4
4,25
1,02
0,51
3,8
3,3
1,9
0,46
0,23
9
7,8
4,5
1,08
0,54
3,9
3,4
1,95
0,47
0,23
9,5
8,3
4,75
1,14
0,57
4
3,5
2
0,48
0,24
10
8,7
5
1,2
0,6
4,1
3,6
2,05
0,49
0,24
10,5
9,15
5,2
1,26
0,63
4,2
3,7
2,1
0,5
0,25
11
9,6
5,5
1,3
0,66
4,3
3,75
2,15
0,52
0,26
12
10,5
6
1,4
0,72
Таблица 2
Проектний розрахунок I типу вихідні дані: - тягове зусилля на початку ходу якоря, Н;
- хід якоря, м; - розрахункова напруга, В; - допустиме підвищення температури при тривалому вмиканні,
Параметр
Конструктивний вид ЕМ
втяжний з плоским стопом
втяжний з конічним стопом2
з дисковим якорем3
Конструктивний фактор,кН0,5/м
КФ=1(10-3
Тип Ем, форма стопу
6,5...11(КФ(31,3...47
0,15...11(КФ(6,5...11
КФ(31,3...47
Діаметр якоря або сердечника4, м
d=1,79(10-3
d=1,79(10-3
d=1,265(10-3
Зовнішний діаметр, м
D=2d
Довжина4, м
Відношення
0,7...1,8
0,7...1,8
0,4...0,8
Магнітна індукція в робочому проміжку, Тл
Максимальна магнітна індукція, Тл
Внутрішний діаметр магнітопроводу4, м
Товщина фланця або дискового якоря4, м
Довжина стопу під котушкою, м
__
Середній діаметр котушки, м
Діаметр дротини5, м
Переріз дротини6, м2;
діаметр дротини в ізоляції6, м
;
Продовження табл. 2
1
2
3
4
Висота котушки, м
Довжина котушки, м
Число витків котушки
Опір котушки, Ом
Довжина обмоточної дротини, м
_________
1 Рекомендується при 6,5...11(КФ(31,3...47 (табл.5(6), Додаток
2 Рекомендується при 0,15...1,5(КФ(6,5...11 (табл.5(6), Ддодаток
3 Рекомендується при КФ(31,3...47 (табл.5(6), Додаток
4 Розмір заокруглюється за ГОСТ 6636-69 Додаток (табл.5(6).
5 Вибирається наближений стандартний діаметр за таблицею дротин Додаток (табл.5(6)
6 Визначається за таблицею дротин для вибраної за нагрівостійкістю маркою дротин Додаток (табл.5(6)
l - довжина вікна магнітопроводу,
- проміжок між внутрішнім діаметром магнітопровода (корпуса) і зовнішнім діаметром обмотки
b - товщина циліндричної частини каркасу
b1 - товщина щоки каркасу.
Таблица 3
Проектний розрахунок II типу вихідні дані: - зовнішній діаметр ЕМ, м; - довжина ЕМ, м;
- хід якоря, м: - розрахункова напруга, В; - допустиме підвищення температури при тривалому вмиканні,
Параметр
Конструктивний вид ЕМ
втяжний з плоским стопом
втяжний з конічним стопом2
з дисковим якорем3
Тягове зусилля, Н
Конструктивний фактор, кН0,5/м
КФ=1(10-3
Тип Ем, форма стопу
6,5...11(КФ(31,3...47
0,15...1,5(КФ(6,5...11
КФ(31,3...47
Внутрішний діаметр магнітопроводу4, м
Діаметр якоря або сердечника4, м
Товщина фланця або дискового якоря4, м
Товщина фланця на периферії, м
Переріз якоря або сердечника, м2
Довжина вікна під котушкою, м
Довжина стопу4, м
__
Середній діаметр котушки, м
Висота намотування, м
Довжина намотування, м
Допустимий опір котушки, Ом
Діаметр дротини5, м
Продовження табл 3.
1
2
3
4
Переріз дротини6, м2;
діаметр дротини в ізоляції6, м
;
Число витків котушки
Опір котушки, Ом
Довжина обмоточної дротини, м
Максимальна магнітна індукція, Тл
Тягове зусилля, Н
Таблица 4
Розрахунок перевірки III типу (вихідні дані: розміри магнітопроводу , , d, C, C1,, l, lст, ;
розміри і параметри котушки , , lк, b, dпр, dіх, , R; інші параметри , , , )
Параметр
Конструктивний вид ЕМ
втяжний з плоским стопом
втяжний з конічним стопом2
з дисковим якорем3
Перевірка розмірів і параметрів:
внутрішний діаметр магнітопроводу
діаметр якоря (сердечника)
товщина фланця (дисковий якоря)
товщина фланця на периферії
довжина вікна під котушкою, м
довжина стопу
-
переріз якоря (сердечника)
середній діаметр котушки, м
висота намотування
число витків котушки
опір котушки, Ом
струм споживання, А
Визначення тягового зусилля:
повна МРС котушки, А
максимальна магнітна індукція, Тл
коригуючий коефіцієнт
за рис. 2
тягове зусилля, Н
Продовження табл. 4
1
2
3
4
Перевірка правильності вибору виду ЕМ і форми стопу
КФ=1(10-3 за рис.1
Визначення перевищення температури:
питома потужність розсіювання, Вт/м2
перевищення температури (С
за рис. 3
Таблиця 5
Продовження табл. 5
Продовження табл. 5
Продовження табл. 5
Продовження табл. 5
Продовження табл. 5
Продовження табл. 5
Закінчення табл. 5
Таблиця 6
Основні параметри ЕМ (у відповідності з табл. 5)
№
D,
см
L, см
(Я,
см
P,
Н
A, Н•см
U,
В
F,
А
N,
Вт
ПВ, %
(, (С
Q,
кг
tокр. ср,
(С
1
1,5
1,5
0,04
7
0,28
27
235
4,2
<60
–
0,018
-40…50
2
1,8
1,8
0,2
26
0,52
27
1480
182
<1
–
0,03
-50…75
3
2,5
2,5
0,3
42
1,26
27
1860
132,5
<2
–
0,075
-50…75