Виконання розрахунку електромагніта клапанного типу

Курсова робота

Виконання розрахунку електромагніта клапанного типу

Введення

Електромагнітним механізмом називають електромагнітні системи, у яких при зміні магнітного потоку відбувається переміщення рухливої частини системи. Електромагнітні механізми по способі переміщення якоря підрозділяють на електромагніти клапанного й соленоїдного типу, а також і із що поперечно рухається (обертовим) якорем.

У даному курсовому проекті потрібно зробити розрахунок електромагнітного механізму клапанного типу, що знаходить широке застосування в електромагнітних реле постійного і змінного току.

Метою проекту є визначення параметрів котушки електромагніта при живленні її постійним струмом, тягових і магнітних характеристик, часу спрацьовування електромагнітного механізму.

Дані для розрахунку

Схема електромагнітного механізму представлена на малюнку 1. Дані для розрахунку наведені в таблиці 1.

Малюнок 1 - Схема електромагнітного механізму

Таблиця 1 - Вихідні дані

a	l	c	m	∆H	∆вн	∆T	δ1нач	δ1кін	δ2	Iω	U
мм										А	В
32	130	70	4	1.2	2	2	7	0.3	0.4	900	110

Розрахунок котушки на задану МДС

Геометричні розміри обмотки й створювана нею сила, що намагнічує, зв'язані співвідношенням [1, с.9]:

, ( 1)

де Q₀ = l₀ ·h₀ – величина обмотувального вікна, мм² ;

f₀ – коефіцієнт заповнення обмотки по міді;

j – щільність струму в обмотці, А/мм² .

При заданій силі, що намагнічує, можна визначити величину обмотувального вікна:

. ( 2)

У процесі експлуатації обмотки можливе підвищення рівня живлячої напруги, що приводить до збільшення струму й створенню більше важкого теплового режиму обмотки. Отже, розрахункове значення обмотувального вікна необхідно збільшити шляхом уведення коефіцієнта запасу k_з = 1.1...…12[1.2, с.10], тоді:

. ( 3)

Приймемо k_з = 1.2. Щільність струму в обмотці електромагніта, призначеного для тривалого режиму роботи, перебуває в діапазоні 2...4…4 [1, с.10]. Приймемо j = 4. Значення коефіцієнта заповнення f₀ для рядового укладання проведення повинне перебуває в межах 0.5...…06[1,с.10]. Приймемо f₀ = 0.5.

Підставляючи у вираження ( 3) вихідні дані й прийняті чисельні значення коефіцієнтів, визначимо необхідну величину обмотувального вікна:

.

Геометричні розміри обмотки визначаються на основі ряду рекомендацій. По конструктивних міркуваннях для найбільш ефективного використання стали сердечника, приймемо співвідношення:

.

Визначимо довжину й висоту вікна обмотки:

мм; ( 4)

мм. ( 5)

Розрахунковий перетин необхідного обмотувального проведення визначається по формулі [1, с.10]:

, ( 6)

де l_ср – середня довжина витка;

Iw - сила, що намагнічує, котушки;

U - живляча напруга котушки;

? - питомий опір проведення.

Питомий опір проведення визначиться як:

, ( 7)

де ρ₀ – питомий опір при t = 0 ºЗ, ρ₀ = 1.62·10^-5 Ом·мм;

α – температурний коефіцієнт опору міді, α = 4,3·10^-3 ºC^-1 ;

t - припустима температура нагрівання проведення, t = 75 ?С.

Ом·мм.

Визначимо середню довжину витка проведення в обмотці [1, с.11]:

, ( 8)

мм.

Знайдені величини підставляємо у формулу ( 6 ) :

мм² .

Визначимо розрахунковий діаметр необхідного проведення [1, с.11]:

мм, ( 9)

Далі по таблиці [1, с.18], використовуючи значення розрахункового діаметра проведення, підбираємо стандартне проведення марки ПЕВ-1 з наступними параметрами:

мм; мм; .

Визначимо перетин прийнятого проведення без обліку ізоляції [1, с.11]:

мм² . ( 10)

Визначимо перетин прийнятого проведення з урахуванням ізоляції [1, с.11]:

мм² . ( 11)

Розрахункове число витків обмотки при даному обмотувальному вікні й прийнятому проведенні дорівнює [1, с.12]:

. ( 12)

Округляючи отримане число витків до сотень у більшу сторону, приймаємо: .

По знайденому числу витків визначимо опір обмотки [1, с.12]:

Ом. ( 13)

Знайдемо значення розрахункового струму котушки [1, с.12]:

А. ( 14)