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 kз = 1.1...…12[1.2, с.10], тоді:

. ( 3)

Приймемо kз = 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 lср – 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. ............