Завдання: Розрахувати електромагніт постійного струму і провести перевірочний розрахунок котушки електромагніта на нагрів.
Вихідні дані
) Побудуємо схеми заміщення магнітного ланцюга без урахування магнітного опору сталі (рис. 3) і з урахуванням магнітного опору сталі (рис. 4).
) Розраховуємо магнітні провідності робочих і неробочих повітряних зазорів для трьох значень робочого зазору (без урахування потоків витріщення).
При
При
При
Визначаємо повну магнітну провідність трьох повітряних зазорів
Результати розрахунку зводимо в таблицю
? ? 10 3, м0.52.755GB? 10 - 6, Гн2.3520.42770.2352
) Розраховуємо провідність потоку розсіювання.
Значення провідності розсіювання визначаємо за формулою:
Значення провідності розсіювання, наведеною по потоку, обчислюємо за формулою:
Визначаємо величину коефіцієнта розсіювання:
При
При
При
Результати розрахунків зводимо в таблицю
? ? 10 - 3, м0.52.755? n 1.0381.2071.376
) Визначаємо сумарну провідність всіх повітряних зазорів для трьох значень повітряних зазорів:
? =G B + G? N
Результати зводимо в таблицю і будуємо графік G? =f (?).
? ? 10 - 3, м0.52.755G? ? 10 - 6, Гн3.12.982.97
) Визначаємо першу похідну сумарною провідності для трьох значень робочого зазору.
Визначення першої похідної проводиться таким чином: на графіку G? =f (?) проводять три дотичні (для відповідних зазорів, початкового, проміжного і кінцевого). Значення похідної знаходиться через співвідношення катетів, що відсікаються дотичній, на координатних осях:
Результати зводимо в таблицю і будуємо графік залежності:
? ? 10 - 3, м0.52.755dG?/d? ? 10 - 3, Гн0,670,140,092
) Визначаємо силу, що намагнічує котушки постійного струму по заданій силі тяги при максимальному зазорі.
Для визначення сили, що намагнічує котушки скористаємося виразом
електромагніт постійний струм розрахунок
) Вибір конструкції і розміру котушки.
У електромагнітах з Ш-образним сердечником котушка розташовується на середньому стрижні сердечника магнітопроводу.
Вибираємо шунтовую каркасну котушку з наступними розмірами:
а=2,6см, b=2.8см, l=6.5см, a1=6,3см, b1=7,2см, h=2см
) Розраховуємо котушку постійного струму.
Вибираємо обмотувальний дріт з міді марки ПЕТВ.
Визначаємо попередній діаметр проводу по таблиці 3.
де U - напруга на обмотці, R - активний опір обмотки
де? =0,17? 10 - 7 Ом? М - питомий опір дроту, lср - середня довжина витка, q - площа поперечного перерізу проводу.
Середня довжина витка визначається за ескізом котушки
Визначимо попередньо діаметр проводу:
Найближче стандартне значення діаметра проводу вибираємо з таблиці 3.
Діаметр неізольованого проводу d=0,1 мм
Діаметр ізольованого проводу dіз=0,122 мм
Площа поперечного перерізу неізольованого проводу qел=0,00785мм 2
Визначаємо число витків обмотки:
Де Q - площа перерізу ка- тушки (обмотувальні простір), kзап - коефіцієнт заповнення котушки міддю.
Площа перетину котушки
=l? h=6.5? 2=13 см2
Кількість витків обмотки
Визначаємо активний опір обмотки
Потужність, що розсіюється в котушці у вигляді тепла
Температура нагріву котушки? =? 0+ ?, де? 0=400С - температура навколишнього середовища,?- Перевищення температури обмотки над температурою навколишнього середовища.
де хто - коефіцієнт тепловіддачі котушки, для компаундують котушок значення коефіцієнта необхідно збільшити на 5-8%, S - поверхня охолодження котушки.
Таким чином, температура нагріву обмотки
?=40 + 4,95=44,95 0 С
Допустима температура нагріву котушки для обраного класу ізоляції В становить 120 0 С. Отже, котушка може працювати в тривалому режимі.
