
- •Кафедра “Электротехника и электроника” Исследование электромагнитных преобразователей механических перемещений.
- •Предназначены для студентов дневного отделения специальностей
- •Основы расчета электромагнитных преобразователей
- •Алгоритм расчета.
- •Расчёт преобразователя.
- •Знаменатель δ в (5) равен
- •2. Задание для выполнения курсовой работы по расчету преобразователей линейных перемещений.
- •Список используемой литературы
Знаменатель δ в (5) равен
.
Учитывая, что индуктивность катушек LK пропорциональна квадрату числа их витков w2K, а коэффициент взаимной индуктивности МLK между L и K катушек пропорционален произведению витков w1wk, определим параметры обмоток трансформаторного преобразователя из анализа выражений (5).
(6)
Магнитные сопротивления всех участков рассматриваемого преобразователя можно рассчитать, зная геометрические размеры, площади сечения магнитопровода и марку стали, и ограничиваясь прямолинейным участком кривой намагничивания. Тогда согласно (6) можно рассчитать параметры LK, MLK и из (3) найти выражение UH в нагрузке.
В заключении необходимо отметить,что разность М10-М20 прямо пропорциональна разности воздушных зазоров δ1- δ2 . Тогда из (3):
.
Рабочие воздушные зазоры преобразователя выразим через начальные зазоры δ0, их приращение – через ε, где ε находится в пределах от 0 до 0.9.
δ1= δ0(1+ ε); δ2= δ0(1- ε).
Тогда результирующее напряжение
. (7)
Из (7)
следует, что в исходном состоянии ε=0
напряжение в нагрузке отсутствует, а
при перемещении сердечника на величину
εδ0 сигнал пропорционален 2 εδ0
. При работе преобразователя близкому
к х.х.
и при условии W1=W2=W0
формула (3) упрощается и принимает вид
2. Задание для выполнения курсовой работы по расчету преобразователей линейных перемещений.
Цифры MN две последние цифры номера зачетной книжки.
Цифра N определяет номер варианта принципиальной схемы преобразователя.
Таблица 2
N= |
0,1,2 |
3,4,5 |
6,7 |
8,9 |
№ схемы (рисунка) |
рис. 5 |
рис. 6 |
рис.7 |
рис. 8 |
Цифра М из зачетной книжки определяет геометрические размеры преобразователя в мм.
На рис. 5-8 геометрические размеры даны в миллиметрах. Толщина всех преобразователей 4 мм. Входное напряжение – 2 В.
Для мостовых измерительных схем (рис.5, 6,7) принять
R3=R4=10*(M+N+1); RH=1, кОм.
Активным сопротивлением катушек,
«потерями в стали» и выпучиванием силовых линий магнитного поля пренебрегаем.
Абсолютная магнитная проницаемость магнитопровода:
Число витков во всех катушках принять одинаковое.
1
)
Рассчитайте число витков w1
катушки при выполнении условия, что
при ε =0.5 индуктивность L1
равна 5 мГн.
2) Рассчитайте коэффициент связи для магнито-связанных катушек при произвольном ε.
3) Определите чувствительность преобразователя при смещении якоря (плунжера).
4) Выведите область линейности преобразователя при произвольном ε .
5) Рассчитайте активное сопротивление обмотки при условии, что диаметр проволоки не менее 0.07 мм. и сравните рассчитанное активное сопротивление с реактивным при максимальной индуктивности.
Если коэффициент связи из п.2 значительно меньше 1, то при расчётах электрических цепей можно пренебречь магнитной связью.
В пояснительной записке к курсовой работе кроме расчетов (п.1-4) должны быть приведены:
- график зависимости коэффициента связи от ε;
- график зависимости чувствительности от ε;
- график зависимости чувствительности от RH при ε=0.5;
- частотная характеристика проводимости преобразователя до 1 КГц при ε=0.5.