2.7 Расчет размеров скобы

Ширина скобы была предварительно принята равной диаметру обмотки, и была рассчитана толщина скобы по формуле:

м (2.13)

2.8 Расчет размеров якоря

2.8.1 Ширина якоря была принята равной 0,045 м, исходя из условия:

, (2.14)

.

2.8.2 Толщина якоря была определена по формуле:

м, (2.15)

где – площадь сечения сердечника, м²; определена из выражения:

м². (2.16)

Площадь сечения якоря была принята равной:

м². (2.17)

2.9 Выбор расстояния от скобы до сердечника

Расстояние от скобы до сердечника было принято равным =0,024 м, исходя из конструктивных соображений и условия, что .

2.10 Расчет длины катушки

Длина катушки была определена по формуле:

м, (2.18)

где – толщина торцевой изоляционной шайбы; принята равной 1,5 мм [2].

2.11 Расчет длины сердечника

Длина сердечника была определена по формуле:

м. (2.19)

2.12 Определение длины средних линий магнитного потока на всех участках магнитопровода

Конструктивная схема электромагнита клапанного типа с обозначением размеров элементов магнитной системы представлена на рисунке 2.2. Схема магнитопровода электромагнита с обозначением длин средних линий магнитного потока представлена на рисунке 2.3, а. Электрическая схема замещения магнитной цепи электромагнита представлена на рисунке 2.3, б.

Рисунок 2.2 – Конструктивная схема электромагнита клапанного типа

с габаритными размерами

Рисунок 2.3 – Схема магнитопровода электромагнита с обозначением длин средних линий магнитного потока (а) и электрическая схема замещения магнитной цепи электромагнита(б)

По данным, рассчитанным в пп.2.2 – 2.11, c использованием схем, изображенных на рисунках 2.2 и 2.3, а, были определены длины средних линий магнитного потока на всех участках магнитопровода:

м; (2.20)

м; (2.21)

м; (2.22)

м; (2.23)

м; (2.24)

2.13 Выбор величины рабочего воздушного зазора.

Обычно расчетный зазор принимается равным 0,05 мм. С учетом гальванического покрытия толщиной 0,015 мм, расчетный зазор равен 0,08 мм.

2.14 Выбор величин нерабочих зазоров.

Зазор для “отлипания ” якоря принят равным 0,1 мм.

Нерабочий зазор между плоским якорем и скобой изменяется от величины, равной рабочего зазора до наибольшей величины при полностью отпущенном якоре.

Зазор в месте сочленения сердечника и скобы зависит от конструкции сочленения. При резьбовом сочленении необходимо учитывать два параллельных зазора:

а) кольцевой (между торцом сердечника и скобой); принят равным ;

б) цилиндрический, длина которого при наличии гайки равна толщине скобы; принят равным 0,01 мм.

3. Поверочный расчет электромагнита

3.1 Составление электрической схемы замещения магнитной цепи

С использованием схемы магнитопровода электромагнита с обозначением длин средних линий магнитного потока (см. рисунок 2.3, а), участки магнитопровода и воздушных промежутков были представлены сопротивлениями, которые считаются неизменными вдоль участка (см. рисунок 2.3, б). Магнитный поток соответствует электрическому току, МДС соответствует ЭДС.

3.2.1 Расчет проводимости рабочего воздушного зазора

Для плоского якоря и цилиндрического полюса проводимость рабочего воздушного зазора была определена по формуле:

Гн, (3.1)

где – величина воздушного зазора; принята равной начальному зазору 0,0001м;

; (3.2)

. (3.3)

Аналогичным образом были рассчитаны проводимости воздушного зазора для остальных значений. Результаты расчетов занесены в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 – Магнитные проводимости, производная проводимости и коэффициент рассеяния для различных значений рабочего немагнитного зазора

Рабочий немагнит-ный зазор , мм	Проводимость рабочего зазора , мкГн	Производная проводимости , мГн/м	Проводимость паразитного зазора , мкГн	Суммарная проводимость , мкГн	Коэффициент рассеяния
0,1	11,06	-105	53,21	4,313	1,032
3	0,498	-0,133	1,774	0,371	1,374
5	0,328	-0,05	1,064	0,243	1,571

3.2.2 Расчет производной проводимости рабочего воздушного зазора

Производная проводимости рабочего воздушного зазора была определена по формуле:

Гн/м, (3.4)

где – величина воздушного зазора; принята равной начальному зазору 0,0001м;

Аналогичным образом были рассчитаны значения производной проводимости рабочего воздушного зазора для остальных значений. Результаты расчета занесены в таблицу 3.1.

3.2.3 Расчет магнитной проводимости паразитного зазора между якорем и скобой

Ввиду малости величины нерабочего воздушного зазора, потоками выпучивания можно пренебречь. Магнитная проводимость паразитного зазора была определена по формуле:

Гн, (3.5)

где – нерабочий воздушный зазор между плоским якорем и скобой, м; определен по формуле:

м; (3.6)

– величина воздушного зазора; принята равной начальному зазору 0,0001 м;

Аналогичным образом были рассчитаны значения магнитной проводимости паразитного зазора между якорем и скобой остальных значений  по формуле. Результаты расчета занесены в таблицу 3.1.

4. Расчет магнитной проводимости между сердечником и основанием скобы

Магнитная проводимость между сердечником и основанием скобы была рассчитана по формуле:

Гн, (3.7)

где d_р – диаметр резьбы, м; принят равным 10 мм;

_с.ос – зазор между сердечником и основанием скобы, м; принят равным 0,075 мм;

_р – толщина резьбы, м; принята равной 0,5 мм.

3.2.5 Расчет суммарной магнитной проводимости рабочего и паразитных воздушных зазоров

Суммарная магнитная проводимость при величине рабочего воздушного зазора, равной начальному зазору 0,0001 м была определена по формуле:

Гн. (3.8)

Аналогичным образом были рассчитаны значения суммарной магнитной проводимости при остальных зазорах . Результаты расчета занесены в таблицу 3.1.

3.2.6 Расчет проводимости потока рассеяния

Проводимость потока рассеяния была рассчитана по формуле:

Гн, (3.9)

где k – безразмерный коэффициент; принят равным 0,525 [3, с.260].

3.2.7 Расчет коэффициента рассеяния

Коэффициент рассеяния при величине рабочего воздушного зазора равной начальному зазору 0,0001 м был определен по формуле:

. (3.10)

Аналогичным образом были рассчитаны значения суммарной магнитной проводимости при остальных зазорах . Результаты расчетов занесены в таблицу 3.1.