3.4 Построение нагрузочных характеристик

По данным таблицы 3.2 на рисунке 3.1 были построены нагрузочные характеристики электромагнита для значений рабочего зазора , и .

3.5 Построение тяговых характеристик

3.5.1 При рабочем зазоре и электромагнитной силе по нагрузочной характеристике для была определена МДС _срб, которая оказалась равной 2000 А, и на семействе нагрузочных характеристик из точки  = _срб была построена прямая, параллельная оси ординат.

Точки пересечения прямой с нагрузочными характеристиками были перенесены на график механической характеристики и была построена тяговая характеристика при срабатывании (см. рисунок 3.1).

3.5.2. Номинальная МДС была определена по формуле:

А. (3.28)

П.3.5.1 был повторен для =_ном. Была получена номинальная тяговая характеристику (см. рисунок 3.1).

3.5.3. Из точки 1 на механической характеристике была провелена прямая, параллельная оси абсцисс, до пересечения с нагрузочной характеристикой при . Был опущен перпендикуляр на ось абсцисс из точки пересечения и определена МДС отпускания _отп, которая оказалась равна 543,567 А. Аналогично п.3.5.1 была построена тяговая характеристика при отпускании (см. рисунок 3.1).

Рисунок 3.1 – Нагрузочные и тяговые характеристики электромагнита

3.6 Расчет катушки электромагнита

3.6.1 Сечение и диаметр обмоточного провода

Сечение обмоточного провода было рассчитано по формуле:

м², (3.29)

где – средняя длина витка обмотки, м; определена по формуле:

м; (3.30)

– удельное сопротивление меди при температуре t, Омм; рассчитано по формуле:

Омм; (3.31)

– удельное сопротивление меди при температуре 40С, Омм; принято равным 1,7 10^-8 Омм для меди;

– термический коэффициент сопротивления, 1/С; принят равным 4,310^-3 1/С для меди;

t – температура по классу изоляции, ^оС; принята равной 130^оС для класса B;

– номинальное напряжение катушки, В; принято равным 12 В в соответствии с индивидуальным домашним заданием;

Диаметр обмоточного провода определен по формуле:

м. (3.32)

По табл.25-26 [4, стр.352] был выбран ближайший больший стандартный диаметр обмоточного медного провода марки ПЭВ-1 диаметром 0,96 мм.

Было пересчитано действительное сечение обмоточного провода по формуле:

м². (3.33)

3.6.2 Число витков катушки было определено по формуле:

витка. (3.34)

3.6.3 Сопротивление обмотки определено по формуле:

Ом. (3.35)

3.6.4 Ток в обмотке рассчитан по формуле:

А. (3.36)

3.6.5 Проверка условия : А, Видно, что условие соблюдается.

3.6.6 Плотность тока рассчитана по формуле:

А/м². (3.37)

3.6.7 Потребляемая мощность определена по формуле:

Вт. (3.38)

3.6.8 Перегрев наружной поверхности катушки определен по формуле:

^оС, (3.39)

где – коэффициент теплоотдачи; принят равным 24 согласно [2];

S_охл – площадь поверхности охлаждения, м²; рассчитана по формуле:

м²; (3.40)

К_в – коэффициент, характеризующий отношение теплоотдачи внутренней и наружной поверхности катушки; принят равным 2,4 согласно [2].

3.6.9. Температура нагрева наружной поверхности катушки была определена по формуле:

^оС, (3.41)

где t_о – температура окружающей среды, ^оС; принята равной 40 ^оС в соответствии с индивидуальным домашним заданием.