10. Расчет толщины якоря.
Расчет толщины
якоря может быть выполнен аналогично
расчету толщины полюсного наконечника.
Очевидно, максимальная величина индукции
в якоре будет на цилиндрической
поверхности, радиус которой равен
радиусу полюсного наконечника, а высота
равна толщине якоря. Значение максимальной
индукции в якоре следует принять равной
индукции в сердечнике при отпущенном
якоре (
).
В выбранном сечении магнитный поток
равен рабочему магнитному потоку
электромагнита.
,
где
-
толщина якоря электромагнита.
Из последнего выражения находится толщина якоря
.
(28)
2.11. Определение размеров окна сердечника.
Окном называют
часть пространства, ограниченную
деталями сердечника электромагнитного
устройства, в которой размещается
обмотка. Размеры окна определяются
размерами обмоточного пространства
и
с учетом типа обмотки, ее изоляции,
способа установки в окне и размещения
ее выводов (начала и конца).
По конструктивно-технологическм признакам обмотки разделяются на несколько видов: цилиндрические, прямоугольные, каркасные, бескаркасные, намотанные на сердечник, с гибкими и жесткими выводами.
Наиболее распространены бескаркасные обмотки (рис.2.6), так как они проще в изготовлении и имеют больший коэффициент заполнения. После намотки и присоединения выводов бескаркасной обмотки производится ее бандажировка (обмотка тканевой лентой). Вследствие этой операции размеры сечения обмотки увеличиваются на две толщины бандажа.
При установке
обмотки в окне предусматривается один
или несколько слоев листовой изоляции
внутренней поверхности, соприкасающейся
с сердечником магнитной системы (
на рис.3.1). Так же устанавливаются
торцовые изолирующие и защитные шайбы
и
.
Выводы закрепляются на наружной
поверхности для чего предусматривается
свободное пространство
между поверхностью обмотки и сердечником.
С учетом выше сказанного длина центрального стержня сердечника
,
(29)
где
-
толщина бандажа обмотки.
Внутренний радиус внешнего полюса магнитной системы
.
(30)
Рис.2.8. Бескаркасная обмотка
2.12. Расчет наружного радиуса сердечника.
Так как ранее было
принято, что
[см. формулу (8)], то расчет наружного
радиуса сердечника можно выполнить по
выражению аналогичному (10).
.
(31)
Радиус якоря
(наружный)
принимается
равным наружному радиусу сердечника
.
2.13. Расчет толщины основания (ярма) сердечника.
Этот расчет выполняется по той же методике, что и расчет толщины якоря.
,
где
-
коэффициент рассеяния, показывающий
во сколько раз магнитный поток в основании
электромагнита больше рабочего потока.
Величина коэффициента рассеяния обычно
лежит в пределах 1.1 –1.5. Формула для
расчета толщины основания
.
(32)
3. Построение геометрической модели магнитной системы электромагнита.
Построение геометрической модели является подготовительным этапом к работе в программе ELCUT. Геометрическая модель – это один из видов документов ELCUT, который содержит полное описание геометрии задачи. Он содержит различные геометрические объекты (вершина, ребро, блок) и устанавливает связи между ними и свойствами материалов, источниками поля и граничными условиями.
Геометрическая модель представляет собой сечение электромагнита плоскостью, проходящей через ось симметрии. Симметричность позволяет ограничиться построением половины сечения. Для удобства работы с моделью ось симметрии следует совместить с горизонтальной осью координат. Модель строится по размерам, полученным в предварительном расчете. Примерный вид геометрической модели показан на рис.3.1, на котором буквенные обозначения, должны быть заменены соответствующими цифрами.
Рис.3.1. Геометрическая модель