Проектныйрасчет 2-го типа

Пусть заданы: D – наружный диаметр электромагнита, м; L – длина элек­тромагнита, м; δ_я– ход якоря, м; U – напряже­ние источника питания (рас­четное напряжение), В;_доп– допустимое превышение темпера­туры элек­тромагнита при продолжительном режиме работы, 0 С.

Требуется определить размеры магнитопровода и пара­метры катушки, обеспечивающие максимально возможное тяговое усилие при заданных па­раметрах.

Расчет электромагнита производится в следующей по­следовательности.

1. Оценка тягового усилия:

а) тяговое усилие, которое может быть получено при за­данных исходных данных (7 – пл. стоп, 7а – кон. стоп, 7б – диск. – якорь):

(7)

(7а)

(7б)

Здесь величины n_уд, δ, δ_п,определя­ются аналогично проектному расчету 1-го типа, приведенному выше;

б) для втяжного электромагнита форма стопа уточняется по значению кон­структивного фактора в соответствии с рис. 2б.

для электромагнита с дисковым якорем тип электромагнита также уточняется по значению конструктивного фактора в соответствии с рис. 2а.

2. Определение конструктивных размеров магнитопровода:

а) внутренний диаметр магнитопровода втяжных электро­магнитов

D₁= 0,87D

б) диаметр якоря

d = 0,5D (8;8а)

Диаметр сердечника дискового электромагнита

d = 0,5D (8б)

в) толщина фланца втяжных электромагнитов

C= 0,12D (9;9а)

Толщина дискового якоря и толщина фланца дискового элек­тромагнита

C= 0,12D (9б)

г) толщина фланца на периферии

C₁= 0,06D

д) сечение якоря

S =πd²/4

е) длина окна магнитопровода под катушку

l = L – 2C

ж) длина стопа l_ст=(0,3...0,55)l.

3. Определение размеров и параметров катушки:

а) средний диаметр катушки

D_ср= 0,5(D_н+ d_вн) = 0,5[(D₁- 2δ_кк) + (d + 2b)]

где D_н– наружный диаметр катушки, м; d_вн– внутренний диаметр катушки, м; δ_кк– зазор между катушкой и корпусом, м; b – толщина каркаса, м;

б) высота намотки

h_к= 0,5(D_н– d_вн) = 0,5[(D₁- 2δ_кк) - (d + 2b)]

в) длина намотки l_к=L - 2(b₁+ C);

г) сопротивление катушки, необходимое для обеспечения заданного теп­лового режима:

R_доп= U²/ πD(L + 0,5D)n_уд

д) диаметр провода

е) диаметр провода округляется до стандартного значения в соответствии с таблицей проводов и для принятой марки провода находится его диаметр в изоляции d_из;

ж) число витков катушки W = 0,865l_кh_к/d²_из

з) сопротивление при нормальных условиях (+20^оС)

R₀= 710^-8D_срW/d²_пр

и) длина намоточного провода L_пр=D_срW

4. Уточнение значения тягового усилия, развиваемого электромагнитом при расчетном напряжении:

а) полная магнитодвижущая сила F = WU/R;

б) максимальная магнитная индукция (10 – пл. стоп, 10а – кон. стоп, 10б – диск. – якорь)

B = ₀ F/( + _п) (10)

B = ₀ F/(sin0,5+_п) (10а)

B = ₀ F/2(10б)

в) по графику = f(B) (рис. 4) находится значение по­правочного коэффи­циента;

г) тяговое усилие, развиваемое электромагнитом :

Р =₀²F²S/2(+_п)²

Р =₀²F²S/2(sin0,5+_п)²

Р =₀²F²S/4²