Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Метод пособие по эл аппаратоам.doc
Скачиваний:
71
Добавлен:
08.05.2019
Размер:
954.88 Кб
Скачать

1.6. Определение превышения установившейся температуры обмотки над температурой окружающего воздуха

При включении обмотки электромагнита на протяжение протекающий электрический ток нагревает обмотку. При длительном режиме включения обмотка нагревается до установившейся температуры у, при этом устанавливается тепловой баланс (получаемое обмоткой тепло от источника питания равно теплу, отдаваемому ею в окружающее пространство).

Превышение установившейся температуры обмотки над окружающим воздухом у = у – о можно определить по формуле Ньютона

(23)

где P = I2R мощность обмотки, Вт;

kт – коэффициент теплоотдачи – (9  14),Вт/ (м20С)

0 – температура окружающей среды 0С;

S охл – охлаждающая поверхность обмотки, состоящая из

внутренней S р и наружной S н боковых поверхностей, м2 [2].

Sохл = Sн +т Sв ( 24)

Здесь т – коэффициент, характеризующий эффективность внутренней охлаждающей поверхности; т = 0,9 для бескаркасных катушек; т  0 для катушек с пластмассовым каркасом; т = 0 для катушек, обмотка которых наматывается на сердечник.

Если превышение температуры обмотки над окружающим воздухом ниже допустимого у  доп (для провода марки ПЭЛ доп = 1050 –0), на этом тепловой расчет обмотки заканчивается. Если полученное значение у  доп, а обмоточное окно занято полностью, то необходимо определить или время включения электромагнита при кратковременном режиме, или продолжительность включения ПВ при повторно-кратковременном режиме работы.

Для кратковременного режима превышение температуры

(25)

Подставляя  = доп из уравнения (25), можно определить время включения (работы) электромагнита t; Т наг – постоянная времени нагрева,

(26)

с – удельная теплоемкость обмотки – 390, Втс/(кг0С);

М – масса обмотки, кг.

Повторно-кратковременный режим, т. е. поочередное включение tp электромагнита характеризует коэффициент продолжительности включения ПВ или ПВ%, где

(27)

Если tp + tпТ наг, то коэффициент перегрузки по мощности при повторно-кратковременном режиме p пк можно приближенно выразить в следующем виде:

(28)

Здесь Рпк – мощность при повторно-кратковременном режиме, Вт;

д)дл – допускаемая мощность при длительном режиме, Вт,

(Рд)дл = допkS охл.

1.7. Расчет тяговой характеристики электромагнита

Силу тяги электромагнита можно подсчитать по формуле Максвелла (для одного зазора)

или

(29)

где  – магнитный поток в рабочем воздушном зазоре,Вб;

S – площадь полюса, м2;

о = 0,4  10 –6 , Г/м.

Формула Максвелла верна, когда поле в зазоре равномерно и вектор индукции перпендикулярен поверхности S, т. е. при малых зазорах. Более удобно силу тяги при движении якоря определять по энергетической формуле

(30)

Величину определяют графически из G = f().

Для втяжных электромагнитов можно воспользоваться приближенной формулой

(31)

Здесь  – рабочий воздушный зазор, м;

lя – длина якоря, м;

l – длина катушки, м;

Gя – магнитная проводимость рабочего зазора, Г.