1 Исходные данные.

Технические данные исполнительного асинхронного двухфазного двигателя ЭМ-0,2М

Таблица 1

Pн Вт	f Гц	Rsy Ом	Xsy Ом	Xmy Ом	Rky Ом	nн об/мн	Uyн В	Iун A	Iвн A	2p	 %	nхх об/мн	Ump В	Tэм C
0,36	400	223	112	248	1380	2500	60	0,2	0,15	6	2,1	5600	1	0,02

Нм ;

Нм ;

С хема замещения:

Рис 1. Рис 2.

Э квивалентное сопротивление контура намагничивания и цепи ротора определим по схеме (рис 2.):

2 Расчет магнитного усилителя.

2.1 Выбор схемы усилителя.

С хема нереверсивного магнитного усилителя с внешней положительной обратной связью

рис. 3

2.2 Расчёт мощности управления и типовых исходных данных МУ.

Максимальный ток нагрузки:

Минимальный ток нагрузки:

Максимальная мощность нагрузки:

Мощность управления двигателем:

2.3 Расчёт выпрямителя.

Выбираем тип диода по величинам:

г де

По параметрам подходит кремниевый диод Д7Е с параметрами:

Таблица 2

Iпр.доп A	Uобр.доп В	Uпор.пр В	Iпор.пр мA
0,300	100	0,5	0,1

О пределяем число диодов включаемых параллельно (n) и последовательно (m) в плечо выпрямительного моста:

2.4 Выбор материала в конструкции магнитопровода.

Основными факторами, влияющими на выбор сердечников, являются величина вы­ходной мощности, частота источника питания, кратность тока нагрузки, вопросы технологии и экономики.

Выходная мощность:

Выбор необходимой толщины магнитного материала:

Выбираем магнитный материал – 79НМ .

Применяем тороидальный сердечник из железоникелевого сплава.

2.5 Определение типоразмера магнитопровода.

Ток насыщения:

Необходимая величина напряжения питания:

где

Напряжение питания:

Д ля выбора габаритов магнитопровода находится произведение геометрического се­чения магнитопровода на геометрическое сечение обмоточного окна:

г де

C – коэффициент, учитывающий способ включения рабочих обмоток С=2 – последовательное включение.

C – коэффициент, учитывающий способ включения рабочих обмоток С=2 – последовательное включение;

-- коэффициент заполнения катушки по меди:

-- коэффициент заполнения по стали:

-- коэффициент, учитывающий отношение площади,

занимаемой рабочими обмотками, к площади всего обмоточного окна. =0,2 ;

-- плотность тока в обмотках;

-- амплитудное значение переменной

индукции при отсутствии сигнала управления.

Округлим до ближайшего стандартного значения, т.е.

Р азмеры сердечника:

2.6 Расчёт цепей рабочих обмоток, обратной связи, смещения и управления.

2.6.1 Цепь рабочих обмоток.

Число витков одной рабочей обмотки:

где

2.6.2 Цепь обратной связи.

Коэффициент обратной связи:

где - коэффициент усиления по току усилителя без обратной связи;

- требуемое усиление по току.

Число витков обмотки обратной связи определяется по формуле:

.

2.6.3 Цепь смещения.

Ток холостого хода МУ с обратной связью:

Число витков обмотки смещения, необходимое для перемещения рабочей точки из положения, соответствующего Iх.х., в положение, соответствующее Iн.min :

,

где на порядок меньшее, чем , т.е. А.

где Ом;

В;

- удельное сопротивление меди;

- сечение обмотки по меди.

2.6.4. Цепь управления.

Число витков обмотки управления рассчитывается по формуле:

Диаметры проводов обмоток выбираются, исходя из максимальных то­ков, протекающим по этим обмоткам, и допустимой плотности тока.

; А;

мм;

мм;

мм.

2.7 Конструктивный расчет дросселя тороидального типа.

Так как Uраб = Uпит = 105,51 В > 100 В, величину напряжения, при котором испытывается изоляция, вычисляем по формуле:

.

Следовательно, выбираем материал изоляции: кабельная бумага К-12.

Определяем толщину изоляции с наружной и внутренней сторон магнитопровода:

мм;

где из=0,11 мм- толщина изоляционного слоя (кабельная бумага К-12);

- число слоев изоляции.

мм;

Наружный и внутренний диаметры дросселя с рабочей обмоткой найдем по форму­лам

;

где ;

Толщина и после намотки рабочей обмотки:

;

;

Наружный и внутренний диаметры дросселя с обмоткой обратной связи найдем по формулам:

где ;

Толщина и после намотки обмотки обратной связи:

Наружный и внутренний диаметры дросселя с обмоткой смещения найдем по формулам

;

,

где ;

Толщина и после намотки обмотки смещения:

;

;

Наружный и внутренний диаметры дросселя с обмоткой управления найдем по формулам

где ;

Толщина и после намотки обмотки управления:

;

;

Н аружный и внутренний диаметры дросселя:

Т.к. D_в.д.=40,25 мм , то все обмотки разместятся в обмоточном окне и расчёт дросселя можно считать законченным.

2.8 Расчёт динамических параметров.

Постоянная времени магнитного усилителя:

с,

где - к.п.д. цепи нагрузки;

Oм ;

Т. к. , то расчёт сделан правильно.

3 Построение статической характеристики.

Магнитная индукция при холостом ходе:

Напряжённость переменного поля в режиме короткого замыкания:

где

Строим эллипс по следующему уравнению:.

Координаты точек для построения приведены ниже:

Таблица 3

Hm,А/м	0	100	200	300	400	500	600	700	800	900	1000
Bm , Тл	0,946	0,943	0,936	0,923	0,904	0,880	0,850	0,812	0,766	0,711	0,644

Таблица 4

Н~, А/м	180	200	300	370	460	525	610	700	790	890	970
Н=, А/м	0	100	200	300	400	500	600	700	800	900	1000

Осуществляем пересчёт на по переменному и постоянному полю по формулам:

; .

Строим статическую характеристику без ОС. Координаты точек для построения приведены ниже:

Таблица 5

Iн, А	0,0321	0,0356	0,0534	0,0659	0,0819	0,0935	0,1086	0,1247	0,1407	0,1585	0,1727
Iу, мА	0	2,0	4,0	6,0	8,0	10,0	12,0	14,0	16,0	18,0	20,0

9