Принцип действия устройства

Упрощенная схема устройства дана на рис. 1. Устройство состоит из магнитопровода 1, якоря 2, обмотки управления 3. Возвратная пружина, а также упор, предназначенный для обеспечения заданного значения начального зазора, на схеме не показаны. При подаче на обмотку управления постоянного напряжения через обмотку протекает ток , где - электрическое сопротивление обмотки. Под действием этого тока создается МДС обмотки , в результате чего по закону полного тока создается определенное магнитное поле, характеризующееся напряженностью . Возникает индукция , которая создает магнитный поток , направление протекания которого показано на рис. 1. При протекании магнитного потока в рабочем воздушном зазоре возникает электромагнитные силы взаимно притягивающие якорь и магнитопровод. На рис.1. не показаны потоки выпучивания и рассеяния.

Рис. 1. Принципиальная схема устройства

1-магнитопровод; 2- якорь; 3- обмотка управления.

1. Задание на расчет

• Ознакомиться с заданием, всесторонне осмыслить его и осознать всю

глубину и важность предстоящей работы.

• Подобрать необходимую учебную, методическую и справочную литературу.

• Подсчитать конструктивный показатель П_к электромагнитного устройства и по нему выбрать начальную индукцию В_н в рабочемзазоре (при δ = δ_н ).

• Выбрать материал магнитопровода и дать ее кривую намагничивания.

• Рассчитать и выбрать отношение длины l_к обмотки управления к ее толщине hк.

• Найти параметры обмотки управления (длину l_к обмотки, её толщину h_к, марку и диаметр d_c стандартного провода, а также число витков N).

• Определить истинную температуру нагрева обмотки.

• Подобрать конечный зазор δ_к устройства.

• Выбрать все размеры ферромагнитных участков устройства.

• Рассчитать тяговые Р_э(δ) характеристики при МДС F_cp, F_p

и F_отп и построить их на одном графике в одинаковых масштабах с

противодействующей характеристикой Р_мх(δ) , т.е.показать их согласование.

• Найти коэффициент возврата.

• Вычислить времена срабатывания и отпускания устройства.

• Сделать заключение и привести основные выводы по проделанной работе.

• Дать полезные советы и рекомендации последующим поколениям студентов, которым предстоит в будущем выполнять подобный расчёт.

• Изобразить схему устройства.

2. Исходные данные:

2.1. Номер N варианта

Номер N варианта подсчитываем по соотношению

,

Где =3; =2; =1; =3; =6.

Получаем .

2.2. Температура окружающей среды t_окр = 35^○С.

2.3. Максимальное превышение температуры провода обмотки управления = 50 ^○С.

2.4. Жесткость С возвратной пружины, значение которой в Н/мм выбираем по табл.1 на основании остатка ОЗ от деления номера N варианта на 12.

N/12=36/12=3, О3=0

Таблица1. К выбору жесткости С возвратной пружины

03	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
С, Н/мм	1	2	3	4	5	6	1,5	2,5	3,5	4,5	5,5	6,5

С=1 Н/мм.

2.5. Напряжение U_y питания (управления) обмотки управления(может иметь колебания относительно номинального значения на ) выбираем по табл.2 на основании остатка 04 от деления номера N варианта на 10. N/10=36/10=3.6,04=6

Таблица 2. К выбору напряжение питания (управления)

04	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Uy , В	4,5	6,3	9	12	18	24	36	48	110	220

U_y=36 В.

2.6. Начальный рабочий зазор δ_н выбираем на основании табл.3 по остатку 05 от деления номера N варианта на 12.

N/12=36/12=3, 05=0

Таблица 5. К выбору начального рабочего зазора δ_н устройства

05	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
δн, мм	1	2	4	8	16	32	64	5	10	20	30	40

δ_н=1мм.

2.7. Конечный зазор δ_к устройства выбираем самостоятельно из условия отсутствия насыщения магнитной системы в конечном положении системы. Предварительно конечный зазор δ_к принимаем δ_к = 0,1δ_н=0,01 мм.

2.8. Начальная электромагнитная сила Р_эн, соответствующая начальному

зазору δ_н подсчитываем по соотношению:

,

Где =3; =2; =1; =3; =6.

Получаем Н.