Расчет электромагнитного реле
Расчет проводимости рабочего зазора
Расчет магнитной цепи сводится к вычислению магнитной проводимости рабочего и нерабочего воздушных зазоров, проводимости утечки, коэффициента рассеяния потока и производной проводимости рабочего зазора для нескольких положений якоря.
 |
Рисунок 1 - эскиз воздушных зазоров
Исходные данные:
Ширина полюсного наконечника d=0,017м;
Толщина полюсного наконечника c=0,00005 м.
Расстояние от оси вращения якоря до оси симметрии сердечника магнитной системы R0=0,01425 м.
5.толщина немагнитной прокладки 
=0.001 м;
6.толщина скобы a=0,003 м;
Расчетная формула для проводимости имеет вид:
,(3.1.1)
где:d - величина рабочего воздушного зазора;
h0 =4p×10-7 Гн/м - магнитная постоянная;
К – коэффициент, учитывающий неравномерность магнитного поля
, r=2R0/d=1,68
где Rр – магнитное сопротивление рабочего воздушного зазора, Гн-1.
Затем рассчитаем магнитное сопротивление рабочего воздушного зазора Rр по формуле:
; (3.1.2)
Производная магнитной проводимости имеет вид:
.(3.1.3)
Вычисления магнитной проводимости производятся для трех значений рабочих воздушных зазоров: d1=0,5×10-3 м; d2=1×10-3 м; d3=1,5×10-3 м.
Полученные значения магнитной проводимости и производной магнитной проводимости сводим в табл. 1.
при δр1= 0,5 ·10-3м:
при δр2=1,0 ·10-3м:
при δр3=1,5 ·10-3м:
Таблица 1 – Значения магнитной проводимости и производной магнитной проводимости.
|
|
|
| dp×10-3, м | 0,5 | 1,0 | 1.5 |
| Gp×10-7, Гн | 7,305 | 3,98 | 2,82 |
| Rp×10-7 , Гн-1 | 0.1369 | 0.2513 | 0.355 |
 ×10-4, Гн/м
| 12.98 | 3.419 | 1.572 |
Построим график зависимости Gp=f(dp) Рисунок 2
Расчет магнитной проводимости нерабочего зазора
Рассчитаем магнитную проводимость нерабочего воздушного зазора, который находится между прямоугольным якорем, расположенным под углом, и прямоугольной скобой. При этом принимаем следующие допущения:
зазор образован двумя параллельными плоскостями;
краевые потоки равны нулю и магнитная проводимость определяется по упрощенной формуле:
,(3.2.1)
гдеGн- магнитная проводимость нерабочего зазора, Гн;
Sн- площадь нерабочего зазора, м2;
δн- величина нерабочего зазора, м;
значение нерабочего зазора определяется посередине скобы магнитной системы.
Исходные данные:
толщина скобы a = 0.003 м;
ширина скобы b = 0,0155 м;
постоянная часть нерабочего воздушного зазора Δ = 0,00005 м.
Нерабочий зазор состоит из изменяющейся части, зависящей от величины рабочего зазора и постоянной части, обусловленной немагнитной прокладкой: 
(3.2.2)
где δн’- изменяющаяся часть нерабочего зазора, м.
(3.2.3)
В соответствии с принятыми значениями рабочего воздушного зазора рассчитаем значения нерабочего воздушного зазора по (3.2.2), его магнитную проводимость по (3.2.1) и магнитное сопротивление по (3.1.2).
|
|
|
при δр1=0,5 ·10-3м:
.
при δр2=1,0 ·10-3м:
.
при δр3=1,5 ·10-3м:
.
Результаты расчетов приведены в таблице 2:
Таблица 2
| dp×10-3,м | 0.5 | 1.0 | 1.5 |
| d’нз×10-3,м | 0,1026 | 0,1553 | 0,2079 |
| Gн×10-7, Гн | 5,69 | 3,761 | 2,809 |
| Rн×107, Гн | 0,176 | 0,2659 | 0,356 |
Рассчитаем магнитную проводимость нерабочего воздушного зазора между прямоугольной скобой и основанием цилиндрического сердечника (зазор обусловлен наличием немагнитного покрытия этих деталей и неплотностью их прилегания). Магнитную проводимость рассчитаем без учета краевых потоков по формуле (3.2.4).
(3.2.4).
Исходные данные:
примем зазор равным δн1=15·10-6м;
диаметр сердечника dс=9 ·10-3м.
.
Магнитное сопротивление этого зазора:
.
Расчет проводимости зазора утечки
Рассчитаем магнитную проводимость зазора утечки, образованного параллельными цилиндрическим сердечником и прямоугольной скобой (рисунок 3).
Рисунок 3. Упрошенное изображение магнитного поля
Магнитный поток утечки (рассеивания) замыкается помимо рабочего воздушного зазора. Потоки рассеяния являются распределенными и замыкаются внутри контура магнитопровода и вне его. При расчете будем учитывать только магнитные потоки, замыкающиеся внутри контура магнитопровода. Примем высоту зоны рассеяния равной высоте катушки электромагнита.
|
|
|
Удельная магнитная проводимость зазора утечки определяется по формуле (3.3.1).
(3.3.1),
гдеK=0.87 - коэффициент, зависящий от соотношения b и h.
(3.3.2).
Полная проводимость зазора утечки:
(3.3.3),
гдеH – высота катушки, м.
Приведенную магнитную проводимость воздушного зазора для потока рассеяния определим по формуле (3.3.4).
(3.3.4).
Исходя из вышеприведенных формул, определим удельную и приведенную магнитную проводимость зазора утечки.
Исходные данные:
расстояние от сердечника до прямоугольной скобы h=11,25 ·10-3м;
высота катушки H=47 ·10-3м.
,
,
,
.
Приведенное магнитное сопротивление зазора утечки:
.
Расчет коэффициентов рассеяния тока
Коэффициент σ рассеяния потока определяется через магнитные проводимости по формуле (3.4.1).
(3.4.1).
Подставим в (3.4.1) значения проводимостей рабочего и нерабочего зазоров и проводимость утечки:
,
,
.
Результаты расчетов приведены в таблице 3
| 0,5 | 1,0 | 1,5 |
| 1,322 | 1,592 | 1,732 |
|
|
|
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 1277; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!