ЕЛЕКТРИЧНИЙ ТА КОНСТРУКТИВНИЙ РОЗРАХУНОК

Розрахунок резистивного елемента

 

1 Визначення площі плоского каркасу резистивного елемента проводиться згідно формули [1.73]:

 

 , (3.1)

 

де S – площа каркасу, мм²,

P – електрична потужність розсіювання, Вт;

J– перегрів обмотки, рівний різниці між максимальною допустимою температурою на обмотці і номінальною навколишньою температурою, ˚C;

μ – середній коефіцієнт тепловіддачі резисторів, що лежить в межах (5÷20)·10^-5 Вт/мм²·град [1.73];

 

.

 

2 Визначення діаметра проводу згідно формули:

 

 , (3.2)

 

де d – діаметр проводу, мм;

 ρ – питомий електричний опір проводу, Ом·мм²/м, для мангані-ну складає 0,46 Ом·мм²/м [1.39];

 R – опір обмотки, Ом;

 к – коефіцієнт, чисельно рівний відношенню кроку намотки до діаметра проводу. Для резистивних елементів, що намотуються ізольованим проводом к = 1,05÷1,2 [1.73];

 

.

 

3 Визначення довжини проводу L, мм:

 

 , (3.3)

.

 

4 Визначення кроку намотки проводу t_н, мм:

 

, (3.4)

 .

 

5 Визначення довжини каркасу:

Площа плоского каркасу визначається за формулою:

 

, (3.5)

 

де l₀ – довжина активної частини каркасу, мм;

a – висота каркасу, мм;

b – ширина каркасу, мм.

Звідки:

 . (3.6)

 

Вибираємо, виходячи з практичних міркувань:

 

a = 5 мм, b = 1 мм;

.

 

Рисунок 3.1 – Форма каркасу резистивного елемента

 

6 Визначення кількості витків резистивного елемента n:

 

, (3.7)

.

 

7 Визначення кроку намотки t_н через L, a, b:

 

, (3.8)

.

 

Цей результат приблизно рівний попередньому розрахунку, отже крок намотки вибраний правильно.

8 Визначення діаметру каркасу, зігнутого у підковоподібну форму:

 

 , (3.9)

 

де D – діаметр каркасу, мм;

 l_n – довжина каркасу в тому випадку, якщо би він мав форму замкненого кола, мм, що визначається з пропорції:

360° — l_n

φ — l_{0 ,}

де φ – кут повороту рухомого контакту, град;

 

 , (3.10)

;

 .

 

9 Визначення загальної довжини каркасу l:

 

, (3.11)

 

де l₀ – довжина активної частини каркасу, мм;

 D – відстань від краю каркасу до кінця або початку обмотки,

призначена для його закріплення, мм;

 

.

 

Розрахунок контактної пружини

 

В якості матеріалу контактної пружини виберемо сплав золота (80%) і міді (20%), який має високу твердість і електропровідність, стійкий до корозії і зварювання.

Конструкцію виберемо у вигляді консольно закріпленої пружини круглого перетину (рисунок 3.2):

 

Рисунок 3.2 – Конструкція контактної пружини

 

Визначення діаметра пружини проводиться згідно формули [1.81]:

 

, (3.12)

 

де d_пр – діаметр пружини, мм;

 F_к – мінімальне контактне зусилля, г;

 Е – модуль пружності, кг/мм²;

 σ – напруження в матеріалі пружини, кг/мм²;

 γ – густина матеріалу пружини, г/см³ [1.43];

ƒ – прогин пружини, мм, який визначається з формули:

, (3.13)

 

де l_пр - довжина пружини, мм.

Задаємо довжину пружини як половину від діаметру каркасу резистивного елемента, що складає 18 мм. Тоді l_пр = 9 мм. Отже:

 

, (3.14)

 ;

.

 

Теплотехнічний розрахунок

 

Визначення температури перегріву резистивного елемента при встановленому тепловому режимі проводиться згідно формули [1.106]:

 

 , (3.15)

 

де J – температура перегріву резистивного елемента, град;

 P – потужність розсіювання, Вт;

 μ – середнє значення коефіцієнта тепловіддачі [1.106],

Вт/мм²·град;

 S_{р.е .}– площа поверхні резистивного елемента, мм², що визначається за формулою:

 

, (3.16)

 

де d – діаметр проводу, мм;

 L – довжина проводу, мм;

 

;

.

 

---

Дата добавления: 2019-09-02; просмотров: 98; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!