Расчет электромагнитного реле постоянного тока типа РС52 (стр. 1 из 4)
Министерство образования и науки Украины
Национальный технический университет
«Харьковский политехнический институт»
Кафедра «Автоматика и управление в технических системах»
Пояснительная записка к курсовому проекту по курсу:
«Элементы и устройства автоматики и систем управления»
по теме:
«Расчет электромагнитного реле постоянного тока типа РС52»
Выполнил:
Студент группы xxxxxxxxxxxx
xxxxxxxxxxxx
№ зачетной книжки - 03029
Принял:
xxxxxxxxx
xxxxxxxxxxx
Харьков 2006
Содержание
Введение
1. Техническое задание
2. Технические характеристики устройства
3. Расчет электромагнитного реле
4. Расчет и построение кривых намагничивания магнитной системы
5. Определение минимального числа ампер-витков срабатывания
6. Расчет и построение тяговой характеристики
7. Расчет обмоточных параметров реле
Вывод
Список литературы
Введение
Электромеханические элементы (наряду с электромагнитными) являются наиболее старыми электрическими элементами автоматики. Тем не менее, видоизменяясь и совершенствуясь, они успешно конкурируют с относительно новыми магнитными элементами.
Электромагнит – наиболее простой преобразователь электрического сигнала в механическое усилие и перемещение. Входной электрический сигнал подается на обмотку электромагнита, который притягивает подвижную часть, называемую якорем.
По роду тока в обмотке различают электромагниты постоянного и переменного тока. Электромагниты постоянного тока подразделяют на нейтральные и поляризованные. Нейтральные притягивают якорь при любой полярности тока в обмотке. В поляризованных электромагнитах направление усилия, действующего на якорь, изменяется при изменении полярности тока в обмотке.
Часто электромагниты являются приводными (тяговыми) и служат для перемещения таких исполнительных устройств, как клапаны, заслонки и т.п. Однако наибольшее распространение получили электромагниты, снабженные контактной системой – электромагнитные реле.
Электромагнитные реле являются одним из распространенных элементов многих систем автоматики, и выпускается свыше 200 типов только реле постоянного тока.
Реле предназначено для выполнения логических операций и непосредственного управления силовыми нагрузками небольшой мощности, устанавливаются в низковольтных комплектных устройствах управления промышленными объектами, а также в устройствах торговой, медицинской и подобной техники. По величине потребляемой при срабатывании мощности реле можно подразделить на высокочувствительные (до 10 мВт) и слаботочные нормальной чувствительности (до 1-5 Вт).
Реле можно разделить по временным параметрам на нормальные, быстродействующие и замедленные, так называемые реле времени.
К электромагнитным реле предъявляют разнообразные требования, которые не всегда удается удовлетворить в одной конструкции. Прежде всего задаются требования чувствительности и коммутируемой мощности. Часто реле должны иметь малые габариты, большое число переключаемых цепей (контактов), обладать большим сроком службы и достаточной надежностью работы в условиях вибрации, при резких колебаниях температуры и влажности, малым временем срабатывания и отпускания, а иногда и значительной выдержкой времени при срабатывании или отпускании.
В качестве средств автоматизации во всех отраслях промышленности широкое применение находят электромагнитные элементы автоматики, значительную долю которых составляют различные электромагнитные механизмы. В связи с этим знание теории, практики расчета и основ оптимального проектирования последних является необходимым для инженеров различных специальностей, особенно инженеров-электриков и инженеров-электромехаников.
Применение электромагнитных реле в радиоэлектронной аппаратуре предъявляет ряд существенных требований к технической документации, к литературе и, в конечном счете, к знаниям разработчиков аппаратуры. Оптимальное удовлетворение этих требований позволяет уменьшить массу и габариты, снизить стоимость, повысить стойкость к внешним дестабилизирующим факторам, надежность и долговечность радиоэлектронной аппаратуры.
1. Техническое задание
На курсовое проектирование по курсу:
«Элементы и устройства автоматики и систем управления»
Задание: «Расчет электромагнитного реле постоянного тока типа РС52»
Исходные данные:
Uпит = 24 В;
Материал: сталь низкоуглеродистая электротехническая марки Э отожженная;
Контакты: 2 разомкнутых, 2 замкнутых.
Расчетно-пояснительная записка должна содержать:
введение, технические условия на устройство;
расчет магнитной цепи;
расчет и построение кривых намагничивания магнитной системы;
определение минимального числа ампервитков срабатывания;
расчет и построение тяговой характеристики;
расчет обмотки.
2. Технические характеристики реле РС52
Реле РС52 – открытое, одностабильное, с двумя контактными группами, с сочетанием размыкающих, замыкающих и переключающих контактов, предназначено для коммутации электрических цепей постоянного и переменного тока частотой до 400 Гц.
Реле РС52 соответствует требованиям ГОСТ 16121-86 и техническим условиям КЩО-450-017ТУ.
Условия эксплуатации
Температура окружающей среды от – 60 до + 70 °C.
Циклическое воздействие температур -60 и +70 °C.
Повышенная относительная влажность до 98 % при температуре +20 °C.
Атмосферное давление от 2´103 до 106´103 Па.
Синусоидальная вибрация (вибропрочность и виброустойчивость) в диапазоне частот от 5 до 80 Гц – с ускорением не более 100 м/с2.
Ударная прочность
При многократных ударах с ускорением не более 1500 м/с2 – 250 ударов, с ускорением не более 750 м/с2 – 4000 ударов.
Постоянно действующие линейные ускорения не более 200 м/с2.
Технические характеристики
Ток питания – постоянный.
Сопротивление изоляции между токоведущими элементами, между токоведущими элементами и корпусом, МОм, не менее:
- в нормальных климатических условиях (обмотки обесточены) 200
- в условиях повышенной влажности 10
- при максимальной температуре (после выдержки обмотки под рабочим напряжением) 200
Испытательное переменное напряжение, В:
между токоведущими элементами, между токоведущими элементами и корпусом:
- в нормальных климатических условиях 900
- в условиях повышенной влажности 500
- при пониженном атмосферном давлении 250
между изолированными обмотками:
- в нормальных климатических условиях 500
- в условиях повышенной влажности 300
- при пониженном атмосферном давлении 250
Сопротивление электрического контакта в стадии поставки 0,5 Ом, в процессе эксплуатации и хранения 2 Ом. Масса реле не более 110 г.
3. 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
=0.001м;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=1,68где 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:
