Розрахунок та технічні характеристики електромагнітного реле (стр. 3 из 4)

Ф_р×10^-6, Вб	Параметри	Ділянки				F_нз1, А	F_нз2, А	F_S, А
		Деталь 1	Деталь 2	Деталь 3	Деталь 4
d_р=0,5×10^{-3 м,}s=1,322
6,36	В, Тл	0,1	0,27	0,16	0,16	11,18	1,58	12,76
		0,132		0,21
	Н,А/м	0,006	0,0095	0,0083	0,0075
	F, А	0,00024	0,00015	0,00034	0,00013
18,3	В, Тл	0,29	0,79	0,47	0,47	32,16	4,54	36,7
		0,38		0,62
	Н,А/м	0,011	0,017	0,0135	0,013
	F, А	0,00045	0,00027	0,00055	0,00022
30,23	В, Тл	0,48	1,3	0,78	0,78	53,13	7,51	60,64
		0,63		1,03
	Н,А/м	0,014	0,045	0,02	0,017
	F, А	0,00057	0,00071	0,00081	0,00028
d_р=1,0 × 10^{-3 м,}s=1,592
6,36	В, Тл	0,1	0,27	0,16	0,16	16,91	1,9	18,81
		0,16		0,25
	Н,А/м	0,0065	0,0095	0,0083	0,0075
	F, А	0,00026	0,00015	0,00034	0,00013
18,3	В, Тл	0,29	0,79	0,47	0,47	48,66	5,47	54,13
		0,46		0,75
	Н,А/м	0,011	0,017	0,0145	0,013
	F, А	0,00045	0,00027	0,00059	0,00022
30,23	В, Тл	0,48	1,3	0,78	0,78	80,38	9,04	89,42
		0,76		1,24
	Н,А/м	0,015	0,045	0,027	0,017
	F, А	0,00061	0,00071	0,0011	0,00028
d_р=1,5 × 10^{-3 м,}s=1,732
6,36	В, Тл	0,1	0,27	0,16	0,16	22,64	2,07	24,71
		0,17		0,28
	Н,А/м	0,007	0,0095	0,0085	0,0075
	F, А	0,00028	0,00015	0,00034	0,00013
18,3	В, Тл	0,29	0,79	0,47	0,47	65,15	5,95	71,1
		0,5		0,81
	Н,А/м	0,012	0,017	0,0153	0,013
	F, А	0,00049	0,00027	0,00062	0,00022
30,23	В, Тл	0,48	1,3	0,78	0,78	107,62	9,83	117,45
		0,83		1,35
	Н,А/м	0,0153	0,045	0,046	0,017
	F, А	0,00062	0,00071	0,0019	0,00028

За отриманим даними побудовані криві намагнічування, які наведені на мал. 6.

5. Визначення мінімального числа ампер витків

По таблиці 5 побудуємо криві намагнічування (мал.6).

По формулі (5.1) визначимо кути, що відповідають провідності зазорів.

(5.1)

де p- коефіцієнт, що враховує відношення масштабів осей ординат і абсцис для графіка, що представляє криві намагнічування магнітної системи.

Визначимо кути провідності:

По мал. 6 знайдемо крапку, у якій значення критичної сили, що намагнічує, буде максимальним. Для забезпечення надійного спрацьовування реле необхідно ввести коефіцієнт надійності:

(5.2)

Задамося по формулі (5.2) коефіцієнтом надійності, рівним 1.2. По мал. 6 знаходимо F_{min порівн} = 47 А.

Отримане значення підставимо у формулу (5.2) і знайдемо F_кр:

За допомогою знайдених по формулі (5.1) значень кутів знаходимо F_рi:

(5.3)

Де F_i- значення сил, що намагнічують, знайдених з мал. 6 за допомогою кутів, розрахованих по формулі (5.1).

6. Розрахунок і побудова тягової характеристики

Електромагнітну силу в робочому повітряному зазорі визначимо по енергетичній формулі:

(6.1)

де

- електромагнітна сила, Н;

- падіння магнітної напруги в робочому зазорі, А;

- похідна магнітної провідності робочого зазору,

Підставимо у формулу (6.1) знайдені вище значення:

Н,

Н.

За отриманим даними побудуємо тягову характеристику електромагніта:

Графік 8.1. Тягова характеристика електромагніта

7. Розрахунок обмотувальних параметрів реле

Розрахунок котушки зводиться до визначення діаметра проведення, числа витків і опору, визначенню перевищення температури при найбільш несприятливих умовах роботи й уточненню її габаритних розмірів.

Знайдемо довжину середнього витка котушки по формулі:

(7.1)

Де D_вн = 9 мм- внутрішній діаметр обмотки котушки;

D_н = 16,25 мм- зовнішній діаметр обмотки котушки.

Знайдемо площу поперечного перерізу проведення обмотки:

(9.2)

де

- питомий опір міді при температурі 378єK;

U=24 У – робоча напруга.

Розрахуємо діаметр проведення обмотки по формулі:

(9.3)

За довідковим даними вибираємо найближчий стандартний діаметр проведення d= 0,063 мм і виписуємо дані, необхідні для подальшого розрахунку котушки: діаметр проведення з ізоляцією для ПЕВ-2 d_из= 0,09 мм, площа перетину проведення q= 0,003957 мм².

Знайдемо необхідне число витків котушки:

(7.4)

Де l_к= 3 мм- довжина обмотки,

H_к= 36 мм- товщина обмотки,

f_к- коефіцієнт заповнення котушки.

(7.5)

Де K_у=0.95- коефіцієнт укладання, що залежить від способу намотування й марки проведення.

По формулі (7.4) розрахуємо кількість витків:

Обчислимо опір котушки по формулі при температурі 378?K:

(7.6)

Визначимо струм у витках по формулі:

(7.7)

Зробимо перевірку проведених розрахунків по наступних формулах:

,(7.8)

Обчислена сила в 2,5 рази більше знайденої за графіком, тому що значення F_крузяте із запасом. Отже, обчислення виконані правильно.

Обчислимо потужність, споживану котушкою:

(7.9)

Розрахуємо температуру перегріву обмотки котушки:

(7.10)

де

- коефіцієнт теплопровідності,

S- площа поверхні котушки.

Площа поверхні сердечника котушки обчислюється по формулі (7.11):

(7.11)

Підставимо значення площі у формулу (7.10) і знайдемо температуру перегріву котушки:

Знайдемо максимальну температуру котушки:

(7.12)