Определение минимального числа ампервитков срабатывния

5. Определение минимального числа ампервитков срабатывния

 

По таблице 5 построим кривые намагничивания (рис.6).

По формуле (5.1) определим углы, соответствующие проводимостям рабочих зазоров.

(5.1)

где p- коэффициент, учитывающий отношение масштабов осей ординат и абсцисс для графика, представляющего кривые намагничивания магнитной системы.

.

Определим углы проводимостей:

,

,

.

По рис.6 найдем точку, в которой значение критической намагничивающей силы будет максимальным. Для обеспечения надежного срабатывания реле необходимо ввести коэффициент надежности:

(5.2)

Зададимся по формуле (5.2) коэффициентом надежности, равным 1.2. По рис.6 находим F_{min ср} = 47 А.

Полученное значение подставим в формулу (5.2) и найдем F_кр:

.

При помощи найденных по формуле (5.1) значений углов находим F_рi:

(5.3)

гдеF_i- значения намагничивающих сил, найденных из рис.6 при помощи углов, рассчитанных по формуле (5.1).

,

,

.

6. Расчет и построение тяговой характеристики

Электромагнитную силу в рабочем воздушном зазоре определим по энергетической формуле:

(6.1)

где- электромагнитная сила, Н;

- падение магнитного напряжения в рабочем зазоре, А;

- производная магнитной проводимости рабочего зазора, .

Подставим в формулу (6.1) найденные выше значения:

Н,

Н,

Н.

По полученным данным построим тяговую характеристику электромагнита:

График 8.1. Тяговая характеристика электромагнита

7. Расчет обмоточных параметров реле

 

Расчет катушки сводится к определению диаметра провода, числа витков и сопротивления, определению превышения температуры при наиболее неблагоприятных условиях работы и уточнению ее габаритных размеров.

Найдем длину среднего витка катушки по формуле:

(7.1)

гдеD_вн = 9 мм- внутренний диаметр обмотки катушки;

D_н = 16,25 мм- наружный диаметр обмотки катушки.

.

Найдем площадь поперечного сечения провода обмотки:

(9.2)

где- удельное сопротивление меди при температуре 378ºK;

U=24 В – рабочее напряжение.

Рассчитаем диаметр провода обмотки по формуле:

(9.3)

По справочным данным выбираем ближайший стандартный диаметр провода d= 0,063 мм и выписываем данные, необходимые для дальнейшего расчета катушки: диаметр провода с изоляцией для ПЭВ-2 d_из= 0,09 мм, площадь сечения провода q= 0,003957 мм².

Найдем необходимое число витков катушки:

(7.4)

гдеl_к= 3 мм- длина обмотки,

H_к= 36 мм- толщина обмотки,

f_к- коэффициент заполнения катушки.

(7.5)

гдеK_у=0.95- коэффициент укладки, зависящий от способа намотки и марки провода.

По формуле (7.4) рассчитаем количество витков:

.

Вычислим сопротивление катушки по формуле при температуре 378ºK:

(7.6)

.

Определим ток в витках по формуле:

(7.7)

Сделаем проверку проведенных расчетов по следующим формулам:

,(7.8)

.

 Вычисленная сила в 2,5 раза больше найденной по графику, т.к. значение F_кр взято с запасом. Следовательно, вычисления выполнены правильно.

Вычислим мощность, потребляемую катушкой:

(7.9)

Рассчитаем температуру перегрева обмотки катушки:

(7.10)

где - коэффициент теплопроводности,

S- площадь поверхности катушки.

Площадь поверхности сердечника катушки вычисляется по формуле (7.11):

(7.11)

Подставим значение площади в формулу (7.10) и найдем температуру перегрева катушки:

Найдем максимальную температуру катушки:

(7.12)

где - максимальная температура окружающей среды.

Подставив в формулу (7.12) значения получим:

Для намотки катушки был выбран медный намоточный провод марки ПЭВ-2, изоляция которого относится к классу А. Для этого класса изоляции допустимой является температура 378ºK. Полученная температура ниже допустимой – следовательно катушка реле будет работать нормально.

Вывод

В данном курсовом проекте был произведен расчет реле постоянного тока типа РС52. Были рассчитаны и построены кривые намагничивания, тяговая характеристика. Также была рассчитана обмотка катушки реле и максимальная температура, до которой она может нагреваться в процессе работы.

Список литературы

1.  Жукова Г.А., Жуков В.П. Курсовое и дипломное проектирование по низковольтным электрическим аппаратам: Учеб. Пособие для техникумов. –М.: Высш. шк., 1987.

2.  Игловский И.Г. и Владимиров Г.В. Справочник по электромагнитным реле. Л., «Энергия», 1975.

3.  В.П. Миловзоров Электромагнитные устройства автоматики. –М.: Высшая школа, 1983 г.

4.  Ф.А. Ступель Электромеханические реле. –Харьков, 1956 г.

5.  Ройзен В.З. Электромагнитные малогабаритные реле. –

6.  Энергоатомиздат, 1986г.

7.  Качанов П.А., Мащенко Т.Г. Методические указания к курсовому проектированию по курсу «Элементы и устройства автоматики и системы упрвления» каф. АиУТС 2001г.