Розрахунок електромагнітного реле

3. Розрахунок електромагнітного реле

Розрахунок провідності робочого зазору

Розрахунок магнітного ланцюга зводиться до обчислення магнітної провідності робочих і неробочого повітряних зазорів, провідності витоку, коефіцієнта розсіювання потоку й похідної провідності робочого зазору для декількох положень якоря.

Малюнок 1 - ескіз повітряних зазорів

Вихідні дані:

Ширина полюсного наконечника d=0,017м;

Товщина полюсного наконечника c=0,00005 м.

Відстань від осі обертання якоря до осі симетрії сердечника магнітної системи R₀=0,01425 м.

 5. товщина немагнітної прокладки =0.001 м;

6. товщина скоби a=0,003 м;

Розрахункова формула для провідності має вигляд:

,(3.1.1)

де:( - величина робочого повітряного зазору;

h₀ =4p×10^{-7 Гн}/_м - магнітна постійна;

К - коефіцієнт, що враховує нерівномірність магнітного поля

, r=2R₀/d=1,68

де R_р – магнітний опір робочого повітряного зазору, Гн^-1.

Потім розрахуємо магнітний опір робочого повітряного зазору R_р по формулі:

; (3.1.2)

Похідна магнітної провідності має вигляд:

.(3.1.3)

Обчислення магнітної провідності виробляються для трьох значень робочих повітряних зазорів: d₁=0,5×10^{-3 м;} d₂=1×10^{-3 м;} d₃=1,5×10^{-3 м.}

Отримані значення магнітної провідності й похідній магнітної провідності зводимо в табл. 1.

при д_р1= 0,5 ·10^-3м:

при д_р2=1,0 ·10^-3м:

при д_р3=1,5 ·10^-3м:

Таблиця 1 - Значення магнітної провідності й похідній магнітної провідності.

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

Побудуємо графік залежності G_p=f(d_p) Малюнок 2

Розрахунок магнітної провідності неробочого зазору

Розрахуємо магнітну провідність неробочого повітряного зазору, що перебуває між прямокутним якорем, розташованим під кутом, і прямокутною скобою. При цьому приймаємо наступні допущення:

зазор утворений двома паралельними площинами;

крайові потоки дорівнюють нулю й магнітній провідності визначається по спрощеній формулі:

,(3.2.1)

гдеG_н- магнітна провідність неробочого зазору, Гн;

S_н- площа неробочого зазору, м²;

дн-_н- величина неробочого зазору, м;

значення неробочого зазору визначається посередині скоби магнітної системи.

Вихідні дані:

товщина скоби a = 0.003 м;

ширина скоби b = 0,0155 м;

постійна частина неробочого повітряного зазору Д = 0,00005 м.

Неробочий зазор складається із частини, що змінюється, залежної від величини робочого зазору й постійної частини, обумовленою немагнітною прокладкою: (3.2.2)

де д_н'- частина, що змінюється, неробочого зазору, м.

(3.2.3)

Відповідно до прийнятих значень робочого повітряного зазору розрахуємо значення неробочого повітряного зазору по (3.2.2), його магнітну провідність по (3.2.1) і магнітний опір по (3.1.2).

при д_р1=0,5 ·10^-3м:

.

при д_р2=1,0 ·10^-3м:

.

при д_р3=1,5 ·10^-3м:

.

Результати розрахунків наведені в таблиці 2:

Таблиця 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

Розрахуємо магнітну провідність неробочого повітряного зазору між прямокутною скобою й підставою циліндричного сердечника (зазор обумовлений наявністю немагнітного покриття цих деталей і нещільністю їхнього прилягання). Магнітну провідність розрахуємо без обліку крайових потоків по формулі (3.2.4).

(3.2.4).

 

Вихідні дані:

приймемо зазор рівним д_н1=15·10^-6м;

діаметр сердечника d_с=9 ·10^-3м.

.

Магнітний опір цього зазору:

.

 

Розрахунок провідності зазору витоку

Розрахуємо магнітну провідність зазору витоку, утвореного паралельними циліндричним сердечником і прямокутною скобою (малюнок 3).

Малюнок 3. Спрощене зображення магнітного поля

Магнітний потік витоку (розсіювання) замикається крім робочого повітряного зазору. Потоки розсіювання є розподіленими й замикаються усередині контуру муздрамтеатру й поза ним. При розрахунку будемо враховувати тільки магнітні потоки, що замикаються усередині контуру муздрамтеатру. Приймемо висоту зони розсіювання рівній висоті котушки електромагніта.

Питома магнітна провідність зазору витоку визначається по формулі (3.3.1).

(3.3.1),

Де = 0.87 - коефіцієнт, що залежить від співвідношення b і h.

(3.3.2).

Повна провідність зазору витоку:

(3.3.3),

де – висота котушки, м.

Наведену магнітну провідність повітряного зазору для потоку розсіювання визначимо по формулі (3.3.4).

(3.3.4).

Виходячи з вищенаведених формул, визначимо питому й наведену магнітну провідність зазору витоку.

Вихідні дані:

Відстань від сердечника до прямокутної скоби h=11,25 ·10^-3м;

висота катушки H=47 ·10^-3м.

,

,

,

.

Наведений магнітний опір зазору витоку:

.

 

Розрахунок коефіцієнтів розсіювання струму

Коефіцієнт у розсіювання потоку визначається через магнітні провідності по формулі (3.4.1).

(3.4.1).

Підставимо в (3.4.1) значення провідності робочого й неробочого зазорів і провідність витоку:

,

,

.

Результати розрахунків наведені в таблиці 3

	0,5	1,0	1,5
	1,322	1,592	1,732