Визначення мінімального числа ампер витків

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,

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_кр узяте 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)

де - максимальна температура навколишнього середовища.

Підставивши у формулу (7.12) значення одержимо:

Для намотування котушки було обране мідне намотувальне проведення марки ПЕВ-2, ізоляція якого ставиться до класу А. Для цього класу ізоляції припустимої є температура 378?K. Отримана температура нижче припустимої - отже котушка реле буде працювати нормально.

Висновок

У даному курсовому проекті був зроблений розрахунок реле постійного струму типу РС52. Були розраховані й побудовані криві намагнічування, тягова характеристика. Також була розрахована обмотка котушки реле й максимальна температура, до якої вона може нагріватися в процесі роботи.

Список літератури

1.  Жукова Г.А., Жуків В.П. Курсове й дипломне проектування по низьковольтних електричних апаратах. К., 2006

2.  В.П. Миловзоров Електромагнітні пристрої автоматики. –К., 2000

3.   Ф.А. Ступель Електромеханічні реле. - Харків, 1996 м.

4.  Ройзен В.З. Електромагнітні малогабаритні реле. – К., 1986

5.  Качанов П.А., Мащенко Т.Г. Методичні вказівки до курсового проектування за курсом «Елементи та пристрої автоматики й системи управління». – К., 2003