РАСЧЕТ И ВЫБОР ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СХЕМЫ БМР

2.16. РАСЧЕТ И ВЫБОР ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СХЕМЫ БМР

Рассчитываем резисторы цепи обратной связи.

( 75 )

= 7.5 Ом

Ом

Ом

Мощности этих резисторов:

Вт

Вт

Ограничительный резистор в цепи обратной связи: МЛТ-0.25 56 кОм

Подстроечный резистор в цепи обратной связи: СП3-1 47 кОм

Рассчитываем резисторы цепи смещения.

Ом

Ом

Мощности этих резисторов:

Вт

Вт

Ограничительный резистор в цепи смещения: МЛТ-0.125 3.9 кОм

Подстроечный резистор в цепи смещения: СП3-1 3.3 кОм

Выбираем выпрямитель в цепи смещения:

диодная сборка КЦ302Г.

Параметры: Iпр = 0.3 А, Uобр = 180 В, Uпр = 2 В, Iобр.max = 15 мкА

Выбираем конденсатор в цепи смещения:

К50-16. Напряжение – 50 В. Емкость – 100мкФ.

Расчет питающего трансформатора.

2.16.5.1. Расчет питающего трансформатора ограничен определением габаритов, задаваемых полной мощностью P_тр в ражим максимальной нагрузки. Т.к. расчет трансформатора ориентировочный, можно принять мощности всех вторичных обмоток активными: P_i = E_iI_i.Некоторое завышение полной мощности при этом позволяет не учитывать ток холостого хода трансформатора:

P_тр = E_iI_i = E_pI_p + E_смI_см ( 76 )

где E_см = 1.11 I_смR_см= 1.110.004 6022 = 26.74 B

P_тр = 174.60.203+26.740.004 = 35.49 Вт

2.16.5.3. Выбираем магнитопровод: ОЛ Э310. Для него В_м = 1.36 Тл.

2.16.5.4. Сечение сердечника трансформатора определяется по полуэмпирической формуле:

( 77 )

 - отношение масс сердечника. Для обеспечения наименьшего веса берем  = 2 );

с = 0.6 – коэффициент, учитывающий форму сердечника;

 = 4.56 А/мм² – допустимая плотность тока.

= 1.01 мм²

Выбираем стандартное сечение = 0.9 мм²

Геометрические параметры:

d = 32 мм - внутренний диаметр тора;

D = 50 мм - внешний диаметр тора;

b = 10 мм- высота тора;

s = 0.9 мм²- поперечное сечение магнитопровода;

l_c = 12.9 см - средняя длина магнитной линии;

l_М = 6.12 см - средняя длина всей обмотки.

2.16.4.5. Числа витков обмоток:

( 78 )

E_i - напряжение на рассчитываемой обмотке трансформатора;

U =16% – потери напряжения в обмотке, для первичной обмотки – “–”, для вторичной – “+”.

E_c= 220 В – стандартное напряжение сети.

= 931 витков

= 868 витков

= 130 витка

2.16.5.6. Расчет диаметров проводов обмоток

Задаем внутренний диаметр тора после помещения сердечника в каркас, намотки всех обмоток, внешней изоляции и пропитки.

d₀ = (0.3  0.5)d = 0.50.032 = 0.016 ( м )

Площадь обмоточного окна по (36):

Внешний диаметр сердечника с обмотками по (37):

0.057

Рассчитываем площади сечений проводов для каждой из обмоток трансформатора:

I_c = P_тр / U_c = 35.6/220 = 0.162 A

2.10.7. Выбираем провода марки ПЭВ-2. Данные проводов для каждой обмотки приведены в табл. 1.

Данные выбранных проводов

Таблица 5

Обмотка		I, A
сетевая		0.162	0.035	0.04155	0.23	0.28
рабочая		0.203	0.045	0.43008	0.25	0.30
смещения		0.004		0.00196	0.05	0.07

Конструктивный расчет трансформатора.

Рассчитываем геометрические параметры каркаса.

Т.к. d = 32 мм > 20 мм то “толщина” каркаса: _k = 110 ^-3 м

По формулам (39),(40),(41) определяем:

d_k = 0.032 – 0.002= 0.03 м

D_k = D + 2_k = 0.05 + 0.002 = 0.052 м

b_k = b + 2_k = 0.008+ 0.002 = 0.012 м

Площадь окна, занимаемого каркасом, по ( 42 ):

Изоляция для катушки и между обмотками:

– пленка из фторопласта-4 (толщина 0.04 мм, пробивное напряжение – 4000 В)

Наружная изоляция:

– Стеклоткань ЛСК-7 (толщина 0.11 мм, пробивное напряжение – 1800 В)

Коэффициенты намотки по ( 43 ):

Для сетевой обмотки:

Для рабочей обмотки:

Для обмотки смещения:

По (44) определяем обмоточное пространство, занимаемое в катушке каждой обмоткой:

Расчет диаметров после намотки каждой обмотки.

По ( 45 ) рассчитываем внутренние диаметры после намотки каждой обмотки. Первой наматывается сетевая обмотка, затем рабочая и смещения в указанном порядке.

Определяем внешние диаметры после намотки каждой обмотки по ( 46 ):

Подсчитываем высоту каждой из обмоток b_i по ( 47 ):

0.013716 м

0.015539 м

0.015773 м

Полученные значения и являются истинными :

Определяем среднюю длину витка каждой обмотки по ( 50 ).

= 0.049433м

= 0.05651 м

= 0.060624м

Выбираем намоточные станки.

Данные выбранных станков

Таблица 6

Обмотка	b, мм	d, мм		Станок
сетевая	13.71	27.83	0.28	СНТ-10
рабочая	15.55	25.42	0.30	СНТ-10
смещения	15.77	25.18	0.07	СНТ-8

3. ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ БМР БМР имеет этажерочную конструкцию. Сердечники с обмотками устанавливаются на стальное шасси . Между БМР и шасси, а также между БМР и трансформатором предусмотрены карболитовые детали и . Сердечники БМР и трансформатора ( и ) помещаются в текстолитовые каркасы и , поверх которых наматываются обмотки, соответственно рабочие и сетевая. В БМР поверх рабочих обмоток на оба сердечника наматываются обмотки постоянного тока . Поверх сетевой обмотки трансформатора наматываются рабочая и обмотка смещения . Трансформатор и БМР крепятся на шасси при помощи латунного болта . Также на шасси устанавливается разъем . К внутренней стороне стальной лицевой панели ( ) крепится печатная плата ( ) с элементами: подстроечными резисторами и соответственно цепей обратной связи и смещения, а также постоянными ограничительными резисторами и соответственно цепей обратной связи и смещения . также на плате припаивается конденсатор – фильтр цепи смещения , диодная сборка , и диоды рабочей цепи – и . На внешней стороне лицевой панели расположена ручка . На лицевой панели предусмотрены отверстия для отвертки, необходимые для настройки БМР. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате выполнения курсового проекта было спроектировано бесконтактное магнитное реле с выходом на постоянном токе.

Материал магнитопровода оказывает влияние на размеры усилителя, его статические и динамические параметры. Так, чем выше индукция насыщения материала, тем меньше размеры БМР, что объясняет возможность уменьшить поперечное сечение магнитопровода при сохранении величины магнитного потока. Поэтому, чем выше качество материала, тем ближе характеристики усилителя к идеальным. При проектировании данного БМР был выбран материал 79НМ, обладающий сравнительно высокой чувствительностью.

Расчет велся по геометрическому фактору Г_1. В выбранном сердечнике Г₁ значительно больше расчетного, из-за большого тока нагрузки и, как следствие, большого сечения провода.

Уточнение параметров показало, что  снизился на 4,3%, что находится в пределах нормы.

Трансформатор выбран из условия получения минимальной мощности. Сечение трансформатора взято несколько меньше расчетного, т.к. предварительный расчет показал целесообразность этого.

Цепь смещения не увеличивает инерционность БМР, т.к. в нее включен резистор, составленный из постоянного ограничительного и переменного подстроечного резисторов, причем сопротивление постоянного составляет 70%, а переменного - 60% от (R_см - R_wсм), где R_wсм - сопротивление обмотки смещения.

Таким образом, спроектированное БМР полностью отвечает требованиям технического задания.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Семенов В.И., Лекции по курсу ЭМТ, 1999 г.

Семенов В.И., Методические указания к выполнению курсовой работы,1989 г.

Миловзоров В.П., Электро - магнитные устройства автоматики, 1974 г.

Усатенко С.Т., Выполнение электрических схем по ЕСКД, 1989 г.