Магнитные цепи схема замещения

Магнитные цепи схема замещения
Магнитные цепи схема замещения
Магнитные цепи схема замещения
Магнитные цепи схема замещения
Магнитные цепи схема замещения

Развитие современной техники невозможно без электрических и электронных аппаратов - устройств управления потоками энергии и информации. Аппараты выполняют следующие функции:

1. Включение, выключение, передача, распределение и потребление энергии и её преобразование.

2. Контроль и измерение параметров объектов.

3. Защита объектов от нестандартных режимов работы.

4. Управление технологическими процессами, регулирование и поддержание на определённом уровне электрических величин.

5. Создание магнитных цепей с определёнными параметрами.

Электромагнит, рассматриваемый в данной курсовой работе, может быть применён для замыкания и размыкания электрических цепей. По схемно-электрическим параметрам: слаботочный, работает на постоянном токе, низкого напряжения, при нормальной частоте -50 Гц. С нулевой степенью защиты.

Конструктивные признаки: контактный, притяжного типа, зазор цилиндрический, конструкция с электромагнитным возбуждением. Данный электромагнит является нейтральным и характеризуется релейным режимом работы.

Цель и задача: приобретение навыков электромеханического расчета электромагнитных аппаратов, решения инженерных задач: определение параметров магнитного поля электромагнитов, расчет его обмоточных данных, температурного режима работы, механических характеристик и параметров, определяющих быстродействие электромагнитов.

электромеханический магнитный поле обмоточный

Схема замещения составляется в соответствии с конструктивной схемой электромагнита, фактически повторяя его конфигурацию, с учетом допущений, принимаемых в результате анализа физических процессов в конкретной конструкции при заданном режиме работы.

Основными допущениями при построении схемы замещения является:

1) реальный электромагнит с распределенными параметрами заменяем идеализированной механической системой с сосредоточенными параметрами, т. к.:

л>>lmax

где:

л - длина электромагнитной волны;

lmax- максимальный габаритный размер устройства.

2) статическим гестерезисом пренебрегают и определяют его характеристики основной кривой намагничивания. Это допущение выполняется с высокой точностью для систем с воздушными зазорами, т.к. энергия запасенная в зазоре данного устройства во много раз превышает энергию, затрачиваемую на перемагничивание.

3) потерями на вихревые токи, как правило пренебрегают особенно в поверочных расчетах. Магнитные потери вносят в электрическую схему.

4) сосредоточенные параметры схемы замещения магнитных цепей определяют путем расчета статических полей, а также используя аналогию с электрической цепью.

Методика построения схемы замещения:

1) Определяем конфигурацию схемы замещения, анализируя пути прохождения основного магнитного потока Ф, потоков рассеивания Фр и потока выпучивания Фв. Картина поля электромагнита представлена на рисунке 1.2.

2) Строим схему замещения, начиная с МДС и фактически повторяя пути прохождения основного магнитного потока Ф, потока рассеивания Фр и поток выпучивания Фв. Сначала строим путь прохождения основного магнитного потока Ф, затем добавляют контуры потока рассеивания Фр и потока выпучивания Фв.. На пути основного магнитного потока ставится столько сопротивлений, сколько участков выделено по средней силовой линии, условно делят на участки статора и якоря.

В результате получаем схему замещения рис. 1.4.

где:

(1.1)

- магнитное сопротивление стали якоря;

(1.2)

- магнитное сопротивление стали статора;

- магнитное сопротивление зазора;

- магнитное сопротивление поля выпучивания;

- магнитное сопротивление потока рассеяния;

IW - МДС катушки.

Проводимости зазоров.

При расчёте будем считать, что зазор является плоским, а его высота д равна высоте реального зазора в его центре. Проводим расчет для трех значений размера зазора.

Где:

Gвып - проводимость полей выпучивания.

Gз - проводимость зазора

d - диаметр сечения зазора

д - ширина зазора

м0 -

Расчёт для начального зазора:

Расчёт для среднего зазора:

Расчёт для конечного зазора:

Вывод: Из приведенных вычислений следует, что с уменьшением зазора уменьшается коэффициент выпучивания, то есть по мере убывания величины зазора убывает поток выпучивания; уменьшается сопротивление зазора.

Функция связи представляет собой зависимость потокосцепления от ампер-витков (М.Д.С.) катушки. Эта зависимость представлена формулой:

(1.17)

где: ш-потокосцепление;

I - ток; W-число витков.

Так как число витков не известно, возможно лишь построение зависимости Ф=f(I•W). По существу, эта зависимость также является функцией связи, но имеет другой масштаб. Для построения зависимости Ф=f(I•W) необходимо знать кривую намагничивания материала магнитопровод (рис. 1.2).

Фнас min=Bнас•Smin (1.18)

В нашем случае

Sя= Sс=а•в= 2•10-5 м2, где:

Bнас - индукция насыщения. Для Стали Э Bнас=1.85 Тл.

Тогда получаем:

Фнас=2•10-5•1.85=3.7•10-5 Вб.

Теперь выберем пять значений для Ф и используя формулы которые указаны далее рассчитаем основные данные для расчета функции связи ш и занесем их в таблицы.1.1, 1.2 и 1.3.

(1.19)

(1.20)

Потоки будем находить для трех положений якоря: дн, дпр, дк.

Значения длин якоря и статора раны:

lя=0,020м , lс1=0,019м, lс2=0,031, lс3=0,046, lс4=0,008.

Таблица 1.1 - для положения якоря дн

Таблица 1.2 - для положения якоря дпр

Таблица 1.3 - для положения якоря дк

Построим графики зависимостей:

1) магнитного потока в магнитопроводе от магнитного напряжения (рис. 1.5);

2) магнитного потока в магнитопроводе от магнитного напряжения цепи (рис. 1.6).

Рисунок 1.5 - зависимость магнитного потока в магнитопроводе от магнитного напряжения воздушного зазора

Рисунок 1.6 - зависимость магнитного потока в магнитопроводе от магнитного напряжения цепи

Магнитные цепи схема замещения Магнитные цепи схема замещения Магнитные цепи схема замещения Магнитные цепи схема замещения Магнитные цепи схема замещения Магнитные цепи схема замещения Магнитные цепи схема замещения Магнитные цепи схема замещения Магнитные цепи схема замещения Магнитные цепи схема замещения Магнитные цепи схема замещения Магнитные цепи схема замещения

Статьи по теме:



Как подключить электростеклоподъемники на ваз 2109 схема

Как сделать своими руками скатерть на свадьбу

Схема для вышивки лентой

Шитье бюстгальтеров своими руками

Платья из штор своими руками