3. Расчет устройства

1.9.Определение конструктивного показателя устройства

Конструктивный показатель П_к устройства рассчитывается по формуле [1]:

, (1)

где Р_ЭН - начальная электромагнитная сила, соответствующая начальному зазору.

Таким образом, конструктивный показатель устройства определится как:

Н^0,5/м. (2)

2.9.Определение индукции в рабочем зазоре

При конструктивном показателе индукцию в рабочем зазоре ориенти­ровочно рассчитываем по следующему соотношению [1]:

Тл. (3)

3.9.Выбор материала магнитопровода

Необходимо, чтобы значение индукции В_Н соответствовало линейному участку кривой намагничивания материала магнитопровода, поэтому материал должен быть таким, чтобы его индукция насыщения была примерно в 1,5…3 раза больше В_Н.

В качестве материала магнитопровода для рассчитываемого устройства примем сталь углеродистую качественную конструкционную марки 10 отожженную, у которой B_S=2,3 Тл. [2]

Кривая намагничивания стали [2] приведена на рис. 2.

Рис.2. Кривая намагничивания стали углеродистой качественной конструкционной марки 10 отожженной.

4.9.Определение площади поперечного сечения магнитопровода и якоря.

Вычисляем площадь поперечного сечения S магнитопровода и якоря (см. рис.1) из соотношения [1]:

, (4)

где - магнитная постоянная.

Найдем геометрические характеристики якоря и магнитопровода a и b (см.рис.1) [3]:

. (5)

Принимаем отношение высоты b к ширине а сечения магнитопровода равным:

. (6)

Тогда

мм. (7)

Принимаем b=18 мм.

. (8)

Тогда реальная площадь поперечного сечения якоря и магнитопровода из (5)

мм². (9)

5.9.Определение рабочей мдс

Вначале определяем МДС , необходимую для проведения основного магнитного потока через воздушные промежутки. МДС рассчитывают по соотношению [1]:

, (10)

где K_пн = 1,15 - коэффициент, учитывающий наличие паразитных немагнитных зазоров на пути основного, рабочего магнитного потока в начальном положении системы, а также влияние потоков рассеянья и возможное увеличение индукции в отдельных участках магнитной цепи.

Найдем МДС срабатывания F_ср из преобразованной «энергетической» формулы [6]:

, (11)

где - текущий воздушный зазор, - суммарная проводимость зазора .

Суммарная проводимость зазора между полюсами определяется формулой (для упрощения расчета будем считать, что поле в рабочем зазоре равномерное) [4]:

. (12)

Значение производной проводимости по воздушному зазору при его начальном значении:

, (13)

где =0,001мм –воздушный зазор при котором происходит срабатывание устройства.

Вычислим МДС срабатывания:

. (14)

Для расчета рабочей МДС выбираем большее из значений и F_ср., то есть А.

Выбираем коэффициент запаса К_З (вводимый для гарантии срабатывания устройства при пониженном напряжении, при наличии неточностей в изготовлении и т.п.) в пределах 1,2…1,8 [1]. Принимаем К_З=1,5.

Тогда рабочая МДС определяется соотношением:

. (15)