3778.pdf К курсачу по ЭА

Вδ , Тл

1,1

1

0, 9

2

0, 7

0, 5

0, 3 0,1

0
	1	2	3	4	5 6 78 910	20	30 40	60 80	100		F		, Н0,5см
										δ

Рис. П1. Зависимость магнитной индукции в рабочем воздушном зазоре при отпущенном якоре от конструктивного фактора

для электромагнитов с внешним притягиваемым якорем:

кривая 1 – клапанный электромагнит; кривая 2 – П-образный электромагнит

					Т а б л и ц а П9
	Обмоточные провода круглого сечения (по ГОСТ 6324-52)
	Номиналь-	Площадь	Номиналь-	Площадь	Номиналь-	Площадь
	ный	поперечного		поперечного		поперечного
			ный диаметр		ный диаметр
	диаметр	сечения		сечения		сечения
			неизолиро-		неизолиро-
	неизолиро-	неизолиро-		неизолиро-		неизолиро-
			ванного		ванного
	ванного	ванного		ванного		ванного
			провода, мм		провода, мм
	провода, мм	провода, мм²		провода, мм²		провода, мм²
	0,10	0,00785	0,315	0,0779	0,95	0,709
	0,112	0,00985	0,335	0,0881	1,0	0,785
	0,125	0,01227	0,355	0,099	1,06	0,883
	(0,132)	0,01368	0,375	0,1104	1,12	0,985
	0,14	0,01539	0,40	0,1257	1,18	1,094
	0,15	0,01767	0,45	0,1590	1,25	1,227
	0,16	0,0201	(0,475)	0,1772	1,32	1,368
	0,17	0,0227	0,50	0,1963	1,40	1,539
	0,18	0,0255	(0,53)	0,221	1,50	1,767
	(0,19)	0,0284	0,56	0,246	1,60	2,011
	0,20	0,0314	0,60	0,283	1,70	2,27
	(0,212)	0,0353	0,63	0,312	1,80	2,54
	0,224	0,0394	(0,67)	0,353	1,90	2,83
	(0,236)	0,0437	0,71	0,396	2,00	3,14
	0,25	0,0491	0,75	0,442	2,12	3,53
	(0,265)	0,0552	0,80	0,503	2,24	3,94
	0,28	0,0616	0,85	0,567	2,36	4,36
	(0,30)	0,0707	0,90	0,636	2,50	4,91

68

Т а б л и ц а П10

Толщина изоляции (с двух сторон) (ГОСТ 6324-52, 7262-54, 2773-51, 7919-60, 10288-62)

		Диаметры проводов без изоляции, мм
Марки провода	0,05 0,09	0,10 0,19	0,20 0,25	0,26 0,30	0,31 0,38	0,39 0,49
ПЭЛ	0,015	0,02	0,025	0,03	0,04	0,045
ПЭВ-1, ПЭВЛ		0,03	0,05	0,05	0,05	0,05
ПЭТВ	0,11	0,12	0,13	0,!4	0,14	0,15
ПСД	-	-	-	-	0,18	0,18
ПСДК					0,23	0,23
Марки провода		Диаметры проводов без изоляции, мм
	0,51 0,69	0,72 0,96	1,0 1,45	1,5 1,6	1,7 2,12	2,24 5,0
ПЭЛ	0,05	0,06	0,07	-	-	-
ПЭВ-1, ПЭВЛ	0,07	0,08	0,11	0,11	0,11	0,11
ПЭТВ	0,15	0,16	0,18	-	-	-
ПСД	0,18	0,20	0,21	0,22	-	-
ПСДК	0,25	0,25	0,27	0,27	0,28	0,33

69

Т а б л и ц а П11

Проволока прямоугольного сечения, ленты и шины медные,

мм

Проволоки прямоугольного сечения: номинальные размеры

Толщина а, мм :

Ширина, b, мм :

0,8;

0,85;

0,9;

1,06;

1,12;

1,18;

1,25;

1,32;

2,0; 2,12» 2,24; 2,36; 2,5; 2,65; 2,8; 3,0; 3,15; 3,35; 3,75;

1,4;1,5; 1,6; 1,7; 1,8; 1,9; 2,0; 2,12; 2,24; 2,36;

4,0; 4,25; 4,5; 4,75; 5,0; 5,3; 5,6; 6,0; 6,3; 6,7; 6,9; 7,1; 7,5;

2,5; 2,

65; 2,8; 3,0; 3,15; 3,35; 3,65; 3,75; 4,0;

8,0;

8,5;

8,6;

9,0;

9,5;

10,0;

10,6;

11,2;

11,8;

12,5;

13,2;

4,25; 4,5; 4,75;5,0; 5,3; 5,6; 6,0; 7,0; 8,0

14,0; 15,0; 16,0; 20,0; 22,0; 25,0; 26,0; 28,0; 30

Шины медные: номинальные размеры

Толщина а, мм :

Ширина, b, мм :

4,0; 4,5; 5,0; 5,5; 6,0; 6,5; 7,0; 7,5; 8,0; 9,0; 10,0;

16,0;20,0;

25,0;

30,0;

32,0;

35,0;

40,0;

45,0;

50,0;

55,0;

11,0; 12,5; 14,0; 16,0;18,0; 20,0; 25,0; 30,0

60,0; 65,0; 70,0; 75,0; 80,0; 90,0; 100,0; 120

70

Т а б л и ц а П12

К расчету силовых характеристик электромагнита

Точки

Участок

на силовой

Ф, Вб

δ, , l, м

s,

м2

В, Тл

Н , А м

,

А

характер

магнитопровода

1. Fэл.1

Рабочий зазор 1

Фδ1

δкр

–

–

–

δ Фδ1 Gδ max

Полюсный

Фδ1

hп.н

sп.н

Няк

Нп.н

п.н. Нп.н hп.н

наконечник

Полюсный

Фδ1

δп.н.с

–

–

п.н.с. Фδ1 Gп.н.с.

наконечник-

сердечник

71

О к о н ч а н и е т а б л. П12

Точки

Участок

на силовой

Ф, Вб

δ, , l, м

s, м2

В, Тл

Н , А м

,

А

магнитопровода

характер.

Сердечник:

с

сечение 1

Фδ1

lс

sc

Bc.1

Нc.1

Нс.1 4Нс.2

Нс.3

сечение 2

12Фδ1

lс

sc

Bc.2

Нc.2

l

6

c

сечение 3

23Фδ1

lс

sc

Bc.3

Нc.3

Сердечник - скоба

23Фδ1

δс.ск

-

-

-

c.ск 23

Фδ1 Gс.ск

Скоба – участок 0

23Фδ1

δск0

scк.0

Bcк.0

Нcк.0

ск.0

Нск

Скоба:

ск

сечение 1

23Фδ1

lск.1

scк

Bcк.3

Нcк.3

Нск.3 4Нск.2 Нск.1

сечение 2

12Фδ1

lск.2

scк

Bcк.2

Нcк.2

6

сечение 3

Фδ1

lск.3

scк

Bcк.1

Нcк.1

Скоба – якорь

Фδ1

δск.як

-

–

–

ск.як Фδ1

Gск.як

Якорь

Фδ1

lяк

sяк

Bяк

Няк

як Няк lяк

Вся магнитная

–

–

об.1

цепь

2. Fэл.2

Рабочий зазор 2

Фδ2

δкр

–

–

–

δ Фδ2

Gδ max

и так далее

72

Тл, В
2, 4
2, 2
2, 0
																																																			2
1, 8
																																																	4
																																					5
1, 6
																																					2
1, 4
																																					3
1, 2																																		4
																			5
1, 0
																																	3
0, 8
																			4					2
0,6
0.4
0, 2
									5				1											3
											4									2
0
																									3		5 7 10 15										30 50 70 100 200														500 ×102А м
0,02		0,05 0,1 0, 2										0, 5			1, 0 1,5									2

Рис. П2. Кривые намагничивания материалов:

1 – сталь углеродистая электротехническая марки Э отожженная; 2 – сталь качественная конструкционная 10; 3 – сталь качественная конструкционная 20; 4 – сталь листовая электротехническая марки Э41

73

Fэ	а		Fэ , Fэм
			б
	а
		14	пр.
			14
	7		7

	4		кас	4	Fэ.ном
		13			13
		6			6
		3	кр
					3
		9				Fэ.ср
	8				8		9
		2				Fм	2
Fэ4			макс отп
		12							12
	10
Fэ3		5					10		5
Fэ1=Fэ.ср		1						Fэ.от	1
	11			Провал			Раствор
									11

Fэ2

отп

срб

ном

кас

кр

макс

Рис.. П3 Построения: семейства силовых характеристик (а); тяговых характеристик по силовым (б)

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ..........................................................................................	3
1. СОДЕРЖАНИЕ ЗАДАНИЯ......................................................................	4
2. ВЫБОР КОНСТРУКЦИИ РАЗРАБАТЫВАЕМОГО АППАРАТА......	5
3. РАСЧЕТ КОММУТИРУЮЩИХ КОНТАКТОВ ....................................	5
3.1. Выбор материала и формы контактной поверхности коммутиру-
ющих контактов ................................................................................	6
3.2. Расчет параметров контактной системы .........................................	7
3.2.1. Расчет сильноточных коммутирующих контактов................	7
3.2.2. Параметры контактов ...............................................................	10
3.3. Расчет слаботочных коммутирующих контактов...........................	12
3.4. Ток сваривания ..................................................................................	13
3.5. Раствор и провал контактов .............................................................	14
3.6. Выбор и описание дугогасительной системы контакторов...........	14
4. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ ЭЛЕКТРОМАГНИТА......................	15
4.1. Анализ формы конструкции электромагнита, выбор материала
магнитопровода и электромагнитных нагрузок .............................	16
4.2. Определение размеров элементов магнитопровода и обмоточного
пространства......................................................................................	17
4.2.1. Определение размеров элементов магнитопровода ..............	17
4.2.2. Определение площади обмоточного пространства и сторон
сечения обмотки........................................................................	21
4.3. Определение конструкционных размеров и обмоточных данных
катушки...............................................................................................	22
4.3.1. Определение размеров катушки электромагнита (рис. 4.1
и 4.2) ...........................................................................................	24
4.3.2. Размеры, характеризующие пространство, занятое провод-
никами в поперечном сечении электромагнита .....................	24
4.3.3. Определение длины сердечника электромагнита с внешним
притягиваемым якорем.............................................................	26
4.3.4. Определение размеров и площади сечения ярма (основания
скобы).........................................................................................	26
4.3.5. Определение площади и размеров сечения якоря .................	27
4.3.6. Определение сечения и размеров скобы.................................	28
4.4. Выбор величин рабочих и нерабочих воздушных зазоров и опре-
деление их расчетных площадей ......................................................	29
74

4.5. Разработка эскиза электромагнита ..................................................	30
4.6. Определение параметров катушки ..................................................	31
4.6.1. Расчет обмотки постоянного тока параллельного включения	33
4.6.2. Расчет обмотки постоянного тока последовательного
включения..................................................................................	36
5. ПОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ЭЛЕКТРОМАГНИТА ПОСТОЯННОГО
ТОКА ..........................................................................................................	37
5.1. Составление электрической схемы замещения ..............................	37
5.2. Определение магнитных проводимостей воздушных зазоров
и промежутков...................................................................................	38
5.3. Расчет коэффициентов рассеяния ....................................................	47
5.4. Определение необходимого магнитного потока в рабочем воз-
душном зазоре (критическом) по энергетической формуле ........	48
5.5. Расчет магнитной цепи по участкам................................................	49
5.6. Построение тяговых характеристик ................................................	50
6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ И ПРИВЕДЕНИЕ ДЕЙСТВУЮЩИХ СИЛ. ПОСТ-
РОЕНИЕ СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИЖУЩИХ
И ПРОТИВОДЕЙСТВУЮЩИХ СИЛ .....................................................	51
6.1. Определение и приведение действующих сил ...............................	51
6.2. Построение статических характеристик движущих и противодей-
ствующих им сил (механической характеристики) ......................	52
6.3. Расчет возвратных пружин ...............................................................	54
6.4. Расчет контактных пружин ..............................................................	56
6.5. Согласование характеристик движущих и противодействующих
им усилий...........................................................................................	57
ЛИТЕРАТУРА ...............................................................................................	58
ПРИЛОЖЕНИЯ .............................................................................................	59

75