2.4 Определение электрических параметров электромагнита

С учетом коэффициента заполнения К₃ = 0,4 и площади S окна занимаемого всеми витками катушки, определим число витков обмоточного провода, задаваясь его диаметром

где S = 0,8L(h-d)=6,410^-3 м².

Затем определим величину тока в катушке по известным намагничивающей силе и числу витков

Электрическое сопротивление обмотки определяем по следующей формуле:

где l_cp – средняя длина витка провода в катушке;

ρ – удельное электрическое сопротивление.

Потребляемую мощность определим по формуле

Результаты расчета представлены в таблице 2.1

Таблица 2.1 – Параметры катушки

d, мм	I, А	R, Oм	Р, Вт	W, витков
1	1,7	26	79,9	2282
2	7,012	1,625	79,9	570
3	15,7	0,3	79,9	253

Т.к. потребляемые мощности одинаковы, то диаметр провода выбираем исходя из приемлемого числа витков катушки (400 - 1500), т. е. равным 2 мм.

2.5 Разработка конструкции электромагнита

Т.к. толщина полюсов намагничивающего устройства должна быть в 2-3 раза больше толщины намагничиваемого изделия, а по заданию толщина изделия b = 10 мм, то выбираем толщину полюсов намагничивающего устройства d = 20 мм. Остальные размеры намагничивающего устройства выбираем конструктивно или исходя из рекомендаций литературы [4]. Расстояние между полюсами электромагнита выбираем L = 80 мм, высоту намагничивающего устройства h = 100 мм, а длину с = 150 мм (рисунок 3.3).

Изображение намагничивающего устройства приведено на чертеже 00.00.000 СБ. Оно состоит из катушки 2 с сердечником 5, к которому при помощи четырех болтов 6 крепятся два полюса электромагнита 3. К полюсам, в свою очередь, крепятся полюсные наконечники 1.

Намагничивание верхней части гиба осуществляется путем перемещения намагничивающего устройства по поверхности при помощи ручки 4, изготовленной из немагнитного материала. Для облегчения перемещения намагничивающего устройства по поверхности гиба в полюсных наконечниках сделаны шаровые опоры.

Выводы

При выборе оптимальной схемы намагничивания контролируемого объекта имеет значение направление преимущественного расположения дефектов. При контроле гибов труб на наличие протяженных дефектов контролируемую зону следует намагничивать в направлении поперечном предполагаемому развитию дефекта. При этом поток магнитной индукции пересекает предполагаемый дефект под прямым углом, в результате чего будет происходить его большее рассеивание и выявляемость дефектов станет наилучшей.

При расчете оптимального режима намагничивания было установлено В_опт = 1,67 Тл. Конструктивные параметры электромагнита выбраны таким образом, чтобы обеспечить намагничивание изделия на всю его глубину и при этом минимизировать растекание магнитного потока.

Исходя из приемлемого числа витков катушки, выбран диаметр провода равный 2 мм

3 Разработка электронного блока для намагничивания объектов