Расчет катушки

Для аппаратов переменного тока число витков катушки можно определить исходя из условия удержания

,

где Е – электродвижущая сила катушки, в первом приближении можно принять Е=U;

Ф_m – поток при притянутом якоре

Вб,

где S_СТ – площадь стали

м²,

В_m – допустимая индукция в стали В_m =1,22 Тл, для выбранной стали для рассчитанного сечения магнитопровода.

Намагничивающая сила катушки

А,

где G_m – суммарная проводимость магнитной цепи

Г.

Так как величина Е неизвестна, то, начиная со значения Е=U, рассчитываем параметры катушки в первом приближении, а затем уточнив величину Е, уточним число витков катушки пока не будет выполнено условие

,

где ε_ДОП – допустимая относительная погрешность расчета, которую принимаем (0,03¸0,05).

Рассчитываем геометрические размеры катушки. В данном электрическом аппарате применяется каркасное исполнение катушки.

С целью уменьшения расхода активных материалов окно должно быть заполнено практически полностью с необходимыми зазорами D =(1¸2) мм. Принимаем D =1 мм.

Рисунок 8. Эскиз катушки

Длина намотки

мм,

где D_К – толщина каркаса, принимается конструктивно в пределах (1¸5) мм, принимаем опираясь на прототип D_К =2 мм.

Длина катушки

мм.

Высота катушки

мм.

Высота намотки

мм.

Предварительно принимаем коэффициент заполнения обмотки К_m =0,5, коэффициент укладки при рядовой намотке К_у =0,9¸0,95.

Средняя длина витка

см,

где см.

Определяем число витков в первом приближении

витков.

Диаметр изолированного провода без учета прокладки между рядами

мм,

тогда диаметр изолированного проводника

мм,

где D_ПР – толщина прокладки, принимаем равной D_ПР =0,01 мм.

Для провода ПЭЛ принимаем ближайший меньший диаметр изолированного провода мм, мм.

Определяем сечение выбранного провода

мм².

Сопротивление обмотки при установившейся температуре

Ом,

где – удельное электрическое сопротивление меди при 75 ⁰С.

Ом∙см,

где Ом∙см – удельное электрическое сопротивление меди при 0 ⁰С.

Ток в обмотке

А.

Электродвижущая сила обмотки

В.

Коэффициент заполнения обмотки и максимальное число витков

.

витков.

Определяем магнитный поток в рабочем зазоре при притянутом якоре

Вб,

где =1,05 – коэффициент выпучивания.

Заключение

В ходе выполнения курсового проекта были изучены виды электромагнитных пускателей, принцип работы. Выбран по заданным условиям прототип электромагнитного пускателя серии ПМЕ-111.Для него произведены расчеты токоведущего контура и его частей, сечения шины по термической устойчивости, сечения проводника по номинальному току, коммутирующих контактов, дугогасительной системы, механической характеристики, пружин, основных размеров сердечника и катушки электромагнита переменного тока, магнитных проводимостей и их производных, тяговой характеристики, катушки. Все расчеты проведены согласно ГОСТ, значения входят в допустимые пределы, при необходимости проведены проверки расчетов.

Список литературы

1. Сахаров П. В. Проектирование Электрических аппаратов.

2. Копылов Ю.В. Расчет магнитной цепи переменного тока. Методические указания по выполнению курсовых заданий, курсовых и дипломных проектов для студентов электротехнических специальностей. – Томск: Изд. ТПУ, 1995 г. – 16 с.

3. Буль Б.К. и др. Основы теории электрических аппаратов. Под ред. Буткевича Г. В. Учеб. пособие для электротехнич. специальностей вузов. М., «Высшая школа», 1970. – 600 с., ил.

4. Гордон А.В. Сливинская А.Г. Электромагниты переменного тока. М., «Энергия», 1968. – 200 с., ил.

5. Любчик. М.А. Расчет и проектирование электромагнитов постоянного и переменного тока. М. – Л., Госэнергоиздат, 1959. – 234 с.

Дата добавления: 2015-07-11