Максимальном и минимальном воздушных зазорах.

Определяем магнитное сопротивление воздушных зазоров при минимальном и максимальном значении . При расчете обычно пользуются магнитной проводимостью воздушных зазоров, т.е. величиной обратной :

Магнитное поле в зазоре не является плоско параллельным. Магнитный поток «выпучивается» из-под полюсов, поэтому для расчета проводимости воздушного зазора применяют метод разбивки поля на простые геометрические фигуры, проводимость которых затем определяется по известным формулам. В нашем случае поле разбивается на 8 простых фигур.

Рисунок 2.3. Картина магнитного поля в воздушном зазоре

Координаты полей выпучивания определяются по графику (рисунок 2.4.).

Рисунок 2.4. Зависимость между координатами поля выпучивания

Координата обычно принимается равной , расстояние между сердечниками.

Расчет удобно начинать с максимальной длины зазора при которой ток, проходящий через катушку преобразователя имеет наибольшее значение (если катушка питается напряжением). Если при этих условиях определить параметры катушки, то плотность тока в процессе работы не превысит расчетной величины.

Из графика, по известному отношению определяем: , откуда .

С достаточной для практики точностью принимают .

Аналогично, по известному отношению: . Определяем по графику .

Далее определяем проводимости участков, показанных на рисунке 2.3:

1) проводимость одной четверти полого цилиндра

где ;

2) проводимость 1/4 цилиндра

;

3) проводимость куба (зазор под полюсами)

;

4) проводимость ½ цилиндра

;

5) проводимость ½ полого цилиндра ,

- средняя толщина стенки цилиндра;

6) проводимость шарового квадранта

;

7) проводимость квадранта полого шара

;

8) проводимость квадрантов сложной формы, заключенных между фигурами 1,2,6,7

.

Магнитная проводимость воздушных зазоров определяется как сумма их составляющих:

Для зазора

Магнитное сопротивление зазора

Для зазора Магнитное сопротивление зазора

Тогда суммарное магнитное сопротивление магнитной цепи преобразователя будет:

Магнитное сопротивление половины индуктивного преобразователя усилия .

Зная магнитное сопротивление всей цепи, можно определить полное электрическое сопротивление катушки преобразователя:

;

, где активное сопротивление катушки преобразователя; - круговая частота; - частота.

, где - удельное сопротивление;

- средняя длина витка; - поперечное сечение полого провода.

Рисунок 2.5. Схема расположения катушки на сердечнике электромагнитной системы

Эффективное значение тока, протекающего через катушку преобразователя, для создания выбранной магнитной индукции B=0.3 Тл, составит:

Плотность тока в обмотке не должна превышать

плотность тока не превышает предельное значение

Напряжение питания катушки .

Для приближенного определения чувствительности преобразователя и измерительного усилия необходимо определить сопротивление магнитной цепи и электрического сопротивление катушки при минимальном зазоре:

Из графика, по известному отношению определяем: , откуда .

С достаточной для практики точностью принимают .

Аналогично, по известному отношению . Определяем по графику .

Далее определяем проводимости участков, показанных на рисунке 2.3:

1)проводимость одной четверти полого цилиндра

где ;

2) проводимость 1/4 цилиндра

;

3) проводимость куба (зазор под полюсами)

;

4) проводимость 1/2 цилиндра

;

5) проводимость ½ полого цилиндра ,

- средняя толщина стенки цилиндра;

6) проводимость шарового квадранта

;

7) проводимость квадранта полого шара

;

8) проводимость квадрантов сложной формы, заключенных между фигурами 1,2,6,7

.

Магнитная проводимость воздушных зазоров определяется как сумма их составляющих:

Для зазора

Магнитное сопротивление зазора

Для зазора

Магнитное сопротивление зазора

Тогда суммарное магнитное сопротивление магнитной цепи преобразователя будет: .

Магнитное сопротивление половины индуктивного преобразователя усилия .

Зная магнитное сопротивление всей цепи, можно определить полное электрическое сопротивление катушки преобразователя:

;

, где активное сопротивление катушки преобразователя; - круговая частота; - частота.

, где - удельное сопротивление;

- средняя длина витка; - поперечное сечение голого провода.

;

, плотность тока не превышает предельное значение.

Напряжение питания катушки .

Дата добавления: 2015-07-25