Расч т электромагнита клапанного типа (стр. 4 из 4)

Рисунок 3 – Магнитные характеристики

Используя рисунок 3, находим реальные значения рабочего потока при

Н.

Магнитную индукцию на i-том участке определим как:

. ( 34 )

Напряжённость поля найдём по таблице намагничивания стали.

Конечные результаты расчёта сведены в таблице 9.

Таблица 9 – Конечные результаты расчёта магнитной цепи

	δ1нач	δ1нач	δ1нач	δ1кон
Ф·10-4, Вб	4.95	6.45	9.55	14.0
В, Тл	0.48	0.63	0.93	1.36
Н,	1.18	1.44	2.0	5.4

5 Определение времени срабатывания

Время срабатывания – время от момента включения до установившегося значения тока и окончания движения якоря.

, ( 35 )

где

- время, за которое ток в обмотке достигает значения, обеспечивающего на-

чало движения якоря;

- время движения якоря от начального положения до конечного.

5.1 Определение времени трогания

Время трогания определяется по формуле:

, ( 36 )

где L - индуктивность катушки;

i_тр - ток трогания.

Индуктивность катушки определиться как:

, ( 37 )

где ω - количество витков катушки;

- суммарная проводимость при δ₁ = δ_1нач.

Гн.

Ток трогания найдётся как:

, ( 38 )

где F_пр - сила противодействующей пружины, F_пр = 10 Н.

А.

Подставляя найденные ранее величины в формулу ( 36 ), получим время трогания:

с.

5.2 Определение времени движения

Так как время движения определяется графоаналитическим методом, то требуется построить тяговую характеристику.

Силу тяги определим как:

, ( 39 )

где Ф_i – реальный магнитный поток на i-том участке;

S – площадь сечения.

Таблица 10 – Расчётные значения силы тяги

	δ1нач	δ1нач	δ1нач	δ1кон
Fт, Н	95.21	161.65	354.38	761.58

По данным таблицы 10 строим тяговую характеристику.

Рисунок 4 – Тяговая характеристика

Время движения найдётся как:

. ( 40 )

, ( 41 )

где (F_т - F_пр)_i – равнодействующая сила на i-том участке;

m – масса якоря;

x_i – ход якоря на i-том участке.

Масса якоря определяется по формуле:

, ( 42 )

где a, c – размеры якоря;

ρ – плотность стали, ρ = 7650 κг/м³.

кг.

Равнодействующую силу на i-том участке можно вычислить по формуле:

, ( 43 )

где S – площадь между тяговой характеристикой и характеристикой противодей-

ствующей пружины (определяется по графику рисунка 4);

k_F, k_X – масштабы величин силы и зазора соответственно

, .

Таблица 11 – Расчётные значения S_i,

и

	δ1нач - δ1нач	δ1нач - δ1нач	δ1нач - δ1кон
Si, мм2	450	600	1300
, Н	93.75	130.43	325
, с	0.0073	0.0061	0.0036

Используя данные таблицы 11, можем определить время движения:

c.

Теперь, зная t_тр и t_дв, можем вычислить время срабатывания электромагнита:

с.

Заключение

В данной курсовой работе был произведен расчет электромагнитного механизма клапанного типа, вследствие чего были определены следующие результаты:

- параметры катушки;

- магнитные характеристики;

- тяговая характеристика;

- время срабатывания.

Как видно, при МДС катушки равной 928.612 А и количеством витков – 7600 магнитопровод не уходит в насыщение, а значит потери на перемагничивание стали будут не значительны.

При расчете времени трогания было сделано допущение: якорь электромагнита начинает трогаться при токе равным половине от его установившегося значения, при этом сила пружины равна 10 Н.

Время срабатывания получилось равным 45 мс, что считается нормальным при применении данного механизма в электромагнитных реле постоянного тока.

Литература

1 Агеев А.Ю. Расчет катушки электромагнита клапанного типа: Руководство к лабораторной работе. – Северск: СТИ ТПУ, 1997. – 19 с.