Xreferat.com » Рефераты по физике » Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе

Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе

Практические занятия №1,2


Тема: Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе

Цель работы: Рассчитать обмоточные данные и размеры катушки электромагнита.


1. Конструктивный расчет при постоянном токе


Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе


Исходные данные:

U = 24 (В)

Ф = 7,1 · 10-4 (Вб)

d = 30 (мм)

с = 28 (мм)

Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе= 3,0 (мм)

Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе= 2,2 (мм)

Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе= 2,7 (мм)

H = 70 (мм)

a = 30 (мм)

в = 24 (мм)

Q = 300 (Н)

U1 = 127 (В)

U2 = 380 (В)

U - напряжение питающей сети;

Ф - магнитный поток в рабочем воздушном зазоре;

d - диаметр сердечника магнитопровода;

с, Н - параметры окна магнитопровода;

Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе, Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе - параметры каркаса;

Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе - воздушный зазор (рабочий ход якоря);

а, в - размеры сечения якоря.

Ход работы:

1. Магнитная цепь содержит участки стального сердечника и якоря, а также воздушный зазор Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе, через который замыкается основная часть рабочего потока.

Сердечник магнитопровода имеет цилиндрическую форму; ярмо и якорь выполнены из стали одинакового прямоугольного сечения.

Намагничивающая сила:


Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе, где


Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе - напряженности поля на участках сечения сердечника, якоря и воздушного зазора соответственно, А/м.


1.1 Магнитная индукция в сердечнике по формуле


Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе, где Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе, Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе (Тл)

1.2 Определяем магнитную индукцию в якоре и ярме по формуле


Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе (Тл), где Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе

Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе

Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе (Тл)


1.3 Определяем напряженности поля сечения сердечника и якоря


Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе, Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе

Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе

Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе


1.4 Определяем значения напряженности поля в якоре и ярме и в сердечнике электромагнита по кривой намагничивания, соответствующие полученным значениям Вя и Вс.


Hя = 150 (Н ·А)

Hс = 200 (Н ·А)


1.5 Определяем полную намагничивающую силу по формуле


Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе

Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе (Н)


1.6 Определяем размеры катушки по заданным размерам магнитопровода


1.6.1 Определяем внутренний диаметр катушки по формуле


Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе

Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе (мм)


1.6.2 Наружный диаметр катушки d2 зависит от размера окна магнитопровода и ограничивается в пределах d2 Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токеd Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе3, т.к в противном случае значительно возрастают потоки рассеяния


Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе

Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе (мм)


1.6.3 Определяем радиальный размер катушки по формуле


Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе

Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе (мм)


1.6.4 Определяем осевой размер катушки по формуле


Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе

Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе (мм)

1.7 Обмоточные данные катушки. Определяли геометрическое сечение катушки по формуле


Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе

Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе (мм2)


Т. к. фактически часть площадь окна магнитопровода занята изоляцией провода, то в расчет вводит так называемый коэффициент заполнения проводниками обмотки площади окна электромагнита kз.


Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе, где


g - сечение провода, мм2

w - число витков катушки.

Для обмоточных проводов круглого сечения коэффициент заполнения обмотки изменяется в зависимости от диаметра провода.

При намотке катушек электромагнитных аппаратов наиболее употребительны медные провода с эмалевой изоляцией марок ПЭЛ и ПЭВ для температур до 105 и 125°С при продолжительном режиме работы аппарата.


1.7.1 Определяем среднюю длину витка катушки по формуле


Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе

Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе (мм)


1.7.2 Определяли сечение провода по формуле


Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе, где


Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе - удельное электрическое сопротивление меди для катушки в нагретом состоянии


Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе,

Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе

Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токетемпературный коэффициент меди

Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе

Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе


1.7.3 Марка и ближайшее большее значение сечения в соответствии со стандартом на обмоточные провода


Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе= 10 (мм2)

3.4 Для выбранной марки при известном диаметре провода находили соответствующее значение kз

kз = 0,83


1.7.4 Определяем число витков катушки по формуле


Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе, Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе (витков)


1.7.5Определяем электрическое сопротивление по формуле


Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе, Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе (Ом)


1.7.7 Определяем ток катушки по формуле


Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе, Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе (А)


1.7.8 Соответствие тока требуемой намагничивающей силе


Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе, Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе (Н)


Сравнили полученное значение со значением F, полученным в п.1.5

53,75 Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе54,525


1.7.9 Определяем фактическую плотность тока по формуле


Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе, Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе, Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе (А/мм2)


2. Конструктивный расчет при переменном токе


Исходные данные:

U = 220 В

Q = 300 H

Q - усилие притяжения якоря электромагнита.

Размеры магнитопровода из предыдущего расчета.


2.1 Определяем магнитную индукцию по формуле


Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе

Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе (Тл)


2.2 Определяем магнитный поток по формуле


Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе

Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе (Вб)


2.3 Сделаем допущение


E Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токеU; E = 4,44f (Фw) Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токеРасчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе


Отсюда определяли потокосцепление


Фw = U/4,44f

Фw = 220/4,44Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе49,55 = 0,99


2.4 Определяем число витков катушки по формуле


Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе

Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе (витков)


2.5 Определяем значение напряженности поля в сердечнике по кривой намагничивания Hc


Hc = 200 (H ·А)


2.6 Определяем полную намагничивающую силу по формуле


Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе

Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе (H)


2.7 Определяем ток катушки по формуле


Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе

Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе (А)


2.8 Определяем сечение обмоточного провода по формуле


Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе, исходя из того, что Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе

Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе (мм2)


2.9 Выбрали ближайшее большее значение сечения в соответствии со стандартом на обмоточные провода и определяли диаметр провода


gн = 0,12 (мм2); D = 0,39 (мм)


2.10 Определяем размеры катушки согласно п.2 разд.1


d1 = 34,4 (мм); d2 = 81 (мм); В = 23,3 (мм); h = 64,6 (мм)


2.11 Рассчитываем активное сопротивление катушки по формуле


Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе

Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе (Ом)


2.12 Определяем падение напряжения в активном сопротивлении по формуле


Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе

Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе (В)


2.13 Для учета допущения по п.3. определяли поправку на число витков по формуле


Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе

Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе (витков)


Вывод: Рассчитал обмоточные данные и размеры катушки электромагнита.

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: