Расчёт обмотки геркона

1. Важнейшим параметром геркона, приводимым в его паспорте, является МДС срабатывания F_cp, по значению которой можно определить параметры обмотки. Расчетная МДС обмотки

F_Р = кг кп F_cp,

где k_Г =1,2-2 - коэффициент запаса, учитывающий технический разброс параметров геркона, допустимые колебания питающего напряжения и изменения сопротивления обмотки при нагреве; k_n - коэффициент, учитывающий взаимное влияние совместно установленных герконов. По опытным данным k_n= , где п - число герконов в реле.

2 . Диаметр неизолированного провода d_np находится из формулы

d _np/4 = q = F l_cp/U,

где - удельное сопротивление материала провода обмотки в горячем состоянии; 1_ср - средняя длина витка обмотки; U - напряжение источника.

находим по формуле

,

где -

Для медного провода =0,0175-10⁶ Ом-м при температуре =20 °С; _кр - температура окружающей среды, °С; - допустимое превышение температуры обмотки, °С;

_R = 0,0041 1/°c; Средняя длина витка

/2= (d_B+h_k),

где dв = dб+2 ( + _кар) - внутренний диаметр обмотки; dб - диаметр баллона геркона; -зазор между баллоном и каркасом; _кар - толщина каркаса катушки управления; hк - радиальная толщина обмотки.

3. Для получения минимальной МДС срабатывания площадь сечения обмотки Q и ее радиальная толщина hк выбираются по соотношениям

Q=3d(L+ d)/8; h_К = Q/ d_B; l_К = 4d(L+ d)/d_B,

где d - диаметр стержня КС; L - длина геркона.

Ориентировочно длина обмотки l_К = (0,25-0,5)L. Найденный диаметр d_np округляется до стандартной величиы.

4 . Число витков обмотки

= h_Кl_КK_3M/q,

К_зм - коэффициент заполнения обмотки медью берется для принятого dпp.

5. Расчет превышения температуры обмоток для установившегося режима

= Р/(кт Sохл),

где К_Т - коэффициент теплоотдачи (10 Вт м²°С^-1); S_OXJl -поверхность охлаждения обмотки; Р - мощность выделяемая в обмотке.

Р =I²R = /R = q/ ( 1_ср ) = q/[ (d_B+h_k) ]

Поверхность охлажденияS_oxл = (d_B+2hк) 1_K. ..

6. Диаметр провода d_np проверяем из условий нагрева в установившемся режиме

I²R = 4 I² 1_ср /( d _np) = K_T Sохл. .

7 . После выбора d_np проводим поверочный расчет F и с учетом коэффициента заполнения К_зм. Если обмотка рабоает в режиме кратковременного включения, то допустимое время включения

t = Т ln

где - допустимое превышение температуры; Т - постоянная времени нагрев аобмотки.

Т = с G / (K_T Sохл.) = ?

где с - удельная теплоемкость материала провода [для меди с = 390 Вт-с/ (кг -°С) ] ; G - масса провода, кг; - плотность материала провода,кг/м³ (для меди

= 8900 кг/м .

8. Нагрев геркона при повторно кратковременном режиме рассчитывается по известной методике.

ЛЕКЦИЯ № 15

5.1. ТЯГОВЫЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТЫ

5.1.1. Основные понятия, физические явления в

электрических аппаратах.

5.1.2. Энергия магнитного поля и индуктивность

системы.

5.1.3. Работа, производимая якорем электромагнита

при перемещении.

5.1.4. Вычисление сил и моментов электромагнита.

5.1.5. Электромагниты переменного тока.

5.1.6. Короткозамкнутый виток.

5.1.7. Статические тяговые характеристики

электромагнитов.

5.1.8. Выбор, применение и эксплуатация тяговых

электромагнитов.

Основные понятия, физические явления в электрических

Аппаратах

Электромагнитные механизмы применяются для приведения в действие многих аппаратов. Конструкции электромагнитов равнообразны, они могут быть классифицированы:

1) по способу действия: удерживающие — для удержания тех или иных грузов или деталей (например, электромагнитные столы станков, электромагниты подъемных кранов и т. п.); притягивающие — совершают определенную работу, притягивая свой якорь;

2) по способу включения: с параллельной катушкой — ток в катушке определяется параметрами самого электромагнита и напряжением сети; с последовательной катушкой- катушка включается в силовую цепь, ток в катушке

Рйс. 5-1. Схемы электромагнитов: а, б — с поворотным якорем; в, г — с прямоходовым якорем

1 — скоба; 2 — якорь; 3 — катушка; 4 — сердечник

определяется не параметрами электромагнита, а теми устройствами (машины, аппараты), в цепь которых включена катушка;

3) по роду тока: постоянного тока — при параллельном включении ток в катушке зависит от сопротивления ее обмотки и приложенного напряжения, электромагнитная система работает при постоянной МДС; переменного тока — при параллельном включении ток в катушке зависит от индуктивности системы, меняющейся обратно пропорционально воздушному зазору, электромагнитная система работает при постоянстве потокосцеплений;

4) по характеру движения якоря: поворотные — якорь поворачивается вокруг какой-то оси или опоры (рис. 5-1, а и б); прямоходовые — якорь перемещается поступательно (рис. 5-1, в и г).