Электромагнитные механизмы постоянного тока

Удельная проводимость рассеяния: высота стержня h=l_k, диаметр стержня d=d_с

(6.9)

Суммарная проводимость рабочих зазоров:

(6.10)

Расчетная МДС обмотки (см. 5.18):

Без учета насыщения стали и рассеяния найдем приближенно поток:

(6.12)

С учетом названных факторов поток будет меньше. Зададимся потоком первого приближения Ф_d < Ф_d^’. Принимаем Ф_d, Вб.

Суммарная МДС на зазоры:

(6.13)

Индукция в якоре:

	(6.14)

По кривой намагничивания (таблица 8) находим напряженность магнитного поля в якоре: H_я, А/м.

Таблица 8.

Намагничивание электротехнической стали марки Э.

В, Тл	0,2	0,4	0,6	0,8		1,2	1,4	1,6	1,8		2,2
Н,102 А/м	0,85	1,1	1,3	1,6	2,1

Длина участка якоря магнитной цепи (рис. 5):

	(6.15)

МДС якоря:

	(6.16)

Индукция в шляпке:

(6.17)

По кривой намагничивания находим напряженность магнитного поля в шляпке: H_шл,А/м.

МДС шляпки:

	(6.18)

Для участка ярма длиной l_яр= h_шл+ l_к+ R_o индукция в ярме:

(6.19)

Напряженность магнитного поля H_яр, А/м определяют по кривой намагничивания МДС ярма

	(6.20)

Между точками 1-1’ разность магнитных потенциалов:

	(6.21)

Поток рассеяния на первом участке:

	(6.22)

, [Вб]

где - проводимость рассеяния первого участка: l₁= l_к/2

	(6.23)

,

где l_s - удельная проводимость рассеяния.

Поток первого участка:

	(6.24)

Индукция в сердечнике:

(6.25)

По кривым намагничивания находим H_c1, А/м.

(6.26)

МДС первого участка:

(6.27)

l_1.ст/ l_к=0,5

Разность магнитных потенциалов м ежду точками 2-2’:

	(6.28)

Аналогично для второго участка:

(6.29)

, [Вб]

где .

(6.30)

По кривым намагничивания находим Н_с2 , А/м.

	(6.31)

Поток для основания Ф₀ = Ф₂

(6.32)

По кривым намагничивания находим Н₀.

МДС основания

l₀ – длина основания: l=R_o-a_яр/2

(6.33)

Суммарная МДС:

	(6.34)

, [A]

Принятый поток Ф_d должен с достаточной точностью соответствует расчетной МДС F_расч, А. в противном случае задаются несколькими значениями потока Ф_d и находят соответствующие им F_Σ. По расчетным точкам (достаточно три) строят зависимость Ф_d=f(F_Σ) и определяют по ней исконное Ф_х по заданному F_расч

Падение магнитного потенциала в рабочем зазоре:

(6.35)

МДС трогания:

	(6.36)

,

где К_п – коэффициент, учитывающий падение магнитного потенциала в стали и в паразитных зазорах (К_п = 1,2 – 1,5).

Установившаяся МДС:

	(6.37)

,

где К_з – коэффициент запаса (К_з = 1,1 – 1,2).

Средняя длина витка:

	(6.38)

,

где D_кн и D_кв – наружный и внутренний диаметр катушки.

Диаметр провода:

(6.39)

,

где r₀×(1+αΘ_д) – сопротивление материала провода при допустимой температуре:

для меди при Θ_д=105^oC равно 2,4×10^-8 Ом×м

Выбираем провод из меди (табл. 9): диаметр голого провода d,м; диаметр провода с изоляцией d₁,м; коэффициент заполнения по меди К_зм.

Таблица 9

Обмоточные провода с эмалевой изоляцией.

do, мм	d1, мм	Кзм	do, мм	d1, мм	Кзм	do, мм	d1, мм	Кзм
0,02	0,03	0,127	0,11	0,13	0,561	0,20	0,225	0,628
0,03	0,04	0,352	0,12	0,14	0,576	0,21	0,235	0,63
0,04	0,05	0,41	0,13	0,15	0,59	0,23	0,255	0,634
0,05	0,065	0,415	0,14	0,16	0,601	0,25	0,275	0,636
0,06	0,075	0,42	0,15	0,17	0,611	0,27	0,305	0,639
0,07	0,085	0,468	0,16	0,18	0,617	0,29	0,325	0,642
0,08	0,095	0,497	0,17	0,19	0,621	0,31	0,35	0,646
0,09	0,105	0,522	0,18	0,20	0,624	0,33	0,37	0,647
0,10	0,12	0,543	0,19	0,21	0,626	0,35	0,39	0,648

Ток в катушке:

(6.40)

,

где К_Т – коэффициент теплоотдачи;

(q_доп - q_о) – допустимое превышение температуры – 70^оС

S_охл – площадь поверхности охлаждения:

(6.41)

Площадь обмоточного окна:

(6.42)

Толщина катушки:

Число витков:

(6.43)

Сопротивление обмотки:

(6.44)

Мощность потребляемая катушкой:

(6.45)

Сечение обмотки:

(6.46)

.

Условие размещения обмотки в окне электромагнита: Q₀ ³ S_c.o.