Проектирование аналога контактора КПВ605-У3
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
еханических напряжений в пружине
Расчёт возвратной пружины
Для возвратной пружины примем следующие значения жесткости и силы контактного нажатия:
Жесткость пружины С=15 Н/мм,
Также зададимся индексом
Диаметр проволоки пружины d:
Число витков пружины N:
Принимаем N=13 витков.
Диаметр пружины D:
Проверка механических напряжений в пружине
Расчёт износа дугогасительных контактов
На рис. 5 представлено окно программы Контур, где производился расчет износа контактов. Итогом этого расчета является значение провала контактов, которое составило Окончательно примем
Поскольку величина провала контактов оказалась больше ранее принятого значения раствора ?=0,8 мм, то необходимо подкорректировать значение последнего. Окончательная величина раствора контактов принимается равной ?=20 мм.
Рис. 5. Расчет провала контактов в программе Контур
Рис. 6. Тяговые характеристики пружин аппарата
Расчёт магнитной системы
Начальный зазор якоря: ?н= ? +
Определим конструктивный фактор
На основе зависимости B? от (рис. П3.5 из [2]) находим, что
B?=0,2 Тл.
Найдем площади полюса и якоря:
Зададимся размерами магнитопровода:
a= 40 мм; R0=40 мм; с=3 мм; dс= 35 мм; h= 28 мм; e=0 мм.
Рис. 7. Основные размеры магнитопровода
Рис. 8. Дополнительные размеры магнитопровода
Расчёт проводимостей
Проводимость зазора:
Удельная проводимость рассеяния:
Алгоритм расчета магнитной системы по участкам
Для расчёта магнитной системы методом участков разобьем длину сердечника на n участков и определим удельную МДС f=F/l. Обозначим длины участков как ?xi и составим схему замещения магнитной цепи. Введем обозначения:
Rмя - магнитное сопротивление якоря;
R?? - суммарное магнитное сопротивление зазоров;
Rм1, RмІ - магнитные сопротивление участков магнитопровода;
Rd1, Rd2 - магнитное сопротивление рассеяния;
Rм0 - магнитное сопротивление основания
Рис. 9. К расчету магнитной системы электромагнита методом участков
Зададимся в первом приближении значением МДС:
F=1,25 (Uм?+Uмя), где
Uм? - магнитное напряжение в зазоре;
Uмя - магнитное напряжение в якоре;
Найдём МДС по формуле:
F= Uм?+ Uмя+ Uм0+?Uмi
Расчёт должен проводиться до тех пор, пока расхождение междуF и F не станет меньше допустимого.
На начальном этапе расчёта по известному магнитному потоку в зазоре определяется магнитная индукция в зазоре:
Bя= ??/Sя, где
Sя - площадь сечения якоря.
Затем по кривой намагничивания выбранного материала магнитопровода находится значение Hя, а по нему магнитное напряжение в якоре:
Uмя=Hяlя, где lя - длина якоря.
Магнитное напряжение в зазоре:
Uмя= ??R??
Поток рассеяния на первом участке:
?d1= (Uм?+ Uмя)/Rd1
Поток в сердечнике на первом участке:
?1= ?d1+ ??
Магнитная индукция на первом участке:
B1= ?1/S, где S - площадь сечения сердечника.
По кривой намагничивания находится напряжённость магнитного поля для первого участка H1, а по нему магнитное напряжение на первом участке:
Uм1=H1?x1, где
?x1 - длина 1-ого участка.
Поток рассеяния на втором участке:
?d2= (Uм?+ Uмя+ Uм1 - ?x1)/Rd2, гдеf=F/l=1,25 (Uм?+Uмя)/l
И так далее для каждого участка.
Расчет производится для магнитопровода, выполненного из стали 20880.
Рис. 10. Кривая намагничивания стали 20880
Рис. 11. Окно программы Магнит с исходными данными и результаты расчета
Рис. 12. Зависимость индукции в зазоре от МДС обмотки
Для полученной МДС 6423 А, используя кривые зависимости магнитной индукции от МДС для различных значений воздушного зазора (рис. 12) найдем значения магнитной индукции, а по ним при помощи формулы Максвелла () значения электромагнитной силы. Результаты представлены в табл. 2
Табл. 2. Зависимость силы и индукции от величины зазора
зазор б, ммB, ТлF, Н220,4124,9968160,5156,2981110,67259,475661,02601,377711,451215,299
Рис. 13. Согласование характеристик пружин и электромагнита
Для всех значений зазора характеристика электромагнитной силы лежит выше суммарной характеристики противодействующих усилий. На основание этого можно сделать заключение о работоспособности спроектированного электромагнита.
Вывод
Размеры дугогасительного устройства аналога получились незначительно больше, чем размеры спроектированного устройства. Это можно объяснить тем, что при проектировании была принята идеальная модель. Реальн?/p>