Измеритель угловых скоростей на основе неортогонально ориентированной гексоды ДУСов с электрическими обратными связями для космического корабля
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
дены в табл.3.1.1
Таблица 3.1.1
Наименование параметраЗначение параметра по ТУСопротивление постоянному току, Ом Датчик углаА) обмотки возбуждения 10-11 Б) обмотки возбуждения 12-13 В) обмотки сигнальной 5-825,2 25,2 105,6Датчик момента Г) обмотки управления 4-9 Д) обмотки обратной связи 6-9 64 64Ток возбуждения Мощность, потребляемая ДУ (при U=10В, f=4096Гц), ВА Крутизна выходного напряжения ДУ, мВ/дуг.мин Остаточное напряжение, мВ Крутизна датчика момента, гс см/А0,65 0,22 1,18 1,0При включении А) обмотки управления 4-9 Б) обмотки обратной связи 6-9 Момент датчика в нулевом положеннии 49 49 при токе J=0,050 A, гс см а) при включении обмотки 4-9 б) при включении обмотки 6-9 2,47 2,47
3.1.2 Расчет датчика угла
Данные для расчета:
m1 = 0,2см - ширина полюса магнитопровода;
n1 = 0,35см - длина полюса магнитопровода;
M = 0,500 см - внешний диаметр катушки;
d = 0,2 см - воздушный зазор;
h1 = 0,270 см - высота катушки;
h2 = 0,12 см - толщина сигнальной обмотки;
h4 = 0,1 см - толщина стенки ярма;
m0 = 1,256 10-8 Гн/см - магнитная проницаемость воздуха.
Расчет магнитной проводимости воздушного зазора.
Для определения магнитной проводимости воздушного зазора применен аналитический метод расчета магнитных проводимостей и метод разбивки поля на простые фигуры.
Картина разбивки поля магнита на силовые трубки простой геометрической формы приведена на рис.3.2.1.
Рис.3.1.3
Величины магнитных проводимостей этих областей определяются по формулам:
Поставив в формулы для расчета магнитных проводимостей числовые значения входящих в них величин, получим:
Суммарная магнитная проводимость воздушного зазора:
Расчет обмотки возбуждения
Поперечное сечение стержня магнитопровода с катушкой возбуждения изображено на рис.3.1.4.
Высота намотки выбрана равной 2,7 мм, толщина изоляции 0,1 мм, толщина намотки 1,3 мм (без учета изоляции). Наружный слой изоляции на рис.3.1.4 не показан.
Средний виток обмотки возбуждения изображен пунктирной линией.
Рис.3.1.4.
Площадь окна катушки возбуждения
s1 = 1,3 2,7 = 3,51 мм2
Диаметр провода обмотки возбуждения.
Выбираем провод ПЭТВ-2 0,071 мм (с изоляцией 0,094мм).
Число витков обмотки возбуждения
где sOB - площадь сечения провода обмотки возбуждения, мм2.
k3 - коэффициент заполнения катушки.
Величина k3 берется из специальных таблиц или определяется экспериментально (k3=0,41).
Из технологических соображений берем число витков обмотки возбуждения WOB=360витков.
Длина среднего витка катушки обмотки возбуждения (определяется из рис.3.1.4)
Общая длина одной обмотки возбуждения
Сопротивление постоянному току одной обмотки возбуждения
где - удельное сопротивление провода (для медного провода )
Индуктивность одной обмотки возбуждения
Индуктивное сопротивление одной обмотки возбуждения
где f - частота напряжения возбуждения, Гц
Полное сопротивление одной обмотки возбуждения
Ток возбуждения
где - напряжение возбуждения, В (одной обмотки возбуждения)
Плотность тока в обмотке возбуждения
Коэффициент мощности
Полная потребляемая мощность
где - напряжение возбуждения (двух обмоток возбуждения)
Активная потребляемая мощность
(3.1.1)
Расчет сигнальной обмотки. Основные геометрические размеры катушек сигнальной обмотки, выбранные по конструктивно-технологическим соображениям, приведены на рис.3.1.5. Средний виток катушки сигнальной обмотки изображен пунктиром.
Рис.3.1.5.
Выбираем провод сигнальной обмотки ВЭБЖН 0,05 (0,07 с изоляцией).
Площадь окна каждой катушки сигнальной обмотки
Число витков каждой катушки сигнальной обмотки
где - коэффициент заполнения катушки сигнальной обмотки (, определен экспериментально),
- площадь сечения провода сигнальной обмотки, мм2
Берем WOC = 240 витков.
Длина среднего витка катушки сигнальной обмотки
Общая длина обмотки одной сигнальной катушки
Сопротивление постоянному току сигнальной обмотки .(одной пары)
Крутизна холостого хода датчика угла
где - крутизна холостого хода датчика с двумя парами сигнальных катушек круглой формы, мВ/дуг.мин,
f - частота напряжения возбуждения, Гц,
- магнитная проницаемость воздуха, Гн/см,
- ток возбуждения, мА,
- число витков обмотки возбуждения,
- воздушный зазор, см,
- толщина сигнальной катушки, см,
- коэффициент заполнения катушки сигнальной обмотки,
- диаметр провода сигнальной обмотки по меди, см,
- средний радиус поворота сигнальной обмотки, см,
R - наружный радиус катушки сигнальной обмотки, см
r - внутренний радиус катушки сигнальной обмотки, см.
Учтем увеличение крутизны датчика за счет использования сигнальных катушек овальной формы введением коэффициента К=1,7.
Крутизна датчика sН при нагрузке сигнальной обмотки сопротивлением
RH = 10000 Ом
Крутизна датчика при нагрузке сигнальной обмотки определяется при помощи схемы замещения сигнальной обмотки с учетом внутренних сопротивлений ROC, XLOC и сопротивления нагрузки RH, приведенной на рис.3.1.6.
Рис.3.1.6
где - инду