Главная Электромагнитные устройства



BO 60 40

гео ш 600 еоо woo 1гоо то л д. вт/м"

Рис. 11.3. Взаимосвязь превышения температуры при длительном включении и удельной мощности рассеяния для различных условий теплопередачи:

1 - ПЛОХИХ; 2 - средних; 3 - хороших

Экспериментальная зависимость между превышением температуры и удельной мощностью рассеяния для установившегося теплового режима. Она (рис. 11.3) позволила совместить электромагнитные и тепловые расчеты, упростить и ускорить расчеты.

Выражение связи геометрических размеров, параметров и теплового режима ЭМ. В общем виде это выражение для широкого класса магнитных систем имеет вид

L=Y{pi + Сч-D/4)Ч0,092t/2rf2„prf2 p£,Dркущ- {D/4-b,-C).

Упрощенные выражения связи геометрических размеров, параметров и теплового режима. Для различных типов ЭМ с втяжным (плоским и коническим стопами) и дисковым якорями они определяются через параметры F, Р или В:

„л = 8,7 10(б + 6n)V(>P/D-nyp;

Lp ков=8,7-10(6 sin 0,5а-1-бп)КрР/£>Зпу„;

/.Рдиск=12,3-ЮбКрР/СЗпуд; Lb пл=2,43- 10Вб(бч-бв)У"р/£пу„/(р;



Lb koh=2,43 10«Вб(б sin О.ба+бп)"!/"р/Шуд/ф;

Lb диск = 4,85- WBfPYpjDriy.

Эти выражения представлены через основные исходные данные и габаритные размеры ЭМ и характеризуют взаимосвязь этих основных параметров. Анализ этих выражений позволяет получить важные для практики выводы и расчетные формулы для определения:

МДС катушки F, необходимой для обеспечения заданного превышения температуры 0 = f(«yfi) в данных габаритных размерах L и £): f=L/3,06Vp/£)nyд. Зная F, по формуле dnpi4pDEpF/U, можно определить диаметр обмоточного провода, необходимый для обеспечения заданного теплового режима. Задача синтеза ЭМ в этом случае значительно упрощается;

удельной мощности рассеяния Иуд, а следовательно, и превышения температуры ЭМ 0: rtyn=9,36/p/LD. Это выражение позволяет по известным параметрам сравнительно просто оценивать его перегрев, не прибегая к достаточно сложным расчетам.

Тяговое усилие: Р = 2£)3иуд/76-10«(бЧ-бп)=р.

Удельная мощность рассеивания: nyB,=76-W{6+6n)pPILD.

Наружный диаметр ЭМ: D=-76W{8+8u)pP/Lnys-Из выражения для Р, Пуд, D можно видеть, что:

тяговое усилие ЭМ зависит от его диаметра в большей степени, чем от его длины (от диаметра в кубичной степени, от длины в квадратичной);

габаритные размеры ЭМ D и L зависят от приведенного воздушного зазора 8 + бп в большей степени, чем от тягового усилия Р. Поэтому для получения ЭМ с заданной механической работой А=Р6 при минимальных габаритных размерах ход якоря необходимо выбирать минимально возможным, или при /4=const выгодно иметь малый ход якоря и необходимое при этом тяговое усилие;

для конкретного ЭМ с определенными D и L, тепловым режимом Иуд и р произведение тягового усилия на квадрат приведенного воздушного зазора есть величина постоянная, т. е. Р{8+8п+ ...)=const. Этот вывод позволяет, зная одну точку тяговой характеристики (например. Pi при 6i) в первом приближении синтезировать тяговую характеристику.

11.2. ИНЖЕНЕРНЫЕ МЕТОДЫ РАСЧЕТА

11.2.1. Математический (аналитический) метод расчета

Практически из обширного понятия «расчет ЭМ» в зависимости от наличия основных исходных данных выделяют три основных типа расчетов: два проектных и один поверочный.

Проектный расчет I типа: по заданным усилию, ходу якоря, тепловому режиму рассчитывают размеры магнитопровода и параметры катушки, обеспечивающие заданные параметры при минимальных габаритных размерах.

Проектный расчет П типа: по заданным габаритным размерам, ходу явадря, тепловому режиму рассчитывают размеры магнитопровода и параметры катушки, обеспечивающие максимально возможное тяговое усилие при заданных параметрах.



Таблица 11.2

Проектный расчет I типа (исходные данные: Р - тяговая сила в начале хода якоря, Н; бя-ход якоря, м; U - расчетное напряжение, В; вдоп - допустимое повышение температуры при продолжительном включении), °С

Конструктивный вид ЭМ

Параметр

втяжной с плоским стопом

втяжной с коническим стопом

с дисковым якорем

Конструктивный фактор.

КФ=мо-=ур/б

Тип ЭМ, форма стопа

6,5...11<КФ<31,3...47

0,15...1,5<КФ<6,5...11

КФ>31,3...47

Диаметр якоря или сердечника \ м

d = l,79-lO-fP/B

d= 1.79 • 10-зур7в sin а/2

d= 1.265-Ю-зуР/Вд

, Наружный диаметр, м Длина и

Отношение L/D

Магнитная индукция в рабочем зазоре, Тл

Максимальная магнитная индукция, Тл

Внутренний диаметр магнитопровода *, м

Толщина фланца или - дискового якоря *, м

0,7...1,8

e6=l,79-10-3fp/d

D=2d Z.=8,7-103(6 sin а/2+

i=12,31036

-1-бп)УЯр/СЗиуд 0,7...1.8

Вб= 1,79-lO-syp/d sin а/2

D,=0,87Z) C=0,12Z)

0,4...0,8

Be = 1.265-10-3yP/d



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 [104] 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116


0.0241