Внимание! Это ознакомительный вариант работы с системой, войдите или зарегистрируйтесь.
Размещение рекламы | Пользовательское соглашение | Тарифы
, Гость!
Режим : Trial 
Войти...
Регистрация...

Для организаций:
информационный буклет


Институт повышения квалификации специалистов релейной защиты и автоматики

  Союз образовательных сайтов
Онлайн Электрик > Электронная конференция «Электроэнергетика. Новые технологии»

Дата приоритета: 29.10.2012
Код ГРНТИ: 44.00.00
Сертификат участника: Скачать
Прислать статью

Исследование тяговых характеристик электромагнитов постоянного тока

Гурова Е.Г., доценты каф. Электротехнических комплексов
Зоригт О., Немерович Е.О., Пушкарёва И.А. студенты 4 курса ФМА
Д.М. Герасимова, магистрант ФМА
ФГБОУ ВПО «НГТУ»

Электромагниты получили настолько широкое распространение, что трудно назвать область техники, где бы они не применялись в том или ином виде. Они содержатся во многих бытовых приборах — электробритвах, магнитофонах, телевизорах и т.п. Устройства техники связи — телефония, телеграфия и радио немыслимы без их применения.

Электромагнитными называются устройства, предназначенные для создания в определенном пространстве магнитного поля с помощью обмотки, обтекаемой электрическим током.

В электромагнитах постоянного тока рабочий магнитный поток создается с помощью обмотки постоянного тока.

Действие таких электромагнитов не зависит от направления тока в обмотке, они наиболее экономичны и благодаря разнообразию конструктивных исполнений их легко приспосабливать в различных конструкциях к различным условиям работы. Поэтому они получили наибольшее распространение.Физические процессы происxодящие в электромагнитаx, очень сложны.Они описываются сложными линейными уравнениями. Поэтому до последного времени инженерные расчеты электромагнитов производилось по упрощенным приближенным формулам. Требования, предъявляемые к электромагнитам в различныx областяx теxники, привели к большому разнообразию конструктивныx форм и исполнений электромагнитов. В настоящее время изготовляются от миниатюрныxс размерами миллиметров, до большиx с размерами, измеряемыми метрами ; масса иxот несколькиxграммов (у реле, датчиков) до несколькиxтысяч килограммов (подъемные, cеператорные) , они развивают тяговыx усилия от долей грамма до десятков тонн, могут перемещать якорем нагрузку на расстояние от единиц микроп до 1-2 м и потребляют мощность от милливатта до десятков киловатт. Данная статья представляет собой определение размеров и создание конструкции электромагнита по заданным параметром.

1. Исходные данные.

1. Тяговая электромагнитная сила PЭМ =15 Н;

2. Номинальное напряжение UН=220 В;

3. Конструкция электромагнита клапанная;

4. Ход якоря δ=2.5*10-3 м;

5. Температура окружающего воздуха 20 0C

6. Охлаждение естественное;

7. Исполнение открытое;

8. Режим работы длительный;

Тяговая сила PЭМ, развиваемая электромагнитом, вычисляется по формуле полученной на основе баланса энергии (энергетическая формула). В условиях равномерного распределения индукции в рабочем воздушном зазоре эта формула преобразуется в формулу Максвелла:

Вб- это индукция в воздушном зазоре, Тл.

S — площадь полюса,

- магнитная проницаемость воздуха.

Задав Вб=1.1 Тл, можно определить:

Для электромагнита клапанного типа (ЭМК) площадь полюса:

а диаметр стержня:

Магнитодвижущая сила обмотки (МДС):

F=2kHδδ, А.

где k — коэффициент падения МДС в стали.

δ=0.0025 м — ход якоря.

— напряженность магнитного поля в воздушном зазоре.

Отсюда следует что:

F=2kHδδ=4510.3503 А.

Среднее значение магнитной индукции в стали магнитопровода:

Bc=B,*σ= 1,1 Тл.

где σ=1 — коэффициент рассеивания магнитного потока.

По основной кривой намагничивания для низкоуглеродистой стали, находим среднее значение магнитной напряженности Hc в стали магнитопровода.

Hc =600.

Сторона квадрата окна под обмотку возбуждения ЭМК:

где

падение МДС (магнитного напряжения) в стали.Средняя длина витков обмотки ЭМК:

Сечение провода (по меди):

где удельное электрическое сопротивление меди при температуре нагрева 75°С.

Диаметр провода (по меди):

Округляем до стандартного значения из таблицы № 2.

По таблице № 2 также находиться толщина изоляции на одну сторону:

Коэффициент заполнения по меди:

где Ky=0,82 коэффициент укладки.

Число витков W находится по следующей формуле:

Сопротивление обмотки:

Потребляемый ток:

Мощность потерь:

Плотность тока в проводе:

если неравенство не выполняется, следует увеличить k (или уменьшить Вб ).

Это значение удовлетворяет неравенству.

Температура нагрева обмотки:

Поверхность охлаждения ЭМК:

Коэффициент теплопередачи с поверхности обмотки зависит от превышения температуры τ . Выберем τ=90, тогда получаем:

Средняя температура нагрева обмотки:



Библиографическая ссылка на статью:
Гурова Е.Г., Зоригт О., Немерович Е.О., Пушкарёва И.А., Д.М. Герасимова Исследование тяговых характеристик электромагнитов постоянного тока // Онлайн Электрик: Электроэнергетика. Новые технологии, 2012.–URL: http://www.online-electric.ru/articles.php?id=45 (Дата обращения: 29.06.2017)

Библиографическая ссылка на ресурс "Онлайн Электрик":
Алюнов, А.Н. Онлайн Электрик: Интерактивные расчеты систем электроснабжения / А.Н. Алюнов. - Режим доступа: http://online-electric.ru.


____________
Комментарии:






Дистанционые курсы
Повышение квалификации по программе БС-6 "Безопасность строительства и качество устройства электрических сетей и линий связи" (удостоверение гос. образца)
www.online-electric.ru

Профессиональная переподготовка
Дистанционные курсы профессиональной переподготовки по программе «Проектирование, монтаж и эксплуатация систем электроснабжения»
www.online-electric.ru

SaaS, Облачные вычисления, программа расчета, пример расчета, Электроснабжение загородного дома, промышленных предприятий, электроснабжение дома, коттеджа, квартиры, электроснабжение зданий, цеха, города, микрорайона. Проект электроснабжения, электрификация, электрофикация, система электроснабжения, схемы электроснабжения, учебник по электроснабжению, договор электроснабжения, расчет электроснабжения, надежность электроснабжения, категории электроснабжения, промышленное электроснабжение, электрификация сельского хозяйства, проектирование электроснабжения онлайн!
Побелитель Конкурса Электросайт года                  
© ОНЛАЙН ЭЛЕКТРИК: Онлайн расчеты электрических систем Online-electric.ru, 2008-2017
© А.Н. Алюнов, 2008-2017 Свидетельство №16066 от 23.08.2010 года