Расчет электромагнита постоянного и переменного тока
Расчет проводимостей рабочего зазора. Вероятные пути потока рассеяния и расчетные формулы для вычисления их проводимостей. Расчет магнитной цепи методом замены ее на электрическую цепь. Определение амплитудного значения МДС катушки электромагнита.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 24.06.2015 |
| Размер файла | 5,6 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
1. Задание
Рассчитать электромагнит постоянного и переменного тока, если заданы следующие данные: напряжение сети U=220В; частота в сети f=50Гц; амплитудное значение магнитного потока при максимальном зазоре ,Вб; геометрические размеры магнитопровода а, м, b, м, L, м (рис.1).
Магнитные проводимости рассеивания в воздушном зазоре при построении тяговой характеристики на переменном и постоянном токе следует определить для шести положений якоря относительно магнитопровода. Воздушный зазор д изменяется в пределах 0< д<1/2L. Магнитопровод электромагнита должен быть выбран шихтованным, марка стали выбирается самостоятельно. При использовании электромагнита на постоянном токе требуется подобрать напряжение питания так, чтобы плотность тока в катушке оставалась равной рассчитанной. Максимальная температура катушки не должна превышать температуру для использованной изоляции выбранного типа провода. Для упрощения анализа тяговые характеристики электромагнита на переменном и постоянном токах построить на одном рисунке.
Рис. 1. Размеры магнитопровода
Таблица с параметрами электромагнита
|
а, м |
b, м |
L, м |
Ф*, Вб |
|
|
0,006 |
0,007 |
0,10 |
11 |
2. Расчёт магнитных проводимостей воздушных промежутков
2.1 Расчёт проводимостей рабочего зазора
Расчет проведем для шести различных значений зазора между якорем и сердечником методом укрупненных трубок потока. С этой целью разобьем поле на несколько стандартных геометрических форм (рис. 2). Все эти элементарные пути потока приведены в (табл. 2), где также расчетные формулы для определения их проводимостей.
Таблица 2
|
№ |
Количество |
Эскиз |
Проводимость |
|
|
1 |
1 |
Параллелепипед |
||
|
2 |
1 |
Полуцилиндр |
||
|
3 |
1 |
Полукольцо |
||
|
4 |
2 |
Полуцилиндр |
||
|
5 |
2 |
Полукольцо |
||
|
6 |
2 |
Сферический квадрант |
||
|
7 |
2 |
Квадрант сферической оболочки |
||
|
8 |
1 |
Четверть цилиндра |
||
|
9 |
1 |
Четверть кольца |
Величины зазоров выбираем в пределах 0<<(1/2) L. Обозначим шесть положений якоря как Используя (табл.2) произведём расчёт магнитных проводимостей указанных воздушных зазоров. Если величины зазоров рассчитывать в сантиметрах, то используемое значение абсолютной магнитной проницаемости Гн/см.
Далее рассчитываем полную проводимость по формуле:
2.2 Расчёт проводимостей рассеяния
Расчёт проводимости рассеяния проводится аналогичным методом. На (рис.3) приведены вероятные пути потока рассеяния.
В (табл. 3) приведены вероятные пути потока рассеяния и расчётные формулы для вычисления их проводимостей.
|
№ |
Количество |
Эскиз |
Проводимость |
|
|
1 |
1 |
Параллелепипед |
||
|
2 |
2 |
Полуцилиндр |
||
|
3 |
3 |
Полукольцо |
Определяем проводимости потока рассеяния:
Проводимость рассеяния рассчитывается по формуле:
электромагнит ток проводимость
3. Расчет электромагнита переменного тока
Расчёт магнитной цепи будет производиться методом замены магнитной цепи соответствующей ей электрической цепью (рис. 4). В качестве материала магнитопровода выбираем холоднокатаную сталь марки 3143. Кривая намагничивания этой стали приведена в приложении 1.
Рис. 4 Электрическая схема замещения электромагнита
3.1 Расчёт амплитудного значения МДС катушки электромагнита
Расчёт проводится для максимального значения воздушного зазора . Значение потока в зазоре возьмем амплитудное, так как в этом случае насыщение магнитной системы максимально.
Расчёт намагничивающей силы производится в соответствии с электрической схемой, изображенной на (рис. 4)
где - значение магнитного потока в зазоре, Вб; - значение магнитного потока в якоре, Вб; - индукция в якоре, Тл; - напряженность магнитного поля в якоре (определяется по кривой намагничивания для рассчитанного значения ), А/м; - средняя длина силовой линии в якоре, м.
Подставляя полученные значения в формулу: определяем падение магнитного потенциала между точками 1 и 1' (рис. 4).
Падение магнитного потенциала между точками 2 и 2':
Где - напряженность магнитного поля на участке 1-2, которая определяется для индукции по кривой намагничивания, А/м;
индукция на участке 1-2, Тл; - поток рассеяния, Вб; - длина участка 1-2, м.
Подставляя полученные значения в формулу: определяем падение магнитного потенциала между точками 2 и 2'.
Падение магнитного потенциала между точками 3 и 3':
Где - напряженность магнитного поля на участке 2-3, которая определяется для индукции по кривой намагничивания, А/м; - значение магнитной индукции на участке 2-3, Тл; - поток рассеяния, Вб; - амплитудное значение магнитного потока, создаваемого катушкой, Вб; - длина участка 2-3, м.
Подставляя полученные значения в формулу: определим падение магнитного потенциала между точками 3 и 3'.
Амплитудное значение МДС катушки электромагнита (А) определим по формуле:
.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Разработка схемы замещения магнитной цепи. Расчет проводимостей и сопротивлений воздушных зазоров, проводимости потока рассеяния. Вычисление построение кривых намагничивания магнитной системы электромагнита, тяговой характеристики электромагнита.
курсовая работа [358,2 K], добавлен 19.06.2011Поверочный расчет катушки электромагнита постоянного тока на нагрев. Построение схемы замещения магнитной цепи. Магнитные проводимости рабочих и нерабочих воздушных зазоров, проводимость потока рассеяния. Определение намагничивающей силы катушки магнита.
контрольная работа [413,9 K], добавлен 20.09.2014Определение тягового усилия электромагнита. Расчет неразветвленной магнитной цепи. Вычисление тока в катушке, необходимого для создания заданного магнитного потока в воздушном зазоре магнитной цепи. Определение индуктивности катушки электромагнита.
презентация [716,0 K], добавлен 22.09.2013Расчет магнитных проводимостей, потоков и падений напряжения на участках электромагнита при начальном, среднем и конечном положении якоря. Определение повышения установившейся температуры обмотки электромагнита над температурой окружающего воздуха.
курсовая работа [741,0 K], добавлен 28.03.2015Определение и обоснование геометрических размеров проектируемого электромагнита. Расчет параметров магнитной цепи, коэффициента возврата. Расчет статических и динамической тяговых характеристик, а также времени срабатывания устройства и обмотки.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 14.12.2014Расчет неразветвленной магнитной цепи. Определение суммы падений магнитного напряжения вдоль магнитной цепи. Алгоритм выполненного расчета магнитной цепи по варианту "прямая задача". Определение величины магнитного потока. Тяговые усилия электромагнита.
презентация [716,0 K], добавлен 25.07.2013Расчет и экспериментальное определение магнитных проводимостей воздушных промежутков. Расчет магнитной цепи электромагнитов постоянного тока, обмоточных данных. Тяговые и механические характеристики электромагнитов постоянного и переменного тока.
курс лекций [5,5 M], добавлен 25.10.2009Теоретические положения расчета динамики электромагнитов постоянного тока. Схемы включения электромагнита, уравнение динамики и время трогания электромагнита постоянного тока при разнообразных схемах включения электромагнита, проверка теории расчетами.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 23.11.2010Расчёт катушки на заданную МДС. Расчёт магнитной цепи методом коэффициентов рассеяния. Расчёт магнитной суммарной проводимости. Расчет удельной магнитной проводимости и коэффициентов рассеяния. Определение времени срабатывания, трогания, движения.
курсовая работа [189,6 K], добавлен 30.01.2008Расчет слаботочных контактов и электромагнита. Определение основных размеров и параметров электромагнита, магнитопровода и катушки. Вычисление и приведение действующих сил. Расчет параметров пружин. Согласование тяговой и механической характеристик.
курсовая работа [121,3 K], добавлен 04.09.2012Расчет трехфазной цепи с несимметричной нагрузкой. Определение тягового усилия электромагнита. Магнитные цепи с постоянными магнитодвижущими силами. Расчет неразветвленной магнитной цепи. Свойства ферромагнитных материалов. Фазные и линейные токи.
презентация [1,6 M], добавлен 22.09.2013Расчет параметров цепи постоянного тока методом уравнений Кирхгофа, и узловых напряжений. Расчет баланса мощностей. Построение потенциальной диаграммы. Сравнение результатов вычислений. Расчет параметров цепи переменного тока методом комплексных амплитуд.
курсовая работа [682,1 K], добавлен 14.04.2015Преобразование источника тока в эквивалентный ему источник. Расчет собственного сопротивления контуров и сопротивления, находящиеся на границе. Расчет методом узловых потенциалов. Составление расширенной матрицы, состоящей из проводимостей и токов.
контрольная работа [45,4 K], добавлен 22.11.2010Расчет разветвленной цепи постоянного тока с одним или несколькими источниками энергии и разветвленной цепи синусоидального переменного тока. Построение векторной диаграммы по значениям токов и напряжений. Расчет трехфазной цепи переменного тока.
контрольная работа [287,5 K], добавлен 14.11.2010Расчет токов во всех ветвях электрической цепи методом применения правил Кирхгофа и методом узловых потенциалов. Составление уравнения баланса мощностей. Расчет электрической цепи переменного синусоидального тока. Действующее значение напряжения.
контрольная работа [783,5 K], добавлен 05.07.2014Расчет трехфазной цепи с несимметричной нагрузкой (звезда). Определение активной, реактивной и полной мощности, потребляемой цепью. Расчет тягового усилия электромагнита. Магнитные цепи с постоянными магнитодвижущими силами. Алгоритм расчета цепи.
презентация [1,6 M], добавлен 25.07.2013Расчет линейной электрической цепи постоянного тока с использованием законов Кирхгофа, методом контурных токов, узловых. Расчет баланса мощностей цепи. Определение параметров однофазной линейной электрической цепи переменного тока и их значений.
курсовая работа [148,1 K], добавлен 27.03.2016Расчет обмоточных данных и размеров катушки электромагнита при постоянном и переменном токе. Магнитная индукция в сердечнике, якоре и ярме. Напряженность поля в якоре, ярме и сердечнике электромагнита по кривой намагничивания. Число витков и ток катушки.
лабораторная работа [929,4 K], добавлен 12.01.2010Специфические особенности расчета цепи постоянного тока классическим методом. Характеристика и расчет цепи постоянного тока операторным методом. Сравнительный анализ результатов произведенных расчетов. Особенности расчета цепи синусоидального тока.
реферат [863,1 K], добавлен 30.08.2012Расчёт электромагнита электрического аппарата. Выбор его параметров и безразмерных коэффициентов. Конструктивные параметры магнитопровода. Разработка конструкции электромагнита. Определение основных параметров, теплового режима и весовых показателей.
реферат [1,6 M], добавлен 04.09.2012
