Загрузил Игорь Сухоплюев

Kontrolnaya primer

реклама
Контрольная работа
по дисциплине
"Электрические и электронные аппараты"
Выполнил: студент гр. ________
________________________
Проверил: доцент, к.т.н.
Насибуллин Р.Т.
Исходные данные: рис. 1.3, вариант ххх
-3
d := 36 10
-3
l0 := 67 10
-3
a := 3.0  10
-3
н := 15 10
-3
D1 := 64 10
-3
lя := 69 10
-3
l1 := 1.8  10
-3
-3
D2 := 70 10
-3
lст := 32 10
-3
l2 := 0.08 10
-3
к := 0.6  10
h := 10.4 10
Uпит := 24
B н := 0.82
1
Решение:
Проводимость рабочего воздушного зазора
Проводимость рабочего воздушного зазора с учетом выпучивания
-7
0 := 4   10
Gдов( ) :=
  d2

+ 0.58 d
 4

0
при
н = 0.015
-7
Gдовн := Gдов( н) = 1.1151  10
-3
при
н1 := 10 10
-7
Gдовн1 := Gдов( н1) = 1.5415  10
-3
при
н2 := 5  10
-7
Gдовн2 := Gдов( н2) = 2.8206  10
-4
при
к = 6  10
-6
Gдовк := Gдов( к) = 2.1581  10
Проводимость боковых граней
G ( xi , i) :=
при
0
xi d
0.22 i + 0.4  xi
2 h
xн :=
-
н
2
-4
= -8.7915  10
-8
G x := G ( xн , н) = -1.349  10
при
xн1 :=
2 h
н1
-
2
-3
= 1.6208  10
-8
G x1 := G ( xн1 , н1) = 2.5743  10
при
xн2 :=
2 h
н2
-
2
-3
= 4.1208  10
-8
G x2 := G ( xн2 , н2) = 6.7831  10
при
xк :=
2 h
-
к
2
-3
= 6.3208  10
-7
G xк := G ( xк , к) = 1.0749  10
2
Полная проводимость рабочего воздушного зазора
-8
G н := Gдовн + G x = 9.8022  10
-7
G н1 := Gдовн1 + G x1 = 1.7989  10
-7
G н2 := Gдовн2 + G x2 = 3.4989  10
-6
G к := Gдовк + G xк = 2.2656  10
Удельная проводимость рассеяния
gs :=
0
2
-5
= 1.1874  10
D2 
ln

 d
-7
Gs := gs  l0 = 7.9553  10
Проводимость паразитных воздушных зазоров
Gl1 :=
0
Gl2 :=
0
( d + l1)   2  a
l1
-7
= 4.9743  10
(D22 - D12)
4l2
-6
= 9.919  10
Коэффициенты рассеяния
lя2 := l0 - lст - н = 0.02
На участке якоря
x1 := 0
 lя2 - x1   gs x1


2 

Gx1 := 1 +
=1
l0 G н
x2 := 0.5  lя2 = 0.01
 lя2 - x2   gs x2


2 

Gx2 := 1 +
= 1.2712
l0 G н
x3 := lя2 = 0.02
 lя2 - x3   gs x3


2 

Gx3 := 1 +
= 1.3616
l0 G н
На участке стопа
y1 := 0
3
 lст - y1   gs y1


2 

Gy1 := 1 +
=1
l0 G н
y2 := lст = 0.032
 lст - y2   gs y2


2 

Gy2 := 1 +
= 1.9257
l0 G н
Расчет магнитной цепи по коэффициентам рассеяния
Расчет магнитных потоков
н := B н
 ( d)
2
4
-4
= 8.3466  10
-4
1 :=
н Gx1 = 8.3466  10
2 :=
н Gx2 = 1.061  10
3 :=
н Gx3 = 1.1365  10
l1 :=
3 = 1.1365  10
4 :=
н Gy1 = 8.3466  10
5 :=
н Gy2 = 1.6073  10
l2в :=
3 = 1.1365  10
l2н :=
5 = 1.6073  10
-3
-3
-3
-4
-3
-3
-3
Расчет индукции и напряжения
На участке якоря Н находим по кривой намагничивания
Sя :=
 ( d)
2
4
-3
= 1.0179  10
Bст1 := B н = 0.82
Hст1 := 255
Bст2 :=
2
Sя
= 1.0424
Нст2 := 350
Bст3 :=
3
Sя
= 1.1165
Нст3 := 400
На участке стопа
Bст4 := B н = 0.82
4
Hст4 := 255
В крышке
3
Bкр :=
= 1.6273
( d + h + a)  1.5  a
Hкр := 3800
В основании
5
Bосн :=
D2

2
= 4.8725
a
Hосн := 7400
В кожухе
2 4
Bk1 :=
(D2
2
- D1 )
= 1.6802
2
Hk1 := 4000
14
Bk2 :=
= 1.3218
2
D2 - ( D2 - 2 a)2
Hk234 := 560
Падения магнитного потенциала
на участках магнитной цепи
На рабочем зазоре
wI :=
1
3
G н
= 8.515  10
В паразитном зазоре
wIl1 :=
wIl2в :=
wIl2н :=
3
Gl1
3
= 2.2847  10
l2в
Gl2
l2н
Gl2
= 114.5747
= 162.0405
В якоре
wIя1 := Hст1 
wIя2 := Нст2 
wIя3 := Нст3 
lя2
2
lя2
2
lя2
2
= 2.55
= 3.5
=4
5
В основании
wIосн := Hосн
D2
2
= 259
В стопе
wIст := Hст4  lст = 8.16
В кожухе
wIk1 := Hk1
lя2
2
wIk2 := Hk234
= 40
lя2
= 5.6
2
В крышке
wIкр := Hкр
( D2 - d - 2l1)
2
= 57.76
4
Q_зазор := wI + wIl1 + wIl2в + wIl2н = 1.1076  10
Q_материал := wIя1 + wIя2 + wIя3 + wIосн + wIст + wIk1 + wIk2 + wIкр = 380.57
Результирующая необходимая магнитная сила катушки
4
Q_маг := Q_зазор + Q_материал = 1.1457  10
Расчёт обмотки электромагнита
Удельное сопротивление материала обмотки
pu := 0.0162  ( 1 + 0.0041 40) = 0.0189
Ом  мм
2
м
Обмоточное окно катушки
hk := h = 0.0104
lk := l0 = 0.067
-4
Sk := hk lk = 6.968  10
lср :=
( d + h) = 0.1458
Диаметр голого провода
dг :=
4pu lср
Принимаем
Q_маг
 Uпит
= 1.2926
-3
dгол := 1.32 10
мм
-3
dиз := 1.4  10
Kзм := 0.69
Число витков в обмотке
w := lk hk 4 
Kзм
= 351.3334
2
 dгол
6
Сопротивление обмотки
-6
4  pu w lср 10
Rоб :=
 ( dгол)
Ом
= 0.7057
2
Проверка
wIt :=
w Uпит
4
= 1.1948  10
Rоб
wIt > Q_маг
Определение превышения установившейся температуры
обмотки над температурой окружающего воздуха
Охлаждающая поверхность обмотки
Sохл :=
( d + 2  h)  l0 + 1.1   d l0 = 0.0203
2
м
Мощность обмотки
Pк :=
Uпит
2
Вт
= 816.2156
Rоб
Превышение установочной температуры
Kt := 14
y :=
Pк
3
Kt Sохл
= 2.8733  10
доп := 105 - 40 = 65
Так как имеется превышение установившейся температуры над температурой окружающего воздуха
для провода марки ПЭВ1, то определим время работы электромагнита в кратковременном режиме
Объем меди катушки
2
 dгол
Vмед := w
4
-5
 lср = 7.0085  10
pмед := 8.93
Масса меди катушки
-4
M := pмед  Vмед = 6.2586  10
Постоянная нагрева катушки
Tнаг :=
390 M
Kt Sохл
= 0.8592
Допустимая продолжительность включения катушки в кратковременном режиме
tp := Tнаг ln

y
 = 0.0197

y - доп 
7
Определение времени трогания электромагнита
Эквивалентная проводимость электромагнита
Gэкв := G н + Gl1 
(lя2 3 + lст 3) 10- 6 = 9.8022  10- 8
2
2 l0
2
Tm :=
w  Gэкв
= 0.0171
Rоб
Установившийся ток
Iy :=
Uпит
Rоб
= 34.009
Ток трогания
Iтр :=
Q_маг
w
= 32.6096
Время трогания
Iy
tтр := Tm ln
 = 0.0547

 Iy - Iтр 
Коэффициент запаса
Kз :=
Iy
Iтр
= 1.0429
Расчет тяговой характеристки электромагнита
Сила тяги электромагнита
2
dG ( ) :=
4
при

0 d
Fэн ( dG i) := 0.5  ( wI ) dG i + gs  
2

2
lя2 
2

 l0  
0 := н = 0.015
-6
dG 0 := dG ( н) = 5.6849  10
Fэн0 := Fэн( dG 0 ) = 244.4471
при
-3
1 := 12 10
-6
dG 1 := dG ( 1) = 8.8826  10
Fэн1 := Fэн( dG 1 ) = 360.3735
при
-3
2 := 9  10
-5
dG 2 := dG ( 2) = 1.5791  10
Fэн2 := Fэн( dG 2 ) = 610.8317
8
при
-3
3 := 5  10
-5
dG 3 := dG ( 3) = 5.1164  10
3
Fэн3 := Fэн( dG 3 ) = 1.8932  10
при
-3
4 := 2.5  10
-4
dG 4 := dG ( 4) = 2.0466  10
3
Fэн4 := Fэн( dG 4 ) = 7.4576  10
при
-3
5 := 1.5  10
-4
dG 5 := dG ( 5) = 5.6849  10
4
Fэн5 := Fэн( dG 5 ) = 2.0647  10
при
-3
6 := 1  10
-3
dG 6 := dG ( 6) = 1.2791  10
4
Fэн6 := Fэн( dG 6 ) = 4.6409  10
при
-3
7 := 0.6  10
-3
dG 7 := dG ( 7) = 3.5531  10
5
Fэн7 := Fэн( dG 7 ) = 1.2885  10





ТягХар := 





0 Fэн0 


Fэн2 
Fэн3 

Fэн4

Fэн5 
Fэн6 

Fэн7 
1 Fэн1
2
3
4
5
6
7
9
5
1.5 10
5
1 10
 1
ТягХар
4
5 10
0
0
-3
5 10
0.01
0.015
 0
ТягХар
10
Скачать