Расчет токового реле (номинальный ток катушки - 240 А, номинальное напряжение коммутирующей цепи - 80 В), страница 2

Геометрический показатель для электромагнитов постоянного тока

, где  - начальное усилие притяжения электромагнита, Н; - величина рабочего воздушного зазора при отпущенном якоре, м.

Здесь Н, м

кгс^0.5/см.

Величину магнитной индукции в рабочем зазоре  выбираем в зависимости от величины геометрического показателя Г по графической зависимости рис. 6 в [2].

=0.225 Тл.

3.3  Определение основных размеров и параметров электромагнита

Площадь торца сердечника

, где  - начальное усилие притяжения электромагнита,  - магнитная индукция в рабочем зазоре.

Здесь , =0.225 Тл.

м².

Диаметр торца сердечника

, где S_с – площадь торца сердечника.

Здесь  м²

м.

Намагничивающая сила, приходящаяся на один рабочий зазор

, где  - магнитная индукция в рабочем зазоре;- величина рабочего воздушного зазора при отпущенном якоре; - магнитная проницаемость воздуха.

Здесь =0.225 Тл, м, Г/м

А.

Общая намагничивающая сила срабатывания

, где - намагничивающая сила, приходящаяся на один рабочий зазор.

Здесь А

А.

Общая номинальная намагничивающая сила срабатывания

, где - общая намагничивающая сила срабатывания; I_н. – номинальный ток катушки; I_срб. – ток срабатывая.

Здесь А, I_н.=240А, I_срб.=240А

А.

Площадь поперечного сечения обмотки

, где  и - длина и толщина обмоточного пространства; - общая номинальная намагничивающая сила срабатывания; - коэффициент перегрузки по току; - плотность тока, соответствующая ее номинальному параметру; - коэффициент заполнения обмоточного пространства.

Здесь А, , А/м²,

м².

Рекомендуемое отношение . Принимаем м, м.

3.4  Определение размеров частей магнитопровода и катушки. Разработка эскиза.

Размер выступающей части сердечника

где - диаметр торца сердечника.

Здесь м

м.

Принимаем бескаркасную катушку.

Длина катушки

, где - длина обмоточного пространства; - толщина торцевых изоляционных шайб.

Здесь м, м.

 м.

Длина сердечника

, где - длина катушки;  - размер выступающей части сердечника.

Здесь  м, м

м.

Внутренний диаметр обмотки

, где - диаметр торца сердечника; - толщина внутренней изоляции.

Здесь м, м

м.

Принимаем толщину наружной изоляции катушки м.

Принимаем сечение скобы м² не менее сечения сердечника.

Ширину скобы  целесообразно принимать близкой к наружному диаметру катушки , т.е. м.

Сечение якоря

, где S_с – площадь торца сердечника.

Здесь  м²

м²

Целесообразно принять ширину якоря м, чтобы он несколько выступал за сердечник.

Выберем величины нерабочих воздушных зазоров. Примем величину зазора «отлипания» м, а величину зазора в месте сочленения сердечника и скобы м.

Величина зазора между якорем и скобой

.

Задаваясь некоторыми величинами рабочего воздушного зазора произведем расчет. Результаты расчета сведем в табл. 3.4.1

Таблица 3.4.1 Величины воздушных зазоров магнитопровода

На основе произведенных расчетов строим эскиз электромагнита (рис. А.1)

4  Проверочный расчет электромагнита

4.1  Расчет магнитных проводимостей воздушных зазоров и промежутков потока рассеяния. Определение суммарной проводимости и производной проводимости рабочих зазоров

Проводимость воздушного зазора

, где - диаметр торца сердечника; - рабочий воздушный зазор; - величина выступающей части сердечника.

;

где - величина рабочего воздушного зазора при притянутом якоре.

Здесь м, м, м, м, м.

Произведем расчет для разных значений воздушного зазора и занесем результаты в табл. 4.1.1

Таблица 4.1.1 Проводимости воздушных зазоров

Проводимость воздушного зазора между скобой и якорем при спущенном якоре

, где - магнитная проницаемость воздуха;  и - длина и ширина скобы якоря;  - величина зазора между якорем и скобой.

Здесь Г/м, м, м,

Произведем расчет для нескольких значений  и результаты занесем в тебл.4.1.1.

Проводимость зазора в месте сочленения сердечника и скобы

, где - магнитная проницаемость воздуха, - величину зазора в месте сочленения сердечника и скобы, - толщина скобы, - радиус