Расчет трехфазной цепи. Расчет симметричного режима трехфазной цепи, страница 10

Отношение площади квадрата к площади круга (коэффициент обмотки из провода круглого сечения)

Таким образом, площадь обмотки будет больше площади провода в k_OK раз

S_об = S_ПРСk_OK=3362,7 *1,2732395 = 4281,53 мм².

Площадь окна должна быть площади обмотки на 10...20 % больше для каркаса обмотки и послойной изоляции, т.е. с учетом коэффициента заполнения k_З=1,15

S_ок ≥ k_ЗS_об =1,15*4281,53 = 4923,76  мм².

Площадь окна электромагнита (рисунок 2.1)

S_ОКЭМ = [h-e][b-d-c] = (70-30)(50-25-20)= 200 мм².

Обмотка не поместится в окне электромагнита, поскольку S_ОКЭМ< S_об. Необходимо увеличить размеры окна таким образом, чтобы не произошло существенного изменения параметров МЦ.

Таблица 3 – Расчет магнитной цепи (предварительный)

№ пп	Размеры магнитной	цепи ,м	Длина средней линии lcp, м	Площадь сечения S, м кв.	Магнитная индукция B, Тл	Напряжен-ность поля H, А/м	Магнитное напряжение Uм=Н*lcp, A
1	a	0,020	0,0275	0,0006	1,2	296	8,14
2	b	0,050	0,055	0,0004	1,8	6735	370,45
3	c	0,020	0,005	0,0004	1,8	1432394	7161,97
4	d	0,025	0,0125	0,0004	1,8	8842	110,53
5	e	0,030	0,0275	0,0005	1,44	892	24,53
6	f	0,025	0,0125	0,0005	1,44	892	11,15
7	g	0,005	0,005	0,0005	1,44	1145916	5729,58
8	h	0,070	0,055	0,0005	1,44	627	34,46
9	Магнитодвижущая сила (МДС)  Iw, A					13450,81
10	Магнитный поток Ф, Вб					0,00072
11	Допустимая плотность тока δ, А/мм. кв.					4
12	Сечение провода Sпр, мм.кв.					3362,70
13	Площадь обмотки Sоб, мм.кв					4281,53
14	Площадь окна электромагнита Sок эм, мм.кв					200,00
15	Коэффициент заполнения kз					1,15
16	Площадь окна требуемая Sок, мм.кв					4923,76

 2.7 Уточненный расчет электромагнита

Анализ формулы для намагничивающей силы показывает, что целесообразно увеличить те размеры, которые не приведут к ее значительному изменению, т.е. должны остаться неизменными воздушные зазоры. С позиции минимизации материалов оболочки некоторого объема (минимизации отношения поверхности к объему) предпочтительнее шар, куб, параллелепипед, а для минимизации отношения периметра к поверхности – круг, квадрат, прямоугольник.

Поэтому с этой точки зрения (если нет каких-либо иных требований) сечение обмотки должно быть квадратным.

Для того, чтобы обмотка электромагнита поместилась в окне увеличим его длину и ширину до 102 мм (h = 102 мм и b = 102 мм), а величину воздушного зазора оставим прежней.

Результаты расчета магнитной цепи для новых значений геометрических размеров согласно п. 2.4–2.6 приведены в таблице 4.

Параметры обмотки электромагнита .

Длина витка среднего слоя, учитывая

l_вср=4 (b-c)-2(d-a)=4*(102-20)-2(25-20)=318 мм                                                     (1)

Сечение проводов обмотки суммарное

S_ПРС=Iw/δ=9917,3/4=3432,85 мм²                                                                            (2)

Сечение провода с учетом (2)

S_ПР= S_ПРС/w=Iw/δw = 13729,96/(4*1110)=3,09 мм²                                               (3)

Сопротивление одного витка среднего слоя с учетом (4)

R_вср=ρl_вср/S_ПР= ρ[4 (b-c)-2(d-a)]δ/I=0,017*[4*(102-20)-2(25-20)]*4/10=