Ознакомление с этапами проектирования и методами расчета элементов САР и САУ, с этапами расчета потенциометрических датчиков перемещений. Расчет статической характеристики индуктивных датчиков линейных перемещений. Расчет элементов гидро-, пневмосистем. Выбор и расчет измерителей параметров жидких сред, страница 5

Расчет ВАХ терморезисторов производится по температурной характеристике терморезистора: .

Для ПТР: , для ТПС . 

Уравнение теплового баланса:

ПТР: .                  ТПС:       

Если перегрев велик, то ВАХ резко нелинейна.

Расчет статических характеристик датчиков и реле на терморезисторах сводится к расчету рассмотренных схем.

Если терморезисторы нагружены малым током, их можно рассматривать как линейные сопротивления.

Если диапазоны изменения токов большие, ВАХ резко нелинейные, расчет усложняется.

На основании закона Кирхгофа для простейшей нереверсивной схемы:

 , ,   

              

Для расчета электрических цепей с нелинейными резисторами целесообразно воспользоваться графическими методами.

Расчет электромагнитных устройств. Классификация электромагнитов. Основным элементом этих устройств является электромагнит, основными частями которого являются сердечник, подвижное звено и обмотка. В зависимости от способа создания магнитного потока и характера действующей намагничивающей силы (н.с.) все электромагниты подразделяются на: 1)электромагниты постоянного тока нейтральные; 2)электромагниты постоянного тока поляризованные; 3)электромагниты переменного тока.

Расчетные характеристики электромагнита.

Основные характеристики электромагнитов определяются по уравнениям рабочего процесса. Это уравнения электрической цепи обмотки электромагнита, характеристики намагничивания, силы электромагнитного притяжения, движения, нагрева и охлаждения. Наиболее общими являются динамические характеристики, которые учитывают изменения н.с. электромагнита в процессе его срабатывания за счет действия самоиндукции и движения, а также трение, демпфирование и инерцию подвижных частей. Во многих случаях ограничиваются рассмотрением статических характеристик, считая, что ток в обмотке неизменен и равен, например, току срабатывания. Важнейшими характеристиками электромагнита, которые позволяют установить его пригодность к определенным условиям работы, являются:

1)тяговая характеристика (статическая), представляющая собой зависимость электромагнитной силы от положения якоря или рабочего зазора d для различных постоянных значений напряжения, подведенного к обмотке, или тока в обмотке F_т=f(d) при U=const или при I=const;

2)механическая характеристика, представляющая собой зависимость противодействующих сил (приведенных к точке приложения F_т) от величины рабочего зазора d  F_м =f(d). Сопоставление F_т и F_м дает возможность сделать вывод о работоспособности электромагнита;

3)нагрузочная характеристика, связывающая значение электромагнитной силы и величину напряжения, подведенного к обмотке, или тока в ней при фиксированном положении якоря F_т=f(U) или F_т=f(I) для d=const;

4)условная полезная работа, определяемая как произведение электромагнитной силы, соответствующей начальному рабочему зазору, на величину хода якоря W_пу=F_н(d_н-d_к) при I=const;

5)механическая эффективность – относительная величина условной полезной работы по сравнению с максимально возможной (необходимо, чтобы величина d_н соответствовала максимальному значению W_пу);

6)время срабатывания электромагнита, представляющее собой временной интервал от момента подачи сигнала на обмотку до перехода якоря в его конечное положение t_ср=f(F_нм) при U=const;

7)характеристика нагрева, представляющая собой зависимость температуры нагрева обмотки от продолжительности включенного состояния Q_обм=f(t);

8)показатель добротности электромагнита D=G_эм/W_пу=f(d);

9)показатель экономичности Э=Р/W_пу=f(d).

Также к важным характеристикам относят потребляемую мощность, коэффициент запаса, параметр срабатывания, параметр отпускания, коэффициент возврата.

Считают, что обмотка равномерно распределена по длине сердечника и потоки рассеяния характеризуются равномерно распределенной проводимостью между сердечником и корпусом. Особенностями расчета магнитных цепей переменного тока является учет экранирующих витков, магнитного сопротивления стали, потерь в стали.

Расчет обмотки состоит в определении диаметра провода d, числа витков W, сопротивления обмотки R, коэффициента заполнения катушки f_к, коэффициента заполнения обмотки f_о, коэффициента укладки f_у и максимально допустимой температуры нагрева.