Расчет контактора переменного тока, страница 5

где  - толщина щёчек, при проектировании можно принять: при каркасной намотке ;

Принимаем  = ,

Тогда

;

;

4.3.2. Размеры характеризующие пространство, занятое проводниками в поперечном сечении электромагнита:

·  внутренние размеры каркасной катушки прямоугольной формы:

;

4.4. Разработка эскиза электромагнита :

Рис.2. Эскиз электромагнита Ш-образной формы переменного тока.

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ И ПРИВИДЕНИЕ ДЕЙСТВУЮЩИХ СИЛ

5.1. Действующие силы – движущие и противодействующие

Движение механизма аппарата может рассматриваться как движение по определенной траектории материальной точки, к которой приводятся все действующие силы как движущие, так и силы сопротивления движению. Наглядное и точное представление о передаче и преобразовании движения звеньями механизма дает кинематическая схема.

Кинематическая схема строится для наиболее характерных положений цикла движения механизма, в том числе для двух крайних – включенного и отключенного положений аппарата.

С учетом вышесказанного строится кинематическая схема аппарата (Рис.2)

Рис.3 Кинематическая схема.

Р, П – раствор и провал контактов; - воздушный рабочий зазор электромагнита;, , ,  - сила контактной и возвратной пружины, электромагнита и силы тяжести подвижных частей.

5.2. Расчёт пружин

Цилиндрические  винтовые пружины, витые из стальной углеродистой  проволоки или прутка, в зависимости от их размеров могут развивать усилия, измеряемые от граммов до тонн, широко применяются в больших и малых аппаратах.

На основании теории деформации винтовой пружины, навитой из проволоки или прутка круглого сечения ( предел выносливости углеродистой пружинной проволоки ) и воспринимающей осевую сжимающую или растягивающую нагрузку, производится расчёт следующих величин.

5.2.1. Допускаемое напряжение на скручивание:

,                                                                                  (5.1)

где  - осевая сжимающая или растягивающая  сила, которую должна развивать пружина.

,

с – индекс пружины, характеризует кривизну витка, определяющую концентрацию напряжений в материале изменяется в пределах , принимаем

 - диаметр проволоки пружины:

                                                                         (5.2)

;

Тогда ;

прогиб пружины

,                                                        (5.3)

где  - модуль упругости сдвига при кручении; у углеродистой пружинной проволоки  ;

 число рабочих витков пружины (при поджатых подшлифованных витках пружины сжатия полное дополнительное число витков принимается равным )

На данном этапе расчета число витков пружины можно определить как:

 витка;

Тогда  витка;

В итоге ;

5.2.2. Число витков пружины:

 витка;

5.2.3. Шаг пружины растяжения и сжатия:

;

;

5.2.4. Свободная длина пружины растяжения и сжатия:

;

;

6. ПОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЁТ ЭЛЕКТРОМАГНИТА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА.

6.1. Составление схемы замещения (Рис.3):

Рис. 4. Схема замещения электромагнита переменного тока Ш-образной формы.

6.2. Определение магнитных проводимостей участков цепи:

6.2.1. Магнитные проводимости воздушных зазоров и промежутков – путей потоков рассеяния:

,                                                                           (6.1)

здесь  - магнитная проводимость воздушных зазоров и промежутков параллельных

плоскостей ( без учета краевого потока);

 - магнитная проводимость воздушных зазоров и промежутков;

 - магнитная проводимость воздушных зазоров и промежутков;

;

;

,

где ,

Тогда ;

;

6.2.2. Удельная магнитная проводимость рассеяния при распределенной по сердечнику  намагничивающей силы, отнесенная к единице длины участка:

;                                                          (6.2)

6.2.3. Расчет магнитной проводимости рабочих воздушных зазоров и первая производная этой проводимости:

,                                              (6.3)

здесь ;

,

где  ;

;

Тогда ;

;

Производная проводимости:

;

6.3. Определение коэффициента рассеяния при отпущенном якоре без учета сопротивления экрана:

6.3.1. Коэффициент рассеяния:

При  при притянутом якоре обычно

6.3.2. Коэффициент рассеяния :

При  при отпущенном якоре

,                                                                                               (6.4)