Реле напряжения. Определение кинематической схемы всего устройства, размеров узлов аппарата, выбор материалов, страница 4

4.2.Определение  размеров элементов магнитопровода и обмоточного пространства.

4.2.1.Площадь сечения сердечника.

При равномерном магнитном поле на основании уравнения электромагнитной силы Максвелла площадь сечения сердечника равна [2]:

,                                         (4.1)

где =4-магнитная проницаемость воздуха,

-расчетная электромагнитная сила, при которой электромагнит срабатывает, принимается равный начальный противодействующей силе, приведенной к рабочему воздушному зазору,

 - индукция в рабочем зазоре при отпущенном якоре.

        

          4.2.3.Определение диаметра  круглого сердечника [2]

м                                                     (4.2)

 м.

4.2.4.Определение величины намагничивающей силы обмотки электромагнита постоянного тока

Размеры катушки полностью зависят от величины намагничивающей силы _об.срб., необходимой для срабатывания электромагнита, которую обмотка должна создавать [4]:

 А                               (4.3)

где  - величина рабочего зазора, м.

 А.

          4.2.4.1.Для катушки параллельного включения н.с. обмотки [4]:

                                               (4.4)

          4.2.5.Определение площади продольного сечения  обмоточного пространства  [2]:

 ,                                       (4.5)

где к_з.об – коэффициент заполнения обмоточного пространства,      к_з.об.=к_фк_нк_и=

j -  плотность тока в проводниках обмотки, ограниченная температурой нагрева j=,

к_п.т. – коэффициент перегрузки по току (при длительном режиме к_п.т. =1) .

 

     4.2.6.Высота и длина обмоточного пространства [4]:

,                                                 (4.6)

-относительная длина обмоточного пространства

 

,                                                   (4.7)

 

     4.2.7.Сечение ярма и якоря [1]:

,                                                 (4.8)

где - индукция в стали ярма магнитопровода, Тл.

 

,                                                        (4.9)

где - индукция в стали якоря магнитопровода, Тл.

 

      4.2.8.Высота ярма и якоря[4]:

                                                     (4.10)

 

,                                                       (4.11)

4.2.9.Длина сердечника[3]:

В электромагнитах с полюсными наконечниками  длина сердечника вычисляется по формуле:

 ,                                                (4.12)

где  - высота полюсного наконечника, м. м.

4.2.10.Внутренний и наружный диаметры цилиндрических катушек[1]:

                     (4.13)

 - толщина корпусной изоляции катушки, м.

4.2.11.Длина катушки [4]:

,                                              (4.14)

4.2.12.Площадь наружной поверхности катушки цилиндрической формы[4]:

,                                      (4.15)

4.2.13.Площадь торцевой поверхности катушки цилиндрической формы[3]:

                             (4.16)

4.2.14. Площадь внутренней поверхности катушки цилиндрической формы [1]:

,                                     (4.17)

4.2.15.Сечение скобы принимается равной сечению сердечника [3] , а ширину скобы целесообразно принимать близкой к наружному диаметру катушки .

4.2.16.Выбор величины нерабочих воздушных зазоров и определение их расчетных площадей [3]:

                                        (4.18)

     К нерабочим воздушным зазорам электромагнитов относятся: зазор между плоским якорем и скобой. За расчетные величины принимаются зазоры в середине скобы вместе расположения средней линии магнитного потока. Зазор вместе сочленения сердечника и скобы зависит от конструкции: нами выбран цилиндрический зазор, длина которого при наличии гайки равна толщине скобы [3]:

                                                (4.19)

4.3.Определение конструкционных размеров и обмоточных данных катушки