Реле напряжения. Определение кинематической схемы всего устройства, размеров узлов аппарата, выбор материалов, страница 5

          Между конструкционными размерами катушки и обмоточными данными существуют определенные соотношения, которыми определяется намагничивающая сила обмотки. Катушка должна обеспечивать необходимую намагничивающую силу срабатывания электромагнита, температура ее нагрева должна быть не выше предельно допустимой для принятого класса нагревостойкости изоляции.

          В электромагнитах постоянного тока с обмоткой параллельного включения исходным заданным параметром является сечение обмоточного провода, а число витков выбирается из условий нагрева.  Для обмотки применяем круглый провод, а катушка – цилиндрической формы, намотка – в навал.

          В зависимости от конструктивно-технологического исполнения различают каркасные и бескаркасные катушки. Для электромагнитов наибольшее распространение имеют бескаркасные катушки из-за их простоты, технологичности и хороших характеристик.

          Катушки, наматываемые круглым проводом, как правило, с эмалевой изоляцией, пропитываются лаками, покрываются наружной изоляцией и лакируются. Хорошая механическая и химическая стойкость обеспечивается при инкапсуляции, создающей защитный слой вокруг обмотки [3].

          4.3.1.Размеры, характеризующие пространство, занятое проводниками в продольном сечении электромагнита:

высота и длина обмотки при бескаркасной катушке

 - толщина щечек.

 - технологический припуск по высоте обмотки.

,                      (4.20)

                               (4.21)

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

внутренний диаметр бескаркасной круглой катушки [3]:

                                (4.22)

4.3.3.Определение площади сечения обмотки постоянного тока

Расчет следует проводить для наиболее тяжелого теплового режима, который наступает при максимально возможном напряжении источника питания, а следовательно, при максимальном токе в катушке [1]:

                                (4.23)

 - коэффициенты [1].

4.4.Расчет параллельной обмотки постоянного тока

          4.4.1.Сечение голого (неизолированного) проводника

,                                           (4.24)

где -удельное сопротивление меди:

                                                  (4.25)

где - удельное сопротивление при  ;

 - температурный коэффициент сопротивления, 1/град;

мкОмсм=1,84010^-8 Омм,                                          

-средняя длина витка обмотки для круглой катушки

,                                         (4.26)

          4.4.2.Диаметр голого провода[3]:

                                                    (4.27)

          Для марки обмоточного провода ПЭЛБО - медь выбирается ближайший стандартный диаметр голого провода:

реальное значение сечения голого провода:

                                               (4.28)

-коэффициент заполнения медью продольного сечения обмотки;

-коэффициент укладки проводников [3];

-диаметр изолированного провода

-высота, занимаемая в обмотке слоем с изолированным проводом;

                                                 (4.29)

                                                                                                                                                    (4.30)

4.4.3.Число витков обмотки [1]:

                                                  (4.31)

Сопротивление обмотки в нагретом состоянии [1]:

                                                                              (4.32)

Определяем максимально возможные потери в меди катушки при длительном режиме работы [3]:                                                                                                                                                        

                                               (4.33)

                                                  (4.34)

 

4.4.4.Длина обмоточного провода

                                                                                                              (4.35)