ВУЗ: Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М.Кирова
Категория: Методичка
Дисциплина: Технические измерения и приборы
Добавлен: 15.11.2018
Просмотров: 3016
Скачиваний: 18
Рис. 1.2. Габаритные размеры индуктивного преобразователя
Данные для расчета выбрать из
табл. 1.1.
Номер варианта определяет-
ся по номеру зачетной книжки.
Таблица 1.1
Исходные данные
Последняя
цифра
шифра
Диапазон
измерения Δδ
a = f = t = b
Предпоследняя
цифра
шифра
с
h
мм
мм
мм
мм
1
2
3
4
5
6
0
0,1
4,0
0
16
20
1
0,2
4,5
1
17
21
2
0,3
5,0
2
18
22
3
0,4
5,5
3
19
23
4
0,5
6,0
4
20
24
5
0,6
6,0
5
20
24
6
0,7
5,5
6
19
23
7
0,8
5,0
7
18
22
8
0,9
4,5
8
17
21
9
1,0
4,0
9
16
20
Примечание. Последняя и предпоследняя цифры шифра принимаются по послед-
ней и предпоследней цифрам зачетной книжки студента соответственно. Например,
номер зачетной книжки 236538. Таким образом, для данного варианта необходимо рас-
считать преобразователь со следующими исходными данными:
‒ диапазон измерения Δδ = 0,9 мм;
‒
a = f = t = b
= 4,5 мм;
‒ с =19 мм;
‒ h = 23 мм.
Расчет индуктивного преобразователя с Ш-образным
сердечником и плоским якорем
1. Исходя из габаритных размеров индуктивного преобразователя по
известной площади окна магнитопровода с учетом каркаса определяем
число витков катушки W:
2
o
π
4
d
Q
f
W
=
,
где d – диаметр провода катушки преобразователя; рекомендуется катушку
наматывать проводом высокого качества (марок ПЭЛШО, ПЭВ-2 и др.). В
табл. 1.2
приведены данные этих проводов; f
o
–
коэффициент заполнения:
для провода марки ПЭВ-2 f
o
= 0,55, для провода марки ПЭЛШО f
o
= 0,50; Q
–
площадь, занимаемая обмоткой катушки; толщина стенок каркаса
1,0…
1,5 мм; зазор между поверхностью катушки и сердечником 2,0…3,0
мм.
Тогда,
Q = [
с – (1…1,5) – (2…3)] · [h – f – 2 · (l…1,5)].
Таблица 1.2
Сортимент эмалированных проводов
q
мм
2
0,00283
0,00385
0,00502
0,00687
0,00785
0,00950
0,0113
0,0132
0,00158
d,
мм
ПЭВ-2
0,09
0,10
0,11
0,12
0,13
0,14
0,13
0,16
0,17
ПЭЛШО
0,13
0,14
0,15
0,16 0,175 0,185 0,195 0,205 0,215
7
2. По заданному диапазону измерения Δδ выбираем начальный зазор
δ
о
из условия
.
2
,
0
...
15
,
0
δ
Δδ
о
=
3. Для уменьшения влияния изменения характеристик магнитного ма-
териала на параметры катушек; индукцию В в магнитопроводе выбираем
из условия В = 0,2…0,6 Т. При такой индукции магнитная проницаемость
сталей Э12, Э21, Э31, Э4Л максимальна, что обеспечивает высокую ста-
бильность характеристик.
4. Определяем магнитное сопротивление магнитопровода R
м∑
. Для
расчета магнитной цепи составляем схему замещения
(рис. 1.3).
Так как
цепь симметрична, условно принимаем, что сопротивление среднего сер-
дечника состоит из двух равных, параллельно включенных магнитных со-
противлений z
м II
и двух равных сопротивлений воздушных зазоров R
δ II
.
Магнитное сопротивление одной из половин магнитопровода равно сумме
сопротивлений воздушных зазоров R
δ I
+ R
δ IV
и магнитных сопротивлений
участков цепи z
м I
+ z
м IV
:
м
R′
= z
м I
+ z
м II
+ z
м III
+ z
м IV
+ R
δ II
+ R
δ IV
.
Рис. 1.3. Схема замещения магнитной цепи
8
Для упрощения расчета из-за малости величины сопротивления сер-
дечников пренебрегаем:
Σ
′
м
R
= R
δ II
+ R
δ IV
.
(1.1)
Суммарное магнитное сопротивление всей цепи равно
2
м
м
Σ
Σ
′
=
R
R
.
(1.2)
Общий магнитный поток
Ф
∑
=
Ф
1
+ Ф
2
.
При расчете обычно пользуются не сопротивлением, а величиной про-
водимости воздушных зазоров. Поскольку магнитное поле в зазоре не яв-
ляется плоскопараллельным, для расчета проводимости применяют метод
разбивки поля на простые геометрические фигуры, проводимость которых
определяется по известным формулам.
4.1. Разбиваем поле на восемь простых фигур (
рис. 1.4).
Рис. 1.4. Схема разбиения магнитного поля
9
Координаты поля выпучивания х′, х″, z′
а
, z
″
а
, z
′
в
, z
″
в
определяем по
графику (
рис. 1.5).
Рис. 1.5. График определения координат магнитного поля
Координату х′ принимаем (см.
рис. 1.4)
2
с
х =
′
.
Все величины магнитных проводимостей определяем для максималь-
ного воздушного зазора
2
Δδ
δ
δ
o
max
+
=
, при котором ток через катушку
максимален.
Тогда по величине
max
δ
x′
согласно графику (
рис. 1.5
) определяем вели-
10