Файл: Учебное пособие для студентов направления 13. 03. 02 Электроэнергетика и электротехника.docx

и .

б) Находят величины магнитных потоков



и магнитных индукций:

(15)

в) Определяют напряженность , А/м по значениям индукции на каждом участке, используя кривую намагничивания стали (рис. 2). Для каждого участка определяют падение магнитного потенциала на нем, то есть Намагничивающая сила катушки определяется по II закону Кирхгофа как сумма падений магнитного потенциала по замкнутому контуру рабочего потока

(16)

где



Если сечения ярма и сердечника равны , то и .



Рис. 2. Кривые намагничивания стали
Обратная задача: определение величин магнитных потоков при заданной намагничивающей силе катушки решается методом последовательных приближений. В случае решения обратной задачи для _i после решения прямой задачи для _н необходимо сначала делать расчет обмотки электромагнита (см. следующий параграф) для уточнения действительной величины намагничивающей силы и проверки теплового режима обмотки.

а) Для выбранного положения якоря находят ; и соответственно коэффициенты рассеяния и .

б) Без учета сопротивления стали магнитный поток расчетный

---

равен



где – суммарная проводимость всех воздушных зазоров по контуру рабочего потока для данного i-го положения якоря.

В действительности из-за сопротивления стали , т. е.



Здесь – коэффициент, учитывающий сопротивление стали, , его величина изменяется при движении якоря. Если , то .

Задаваясь величиной , решают прямую задачу расчета магнитной цепи, т. е. определяют необходимую для выбранного потока намагничивающую силу катушки с учетом сопротивления стали и потоков рассеяния. Если , то задаются другим значением магнитного потока и определяют . Действительный поток находят графическим построением (рис. 3), либо следующим приближением.



Рис.3. Графическое определение потока в воздушном зазоре

по результатам расчетов магнитной цепи

---

1.5 Расчет обмотки электромагнита

Из расчета магнитной цепи при заданном рабочем потоке была определена необходимая намагничивающая сила обмотки ; и если дана величина напряжения питания , то можно рассчитать необходимый диаметр провода и число витков обмотки [3].

Геометрия магнитной цепи дает максимальные размеры каркаса обмотки, обмоточное окно катушки меньше всей площади окна , примерно .

Диаметр голого провода , мм может быть найден следующим образом:

(17)

(18)

Решая совместно уравнения (17) и (18), найдем

(19)

где – длина среднего витка, м; – удельное сопротивление обмотки при нагреве до температуры , Оммм²/м:

(20)

Здесь 1/°С, Оммм²/м при °С.

Определив диаметр голого провода из уравнения (19), округляя его в сторону увеличения, необходимо по ГОСТу (табл.) подобрать провод, то есть, выбрать и (диаметры голого и изолированного провода). В табл. приведены средние значения коэффициентов заполнения обмотки по меди

---

и удельное число витков для провода марки ПЭЛ. Коэффициент заполнения обмотки по меди определяет отношение площади поперечного сечения меди всех витков обмотки :

(21)

число витков обмотки определяется:

(22)

По уравнению (18) определяется сопротивление обмотки , а по уравнению (17) действительная намагничивающая сила катушки
Обмоточные данные проводов с эмалевой изоляцией

Диаметр голого провода , м	Диаметр изолированного провода , м	Коэффициент заполнения	Удельное число витков , вит/м2
1	2	3	4
0,02	0,033	0,127	690
0,03	0,04	0,352	500
004	0,05	0,410	327
0,05	0065	0,390	200
0,06	0,075	0,420	145
Продолжение табл.
1	2	3	4
0,07	0,085	0,468	122
008	0,095	0495	99
009	0,105	0,522	92
0,1	0,12	0,543	61
0,11	0,13	0,561	59
0,12	0,14	0,576	51
0,13	0,15	0,589	44
0,14	0,15	0,601	38,1
0,15	0,17	0,611	34,5
0,16	0,18	0,617	30,7
0,17	0,19	0,621	27,4
0,18	0,20	0,624	24,5
0,19	0,21	0,626	22,1
0,20	0,225	0,628	20,0
0 21	0,235	0,630	19,2
0,23	0,255	0,634	15,25
0,25	0,275	0,636	12,96
0,27	0,305	0,639	10,76
0,29	0,325	0,642	9,46
0,31	0,35	0,644	8,53
0,33	0,37	0,646	7,56
0,35	0,39	0,648	6,74
0,38	0,42	0,65	5,73
0,41	0,45	0,653	4,95
0,44	0,485	0,655	4,25
0,47	0,515	0,657	3,77
0,49	0,535	0,658	3,49
0,51	0,56	0,66	3,23
0,55	0,6	0,663	2,29
0,59	0,64	0,666	2,44
0,64	0,69	0,67	2,08
0,69	0,74	0,673	1,8
0,74	0,8	0,676	1,57
0,8	0,86	0,680	1,35
0,93	0,99	0,687	1,02
1,0	1,07	0,692	0,881

---

---