Text
                    25 коп.

Ю. В. СОФРОНОВ г. п. свинцов Н. Н. НИКОЛАЕВ Проектирование электромеханических аппаратов автоматики Учебное пособие Г ЧЕБОКСАРЫ* 1986

жягстерстЕО Еьспего а среднего спвдтцьЕггс сг: -'С’-гиз р с ; с р '' .аг'йсзй гог дарственный snash. ст&г ..Н.П./лмиоть -я. . AJu. проЕкзеоашз :-2 .’•JCpa.jLCAir т-зс.<'" А1 _'ГАТО£ 7 .с е п"ссбае ledоксарн.1966
УДК '27.316 (075) Со- ронов Ю.В., Свинуое Г.П., Николаев Е.Е. Проектирование • лектромехангческих аппара- те} автоматики: Учес.пособие - Чебоксары: Лэд. гвгв.ун-та, IS6C.- t В пособии изложен материал по пьоектиро'ьани наиболее гасп- рсст шенннх электрсксханическ!:: .хнют. itoi астсаатики - ; лектрс- магНЕТВнэ реле. Длится сисденрь талах проектирования, проек- -гр. ;аигз контактно? систем., -лектрсаагнитс! постоя: ,.сгг к пе- реи-ннрго тока реле автоматики, щ v-еитвр звании реле на герконах. Уделено внимание испсльзовяни* 7Н.‘. для расчета .лементов гпектро- кпгиЕТнгх реле. Г.ессбие предназначено для ст дентсё Е курса дневноге отделе- ния е 1У курса гечер-него отделения специальности С605 электри- ческие аппарата, а такге может быть испсл.ьзованс студентами при вьпелненвй курсознх и дипяомних проектов. Отн.редактор нанд.техн.наук, доцент Григпапог В.Г. Рецензенте: кафедра с-лектрических аппаратов Московс- кого ордена Денина и .рдена Октябрьске? Регслюпив энергетического института; дс- лент кадедры электрических машин и аппа- ратов Томского срде’тп Окт;'брьс-о? ’ авслю- еве и огдеь ’; . Красного Задуепи пслитехЕического института пк.С.-..Кирова канд.техн.на^к Ю.В.Копылов. (Е) Чувашский государственна? университет, 1986 г,
ВВЕДЕНИЕ Злектрилеханические аппараты агтогатики (S.LAA) разнообразны пс конструкции и выполняемым суккиия! . грроксе при'.-еаение i тех- нике получили такие ^ида 3I..AA, как ллектрс.'еханическве реле, гер- коны и аппараты на их основе, электромеханические датчики и преоб- разователи, злектро-ехааические муитч. Лр ектирование олектрс агнитного роле «окне разбить на послеле- ателькое пр^ектиро-ание его госта; -ьх частей - тфссьедуш/х .ета- ле'; так но. системы, пружин, ’лектрс агнита. хйзд прзегёярзаа- -хзег; п 1ется совок?писсть работ, вншсчаиях: пости! хаку и .лир- -к; пт., егенве исследо ан?< на *. целях и пакетах; зыбсг прин.вп-альнс. иге;; -е— конструктсрско разрабо . (конструирование штиадзаие дега- де!*, узлов и аппарата целом; техн''лог?чесгг я вазработну аппара- та и тки; участие -ото-леаии, исп=тзайи бразд , партии; участие техни^еск ш .гото ке производства; анаггз сльта :? 1- луатации ЗА . - ла.*откг пеке эндаиик по согерлеяст- аник. Перспекти’ни направление-/ раз ей тин прзектир; ьанкя яг ется а томатизапия. Система автоматизированного проектзра электричес- ких аппаратог (САПР ЗА) .то организазвсннс-техниче^кая система, осулест.-ллющая ньтсматизапию проектирования с участием конструкто- ра,' гключаютая комплекс средств аьтскатгзапви проектирования (ГОСТ 23501.0-79). Технические средства САПР объединены з систему, ьключающую пентралэны гкчислвтелынзЗ комплекс на базе ЕС ЗВМ и терминальных комплексов, установленных на рабочих местах конструк- торов. Наличие современных 3BS позволяет преанализисогать л-ахество вариантов технического решения с учетом большого кслячестъа пере- менных величин, облегчает поиск янцорманив, заложенной в память ЗВ.1, выполнение графических работ. Конструктор макет вмепиваться в провесе расчета задачи на ЗЯл, оперативно корректируя получае- мую рнцормапию. Для разработки САПР конструктор должен располагать ыатеыатзчес- ко.1 моделью основных сункииональных частей ЗА (набором уравнена-, дермул, устанавливающих связь конструктивных параметров в физичес- ких процессов в нем), уметь составить алгоритм поиска оптаъзальньх решений, иметь навыки по кодированию алгоритмов (программированию)
Иепользоганве ЭЖ ективнс на стадии научно-исследовательс- ких работ - НИР (автоматизированные системы научных воследований- АСПИ) и на этапе опытно-конструкторско! разработки (ОКР). ha эта- пах серийного произведет в в -’оплуатапии применяется САПР За АСУ технологическими процессами гыбирается оптимальный технологи- чески»» процесс, оборуг.01 ание, программы для станке? с числовым Программным управлением ЧПУ и т.п.). САПР ЭА "недряютсч и для уп- равления испытаниями, обрлботг'зй их. результатов в данных пс эксп- луатации £-2 • I. ЭТАПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ 7.1. Технике-гктаэг^рское обоснование (ТЭО) содержит гс-есто- ронний анализ'необходимости прсехтирокалля, оценку народнехозд.'-- ствеиного з' еьтз ст надренвя ноуог" ГА, перспективы роста по ребнсств в нем, -.азцел.ность и необходимость раз стел в серию ели мсдерниз пив су: > 'го А. 1.2. Техгп~г з- "rm» (ТЗ) составляется оргаяиза лей раз- работчики.: ка т п» ки' -.•тебот . , нкретгзг^а, ых с с —•стввв со гт-уиг ц ’ -‘и. у ловгячи и метадвкамв испит .ний, контроля . лест , пр > постстки. бпредел. ггтся баз ьае пока-* зателп технеюг»-пост;., э?онсмвчности, гарантии и услс&ии эксплу- атации. Т? согла: -у,- . в семг з •• т • сссгаянкми р;?.нвз; и- ямв и ввляетс? ос, ... г пес "х условий (ТУ, нс псставю1 ЭА. Стадии разртботк. к.- грукторгкой до"” нтагви на изд-, лик . - таьагшийет Г0СТ2.103-66. 1.3. Техниче'""1- гппрп'пс^ние - нто совокупность конструкторе квх документов, которые долкны ссдергать ТЭб целесообразности разработки документами ЗА на основании анализа ТЗ в ъагзантов возможных решений, сравнительно;! их опенки с учетом конструкта,- ных, эксплуатационных особенностей разрабатываемого в сушестт.ю- шйд ЗА, а также патентные исследования. При ТЭО принятых р иг на различных с-адиях пвроко используется с ункиионзль. -стоик зт- ный анализ (ФСА). Объем работ на этапе технического предложения определяет Г0СТ2.118-73 и включает в себя: I. Изучение суврствующих конструкций и поста, г эку задачи: об- зор в анализ существухдуих решений с оь 'нкои их дрэгмуществ и не достатков; изучение результатов исследо» iurfl, злневнах в иптв-
pcyite лботчяка области; рт । тку Крит. ие с.чену.и ГА и пп ст' -ie ire < : - • идеального результ?т ; ч е '.: по« ных " ч, п Эст; • :гт.< явного ре- зультата ра • .• ci, пр гее- 1 и г.д.); постановку задачи. 2. Разработку ыйиижод п- : аритедыи ’ Ь Г 1 • ~~ 1 I I. I I . .. . , йЗСТаИС К ИССЛ6 • 13 :• ь /*- дел 1Х и j А; ; ти КС ’ ~РС' . ' ’И ’К И( ч; выбор пелесое: । [ ко- вечных, м:нтг.~: и jrt х . ,;...ие редзчг ". • . ензде; в • аналогичных pt. “ ла • лс сзм_- . вариа.г . с? „у ' . ’ пг ке задачи и и: •• •• •• . ’ , ч . • желаемого результата. 3. Br dr задачи: бср и- более пелесое аз з ; того вереант ,ло- гтаногку иссл< - ” ГЛ -- в --четах; ьбор о.; ."альнгг. •.’, у ' с-емъ ?т" двг; опенку .. -...пт.: принятых рсдени.. 4. Опенку !-•• заитоь. Провод, . ся патентные ас "°. и с ’ор.да.р сог- ласно требованиям Г0СТ2.11’0-68. 5. Рассмотревда г ?т чс те > цуедложеняя, являю- щегося основе? разр jom " -хгенйго проекта 7.4. Зс! щ- т ос '' • . ть • ччотр-чторских дскумеа- тор, содерг -лих пр.. :’сг~ . • е чтруктиг течения, дающие об- щее представление об ГА и принципа -абота, а такие дашгае,оп- ределяющие основные параметры, габаритже раз ’₽ь разрабатываемо- го ГА. Объем работ на этапе ЭП определяет Г0СТ2.119-73 в включает в себя: разработку конструктивной схема и компоновка ЗА; проработ- ку подвари_нтсв, выбор рабочего варианта с его технологической проработкой, определение габаритных размеров, ориентировочной мас- сы, потребности в материалах, технического уровня, ожидаемой эсте- тичности, патентной чистоты решения; обеспечение патентной зашиты новых технических решения; ФСА принятых технических решений; рас-
смотрение и йггласоьани» ЬП г ипТ' • иным*. организациями. 1.5. Технический проект КТП) - ни»вк»пг ' ть конструкторш . документов, содержащих окончательные Ti.it* кие решения к да>- швх полное представление сб устройство .'А. «м работ, выполня- емых на этапе ТП, регламентирует ГОСТ 2. >•' I и включает в се- бя: подробные расчеты и детальную проработи вин трукиии ЭЛ с за- боров материале? и видов заготовок; обеспечения высокого уровня технологичности; разработку условий контрол и гиде испьтаний; уточнение технико-экономических показателем- разработку чертежей опытного образца, технологической оснастки и их изготовление; ис- пытание опытного образна в доводку его конструктив. ТП после сог- ласования и утверждения слуквт основе? для разработки рабочей кон- структорской документам*.. 1.6. Рабочая конструкторская документация - совокупность конст- рукторских документов, предназначенных для изготовления в испыта- ния опытного образца, опытной партии или установочной серии. Рабочая документация на деталь обязательно содержит чертеж де- тали, а также могут быть чертежи: теоретический, габаритный, упа- ковочный,—технические условия и другие документы. Рабочая докумен- тация на сборочную едвнипу обязательно содержит ебгречный чертеж и спепификапвю, могут быть также другие чертежи, схемы и тексто- вые документы. Бады и комплектность конструкторских документов на разных ста- диях разраоотки регламентируются ГОСТ 2.102-68; общие требования к текстодык документам, основные требования к чертежам определяют соответственно ГОСТ 2.105-75; 2.2д-73 2. ПРОЕКТИРОВАНИЙ КОНТАКТНО!! СИСТВЛЫ 2.1. Материал и размеры контактов для выполнения контактов реле применяются чистые металлы и их оплааы. При этом контактный материал должен иметь низкое удельное и переходное сопротивление, высокую теплопроводность, теплоемкость температуру плавления, коррозионную, зрозионную стойкость, твер- дость, хорошие технологические свойства и невысокую стоимость;. Ма- териалов, удовлетворяющих этим требованиям, нет в следует выби- рать отвечающие в наибольшей степени основным из них применитель- но к конкретным условиям проектирования и эксплуатации. Сведения
о химическом составе, физико-механических характеристиках, наибо1ее целесообразной области использования подробно изложены в литерату- ре [i, ]и приводятся в приложении 1,2, Благородные металлы, золото, платина, палладий, рсдий и другие, обычно применяются г виде тонких гальванических покрытий, толщиной от 0,03 дс 0,3 ьи зависимости ст коьадтируемего тока, нанесенных налетали из меди, латуни, бронзы и г-д., иле приваренных накладок зз благородных металлов и предназначенные дги мутапии цепей бе' дуги. В зависимости от формы контакта поверхностей контакты разделя- ется па точечные, линейные й плоскостные. При контактных нажатиях 0,01-0,2 Н с миниатюрных и малогабаритных реле применяются точечные онтакты, зопрстивление которых ограничивается круглой или "ллипти- ’еской площадкой малых размеров. Точечные контакта образуются при □прикосновении двух полусфер, г"чусферы с плоскостью, конуса с плоскостью, двух цилиндров под прямым углом. Для уменьшения износа плоский контакт рекомендуется [4} соединять с отрицательным полюсом источника тока, а для по висения надежности применяют сдвоенные кон- такты, состоящие из двух расположенных рядом контактов на концах расщепленной па длине контактной пружины. Линейные и плоскостные контакты применяются в промежуточных реле промышленной автоматики, в реле средней мощности и в сильноточных реле при нажатиях в контак- тах от 0,5 до 2,0 Н. Размерь нонтакт-деталей зависят от номинально- го тока, требуемой износостойкости, частоты коммутаций. Размерь м- линдричеоких контакт-деталей из благородных металлов Сток до 5А) представлены в табл.2.1. Таблица 2.1 Размеры контактов Номинальный ток,А Диаметр контакта, мм Высота контакта, мм до 2 1-2 0,3 - 1,0 2-5 2-4 0,6 - 1,2 5-10 3-5 0,8 - 1,6 Расчет геометрических размеров сечения прямоугольных контакт- ах оружии базируется на следующих положениях. Для обеспечения надежной работа наибольшее напряжение в опасном сечении пружины
ДОЛЖНО Онть • 1'1. I ,1' < (0 j торсе при п с .Тх, ниже про Gs гибе. Огне , 1 ие npi • ., : х напр. екиь и1 гиба наз1 лете • ю , : еле За?ИСИ',ОСТЕ )НСТ1 кпь. , । т изгонять ?Я 05 ~ ДГ : . Свойства про: •тетери. , и о: . ютогле- ни° ппг.гтинчг.т. • -ин.лзпъ » приложении 2 .□ели " -' £ " " • f , J гп толцина nryxi’Hi; » мо’-'-т С<.? хчрт-.н no сои-. •»; Толщина m . . быть . -• г- до . лйк'Г гсго большего значени tn с i:Ti ( Г) '. та г. .т,.-.-.: t опреде- лится к p=6Ef П'1'ц - Ко- нт-—: е ni — геле наг- ре ,лт поте-: ,:м по ним токе. . Пре . ..in " г-~; : ; l I наиболее кагрете (средне частг не лт?. нее- .чать допгети их значений для материала. Наибольший д <.стаж.- ток. nt '•* наг. st ( 6jcn ) пружина,?^ = - коэ’гйпиент теплоотдачи, приблгепте.. л .. Сьть out ien по фор- муле к_= (3,85 + 3,00538 С ); сС - те:ч pta ’ . nVeraeHT сопротипленш •’зтерпала друягтп'; Jzv * : дольне .снтряческое соп- ротивление пругзнь при 20°С; С-мяЕ “ аОсн:. тсь кон- тактов. 2.2. Расчет сила кгвтактног^ Чаотетя Падание напряжения UK на за”кнут.х контактах при д..зтельн-х протекании тока должке бнть U* lC,; - 0,8) Up₽K , где {Jp£K ~ напряжение рекристаллизации нтергала контакта. Допустимое переходное сспоотигленне контакта £ д (С,5-С.6)Ця<к . А" — К,Р Это значение переходного соппотйвлсявч должно опте обеспечено соответс.твуюдшл гвборсх контактного накатив . Ко (1+ I = s.&[ к.к лх В
где сС - т'ысепатурны!’ го: клиент сопроти лнид материала; S т’ ' ' кс= : учения которых при- . а [; ] , -т тешк-лгу;: чеи •сталлизалии Spgx* '-т1 f.' ’еру' с таяние контактной [-] - >1С . "ель - медь (тсг-еч-^ . . • ТС . • • 1,Ь (ПЛ "ТС. ) - <9 - 2b) -10 ; п - ’-.г, . чпть . тип тс ie«iun- ГП -0,5 ли гл 0,5 - 0,7; ял ' - ГП . . 3. ' мог?? б □ icje счшгиьх д л- j ичис т.. едены „ . .2.2 Таблица 2.2 контактнее някатгз Реле йатериал «оятвлтол С rj чатив, Знсоксчу вствггвхыше f’оз доге ампера' ц’.чта.-..', зол сто, к .з - гмо-* Ч»8СТЬ/5 сдь.; е Шатина, палла- дий и их сплавы с серебром 0,02-ОД Те."'?'омные в тематики (ток до 3 д; Серебро ОД- 0,3 Прсмег-точные (ток 5-10 А) Серебро, серебро- окись кадмия 0,25 - 0,5 2.3. Раствор я провал контактов В тех случаях, когда Коммутация иепи контактами сспровозда- етсч ладь искровым разрядом, раствор выбирается по пробивному напряжению при известном давлении и температуре газовой средн^З При коммутации цепей с токами и напряжениями, большими значе- ний дугообразоваяия, для обеспечения достаточной износостойкости раствор контактов ( Р ) должен быть больше критической длина дуги ( ). При отключении пеней постоянного тока критическая длина дуги в воздухе при атмосферном давлении может быть опене-
на по ширическпй :;ориуле __ I “U ”T.e LU - """ ение; j.c-- т-:; T - D~ ”' иная р—., л: спи; 1Гр- ""'Э ': “схоадения контактов. Про ГЛ.’-, контакт : П ' , : '?Ж' г;;- уо П"НГаЕВЗ гзнрса, :, . ниг. >ет" П - 2 - .75 Д , . е <1 г г та. контч'л'но/ 1дки тзб! .2.1?. 2.4. Ки t, 1 т?)!чес~?р схе; • реле Кинематическая схема (рис.2.1, 2.2' лает 'аг"-дное предстал пе- ние о передаче и преобразовании движения г анк- гз механизма 2А г строится эт- характерны- положений никла движения механизма, вклю- чая два крайних нс. ? "зключено", "отклк о’.’в момента заии- кания и размыкания контактор, (рас.2.1). На кине этической схеме уп- рощенно изображаются t ->я и кпнемати' еские пары еханизма, указы- ваются их взаимное расположение и взаимосвязь, основные данные (ход ( £ ) или угол повсрста ( ) ведомого в ведущего звеньев .длины плеч ( 2 ц), направление и точки приложения сил [ Р ), моментов ( М ), раствор ( р ), провал ( П ), проскальзч’ вние, перекат контактов). 2.5. Приведение сил и ; тот Точку и звено приведения вабиралт в месте действия оснсвно1' движущей силы ч Рэ ), например, и подвижном контакте, если необ- ходимо знание скорости дв< еви. контакта , лропессе срабатывания и возврата. Приведенные силы ( Р _• де^ст их должны быть доиваленты эффекту действующих зил. Поэтому приведение-', си- ла определяется по условию: ее раост-а № возхсжно. перемещении точки приложения силы равна работе дейсл-ательнс'!: силы. В простейшем случае (рис.2.1,г) сила , действ; >дая -г.* включении реле на плече , может быть приведена к точке при- ложения электромагнитной сп.чк Pj ), расположенное на плече на основании соотношения ’ ГДе - приведенг^я к плечу 1 j сила pg . - 10 -
Рис.2.1. Конструктивные (а, б, в) в соответствую- щие км кянелгтические схема (г, д, е) реле в кон- такторов с мостиковыми контактами: I - контактные пружины; 2 — возвратные пружины; Р9 - электрсмагнитная сила; Рв - усилие возврат- ной пружины; Рк к - конечное контактное нажатие. II
li многозвенном- механизме сала дейстьуеклз . хе механизма в напрах пени о-имеиия . может СкТ1 ч . i в точке А , перемегпга ~ся ъ направленти (Хд,пя . ltj. г» самости D - О . 'i - i-Сд F-.C.2.2- Кинештсче —ие схела малом . зныс реле с коне or >някя ю осе. кодтахткьки вддамдоя: а - е замыкают?: кодтактои? (J с раамыкаючим контактом. Ппопгоодлы^ в ото" зягасиыссте для отдельных моложеаий мехгдиз ма находят^ из касемз;** сско? одшсгеростякв положе; й£ jv*-J пед чземой о метачес иг л лс<лт>сга»ея. Приведение сил воз. окне е методом "рычага Чуковского" ЦЗП• 2.6. Пгс-----— -"-нт г^йстююгеЯ jsapgrreMfTgga JPjifi глектрс магнитно го анзврата с з шика да:;я г размвкакяцзми контягтами й пилавдрв я ми яр.тжрнамв (рис. 2.1,6) откладиэаегея хсд яко,- счя Па= Л₽ Села веса подвижних част Р ЗА ъе ^читкзаетей, если пс сои абсгвсс (рис. 2.3). их первмеийнве в рабочем повалена ЗА •трорсзодст к горизонтальной плоскости. Как 1.рс_звло, если трлния в ЭА стравятся максимально уменьэпть. В слу- чае-& эхе. нести они мог.? быть сяределенв по Гз] . Усилие ь Q nj)0 o:ni'sssa;iD'4 якоре (0s Он 1 определяется . где pg.- - усилие кинткиюГ прукииа, "'".очное к.’ятантчое зажатие (на д .ормапви ору и- ратннх пружин «Ъ| 1 обоогч; наг ее
нк, равной провалу контактов) и определяемое в процессе.проекти- рования ко; лутируга&х контактов; ру - на.к.?ие в; упор, ссклоча- ющее самопроизвольный отскок яком ст упора ври ударах. Величин для маламощ- J пых реле, работающих в стапа- ’ онаряых условиях, составляет О,1-0,3 Г и обеспечивается за счет ьассы якоря. 7 подоб- ных самолетных реле ?та сила должна быть примерно ъ 5 раз большей. j контакторов, работающих в условиях отсутствия ударов и тряски с номинальным токе?' 100-300 А, минимальная сила ?у осстгвллет 0,06 -/А. В ЗА, предназначенных для рабс- тв в-условиях ударов, вибра- ций, ускорений, следует преду сматривать уравновеие н- аые подвижные системы. 2ест- кс-сть возвратной пружины Рис.2.3. и^отз"оде'1ствуг'"ие характе- ристики ЭА ; за*-асаюшими и размыкаю- щие ( ------) контактами и только с замыкаю *ми (-------) кс< гктамя. принимается, как правило, не- большой, чтобы неоправданно не увеличивать Гд (размеры электро- магнита) . Сила начального нажатия Р „ принимается равно (0,5-0,7)РкЛ., Прстиводействуюивя характеристика реле с консольными плоскими пружинами и замыкающим контактом (рве.2.4,а) строится следуюпим образом. Должки быть известны геометрические размеры сечения ( h,6 ) контактных поужин См 6 , их длины ( £к ), плечи действующих сил и усилия: Pt* - конечное контактное нажатие, Pj.y - нажатие пружины 6 на упор на плече , РйУ - нажа- тие пружины Q, на плече £$ • Предварительно определяют моменты инориии 0e , ое- чений соответственно пружин 0 и 6;
я жесткость } -тих прухин на :ост. чс Затем определяют ход 1коря я прогиб; t (рис.2.4,а> от аа-огеим 1 ди подоцепв- ' , , i I • 1 -Д- та) (б) НьЧСОЯЬН:. ,18 раомакг-щим Пр "• -рдойству; к контакт с>« Пр, ПН” :е L*. поле 5= 'Ц5 тг5Р г/9 С ’-г _>р пр । 3 * 4‘ ' 1 гле Jb>.® ~<7d s,y на’-, ине в ~о:е- - „ ------? J.? if ?2.л П' ?еь“ ‘ " ‘**А между его псложенияги 3 и 4 5>irsnе;/^ • ,г ^г£ьй^Лп₽огвб Ч₽,ХЕЙ' ® '•' ЛЛЙНГ Ход якоря якоря ^а>4| да величину провала I р Расетный рабояи? воз.[^зный зазор 0м о уче'О- тплг.пгы н - магнитной прокладки 8ча • '? а при различных толокениях Qa.P ’ £йГ JC,R * I'« Прогибы пружины L "а длине якоря ;га?гХяГ/“3>-W %. *с«>= Л,д*+5г.з^/^э • Приведенные к ходу якоря силы пружиня Q О1 »Р С I? •ц< “И - 3 - 14 - >
Jets'/&''< i s’% -W* /чи '-э. £$y fs f{ Ирг г-г.овг-е к ходу .гора силы пружины О Р$э = FLSTK .~£* f- необходимая дач снятия с упора -- соле, гении якоря 3 % = -С8, 3 р£, < Ji, к,ь Приведенная ср-а ;• - од: ягоуя у.'ух щу-г" - пелпкек.ти 3 а 4 PQJ’ Р1,ь ’• Ра,^ ' Если реле имеет гт одинаковых контакте?. значение сех кин- т_к".-г сил следует увеличить ь ГП раз. Дротя ie” •: . '- хар-кт-ериотика реле с консольными плоскими друганами с разьшк кент-ппом (рис.2.4,б> рассчитывается еле дгпва образом. - положении якор Z пружина С должна развя- зать ia длине силу Рс к . 3 положении лкгр/ 2 сила уменьшает св до значения нажатия на упор гс . Ход якоря '$<2 = Jc,K,Z ^э/^к > fc,K.Z “Oc.kj ~ ^,y,i При дальне^е:; дрщтенги яког до полок?чия 3 прогиб пружин" I уменьшится до нуля, Под якср: , пг>Т7-“ " пру: CL к прогибу дс образования раствора р , £?£, f = Р—рг--^- S С J Л л РасчетЕч' ра*' зий .. . . - op Uh = ujj* 0^+ 0^+ Дн • П.строение результирующей противоде?:тдуг " ..гг „ си;— и друг. • спо;..сгат°..:р счеты выполняйте аналогично г~"т -не му построению. 3. ЛРОЕКТИРОЗАКИЕ ЗЛЕКТРОЛАППТГОВ ПОСТйпЕНОТО ТСх<А. РЕЛЕ АВТО!МТ1ЖИ 3.1. Сгп'еделечие типа и геометрических размепсв электромагнита В качест е исходных данных необходимы следующие: напряжение .или то/} питания и возможные его колебания, род тока и частота источника питания, противодействующая характеристика, режим рабо- ты, срок службы, температура окружающей среды, материал магнито- провода. Могут быть заданы и другие параметры (коэффвппент возв- рата, время срабатывания, потребляемая мощность и т.д.). Проект- ный расчет ЭМ можно разделять на три этапа; выбор типа ЭМ, пред-
гари тельник расчет, псг.ерочн:«: (окснчате.1 11 рги При определении тина : лкстромагнита (рис.3.1 учесть опит создания электромагнит»:;; устройс? п ццис лее оптимальный с минимальней массе." и потреб.’.- «емо. ыо-«. । . . этой '-тапе часто ориентир;утгея на конструктивна'" показатель (П>: Л-\'Рн/£^ • Кавдому типу Э’л с о ответе"..у ет определенный диапа- зон эначеии': П (тайл.3.1). Величина П определяется по заданно: протийедейструюздй характеристике для критический тсчп.е, г кото- рое тягогая характеристика касается протпьоейjt: ук-тй. Если про- ти содействующая характеристика илеет сложную фор iy (рис. 2.3), ' тяговая характеристика приближается к гиперболической, то для кри- тической точки долгие соблюдаться pj-.encT.i-о М -rax. т.й. за расчетную точку (определяющую в дальне" га:: расчетах Рн а необходн-ио пзлть ту, •» потерей произведение силы на квадрат зазо- ра максимально. Лд' критической точки при стпаданяи "сответптвэь- го дслжуго f облюдаться условие Pnc Г=гг<.П. Таблица 3.1 Значения конструктивного показателя Электрон - ГНЕТ ", Н1’5/ . Втяжной с плоском стопом Втяжией 3.1 с коническим стопом с углом при верьгане 60° То же с углом при вершине 90° Клапанный однокатуиечний ЗД Клапанный друхкатуиечнЕЙ 3." Цилиндрический с внешним притя- гивающимся диоковнм якорем Соленоидный ”№ без магнитепрово- да 5100-30000 360-IC00 1260-5100 630-ОаООС 000-90000 30000-140000' ниже 63 После выбора типа ЭТ можно приступить к предварительному расчету, задачей которого является определение предкарителъннх размеров магнитопровода, МДС обмотки и ее геометрических размеров. Исход- ннм выражением для этого является формула иакскеллп P=4Bj S lG l'I и зависимости индукпиз в рабочем зазоре ( Bj ' отношения > и коэафипиента рассеяния в функпип П. Зги зависимости для нексто-

ры/ ггпо_- -.ежтх • ?литл п, . аглн жг.'.. . ° . Оппеделиь Bg в пологие, что прг ХДС две долу. бьгь ра: щ. :~;v сдгТст* < тг •• .• г rwt. иож- нс найти сечение подос • , образуйте:. ребс-сп.' ьсзду^аш* rsaop, Ддг предал lT“,’ . 'пт.льн, - j гань -.ле-кт; о..1Егнг-Е ipac.3.2,? Пс 'op-yze (3.1 находок те 6км г дор- мет п - -о гаконечник Рис.3.2. Клапанни* а' и вт— из? (ci' 3L чсксз . Ддя нахождения диаметра с х, с~ь гаегс? индукаие.' стали. 7— кокецдуетс выбирать йндугс • ‘ диапазоне 5-в С?"* {2 i • де за. о[, тег лг.ыпе значенв: иуд.. . Сечеу.ие сердечника Sce^/5C =&^/5- • ^ьксвгульное значсии; потока в сердечни • с учето»-‘'рассе<ниа бзлыпе потока в зазоре (^s5gSn '. клиент рассеяния ( G ,'можно взять в предела?; 1,2 - 2 ели по _-рв _ (5 “ f<u' (сй.прьасжепз( S '. дпачетр сердечника =^'4^/7 • Полуденное значение диаметра следует округлить до ближа" эго зна- чения по сортаменту стали. Далее можно наГ'ти сечеьве ярма 5р.* 5£ е сечение якоря $ГФ£/ВС .
’ ЛС обмот . ахсдятс, с lercr FexFcc , где К - когз'-й»иент »Г .В ззпчср по сраб.-.т!.;- >• jr; запаса по MIC, К 1,4 - 2 гл срабатывания 34; • FCB = KnF5 > ;'гт - ” г- ” п._" *лс ‘UC г стали и паразит- ЧВУ зазорах К- - 7,5, С£ = и« ’ 6Ч» (&? ,^e)SH • Паднаь MI0 ос сткз F « К Кп (_ 8j 5„. 7неметрические размера ебяоткв ГГ|Ев мяг;.г --;йтг ~з -з сиЯ ЬпшА* ... , сМор -7/ц . -А-=«-3, > ,, Umm ' п^т /с See. ‘ .J 3 а предварительно задавшись некоторой величинам,-, где „ J^ax, UriA “ эльное я минзглальзое значения напряжение; - „делыое сопротивление провода в pop, чем^сссто, ...ш; Кт - 4; э- циеат теплоотдачи Кг + 12 Вт/М’*ф jc“r {Фвдггнт зепсяае- яия обмотки (£0 * 0,5); П - коэффициент перегрузки по дд с- ти; 'Ujjfl -допустимая температура перегрева. Удельное сопротивление ?тер«ала проводника гор ем детал- ям ^JcW определяет предг - -лии, ч.з о1, ют i нагревает- ся до допустимо* те.шературн: J) (j-L <jf вдОп), где д - табличное значзьяе уд'адьнаго сспротивленля при т же- ратуре 0°С. КоэФФвпиент перегрузки по ощносте находится в зависимости от pear я рг-боти И. Для длительного pexr t он равен единице. Дли кратковременного реки . работы, если время вкличения ( и тепловая посте «над трг’ эни ( Т ) иззестаи, иоэ« ипиент перегруз- ки определяется по ’орп » £ ^^/уяли при £$хл s< Т П - T/t Ь , Тепло гая постоянная вре. еьз Т«еМ/$Кт), где С - удельная теплоемкость; Н - масса обмотки; S - поверх- ность охлаждения. Как видно, постоянна! времени обмотки также зависит от неизвестных геометрических размеров. Поэтому берегся Т = 5-10 мин. Дая повторно-кратковременного рекима 4 _ Р- ^ч/Т Пж _ g-tw/f ’
или, если £м « T , n t4/fH = Ю0/ПЬ%. где fu~ вре-лг. чикла; fH - гремя нагрева; П5% - i си- тельнпя продолжительность включения, И'.,ад hc » £с >с у четою запаса на размещение мстчо опре- делить раэбор., окна кагнитспрсгода ( h £ ). 6 После нахождения £ и fa , можно вычислить 6рр , . 5 и Ср . Обычно (необходима округлить по ГОСТу), бр e d К вычислить Vpp , U4 р; (d? *2h) , тогда nfp»Sflp/S{;p In , Cp = 5p/&9 Wcctj полюсного наконечника можно найти из выражения ]' После опречел‘:'н1'я ОСЕОГЧК* раз; электрс маг- нита желательно оп>ор' ить его конструктив с учете особен; крепления якоря се; печника и технологии изготовлена , Предварптельч;. рад ет элект; ; егнзтег ан'"ло- гично, с той лишь разницей, что по формуле (3.1) от «дается се- чение сердечника, а л ч элекдасмадао. • койиж ними толюсами г Rip г" 0 2 где Bft-n й" в сердечнике(при; - чае 9).Толщиас- корпуса и Фдошев да таких ^лектроуагнитс^ н' г;ится гз равенства сечений на пути потока SK= S^=St- Звсота гпры'адчда ( ’ ^яразпт- ясм зазоре между верхниь Сланцеи в сердечником (рис.З. 2,6) опре- деляется по усд ли. Лй~^0~ /SjAg , Если есть несколько рабсчи?: зазоров, то при определении Сечения магнитопровода необходимо учесть, какую долю сум.ард;.“ берет на себя каждый зазор. Так, для ~лектромагнитов (д,г,з,я р с.3.1) в формулу (3.1) следует подстг-дать половину усилия, полуденного по противодействующей характеристике. После конструктивно? компоновки ЭД ведется поваречнн? расчет. Задачей поверочногс расчета является уточнение размеров ЭД, про- верка правильности выбранных коэффициентов, расчет необходимых параметров и характеристик, например тяговых, ко ффвциента возв- рата, Времени срабатывания и т.д. Алгоритм расчета следующий: 1. Рассчитываются проводимости всех рабочих и паразитных зазо- ров для нескольких положений якоря, проводимость рассеяния. 2. Рассчитывается магнитная цепь. 3. Определяется ШР срабатывания и возврата.
Если расхождение между ’уточненный значением лДС срабатывания и полученным в предсарчтельном расчете не превышает * то можно остановиться на ранее избрана: х размерах. Зслг. это расхождение ш- читехьно, то необхедгг о пронести осотьегстзующую корректировку - 4. Находится '.ДС обмотки р = <гСр- 5. Рассчитывается обмотка и делается соответс; эоперка. S. Расс^иткзаются статические тэговые --сактеристик? согласу- птс.з с противодействующей. 7. Р*:’считываются остальные необходимые характеристики и пара- метр:;, предусмотренные технический заданием.. 3.2. Расчет магнгта:./ г'•т- > .. ; 7J" .я'^;ткгл Для расчета магнитно4 праводиго . . 5 сечения 5 в случае равномерного доля простейшей бородлок является лб “Ат- ' ,3.3) где = 1,256-10 ГЛ. От?* *ог::?лой можно пользоваться это- о.:- .-е, ксгл: г,, кто/ соотношения: 0/5 > 5/5 > d/* .? 2С , где С,С, А. соответственно линейные размеры прямоугольного з круг/.1.ч. ./ьгВтр) полюсов. Формула 13.3) г. слет Свть с успехом использована при рас- чете магнитной проводимости паразитных зазоре При других ccli_. ь. кг. : озшестгенк . сттзьвгется поле ышучидл.' бор,/.ула (3.3) дает большие погрешности, учет поля ч-скучив-ания приводит к необхо- димости расчета сложного трехмерного неод' сродного поля, и это де- лаетс^ с некоторыми допущено" д £2] . _ в При расчете гзтодп вероятных путей потока IJeJ поле в зазоре разбивается на ряд простых геометрических тел. Если на пут, пото- ка сечение остается постоянным, то провсди^ость тела определяется как Д^/^ерй’ здесь ” сеченс,е тела; Swi, ~ средняя длина силоаой линии. Если на путь потока сечоаие меняется,пто Vi - объем тела. Первая по< воде.-.ость 4g я . Из-за упрощения поля г зазоре этот метод является неточны:.’. Однако он h/роко используется, особенно для зазорах сложной 'гермы, а в аекстсрнх случаях является едпнетвенно возможным. При расчете методом расчетных пслюсов реальное неедпородрее поле заменяется эквивалентным однородным с той же ’аксимельной
к ивдукиие» в тем же зазором, но при зтс- размер-- полюс ог, образу- ющих зазор, несколько увеличиваются. Пр годимость ь этом случае с прэделяется кая Sp/8 . Где 5р - расчетное се- пслю- SB » Qp Dp - для прямоугольных полюсов; Sp-ji'd^l^ - для круглых полюсов. При расчете этим методом появляется не-'ход:—ость в нахождении удельных приводимостей с ребра торпа ( рТ ) и боковых поверг- Tv5 JJa ), г. 1 р е ебн ко определяются по кривым, получен- HV-' экспервмёнталья: для ограниченного чзел случаев [2] . Приме- нение этого метода ограничено зазорами простой формы, точность выше, чем метода вероятных путей потока. Ддч некоторых форм зазоров могло получить аналитические выра- жения для проводимости гл;' исто теоретически, ми на основании обработки экспериментальны:, данных. Опи уменьшают трудоемкость расчета, но при вы&сде р.зчетнз-у выражения делаются неко- торые упрощения. Необходи-щ! материал по расчету проводимости для некоторых распространенных форм воздушна. ..аз сь можно получить из табл.З.л 3.3. Расчет, магнитно* пепи Расчет bthc" "и ..лектромагнитов усложняется, так как но -рот _ стали недпнейно связано с .-.агчитщ ' пото- ке-. Если . л зтаэрется по схеме замещения , то для нахе пя . ат тствУПГе ’’'егро4 зГлИт.ог частые дует знать магнитное союротиьленйе _.^?п . ••-тиа, ?.с герое, в спою очер дь, может бить нзЗдено лишь при известном потоке. Зада- строго аналитически неразрешима. “звестно несколько приближен- EJ : - рв _ 1ГН0ТНОЙ • дв с учете.-- с'-'Г.ротРк ения стали и потоков рассеяния. Рассмотрим эд за и на. ра прострапеньых от с дев - расчет по участкам о помошью коэдевто- i д-дс-нея. Под ко '.. ’яентс:-: рас-е«ни.п понимаете гтяс .-.-нге пот га : ка- ком-либо месте магнитно* пепв к потоку в рабочь зазс- Ре:6х- ^x/^S • в известны фучяця - и поток в воздушном зазоре, то поток на каком-то ’яг ягн*_? с гоордигат и J( и Хг будет -енятьйя в пределах от Можно принять, ч-с потсг на участке остд’дсс пост: нн’ , . дныг Нгксторо::-, усредненному значению £ л Lap£rfiM КОй5>_ фиыиент рассеяния ,_кет быть выражен: £ nJIB
Таблица 3.2 Про&одиность им ы/деле- нор плосюдиносг»ь Параллельные цшьиндро/ 1 % fl а_____ Л'" & (а+^сЯ-ГТ' (2 « 2h/&Q г- j _ %>Чс при а*5 Л-Тп~2а _______________ i Цилиндр, лораллелонп/й ; ПЛООКОсти ц) плоскость Seo со не чиа Яг* 5^ плоскость Sec коечное: длинь/ ‘ и конечной ширины Яг ® 2Д/ <"hz Jl^a цилиндраt поpap- I лслоно/е плоскости ронеч юй ширине/ ^) с &е>/раор (А) Яз * Я<'
Г.рълъл:.-сние табл.3.2 Продолкенве тнбл.3.2 7' п/п Яретдина&тъ и/п/ деясь
Прпдол^ег ие тябл. 3.2 Таблица 3.3 /Арободиность ила удельна? прибодиноо/пь Когрооириент рас сер ни? Эс/сиъ Л полрс- полюс под Углам 0.52(а+6) + т* f +28 > а [poo] */n <0 /Г Asf^sz^st г- У'дельноp гроЗодиность ^&ZaAoL'h+C,'S24 */a+4 ) и I n 1 a г 1 L d J < 120 полюс- плосаии у ларь ?--0,52(a+Zl)-> + 'el- полюс - jteopb под углом P A# A[<?bO* %)+№(а 28)+ . O,SPQ OBijd n T + 3FiT “ * * W&+e ] • _____________ ^<P^J Удельна? прободаньотъ MS \ Магнитная репь с.гсрui} = /+ A-Ce-^L, а ш /+ -АА_ Ьо { AsL' G - /н . lV"r дЛЬ-’ Л____• ASl AS^ASt S , А^£ л- ^) х 2A^t ’ = 2Ag£ ' cP'f 3A6l ’ Д e A^ A6e_ h Uf * ASe Ъ hA(E^)_ 1 2At?p Q ^1^J~JpL} в гЛ^о ’ G и2^-Е6г) 6Л^~‘ 2(Ai > Л^+?^) J 1Я±.±^± f Ах А£( Абе, ASa • Абц
др од олхе;, a e rr л. 3.3 СЭ&С4/31 КоэФ&лрс/енТ рзссес/нир Ц</& 1 —. А> <4£f*/.& * /1& * A5i ± ~ 1 _±_________L . \S) -^St 1 = 1tl + ±.л, ^1,г) '^5 A. . 1 -I ,-J- ' ~/\ z>At2~ASs Л56 • ,/s /Zgg~ 2Л1 Zip ил= /f ZAlLcp Q . Ja. ______ °'1 ZAS^p G . jj. 2k(=L^J. SAS^p G /x 3AS^ n Pc о n 2Л * isle ® £г - S
.'о I рестаем" нотою на участке можно найти индук- Ш’ч а По кривой намагничивания - напряженность по- л.1 ( Wj, >1 а зптиг и падение напряжен.:,, на участке U„-L- Я^Е Полна.' "иС^сбмгткй может быть рассчитана яс второму закону Кирх- ГО р nr . Основная трудней ь-в определении коэффициентов о.".- .‘.гь/я.’срмулъ Кбэ ;иеет _ рассеяния чета ~пр тиьления стали £SJ . некотсргх типов магнитных систем даются в табл.3.3 , Тд г-о ... таяден: “ажения для средних •••• . ипиентов рассеяния . . ..if о->с.? у частно’ . Алгоро.'м . . 'та магниты. не- пи с . -— . .. • ..~. \., ..; знйя эд2*»'слл: I. - с ' ' :рс . . чих и п , зазоров и т. р_ссе..: . Z. Магнитна.-. ыдь . угбивается на ’ ' - .: — . / г •_. гы рассеяния НИ • уча . . ’ „ . Г-Д...1 . нс Т- , налти “ си . ’ J индукдия да ка—- . • •_ 3L«£p 5; , “;,сть 0. . на ,-астке г;^. Г/ . r. \ - ,>еррс1.агнит- ' . -53, - в _ ';?• д -• F . • ' й £ - графически н . ь крзс.З.З/. . ; ; ’.cor®» га- ’ . • ... . . . ..wTp'j. ... ,.ь ~ /F'l , ПС . '• . — аде." '-Г- . и. КГ : -. . Сбгчкс при йЗбМ мЬ1, . . от Хкгду.: '’Г.. ,"- ' 1 .и '‘брать т), гсогда стрсгд'сг зания. . »к тк о .- од. расчета Тлговий характеристэ?:1!. Лгннъе расчо-’.д крг •" •. riar ачвве!.аг yj обно св стр \ао. .: - . raccMorpi ы, как ото можно сделать, на триере маг- ни--: сепи (рте.3.4), где стоазат участки, "а кстсрне разбит-, магнит- ная система, ’ti- построения кривой но 1ЯГНВЧГ2ПНИ.1 б табл.3.4 вносит- ся все участки. Графа - па- дение напряжения в зазорах заполня- ется только для рабочих и паразитных зазоров. В этом случае граев ( 6^ ), ' Иц ), и ( F^ ’^EjJccraiOTcfi пусты-Рис.3,3. Кривая намагнвчива- ми. НИЯ
Рве .3.4.- ' ^c.r’Z Gy= =^Cp.ff (?7 = Ge = Gc £ = £ «2 5 C4 p L* 4 w 0 ftfrttf 3.4 V^' ! $L e vx /4 J . <% Л 4 I 5 В * ? & 3 Й < fl 1 uT.2 I
В rr^i.e ( простая яется -а падений ^.пряжений на всех • bi :г.г'" х и за? ср . ''ZF^ZF^tZ"^). Кипр -жени еть сирехдеетси Во кррвоЛ кддегначмавея «етер^ада (гр* г.я ,7.8), : v лс_. ост пред . . ••-. , метел •.•• с.-.тс-и ( р>г .3.1,б\ !’*• г. • » nz. еер.с- «е”а. Ра . . . л. Црця- П [ . . - Л". .4). :.•.: н . 5г , vb стр ' .... г”-" ®г"т(Щ) 7 = /Лц 1,2,3 tai pic.3.5)* Так как правая в хееая *аста сяэгауи находятся П- ОДЗН_ . ^Аз}' К> V. i Щ--1 1^ = ССШЫ , I • к > * - ’• ji'. f ., - , • •„ - i-акйя пра sn?ei; . 41. аки., ''г.: J-сб сиг*-- ри.* об: • и Tt ifiiio:! истоке скиадььаем кркйяе 4 ? I, г результате аш । ж кри- вую нщ.агк; гад ског е Q?; ={{гУет .По ?т - / , , ’.ел » ' ч Ц| . лес кок • 4 чпштнее на , кёяие точк-юи А и Б и то. • гл и ^СЗ' З'‘ла"а ае”са обрати . . е. Рис.3.5* Кривые намагничива- ния Ш-образнсГ магнитной сис- темы. Рис.3.6. Графическое нахол^енве МДС срабатывания и возврата.
3.4. Расчет Г.’ДС срабатывания, возврата и крэ&уивиерта возврата Для расчета требуемой 1.’ДС необходимо воспользоваться Противо- действующей характеристикой и рассчитанными кршклли намагничивания для различных зазоров. 11а противодействующей характеристик1 вбира- ются опасное точки для срабатывания и возврата (точки I и 2 на рис.2.3). При сложной противодействующей характеристике эти точки могут лежать внутри рабочего диапазона из ~/ония хода якоря ( .гл Таким образом, статическая тяговая хяргкт г^р будет проходить через точку I, а тяговая характер и ;.i При Pg - срез ж очку 2. Для этих точек будут огр 'дли оистн р х_л5/г_ /с f * flp< Ц vfccp/ 2b $ /fs6t По р 1 ‘.сжнс наГ и '] _ 'Г' • " J t и OT1 ч пей « соот •’ '...у • П . ЦДС rg . '•!..: . . Еср оиент озврата после это» • олр по . Kg £/'jo* 3.5. гас ;зт <? 1 ."лИ Задачей расчета обмотка я;, угся си* • с . . ДЛИН' ж (диаметра обмоточного провела " и чз. па ВьТКС *, сопро- тивления ебмотки, про;н-гч.а *" -tin на - .*i? •’ й Р1 1 i -' ' ; задан- ием окне. 1ДДС обмотки опредг гетег ’ деннс ’1Д5 с коэЗфипиеата запаса F - kF»» . / -11 ~ ' •й учетом Диаметр провода обыоткн fc3- средняя длина витка обмотки 2cp=^(de+hc) 'Диаметр ‘ пр овода оомоткв шего большего по ст :дида Обиотк?. Для Круг..:' • . Для лрямсугол вл" (рйс.ЗЛ). (3.4/ НвОЙСС.'.’.. ЙфУГЛ и 'г"ко; ь до ’ ы ’"й- обмотай ( -f ) (см.приложение 4) и ва?Тй ’ иг" ' иг п
-г к'ншм; .а ее сслроти-ление Г" температурь иб./ гки над температурой окружай.»--/ сре- и.':-. . >5. Hb» сона Т» РЭАДТ(5Ч+!<5Н5{Н)П|, 5Л Л- _ ?- . о нагретом остоянии при :н } P?a~ Umax l^iC? 5 - нерул х. по- сла. . <; 3h=J(.de + ^a)Le зилиндри зская обмотка; $чс^(2п+&с + 5'Ь,)£с - пр мзугольна обмотка; э£н внут- 01. д- о[ -и 5:.л< • I; ,П*ляндричешв1» об- - i; Siri= <2(2S + СЕ Ед- гол! - : о отка; / £н - - р-и- ;, у ’ пл_ ,-ервэ гут~ ВУ?г-рулсстъ ст- гг; - учту .аркасе из пла -.ассь; • j- „ска Л. л . га; •ат-"гл на галь- е; ? __ка Ъеч .ике; и П - тот -т?" н :-• зэ«-агент театоотлача г ксз ’ирпент перегрузка по j '1сти <с. ,п.3.1?. Рис.3.7. Катушки электромагнита. Для ripot-jpr.B катукки на раг”ещени& в окне магнитш _ систе м не- обходимо найти число итксв з одном слое WC/ =E0/c[h_^ii. гДе £;нЪ - диметр прогода с изоляпвей; Кч - коэффициент уклад- ки, Ку 1,05-1,1. Число елеен обмотки ‘ = UZ/Wc/i - Знбран толщину изоляции внешнего слог ( Д{ ), внутреннего слоя ( межвитковой изолинии ( , число слоев межслоевой изоляции ( ЛСА ид ), толщину каркаса Д* (если он есть),можно определить размерь катушки £0 + ^4х , Ьх«4к+4(+4х+ nCAduJ* ПеА^4з • Даннне величина не должны бить больше размеров окна магнитопро- вода ( £, h )•
3.6. Растет тяговой хпрактервстики Как известно из теории ЭМ, статическое теговое усилие можно рассчитать двумя путами: г S t S I. По формуле Ь'аксвелла P-^5j S40 вли Ра4С^ JD/В. (3*5;3.6) Формула Максвелла применила тогда, когда пене в зазоре равясметео и вектор индукпвв перпендикулярен поверхности 3 . 2т& " . ~а при больших зазорах дает относительно бслызге ~ --ст%, ; ее применение в эти?: случаях нехл-.ателье с. 2. По энергетической Лсрьуле , . P=-0.5(Fg)ldAg /dE . И=-0.5/Г£)^Л£ t2 ьг (3,?:3.t Эта формула дает белее ’ рете пр: ей . ; чем с-оргула ’Дакс поэте- пре ут «не:: ” “стета? следует пользоваться г «ь .тит т. Для расист статичесг;.’ т/rt ; актер встекг меобхетгап • считать магйЕТнур еть д.’-ь нес; :лыь*х зазст (S-Z точек .-тем возможно:. диапазоне переиеознс. 2г ~ .- - .-. брани . зато ров определяется проводи1 оств, а также пр . ть рассечнав, ко— эф?’Итенте рассеяния, строите свойство крп~г~. накагавн авали ч и р. Ксчвх . зсуах (рис.З.В). Еезя теговая характеристи- ка 5 лег ’вт-1 детг. по ерэдле 1А.Г елла, т, елредел.. тся ответ - vru г пстэки зазор» Е да ст ГКГ7ВЗ: ST.7F (3.5 Г. : (З.1 . 2?ле ’.тете ?:«ер- гетг-.: ; : * ‘.аа- .3.; иаходгт. .'^дд-.ге нал: жена! Еу= I зазорах, а та: с пр?! *•- вед те гдезодгззгтв гвалгтчаг- FB, еслв Г~' -ОСТЬ СЧ?Т"' ся ес ормулал, или грасвческг по построенным зава имос"” ' Аб= f 0ЛЯ е • д^лее прибегает j выражениям (3.7), (3.8). Если магпйтнаэ сгстс-ка имеет несколько рабочих ьоздушИ.-х ле- ров, то сод проводимсс.тъЕ Л‘$ ь ьвраженаях (3.7) и (3.8) и- пр"' известных wv.; находятся потэхя Рис.3.8. К расчету статеческсй тяговой хапактеозстики.
мается су. -ариая провсдигость всех рабочих зазоров, а иод f - лад—ге ьаг-.т“-згс Еэпрзяегм в гквйэалентном зазоре, проводимость ~ 'р !.'••, с; -э.г'"“г проводя.-.’ости всех рабочих зазоров. Выраже- и (3.") и '.3.8) ге ;чвт-.чют ;.-вяи" а здектр^аагкитное усилие в рассеяния. • - чых элект..г.— гнтто-. статическую тяговую ; 2: тику tacc«; - гать п>; выражению P='Wfe [<ЙДН» • ;гоаав характердетикг ... ' $ йо методу, ос- .эа • диаапики, пред- :г;ле...ч х '• и pas.i ’ (3.S) (P-Pjzi5= ^£/г) ' (зл0) где J галгя^ •::<•. !.т :•.:: •• • ::о: : ' : .в; Т - ток; V - полнее ШатсвЛЕ ion- — и; fp ы масса в^ггажних '/ - 'ь . ор^. Остяльцне обозв аче пр" =. Рис.3.9. Крас ету да:ги ческ." Гвс.З.Ю. Кротваодейстауювгл ха- тзгоеой хглактервстзки Ж. ракгерие? .ха.
Для расчета необходимо знать се-.-'отт Y=j(x)(i .3.. в протцзддейстакчогв хпрактсрвйтику (рвс.З.Ю). По протвзцаеЗстьую- шему усилию в тка ( 6Н > нахсдято:= ток трсгааж». далее м Мэ- ки С лом (только а стороад увеличения пптсаосгсллени) проводятся пря- ная СО . Графически опредед»ется шикать , пт . . в,ал механической работе А^т^^дб- Работе сел соаротивл—х-1 при перемощен'.’г введя от 0. г * опрвдел=ётса гра^вческл до протв- -т:. Лса Pflp Ди ' • таг j г ' мех /у. >.: • для первого участка - скорость двихопяя якоря иа тка Уед = VK/ ]Z . *iJ По of нал скег и : 1 • г л участке ~№/ 'ср[. До лы:'• ie-3.9 чх ;т, ний ток па участке I . Значения педстааляем в выражение Если р'.;. .чете не ’ , 5ир.:.-м г— ин г], па Q0 , сноьа раселптаэаеь’ и сне-а прорг . лччне трех прибли- жений бызает цост2.тчне дл. получения удоклетх. рительнсго о л- дения ракенстьл 3.9). После этого коовлдим .срезок ОС и рас- чет повтсряем ана. огично, заметив, что = V^. , тогда Так как в результате такого построения бучет известна механи- ческая работа, совершаемая на всех участках, то электромагнитное усилие для среднего зазора на каждом участке ^CPi~ *174/ запишется так: АмеХ^/дБ • По этим данным можно построить ди- намическую тяговую характеристику. Для начального зазора динами- ческое тяговое усилие будет равьо противсдейстьующему усилию. Се- мейство кривых Л 4(1) можно построить, имея семейство зависи- мостей Q"to*=J(F) • длл этого при известном потоке O^J необхо-
n дй!.;о и -И РЧЭ.СТКС , ГЛГЩ ! On 1 = Очслидя 'л ls< слни, Hi нг "1 w-u =ВД- £i F/W , нс тэг перейти к зависимости . C₽i > для соотвегстпукшях располагается обметка » L L Hf, “ • . . •’РИСТИКЙ = 3.7. Расчет времени соабатыванея Вгег- "Г- Ц К - I Ток fee ' ;тоит из ух частей трмга- • ев . ’ tjj 1 в* я ::а 'и.р i и зил запас I. > ‘ : - '~Х 9 .К I Я гдг “ и‘'-г;’к~ »•» т. ; •-•.гни :н силе. « - аз лоти лствуюсквд уси- лию длч нач илпного пслскепи. гкс₽я тТР = « i™ - а установиьйиРся ток ~ > тепла trp /Н/и)1/гЯр,. S Jl J] Ж п .'!□ ы «ремсни д ~снич яяо "оспо/ь. iWTMj: -гиннми расчета динаг.и.г.с. «ей. г.-гс t ‘ . драктерзствки; {jge 2L4 Существует ряд аьглвтиче! ких ;рюл, едва из ксторкх [ 3 ------------- = V Чт/гиУ%>гн t J * -я₽ф.М • 3.8., Схемн форсированного включения электромагнитев Форсированное управление обмотками Зй постоянного и выпрямлен- ного тока используется с целью обеспечения требуемого быстродей- ствия и снижения их материалоемкости (рис.З.Ц). Основными требо-
- ЗВ — Рис.3. II. Класси йкаикя oxet :.юроирс?лнного включения обметок электромагнитов.
ваниями, предъявляемыми к устройствам управления ЭМ контакторов, реле бщеирс. тленного применения являются простота схемой реа- лизт1 пи низка,, стоимость при высоком сроке службы. Наиболее простое схемы с питанием обмоток от одного источника питания мо- гут быть реализован,. с использованием балластных элементов и мно- гообмоточных ЗМ-(рис.3.12). Ток ь об отке К (рис.3.12) ?, длительно сработанном состоянии уменьшаете екл >jhpg последочтельно с ними балластных лемен- той Eg: С : Rg.C *, Eg , V .В последнем случае обмотка с д-уупс.;;л: .риеднег? питания переводится на одн пшу:г- , - едкое, что при заданно игиенте - орелр- хи обеспечит шение потерь на балласта сопротивлении. срсзрсчка лЗеспечиапст- ся переводе- питан;-.i сб,-д .•>, с трех ,'ззнстс на едн, аздее еднзп. лу периодное (рип.3.12 р). В качестве £ (рис.3.12,г) может < .Л'ь использован магниторезистор или резистор, с противление которого зависит ст механического давления на него. 4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТОВ ВЕРШЕННОГО ТОКА РШ АВТОМАТИКИ 4.1. Расчет сецения магдитопровода Наиболее распространены ЭЛ переменного тока с по^упател и«.м движением якоря (рис.4.I). ЭМ могут выполняться и : . ли- имея якорем (например, рис.4.1,в), что не является принпипг.п сына от- личием. Отличаются Э1 конструкцией якоря и ярма, количеством об- моток, их распсло-тйнием, количеством и расположением КЗ витков, рабочих воздушных зазор . i и по ряду др]— гэизнакоь. При боре типа ЭМ следует обращать дни пик . чгск ' характеристи- ки, массу, потробя *™ю внергию, стопу сть, технологичность и т.д. Вследствие того, что Ж переменного тока имеют сравнительно большой начальный зазор, важно использовать потоки рассеяния для создания электромагнитной силы (рис.4.1, б,д,е,ж,з). Относительные тяговые характеристики (зависимость отношения электромагнитной силы к массе ОМ от размеров зазора) С?3 для раз- личных типов ЭМ могут быть использованы при выборе конструкции ЭМ (рис.4.2).
Рис.3.12. Схемы форсированного включения обмоток ЗИ.
Сечение магнитоироьэда ЗЫ перемени:ч эка должно удовлетво- рить условиям: отс-тст: ию ииб;. . • f sop-? првт .-:,тс. положении; 2.) превы- шению :его »ия эле . .-'нг... силь при всех положениях ~я над . )ти1... увдей. °) 9 't) Ряс.4.1 ?яти Г: рвла л ; 1. с тока. олект; вгнятоп л конуактнсг • , .,• линии нескольки» земвк есвтактса, щютии;.c.‘i:?.. ->.. :r. v реако возрастает г гг. . «корн ••• ^агкртотфоводу. 3 ?тг- . _ °ае растет ?.пеиии па**лп. ir .j- - - ” второму. При прэтр«7там зхпрс ииоге л.:- ёуд - ’С'х , если "'.иг."’ . •лект^ашгнигвое усилие будет балыие : 1'3'Г ^хп= Кр^к . еле миняиальная гошкгромаг- лтная сила при претхнутои яурре; Кр - iu ’»:ei!W&3T запаса гк> силе, Кр 1Л-1.3; ГОх - 1(асчетьое щютиводействуииве j< илие для ко- нечного иоложеивй якоря, ддя элен- громагнитов с цепям КЗ витком рактеристики различных Зй. Рис.4.2. Форш тяговой ха-
(рве.4.3,а) РПР(С « Рпрс . з_д.- к-чми рис.4.3,0,в' = •пе -т Рве.4.4. Рекомендуемке значения ВПЕУ1ШИИ.
За ,тапе пред ^зрительного гс' • . в сб , ГЛр , С приход? сч. Медиа гч «и ть [7] Л 0, - 0,6, ГПР т.з - с о,8 - I. пь . • . . рис.4.4;, псл?- е н . : ' да..-:-.- л пи редз пш’.'нснннх 35 £?} . ' ; -и сте ’"ил a дд* : .и . . кора едед;гт пре -;г кривой нн-да * тдчв»а ."J . пи к ;2II, 5212. III. . з j'.._ х,2 ’''ал*-э?-- угсдичсние ия~ .•;•, • . n.ysH»‘. .? а .г??тс. роведя, едновре- Ч1С" . ;./ >•" ->«.".>• ..ЕИ1 чт нс {Pj -теЛ|..•_ ЕЗ °с . ксс соображений. . сбол . тярл-иь г.раантн “ссполгтения ЯЗ четка: КЗ виток .рис.4 г-—.-" f. • из . частей по-госх, КЗ виток рис.4. j,б' oxi -чет часть полюса, сстааг неся две край- ние с со:, шалот неэкрапирсвайное селение полюса, da nt?;-Tn:" яс толь .*» сс оса варианта. Эгорой более предпочтителен точки зрения креяления ’./'гта...
Активное сечеииё полоса (сечснис, по кстсро- у пр /.одит поток uiHo зазоре) S — С^К^где - г- Гипиен- заполнена пакета сталью. Он меньше единил. ; а^ет быть рпреде- лен по таб*.4.1 £z] . Таблица 4.1. Коэ'Ьггияе. . заг лненв, щц ста . ^слупиг'! листа, МУ Диеты ТКСЛ’ . . .Ти'-.’ч, гс- лак ом ,г ,23 ОЛИр. Ovнагой 1 0,90 0,97 0,95 0,5 0,95 0,93 0.9С: L-, 3S 0.93 0,! I 0,Б7 3,25 0,91 0,8Ь 0,84 O.IS 0,60 0,81 0,75 9оозн?“г .ешг Ui/Ci~aC . L•'(0ч* Сг+Д\?г Ко- <’вк" ент сС при ра »« тс с ич к?. - и тс т ' п . Прин. счн.„.ь £?3 or.сече . „.coi • - Ti расположенг iar-тки к хщрст им, поэта.. (рис.4.3,а,5), fj 2 (рис, .3,ч). С учете 1 пр лтах ко. _ гииен4,. , . ь юие{ . ,.. < •!-.: Л &-3)ЮЛм, можно найти размере Ц.г, Q,B По формуле (4.7) определяется сече . д . . КЗ о. Для П-гбразчых ««строги -нит ~ ^е-ёни. . • ". ; . j оп- ределить Пи раз: зрвд прлмс"го.-ьа~?а, а омемга ср®г:.сго стсрлнь злект;>0143rjji'Tor с E,T,L-o6par: .-нвтопрёг? . .®й-г -етг 6 s чине;. е рас ~ . “слательнс окр: глвт . 4*2. Весчет разягесоь КЗ витка Размерь КЗ нитка ог“-»делягт.. ;гесЯходи ’« для бор пией якоря сопротзвленвег КЗ нитка 7( -uas^JSJ-V С^#пр- СМ - тта- где - угловая частота; , С , , - ^.м.п.4.1; X - конечный зазор между якорем и полисом; 5К = 5 • 10 м.
Установив 7g и заданвись шириной паза под виток (шириной вит- ка Д ), высоту витка ( hg ) находим из соотношения hj - ft г(1* а,*24)/ tti и округляем до ближайшего большего значения по сортаменту. После этого уточняется сопротивление витка удельное сопротивление материала, из £g - средняя длина КЗ витка; Sg Ч’/йй*где Л - второго изготовлен КЗ виток; сечение витка. 4.3. Предварительный расчет размеров обмотки и нагнитопровзда Для определения размеров обмотки необходимо найти ее ЗДС. МДС будет различной при различных зазорах, так как ток изменяется от пускового д. рабочег значений- Р?—'ерв обиотки оггс деляются исА х- из лительного протыкания по ней рабочего тока. Таким обра- , !» данном ""зпе >-еобх дикг не га ЦДС обмотки црв npir _ тон ЧКЭГ1. Дг, это/о соста ется схе?? замстеаия магнитной иепи без учете — нитного сопротивления стали, которое рассчитать на дан- ном .—.по невозпкне, так как йе жзвегтнн размеры шгнитопровода. Cxer. л за ;ешенй изображены на рис.4,6. Рис.4.6. Схема замещения магнитной пени: а - по рис. 4.3,а; б - по рас. 4.3,6; в - по ряс.4.3,в.
Наибольшее дг.’ укккж зек:? . . ‘ . колебания кадр .-а. к . c.-. /j • так прячем £ . (риг.4.3,а , 2 р. :.-'.3,с , ', р.- .♦.,), где Кц - кос яписнт ’ . Ки , > • ); - ко зеиеят, >и выбрать . £-1,*,; Of .-.• .4 раошпкеяжя иатукха. Оно берется п пммх расчета пе ..’. ; з:. г." и^удг’"" 1 с игг««е:>з, ! се и нг-> магнитопг ^ч= ^с^л) и .-^'i . г- итнмл • • и . ... стлсьяна. сч -10 €.ч); 5р сечение на пуп м~.Г1 "ноге п< дар штг ;•• пиз< отлипания; «твить одета полюса; маП16' эе • ч? оти.. : да :»₽•. ной части полюса-X^=i)/2J ~ ИТ[ с сироте, ле “ и Значение МДС будот в ;еть акта и.;-, и ’ -дти • - ’ сдас, едьипутье по 'разе на угол 6 ми токами в КЗ витке: Fa Р^. Когда активное сопротивление обмотки значительно • еньше индук- тивного, °исло ее витков . „(угол потерь), «я: сне: зихревн- <-де К j - ко^сипйонт, учить .:й и. .;е;ги тинном сопрсти леяии. Этот коз :: иякечт . ..ie нреддарительногс расчета не известен, пеэтому игл првходдтез задаваться: = 0,8 - 0,95, {! „ - минимальное напряжение сети. л5 лял т с ht> но найденному значению МДС определяется ток в обмотке 2= “/* .г Задаваясь плотностью тока (для длительного рели. . )7 ааходим сечение в диаметр провода: > и =£ О.ооадь обмоточного окна ( Q ) через ксглйэтяект заг.елнениа ♦ „ ) <4 -«,**/ JQ 'Ч0Ч*- г 'оная стноиение длины катушка ( ) к толщине ( Ьп ) в пре- Делах = 1-4, рассчитываем размеры катушка.
hc '-t oi бьт паЛленз "аз- ft Ср» Исходя из вез— > . . . cji jj Шть i ........я -at ,2).£i, . . :'!.н . ил бг. ее «тчь.л -= ГС ар ?.;я !ПВ Дрй П₽Ьх .ЗД- . . .... . . . FdjJX . . :т- гг ре . PBC.4-S. С:хми гамеа-еик,- магЕйтвиг пепей с эчзтом стаяв: а - по рзс.4.3,а; С - пт, рис.4.3,б; в - ио рве.4.3,в. - 47 -
В схемах загаещвкпя х е сурируют комплексные магхгтаье сопрстиьлекия стали, ксторсе содержат активную и реактивную ссстаыщюцие: - R/tl Jtjmi • В с си очередь, полное сопп> си’л< Eire и его с с ста в могут быть чраяе.. среи ./а; . ' . г, отг е:г '• р^' Рд ’ Р* где ул, i : частк.1 ; "лапа. Для определения удельних магглтн»: есгцротелленйЯ зедад »зувт расчетные г>ис.4.5 (T;J . 2слл суТсГаУЮ? расчетное rtpjEAe, то удельное шгиэтнм сснрстегленп' могут бгт г.' хтакя ’•• :• . где Рс —I _и на регяе токи .' г»с \ ег г ; - ;дс ; гя1 ' . . Значения Рс >‘ Рн ' длится г- enpaeo^unft детсгету^е, не- которое ('с ’ 1 он По схемви аа * А и tK и ч Ко- . ,л:л1С1ГГ схеыч < ^с>) спреде ляется так хе> как и ранее, а Zrx +7г*Л.*Л <рис.4.3,а); ?« = Л+?г + Л1 <ПИ -4.3,6); и обтотки «лжет б>лч- npavrr на магнитнаи поток и зкзеьа- F" ~ £-МЭц&//?„- . I - " л ' Л • ’ I . 7т . । . । ' есть но aWjia»*4 >K' 6 чк1л- 4 ИСЛ О ь М?4ЮТ- Ри-.4.9. Хар : :.:»гнпИ1 IX гатбрлалов. IV- S/Л6 ,
гдс- сгАЛ fa* r; .,, Or, '. croc cqiij та K3 “U't, cw. . f-’J Ими* A= Cl) X' •- jGGTb тока; D,“- ' iI;C 8ЛГИВ- 1’....... ' атиЕлевде H<j алвгтрвчпсяи» mps мет;лиг иб- МОТКЯ 1ТСЧГл1”^Л развеяв тол, пьл- t 1ЧТГ1 ; », - * I L r < p-^ -1 * W s^=w . -* -otfTca эоторнвь ла- ~ " > . rcrpttaa Золи ?> ffj CTB.’.'C.' . л-pfe pnnu .pu CSD?peX'!,BpO ®>- » ErtU вжз as u to ,u< TO на ЬаЛДСЛкНХ tua ПГЭ v У?.. 1.IC. h?Kt. щ p’var.. Лля црыаедо отедтсЖЕЧ.. itfpe”’** «хорч леобхиис-- л..';.! s аро- тавутьч Лйложеям гоггчи? в « . .-^!вК(?р№^я*в чес- тях пал*е- ,'•.' • •.. !.г«-ль;*сги ;- д- -;3'9Нйя: О’ ' ct i V /Й5< ' A1 kl. . - i де- •.. j, ЭЛ _. r, ' .fill /1 /?- Среднее, .начелге сел лт с* гт«тс7ту«хз'. «голов ... If 4> п _ л1- ^[1 г I, xf«VT1fl"7/
Амплитудное значение переменной составляющей силы V У&» Pit^Pcpt^Y-. Минимальное значение силы чгы~ fcpt~ *rn Значение электромагнитной силы должно бить больше рас !етного значения противодействующей: 8nin Рфк • Цульсапия с’лы pwm/(V рда)'» - 4.6. Расчет тяговой,характеристик: Для того чтобы ЗЯ работал надета о, необходимо обеспечить гревы- шение тяговой характеристики над противодействующей. Электромаг- нитную силу можно найти по энергетической формуле V-£(iW6)’ где I - действующее значение тока. Для определения индуктивности я тока необходимо провести рас- чет магнитной пепи для нескольких положений якоря. Электромапйт- ная сила для притянутого якоря находится раньше при проверке от- сутствия [ибрапии, так что в дальнейшем необходимо провести рас- чет для начального и нескольких промежуточных значений зазоров. Сопротивлением стали и КЗ витков можно пренебречь, но необходимо учесть рассеяние магнитного потока. В схемах замере’.”•1 (рис.4.II) поток рассеяния приводен и полной Щ1С обметки, поэтому трит,<’ еи- Рис.4.11. Схемы замещения магнитных цепей без учета стали и КЗ витков для 2М: а - по рис.4.3,а; б - по рис.4.3,б; в - по рис.4 3,в; г - эквивалентная схема.
ное значение сопротивления рассеяния принято втрое больше, чем его значение, пмучзнное по геометрическим размерам Я',ш , что справедливо для магнитных пеней с распределенной ВДС £?} . Все эти схемы могут быть приведены к эквивалентной 'рис.4,И,г) J Индуктивность обмотки будет определяться через эквивалентное маг- нитное сопротивление все? овстеми го ньрах иго i* • Эквивалентные магнитные соцротиьае txle + 1 + + " ’ (схема а) а * j)^Rs$g * -*Иц t (czem б) ««/fi схема в). Магни"' не сспротвглеяия з<—~ в или соответствующие им провода- , ост" ™"г- р-дсзитать любим и,а известных м годов, например по[2} Нестарые с’ -дения по расчету проводимостей дани в тгбл. 3.2. Т< при соответствующем зазоре мСхет бить найден пр рассчи- танньх значениях индуктивности по закяту йма: х-а/тЛф-ви/. Расчет ведется для номинального и минимального напряжений Ес- ли двгтереноарсвгаив трудно осуществить аналитически, это можно сделать графически. С иелью использования потеков рассеяния для создания дополни- тельной электромагнитной сида ЕК перснеедого така внполняются с чвствчным расположением якоря внутри обмотки. Дия хакях ЭМ схемн замещения будут иметь более слолиый вид (рис.4.12). С помощью магнитного иунта МШ ыагнятшге систе*ш таких 3U мож- но разбить на две части (I я Л): найти эквивалентное магнитные сппропвленяя жаздсй из них, пос- ле чего значения сложить. Лля более общего случая, когда схемы замещения неспииетречны» эилявалеятшхе магнитола сопротивления
для электромагнитов со схемой замещения (рис.4.12,а) 8c+(4*RV34?el+ Рйс.4.12. Схемы Замещения магнитных испей ЭЫ с "внедряющимся" якорем. для электромагнитов со схемой замещения (ряс.4.12,б)
для зляктроьпгнйтов со -гхемой -.амзцения 'ис.4.12,в) р _ Ws + _Аг ^ng • + H's Rni* <-5R&I Rnl + <5^bl FXJ=F2Jt/£< ЧА’. ЧА :M V£- 4l,l“ ’ 4j“ 4.74 Ргтчвх Bf • 1 । Врсыя срабатывания Ж гг:рагеккого тока, как я для «Й шстадн- ного . . to разл^ . ть н •- т; i я в г"’ . ая. Причем гбв составляющие вгчдаена зависят от нагельной фазы (</z ) наир -Кения питался в момент .ключения обьатки. В течение периода трогания якорь остается неводдижным. Если пренебречь нелинейностью ыагнвтаой системы, вихревыми токами и гистерезисом, КЗ витками и активном сопротивлением обмотки, то время трогания будет определяться выражением: । azc sin[± к1тР + Sin(/.-•?)]-U'- trp - 21/Tf ' тае ( К^тр х - относительное значение тока трогания; tC - начальная фаза напряжения; - угол сдвига по фазе меяду током и напряжением для начального положения якоря; {fl = / R ' J - частота источника питания. В формуле знак плюс берется в том случае, если Z <^+fl?CSln (l-K-ap) . знак минус, если Z? ^Qtcsin^-K^p).
• "л 'Г . *ТРЛОХ ~lQ^C ^-'стру" U“ •-"•• "JO тга же диЦуфа^р'х j psjiw ... ^0*const • tgg= 45-<J• ' •' "• - ?! . .- SA ! . si = 0 ' -. ' .-!A: " т '•!• •••; Л ,, .. (Z = T!z .’ . 6. ••r- j-uXKC. 1 .Г.,.Г..| ,r;j, ..?ie|.„ сробевший. ^3^fT«Ln ? ^cprnat ,''г?чшх+ "^зВглсх. 0т>’."с:;7е/ъ>1ив r.tmei.r-> тпгл Т' агги^ - /^Х иУ. всаиййя Q ав Й§Хя/ Я*зс£-: г !•-.- ci::-?i- ( Rufgg опредеже^’.л ’асгльн^г. "''"v ... । пс czcvam 3r'M3c;ef;M гагнитно.1 r;e-
пи (рис.4. ), а суммарное сопротивление воздушных зазоров для на- чального пол'лзения якоря ( Rg^. ) по данным табл.4.2 Таблица 4.2 Сопротивления воздушных зазоров 2V по рис. ^Еги ?1. по рис. ,£i ,К Д Ь4 Ц Я СХ - СХ Н* II - т, os Rn * 4.II.B 4.12,а 4.12,6 4.12, t. R5i+ ^+ Ч ’тт 4.8. Схемп ЕБпрямления для питания обмоток олектромагнитов I Питание обмоток электромагнитов ввпрямлсшпи напряжением позво- ляет преодолеть прот.’ьрро’-ие ысэду недостаточно?: эффективностью ЭМ, обтекаемых знакоперемйвжи магнитны* потоком, и необходимостью вс- пзльзсвать для питания обмоток сеть переменного тока. Поскольку пе- ремагяячдаание магнйтопроз ода - этих 3.' пропсходит по частным паи- лам, то тер:: на гвстерезпс о вихри -е токи незначительны. Это псзрл - ’ыголнять 3.'., пгтнлсяесл выпрямленная напр-жением, не- "уто г : максимально* степени ионол! ~oj-.ть прогства гпло' гагнитных систем, разраб т "ть га гх основе сер,- при- ездах а: с управлением на псстолк.е а переменной токе. Преимущества сэдаиных магнитных с?ото: - бсльсав езноссстог- кость, меньшая трудоегтаоси вдгототленил, а при пмгндрзнесизх сердечниках - .енылий рагтт.д обиот"н~" меди за счет уменьшения средней длин:- витка. Одно азане схемы питания (рио.4.14) обмоток электромагнитов. •• трех’явные (рис.4.15) глячаи я количеств? ’ ди .дев, обмоток, ЬДС . £ ), ее пульсацией, слснпвящ работы ддадсь, потребляемой ( 3>д ) и рассеигасмо’' ( Р®л ) косностью (табл.4.3), гдеЦЦт, ~ дейстьующее и амплитудное значения линей- ного напряжения питания; к - омическое сопрстенление обмоток2L, Л/ - число витков обмоток Эл.
Рис.4.15. Схелп. трехсазного питания обмоток 2Ы выпрямленным напряжением.
Пулъсапия ( Рze ) МДС (рис.4.16) зависит от добротности об- мотал 2= иЛ /R , где L) - угловая частота источника из-, тания; - индуктивность обмоток ЭМ. Рис.4.16. Дульсаии j ?'ДС е схеме-. •5нрямленяя в загйся чгтя от добротмооти обметки Ci.I: I - рве.4.14,а; 2 - РАС.4.т4,и,Г; 3 - рис.4.15,а;^-рис.4.15,в; 5 - рве.4.15,г; 6 « рр₽,4,15,д; 7 - рве.4.15,е; 8 - рис.4.15,ж. Обоснованно * .’брать схему тапрямленпл и ее элементы для конк- ретных условий по—слоит табл.4.3 и рве.4.16. При расчете числа BETKOi обмотки (для двухобмото’’.-njx - су ’гарно го числа витке? об- мотск) ??! по формуле (3.4) в знаменателе перед Umi_n необходимо подставить числен-нй козЛгсгиент, сто~’б в Формуле для расчета постоянно* ссста, .’пне* '.’.ЦС из табл.4.3. Нппртмор, диаметр гродэ«- да обмотки Г!,’ со схемой выпрямления (рис.4.14,а) будет рассчитан:
Таблица 4.3 Параметры схем выпрямления Схема Посзошщая с^зтаг-ляющая СУ Уелсви.! Р<. 'ОТТ IIOTJ ,;61 . .• ! 0 рассей павшая МССЕОГ.ТЬ значение ТО* .2 зг тисе <е- ние Рис.4.1'4,а 0,45{U/!?)(t' 0,225 ll X's 0,70-0.318 Kp- 0,7Cy,’-C,203 Рис.4.14,з 0,9 0,9 н .< 2-0,9 2-0,81 Рис.4.14,г 0,9 0,45 1^0'81 Рис.4.15,а 0,675 0,225 ^4- I.23-0.7& <р= 0,804-0,432 Рис.4.15,б 1,35 0,45 ~п~ 3,8-2.46 ку 3,’24-1,82 Рис.4.15,в 0.675 0.225 11^ Гис.4.15,г 0,9 _•*- 0,45 <5 1,49-1,16 Ср 1,11-0,81 Рис.4.15,д 0,’9 0,45 Xp- 2-0,til Рис»4.15,е 1,125 0,3755") 0,553 ujR 1,67-1,;т6 J- i;4o-i:2? Рвс.4.15,х Т,35 С,45 1,92-1,91 Kp- 1,89-1,82
ПРОЕГ-ГИРОВАНИЕ РЕДЕ НА ГЕРКОНАХ о.-. Устр.-к-г< и ссобсиипету работы герконовлтх реле Геры ;рва.5.1,а - ключ»»? себя в качестве -.н:.-пнх чаете? герх-гтвэаравадный мегнитоуп^аамамий контакт (верков! I, рвСЛЮЁсЯгёвы* вяу-рв обх’огке унралл.1 яия 2. Герконовые реле, Kjtji > :эту v:.-71 штссрсвзп 3, цредоьгиачекЕыЛ 1 • ЬНО "И, и от вйввкнх MBriffiTHB? мяев» Геркон продетаI ермет»чш;? стеклянный ея* "?г ‘ с д«х*ч МДО( - него пр:ч .щзыи когг&жт- ны--:-; - _ ч • -• "у:; ,. « &. Сьи аэ-.-атавЕмамтся из Ферре д-.',. одо- . и Ч] И к тричаской, •« '•' •'• ./*пкй, а твДОВ рель возвратной пружины. Бневде кож,1 ' лрисоедияедая к вдектричесюй пел». Рис. '.I. Герконоя з реле (а) в размеры КС s эсте ех перзк’, < (б). , Осн нт раз. ори ре..е и геркона эоне ropcF.pi гар.КС ;pcc.5.i); Пс , Lc - толщина и длина об”отки упраглоаг:-; - lsst- реней и наружной диаметры обдюткя упрэглеягз; Qf - диаметр и длина баллона геркона; - длина геркочэ в* плоской гг-ти :<С; Ь . О » Q - толщина, г^ярина и перекрытие КС в •’оне рабоче- го зазора; § - немагнитный зазор ;л&де? КС, а 5^ и - его начальное в конечное значения соответственно при отсутствии то- ка в обмотке управления и в притянутом положении КС; А - толад- ы ц
на Кенг... ;;.огс пинрн7?л (из и . -агнат.:сго тать^т-зла); бд - пг. - т за:-гр. il; .л '€.’.ствукг. - ia ойр:-".' етса - КС - - .; . истер: ГДв С - т КС; с КС; С/ Сг ~ 'Л? I,- х КС г -пкс.'.'П, Зл*’ _ • -т . . тс— . обцс;- злу’ . иеогет/ f А,=--f’cA/dd -• •f ** * Рис.5.2. ПротинодеГстеу : ъ ( В ) и тягояне ( 8 характеристики геркснс,’ого реле при различных МДС сбыстки правленая Г .
Когда ток в обмотке управления отсутствует, зазор 6 между КС £ I зоне их перекрытия максимален и равен начальному значению . При наличии тока. ; обмотке ее ВДС создает в КС геркона уагнвтн"!* • поток г извду ними возникает электромагнитная сила Pj , которая, греипо-дсилу упругости КС, приближает свободнее кек КС др?р к другу. При плавном изменении теки по дфе роста ’Е.С - метке управления до ЦЦС срабатывания геркона г«р , закон S :-»’.ек- ; КС уменьшается плавно (рве.5.2). Значения зазора определяются равенств- протгз одействующегс в т>нового усилий Рпр[6)в При ЗДС обмотки управления, равной ГЛС срабатывания Рср геркона, зазс- $ уменьшится, до размере зазора срабатывания Sgp» а про- тиводействующая и тяговая хараэтеристпки реле имеют только саку точку каса!., а. Любсе дальнейшее бесконечно -алое увеличение ’Е" об- мэт::в в. ;;ия приводит к скачкообразному сблипеням КС до их пол- ного з j-_кс поскольку леысе зазора срабг.-’ываяЕ.ч ^р(б) • При рабочем значений ЦДС обмотки управление Гр 7 FCp тяг<' п-4 -зрзк- торлст?.в. при любых, зазорах £ идет вьше нротинодейст:у. . “г. Размыкание геркона происходит при уменьшении ЙДС до значения МДС возврата геркона Fj , когда Ps(U=P„p(8k) (5-3’ В притянутом положении контактное нажатие геркона Pk’PA)-pto(U Поскольку электромагнитная сила определяется значением МдС, тс кон- тактное нджатие в герконе зависит от тока в обмотке управления гер- коном. 5.2. Схема замещения магнитной пепи герконовых реле Упрощенная схема замещения магнитной иеги герконового реле (рис.5.3) J&3 содержит: р - МДС обмотки управления, Ag магнитную проводимость рабочего зазора геркона, ~ магнит- ную проводимость внешней (по отношению к рабочему зазору) магнит- ной пени реле, ' магнитную проводимость ГС геркона .
Значение ^^.определяется геометрией КС, характером распределе- ния магнитного потока по длине КС и магнитными свойствами материа- ла КС, на практике при анализе ненасыщенной магнитной системы принимается равным бесконечности. С учетом этого полная пре и- мость магнитной пени реле (/ А = /^8 ' (й._ Рис.5.3. Схема замещении чвг- нитнгЛ Пени геркср-.ь :.ге реде. Рис.5.4. Управлени. L'ZC . с током. Вне.". пг-Ы.---ь _/1 соки не -гп ; зазор.' м о и FUU i-ле бе. . и»'--1негс магнито:.. может быть ро х ит ф. ле Q 8 1 , НН 'I абоп и экс..сойм яглльньх дг к: 4, >11 -Чш А 37 <?-₽c/lcp гче 2 расстояние вдсыи пр< льней оси ге кека от црцтра об- мотки управления до середины перекрытия КС; JlQ “ LJ- магнитна 1 постоянная; Р наружный пери, стр поперечного сече- ния КС; £-р - средняя длина витков обмотки управления. При проектном расчет длина обг о тки управления lQ tij инигяает- ся, как правило, равной или -близкой длине баллона геркона, а ее внутренний диаметр определяется диаметром баллона. Толщиной обметай задаются исходя из соотношения =//6’'//{5 .
3 тог- когда геркон устанавливается непосредственно на токод.. Срис.5.4), ваван проводимость согласно [в] Л - £ [з(Иг ?)-! J 0 - */Rj) Sin £ ,5.5) R£ " Ц25^Х* (/^Хг*й г ) ' X - Рас- СТОЯР.®е межьу явной и гзрканв»; - -tv; msIQQ дрдддльпчмв ссь- г :-лн . и геркона. теделодия о*нос-.ггсн, так утазы- , - - : 7Т"Щ)свода. При наличии -адамты нее магнитное доле являемся белее сргапи-зпЕагта'.;- и * ряас олучцас магнл ас^и : г-"ть . читать ?«етсдом варс.чт- н-.у путей гс. Гг1 . Лл р г • у:д”эттно прозадимзети Л. J такке мот;-,о н-'.г--- етотд. п;те магнитного похока [2J . О* ~ак . даоА приводи"' к гро.чоздкиг.' Ьи’ра-нетг", что аатруд- асчет и исследи, тдя. йортс- . на практике пользу-дта прибли- жен.г_..„и вг.'ракензлми, _ .с .~ан _ обработке ^спериментальни.. данных [8 J : Zfi = ^Пб'+К5))^ (5.7) К i ,4 h/5 1/С . При расчетах часто пренебре- г члене:. Кс< ' зиду его >залости и пользуются ормулой Л 5 s JJaabK/tn kS) (5.8) Ъырялгте? '5.6) с достаточно высокой точностью может быть пре- сбразс тане: Aj • (5.9) При расчете ЖС срабатывания геркона мокни воспод'ьзоваться и выражением * (5Л0)'
справедливым в дяаглзсне и Ю?Ь|'П7 2 , а дня расчета ЫДС возврата более пряе^лега ляпраческая формула Л$ *>JW55/dcc/$> (5.U) ' дахсая бслыцуг точность при С/О • Зжааения (5.7)-’5.9) ,п -гагяятноЗ прсвсдямссти рабочего зазо- ра й'/еют достаточную для практяческя* селей точность Ви '-се:.; ,.а- паззие изменения зазора £ __sei и тя гевея .сарактеристгк реле За*:.’•'.'оть ггсч';:го1е)’отв5ющбрс усели? ст зазора г состнётетьеи 5.1 ”:еет линейны" гл -^тер- Зад.? с* та является спреде- эенве т-:с"тсеоте’ С, С» "'.t . 5С, г приеденной зестхсств С . лгсткость стде. - • х.и •sho ' • а- ТЗД I " S П ------------- . '•' ' •'»>- ’ . “ счит ос Бермуд If С ’Г //с, * где С; - .жестки L- jO отдел !стк КС I* л *“L Г“ L 3 п.,1 t £ "-адль упругости матгр'—.;'. речнеге сечсвял ра •• •••. -У 'етсТ' '?”'t pv.c ’ " тс КС; J- - Meir. ичер'ФИ •uca; t i. - coo'*- 1 .jT»n KOp.j’-Л'Л, F ЧСТПрО*Ч' Й- ло.-.'-а. tSfiHsMM сипа ₽ , jfo белее yiwwe (jwro я ввдДолее праб- лкже!п:сгс к этому месту жон:кш ; ос )И то I 7 аот.-ка КС. Если Ж изготовлен тло * яз .' -.-ла тс В частности, для КС, состоящего из грех участков (рис. 5.5)
. ? ент инерции для наиболее распространенной прямоугольной *явя 3е (5п) //2 . Свойства некоторых материа- лог, при еняемвг при изготовле- нии КС герконов, приведена в тас .1.5.1. Ряс.5.5. К расчету жесткости КС. Таблипа 5.1 Физические свойства материалов для КС Марка мате- риала Предел уп- ру гости.0’, сЪ/м* Модуль УП- РУГОСТИ, £, С Н1н1 Ко . н>ипиент Ксэрпйт. Индукция темп.расш., сила, насыще- <т».1Ге нс,д/м "^1Т< 47 Ч 21,8 1,35 8,3 17,6 1,6 . 50 Н 22,0 1,36 9,2 9,6 1,5 52 Н 22.0 1,36 10 12 1,5 47 НК5 26,1 1,27 9,5 8,8 1,6 47 НД5 21,0 1,5 10,4 10,4 1,35 35 НЯ20 25,7 1,36 9,6 24 1,6 Электромагнитное 'усилие мепду Ki рчссчить лается по энергети- ческой формуле (5.. . У’-’йтьгая, что s соответствии с (5.4) dA/dS = (Л/Л(У dAj'dd •раже ни е ,5.2) принимает вид: Pg = '0SF ^(Л1Л^)£ (5.13) Тая как максимальный магнитный поток в КС «г,» fa (си.рис.5.3), то Рг“-ОЖМб^Л8/Й <5.14)
Дисх^епенпируя ^ираженйя (5.7)-(5.И) для проводимости Aj по зазору ц и подставляя в (5.13) и (5.14)»получиг. соответстпутлцие тср;.;ули для расчета электромагнита иго усилия: для А$ со (5.7) в (5.8) Р9 - Р(ЛгДМ(*< ’ <5’IS) для j^g по (5.9) Р, * 1/lh *S) - 4% 6-1.61 для Ag ПО i5,10)' P^F^A/^As)- \ (5.17) ’ л " для Ag по (5.II) Рэ=До5ьШ^Дс£ЗЖЛ-89 ' <ме) Выражения эта поз* эдяктг рассчитп 1ать тяговпе характеристики горконсвш релг при заданных параметрах магнитной цепи. 5.4. Горист Ь-ДС возврата и сса^атикания геркона и, МДС обмотки -'пгавлочия МДС возврата геркона определяется по уравнению (5.3). Для чаше всего используется вьраженио (5.18), имеющее [ 8]большую точность при малих зазорах. Приравнивая (5.1) и (5.18), при 5=1^ находил.- Г.ЩС возврата геркона: С(6И- 5к)^ос6.далу ‘,
откуда Ff = fK(Wlsx№J . :s-191 гле -/i-Jx - проводимость рабочего зазора геркона при 18= 8ц , ~пределяемая по (5.II'. ЬЩС срабатьдани. геркона находится из условия равенства проги— Е ':Ле:-_7ромагнв5.нс{ь CHij а .pnjcEg их пр-.изтгдна;: по зазору в тс«ке зазора срабатывания (см.рис.5.2 : ’ЛНШ ,.2С 5.21) Совместное решение уравнении ...l : .. учотси (5.1) и тяговой характеристики гер _ по .15; дает выражение для зазора зрабаг: - т.° случая (5-22) Это значение олззоа асшвь . .-.••-чие. Примени дай в ;•-.о» '.рактврес \ g«имнм ь^егаее льи ю точность при -,;?u *.'ЛС '.раб^тсдаяв.я, из свотшь- уравве- 5.2 " ; 0.21) - . . чи 0_ . К’-в'чип ~: 8ср * где /1S,sp мд :-Ить_ пд|.лос: усчего геркона при -=‘*ср . -.„^тавл=/, 1 .23) значение jl 5J j.p .г „зрению • 1Э; при „_>ере ,* " .1?' "'•гое . , . _?ч-’е зазора срабатывания: Л5.24)
Подставляя выражения (5.1) и (5.17) гои с= V2 в уравнение (5.20), определяем МДС срабатывания геркона: откуда =г^/Д^с<бл-г.й1'£„,г л£,,.г . где _____ -^•В.срг ".-4^ V^/4p г. / ^ucp,?= Дс^^Цгр.г]' Для расчета параметров срабатывания и отпускания геркона на прав, тине используется и тяговая характеристика геркона по заражению 5.15). При этом решение (5.3) дает выражение Д'!” .JiC нос "'ата гер- кбна: _______________ Fg У+Д aoK^L-)'V 4 )^a$f 5.25; Pt систему (5.20) и 5.21) с учетом (5.1Г), можно получить уравнение для пределения С-р я выражение для гСр Ж)= 6 - 4Лгп :+ A & J' (5.27 Г Л^_Еп(ьк^Дс1к ,ь 2 } Гср~ КЛЬ V Алгоритм .расчета герконового реле на ЗЕМ с исшкчзонаклем урав- нена? (5.26)- (5.28) приведен в п.5.8. При необходимости учета магнитного сопротивления материала КС можно воспользоваться методикой, разработанной в [б] , основан- ной на гксперичентальноч распределении магнитной индун' '.”и ь сердечников. Для симметричного геррсн" в пределах обмети • 0<4/2) а зс r^sjahu Снетки tj2.4 [.J2)
Для асимметричного герксна,в предела^ обмотки (0^ * 4 ^0j ) а г/(л^ л^Ы/(еь),, а за пределами об,лотки ( £0<4Z4Eг< ) д- Ufa! £>/ 2 Г Ле /?_/ I Лзш р 77 В -ти ЙТС.Ч ’" 1 стояние от точки, б котор зпреде- ..:тки уп- , имеюще- вс центра перекрытия КС; - чз-щь сб, равления, расположенная от центра по; ек;. тег ~ сторон. ' КС ГОДЛИ-- причем / ^ = ^/£ Вся -ер--. ia Сг* р збизается на элемент'-.р.нь.п участ ?в П4 пред • .-• каждого магнитная индукии ол.ет считаться постоянной. Далее, по -риг. налагнйчи . .н,-. материала КС определяются напряжен- ность д - кздцото о-ди.'л нта разбиения. Падение магнитного напря- жегс КС •“ Л И;, , где tj_ напряженность магнитного поля и длина (. - го участка КС. Падения напряжений нахо^тсч для зазора срабатывания (/ср) Uh,ч? и конечного ~азора ( []м£ coot >етсп окно при ЧДС и Fg С -четом магнитного сопрстивльння КС Ь!дС срабатывания и возврата геркона огреде.....;, тся по формулам Fcp = Fcd - (JrtjC3 > Fi = гь * ЩI • При проектировании реле на серийчь:. герконах известны МДС сраба- тывания гер" на в стандартной измерительной катушке Пер,и« которые указываются в паспортных данных. В этом случае МдС срабатывания в проектируемой катушке, отличающейся от измерительной. f=P K^cPiU\ (5.29) где ^гв ^'5 - внешняя магнитная проводимость реле с измерительно';! катушкой (табл.5.2). Данная Ъср-^ла спра- еглиг.а для случаев, когда влияние величины на зазор срабаты- ванг. геркона несущественно, что действительно имеет место на прак- тике. Таблипа 5.2 Параметры герконов Тип геркона МК-Ю КЭМ-2 КЭМ-3 ЮТ-1 МКА-52202 Кг 2,24 1,88 1,65 1,53 0,42 AS-^y, /0-»Г 3,36 3,69 4,7 6,4 6,32
Р"" проводи- с -'ь проектируй,мсго реле предел тьг пс жор :уле (5.5) либо как ~ Я' £г » г'1е Ег- длг " . на; J адьадя пре „ . • сть рель[8}. С оельс об спе-чени- заде» работ- и .-обходимого с т- гая щ к . . с. УлИшх из. ..„ .ип . -.торий зкеплуатапил odrom _ч;. ,с- Р* с . лют...» с i. 'делен запасе по ДС. C=<5Fc?’ (5.30) где Кэ = 1,2-2 - уг 1 • ;>пйснт запаса. Для многоконтактных реле рекомендуется формула F=* KsWfC0 > '5.3ё где ,\/ - колт’еот - -• :-:ог.Сг s геле • >-Ги’ ?еЛе ° ^~°бр£ЗКь1 ‘ управления предл""аетс^ ? таг.; F=(K. ‘KJF& ’ . 5-32) где ‘и.-.иечт Кп учитчъает числе герконов в реле, а Кц “ -‘;cx-z ость магнитопро/дга (табл.5.3). Таблица 5.3 ие.- то для реле А/ 2 4 G 10 ^пАн I,3/1,1 1,С/1,2 2/1.35 2,5/4.5 П;и ест!'.пдчении ИДС обмотки управления f по столике, шло 2Ю1 ’ - п.3.5, рассчитывается обмотка управления. Утсянсотся гел,-"Т1 зские размеры обмотки* ( Ед, По ) и каткси ( ) управ- ления, определяются диаметр про ода , ччело кчтко IX/ , соп- ротивление £ , потребляемая мощность рдд и температура перегре- ва 'Т обмотки, которая сравнивается с допустимо'*. По уточненным значениям рассчитываются тяговые характеристики реле при НДС обмотки управления, равных Fj Fcp. F, и сопос- тавляются с противодействующей характеристикой. Конструкции герконовых реле приводятся в [ , а геомет- рические размеры некоторых герконов даны в табл.5.4 и на рис.5.9.
В работе [8] преьецеш техкическиа даЕШне чппусканмнх оте^-.- венной про№..ле“ностыо герт инов. Табл, па ;. - з.5. Оссбс н___ перс., or • т< □ ’'Азпл геркона Обмот- ки J Лип ;гЛ ;•' J' : П .' Г . ч .•--..-7. При ш* такие ст шцдоешя реле с яндуктлвнии (рас-5.5.а) и и t к то . _..з с pi, зтннм : . льт] : (ряс.5.6,€•) мгнсье ное -качение VJ.3 об стки ;’пранлгни^ ~ « Е /4+ к,stnzcoT . С ' Р где ^рв 1 '0 “ KC3-<J;KDE6*IT эдльо&пвй МДС; *"о / “ "сс' тс.чнна- га п. uiz1' переменней поста : МДС; 4J - у гл с; а.. чалт: л тика .• . Ьгид; зкссксг бистро сгагг гти юэ’ио из'?- нении д. еднг. ьеличини геркон срабатьваст при махевмальном значе- нии МО ос откв, _ ; л ..„raeTcj при . инимэльном •’н. яви ,рво.5.6,_ . Ь cooTTarci.tFP пост-ссгт,-ле» к;. -ДС срабат! лк-. ^сС и el .-рата спрч : л д .? гСГО ^1-г Кр) = (5.33 = ~Ь Поскольку постоянная состачглюща. КДС действ^гщевд значению входной, величинк, (5.34) ОбМОТКИ nponopjfiOI "о, разделив (5.34) на
(5.33), получил вЕоажение для ко' вииенга возь[ ith реле перемен- ного тока: " W-C₽~ ^бЬ| 'QCC ~ ^рУ ' 35 • где Ц и UCP) 1С? МОЙЙ в вс. кж ( с-абд Ываякя роле, а К|Ж ГмГся - - - ;сп»- рата геркона. Пульсация КДС оСйотхи уцрявлеягя геркснсу повисает «« ' яг аокЯрата • 2ft* яд рейке Кр те ДвСЯ№ првакиауд спределеянз-с gpomeejecro значения Kf„ л< <01<е= . Рес.; .6. Реле переийв с 1.ндук явним (а), •ксст.ччу (б) фильтрами и виагра-"- .го рабств (в). Б: р ле зе (5.36) получено *з (5.35) с учетом у'.ловил наступ- ление вибрааиеннсто режида при Кд„= Лля выполнений реле с высокие.’ коэи^ипиентом во' [ дугтсп'двухобметочнче схемы реле (рис.5.7). По обь.отке за счет взбиточного сглаживания протекает практически постоянный тек, а по обмотке Ki.2 - черемешшй. Амплитуду переменной сос- тавляющей или коэффициент пульсации результирующей ВДС Кр .а следовательно, и можно регулировать,изменяя сопротивление й< .
Гис.5.7. Реле напрлкения с параллельной (а) и тока с ис 1едовате.т,ьнсй (б) регулировочными обмотками-. 5.6. Осясмг-.епаочетуме ссотвсшенпя ДЛ-- т гЛЭ С гшгчд.^ТСЧВЫИ * Для без'пбрапионнсй работы геркона с учетом разброса его пара- метров на основании (5.36), требуется, чтобы где /Q pQj- - максимальны": коэффициент возврата геркона. В тех случаях, ког, а Кр ко (5.3?) слишком мал, с целью уменьшения. габаритов сглаявлающего 'ильтра, а такте повыяения бгстродействия реле целесообразнее обеспечивать нормальную ра- боту реле, увеличивая кратность напряжения (тока) питания. Требу- емы” для подавления виорапив геркона при заданном Кр коэфдипи- ент запаса < Г©Х /^~ KD)(1+ mQjy)) (5.38) На основании (5.34)' с учетом коэффициента запаса К$р среднее значение 1.1ДС при срабатывании геркона а ее действующее значение С учетом коэффициента запаса К. и количества герконов // в реле среднее и действующее значения ’.'ДС сбмотки управления реле
ДДЬ CZ ПС рис.5. с ^/5.5&,5.4С По действующей: значения ЛС г О’';едел ттся габаритны. ...— рк обметки из . л этил допустимого нагрева (см.п.З.^Г, .:. - -ддг- му ..neuro fc -диаь.' етр o6,.j. чногс провода £ . 'J7" сраба- тываний герхинс. гсэ берется четом разброса, т.е. Гер mCI • С учетом связи :?и, ссадк-. йстнукшм значениями синусоидаль- ной величины ( U/f .;. релс падктиэным фильтр. на основании .3.4 ~ Ч/гсд ’ где К C.^-C.d - иоз:с.исиент, ;читш '.”щиг па.~е те вапр- ант; опротивленг эссе иль'Г'а и • выпрями- оельнсг'. места V Zw реле напри .ни е eocth j льтг зр значение нап- ряхрни.. на I-'мотне откуда ____________________________________ d = 5-4<- гдд жение •; тирания диода (0,3-0.Б В) . П из-.стн:. ди. отру ‘.б-От чного лрт-одз, наполнив рас . задали окно, едим чисто ритдг; обмотки и ее сопротивление R • Если реле с еичостнам фильтром питается ст источника тока, то число витков обмотки управления :ь.4з) Диаметр провода находится из условия размещения обмотки в за- данном окне (см.п.3.5) либо мсходя из допустимей плотности тока в обмотке = •
------------------------------------------------- В этих выражениях ’~ МИНИ1',аль'щй 0 максимальны? ток источника, я £- ЗА/НИ* Пвухобмоточные реле рассмотрим применительн и измерительным селе, т.е. при N/=^ и Kjp г ' ^слотямг’я» что по обмот- -е 1 протекает постоянный ток. Тогда дей._________>ющее значение МДС срабатывания "(К^+ Ср (5-44) Кох .ичиент пульсаиии результирующей МДС Кр = v£ г? /г<с ’ □тк да требу е-.- дейст уи-уее значение *ЛДС второй обмотки к 14 с учетом (5.33) (5.45) Дд ->1 ента ; t iTa ; • стом Я । - •терк??.'’ тг ' ' . ; . ”0 |^р 1%г ДО " "Р1Г.Т 'тоКр-ц- С _ . , > Г_Х__ , п„ /Г, 1) - _/* ^ W 'Чср 1^/v " 5 О пхП//гср ' Ко ,£-47) f/ I ..энгмальнсе и : ^си; „ьл_ значекл; \j ’ .- | г де Ks.^ rlij, . kj,. a 'Sr.y’.i ’ К*г /” -мальные знан'зния ьоотыетстьечно ко'- :.,- :., тс во , ; * р :• и геркона. гзэгльтпруииав '.ЛС об л _к управа 'нвя учетом (5. ') и (5.4
a ее макет-альное значение min^\ + Kp,min/2 Fco > (5.46) где Kj - допустимая кратность напр..:з;™.я (тока) реле rr отноше- нию к напряжению (ток?) срабатывания (определяется условиями. эксп- луатаций реле). По вычисленному значению F по п.3.1 определяются габари"-где размен обмотки (длина и толщина) с учетом рекомевдапий п.5.4. Имея в виду, что flQ4 ^Со/^СР ’ нахВДИУ толщину обмо- ток и fa . ' Для реле напряжения (рис".5,7,а) исходя из заданного напряжения срабатывания L=p определяются диг т[ п оьодс! сб; ток на осно- вании :ормул: -----------------, 1 / 4/гСР ^CPJ ЧбР а<* \!тПгисГги^ ' (5-49) и _ , ,г Ug V хиСр ,ь ' где отношение индуктивного огрстинлепия к активно «у оонроти1.'.э- нию обмотки К(2 бриейтигдрочно задается; QiOS-QJ. Число витков обморок: '' ЭД ₽ l^i,u , £ - коэффициенты укладки преподов, d^u u - диметры впбранннк по сортаменту проводов с изоляиоеи. ДалЬе рассчитываются сопротивления и вип°лняется пове- рочный расчет обмоток (п.3.5). Сопротивление регулировочного резистора £ -тех = 1 ^2 Ток срабатывания рело тока по схеме рис.5.7,б * ^Prni-H откуда .я/(^ (!< K,mu,f(F„ /1„) <б-5П
’(?«' с : <•:. чгтхе #4 = J* ?.j ’ «.ле учгтсм (5.< ^rr-r • .<.’ ;ч. г, - . :т_* ;• _£ -2,- ег.ч. . г:? rv ; 7>й‘л ,;:’ж.'1 -oj’.ausitr й;ллх ллС>с гг дслэстя tod плотяйсТе тока i рг’ оггзу. Дале- ютслдватсз rt ере--.' ре -.ат отметок в шра/ает го? j=ле. ".7. Г'.г JQT -ГЛ^-.Г-^^ГГС (ЩЬЯм Задачей расчет! стг. ахавшее; a фильтре : тлевтиа слрсделесяе лм- тоств ял В aiuiyFcr; гиоств г =wcop соответствздесг.'' ko!u?hc агора аг? йрсссый ере зацбкинх ЖС4*' ЮАлели;^ Кр в с.г. три.. «AjvTFJ!. Для реле с кдлаивдьу ..и, гТрч- L.i,-ii Кр ® tJr-7(ri/R4ir / > ;5.53) - :.’.v'~' roe !' э*- ^/R • «'•л ’, врвшкй; 'У,,п'~ дросоеля фильтра* и.р( гсггость и а"• Из (5.53) -‘j ’ Г"' и-м“ ’ JL . ' ' iT- С 27- i ~ г' ” " J₽HHt ГО ’- !-~iup • г« • - лис рассчя- ,и:-’.'!'-" : . [•-•- - и т , -vi. ip . на ( ‘р?л>маг- ейт тс существенно по- , ъ ее L.iy крьсселе отпадает. ч.-v ', йй HIT-14. В реле ионде:; г-тср • •c. z.-.-ji «4>в гы«а..'яи от йоточника нал-
pi . r и - . . яи происходит как е- стью, так и ин- ГЛ ?Т•: ?•. ущ -а; л од;: : к, = «рс • откуда требуем,» ко гУи'-гс tt T'.'it.iP.-p»: напряжения га коеденсятсро К«- <p77-»4<JI(ts/R)r . Рис.5.8. График. определения стоянкой времени конденсаторного фильтра. Определив по заданной кривой (рис.5.8) 7g в мс, находим ем- кость сглаяпваюкего конденсатора С=^ё/Я . В редиме питания от источника тока емкость сглаживающего кон- денсатора зри незначительных погрешностях можно Ифеделить без учета индуктивности обмотки управления, подставив в (5.53) ТвЙС ; с »^М)/(СбБ7/кр)г-/ .
й/пр-мителышв мост рассчитввавтся всхсдя из каке—зальных зап- рякленнсго тока и оретнсгд надр .-? .-ь. , .- должны быть гень- ше соответствуюимх допустима?. вели ви. Рис.5.9. Конструкция герконов КЗ».-2 (А 7,2, В = 2,3 мм) в M7KIA-I (А = 7,5, В 3,5 1?.i). 5.8. Расчет элементов герконовых рель на ЗХ В блоке I блок-схемы алгоритма расчета герконового реле досто- янного тока (рис.5.101 вводятся исходные величины, включал спра- вочные данные обмоточного провода (диаметр d (i), и Kt !. гы енть заполнени )• В блоках 2-9 по формулам, указанны/ в пра- вой части блоков, вычисляются значения, которые присваиьаютс? со- ответствующим neper —тык. В блоке 10 сравнит .ютсп • . < условия допустимого нагрева • соты обмотки с ранее принято’ и' конструктивных соображений Ьс . Если й'с Ьс , то значе- ние Ьс сохраняется и >ыполняется блок It. В противном случае вы- числяется новое значение внешней магнитной проводимости Д ’щ (блок II) и сопоставляется с А£ц,(блок 12). Если они отличается не более чем на 9?, то в блоке 15 переменней Ид присваивается значение hc . Если различие превышает 5Й, то блоки 5-9 выпол- няют! ‘еще раз при новых значения^ (блок 13) и hc (блок 14). В блоке 16 вычисляется диаметр обмоточного провода, в блоке 17 выбирается ближайший больший по сортаменту диаметр провода d ( L), который в блоке 18 присваивается переменной d • При коэффипи-
Рис.5.10. Схема алгоритма расчета герконового реле.
енте заполнения обмото . юге провода f0 дл заданного диаметра (блок 19) ; блоке 20 вычисляется число витке- обмотки , ко- торое ь блоках 21,22 округляется до блил->.“ ег меньшего, кратно- гс Ю. В следующих блоках вычисляются с противление R , мош- нссть Р$д и перегрет обмутки. Если п пРевышает больше чет перегрев обмотки Т (блок 26), то -праметрн R 5/ и - пересчитывал . Если нет, то в блс-се 28 рассчитыва- г- т •. ie характеристик рале и необходимые величины выводятся нс пг /блок 29). В исигости от э тайных исходных величин и поставленных задач алгсрит-.- рс эния, з также днщие а блок-cxeas числовые значения могут отличаться от рассмотренных. PEKOI lEw+L'uVi ТЛхЕРАТУРА '• Ат Г.ii. . jv. Проектируя .ис га». трвч’зсхзх зшк- . i.tvEeprocTr-вздэт, Jlei । п.отд-Ние, 19., о. -14с с. \ ... Сахар ,з, IIp-.'CKTic г ~ гчектр! ескп : апи.ратсг. : снерг". , 1971. 500 с. 3. А. убсл~д. .11. 7 in го и папин. .: Падка, 1978. 340 с. V 4. В'птс'.'бэр! '...К. Рас-’ет ле. трс .апли. реле. 4-е изд. перегиб, и доп. Л.: Энергия, i9?j. 416 с. 3. Со,. .о. Расчет . г гекгр . ание лектрог.’агнптов посточ pro току.; Пособи-- к корсет о::.v проектированию по элект- рвчесгд.-. злпаратаг./ Ч’; а; . -’н-т, Чебоксары, 1969. бь с. 5. Зорро. .л. Расчет и проектирование электромагнитов пе- регонного т.г^.^ Ч л. ун-т. Чебоксары’, 1980. 72 с. 7. Со4рс..сг L.В. Слектро. адяческпе аппараты авто-атвкв: Спецкурсу .. ‘ал. ун-т. Чебоксары, 1982. 104 с. о. ?(оробкоь Е'.С. Расчет агрптоуправляемкх контактов. 1.: ЗИ, +982. 64 с. 9.-Рабкин Л.И., Еггено’з И.И. ;1агчитоупрагляемые герметизи- ровар-нпе контакты. 2-е изд. перераб. и доп. М.: Связь, +976. 104 с.
I. Физгческ"'- св&иствз swt Материал Плотность г/с.? . Удельное электри- ческое сопротив- ление, См «см Удельная теплоем- кость, Гл. Аг? С) Коэффици- ент ге.г ; . пр.води г' ЕтАсл09С) . .. ер- *черс- 1иОД”ль эбсть ?/lipv- 1 >ф. I. - гости, Гро> ел-протпнле- КПа н ид > •ОНИ (5, 3 размя чения г-плат ле- ния -кипе- ния 1/ С Платина 21,4 II.10"° 0,135 7 40 0,0 ; i,o4-IOf' 0,25 0,65 1,5 Золото 19,3 2,3- 10“° 0.I2G 3,1 20 и, 004 0,84.iU:' 0,08 0,43 0,9 Палладий 12 10,8*10“° 0,23 ),7 32 0,0033 ],2-10^ - 0,07 1,3 1 Серебре 10,5 i,65*:o“6 0,234 ’4,18 Z5 0,004 J,71..?. o.o- 0,37 00 гз едь 3,9 1,75 *1С“С ,39 3,8 3b 0,004 L,2>I0° 0,12 0,43 0,7' 1 Алюмини" 2,7 2,9*10“ о,?: 2,1 27 0,0(34 U.72.J05 0,1 0,3 - Еелево Латунь 7,8 8,5 10*10”' 7 *10“° Ор. 4 0, 90 G 00 1 0,0015 . *[0’ 0,21 0,' -
3. :;ч * . 0,15 и г~‘г hi отхлсненчя nr 1-7! бри»;Э1 ТгГ2 ГОСТ "слегка Предел’-1';*’ г ??. ! ? i - 0 О * r’ :j •_•• . 1 'fFJK-P tOW.e.'lb'iC TC'IM QCJS © 1 Ll. .Л .гОЙ TO4i . L« Civet . 1 "OF .’ЛчС.п; -0,02 -0,015 0,35 ““ t -** -3,013 C ,70 ” ' » J'-* С . . X? С » 15 ,оз o.'RH О ,Ьи> -0,07 г Л* ' l, X Л,30‘ -0,08 ~ - » - .,30(0,18 H ' - » » ? * О > t ) ♦ t 1 ; Г' ’• » » -0,03 <n о i cT Q 1 ' ds :c. * ' S L- t -0, 'j? -0,' -0/k » . 4 ,e0 -0,.. \Ui v. 1 -0,04 KF J i. ленти толащ Л J?fT I ирине лее 0,45 O’. 0,10 ,'C 1 . IC n - ширин , ... J,-,,. ТСЛИРНО :oc Толщин; . 141 • кеб ',относятс ! ;ль~ ко к TpIJL.
4. fi, ДЗВ-1 -U. 1*— -т. -3 i. ММ ’с df, мм io ^4 Г 5 * С, 125 0,135 0,145 >, 501 м 1 • н . ,511 0,1 Q,j9d 0,14 0,165 0,665 .17 0,529 — * з г. 0,18 0,545 Г’ ТС1 0,19 0,489 0,1с 0tIS 0..97I 0,2-0 0,502 0,20 0,502 0,18 0,21 0,572 1,22 0,526 3,22 0, .j2i 0,20 0,23 0,594 0,24 0,54 3,24 0,546 0,23 0,27 0.S7I 0,28 0,530 .1,28 0,530 0,25 0,29 0,584 0,30 0 g 0,30 0,545 0,2? Э,И 0,597 0,32 0,557 0,33 0,524 G.29 0, J 3 0,607 0,34 0,573 — 5,з1 3,35 0,616 0,36 0,088 0,37 0,550 0,32 0$3? 0,625 0,38 0,593 — — 0,35 0,39 0,632 0,41 0,573 0,41 0,573 0,3: :,42 0,643 0,4.. 0,586 0,44 0,586 0,41 0,45 0,653 0,47 0, '.7 ,47 0,597 С. 4- 0,48 0,660 0,50 0,506 0.51 0,584 0,47 6,51 0,567 - ,53 0, .18 0,54 0,596 0,45 0,666 0,51 0,683 — — 0,52 0» 0,653 0,58 0,607 и,; _ 0,607 0,53 0,ь5о 0,60 0, Io 0,55 С,» 0,69 0,74 0,t . , 4 и,( 0,74 0,80 0,659 0,675 0,661 0,673 0,62 0,и£ 0,72 0,77 0,83 0,. 17 0.627 0,620 о,, ag 0,625 d< fe -диаметр npoi еда c изоляцией -коэу-таий- ент запол- нения 0,80 0,86 0,678 0,89 0,636 0,8с 0,92 0,687 0,95 0,646 0,93 1,00 1,06 1,16 1,25 0,99 1,08 1,16 1,24 1,33 0,693 0,673 0,678 0,687 0,692 I "2 1^19 1.27 1,36 0,653 0,638 0,645 0,656 0,663
5. Кридке нагагнпчвваниа ;.;;стсьой электрет екни .еегтой стали тол-ляной 0,5 а С,35 В,Тл °’4 о,- 0,6 1,0 1,2 т д 1, 1,8 -,1-' ы ' Ч N »-4 114 ы , J 04 СО ~4 1-4 1 < 2,11 3,1b 5,02 8,43 15,0 43,7 12о ЗлС _±4С 1411Н, 0, 37 А/м 0,9 1.33 <** ж' 1,44 14,1 59, ь 1Ы 683 > 4Н> СП СЯС? > О- ih ог > \о 1,46 2,. 34 4,14 7,3 11 , С7 230 700 <Xil‘ 0 34x3 Н, Щсм 0,61 i,3 т 2,13 3,2 5,- £5,0 150 . Удельн е . теге листовой электрете: pmeci ок зтали парки 1-11 г лей 0,5 при часто. сО Ги 8,Тл 0,5 0,7 0,5 1,3 1,5 1,7 1,9 Рс 0т/« I г 1 4,02 5,9 7,9 9.9 12,3 Дл-’ др;;гнх -ia[ удельних потерь ~еоб стала прг •^сльщне листа • на ко 0,‘ J значение X 1 арка стали 1211 I3II 4411 1511 1512 341 3412 X 0,97 0,76 0,61 0,47 0,13 6,33 0 , Zivj Парка стали 3413 0,5 1511 0,35 1512 0,35 3411 0,35 3412 0,35 3413 0,35 а: 0,24 0,41 0,36 0,24 0,^4 0,16 Для других частот потере поен о определить по <?opi .уле
7. Обозначение парок < - ши Новое 12Ц 121г 1213 ТЗП 1312 I4II 1412 Старое v XX 313 S2I S22 331 332 Ис? ое -413 loll ХОХ- 1 .J 1521 1561 1562 Старое иЗс 541 J42 .43 144 345 046 НОгое 1571 1572 и: 3412 3413 3414 Старое ^7 348 33100 U3K' ; ззо 0330 ЗЗЗОА g. Кригне намагничивания гегнитно-мягких иатеряалсрг 1 - оталь (.юрки Э; 2 - сталь марки 10} 3 - сталь парке 20; 4 - сталь марки ЭЧ. е?
9. Рек-ч' -ае зна е:иш игпачетпор- а- клапянн.. .4; б - втяжной ЭМ с плоскими гпутса'ли; - втяж- ной ЭМ с кб’... -с- '.уз пол.гсамв с углем при вер! не ЭС,е; г - то <е с углом при " .чяяе СС*? -а - ОГЛАВЛЕНИЕ Введение 1. .Дтапы проектирования 2. Проектирование контактной системы 3 Проектирование электромагнитов носгоянн .а авто- магики 1 Проектирование электромагнитов переменного тока р'*"е авто ма ।ики 5. Проектирование реле на герконах Рекомеи гуемая литература Приложения Юрий BaciLii.eiiiBi СОФРОНОВ Геннадий Петрович СВИНЦОВ, Николай Николаевич НИКОЛАЕВ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ \11ПАРАТОВ АВТОМАТИКИ Учебное пособие Редактор С В. Г1< гдеева Корректор В. И Антонова Тематический план 1986 г. пот. 2151. Подписано в печать 11.06.86. Формат 60 X 84/16. Бумага газетная. Оперативная печать. Уел. п. л. 5,0. Уч.-изд. л. 5,0. Тираж 300 экз. Заказ № 901. Цена 25 коп. Редакционно-издательский отдел Чувашского государственного университета им. И. И. Ульянова. Типография Чувашского государственного университета 428015, Чебоксары, Московский пр 1S