Calculul electromagnetului de actionare - Calculul preliminar

Calculul electromagnetului de actionare  - Calculul preliminar

a)     Forta minima de calcul (F_cmin)

b)     Alegerea inductiei maxime (de varf) in zona neecranata ()

Se alege in functie de F_{cmin .}

Diagrama inductiei

c)      Alegerea valorilor constantelor specifice electromagnetului:(k,m,n)

unde: - inductia de varf in zona ecranata

, - aria zonei ecranate si aria polului central

d)     Calculul ariei neecranate (A₁)

e)     Calculul ariei ecranate (A₂):

f)      Calculul ariei coloanei centrale (A₀):

Determinarea dimensiunilor circuitului magnetic (a, a₁, a₂, b)

Schita circuitului magnetic

a)     Calculul numarului de tole (n_t)

grosimea tolei protectoare

grosimea unei tole

factorul de impachetare al tolelor (se alege din diagrama)

b)     Calculul inductiei in fier (,)

Diagrama fazoriala a fluxurilor si inductiilor

2.2.1.1  Calculul numarului de spire al bobinei (N)

Alegerea dimensiunilor intrefierului si in pozitia inchis.

Valorile pentru d₁ si d₀ la electromagneti de curent alternativ

Spira in scurtcircuit

Proiectarea electromagnetului pe baza elementelor standardizate (normalizate)

Dimensionarea bobinei

a)     Calculul preliminar al curentului de magnetizare, , ca valoare de varf:

b)     Calculul preliminar al reluctantei echivalente ():

c)      Determinarea dimensiunilor bobinei:

Alegerea densitatii de curent (J)

Sectiunea conductorului(

Diametrul neizolat al conductorului (valoare normalizata in tabel)

Factorul de umplere real al bobinei

unde: = 0,7 ---- factor de corectie;

= 0,44 ---- factor de umplere ideal

Calculul constantelor (h n

pentru ca nu avem izolatie intre straturi

pentru conductoare asezate in rand

Cu referire la factorul de umplere

Pentru un calcul preliminar, valorile pentru se pot lua din figura:

Factorii de corectie : ku , fu = f (d)

Din diagrama  de mai sus, se alege .

Sectiunea bobinei ()

Inaltimea ferestrei (h_b)

Calculul rezistentei bobinei(

l_m = lungimea medie

d)     Calculul exact al reluctantei echivalente si al curentului de magnetizare

Reluctanta echivalenta are expresia:

unde s-au utilizat urmatoarele notatii:

Schema echivalenta a reluctantelor circuitului magnetic in pozitia inchis

Dimensionarea spirei in scurtcircuit (spira ecran)

a)     Calculul rezistentei spirei (R₂)

b)     Tensiunea electromotoare indusa in spira ca valoare de varf ()

c)      Puterea disipata in spira ecran (P₂)

d)     Grosimea spirei in scurtcircuit

e)     Lungimea spirei(l_s)

f)      Inaltimea spirei(h_s)

unde:

= rezistivitatea materialului spirei (Cu)

Calculul curentului total absorbit de bobina (I_t):

, unde: =  pierderile specifice in fier

masa electromagnetului

Calculul de verificare a electromagnetului

Verificarea fortei dezvoltate in pozitia inchis (F’_min):

unde:

Verificarea conditiei tehnice in pozitia inchis:

Verificarea la incalzire a bobinei

Incalzirea bobinei se determina cu relatia:

unde: reprezinta incalzirea la suprafata exterioara a bobinei

unde:

- timpul de actionare

- timpul de functionare

- curentul de pornire

unde:

- coeficientul global de cedare a caldurii prin conventie si radiatie la suprafata bobinei

unde:

- pierderile specifice in unitatea de volum

- coeficient global de transmisie a caldurii prin convectie

Verificarea conditiei tehnice la incalzire:

temperatura admisibila a clasei de izolatie respective (la noi )