Параметр или размер

Формулы илн способ определения

Коэффициент теплоотдачи, Вт/{м2.°С)

Ожидаемое превышение температуры, °С

По конструктивным соображениям К ,= =(6н-10)

гРдср( о. н - о, в)Кэ, и

2 (ао,н + рао,в)/С,

где Лз,м=(0,4--0,5); р= (0,9-4-1,2) [Кз,м - коэффициент заполнения обмоточного пространства катушки металлом (медью) обмоточного провода; (3 - коэффициент, учитывающий, во сколько раз теплоотдача через внутреннюю поверхность больше, чем через наружную. В зависимости от конструкции катушки коэффициент Р принимает следующие значения: при металлическом каркасе Р=2,7; при пластмассовом каркасе р=0,9; для безкаркасиых катушек р=1,2]

Если значение (в+вок) отличается от вд более чем на 15%, следует изменить плотность тока /г. Если это отличие находится в пределах 10-15%, значение в корректируется увеличением соотношения Ло/Со

Магнитная проводимость рабочего зазора, Гн

Магнитное напряжение на рабочем зазоре, А

Полная МДС, создаваемая обмоткой, А

Эквивалентное сечение рабочего зазора

Удельная магнитная проводимость между сердечником и корпусом, Гн/м

Основная магнитная проводимость нижней втулки, Вб/А

Магнитная проводимость выпучивания нижней втулки, Гн

Магнитное сопротивление нижней втулки, Ги-

Расчетный параметр, м- 82

Aj -см. табл. 15

Iw = \, IS/tfj 5э-см. табл.14

Лу = 2(Аоге/1п

где Цо= 1,256-10- Гн/м

Лв. о = 2[х,ге/гв/1п

Яв, в

Ля,в=8цоас1п [(v-4-6-f-aB,H-ac)/v]

/г.= 1/(Л о4-Лв,в) Р = КДу/н.о5,

Параметр или размер

Формулы или способ определения

Магнитный поток в рабочем зазоре, Вб

Магнитный поток в нижней втулке, Вб

Индукция в нижней втулке, Тл

Средняя индукция в магнитопроводе, Тл

Средняя напряжеиность магнитного поля в магнитопроводе, А/м

Среднее значение магнитного лапряженяя иа магнитопроводе, А

Проверка отсутствия насыщения магнитопровода при рабочем зазоре бном

Ожидаемое тяговое усилие, Н Мощность Р в при ми-

нимальной заданной температуре min максимальном напряжении, Вт

Ф5 = {т;п7м1о5з/РдсрАо)Х sh РЬ -f P(->]-f ЛсН Pi) -

PRalAy ch P8 PRs ch PS

Фв=Ф.+

Дв = ФвА(ан. -а\ вХ,

где В втулки

- индукция насыщения материала

Bcp,c=0,5(Bj-fBB)<B. .

где В - индукция насыщения материала *м

магнитопровода

Яср,о определяется по значению Вер,с и по кривой намагничивания принятого материала

£/м,ср,с = ср,с/ор,с,

где /ср,о - средняя длина линии индукции в магнитопроводе

Условие отсутствия насыщения:

t/M,cp,c<0,07/aJ.

Если условие выполняется, то система не насыщена при зазоре бном и можно пренебречь магнитным сопротивлением стали. В противном случае необходимо увеличить сечения отдельных участков магнитопровода

эм = Ф1/21.5э

где Рд =Р2о-с+

.20)]

Пересчет обмоток на друзое напряжение

Соотношение между токами, напряжениями Ui, Ui, числами витков wu Wi и сечениями обмоточного провода дки

Сечение обмоточного провода, мм

(IjWi = IjWj = const; < UJwi = U/w = const; M, ! = Я,* = const

q j=qu UilUi. Полученное значение qu округляется до ближайшегд стандартного

Выполняется поверочный расчет с принятым стандартным м,. При необходимости корректируются размеры Яо.н, Оя, , ho до выполнении

условия для Fob

номинальное ном, максимальное Umax и минимальное Umin значения напряжения питания, максимально допустимая рабочая температура вд обмоточного провода и его марка, температура окружающей среды вок, индукция в рабочем зазоре 5в, максимальная потребляемая мощность при минимально возможной ПО условиям эксплуатации температуре окружающей среды Рвты, режим работы (продолжительный, кратковременный, повторно-крат-

Таблица 17. Рекомендуемые значения индукции Я Тл, н рабочем зазоре при постоянном токе для стали 12X17

!р. мм

ковременный), суммарное время нахождения обмотки под напряжением в течение заданного срока службы, материал деталей магнитопровода, материал разделительной трубки, характеристика и конструктивное размещение возвратной пружины, конструкция магнитопровода, исполнение сердечника. Приведен также порядок пересчета обмотки на другое напряжение.

При проектном расчете выбор значения магнитной индукции в рабочем зазоре для стали 12X17 может выполняться по табл. 17. Для сталей марок 10, 15Л, 10895- 21895 и прецизионного сплава 16Х это значение индукции следует увеличить на 20-30%. а для стали 14Х17Н2 уменьшить на 25% относительно значений, указанных в табл. 17. Толщина разделительной трубки из стали 08Х18Н10Т принимается в соответствии с табл. 18.

Таблица 18. Толщина герметизирующей разделительной трубки из стали OSXIBHIOT

Давление рабочей среды, МПа

10 6,4 4.0 2,5 1,6

Внутренний диаметр, мм

2.5 1,6 1,0

0,6 0.6 0.6 0,6

2.5 2.5 1.6 1,0 0.6 0,6 0,6

4,0 2.5 1.6 1.0 0.6 0.6 0.6

4,0 2,5 2,5 1.6 1,0 0.6 0,6

6,0 4,0 2,5 1.6 1.0 0.6 0.6

6.0 4.0 4,0 2.5 1,6 1,0 0,6

Порядок прочностного расчета разделительной трубки изложен в § 12.

АЭМП с внешним притягивающимся сердечником в виде диска чаще всего не содержат герметизирующей трубки или других узлов, характерных для управления исполнительным механизмом арматуры. Вопросы проектирования и расчета магнитных систем с внешним притягивающимся дисковым сердечником рассмотрены в [6, 20]. Расчет АЭМП с постоянным магнитом в цепи магнитопровода рассмотрен в [7, 19].

9. РАСЧЕТ АЭ1ЛП ПОСТОЯННОГО ТОКА С ДВУМЯ РАБОЧИМИ ЗАЗОРАМИ

АЭМП с двумя рабочими зазорами (рис. 19,а) содержит неподвижный полюс 1, промежуточный сердечник 2 с подпружиненным толкателем 3, опирающийся на выступ

4 герметизирующей трубки 5, сердечник 6, катущку 7 и ярмо 8. Сердечник 6 связан с управляющим 9 и основным 10 запирающими элементами исполнительного устройства .

При срабатывании двухзазорного АЭМП [15, 27] сначала сердечник 6 притягивается к сердечнику 2, поднимая управляющий запирающий элемент 9, затем совмещенные сердечники 2 и 6 поднимают основной запирающий элемент 10. Из рассмотрения силовой характеристики исполнительного механизма и тяговой характеристики / (рис. 19,6) следует, что АЭМП должен обеспечить требуемое тяговое усилие по крайней мере в двух точках силовой

Рис. 19. АЭМП с двумя рабочими зазорами:

а - конструкция; б -тяговая (/) и силовая ( ) характеристики

характеристики, соответствующих началу отрыва управляющего запирающего элемента от седла (точка /) прп наличии в магнитной системе двух рабочих зазоров 6i, 62 и началу отрыва основного запирающего элемента от седла (точка 2) при наличии в магнитной системе только второго рабочего зазора 62. Поэтому расчет выполняется в два этапа. На первом этапе выполняются расчеты геометрических размеров магнитной системы и обмоточных данных АЭМП с одним рабочим зазором, равным 62. В качестве расчетного тягового усилия принимается значение Рэ ,р2, соответствующее точке 2 на силовой характеристике при заданном тепловом режиме обмотки. Результаты 86

расчета АЭМП с одним рабочим зазором принимаются за первое приближение (см. § 8). На этом этапе определяются значения угла 2<Х2 и МДС обмотки. На втором этапе рассчитываются длины сердечников 2 и 6 ki, /с2 и угол 2ai для АЭМП с двумя рабочими зазорами, обеспечивающими требуемое начальное тяговое усилие, соответствующее точке 1 (рис. 19,6). Начальное тяговое усилие определяется по формуле

где Iw - МДС обмотки, рассчитанная на первом этапе проектирования; ho - высота обмотки; цо - магнитная постоянная; 5э1 - эквивалентное сечение рабочего зазора 61; А - расчетный параметр

где Лу - удельная магнитная проводимость между сердечником и корпусом:

Лу = 27:,/1п;

Pi, Р2 - расчетные параметры соответственно для рабочих зазоров 6i, 62:

Qc -радиус сердечника длиной 1; Ов.к - внутренний радиус корпуса (наружного магнитопровода) АЭМП; т] - высота полюса, охваченная обмоткой; Ui-as - расчетные коэффициенты:

a,chPA + p,(i+tvc.)-=

3= hPA+ 2(1+?вАу/с.)

chDS I Л.(2+?вАу/с.) un.

a, shPA+ 2(l + J?3Ay/c.) ab=chP2fi2-\-P-2lc2 shP2lc2;