4.8. Основні положення розрахунку обмоток електромагнітів

 

У результаті розрахунку магнітного кола визначається потік  і НС котушки. Котушка повинна бути розрахована так, щоб забезпечити необхідну НС і щоб максимальна температура обмотки була не більша за допустиму.

 

Розрахунок обмотки електромагніту постійного струму

Ескіз обмотки наведений на рис. 4.13.

Рис. 4.13. Ескіз обмотки електромагніту постійного струму

 

Задано: ; . Необхідно розрахувати і спроектувати котушку.

Переріз дроту  знайдемо, виходячи із потрібної НС:

,                                 (4.35)

де  – опір обмотки;  – питомий опір матеріалу дроту обмотки;  – середня довжина витка. Тоді переріз дроту буде визначатись:

.                                                (4.36)

Із (4.35) випливає, що при  і заданому  НС визначається . Якщо при ,  треба збільшувати НС, то необхідно взяти дріт з більшим . При цьому обмотка буде мати меншу міцність витків.

За таблицею сортиментів вибираємо ближчий стандартний діаметр дроту.

Кількість витків обмотки визначається за формулою:

,                                            (4.37)

де  – коефіцієнт заповнення;  – площа витка обмотки.

Потужність, яка виділяється в обмотці дорівнює:

.                            (4.38)

Із (4.38) можна знайти НС обмоток:

.

Якщо за необхідної НС потужність , то або необхідно зменшити НС обмотки, або збільшити .

Далі потрібно визначити максимальну температуру всередині котушки.

 

Розрахунок обмотки електромагніту змінного струму

Вихідні дані для розрахунку: амплітуда НС, амплітуда потоку Ф і напруга .

Відомо, що

.                              (4.39)

Оскільки  та  можна знайти тільки після визначення , то (4.39) не дозволяє відразу відшукати всі параметри котушки. Тому задача розв’язується методом послідовних наближень.

Так як , то з початку можна покласти . Тоді можна знайти кількість витків:

.

Дійсна кількість витків буде дещо меншою:

.

Переріз дроту обмотки визначають за густиною струму .

Далі вибирають стандартний діаметр і спосіб укладання, а потім  та :

.

Після цього визначаємо  та :

.

Тепер, якщо  відрізняється від  більше ніж на 10%, то необхідно змінювати кількість витків  до тих пір, поки не буде задовольнятись умова.

Далі робиться перевірка котушки на нагрів, так само, як і для котушок постійного струму.