150791 (621423)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Министерство образования и науки Украины

Национальный технический университет

«Харьковский политехнический институт»

Кафедра «Автоматика и управление в технических системах»

Пояснительная записка к курсовому проекту по курсу:

«Элементы и устройства автоматики и систем управления»

по теме:

«Расчет электромагнитного реле постоянного тока типа РС52»

Выполнил:

Студент группы xxxxxxxxxxxx

xxxxxxxxxxxx

№ зачетной книжки - 03029

Принял:

xxxxxxxxx

xxxxxxxxxxx

Харьков 2006

Содержание

Введение

1. Техническое задание

2. Технические характеристики устройства

3. Расчет электромагнитного реле

4. Расчет и построение кривых намагничивания магнитной системы

5. Определение минимального числа ампер-витков срабатывания

6. Расчет и построение тяговой характеристики

7. Расчет обмоточных параметров реле

Вывод

Список литературы

Введение

Электромеханические элементы (наряду с электромагнитными) являются наиболее старыми электрическими элементами автоматики. Тем не менее, видоизменяясь и совершенствуясь, они успешно конкурируют с относительно новыми магнитными элементами.

Электромагнит – наиболее простой преобразователь электрического сигнала в механическое усилие и перемещение. Входной электрический сигнал подается на обмотку электромагнита, который притягивает подвижную часть, называемую якорем.

По роду тока в обмотке различают электромагниты постоянного и переменного тока. Электромагниты постоянного тока подразделяют на нейтральные и поляризованные. Нейтральные притягивают якорь при любой полярности тока в обмотке. В поляризованных электромагнитах направление усилия, действующего на якорь, изменяется при изменении полярности тока в обмотке.

Часто электромагниты являются приводными (тяговыми) и служат для перемещения таких исполнительных устройств, как клапаны, заслонки и т.п. Однако наибольшее распространение получили электромагниты, снабженные контактной системой – электромагнитные реле.

Электромагнитные реле являются одним из распространенных элементов многих систем автоматики, и выпускается свыше 200 типов только реле постоянного тока.

Реле предназначено для выполнения логических операций и непосредственного управления силовыми нагрузками небольшой мощности, устанавливаются в низковольтных комплектных устройствах управления промышленными объектами, а также в устройствах торговой, медицинской и подобной техники. По величине потребляемой при срабатывании мощности реле можно подразделить на высокочувствительные (до 10 мВт) и слаботочные нормальной чувствительности (до 1-5 Вт).

Реле можно разделить по временным параметрам на нормальные, быстродействующие и замедленные, так называемые реле времени.

К электромагнитным реле предъявляют разнообразные требования, которые не всегда удается удовлетворить в одной конструкции. Прежде всего задаются требования чувствительности и коммутируемой мощности. Часто реле должны иметь малые габариты, большое число переключаемых цепей (контактов), обладать большим сроком службы и достаточной надежностью работы в условиях вибрации, при резких колебаниях температуры и влажности, малым временем срабатывания и отпускания, а иногда и значительной выдержкой времени при срабатывании или отпускании.

В качестве средств автоматизации во всех отраслях промышленности широкое применение находят электромагнитные элементы автоматики, значительную долю которых составляют различные электромагнитные механизмы. В связи с этим знание теории, практики расчета и основ оптимального проектирования последних является необходимым для инженеров различных специальностей, особенно инженеров-электриков и инженеров-электромехаников.

Применение электромагнитных реле в радиоэлектронной аппаратуре предъявляет ряд существенных требований к технической документации, к литературе и, в конечном счете, к знаниям разработчиков аппаратуры. Оптимальное удовлетворение этих требований позволяет уменьшить массу и габариты, снизить стоимость, повысить стойкость к внешним дестабилизирующим факторам, надежность и долговечность радиоэлектронной аппаратуры.

1. Техническое задание

На курсовое проектирование по курсу:

«Элементы и устройства автоматики и систем управления»

Задание: «Расчет электромагнитного реле постоянного тока типа РС52»

Исходные данные:

U_пит = 24 В;

Материал: сталь низкоуглеродистая электротехническая марки Э отожженная;

Контакты: 2 разомкнутых, 2 замкнутых.

Расчетно-пояснительная записка должна содержать:

введение, технические условия на устройство;

расчет магнитной цепи;

расчет и построение кривых намагничивания магнитной системы;

определение минимального числа ампервитков срабатывания;

расчет и построение тяговой характеристики;

расчет обмотки.

2. Технические характеристики реле РС52

Реле РС52 – открытое, одностабильное, с двумя контактными группами, с сочетанием размыкающих, замыкающих и переключающих контактов, предназначено для коммутации электрических цепей постоянного и переменного тока частотой до 400 Гц.

Реле РС52 соответствует требованиям ГОСТ 16121-86 и техническим условиям КЩО-450-017ТУ.

Условия эксплуатации

Температура окружающей среды от – 60 до + 70 C.

Циклическое воздействие температур -60 и +70 C.

Повышенная относительная влажность до 98 % при температуре +20 C.

Атмосферное давление от 210³ до 10610³ Па.

Синусоидальная вибрация (вибропрочность и виброустойчивость) в диапазоне частот от 5 до 80 Гц – с ускорением не более 100 м/с².

Ударная прочность

При многократных ударах с ускорением не более 1500 м/с² – 250 ударов, с ускорением не более 750 м/с² – 4000 ударов.

Постоянно действующие линейные ускорения не более 200 м/с².

Технические характеристики

Ток питания – постоянный.

Сопротивление изоляции между токоведущими элементами, между токоведущими элементами и корпусом, МОм, не менее:

- в нормальных климатических условиях (обмотки обесточены) 200

- в условиях повышенной влажности 10

- при максимальной температуре (после выдержки обмотки под рабочим напряжением) 200

Испытательное переменное напряжение, В:

между токоведущими элементами, между токоведущими элементами и корпусом:

- в нормальных климатических условиях 900

- в условиях повышенной влажности 500

- при пониженном атмосферном давлении 250

между изолированными обмотками:

- в нормальных климатических условиях 500

- в условиях повышенной влажности 300

- при пониженном атмосферном давлении 250

Сопротивление электрического контакта в стадии поставки 0,5 Ом, в процессе эксплуатации и хранения 2 Ом. Масса реле не более 110 г.

3. Расчет электромагнитного реле

Расчет проводимости рабочего зазора

Расчет магнитной цепи сводится к вычислению магнитной проводимости рабочего и нерабочего воздушных зазоров, проводимости утечки, коэффициента рассеяния потока и производной проводимости рабочего зазора для нескольких положений якоря.

Р исунок 1 - эскиз воздушных зазоров

Исходные данные:

Ширина полюсного наконечника d=0,017м;

Толщина полюсного наконечника c=0,00005 м.

Расстояние от оси вращения якоря до оси симметрии сердечника магнитной системы R₀=0,01425 м.

5.толщина немагнитной прокладки =0.001 м;

6.толщина скобы a=0,003 м;

Расчетная формула для проводимости имеет вид:

,(3.1.1)

где: - величина рабочего воздушного зазора;

₀ =410^{-7 Гн}/_м - магнитная постоянная;

К – коэффициент, учитывающий неравномерность магнитного поля

, =2R₀/d=1,68

где R_р – магнитное сопротивление рабочего воздушного зазора, Гн^-1.

Затем рассчитаем магнитное сопротивление рабочего воздушного зазора R_р по формуле:

; (3.1.2)

Производная магнитной проводимости имеет вид:

.(3.1.3)

Вычисления магнитной проводимости производятся для трех значений рабочих воздушных зазоров: ₁=0,510^-3 м; ₂=110^-3 м; ₃=1,510^-3 м.

Полученные значения магнитной проводимости и производной магнитной проводимости сводим в табл. 1.

при δ_р1= 0,5 ·10^-3м:

при δ_р2=1,0 ·10^-3м:

при δ_р3=1,5 ·10^-3м:

Таблица 1 – Значения магнитной проводимости и производной магнитной проводимости.

Построим график зависимости G_p=f(_p) Рисунок 2

Расчет магнитной проводимости нерабочего зазора

Рассчитаем магнитную проводимость нерабочего воздушного зазора, который находится между прямоугольным якорем, расположенным под углом, и прямоугольной скобой. При этом принимаем следующие допущения:

зазор образован двумя параллельными плоскостями;

краевые потоки равны нулю и магнитная проводимость определяется по упрощенной формуле:

,(3.2.1)

гдеG_н- магнитная проводимость нерабочего зазора, Гн;

S_н- площадь нерабочего зазора, м²;

δ_н- величина нерабочего зазора, м;

значение нерабочего зазора определяется посередине скобы магнитной системы.

Исходные данные:

толщина скобы a = 0.003 м;

ширина скобы b = 0,0155 м;

постоянная часть нерабочего воздушного зазора Δ = 0,00005 м.

Нерабочий зазор состоит из изменяющейся части, зависящей от величины рабочего зазора и постоянной части, обусловленной немагнитной прокладкой: (3.2.2)

где δ_н^’- изменяющаяся часть нерабочего зазора, м.

(3.2.3)

В соответствии с принятыми значениями рабочего воздушного зазора рассчитаем значения нерабочего воздушного зазора по (3.2.2), его магнитную проводимость по (3.2.1) и магнитное сопротивление по (3.1.2).

при δ_р1=0,5 ·10^-3м:

.

при δ_р2=1,0 ·10^-3м:

.

при δ_р3=1,5 ·10^-3м:

.

Результаты расчетов приведены в таблице 2:

Таблица 2

Рассчитаем магнитную проводимость нерабочего воздушного зазора между прямоугольной скобой и основанием цилиндрического сердечника (зазор обусловлен наличием немагнитного покрытия этих деталей и неплотностью их прилегания). Магнитную проводимость рассчитаем без учета краевых потоков по формуле (3.2.4).

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов курсовой работы