電磁鐵的設(shè)計(jì)計(jì)算

1、電磁鐵的設(shè)計(jì)計(jì)算    1原始數(shù)據(jù)  YDF-42 電磁鐵為直流電磁鐵 工作制式為長(zhǎng)期 根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)條件 電磁鐵的工 作參數(shù)   額定工作電壓 UH=24V  額定工作電壓時(shí)的工作電流 IH 1A  2   測(cè)試數(shù)據(jù)  測(cè)試參數(shù) 工作行程 =1mm  吸力 F=7.5kg 

2、60;電阻 R=3.5    4   設(shè)計(jì)程序  根據(jù)已測(cè)繪出的根本尺寸 通過理論計(jì)算確定線圈的主要參數(shù) 并驗(yàn)算校核所設(shè)計(jì)出的電磁鐵性能   4.1 確定銜鐵直徑 dc  電磁鐵銜鐵的工作行程比擬小 因此電磁吸力計(jì)算時(shí) 只需考慮外表力的作用   工作行程 =1mm 時(shí)的吸合力 F=7.5kg 那么  

3、;電磁鐵的結(jié)構(gòu)因數(shù) K = F 7.50.1=27        (1) 電磁鐵的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)為平面柱擋板中心管式   根據(jù)結(jié)構(gòu)因數(shù)查參考資料，可得磁感應(yīng)強(qiáng)度 BP=10000 高斯   當(dāng)線圈長(zhǎng)度比銜鐵行程大的多時(shí),可以不考慮螺管力的作用,認(rèn)為全部吸力都由外表 力產(chǎn)生   由吸力公式    F= B

4、p/50002×4×dc2                       (2) 式中 Bp磁感應(yīng)強(qiáng)度(高斯)   dc 活動(dòng)鐵心直徑(毫米)  可以求得銜鐵直徑為  dc=5800× FBp=5800× 7.5

5、10000=1.59cm=15.9mm                              取 dc=16 mm  4.2 確定外殼內(nèi)徑 D2 在螺管式電磁鐵產(chǎn)品中 它的內(nèi)徑 D2與鐵心直徑 d

6、c之比值 n 約為 2 3 ,選取 n=2.7  D2=n ×dc=2.76× 16=28.16 毫米                     (3)    式中  D2 外殼內(nèi)徑 

7、;毫米   4.3 確定線圈厚度 bk=D2dc2                  (4)   式中 bk -線圈厚度 毫米        -線圈骨架及絕緣厚度 毫米 今取=1.7 毫米 

8、  bk=28.161621.7  =4.38毫米  今取bk=5 毫米 4.4 確定線圈長(zhǎng)度  線圈的高度lk與厚度bk比值為,那么線圈高度  lk=×bk                         &

9、#160;       (5)  lk-線圈長(zhǎng)度 毫米   值根據(jù)參考資料選取經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)為 =3.4  那么線圈高度 lk=×bk=3.4× 5=17毫米  4.5 確定導(dǎo)線直徑  導(dǎo)線直徑             

10、60;        d= 4××Dcp×IWU                           (6)  式中 平均直徑 Dcp=dc+bk=0.016+0.005

11、=0.021( 米)                                  IW- 線圈磁勢(shì) (安匝)   IW= (IW)z + (IW) cm+

12、 (IW)k  式中  (IW)z -消耗在氣隙中的磁勢(shì)   (IW)z=Bp×0×108 (IW) cm和  (IW)k 消耗在鐵心中和非工作氣隙中磁勢(shì)的安匝數(shù) 約為總磁勢(shì)的 1530% ， 即  (IW) cm+ (IW)k=×(IW) 式中=0.15 0.3  由此可得線圈的磁勢(shì)為  

13、; (IW)=Bp×0×(1)×108  (安匝)               (7)   式中 Bp單位為高斯，單位為厘米 空氣導(dǎo)磁系數(shù) 0=1.25 ×108亨/厘米  電磁鐵在實(shí)際應(yīng)用時(shí) 電壓可能降低至 85%UH 為了保證在電壓降低后 電磁鐵仍然能夠可

14、靠地工作 上式計(jì)算所得安匝數(shù)應(yīng)該是指電壓降低至0.85UH時(shí)的磁勢(shì) 用 (IW)1表 示    (IW)1=10000××108×(10.3)×108=1143安匝  顯然，電源電壓為額定值時(shí)的磁勢(shì)為  IW= (IW)10.85=1344  安匝 電磁鐵容許最高工作溫度 240 ，由參考資料選取 電阻系數(shù) =0.03208 歐. 毫米2

15、米   d= 4DcpIWU= 4×0.03208×0.021×134424=0.388 毫米  查線規(guī)表 其最鄰近的直徑為 d=0.41 毫米 帶絕緣后的直徑  d =0.45 毫米  4.6 確定線圈匝數(shù) W  W=1.28(IW)jd2         

16、                   (8)   式中 j -容許電流密度 (安毫米2  ) ，  j=Iq=4URd2=4×24×3.5×0.412=51安毫米2         

17、;(9) W=1.28(IW)jd2=1.28×134451×0.412=200 匝 4.7 確定電阻  線圈平均匝長(zhǎng)     lcp=(DH+D1)2                        (10)  

18、;                  DH=D1+2bk                           (11)  

19、0;D1=dc+2                               (12)  式中  DH -線圈外直徑          D

20、1 -線圈內(nèi)直徑  D1=dc+2=16+2×1.7=19.4毫米   DH=D1+2bk=19.4+2×4.38=27.4 毫米   lcp=(DH+D1)2=(27.4+13.4)2=64 毫米=0.064 米  線圈電阻  下載文檔到電腦，查找使用更方便1下載券  1385人已下載下載還剩2頁(yè)未讀，繼續(xù)閱讀R=40lcpw4d2=0.01991×0.064×10934&#

21、215;0.252=28 歐           (13)  現(xiàn)在已初步確定了電磁鐵的結(jié)構(gòu)尺寸 繪制電磁鐵結(jié)構(gòu)草圖如圖 2   5   特性驗(yàn)算  雖然根據(jù)設(shè)計(jì)要求 已完成了初步設(shè)計(jì) 但是 由于在初步設(shè)計(jì)中作了不少簡(jiǎn)化 有 些參數(shù)的選擇和估計(jì)是極其近似的 因此 為了電磁鐵的工作可靠起見&#

22、160;還需要根據(jù)初步 設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)尺寸和數(shù)據(jù) 做進(jìn)一步詳細(xì)的驗(yàn)算   5.1 吸力計(jì)算  F=(5000)21S(1+)                     (14)  忽略鐵磁阻和漏磁通 這樣氣隙中的磁通  Z=IWGZ108  &#

23、160;         (15)  式中   磁導(dǎo) GZ =0dC24                              

24、0;           (16) 式中 空氣導(dǎo)磁系數(shù)0=1.25 ×108亨/厘米      GZ =0dC24=1.25 ×108××1.024×0.065=15×108亨  Z=IWGZ108=961×15×108×108=14415 麥 式中

25、   -修正系數(shù) 取=4        S -鐵心截面積       S=dC24=×1.024=0.785 厘米 2                  (17) F=(5000)

26、21S(1+)=(144155000)210.785×(1+4×0.065)=8.4 公斤   可見吸力是滿足設(shè)計(jì)要求的   5.2 線圈溫升計(jì)算  線圈容許溫升 =110 ，查參考資料可得散熱系數(shù)為  m=12.89×104瓦 厘米2    金屬骨架線圈其傳導(dǎo)能力較強(qiáng) m1.7   線圈的散熱外表  S=  DH+ mD1