Расчет температуры нагрева ОУ. Расчет параметров ОУ в горячем состоянии

Решение уравнения (15) дает искомое значение температуры нагрева ОУ Q. При этом уравнение может решаться любым из известных методов, например, итерационным. Из (15) легко получается итерационная формула для уточнения корня уравнения:

,                                        (16)

Алгоритм расчета температуры ОУ методом итераций, а также параметров ОУ в горячем состоянии, представлен на рис.5.

Результаты расчета программы:

 

Исследование зависимости потребляемой мощности ОУ от размеров поперечного сечения сердечника магнитопровода (- 20%..+ 50% от заданного) для МДС ОУ F = const, температура нагрева ОУ Q=Q _доп

 

Результаты расчета сведены в таблицу 1.

Таблица 1. Потребляемая мощность обмотки управления

0,0192	26,855
0,0204	26,847
0,0216	26,831
0,0228	26,814
0,024	26,798
0,0252	26,774
0,0264	26,757
0,0276	26,741
0,0288	26,725
0,03	33,414
0,0312	33,383
0,0324	33,363
0,0336	33,323
0,0348	33,302
0,036	33,272

 

График зависимости потребляемой мощности обмотки управления от размеров поперечного сечения сердечника магнитопровода представлен на рис.6.

При увеличении диаметра сердечника  уменьшается число витков обмотки управления  (формула (10)), а следовательно, увеличивается протекающий по обмотке управления ток ,поэтому увеличивается мощность, потребляемая обмоткой управления .

Рис. 6 - Зависимость потребляемой мощности ОУ  от размеров поперечного сечения сердечника магнитопровода  

Исследование зависимости потребляемой мощности и температуры нагрева ОУ от размеров поперечного сечения обмотки управления (l / h =1..10) для МДС ОУ F = const, обмоточное окно Q = const

 

Результаты расчета сведены в таблицу 2.

Таблица 2. Потребляемая мощность  и температура нагрева ОУ

1	46,854	145,66
2	33,536	33,81
3	33,536	120,71
4	26,798	100,96
5	26,798	102,34
6	26,798	103,31
7	26,798	104,01
8	26,798	104,53
9	21,573	87,14
10	21,573	87,36

 

Графики зависимости потребляемой мощности и температуры нагрева обмотки управления от размеров поперечного сечения обмотки управления представлены на рис.7., рис.8.

С увеличением соотношения , толщина обмотки уменьшается (при условии, что ), поэтому средняя длина витков обмотки управления  уменьшается (формула (8)) и диаметр обмоточного провода обмотки управления также уменьшается (формула (10)), увеличивается число витков обмотки управления (формула (10)), а следовательно, уменьшается протекающий по обмотке управления ток ,в результате чего уменьшается мощность, потребляемая обмоткой управления , сопротивление обмотки управления  увеличивается, а мощность тепловых потерь уменьшается, следовательно, температура нагрева обмотки управления   уменьшается.

Рис. 7 - Зависимость потребляемой мощности  от размеров поперечного сечения  обмотки управления

Рис. 8 - Зависимость температуры нагрева ОУ  от размеров поперечного сечения обмотки управления .
Заключение

В работе приведен программный комплекс расчета обмотки управления электромагнита постоянного тока, в результате которого получены обмоточные данные и габариты обмотки управления, которые при заданном напряжении обеспечивают необходимую магнитодвижущую силу. Исследованы зависимости потребляемой мощности и температуры нагрева обмотки управления от ее размеров.

Список использованной литературы

1. Никитенко А.Г., Левченко И.И., Гринченков В.П. и др. Информатика и компьютерное моделирование в электроаппаратостроении: Учеб. пособие для вузов по спец. «Электрические и электронные аппараты»/А.Г. Никитенко, И.И. Левченко, В.П. Гринченков и др.- М.: Высш. шк., 1999. - 375с.

2. Электрические и электронные аппараты: Учеб. для вузов / Под ред. Ю.К. Розанова. -2-е изд., испр. и доп. -М: Информэлектро, 2001. -420 с.: ил.

3. Основы теории электрических аппаратов. Учеб. пособие для вузов /И.С. Таев, Б.К. Буль, А.Г. Годжелло и др. Под ред. И.С. Таева. М.: Высш. шк., 1987.-352c.

4. Сахаров П.В. Проектирование электрических аппаратов. (Общие вопросы проектирования): Учеб. пособие для студентов электротехнических специальностей/ П.В.Сахаров. - М.: Энергия, 1971.-560c.

5. Руссова Н.В., Софронов Ю.В. К расчету геометрических размеров обмотки электромагнитных аппаратов постоянного тока //Тр. Академии электротехнических наук ЧР.-2003. № 4.-С. 62-66.

6. Николаев Н.Н., Свинцов Г.П. Расчет электромагнитов переменного тока и герконовых реле на ЭВМ: Метод. указ. к курсовым, дипломным проектам и работам. – Чебоксары: Чуваш. ун-т., 1989.-40c.

7. Основы теории электрических аппаратов /Под ред. Г.В. Буткевича.- М.: Высшая школа, 1970.

8. Сливинская А.Г. Электромагниты и постоянные магниты./ А.Г. Сливинская. - М.: Энергия, 1972.-248c.