2.1. Расчет удельного сопротивления материала провода при рабочей
температуре БМР.
( = (0 (1 + ( (()
(1)
(0 - удельное сопротивление провода при температуре t0C;
( - температурный коэффициент материала провода;
(( - превышение температуры над t0C .
для медного провода при t00 = 200С:
( = 0.004 град-1;
( = 1.75( 10-8 Ом(м;
(( = (доп + tокр0 - t00
(( = 60 + 35 - 20 = 750
( = 1.75 ( 10-8 (1 + 0.004( 65) = 2.2 ( 10-8 (Ом(м)
2.2. Выбор материала магнитопровода
Материал магнитопровода: 79HM
2.2.1. Толщина ленты магнитопровода:
[pic]
(2)
[pic]0.096
2.2.2. Из промышленного ряда толщин выбираем ( = 0.05 мм.
По табл. 7.1 [2] задаемся способом изготовления сердечника:
ленточный торроидальный из железоникелевых сплавов; вид изоляции –
накатывание.
Коэффициент заполнения стали: kc =0.85
2.2.3. По динамической кривой размагничивания (приложение1)
определяем координаты точек M и N.
2.2.4. Амплитудное значение магнитной индукции:
[pic]0.66
(3)
2.2.5 Коэффициент, учитывающий неполное насыщение сердечников в
номинальном режиме:
(4)
[pic]0.871
2.3. Определение размеров сердечника и предварительный расчет обмоток
2.3.1 Задаемся необходимыми параметрами и определяем Г1.
( = 60
(р = 0.85 ( 0.9 — относительная площадь рабочей обмотки
(р = 1 — относительная длина витков рабочей обмотки.
кmp = 0.3(0.4 — коэффициент заполнения по меди рабочей обмотки.
кт = 10 Вт/(м * 0С) - коэффициент теплоотдачи катушки;
кс = 0.85 - коэффициент заполнения по стали;
( =1 - коэффициент полезного действия рабочей цепи.
Кфр =1.11 – коэффициент формы рабочего тока
(5)
Т. к. для данной частоты (400 Гц) Г1>0.4 то расчет ведем следующим
образом:
2.3.2. Уточняем параметры kт и (.
(6)
[pic] Вт/(м * 0С)
(7)
2.3.3. Рассчитываем второе приближение фактора Г1.
(8)
2.3.4.Предварительный расчет показал, что для размещения обмоток
требуется сердечник с Г1 = 4.51.
d = 28 mm - внутренний диаметр тора;
D = 40 mm - внешний диаметр тора;
b = 10 mm - высота тора;
s = 0.6 cm2 - поперечное сечение магнитопровода;
lc = 10.7 cm - средняя длина магнитной линии;
lМ = 5.28 cm - средняя длина всей обмотки.
2.3.5. Пересчитываем ( и kт.
Определение неизвестных из ряда электрических параметров нагрузки:
(9)
[pic] В
(10)
(11)
(12)
[pic] А
2.5. Расчет параметров рабочей цепи БМР
2.5.1. Число витков рабочей обмотки:
(13)
[pic] (витков)
Выбираем вентиль рабочей цепи по среднему значению тока вентилей:
Iвср = IHN / 2 = 0.183 / 2 = 0.091 A
(14)
Uвобр = Em = E ( / 2 = 174.617(( / 2 = 274 B
(15)
Диод 2Д254Г. Параметры:
Iпр.max = 0.1 А; Iобр.max = 0.5 мкА;
Uпр = 1 В; Uобр = 300 B.
Rво = Uво /Iво = 300/(0.5(10-6) = 6(108 (Ом)
(16)
Rвпр = Uвпр /Iвпр = 1/ 0.1 = 10 (Ом)
(17)
Hво = Iво Wp /lc = 0.5(10-6(3000/(10.7(10-2) = 0.015 (A/м)
(18)
Проверяем выполнение условия:
(H(N - H(M) >> Hво
(19)
(3.2-1.42) >> 0.015; 1.78 >> 0.015
2.6. Расчет коэффициента внешней ОС
2.6.1. Определяем критический коэффициент обратной связи, при
котором работа усилителя переходит в релейный режим:
(20)
[pic] Ом
Наибольший наклон ДКР на линейном участке:
[pic]=0.494
(21)
где Sc = kc*S = [pic]
[pic]2477Гн
(22)
2.6.2. Задаемся превышением [pic] над [pic]: n = 3
2.6.3. Определяем коэффициент внешней ОС:
2.7. Расчет параметров цепи ОС
Способ осуществления ОС – по напряжению. Исходя из этого,
коэффициент, учитывающий влияние цепочки из ограничивающего и
подстроечного резисторов на ток обратной связи, [pic] = 0.01 ( 0.001.
Зададимся [pic] = 0.001.
(23)
[pic]410 (витков)
Для обеспечения регулирования глубины ОС витки берутся с запасом (
= 1.5 (2476 витков).
Выполняются отпайки от витков, которым соответствуют ( = 1, ( =
1/1.5, т.е. от 2476-го и 1465-го витков соответственно.
2.8. Расчет параметров цепи входного сигнала
2.8.1. Определяем число витков входной обмотки.
(24)
[pic] A
(25)
[pic]= 1905 (витков)
2.8.2. Реальное число витков берется с запасом ( = 1.3 (2476
виток).
Выполняются отпайки от витков, которым соответствуют ( = 1,
( = 1/1.3, т.е. от 1905-го и 1465-го витков соответственно.
2.9. Расчет обмотки смещения
2.9.1. Определяем напряженность переключения.
(26)
[pic] = 3.56 А/м
2.9.2. Напряженность срабатывания реле:
(27)
[pic] = 7.12А/м
Т.к.КВ(1 ,то БМР с нормально отключенными контактами (НО),
Hвх.сраб(0.
Учтем влияние ОС.
(28)
[pic]= 14.288 В
(29)
(30)
[pic] 0.7131 А/м
(31)
2.9.4. Определяем напряженность смещения.
(32)
[pic] –11.051 А/м
2.9.5. Задаемся током смещения: Iсм = 4
2.9.5 Число витков обмотки смещения
(33)
[pic]= –296 ( витка )
2.9.5 Входное сопротивление:
(34)
[pic]= 2500 Ом
2.9.5 Полное сопротивление цепи смещения:
(35)
[pic]6020 Ом
2.10. Расчет диаметров проводов обмоток
2.10.1 Задаем внутренний диаметр тора после помещения сердечника в
каркас, намотки всех обмоток, внешней изоляции и пропитки.
d0 = (0.3 ( 0.5)d = 0.5(0.028 = 0.014 ( м )
2.10.2. Площадь обмоточного окна:
(36)
2.10.3. Внешний диаметр сердечника с обмотками:
(37)
[pic]= 0.047
4. Т.к. основная площадь обмоточного окна занята рабочей обмоткой, то
коэффициент заполнения по меди
kм = kмр = 0.4
S0 = 4.4( d( lm = 4.4 ( 0.028 ( 0.053 = 0.006505 ( м 2 )
2.10.5. Допустимая плотность тока в обмотках:
(38)
2.10.6. Рассчитываем площади сечений проводов для каждой из обмоток
БМР:
2.10.7. Выбираем провода марки ПЭВ-2. Данные проводов для каждой
обмотки приведены в табл. 1.
Данные выбранных проводов
Таблица 1
|Обмотка |[pic] |I, A |[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |
|рабочая |[pic] |0.203 |0.03973 |0.05627|0.27 |0.32 |
|входная |[pic] |[pic] |[pic] |0.00196|0.05 |0.07 |
|обратной|[pic] |[pic] |[pic] |0.00196|0.05 |0.07 |
|связи | | | | | | |
|смещения|[pic] |0.004 |[pic] |0.00196|0.05 |0.07 |
2.11. Конструктивный расчет БМР
2.11.1. Рассчитываем геометрические параметры каркаса.
Т.к. d = 36 мм ( 20 мм то “толщина” каркаса: (k = 1(10 -3 м
dk = d - 2(k = 0.028 – 0.002 = 0.026 ( м )
(39)
Dk = D + 2(k = 0.040 + 0.002 = 0.042 ( м )
(40)
bk = b + 2(k = 0.001+ 0.002 = 0.003 ( м )
(41)
Площадь окна, занимаемого каркасом:
(42)
2. Выбор изоляции.
Изоляция для катушки и между обмотками: пленка из фторопласта-4
(толщина 0.04 мм, пробивное напряжение – 4000 В)
Наружная изоляция:
– Стеклоткань ЛСК-7 (толщина 0.11 мм, пробивное напряжение– 1800 В)
2.11.3. Расчет обмоточного пространства, занимаемого в катушке
каждой обмоткой.
Коэффициент намотки:
(43)
ky = 0.8 – коэффициент укладки;
dм – диаметр провода для изоляции;
dи – диаметр провода с изоляцией.
Для рабочей обмотки:
Для остальных обмоток:
Обмоточное пространство, занимаемое в катушке каждой обмоткой:
Страницы: 1, 2, 3
