Автор работы: Пользователь скрыл имя, 02 Января 2012 в 13:12, курсовая работа
Проектирование дросселя – комплексный процесс, который заключает в себе расчет различных электромагнитных, механических и геометрических характеристик и выбор конструктивных параметров. При проектировании необходимо ориентироваться на форму, вес, стоимость, габариты. Так же необходимо учитывать место использования дросселя, технологические, эксплуатационные и экономические требования.
В данном проекте необходимо спроектировать СД на ненормализованном сердечнике при оптимальной массе. Для этого применена методика, которая позволяет на начальном этапе выбрать оптимальный сердечник и найти все его основные параметры.
1 Введение………………………………………………………...…………………3
2 Анализ технического задания…………………………………………………....4
2.1 Выбор оптимального варианта конструкции СД..........................................4
2.2 Выбор конкретных рядов сердечников..........................................................4
2.3 Выбор конструкции катушки..........................................................................4
2.4 Выбор провода для обмотки............................................................................4
2.5 Выбор изоляционных материалов..................................................................5
2.6 Выбор способа защиты....................................................................................5
3 Выбор оптимального варианта конструкции СД……………………...………..6
3.1 Определение габаритного показателя............................................................6
3.2 Нахождение оптимальных значений безразмерных параметров........... ....6
3.3 Базовый размер сердечника …………………………………..……….……6
3.4 основных размеров сердечника..................................... ……........................6
3.5 Подсчитываем ..............................….......................................7
3.6 ТЭП конкурентных вариантов ………………………………..……….……7
4 Электрический расчет СД………………………………………….……………..9
4.1 Определение числа витков........................................................................ ......9
4.2 Определение сечения провода..................................................................... ...9
4.3 Уточнение коэффициента заполнения окна магнитопровода................ .....9
4.4 Определение амплитуды переменной составляющей индукции............... .9
4.5 Проверка условия ...............................................................10
4.6 Определение потерь в сердечнике.................................................................10
4.7 Определение сопротивления дросселя..........................................................11
4.8 Определение амплитуды переменной составляющей тока, протекающего через дроссель................................................................ ...........................................11
4.9 Подсчет действующего значения тока через дроссель..............................11
4.10 Определение потерь в обмотке СД..............................................................11
4.11 Определение оптимальной толщины немагнитного зазора......................11
5 Конструктивный расчет……………………………………………………….....12
5.1 Уточнение конструкции катушки и определение типа намотки.................12
5.2 Уточнение материала и определение габаритных размеров каркаса.........12
5.3 Определение количества слоев каждой обмотки.........................................12
5.4 Выбор материала межслоевой изоляции.......................................................12
5.5 Выбор материала наружной изоляции..........................................................12
5.6 Определим толщину катушки в окне сердечника........................................12
5.7 Выбор способа защиты от влаги……………………………………………13
6 Уточнение параметров и ТЭП дросселя………………………….……..……....14
6.1 Определение сопротивления и потерь...........................................................14
6.2 Уточнение ТЭП................................................................................................14
7. Заключение …………………………………………………………………....…15
Список использованной литературы ………………
[1,таблица П 3.1] -коэффициент заполнения сердечника ферромагнитным материалом;
Rt = DU/Iн
Rt =3,3/0,56=5,89
где - номинальный ток (А);
- удельное сопротивление меди (провода обмотки);
3.2 Подсчитываем величины , находим оптимальные значения безразмерных параметров геометрии дросселя по таблице 1.7
а) для броневого сердечника
б) для стержневого сердечника
3.3 Определяем базовый размер сердечника
а)
б)
3.4 Находим расчетные значения основных размеров сердечника
а)
б)
3.5 Подсчитываем
а)
б)
3.6 Расчет примерных технико – экономических показателей конкурентных вариантов
а)
-масса СД.;
-масса обмотки;
;
-масса сердечника;
;
;
GК = QО×lО×KО×gО
б)
-масса СД.;
-масса обмотки;
;
-масса сердечника;
;
;
;
GК = QО×lО×KО×gО - масса катушки;
Таблица 3.1 - ТЭП конкурентных вариантов дросселей
| Типовой
габ.
критерий NIТ |
Масса, г | |||
| GС | GК | G0 | GДР | |
| 91.64 | 17 | 150.1 | 241.7 | |
| 103.3 | 23 | 232.2 | 335.5 | |
Из таблицы (3.1) видно, что массы различаются. Поэтому при выборе варианта конструкции СД предпочтение отдадим броневой конструкции, т.к. у него наименьшая масса.
; ; ; ;
; ; ; ;
;
.
Выбираем стандартное сечение провода марки ПЭВТЛ-1 (ТУ 16.505.446-77) [1,П 3.2]
Таблица 4.1 – данные о проводе.
| Сечение
провода по меди |
Диаметр провода без изоляции, мм | Диаметр провода с изоляцией, мм | |
| 0,075 | 0,31 | 0,35 | 0,51 |
Пользуясь таблицей
4.1 [1,с.91] находим испытательное
Выбираем тип намотки каркасную
Из рисунка 4.1[1, с.92] определяем толщину материала каркаса
Площадь окна, занимаемую обмоткой, рассчитываем следующим образом:
;
;
Найдем коэффициент заполнения окна магнитопровода обмоткой:
;
Общий коэффициент заполнения окна сердечника проводниковым материалом
Полученный коэффициент заполнения окна меньше значения , которое мы приняли в [П 3.1] на 1,07 %, поэтому расчет ведем дальше.
Определяем при :
, из таблицы П3.1 [1, c.193),
т. к. , не выполняем проверочный расчет индуктивности.
;
т. к. , выполняем проверочный расчет индуктивности:
Нахождение удельных ампервитков
По формуле 1.20 [1, с.28]: :
Определение
По рисунку 1.15 [1, с.29]:
Определение относительной величины средней проницаемости материала на сердечника на частном цикле.
По рисунку 1.7 [1, с.19]:
Расчет относительной величины эквивалентной проницаемости магнитопровода .
По формуле 1.18 [1, с.28]:
Определение L.
По формуле 1.17 [1, c.28]:
Индуктивность отличается от заданной, не значительно, поэтому расчет можно проводить дальше.
;
Условия выполняются.
По формуле 1.28 [1, c.36]: ,
где РУД – удельные потери в магнитопроводе.
,
где: ,-коэффициенты увеличения потерь,
,-удельные потери в стали, определены из [1,рисунок 1.9]
По рисунку 1.19 определяем:
; ; ; ;
По формуле 1.51 [1, c.41]:
По формуле 1.50 [1, c.41]:
По рисунку 1.11 [1, с.25]:
5.2 Уточнение материала и определение габаритных размеров каркаса:
а)
Определение числа витков в одном слое обмотки.
,
где - определили из рисунка 4.3 [1, с.97].
вит.
Принимаем
;
принимаем .
пропиточный материал КГМС-1, для обволакивания К-115, для защитных покрытий- ПФ-115.
Материалом межслоевой изоляции выбираем телефонная бумага марки КТН. Толщина межслоевой изоляции . Обеспечим изоляцию одним слоем.
Наружную изоляцию выполним из двух слоев стеклоткани К-08 путем наложения поверх намотанной катушки, толщина .
,
где: ,
, из рисунку 4.3 [1, с.97];
.
Определим технологический зазор
Из проверки видно, что обмотка свободно входит в окно, что подтверждает правильность всего расчета.