Определение габаритов преобразователя

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 5

На основании расчета плунжерных преобразователей установлены оптимальные соотношения габаритов датчика.

Высота преобразователя H = Х_макс / (0.2-:- 0.25),

где Х_макс -максимальное перемещение плунжера.

Длина плунжера l_п = (0.6-:- 0.75) Н.

Отношение диаметра плунжера D_п к его длине берется в пределах

D_п / l_п = 0.1 -:-0.2.

Отношение внешнего диаметра катушки и диаметра плунжера:

D_вн / D_п =4-:-8.

Внутренний диаметр катушки D_о = D_вн (0.3-:- 0.5).

Высота намотки h = (D_вн - D_o) / 2.

Длина намотки l= H /2 -2d_к, где d_к -толщина каркаса (1-:- 2мм).

Расчет обмоточных данных

Расчет обмоточных данных сводится к определению числа витков W₁, W₂, диаметра провода, сопротивления обмотки, проверки катушки на нагрев.

Так как диаметр провода не задается, а известна только общая площадь намотки, следует задать площади Q₁ и Q₂ под обмотки W₁ и W₂, диаметр провода,отношение числа витков К = W₁ /W₂. Выбор К определяется величиной напряжения, которое необходимо иметь на выходе преобразователя. Площади Q₁ и Q₂ должны быть распределены пропорционально числу витков W₁ и W₂. Рекомендуемая величина диаметра провода d = 0.1-:- 0.3 мм.

Число витков: где f _о= 0.3-:- 0.7 (см.Таблица 1 Приложение 1), Q₁=2lz, z=Kh / (2+K) -толщина намотки первичной катушки, h-суммарная толщина намотки (см. Рисунок 6).

Сопротивление первичной обмотки:

,

где l_ср1 - средняя длина витка первичной обмотки:

1_ср1 = p (D_o + z).

Средняя длина витка вторичной обмотки l_ср2 равна:

l_ср2 = p (Do + z +h).

Сопротивление вторичной обмотки:

.

Так как конструкция преобразователя предусматривает большие воздушные зазоры в магнитопроводе то индуктивное сопротивление катушки значительно меньше его активного сопротивления. Поэтому с достаточной степенью точности ток в обмотке катушки можно определить из выражения:

I₁ = U / R₁ .

Допустимая плотность тока J = I₁ /q.

4.3 Расчет градуировочных характеристик е₁ = f₁(Х), e₂ =f₂(Х)

Расчет производится по формулам (14), (15). Параметр Х характеризует перемещение плунжера от среднего положения:

± Х_макс =(Н- l_п) /2.

Участок ± Х следует разделить на 5 частей 0,Х₁....Х₅ (Х_i). Задавая значения b₁=(b + Х_i), b₂ =(b - Х_i),находят e₁, e₂. Зависимость U_вых = f(Х) строится из графиков e₁=f (Х), e2 =f(Х).

U _вых = (e₁ - e₂) / 2.

Оформление расчетных данных

В пояснительной записке представить исходные и расчетные данные, рисунок плунжерного преобразователя, зависимости e₁ = f(Х), е₂ = f(Х), U_вых = f(Х). Данные расчета свести в таблицу 3.

Таблица 3 Расчетные данные

Примечание. Значения величин, приведенных в таблице 3 находят из ниже представленных выражений:

,

,

,

.

ЛИТЕРАТУРА

1.Датчики физических величин.: Справ./ Сост. Карцев Е.А. – М.: Ин-т электрон.машиностр.,1991.—114 с.

2.Проектирование технических средств автоматизации. Уч.пособие / Рубанов В.Г., Вырков Д.Ф., Подлесный В.Н., Паращук Е.М., Кижук А.С. – Белгород БТИСМ, 1993.-133 с.

3. Тищенко Н.М. Проектирование магнитных и полупроводниковых элементов автоматики. М., Энергия, 1982.

Приложение А- Величина коэффициента заполнения обмотки f ₀

Таблица А - Коэффициент заполнения обмотки f ₀ для провода ПЭЛ

Приложение Б – Варианты заданий

Таблица Б-1 - Варианты заданий для расчета однотактного индуктивного преобразователя

Таблица Б-2 - Варианты заданий для расчета дифференциального преобразователя

Таблица Б-3 - Варианты заданий для расчета плунжерного преобразователя

Для всех вариантов расчета индуктивных преобразователей использовать частоту переменного тока f = 50 Гц.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение………………………………………………………………………...3

1 Индуктивные преобразователи……………………………………………...3

2 Расчет однотактного индуктивного преобразователя с переменным зазором……………………………………………………………………….....5

2.1 Расчет обмоточных данных……………………………………..…..5

2.2 Расчет напряжения питания……………………………………… …7

2.3 Расчет градуировочных характеристик………………………….… 7

2.4 Расчет усилия, действующего на якорь…………………………….9

2.5 Оформление расчетных данных………………………………….....9

3 Расчет двухтактного индуктивного преобразователя с переменным зазором и дифференциальной измерительной схемой…………………..10

3.1 Определение величины воздушного зазора……………………….12

3.2 Выбор сопротивления плеча дросселя в равновесном состоянии..12

3.3 Определение напряжения питания………………………………… 13

3.4 Определение площади сечения полюсного наконечника S и числа витков обмотки преобразователя……………………………………13

3.5 Определение величины максимального тока в обмотке ….………14

3.6 Построение градуировочной характеристики…………………… 14

3.7 Оформление расчетных данных…………………………………… 14

4 Расчет плунжерного преобразователя…………………………………. …14

4.1 Определение габаритов преобразователя………………………….17

4.2 Расчет обмоточных данных………………………………………….18

4.3 Расчет градуировочных характеристике₁ = f₁(Х), e₂ =f₂(Х)…… 18

4.4 Оформление расчетных данных…………………………………… 19

ЛИТЕРАТУРА…………………………………………………………………..20

Приложение А. Величина коэффициента заполнения обмотки f ₀…...………21

Приложение Б. Варианты заданий………………………………………….….21

Кафедра автоматизации процессов химической промышленности

Методические указания

Расчет и проектирование технических средств автоматизации.

Познавательные статьи:



Где возникла философия и почему?

Относительная высота сжатой зоны бетона

Сущность проекции Гаусса-Крюгера и использование ее в геодезии

Тарифы на перевозку пассажиров