Технічні засоби автоматизації

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки України

Житомирський державний технологічний університет

Кафедра А і КТ

Група ЗАТК-08-2

Курс - 4

Залікова книжка № 5107054

Курсова робота

З курсу: „Технічні засоби автоматизації”

Виконав:

Р.О. Шпортко

Перевірив:

І.І.Самолюк

2010

Зміст

Завдання

Опис схеми

Розрахункова частина

3.1 Вибір осердя

3.2 Параметри робочої обмотки

3.3 Параметри обмотки управління

3.4 Параметри обмотки заміщення

3.5 Вибір діодів

1. Завдання на курсовий проект

2. Опис схеми магнітного підсилювача

Схема простішого магнітного підсилювача показана на малюнку 1. Робоча обмотка поділена на дві частини, які накладені на дві частини осердя. Також на двох осердях розташована обмотка управління. Вхідною величиною МП є постійний струм Іу обмотки управління, а вихідною - змінний струм І в робочій обмотці і навантаження. Струм в робочій обмотці:

Половини робочих обмоток розташовані на сердечниках так, що магнітні потоки, викликані протіканням по ним змінного струму, будуть в середніх осердях направлені зустрічно і взаємно компенсувати одна одну, тому ці потоки ніякого впливу на обмотку управління не дають.

Чим більший струм в обмотці управління, тим сильніший магнітний потік створюється обмоткою управління, а тому тим вище насичення осердя. При цьому магнітна проникність осердя зменшується, що приводить до зниження індуктивності обмоток, зниженню їх реактивного опору і збільшення струму І навантаження. Таким чином, незначні зміни постійного струму управління в підмагнічуваній обмотці викликають досить суттєві зміни змінного струму в робочій обмотці. В цьому і є ефект підсилення MП.

Магнітні підсилювачі характеризуються коефіцієнтами підсилення по струму, напрузі і потужності:

Коефіцієнт підсилення залежить від конструктивних параметрів магнітного підсилювача, а точніше, від кількості міді в обмотці управління, від матеріалу осердя (сталь, пермолой).

На малюнку 2 зображено схема магнітного підсилювача зі внутрішнім зворотнім зв'язком. В такому випадку через робочі обмотки проходить частина випрямленого струму навантаження. Загрузочні характеристики однотактного МУ з додатнім 33 суттєво змінюються порівняно з такими ж МУ без 33. Коефіцієнт підсилення МУ з 33 :

Де к*- коефіцієнт підсилення по струму або напрузі МУ з 33; к - теж, але без 33. Для зменшення струму XX МУ з додатнім 33 застосовують обмотку зміщення обмотка зміщення живиться від окремого кола постійного струму. Сил струму в колі обмотки зміщення Ісм може змінюватись змінним опором Rсм.

Якщо магнітний потік, який створюється обмоткою зміщення, збільшує підмагнічуваний потік від обмоток управління і додатної 33, то навантажувальна х-ка МУ зміщається вліво від осі ординат. При зміні направлення струму в обмотці зміщення утворений обмоткою потік зменшує підмагнічування осердя і навантажувальна х-ка МУ зміщається вправо, зменшує силу струму XX.

3. Розрахункова частина

З динамічної кривої розмагнічування пермалою 34НКМП ми визначаємо:

Нст = 0,13 А/см.

Вmах = 2,4 Тл.

Ву нав = 1,8 Тл.

3.1 Вибір осердя по потужності підсилювача

Визначаємо коефіцієнт запасу для розрахунку напруги живлення і напругу живлення:

Кр = 90.

Нmax = 2 * КР * Нст =2 * 90 * 0.13 = 23.4 А/см

Визначаємо амплітуду індукції:

? = 7.8г/см

f = 50 Гц.

Обрана стандартна маса осердя, G - 722 г.

Діаметр зовнішній сердечника, D - 112 мм.

Діаметр внутрішній сердечника, d - 80 мм.

Висота сердечника, h - 20 мм.

Площа сердечника, S - 307.

3.2 Параметри робочої обмотки

Робочий струм обмотки:

Поперечний переріз проводу, який потрібний для обмотки:

J = 2 А/см2 - густина струму.

Із ряду стандартних значень перерізу міді вибираємо найближче більше qрн = 0,407 мм2; з діаметром по міді dрн = 0,72 мм. Йому відповідають провода з зовнішнім діаметром: ПЭЛШО - 0,845 мм.

Число витків робочої обмотки:

Площа, яку займає робоча обмотка у вікні осердя:

Коефіцієнт обираємо з графіка у відповідності до обраного діаметру К3=0,6.

3.3 Параметри обмотки управління:

Кі=5.

Число витків обмотки управління:

Густина струму j = 2,5 А/мм2.

Поперечний переріз дроту, потрібного для обмотки управління:

Вибраний стандартний діаметр дроту dу=0,242, переріз qР=0,0459.

Коефіцієнт заповнення К3=0,5.

Площа, яка займає обмотка управління в осерді:

3.4 Параметри обмотки зміщення

Число витків обмотки зміщення:

Коб = 0,275

Розраховуємо струм зміщення:

Площа поперечного перерізу дроту потрібного для обмотки зміщення:

Вибраний діаметр дроту dзм = 0,49, переріз qр = 0,188mm2.

Коефіцієнт заповнення Кз = 0,5.

Площа, яку займає обмотка зміщення в вікні осердя:

Порівнюємо загальну площу осердя, яка призначена для розташування обмоток та сумою трьох площ, розрахованих окремо для кожної обмотки:

Q = 4823 > Q3 = 23.42 - тому ми бачимо, що обране нами осердя задовольняє вимогам.

3.5 Вибір діода

Для вибору діода ми користуємося формулою ІД ? (1,1 ? 1,2)*ІН. Тому ІД = 1,2 * 3,5 = 4,2 А.

Тому вибираємо діод:

Висновок

магнітний підсилювач обмотка дріт

В даній роботі був розрахований магнітний підсилювач з само насиченням з виходом на постійний струм по по заданим параметрам навантаження.

В цій роботі при виборі стандартних розмірів осердя (магнітопровода), не раціонально використовувати площу обмоточного вікна т.к. площа поперечного січення обмоток набагато менша. Даний недолік можна усунути якщо приняти в якості магнітопровода не осердя стандартних розмірів, а намотувати його у вигляді тора із стрічки того ж матеріалу, що дозволить так підібрати його зовнішній і внутрішній діаметри при яких можна буде покращити габаритно - масові показники.

Література

1. Боярчиков М.А., Черкащина А.Г. Магнитные элементы автоматики и вычислительной техники. - М.: «Высшая школа». 1976.

2. Миловзоров В.П. Электромагнитные устройства автоматики. - М.: «Высшая школа». 1974.

3. Терещук Р.М. Справочник радиолюбителя. - М.: Техника. 1989.

Размещено на Allbest.ru