Расчет параметров успокоения

 

Магнито-индукционный успокоитель – это устройство, в котором момент успокоения создается за счет взаимодействия магнитного потока постоянного магнита с вихревыми токами, индуцированными (наведенными) в секторе успокоителя или каркасе рамки. Основная часть успокоения за счет каркаса. В нашем случае успокоение производится за счет вихревых токов, индуцированных в каркасе рамки.

Основными параметрами успокоения подвижной части измерительного механизма являются три параметра:

t_y – время успокоения;

β – степень успокоения;

Т₀ – период свободных колебаний.

Расчеты параметров успокоения производят в зависимости от выбранного типа и размеров успокоителя. В магнитоэлектрическом приборе с каркасной рамкой стремятся получить β=0,9..1,1. Мы возьмем β=1,0. Время успокоения зависит от периода, M_I и противодействующего момента. По техническим требованиям для магнитоэлектрических приборов c, берем среднее значение и задаем, что с, тогда период свободных колебаний рассчитывается через – относительное время успокоения.

Для измерительного механизма с каркасной рамкой, принимаем β_сх = 0,2 (милливольтметр в режиме замыкания).

 

2.3. Расчет момента вращения:

2.4.Определим противодействующий момент растяжек:

Проводим расчет по ранее рассчитанному моменту вращения

 

По значению М_вр и W_p определяем стандартные растяжки (ГОСТ 94444-74). Их параметры – бронзовые растяжки типа «В»,

 

,

натяжение , сопротивление 0,8Ом.

 

2.5.Уточним значение момента вращения. Расчет противодействующего момента системы:

 

2.6 . Вычисляем число витков n:

2.7.Определим полное сопротивление милливольтметра:

2.8.Определяем сопротивление обмотки:

 

Для милливольтметра с простой последовательной цепью, сопротивление обмотки рамки целесообразно определять исходя из допустимой температурной погрешности цепи, которую выбирают из таблицы ГОСТ 1845-59 для заданной группы «В» эксплуатации, и тогда .

 

Тогда R обмотки рассчитывается по формуле:

 

где , – температурный коэффициент сопротивления растяжки, – температурный коэффициент сопротивления обмотки рамки.

 

2.9.Вычисляем сечение провода обмотки рамки:

По значению r0, вычисляем сечение провода:

где ρ – удельное сопротивление материала провода. Исходя из вычисленного , выбираем провод марки «ПЭЛ», его характеристики таковы:

2.10.Проверяем заполнение окна рамки:

Укладывается полученное количество витков в окно рамки;

 

2.11. Уточним сопротивление обмотки рамки r0 и определим значение сопротивления добавочного резистора:

 

2.12.Вычисляем массу G и момент инерции J подвижной части прибора:

 

, где .

где – плотность меди.

2.13.Проверка провисания подвижной части:

При горизонтальном расположении подвижной части, образуется провисание:

Дополнительное провисание подвижной части на растяжках не должно превышать . Если , то нужно увеличить натяжение р₁ и произвести пересчет противодействующего момента растяжек.

Так как в нашем случае , что больше , увеличим натяжение р₁ до 75 г, тогда момент растяжки увеличится на по методике, указанной в ГОСТ 9444-74 и момент растяжек будет равен:

 

2.14.Определим параметры успокоения подвижной части, с учетом измененных B и W:

Полная степень успокоения:

Период свободных колебаний:

2.15.Проверка температурной погрешности милливольтметра:

Заключительным этапом проектирования электромагнитных приборов является расчет их погрешностей и в случае необходимости принятие соответствующих мер для их снижения. Обычно рассчитывают погрешности переносных приборов высоких классов точности (1,0 и ниже). Что же касается щитовых приборов классов 1,5, 2,5 и 4,0, то расчет их погрешностей не производится, т.к. при проектировании этих приборов предусматриваются соответствующие меры, снижающие погрешности до допустимых пределов.

Проверка температурной погрешности милливольтметра:

Допустимая норма составляет ±1,2%, в нашем случае значение допустимо.

 

Заключение.

Все расчетные параметры милливольтметра удовлетворяют техническим требованиям. На основании проведенных исследований было выявлено, что милливольтметр класса “М1” обладает более высокими техническими характеристиками чем его предшественник “М0”.

Приборы серии “М1” обладают повышенной устойчивостью к механическим воздействиям ,вибрации и термическим ударам.

 

Список литературы

1. Д.С. Гурлев, «Справочник по электронным приборам» - Киев, Гостехиздат, 1962, 490 с.

2. http://gosuslugi.gost.ru/

3. Ряжских С.В. (Подольский институт (филиал) Университета машиностроения) – конспект лекций.