Расчет датчика перемещения

Датчик перемещения - это элемент информационно-измерительной цепи, осуществляющий преобразование линейных или угловых перемещений в пропорциональные им электрические сигналы.

Индукция в рабочем пространстве датчика

Фр=BS

Где :- площадь зазора обмотки

Для обмоток возбуждения

Фр = 0,15*5*10-6 = 0.75*10-6 Вб

Найдем проводимость в кольцевом зазоре и проводимость утечки.

G = μ0* (h*2*p)/ln(R/r) = 1.256*10-6* 1.4*10-3*6,28/ln(5/4.5)=110*10-9 (См)

Gy = 1.256*10-6* 5*4.5*10-3/1 = 28.26*10-9

Определим значение магнитного потока и индукции в магнитопроводе.

Ф = ФP (1+ Gy /G) = 0.75∙10-6∙ (1+28.25/110) = 0,94∙10-6 Вб

В = Ф/S = 0.94 Тл

I1W1= (Ф∙l)/(S∙ma) + (2∙ ФP ∙d)/( SP ∙mo) = 0.94*10-6*10-3/(1*10-6∙1.1*10-6)+(2∙0,75*10-6∙1*10-3)/(6*10-6∙1,256∙10-6) = 1053

Найдем величину полных потерь в стали магнитопровода. Магнитопровод изготовлен из сплава 79 НМ.

Рс = рс*М = 2*4*10-3=8*10-3

Определим величину тока холостого хода в обмотке возбуждения. ЭДС самоиндукции примем равной 0,6 от напряжения питания - E1=0,6*40=24 B.

I1=√2*Pc/E1 =√2*8*10-3 /24=0,47 A

Найдем требуемое число витков обмотки возбуждения.

W1= E1/(4,44∙f∙Ф)=24/(4,44∙0.94∙10-6∙1000 )= 5750

Найдем максимальное количество располагаемых витков. Коэффициент заполнения примем равным 0,6. Диаметр провода обмотки с изоляцией возьмем равным 0,07 мм.

W1max=4∙ KЗ ∙[S1]/p∙d12=(4∙0,6∙57)/(3,14∙49∙10-4)=8890

Как видно, требуемое число витков обмотки катушки возбуждения не превышает максимального их количества.

Найдем величину тока в обмотке.

I1 = 1053/5750 = 0,183 A

В соответствии с допускаемой величиной плотности тока проверим провод обмотки возбуждения на перегрев.

D ³ 4∙ I1/(p∙d12 ) = 4∙0,183/(3,14∙49∙10-4) = 87 А/мм2

Допускаемое значение плотности тока, с учетом того, что провод обмоток изготовлен из меди, а также того, что обмотки погружены в непроводящую жидкость марки БЛП составит 80 - 100 А / мм². Таким образом, найденное значение полностью удовлетворяет заданному условию.

Найдем активное сопротивление обмотки возбуждения, считая диаметр провода обмотки возбуждения без изоляции равным 0,04 мм.

R1 = (4∙W∙r∙ lcp) / (p∙d12)=(4∙1054∙23∙10-4∙1.7∙10-2) / (3,14∙16∙10-4) = 32.8 Ом

Определим величину полного напряжения на обмотке возбуждения.

U1 = E1 + R1 ∙ l1 = 24 + 32.8∙0,183 = 30 B

Найдем максимально допустимое число витков сигнальной обмотки. Провод сигнальной обмотки имеет диаметр 0,15 мм.

W2max =(4∙ KЗ∙[S2])/p∙d22 =(4∙0,6∙23)/(3,14∙22,5∙10-3)= 78

Определяем число витков сигнальной обмотки из условия обеспечения требуемой чувствительности датчика перемещения.

W2=( KДП ∙j)/(4,44∙ Фр∙f)=(0,1∙1.2)/(4,44∙0,75∙10-6∙1000) = 36

Другие стьтьи в тему

Разработка электронного устройства
Разработка структурной схемы ...

Разработка измерительного канала температуры на основе бесконтактных методов
Без грамотного построения измерительного канала невозможно построить систему автоматического регулирования и управления технологическим процессом (АСУТП). Данный курсовой проект дает возможность не только в теории, но на практике познать сущность проблемы проектирования измерительных ...