1、筑龙网 WWW.ZHULONG.COM1 电磁线圈参数的换算和简化计算 有电磁线圈的低压电器类别多,应用广,且产量大。电工经常要 对这类电器电磁系统的线圈进行维修和更换。因此,简单地近似计算 和换算交、直流线圈参数,以便当原线圈损坏或参数(如电压或工作 制等)改变时,就地取材绕制一个合乎要求的线圈取代原线圈,这是 电工应知应会的技能。 现以图443所示的圆形线圈为基础, 介绍交、 直流线圈参数的换算和简化计算。 1线圈的换算在线圈安匝不变、热损不变的条件下,对直流线 圈:当电压等级改变或工作制改变时,线圈就需要改变参数。换算时 两个不变的条件要遵守,则:对电压改变, 对工作制(即持续率)改变,
2、 筑龙网 WWW.ZHULONG.COM2 式中 N 1 、N 2 电压为U 1 、U 2 时原线圈及换算后线圈的相应匝 数; A 1ad 、A 2ad 原线圈及换算后线圈带绝缘的导线截面积, mm 2 ; d 1ad 、d 2ad 原线圈及换算后线圈带绝缘的导线线径,mm 2 ; d 1 、d 2 原线圈及换算后线圈裸导线线径,mm; t r 工作循环周期; t w 工作时间; t o 工作间隙时间。 直流制动电磁铁等工作制变换是常有的, 这类电磁铁一般都给出 不同工作制时的各参数。 【例1】 已知一直流接触器线圈参数:U 1 =110V,N 1 =10750匝, d 1ad =045mm。
3、现欲使用于U 2 =55V,试换算之。 筑龙网 WWW.ZHULONG.COM3 2直流电压线圈的简化计算 直流电压线圈安匝是个常数,并可利用结构关系,经过简化近似 推导,得圆形铜导线所绕圆形线圈的经验公式为: 式中 F(IN)励磁磁势,AN; I线圈电流,A; N线圈匝数; P线圈额定功率,w; A o 线圈窗口截面积(A o =hb),cm 2 ; l ar 线圈平均长度,m; U线圈电压,V; A ad 线圈带绝缘导线截面积,cm 2 ; d ad 线圈带绝缘导线线径,mm。 此外,还需考虑带负载下线圈的发热。对由漆包线,聚乙烯膜包 线等绕制的线圈大致有相同的允许发热温度(105110)
4、。 发热平衡 方程可由下述公式表示: P= a 1 S a +a 2 S M(4220) 式中 S a 、S M 分别表示与空气和金属接触的散热面,cm 2 ; a 1 、a 2 分别表示单位散热面上所散出的功率,W筑龙网 WWW.ZHULONG.COM4 cm 2 。 对各种典型产品进行大量实验,然后按不同类型的线圈归纳列 于表413 中。 注 I指自由套在铁芯上,浸渍,有电工纸板制成的骨架或 无骨架,用斜布带包扎的线圈; 指线圈直接套在铁芯上,浸渍; III指叠绕在电工纸板卷筒上,不浸渍,仅表面涂(浸)漆的 线圈。 利用上述式(4216)、(4217)、(4218)、(4219)、(4 2
5、20)及表 413 所示 a 1 和a 2 值,就可简便地进行直流电压线圈的计 算。 【例】CZ 型接触器线圈 U=220V,D e =60mm,D i =30mm,h=70mm, 长期工作。试设计线圈主要参数。 按表4-13中III类选择线圈,则取a 1 =0.114,a 2 =0.068。 筑龙网 WWW.ZHULONG.COM5 最后所得参数可与产品说明书所列相应参数相比较,只要误差 在工程计算允许的范围内就行。 3交流电压线圈的简化计算 交流电压线圈的匝数和电流一般都由磁路计算求得,但较复杂, 现根据交流电压不变意味着磁通不变的原理, 由反电势公式导出简便 实用的计算公式。 筑龙网 WWW.ZHULONG.COM6 在工程计算中,k z 随导线规格不同而不同。对高强度漆包线,则 有图4-44 所示曲线。 在确定线径后,由工作电流、导线截面积求电流密度值,校验是 否大于允许值。如不行,再作调整。允许电流密度J a 与线圈工作状态 有关:长时工作制,J a =24Amm 2 ;短时工作制,J a =1330Amm 2 ; 间隙工作制,J a =512Amm 2 ; 筑龙网 WWW.ZHULONG.COM7