CC BY
27Заключение
С точки зрения применения - АСП для расчёта и проектирования одноконтактных и многоконтактных герконовых реле проста и доступна. Это даёт возможность в режиме диалога с разработчиком осуществлять проектирование реле с оптимизированными параметрами, следить за процессом, получать необходимую информацию в виде цифровых данных и принимать соответствующие решения.
Исследование выполнено при финансовой поддержке Комитета по науке МОН РА в рамках госбюджетной программы Республики Армения "Исследование электромагнитных систем, разработка новых систем".
Список литературы:
1. Оганесян А.Т. Система автоматизированного проектирования герконовых реле с оптимальными параметрами // Известия вузов. Электромеханика.- 2011,- Т.2, С. 53-55.
2. Hovhannisyan A.T., Qrmoyan N.M., Arzanyan R.G., Khachatryan V.H., Azatyan R.G. The calculation algorithm of the magnetoelectric induction generator with the change of the magnetic flux direction (II) //
Рецензируемый научный журнал «Тенденции развития науки и образования».- Январь 2019.-№46, Часть 6.- С. 45-48.
3. Hovhannisyan A.T., Qrmoyan N.M., Arzanyan R.G., Khachatryan V.H., Azatyan R.G. Algorithm of machine calculation of magnetoelectric induction generator with the change of the magnetic flux direction and the results of the research (III) // Рецензируемый научный журнал «Тенденции развития науки и образования».- Февраль 2019.-№47, Часть 6.- С. 71-74.
4. Hovhannisyan A.T., Qrmoyan N.M., Arzanyan R.G., Khachatryan V.H., Azatyan R.G. The calculation algorithm of the magnetoelectric induction generator with a change of the magnetic flux value (2-II) // Рецензируемый научный журнал «Тенденции развития науки и образования».- Март 2019.- №48, Часть 7.- С. 91-95.
5. Hovhannisyan A.T., Qrmoyan N.M., Arzanyan R.G., Khachatryan V.H., Azatyan R.G. Algorithm of machine calculation of magnetoelectric induction generator with the change of the magnetic flux value and the results of the research (2-III) // Рецензируемый научный журнал «Тенденции развития науки и образования».- Март 2019.- №48, Часть 5.- С. 78-81.
МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АППАРАТ ДЛЯ РАСЧЁТА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ГЕРКОНОВЫХ РЕЛЕ (1)
Оганесян Андраник Тарикович
кандидат тех. наук, доцент, Мартиросян Давид Самвелович магистр, СаакянВаанАпресович
магистр
Национальный политехнический университет Армении,
г. Ереван
MATHEMATICAL APPARATUS FOR CALCULATION AND DESIGN
REED SWITCHES (1)
Hovhannisyan Andranik Tarik
candidate of technical Sciences, assistant professor, Martirosyan Davit Samvel
Master,
Sahakyan Vahan Apres
Master
National Polytechnic University of Armenia,
Yerevan
АННОТАЦИЯ
В работе представлен математический аппарат расчёта и проектирования одноконтактных и многоконтактных герконовых реле с внешним магнитопроводом по реальной длине геркона - с укорочением или сгибанием контактных сердечников.
ANNOTATION
The paper presents a mathematical apparatus for calculating and designing a single- and multi - contact reed relays with an external magnetic circuit along the actual length of the relay- with a cut to shorten or bend the contact cores.
Ключевые слова: геркон, реле, контактные сердечники, резание, сгибание, расчёт, проект. Keywords: reed, relay, contact cores, cutting, bending, calculation, project.
Введение. В последние годы на мировом герконовых аппаратов, в частности - в создании рынке наблюдается тенденция развития герконов и новых герконов и герконовых аппаратов и
усовершенствовании параметров и характеристик ранее созданных. Среди них выделяются одноконтактные и многоконтактные герконовые релье (ГР), которые широко используются в системах автоматики, управления, обороны и др., и выпускаются промышленными предприятиями практически всех развитых стран.
Постановка задачи и её решение. Был разработан математический аппарат для расчёта и проектирования одноконтактных и
многоконтактных ГР с внешним магнитопроводом (ВМ) по реальной длине геркона - с укорочением или сгибанием контактных сердечников (КС), основой для которого послужили известные публикации и результаты проведенных нами исследований [1-6].
Для расчёта и проектирования герконового реле предлагается два варианта предварительных данных:
а). ток коммутации 1к и напряжение ик, количество N и состояние герконов (реальный,
обрезанный, согнутый на 90°), напряжение питания управляющей обмотки (УО) ип, рабочая температура
б). марка геркона, количество N и состояние герконов (реальный, обрезанный, согнутый на 90°), напряжение питания УО - ип, рабочая температура
В случае а) из справочника выбирается марка геркона, параметры коммутации которого не должны быть меньше предварительных данных.
После записи марки геркона для опций а) и б) фиксируются следующие параметры геркона (рис. 1):
- максимальное заводское значение магнитодвижущей силы срабатывания (МДС) - Fср,
- длина геркона - 1г,
- длина баллона - 1б,
- диаметр баллона - dб.
ю "О
1
<- 1
. 1б . -►
1г
Рис. 1. Габариты геркона
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ РАСЧЁТА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 1. Выбор формы каркаса УО герконового реле. Каркас УО по форме поперечного сечения может быть круглым или прямоугольным. Для одноконтактного ГР каркас в основном делается с
круглым сечением (рис. 2), а для многоконтактных - с прямоугольным сечением (рис. 3). При этом в многоконтактных реле герконы могут располагаться в один ряд (рис. 3а), или - в несколько рядов (рис. 3б). На рисунках: 1 - геркон, 2 - КС, 3 - УО, 4 - каркас, 5 - ВМ.
Рис. 2. Одноконтактное герконовое реле
3 5
4 1
2
о
. «о б „
^ к ь.
а)
4
1 2
1об
-1.........ь-+-
• • •
-1.......' •"= I
ак
аоб
Л,
об
б)
Рис.3. Многоконтактное герконового реле: а) однорядное б) многорядное
В любом случае, расположение герконов должно быть таким, чтобы не возникало лишних воздушных зазоров, чтобы не увеличивались размеры УО, МДС и расходуемая мощность.
2. Определяются геометрические размеры УО (вместе с каркасом) и реле.
Для минимизации размеров реле можно укоротить КС геркона обрезкой, а в случае одноконтактных или многоконтактных однорядных герконов -сгибанием КС на 90°. 2.1. Одноконтактное ГР (рис. 2, рис. 4): - внутренний диаметр каркаса
^ = ^ + 2Д„,
где Дв- воздушный зазор между герконом и каркасом;
- внутренний диаметр УО
¿об = ¿в + 2Дк,
где Дк- толщина стенки каркаса;
- длина УО
1об = 1б
длина каркаса
1=1
к
об
+ 2ДК
I
Р
I
к
I
Р
- высота УО
Ь,
об
1об '
1=1
ь р 1-г
(1)
-наружный диаметр УО
^б = ^об + 2^>б;
- дредняя длина витка УО
1ср= те^в+^б);
- длина реле:
• в случае реальной длины геркона (рис. 2, рис. 3)
• в случае изгиба КС (рис. 4а)
1р = 1б + 2Диз, (2)
где Диз - размер контровки изгиба;
• в случае обрезки КС (рис. 4б)
1р = 1б + 2Др, (3)
где Др - остаточный размер КС для пайки провода.
А
из,
I
р
Аг
>-<
I
Р
а) б)
Рис. 4. Одноконтакное ГР: а) с согнутым КС, б) с обрезанным КС
2.2. Многоконтакное ГР (рис. 3, рис. 5):
- длина ак и высота Ьк внутреннего окна каркаса
ак = п^ + (п + 1)Дв, Ьк = т^ + (т + 1)Дв,
где пит- количество герконов в горизонтальных и вертикальных плоскостях, соответственно, пт=^
-внутренняя ширина аоб и высота Ьоб УО
аоб = ак + 2Дк> Ьоб = Ьк + 2Дк;
- высота УО
Ь,
об
0,4аб(1г + паб) 3
//Н;
-наружная ширина Аоб и высота Воб УО
Аоб = аоб + 2 hоб' Воб = Ьоб + 2hоб;
- средняя длина витка УО
1ср = 2(аоб + Ьоб + 2hоб);
- длина реле определяется, соответственно, выражениями (1).. .(3).
—
-
- 1о б .
1 * 1к к.
<-£р-►
Рис. 5. Многоконтактные многорядные ГР с обрезанными КС
3. Определяется рабочая МДС УО. 3.1. Для Одноконтактного ГР
Fpa6—KbKtKbmFi
ср,
где ^ - коэффициент запаса в соответствии с МДС срабатывания: ^ =1,1...2,5; Kт -технологический коэффициент обусловленный изгибом или обрезанием КС геркона.
В случае изгиба ^=1,1, а в случае обрезания -
Kt=17,96K4-78,02K3+120,4K2- 80,36Kf+21,01,
1р
где Ki^; Kbm наличие ВМ:
коэффициент, оценивающий
Квм=1/(0,137-10-4-Коу4 - 0,99240-3^Коу3 +2,51540-2Ку2 - 0,261^Коу+2,264),
где Коу =106.
ho6
3.2. Для многоконтактного ГР
Fpa6 K3KTKBFcp,
где Kз и ^ определяются так же, как в случае с одноконтактным; Кв - коэффициент, оценивающий взаимодействие герконов и влияние ВМ:
Кв = 0,37 • 10-4N4 - 1,54 • 10-3N3 + 1,37 • 10-2N2 + 1,63 • 10-1N + 1.
4. Определяются следующие параметры УО:
- материал и тип провода УО, максимально допустимая температура - ^,
- Диаметр провода УО:
_ f4Fpa6ptlcp
nU„
где рс - удельное сопротивление материала провода при допустимой температуре УО.
Рассчитанное значение ^П корректируется в соответствии с производимыми диаметрами dп, фиксируется площадь сечения Sп и толщина изолирующего покрытия провода - Дп. - Количество витков УО:
£1< <£2,
Fpa6
где величинами £1 и е2 обуславливается относительный погрешность расчётной МДС Fр от рабочего значения Fраб.
При выполнении условия расчёт продолжается, а в противном случае изменяется одно из значений и dп, или оба значения и расчёт повторяется.
6. Проверка теплового режима УО: - определяется активная мощность УО
Роб = I2Ro6,
w
4ho6l обкзкук
п(ап+Дп)2 ' где Кз -это коэффициент заполнения
1: = ■
кЗ--п ;
п(а„+д„) 2
kук - коэффициент укладки по dп,
- активное сопротивление УО.
п _ _ коб = '
- значение тока в УО
1 = -Цц
5. Определяется МДС УО расчитомному току
Fp—Iw.
Проверяется следующее условие
согласно
определяется расчётный перегрев УО
Q _ РОб
Нп = kT",
где kT коэффициент теплоотдачи при перегреве; 9доп- Эдоп = tд - tpaб; Sox - поверхность охлаждении УО. Для кругового сечения $ох=^об1об, а в случае прямоугольного сечения -
^х = 2(Аоб + Воб)1об. .
Проверяется следующее условие: 9п<8доп.
В случае выполнения условия расчёт и проект завершены, в противном случае необходимо изменить одно или оба из значений h^, dп и повторить расчёт. Если значение 9п значительно уступит 0доп, то это будет означать, что высота ^б УО неприемлемо велика. В таком случае можно произвести перерасчёт - изменив размер Ьов.
7. Определяется вес провода Qп УО
Qn= p^w^n,
*
d
п
где рп - удельная плотность материала провода.
Заключение
Математический аппарат расчёта и проектирования одноконтактного и
многоконтактного ГР с внешним магнитопроводом дает возможность с помощью компьютерной техники создать автоматизированную систему, позволяющую оптимизировать параметры реле по запросу.
Исследование выполнено при финансовой поддержке Комитета по науке МОН РА в рамках госбюджетной программы Республики Армения "Исследование электромагнитных систем, разработка новых систем".
Список литературы:
1. Шоффа В.Н. Герконы и герконовые аппараты: Справочник. - М.: Изд.- во МЭИ, 1993. -288 с.
2. Коробков Ю.С. Расчет и проектирование устройств на герконах: Герконовые реле. -М.: 1Б1ес1го, 2010.- 52 с.
3. Hovhannisyan A.T., Muradyan S.M. The method of calculating direct current reed relay. Methodical guidelines for term paper and graduate work. State Engineering University of Armenia (Polytechnic), Yerevan, 2011. 44 p.
4. Оганесян А.Т. Система автоматизированного проектирования герконовых реле с оптимальными параметрами // Известия вузов. Электромеханика.- 2011,- Т.2, С. 53-55.
5. Оганесян А.Т., Григорян А.Х., Хачатрян Ш.Д. Влияние внешнего магнитопровода на магнитное поле обмоток прямоугольного и трапециевидного сечений // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук.- М., 2015.-№12, ч.2.- С. 169-174.
6. Hovhannisyan A.T., Margaryan M.K., Harutyunyan L.G., Sargsyan S.Y., Avetisyan H.A. The impact of reed montage characteristics on the magnetic moving force of control winding // Рецензируемый научный журнал «Тенденции развития науки и образования».- Март 2020.- №59, ч. 1, 2020.-С. 83-88.
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУФАБРИКАТА СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОГО
НАЗНАЧЕНИЯ
Османова Юлия Викторовна
канд. техн. наук, доцент Государственная организация высшего профессионального образования «Донецкий национальный университет экономики и торговли имени Михаила Туган-Барановского»,
г. Донецк
Милохова Татьяна Анатольевна
старший преподаватель Государственная организация высшего профессионального образования «Донецкий национальный университет экономики и торговли имени Михаила Туган-Барановского»,
г. Донецк
Мартынова Полина Александровна
магистрант
Государственная организация высшего профессионального образования «Донецкий национальный университет экономики и торговли имени Михаила Туган-Барановского»,
г. Донецк
DEVELOPMENT OF TECHNOLOGY SEMI-FINISHED SPECIALIZED PURPOSE
Osmanova Yulia Viktorovna
Candidate of Science, (Tech), assistant professor State Organization of Higher Professional Education " Donetsk National University of Economics and Trade named after Mykhailo Tugan-Baranovsky ",
Donetsk
Milokhova Tatiana Anatolievna
Senior lecturer
State Organization of Higher Professional Education " Donetsk National University of Economics and Trade named after Mykhailo Tugan-Baranovsky ",
Donetsk
Martynova Polina Alexandrovna
Master
State Organization of Higher Professional Education " Donetsk National University of Economics and Trade named after Mykhailo Tugan-Baranovsky ",
Donetsk
