5.8. Разработка конструкции электромеханической сис­темы

Конструктивноеисполнениемагнитопровода. При конструкторской проработке и назначении технологии изготовления деталей магнитопровода следует по возможности строго выдерживать следую­щие требования: рабо­чие воздушные зазоры в собранном электромаг­ните должны быть воз­можно ближе к расчетным, а паразитные - возможно меньшими; магнитные характеристики материалов должны быть близ­кими к расчетным; шихтован­ные детали магнитопроводов не должны иметь заусенцев во избежание за­мыкания соседних пластин.

Детали магнитопровода изготавливают из прутков, полос, листов или от­ливают. При этом в основном используют обработку на металлорежущих станках и холодную штамповку. После механиче­ской обработки детали маг­нитопровода должны подвергаться термической обработке - отжигу, кото­рый необходим для восстановления магнитных свойств, нарушенных в про­цессе изготовления деталей.

Конструктивноеисполнениекатушек. В зависимости от конструк­тивного исполнения различают каркасные и бескаркасные. Каркасные ка­тушки могут собираться на металлических или изоляци­онных каркасах. Ме­таллические каркасы обычно выполняют в виде ла­тунной или

стальной трубы, на краях которой устанавливаются металли­ческие шайбы, укрепляемые либо развальцовкой трубы либо пайкой. Такие катушки отли­чаются хорошим теплоотводом, однако требуют на­дежной изоляции об­мотки от каркаса, что делает их недостаточно техно­логичными. Каркасы из изоляционных материалов могут быть прессо­ванными или сборными. Прессованные каркасы наиболее просты, техноло­гичны и обладают хоро­шими изоляционными свойствами. Сборные каркасы более сложны и вы­полняются клееными.

Бескаркасные катушки по сравнению с каркасными значи­тельно проще в производстве, поскольку не требуют каркаса, имеют лучший теплоотвод и изоляционные свойства, но допуски на их размеры больше, их неудобно крепить на сердечнике.

Обмотки бескаркасных катушек, а также каркасных в слу­чае металличе­ских каркасов изолируются от сердечника или каркаса пленкой из фторопла­ста, стеклотканью, триацетатной пленкой и т.д. Снаружи обмотки защища­ются обычно кабельной бумагой, шелковой или стеклянной лакотканью, ла­кированной бумагой.

Низковольтные обмотки выполняются лишь с наружной изоляцией, а в высоковольтных отдельные слои изолируются друг от друга. Толщину и ко­личество слоев изоляции выбирают в зависимости от ве­личины рабочего на­пряжения обмотки.

Обмоточныепровода. Для электромагнитов прибор­ных устройств обычно применяются медные обмоточные провода круглого сечения. Реко­мендуется избегать проводов очень малого диаметра (ме­нее 0.1 мм), так как из-за малого сечения такой провод будет иметь низ­кую прочность и рваться при намотке.

В зависимости от выполнения изоляции различают обмо­точные провода трех видов: с эмалевой изоляцией (ПЭВ, ПЭЛ, ПЭТВ), с волокнистой изоля­цией (ПЭЛШО) и комбинированной изоляцией.

Основные характеристики обмоточных проводов приве­дены в [7].

Квалитетыточности,допуски,посадки,классышеро­ховатости. В электромагнитах целесообразно использовать только часть квалитетов точ­ности допусков и посадок. Их применение можно про­иллюстрировать таб­лицей, приведенной в приложении 3[4].

Наиболее распространенными в электромагнитах допус­ками и посадками сопрягаемых деталей являются допуски и посадки, вы­полненные по 8...13-му квалитетам точности. По 8, 9-му квалитетам точно­сти рекомендуется изго­тавливать сопрягаемые детали, у которых за­зоры в месте должны выдержи­ваться небольшими. В некоторых слу­чаях применяются 6, 7-й квалитеты. Сопряжение деталей, не требующее точности, следует выполнять по 11...13-му квалитетам точности. При­менение посадок с большими допусками особенно большое значение имеет в условиях массового производства.

Допуски и посадки деталей электромагнитов, сопрягаемых с шарико- и роликоподшипниками, выполняются в основном по 7-му квалитету точно­сти. Резьбовые крепежные соединения, к которым не предъявляют особых требований, обычно выполняются по 6...8-му квали­тету точности.

Свободные размеры механически обрабатываемых деталей выполняются, как правило, по 14-му и 15-му, реже по 16-му квалите­там точности.

Допуски и посадки сопрягаемых плоских деталей прини­маются такими же, как и для цилиндрических деталей при условии, что поверхность сопря­гаемой площади не превышает величину 5p²(p - сопрягаемый размер). Если же сопрягаемые плоскости велики, то необходимо принимать посадки бо­лее свободные для компенсации неиз­бежных температурных и прочих де­формаций плоскостей.

При выборе класса шероховатости поверхности деталей электромагнита следует пользоваться рекомендациями, характерными для общего приборо­строения. Для свободных несопряженных обрабо­танных поверхностей можно ограничиться 4-м и даже 3-м классом ше­роховатости. Для подвиж­ных сопряжений с линейными перемещениями при невысоких скоростях и нагрузке рекомендуется 5-й класс шероховато­сти. Для деталей, вращаю­щихся при небольших нагрузках и скоростях, следует применять 7-й класс шероховатости, а при более тяжелых условиях работы - 8-й класс.