Уфа 2013 3 страница

;

,

где и – вес меди первичной и вторичной обмоток (в граммах).

;

;

– удельный вес меди.

В заключение рассчитывается общий КПД индукционной катушки, определяется уточненное значение вторичного напряжения.

3. Методические указания по формированию логической последовательности расчетов при составлении программ для ЭВМ

Для использования ЭВМ при расчете индукционной катушки необходимо, во-первых, выявить логическую последовательность выполнения расчетов по изложенной методике, во-вторых, разработать блок-схему алгоритма решения задачи.

Алгоритмом называется точное предписание, определяющее процесс перехода от исходных данных к результату.

На этапе разработки алгоритма необходимо определить последовательность действий, которые выполняются для достижения поставленной цели, получения результата. Если задачу можно решать разными способами и, следовательно, возможны различные алгоритмы, то, используя некоторый критерий, выбирается наиболее подходящее решение. Затем составляется подробное описание алгоритма.

Далее, как только определены требования к задаче и составлен ее алгоритм, он записывается на выбранном языке программирования, например Pascal [6]. Также можно воспользоваться системой компьютерной алгебры из класса систем автоматизированного проектирования — MathСad [7].

Проиллюстрируем решение указанных задач на примере расчета индукционной катушки в составе системы зажигания, изображенной на рис. 6. В целях упрощения процедуры написания и отладки программ для ЭВМ расчет будем производить поэтапно [8].

I. Расчет С _н, Р _вых, Р _вых^/.

Логическую последовательность расчета представим в виде схемы, приведенной на рис. 15.

В соответствии с условиями проекта величины

являются заданными. Значения переменных необходимо задать разработчику.

Блок-схема алгоритма расчета, таким образом, будет иметь вид, показанный на рис. 16.

II. Расчет N, L _1, R _1.

Логическая последовательность расчета при N < 500 представлена на рис. 17. Параметры U _n, f являются заданными. Значениями величин необходимо задаться.

Блок-схема алгоритма расчета приведена на рис. 18.

Логическая последовательность расчета при N > 500 представлена на рис. 19. Параметры U _n, f являются заданными. Значениями величин необходимо задаться.

На рис. 20 представлена блок-схема алгоритма расчета.

III. Расчет .

Логическая последовательность расчета приведена на рис. 21.

Параметры являются известными. Значениями величин необходимо задаться.

Блок-схема алгоритма расчета представлена на рис. 22.

IV. Расчет .

Логическая последовательность расчета приведена на рис. 23.

Параметры расчета являются известными. Значениями величин необходимо задаться.

Блок-схема алгоритма расчета показана на рис. 24.

V. Расчет (Q) _.

Логическая последовательность расчета представлена на рис. 25.

Значения параметров J _p, W ₁, d _c являются известными. Величинами S _пн., G , необходимо задаться.

Блок-схема алгоритма расчета приведена на рис. 26.

VI. Расчет

Логическая последовательность расчета представлена на рис. 27.

Значения параметров ,

являются известными. Величинами параметров необходимо задаться.

Блок-схема алгоритма расчета приведена на рис. 28.

Рис. 15. Последовательность расчета

Рис. 16. Блок-схема алгоритма расчета

Рис. 17. Последовательность расчета

Рис. 19. Последовательность расчета

Рис. 18. Блок-схема алгоритма расчета

Рис. 20. Блок-схема алгоритма расчета

Рис. 21. Последовательность расчета

Рис. 22. Алгоритм расчета

Рис. 23. Последовательность расчета

Рис. 24. Блок-схема алгоритма расчета

Рис. 25. Последовательность расчета

Рис. 26. Алгоритм расчета

Рис. 27. Последовательность расчета

Рис. 27. Последовательность расчета (окончание)

Рис. 28. Блок-схема алгоритма расчета (начало)

Рис. 28. Блок-схема алгоритма расчета (продолжение)

Рис. 28. Блок-схема алгоритма расчета (окончание)

Таким образом, для всех этапов расчета индукционной катушки имеются блок-схемы алгоритмов расчетов, которые могут быть преобразованы в программы расчетов на каком-либо языке программирования.

4. Контрольные вопросы для оценки степени усвоения материала

1. Объяснить характер изменения первичного тока и вторичного напряжения в течение цикла работы индукционной катушки с электромагнитным прерывателем.

2. Каково назначение конденсатора, подключенного параллельно контактам электромагнитного прерывателя?

3. Как изменится амплитуда вторичного напряжения на выходе индукционной катушки при увеличении емкости конденсатора первичной цепи?

4. C какой целью предусматривается дополнительный полюс в магнитной системе индукционной катушки с почти замкнутой магнитной цепью?

5. Какими методами можно рассчитать вторичное напряжение индукционной катушки?

6. Пояснить существо метода энергетического баланса для расчета амплитуды вторичного напряжения индукционной катушки.

7. Каким образом может быть рассчитана частота прерываний контактов электромагнитного прерывателя?

8. Каков метод определения времени разомкнутого состояния контактов электромагнитного прерывателя?

9. Каковы основные конструктивные отличия применяемых индукционных катушек различных типов?

10. C какой целью осуществляется герметизация прерывательного механизма современных индукционных катушек?

11. Какова необходимость использования сдвоенных прерывателей в индукционных катушках?

12. Какие основные законы расчета магнитных цепей используются при проектировании индукционных катушек?

13. Как повлияет увеличение индукции в сердечнике на диаметр сердечника и количество витков первичной обмотки?

14. Какова конечная цель расчета магнитной цепи электромагнитного устройства?

15. Какими способами может быть определена полная магнитная проводимость воздушных промежутков?

16. Что понимается под потерями на гистерезис?

17. Какова природа вихревых токов в сердечниках и в чем заключаются способы их уменьшения?

18. Привести алгоритм расчета выходной мощности индукционной катушки при заданной энергии искровых разрядов в свече емкостной системы зажигания без активизатора.

Заключение

В учебном пособии представлены основные этапы расчета и проектирования индукционных катушек с электромагнитным прерывателем в качестве преобразователей в составе систем зажигания газотурбинных двигателей. Такие преобразователи достаточно широко применяются в настоящее время в двигателях благодаря высокой термостойкости, несмотря на наличие современных бесконтактных полупроводниковых преобразователей. Расчет индукционных катушек достаточно сложен, он предусматривает анализ разных вариантов промежуточных расчетов для получения оптимальных решений. С точки зрения общей теории электромагнитных устройств, проектирование индукционных катушек наиболее полно отвечает интересам закрепления соответствующих знаний студентов и приобретения навыков инженерной деятельности.

В процессе расчета индукционных катушек студенты закрепляют навыки структурного программирования, ориентированного на подготовку интерактивных документов с вычислениями и визуальным сопровождением.

Список литературы

1. Гизатуллин Ф. А. Системы зажигания двигателей летательных аппаратов: Учебное пособие / Ф. А. Гизатуллин; Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т. Уфа: УГАТУ, 1998. – 115с.

2. Балагуров В.А. Аппараты зажигания. М.: Машиностроение, 1968. – 352 с.

3. Кулебакин В. С., Синдеев И. М., Давидов П. Д., Федоров Б. Ф. Электрические системы зажигания, обогрева и освещения самолетов. М.: Оборонгиз, 1960. – 372 с.

4. Гизатуллин Ф. А. Методика проектирования емкостных систем зажигания: Учебное пособие / Ф. А. Гизатуллин; Уфимск. авиац. ин-т.-Уфа: УАИ, 1992. – 59с.

5. Гизатуллин Ф.А. Влияние индуктивности на энергораспределение в разрядном контуре емкостной системы зажигания // Электроника и автоматика: Межвуз. науч. сб./ Уфимск. авиац. ин-т. 1976. Вып. 1. – С.114-118.

6. Интернет ресурс http://pas1.ru/ (дата обращения 30.10.2012).

7. Интернет ресурс http://communities.ptc.com/community/mathcad (дата обращения 08.11.2012)

8. Методические указания к курсовому проектированию по курсу «Системы зажигания и пуска двигателей летательных аппаратов» / Сост.: Ф. А. Гизатуллин, Р. И. Юсупов; Уфимск. авиац. ин-т. Уфа: УАИ, 1985. – 32 с.

Учебное пособие

ГИЗАТУЛЛИН Фарит Абдулганеевич

Салихов Ренат Мунирович

МЕТОДИКА РАСЧЕТА ИНДУКЦИОННЫХ КАТУШЕК

С ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ПРЕРЫВАТЕЛЕМ

Редактор Г. Р. Медведева

Подписано в печать. Формат 60 84 1/16

Бумага офсетная. Печать плоская. Гарнитура Times New Roman.

Усл. печ. л. 3,2. Уч. – изд. л. 3,1.

Тираж 100 экз. Заказ №………

ФГБОУ ВПО Уфимский государственный авиационный технический университет

Редакционно-издательский комплекс УГАТУ

450000, Уфа-центр, ул. К. Маркса, 12

Дата добавления: 2014-11-29