Савельев А.В. Проектирование электромеханических аппаратов автоматики с применением ЭВМ
Подождите немного. Документ загружается.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Программы для среды QBASIC
П2.1. Программа “ris_msem.bas”
'************* ris_msem.bas ****************
'РИСУНОК МАГНИТНОЙ СИСТЕМЫ
CONST PI = 3.1415926536#
CLS : SCREEN 11
'Магнитопровод
DRAW "BM130,100 D180"
CIRCLE (170, 280), 40, , (PI), (3 * PI / 2)
DRAW "BM170, 320 R160 U20 L160"
CIRCLE (170, 285), 15, , (PI), (3 * PI / 2)
DRAW "BM155,285 U185 L25 "
'Толщина магнитопровода "a"
DRAW "BM110,160 M130,160 NM125,155 M125,165"
DRAW "BM130,160 M155,160"
DRAW "BM155,160 NM175,160 NM160,155 NM160,165 "
LOCATE 10, 15: PRINT "a"
'Расстояние между магнитопроводом и сердечником "h"
DRAW "BM155,245 NM160,250 NM160,240"
DRAW "BM155,245 M240,245"
DRAW "BM240,245 NM235,240 NM235,250"
LOCATE 15, 25: PRINT "h"
'Сердечник
DRAW "BM240,300 U200 R70 D200"
'Диаметр сердечника "d":
DRAW "BM220,145 M240,145 NM235,140 M235,150"
DRAW "BM 240,145 M310,145"
DRAW "BM310,145 NM315,140 NM315,150 M330,145"
LOCATE 9, 35: PRINT "d"
'Длина сердечника"l":
DRAW "BM310,100 M350,100 "
DRAW "BM 345,100 NM340,105 NM350, 105"
DRAW "BM345,100 D200"
DRAW "BM 345,300 NM340,295 NM350, 295"
DRAW "BM310,300 M350,300"
LOCATE 13, 45: PRINT "l"
'Якорь
DRAW "BM130,100 M126,80"
DRAW "M325,40 M329,60 M130,100"
'Толщина якоря "с"
60
DRAW "BM180,70 NM175,50 NM175,65 M183,63"
DRAW "BM 180,70 M185,90"
DRAW "BM185,90 NM189,105 NM190,95 M182,97"
LOCATE 4, 24: PRINT "c"
'Вид "A - A"
LOCATE 6, 12: PRINT "A": LOCATE 6, 48: PRINT "A"
LINE (80, 100)-(100, 100)
LINE (370, 100)-(390, 100)
LINE (490, 130)-(540, 130)
LINE (510, 120)-(520, 120)
LOCATE 8, 63: PRINT "A": LOCATE 8, 67: PRINT "A"
DRAW "BM435,150 R130"
CIRCLE (565, 220), 70, , (3 * PI / 2), (PI / 2)
DRAW "BM565, 290 L130 U140"
DRAW "BM460, 150 D140"
DRAW "BM565,220 NL5 NU5 NR5 ND5"
CIRCLE (565, 220), 35, , (0), (2 * PI)
'Размер "b":
DRAW "BM500,150 NM495,155 NM505, 155"
DRAW "BM500,150 M500,290"
DRAW "BM500,290 NM495,285 NM505, 285"
LOCATE 14, 64: PRINT "b"
'Размер "p":
DRAW "BM435,290 D35"
DRAW "BM635,220 D105"
DRAW "BM435,320 NE5 NF5 R200 NH5 NG5"
LOCATE 20, 68: PRINT "p"
'Название рисунка
LOCATE 25, 20
PRINT "Рис. 1.7. Эскиз магнитной системы"
П2.2. Программа “k_rass.bas”
'********************** k_rass.bas ***************************
'Расчет магн. системы по коэффициентам рассеяния
CLS
SCREEN 11
DIM X(30), S(30), B(30), H(30), U(30)
PRINT "Тест - <Enter> , Ввод данных - < 1 >"
INPUT Y
IF Y = 1 THEN 40
61
L1 = 1.08E-08: I0 = 3: L2 = 1.28E-06
L = .02: B(0) = .2: Q = .000025
Q0 = .00002: L0 = .025: O = L0
GOTO 150
40 INPUT "Введите магн. проводимость раб. зазора [Гн]"; L1
INPUT "Введите уд. магн. проводимость рассеяния [Гн/м]"; L2
INPUT "Введите число участков"; I0
INPUT "Введите длину магнитопровода [м]"; L
INPUT "Введите магн. индукцию в раб. зазоре [Тл]"; B(0)
INPUT "Введите площадь полюса в зазоре [м*м]"; Q
150 U = B(0) * Q / L1: IF Y <> 1 THEN 180
INPUT "Введите площадь сечения якоря [м*м]"; Q0
180 B0 = B(0) * Q / Q0
PRINT "Индукция в якоре ="; B0
INPUT "Введите напряженность в якоре [А/м]"; H0
IF Y <> 1 THEN 240
INPUT "Введите длину якоря [м]"; L0
240 U0 = H0 * L0: B(1) = B(0)
PRINT "Индукция на 1-ом участке ="; B(1)
FOR I = 1 TO I0
PRINT "Ведите напряженность на "; I; "-ом участке"
INPUT H(I)
X(I) = L / I0 * (I - 1)
S(I) = 1 + L2 / L1 * X(I) * (1 - X(I) / 2 / L)
U(I) = H(I) * L / I0
I1 = I + 1
X(I1) = L / I0 * (I1 - 1)
S(I1) = 1 + L2 / L1 * X(I1) * (1 - X(I1) / 2 / L)
B(I1) = B(0) * S(I1)
IF I = I0 THEN GOTO 370
PRINT "Индукция на "; I1; "- м участке ="; B(I1)
NEXT I
370 PRINT "Индукция в основании магнитопровода ="; B(I0 + 1)
INPUT "Введите напряженность в основании "; H(I0 + 1)
IF Y <> 1 THEN 420
INPUT "Введите длину основания [м]"; O
420 U(I0 + 1) = H(I0 + 1) * O
FO = O
FOR J = 1 TO IO
FO = FO + U(J)
NEXT J
F9 = UO + U + U(I0 + 1) + 2 * FO
62
PRINT "При расчете по коэффициентам рассеяния"
PRINT "МДС обмотки составила "; F9; "А"
П2.3. Подпрограмма “kriv(YY)”
'**********************************************
'ГРАФИК КРИВОЙ НАМАГНИЧИВАНИЯ
SUB kriv (YY)
'BM - Магнитная индукция
'HM - Напряженность магнитного поля
'Набор данных для кривой намагничивания
BM(1) = .1: HM(1) = 50: BM(2) = .2: HM(2) = 75
BM(3) = .3: HM(3) = 100: BM(4) = .7: HM(4) = 150
BM(5) = 1.0: HM(5) = 200: BM(6) = 1.3: HM(6) = 400
BM(7) = 1.4: HM(7) = 600: BM(8) = 1.45: HM(8) = 750
BM(9) = 1.5: HM(9) = 1000: BM(10) = 1.525: HM(10) = 1200
BM(11) = 1.55: HM(11) = 1400: BM(12) = 1.575: HM(12) = 1600
BM(13) = 1.6: HM(13) = 2000: BM(14) = 1.7: HM(14) = 6000
BM(15) = 1.95: HM(15) = 20000
SCREEN 11, 0
VIEW (40, 40)-(639, 420)
WINDOW (0, 0)-(20000, 2!)
'Оси, границы и сетка графика
LINE (0, 2)-(20000, 2), 1
LOCATE 4, 3: PRINT "Тл": LOCATE 4, 8: PRINT "B"
LINE (0, 1.5)-(20000, 1.5), 1, , &HFF00
LOCATE 9, 2: PRINT "1.5"
LINE (0, 1)-(20000, 1), 1, , &HFF00
LOCATE 15, 2: PRINT "1.0"
LINE (0, .5)-(20000, .5), 1, , &HFF00
LOCATE 21, 2: PRINT "0.5"
LINE (0, 0)-(20000, 0), 1
LINE (0, 0)-(0, 2!), 1
LINE (4000, 0)-(4000, 2), 1, , &HFF00
LINE (8000, 0)-(8000, 2), 1, , &HFF00
LINE (12000, 0)-(12000, 2), 1, , &HFF00
LINE (16000, 0)-(16000, 2), 1, , &HFF00
LINE (20000, 0)-(20000, 2!), 1
LOCATE 25, 78: PRINT "H"
LOCATE 28, 3: PRINT "0"
LOCATE 28, 19: PRINT "4000"
63
LOCATE 28, 34: PRINT "8000"
LOCATE 28, 49: PRINT "12000"
LOCATE 28, 64: PRINT "16000"
LOCATE 28, 78: PRINT "А/м"
'Построение кривой
FOR I = 1 TO 14
LINE (HM(I), BM(I))-(HM(I + 1), BM(I + 1))
NEXT I
END SUB
П2.4. Подпрограмма “Hr (Br)”
********************************************************
FUNCTION Hr (Br) 'Подпрограмма учета кривой B(H)
'при линейной аппроксимации
N = 2
1 IF (Br >= BM(N - 1)) AND (Br <= BM(N)) THEN 3
IF N <> a THEN GOTO 2
PRINT "Задача не имеет решений": GOTO 4
2 N = N + 1
GOTO 1
3 kBH = (BM(N) - BM(N - 1)) / (HM(N) - HM(N - 1))
B0 = (HM(N) * BM(N - 1) - HM(N - 1) * BM(N))
b00 = (HM(N) - HM(N - 1))
bBH = B0 / b00
Hr = (Br - bBH) / kBH
4 END FUNCTION
П2.5. Программа “uchast.bas”
'********************* uchast.bas ****************************
'Расчет магнитной системы ЭМАА по участкам
DECLARE SUB kriv (YY)
DECLARE FUNCTION Hr (Br)
DIM SHARED BM(100), HM(100)
DIM B(30), H(30), U(30), D(30), E(30), C(30)
CLS : SCREEN 11
CALL kriv(YY)'Вызов подпрограммы построения кривой B(H)
64
PRINT "Расчет магн. системы ЭМАА по участкам"
INPUT "Тест - <Enter> , Ввод данных - < 1 >"; y
IF y = 1 THEN 40
DATA 1.08E-08,10,1.28E-06,.02,.2,.000025,.00002,.025,.025
READ L1, I0, L2, L, B(0), Q, Q0, L0, O
GOTO 150
40 INPUT "Введите магн. проводимость рабочего зазора [Гн]"; L1
INPUT "Введите уд. магн. проводимость рассеяния [Гн/м]"; L2
INPUT "Введите число участков"; I0
INPUT "Введите длину магнитопровода [м]"; L
INPUT "Введите магнитную индукцию в зазоре [Тл]"; B(0)
INPUT "Введите площадь полюса в зазоре [м]"; Q
150 U = B(0) * Q / L1: IF y <> 1 THEN 180
INPUT "Введите площадь сечения якоря [м]"; Q0
180 B0 = B(0) * Q / Q0
PRINT "Магн. индукция в якоре ="; B0
Br = B0
H0 = Hr(Br)'вызов подпрограммы учета кривой B(H)
PRINT "Напряженность магн. поля в якоре"; H0
IF y <> 1 THEN 240
INPUT "Введите длину якоря [м]"; L0
240 U0 = H0 * L0: B(1) = B(0)
U(1) = U + U0
F1 = 1.25 * U(1)
GOTO 1020
1017 F1 = F
1020 D(1) = U(1) * (L2 * L / I0)
E(1) = B(0) * Q + D(1)
B(1) = E(1) / Q
PRINT "Магн. индукция на 1-ом участке ="; B(1)
FOR I = 1 TO I0 - 1
Br = B(I)
H(I) = Hr(Br)'вызов подпрограммы учета кривой B(H)
PRINT " Напряженность магн. поля H(I)="; H(I)
U(I + 1) = U(I) + H(I) * 2 * L / I0 - F1 / I0
D(I + 1) = U(I + 1) * (L2 * L / I0)
E(I + 1) = E(I) + D(I + 1)
B(I + 1) = E(I + 1) / Q
PRINT "Магн. индукция на"; I + 1; "-ом участке ="; B(I + 1)
NEXT I
Br = B(I0)
PRINT "Магн. индукция в основании магнитопровода ="; B(I0)
65
H(I0) = Hr(Br) 'вызов подпрограммы учета кривой B(H)
PRINT " Напряженность магн. поля в основании"; H(I0)
F0 = 0
FOR J = 1 TO I0
F0 = F0 + H(J) * 2 * L / I0
NEXT J
F = U0 + U + F0
PRINT "При расчете по участкам МДС обм. составила"; F; "A"
INPUT " После просмотра нажмите < Enter >"; FDS
G = ABS((F1 - F) / F1)
IF G > .02 THEN 1017
PRINT "Расхождение по МДС меньше 2%"
П2.6. Программа “obmot.bas”
'******************* obmot.bas ***************************
'Программа расчета обмоточных данных катушки пост-го тока
DECLARE SUB kontr ()
CLS : SCREEN 0, 1
PRINT "Расчет основных обмоточных данных "
PRINT "катушки постоянного тока с круглым сечением.
PRINT "Тест - <Enter> , Ввод данных - < 1 >"
INPUT Y: IF Y = 1 THEN 40
Frab = 100: Ukat = 12: Lo = 20: Ho = 5: Dv = 5
TAUdop = 80: tokr = 40: Kt = 10: GOTO 101
40 INPUT "Введите рабочую МДС [A]"; Frab
INPUT " Введите напряжение обмотки [B]"; Ukat
INPUT " Введите длину обмотки [мм]"; Lo
INPUT " Введите толщину обмотки [мм]"; Ho
INPUT " Введите внутренний диаметр обмотки [мм]"; Dv
INPUT " Введите превышение температуры [град]"; TAUdop
INPUT " Введите температуру окружающей среды [град]"; tokr
INPUT " Введите коэффициент теплоотдачи[Вт /м^2/град]"; Kt
GOTO 101
100 CLS : INPUT " Введите новую длину обмотки [мм]"; Lo
INPUT " Введите новую толщину обмотки [мм]"; Ho
101 Lo = Lo / 1000: Ho = Ho / 1000: Dv = Dv / 1000
ro = 1.62E-08: pi = 3.1415
rt = ro * (1 + .0043 * (tokr + TAUdop))
' rt - удельное сопротивление меди с учетом температуры
d = 1000 * SQR(4 * Frab * rt * (Dv + Ho) / Ukat)
66
PRINT "Расчетный диаметр провода"; d; "мм"
INPUT " Введите табличный диаметр провода [мм]"; d
d = d / 1000
INPUT " Введите коэффициент заполнения обмотки"; Kzm
Nras = Kzm * Lo * Ho / (pi * d * d / 4)
PRINT "Расчетное число витков ="; Nras: GOTO 111
110 CALL kontr
111 INPUT " Введите округленное число витков"; N
IF N > INT(Nras) THEN 110
R = rt * pi * (Dv + Ho) * N / (pi * d * d / 4)
PRINT "Сопротивление нагретой обмотки="; R; "Ом"
Fras = Ukat / R * N
PRINT "Расчетная МДС ="; Fras; "A"
IF Fras < Frab THEN 100
INPUT " Введите коэффициент внутренней поверхности";Keff
Soxl = pi * (Dv + 2 * Ho) * Lo + Keff * pi * Dv * Lo' Площадь
Pkat = Ukat * Ukat / R' Мощность
TAUras = Pkat / Kt / Soxl
PRINT "Расчетное превышение температуры ="; TAUras; "град"
IF TAUras > TAUdop THEN 100
INPUT "Продолжение - <Enter>, конец- <1>"; W0
IF W0 <> 1 THEN 100
PRINT "Успехов Вам в использовании результатов расчета "
END
SUB kontr
PRINT " ###################################"
PRINT " ####### ЗНАЧЕНИЕ ##########"
PRINT " ##### Н Е П Р И Е М Л Е М О #######"
PRINT " ####### ПОВТОРИТЕ ВВОД ! ######"
PRINT " ###################################"
END SUB
67
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Таблицы и графики.
0
1
2
0 6000 12000 18000 24000 30000
П
к
, Н
0,5
/м
B
,Тл
Рис. П3.1. Зависимость магнитной индукции B
в рабочем
зазоре втяжного электромагнита с плоскими
полюсами от конструктивного показателя П
к
.
0
5
10
0 6000 12000 18000 24000 30000
П
к
, Н
0,5
/м
l
o
/h
o
Рис. П3.2. Зависимость отношения длины обмотки l
o
к
толщине h
o
от конструктивного показателя П
к
втяжного электромагнита с плоскими полюсами.
0
0,5
1
1,5
300 900 1500 2100 2700
П
к
, Н
0,5
/м
B
,Тл
Рис. П3.3. Зависимость магнитной индукции B
в рабочем
зазоре втяжного электромагнита с коническими
полюсами (с углом при вершине 60
о
) от
конструктивного показателя П
к
.
68
0
5
10
300 900 1500 2100 2700
П
к
, Н
0,5
/м
l
o
/h
o
Рис. П3.4. Зависимость отношения длины обмотки l
o
к
толщине h
o
от конструктивного показателя П
к
втяжного электромагнита с коническими полюсами
(с углом при вершине 60
о
).
0
0,2
0,4
0,6
300 1500 2700 3900 5100
П
к
,Н
0,5
/м
B
,Тл
Рис. П3.5. Зависимость магнитной индукции B
в рабочем
зазоре электромагнита с внешним притягивающимся
(при двух неодинаковых зазорах) якорем от
конструктивного показателя П
к
.
0
0,5
1
2000 6000 10000 14000 18000
П
к
, Н
0,5
/м
B
,Тл
Рис. П3.6. Зависимость магнитной индукции B
в рабочем
зазоре электромагнита с внешним притягивающимся
(при двух одинаковых зазорах) якорем от
конструктивного показателя П
к
.
69