Главная  Журналы 

0 1 2 3 4 5 6 [ 7 ] 8

Решение уравнения /Ш.28/ имеет вид

,0 . D -2

0,24 4-51.5 / (AlS + Т)

/Ш.29/

При нулевых условиях постоянная интегрирования в равна D . 0,24 11,зВ, з / (V3 +Т) .

Окончательно решение уравнения записывается в форме

"в , (1 - .-VT) 0,24 if.jBi., / (s,+ T). Отсюда уотановишееся значение температуры перегрева будет равно

Как видно из формулы /Й.ЗО/, установившееся значение температуры перегрева наружной поверхности ампулы относительно окружагаей среды зависит от соотношения "s и т . Тепловая проводимость узлов крепления и регулировки ампулы ЭПУ, в свою очередь, зависит от их конструкции. При приОлиженшх расчетах, если вует < /70 -80/°С, можно воспользоваться оледущим соотношением:

Vs + Y . VS (1 + Т /is} ->)3 (1 + Kj) ,

где - 0,10 - 0.25.

С учетом этого соотношения вьфажение /Ш.ЗО/ перепишем в виде

М.31/

вст- 0.24 ii.jBi.j / -Ja (1 + IC3) .

Отсюда, положив дуспГ 09"" ."зДм допустимое значение тока, про-текандего через электроды ЭПУ, в положении "электрического горизонта" по следуицей формуле:

1-5 - 2-5

"8j,„-3 (1+ К3) / 0,24 н.з

Входящая в формулу /1а.32/ поверхность охлажиения ампулы определяется из соотношения

SoK + шори,в. . Ла (L /d + 0,5) •

Здесь а - наружный диаметр ампулы d - d + 21., , где 1., - толщина стенки ампулы, l ~ дайна ампулы, равная l - гд+ 1+ d.

Пример. Определить основные геометрические размеры одноосного ЭПУ о углом регулирования = ± юпри допустимом моменте дебаланса И J = 9,8.10""* Н.ы, температуре перегрева относительно окружающей среды & = ббС. Электролитом является токопроводящая

жидкость ТШ-ХЗ / р* 800 кг/м; У >= 0,8 См/м/. ЭПУ предназначен для управления двухфазным индукционным мсментннм двигателем о двумя дифференциально дейотвущими обмотками управления.

Основные характеристики двигателя: напряжение питанач обмотки управления « • 40 В при частоте 400 Гц; максимальный ток управления 1 0,08 А; оов f - 0,7.

I. Активные и.индуктивные сопротивления ойлоток управления моментного двигателя

ну - u ,eoatf/ i - 40»0-,7 / 0,0в Ол. - 550 Ом ,

(wtjjjy - U alnf / i - 400,7i5. / 0,08 О» - 576 Ом .

2. Й1утреннее сопротивление ЭПУ на участке 1-2 или 1-3 электро-дов в горизонтальном положении

0.004

*i-3 " г-З Ом . J17 Ом

3. Необходимая геометрическая проводимость на участке 1-3 или 2-3 электродов

1-3 " г-з

0,8 lit

4, Внутренний диаметр ампулы

М - 1-10"М .

1-10 , ,

V4 . -,- .и. 6,3-10-5 ш .

о,8.о,а-9,а

5, Длина верхних электродов I и 2 » - «а - 6,3-10" Ш\

шрина электродов

а - Я.,а (1 -Я) 1.10-2- о,5б,з-1о"(1 + 0,5)

"1 1+0,5

7. Расстояние от края электрода I или 2 до тошаампулы

Д .0,2 - 0,2-6,з-ю-м - 1,2б-!0-* ш .

8. радиус кртизны внутренней поверхности ампулы

г - !£li£A . збс-бо.ь,з.10-

М«.с,35-10

г я 2у/„

2.5,14.2.10 45

н - 1,062 и



9. Объем газового пузнрька

. 0,55-:? л1 • 0.55-3.U {6.5io-5)V - 274.8 л о" V •

10. Длина газового пуз1фька

Tg 274.8.10-9

In - 2.5 -т- " 2,5

--ш . 17,3-10" ш •

(6,3.10-V

П. Длина ампулы

ь - 2A + l+d - (г,0г-б,3-10-+ 17,3-10"3+6,3-10-?)-2б,12.1О-ш

12. Поверхность охлаждения ампулы при к . u/i 1,26

охА - / V» - 75010- 12 .

13. Предельно допустимое значение тока, протекающего через электроды ЗЛУ, находящегося в положении "электрического горизонта":

i . I . 65.1,4/1-0,25/750.10-, о.055а 2-5 0,24.117 .

Как видно из приведенного примера, расчетные значения параметров ШУ близки к реальным.

1У. О КАЧЕСТВЕ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ ПРВОБРАЗОВАТЕЯЕЙ 1У.1. 6 требованиях к материалам и конструкции ШУ

Качество ШУ является интегральным показателем, вклетаюшим его точность, надежность, ресурс, стабильность работы, и зависит от выбора материалов конструкции ЭПУ и режима их работы.

Оно характеризуется выходными параметрами, которые контролируются при выполнении технологических операций и приемо-сдаточных испытаниях ЭПУ.

В предыдущих разделах большинство явлений и процессов, обусловленных прохождением тока в ЭПУ, рассматривалось с точки зрения их влияния на статические и динамические хараетеристики в прелдасложе-нии, что Б материалах и конструкция ЭПУ не происходит никаких изменений. Однако на самом деле несовершенства технологического процесса изготовления ампул, образование неоднородных температурных полей в ЭПУ при его работе, электролиз, повышающий давление внутри ампулы, могут вызвать разгерлатизацию.ампулы в.местах вывода электродов, необратимые искажения (1х5рмн ампулы,

-. Все это ведет к изменениям параметров ЭПУ. Чтобы эти изменения были небольпшми, необходимо, чтобы материал и конструкция ампулы имели малую величину деформируемости /отношения коэфЬициецта теплопроводности к коэффициенту линейного расширения материала/, высокую герметичность и стабильность во времени. -.

Более всего этим требованиям удовлетворяет стекло Л-]80, которое содержит специальные приоадки, влияющие на его структуру.

В качестве материала для электродов чаще всего применяют платину /например-, в ЭПУ типа ДВМ и ВЙЕ/. В-. последнее время на поверхность электрода, соприкасающуюся со стеклом, напыляют тонкий слой хрома. При вваривании электрода вампулу хром окисляется. Образовавшаяся в результате пористая пленка окиси хрома улучшает герметичность cniaH.

Изменение геометрической формы"й размеров ампулы обусловливается следущими причинами: во-первых, наличием в материале ампулы остаточных внутренних напряжений, возникающих при механической обработке, вваривании электродов и формировании торцов ампулы; во-. вторах, нестабильностью структуры стекла /обусловленной переходом с течением времени структуры кристаллической ре1петки присадок Н более устойчивые формы/.

Для понижения остаточных напряжений до минимального уровня и-отабилизации структуры материала ампулы необходимо применять цик- . личеокую термообработку, которая включает отжиг и старение.

Заливаемый р ШУ электролит, помимо свойств, которые определяются требованюми, предъявляемыми к наполнителям обычных уровней /малая вязкооть и неагреосивнооть по отношению к материалам ампулы/, должен обладать внсокой удельной электропроводноогью. Причем, в соответствии с техническими условиями, значения электропроводности и вязкости должны сохраняться неизменными в широком диапазоне температур /-60°С ... +вО°0/.

В настоящее время в ЭПУ в качестве электролитов используют раствор хлористого лития в метиловом спирте и раствор йодистого калия в диметилформамиде. Основные характеристики этих электролитов приведены в табл. 2. ,.

Как видно из таблицы, электролиты ТПЖ-15., ТПЕ-16, в качестве раогворителя которых слу1шт, диметилформамид, обладают хорошей /, электропроводностью, однако они не находят широкого применения И8-за сравнительно высокой плотности и недостаточно низкой температуры замерзания.



Таблица 2

Марка влектролита

Плотность цри 20»С, кг/ы

Удельная электро-. цровод-ность, См/м

Температурный диапазон,

i °с

Состав

ЛЖ-И

-60...+80

2!? UC1 +мвтило-

вый спирт

ТПЖ-13

0,8- .

-60...+80

1,5% LiCl+MeTiino-

вй спирт

ТП1-15

I00I

Д.5

-40...+150

2,5% Ki +3.8 h +дийетилформа-

мид ,

ТПЖ-16

Г143

2,4 •

-40...+80-

8,7!? К1+3.8X2+

диметилформамвд

Таким образом, для обеспечения требуемого качества ЭПУ на стадии проектирования необходимо учитывать много противоречивых требований, предьявляемнх к материалам. Одним из путей решения втой сложной задачи является расчет режимов работы ЭПУ с учетом химических и физических процессов, протекающих при его работе.

ТУ.2. Контроль элекгричеоких параметров ЭПУ

Одной из самых трудоемких операций при изготовлении ЭПУ является контроль электричеоких параметров после регулирования размеров газового пузырька и при паспортизации готовых изделий.

Б основу методики контрож электрических параметров положена проверка цены деления пузырьковых уровней /16/. Согласно этой методике экспериментально исследуется статическая характериотнка ЭПУ U - U (f ), где U выходной оигнал ЭПУ; f - угол наклона опорной плоскости.

При контроле электрических параметров ЭПУ ДШ-9Б в серийном производстве применяют комплект аппаратуры, содержащий:

т оптичеовую делительную головку ОДГ-1, предназначенную для установки проверяемих, ЭПУ на програшные углы;

- злектричеокий пульт, представляющий собой мостовую измерительную схему, два плеча которой образованы сопротивлениями контролируемого поеобрааователя.

Электрическая схема пульта показана на рис. 16. Питание пульта осуществляется от сети переменного напряжения 36 В, 400 Гц через


Рио.16

трансформатор tp для исключения постоянной составлягацей тока. Переключатель в служит для коммутации милливольтметра. При измерении падений напряжений на сопротивлениях ai в режиме "электрического горизонта" (и (f ) - 0) замыкаются контакты 1,4 и 5,8, 1,2 и 5,7. При измерении напряжений в диагонали моста, образованного сопротивлениями между электродами ШУ (к1,к5 И Жг,кз ) ж сопротивлениями й,1 , замыкаются контакты 1,3 и 5;6.

Методика проверки согласно техническим условиям на преобразователь ДЩ-9Б эаключеется в следующем; проверяемый ШУ устаневля-вают в опециальном кронштейне на измерительной оси делительной головки и вклшают в моотовую схему /клеммы KI, К2, КЗ/. Вращением ручки делительной головки ШУ переводят в положение "электрического горизонта", а затем последовательно наклоняют на программные углы ± ,..., ± у.,...» i У „ и измеряют соответствующее им напряжение. По результатам измерений отроят график .функции и (у).

Как показывает опыт, методическая погрешность измерений при-использовании описанной выше методики составляет 70. Эта погрешность вызвана тем, что при отклонении ицорной плоскости ШУ от плоожости горизонта в области электродов I и 2 температура электролита разная и зависит от времени, в течение которого производится





0 1 2 3 4 5 6 [ 7 ] 8