Исполнительное устройство

Роль исполнительного устройства выполняет электромагнит УМ-3025-12 компании «Магнитек».

Электромагнит УМ-3025-12

Диаметр корпуса 50 мм, высота корпуса электромагнита 30 мм, вес 130 г. В своей серии это удерживающий электромагнит с номинальным напряжением 12В. Потребляемая мощность равна 11 Вт, соответственно потребляемый ток равен 0.917А. Электромагнит способен удерживать металлический груз массой 60 кг.

Рисунок 4.12 - Схема включения электромагнита

На рисунке 4.12 представлена схема включения электромагнита. На схеме он обозначен как YA1.

Диод VD1 защищает логический элемент от пробоя выходного транзистора импульсом ЭДС самоиндукции, возникающим в обмотке реле при прерывании тока в этой обмотке. Для этой цели достаточно взять диод 1N4001 с параметрами Uпр = 0.8В, Iпр = 1А, Uобр = 60В.

Полевой транзистор выполняет роль электронного ключа. Нагрузочная способность на сток-истоке должна выдерживать напряжение 12В и ток 0.917А.

Для этой цели выберем МОП-транзистор 2SK4446 с параметрами Uси = 60В, Uзи.макс = 20В, Uзи.отс = 4В, Iс = 2А.

Вход транзистора соединен с выходом элемента логического НЕ с открытым коллектором. Для устранения больших токов необходимо установить внешнюю нагрузку R7. Ограничение по току должно быть до 1 - 2 мА и не более. Тогда сопротивление резистора R7 при учете падения напряжения на нем в 4.3В и максимального тока логического нуля в 1 мА равно 4.3 кОм. Мощность рассеивания на резисторе равна 0.005 Вт. Отсюда номинальное сопротивление резистора R7 4.3 кОм (по стандарту 4,7 кОм), а мощность 0.25 Вт.

Исследуем зависимость массы груза, которого притянет электромагнит на расстоянии 10 см за время 1с, от суммарной силы действующей на него. По схеме рисунка выпишем формулу:

,

где F - суммарная сила действующая на груз равная Fмагн.-Fпротив., s - расстояние между грузом и элемтромагнитом равное 10 см, t - время, за которое груз проходит расстояние в 10 см, равное 1 с.

Схема исследования электромагнита

Пусть сила действия электромагнита Fмагн. постоянна, поскольку напряжение питания не меняется. Тогда покажем характеристику воздействия электромагнита на груз массой m.

Зависимость массы m от суммарной силы F

Интересное из раздела

Амплитудная модуляция
Исследование различных видов модуляции необходимо для определения требуемых свойств каналов, сокращения избыточности модулированных сигналов и улучшения исп ...

Цифровой КИХ-фильтр для частотной селекции измерительных сигналов
Цифровой фильтр (ЦФ) - устройство, пропускающее, либо подавляющее заданные в цифровой форме сигналы в определенной полосе частот. В отличие от аналоговых фильтров, у кото ...

Расчет спектральных характеристик сигналов и каналов связи
На современном этапе развития перед железнодорожным транспортом стоят задачи по увеличению пропускной и провозной способности, грузовых и пассажирских перев ...