Software: SimX - Nadelantrieb - Geometrie und Waerme - Geometriemodell: Unterschied zwischen den Versionen
Aus OptiYummy
Zur Navigation springenZur Suche springen
KKeine Bearbeitungszusammenfassung |
KKeine Bearbeitungszusammenfassung |
||
| Zeile 37: | Zeile 37: | ||
* Die Querschnittsfläche ist vorgegeben durch die Kreisfläche des Ankers bzw. Kerns. | * Die Querschnittsfläche ist vorgegeben durch die Kreisfläche des Ankers bzw. Kerns. | ||
* Im Deckel breitet sich der Fluss näherungsweise radial aus. Hier ist der kritische Querschnitt die Mantelfläche im Loch: <div align="center">[[Bild:Software_SimX_-_Nadelantrieb_-_Geometrie_und_Waerme_-_magnetgeometrie.gif| ]]</div> | * Im Deckel breitet sich der Fluss näherungsweise radial aus. Hier ist der kritische Querschnitt die Mantelfläche im Loch: <div align="center">[[Bild:Software_SimX_-_Nadelantrieb_-_Geometrie_und_Waerme_-_magnetgeometrie.gif| ]]</div> | ||
* Die erforderliche Dicke ist '''''Deckel=d<sub>Anker</sub>/4''''', da | * Die erforderliche Dicke ist <div align="center">'''''Deckel=d<sub>Anker</sub>/4''''',</div> | ||
:da | |||
<div align="center"> '''''π·d<sub>Anker</sub>·Deckel=π/4·d<sup>2</sup><sub>Anker</sub>''''' </div> | |||
* Die Wandstärke des Topfes ergibt sich unter diesen Bedingungen zu: <div align="center">[[Bild:Software_SimX_-_Nadelantrieb_-_Geometrie_und_Waerme_-_formel09a_wand.gif| ]]</div> | * Die Wandstärke des Topfes ergibt sich unter diesen Bedingungen zu: <div align="center">[[Bild:Software_SimX_-_Nadelantrieb_-_Geometrie_und_Waerme_-_formel09a_wand.gif| ]]</div> | ||
:aus der Gleichheit der Flächen: <div align="center">'''''π/4·d<sup>2</sup><sub>Anker</sub> =π/4·(d<sup>2</sup><sub>Magnet</sub> -(d<sub>Magnet</sub> - 2·Wand)<sup>2</sup>)'''''</div> | :aus der Gleichheit der Flächen: <div align="center">'''''π/4·d<sup>2</sup><sub>Anker</sub> =π/4·(d<sup>2</sup><sub>Magnet</sub> -(d<sub>Magnet</sub> - 2·Wand)<sup>2</sup>)'''''</div> | ||
Version vom 24. Oktober 2008, 10:23 Uhr
Einbeziehung der Grobgeometrie
Im Eisenkreis des Topfmagneten muss eine geeignete Spule untergebracht werden. Der ohmsche Widerstand und die Windungszahl dieser Spule bestimmen wesentlich die Funktion des Antriebs und sollen weiterhin konstruktive Basis-Parameter bleiben.
Wir erweitern das Geometrie-Element des Modells um die dafür erforderlichen Grundzusammenhänge. Die berechneten Größen stehen dann anderen Elementen des Modells wertmäßig zur Verfügung:
Der verfügbare Wickelraum sollte möglichst vollständig mit dem Spulendraht gefüllt werden:
- Berechnet werden soll der benötigte Drahtdurchmesser bei Vorgabe von Widerstand und Windungszahl.
- Es muss unterschieden werden zwischen RSpule (für die aktuelle Betriebstemperatur) und R20Spule (bei 20°C).
- Ausgegangen wird von der Dimensionierungsgleichung:
- Diese ergibt umgestellt:
- Der aktuelle Spulenwiderstand mit "ΔT=Temperaturdifferenz zu 20°C" ist:
- Benötigt wird die mittlere Windungslänge:
- mit
- und
,
- wobei
- und
]] .
- Die Wickelhöhe ist definiert durch die Geometrie des Eisenkreises:
- (Berechnung der Wandstärke des Eisentopfes siehe unten!)
- Damit ist der benötigte Wickelquerschnitt für den Draht bestimmbar, denn aus:
- folgt:
- Damit ergibt sich als benötigte Wickellänge:
Man sollte auf einen gleichmäßigen Querschnitt des Eisens im Flussverlauf achten:
- Die Querschnittsfläche ist vorgegeben durch die Kreisfläche des Ankers bzw. Kerns.
- Im Deckel breitet sich der Fluss näherungsweise radial aus. Hier ist der kritische Querschnitt die Mantelfläche im Loch:
- Die erforderliche Dicke ist Deckel=dAnker/4,
- da
π·dAnker·Deckel=π/4·d2Anker
- Die Wandstärke des Topfes ergibt sich unter diesen Bedingungen zu:
- aus der Gleichheit der Flächen: π/4·d2Anker =π/4·(d2Magnet -(dMagnet - 2·Wand)2)
---> Hier geht es bald weiter!!!
