- •Основные требования предъявляемые к электрическим аппаратам.
- •Анализ работы дросселя насыщения. Принцип действия магнитного усилителя.
- •Назначение, принцип работы магнитного усилителя.
- •Характеристики магнитных усилителей.
- •Основные схемы и соотношения двухполупериодных магнитных усилителей с самоподмагничиванием (мус). Методика расчета.
- •Аппараты тепловой и токовой защиты.
- •Контакторы и магнитные пускатели.
- •Магнитные пускатели.
- •Автоматические выключатели.
- •Предохранители, ограничители перенапряжений и разрядники.
- •Разрядники и ограничители перенапряжений.
- •Электромеханические, поляризованные и другие типы реле автоматики.
- •Гирконовые реле.
- •Тяговая сила электромагнита постоянного тока. Роль короткозамкнутого витка в электромагните переменного тока.
- •Электромагниты переменного тока.
- •Динамика и время срабатывания электромагнита.
- •Электрическая дуга.
- •Вольт-амперная характеристика дуги постоянного тока.
Гирконовые реле.
В гирконовых реле сам контакт находится в герметичной колбе. Известно, что самым ненадежным узлом электромагнитного реле является контактная система. Контакты разрушаются из-за электрической дуги, искр, окислительных процессов; попадания пыли, грязи, влаги. Перечисленные недостатки отсутствуют в реле с герметичными контактами.
1 – контакты;
2 – стеклянная колба;
3 – катушка.
1 – переключающий контакт сферической формы.
Контакты изготавливаются из ферромагнитного материала с высокой магнитной проницаемостью, баллон заполняется инертным газом – азотом, инертная среда предотвращает окисление контактов. Баллон устанавливается внутри обмотки управления.
При подаче тока в обмотку под действием магнитного потока контакты слипаются между собой. Контактные поверхности покрываются золотом, родием, палладием или серебром. При отключении тока, магнитный поток и электромагнитная сила спадают и под действием сил упругости контакты размыкаются. В гирконовых реле отсутствуют детали подверженные трению. Гирконы также называются – магнитоуправляемыми контактами.
Одним из способов устранения вибрации является использование жидко-металлических контактов.
В переключающем гирконе внутри подвижного контакта имеется канал, по которому из нижней части баллона поднимается ртуть.
ФИЖ – ферромагнитная изоляционная жидкость.
Управление гирконом можно осуществлять и с помощью постоянного магнита. Постоянный магнит совместно с управляющей катушкой позволяет создать размыкающийся контакт.
Тяговая сила электромагнита постоянного тока. Роль короткозамкнутого витка в электромагните переменного тока.
Электромагниты являются неотъемлемой частью большинства электрических аппаратов. Электромагнитные явления выполняют основные и вспомогательные функции устройств, а также создают нежелательные паразитные эффекты.
Тяговую электромагнитную силу используют следующие аппараты: реле, контакторы, пускатели, автоматические выключатели, дистанционные переключатели и фиксаторы положения; ударные, пробивные и прессовые механизмы; муфты сцепления и торможения.
Тяговая сила в электромагните постоянного тока.
Сила – это производная электромагнитной энергии по координате изменения энергии.
Устройство электромагнита.
На рисунке: 1 – ярмо, 2 – якорь, 3 – пружина, 4 – катушка, W- число витков намагничивающей катушки, и - рабочий магнитный поток и поток рассеяния, - воздушный зазор, R – активное сопротивление катушки.
- эдс расходуется на потери в сопротивлении обмотки и на намагничивание.
, где - энергия от источника питания; - энергия потраченная на нагрев катушки; - полная электромагнитная энергия, созданная магнитодвижущей силой (WI).
, где - магнитодвижущая сила приходящаяся на воздушный зазор; - магнитодвижущая сила в сердечнике.
По закону Ома для магнитной цепи:
, - магнитная проводимость воздушного зазора.
, - длина воздушного зазора; S – сечение магнитопровода, воздушного зазора.
- энергия магнитного поля в воздушном промежутке.
- магнитная сила в воздушном зазоре.
Это выражение используется для расчета тяговой силы электромагнита. Статическая тяговая характеристика – зависимость силы от величины зазора.
Механическая характеристика – зависимость между противодействующей силой и величиной зазора.
Получить выражение для модуля тяговой силы электромагнита:
.
Электромагнитные механизмы постоянного тока.
В зависимости от расположения якоря различают электромагниты приводные и удерживающие. Приводные электромагниты служат для выполнения механической работы. Удерживающие электромагниты используются для удержания ферромагнитных материалов.
Признаки классификации электромагнитов:
1) По роду тока (постоянного тока нейтральные и поляризованные; переменного тока и с выпрямлением переменного тока);
2) По способу включения катушки (параллельный, последовательный, дифференциальный);
3) Длительность работы (продолжительный, коротковременный, повторно коротковременный);
4) Быстродействие (нормальные, замедленные, быстродействующие);
5) По выполняемым функциям (тянущие, толкающие, удерживающие, ударные, вибрирующие, поворотные, реверсные);
6) По типу магнитной цепи (с разомкнутой и замкнутой);
7) По расположению якоря (с втягивающимся или втяжным якорем, с внешним притягивающимся якорем, с внешним якорем поперечного движения);
8) По характеру движения якоря (с линейным и угловым перемещением);
9) По числу фиксированных положений якоря (двух позиционные и трех позиционные с нейтральным положением);
10) По наличию стопа (со стопом и без стопа);
11) По форме стопа и якоря (плоская, коническая, ступенчатая, с ферромагнитными шунтами постоянного и переменного сечения, сферическая);
12) По способу создания возвратной силы (с упругими элементами, с противодавлением, с другими электромагнитами);
13) По исполнению катушки (токовые, напряженческие, каркасные, безкаркасные).