Содержание:

Введение 3

1. Токоведущий контур 4

1.1 Элементы контура и задача расчёта 4

1.2.Площадь и размеры сечения шины 4

1.3.Площадь и размеры сечения гибкого шунта 4

1.4.Контактные зажимы шинных выводов и внутренних соединений 4

1.5.Термическая устойчивость шин и гибкого шунта 5

2. Коммутирующие контакты 6

2.1.Материал и размеры сечения 6

2.2.Сила нажатия контактов 6

2.3.Переходное сопротивление 7

2.4.Падение напряжения в переходном сопротивлении 7

2.5.Температура контактной площадки 8

2.6.Ток сваривания контактов 8

2.7.Вибрация контактов 8

2.8.Износостойкость контактов 9

3. Дугогашение 10

3.1.Выяснение необходимости иметь какое- либо дугогасительное

устройство 10

3.2.Дугогасительное устройство 10

3.3.Определение основных параметров дугогашения 11

3.4.Выводы 24

4. Механизм 24

4.1.Кинематический расчёт 24

4.2.Силовой расчёт 25

4.3.Динамика механизма 26

5. Электромагнит 33

Заключение 38

Список использованной литературы 39

Введение.

Контактор представляет собой электрический аппарат, предназначенный для коммутации силовых электрических цепей. Замыкание или размыкание контактов контактора осуществляется чаще всего под воздействием электромагнитного привода.

Контакторы постоянного тока предназначены для коммутации цепей постоянного тока и, как правило, приводятся в действие электромагнитом постоянного тока (используются в данном расчёте).

Д ля контактов существует режим редких коммутаций, характеризуемый более тяжёлыми условиями, чем при нормальных коммутациях (ток включения достигает ). Такие режимы возникают довольно редко (например при КЗ). Основными техническими данными контакторов являются номинальный ток главных контактов, предельный отключаемый ток, номинальное напряжение коммутируемой цепи, механическая и коммутационная износостойкость, допустимое число включений в час, собственное время включений и отключений.

Контактор имеет следующие основные узлы: контактную систему, дугогасительное устройство, электромагнит и систему вспомогательных контактов.

На рисунке 1 показана конструкция контактора серии КПВ-600.

Рисунок 1. Контактор постоянного тока серии КПВ-600.

1- неподвижный контакт, 2- дугогасительный контакт (рог), 3- дугогасительная катушка, 4- вывод, 5- пластмассовое основание, 6- магнитопровод, 7- подвижный контакт, 8- скоба, 9- вывод, 10- гибкая связь, 11- дугогасительный контакт (рог), 12- пружина, 13- пружина, 14- дуга, 15- полюсы, 16- вставка- призма (пружина), 17- якорь, 18- скоба якоря, 19- скоба призмы, 20- электромагнит клапанного типа.

1.Токоведущий контур

1.1.Элементы контура и задачи расчёта.

Токоведущий контур аппарата обычно состоит из частей, различных по конфигурации, размерам и конструкции. К ним относятся: выводные неизолированные медные шины (верхняя является концом дугогасительной катушки), контактные выводные зажимы ( на концах шин предусмотрены контактные поверхности и отверстия для болтов), гибкий шунт, коммутирующие контакты, дугогасительная катушка. Задачей расчётов является определение размеров сечений элементов, сопротивлений их материала, переходных сопротивлений их контактных соединений, падения напряжения в контуре и времени термической устойчивости.

1.2. Площадь и размеры сечения шины.

Величина номинального тока у контакторов устанавливается для прерывисто- продолжительного (8- часового) режима, что для выполняемого расчёта равнозначно продолжительному ( длительному) режиму. Поэтому расчёт производится по формуле (1-1):

здесь по таблице 15-3 [1] для твёрдой меди М1; по 15-3 [1]; по таблице 16-1 [1]; , таблица 15-1 п.6 [1]; .

Приняв =6 мм = 0,6 см, из уравнения получим

=3,2см ( =32 мм). Сечение шины ;

1.3. Площадь и размеры сечения гибкого шунта.

Материал шунта- тонкие медные проволочки, скрученные в жгуты, которые сплетены. Поскольку шунт изготовлен из круглых проволочек, коэффициент заполнения его геометрического сечения по формуле (1-2):

Поэтому геометрическое сечение его

Толщина шунта .

1.4. Контактные зажимы шинных выводов и внутренних соединений.

Каждое контактное соединение создаёт переходное сопротивление, а следовательно, потери энергии. Поэтому задачей расчёта является определение достаточной силы нажатия с тем, чтобы переходное сопротивление и падание напряжения не были чрезмерными. По таблице 22-1 [1] для необходим стальной болт М16. При принятой ширине шины контактная поверхность зажима . По ГОСТ 10434-68 удельное контактное нажатие должно быть не менее . Следовательно, необходимая сила нажатия должна быть не менее Болт М16 развивает силу 20 > 10,2 кН (таблица 22-3 [1] ).

Электрическое сопротивление контактного соединения по формуле (1-3)

где - переходное сопротивление, - сопротивление материала частей проводников, образующих контактное соединение.

По формуле (1-4)

где - сила одного болта (таблица 22-3 [1] ), m- коэффициент, учитывающий форму контактирующих частей проводников, для шинного соединения (0,5 ÷ 0,7), - число болтов или винтов, - величина, характеризующая материал и состояние контактов поверхности (таблица 22-4 [1] ), - температурный коэффициент сопротивления материала, температуры контактного сопротивления и окружающей среды.

где

Подставляя и в формулу (1-3) получим:

Падение напряжения в одном контактном соединении

В имеющихся пяти соединениях

Эта величина приемлема, так как напряжение не должно превышать 7 мВ.

1.5. Термическая устойчивость шин и гибкого шунта.

Термическая устойчивость- свойство выдерживать кратковременные тепловые действия тока короткого замыкания.

При наибольшем допустимом пусковом токе, равно , допустимое время протекания этого тока определяется по формуле (1-5):

где по рисунку 17-2 [1] для меди при (до короткого замыкания) при (после короткого замыкания) , сечение шины .

достаточно, чтобы выдержать ток короткого замыкания.