11 Сваривание контактов и их термическая стойкость.

К онтактная система с нажатием F_к, рассчитанная по данной методике, будет надежно работать в номинальном режиме. Однако возникают нагрузки, аварийные режимы, когда I↑. Будет резко ↑ температура и она может достигать Q_плавл. Контакты свариваются.

Какой максимальный ток, в течение какого времени контакты могут пропустить без сваривания?

I_св зависит от ряда факторов:

1) от материала контактов, его мягкости (σ_см):

σ_см↓→I_св↑ (R_c↓→ ).

2) от ↑F_к→I_св↑.

3) от длительности протекания тока:

,

где (когда процесс нагрева площадки касания не выходит за пределы адиабатического процесса).

, где m – количество контактных точек.

4) от состояния контактных поверхностей.

,

где I_св∞ - минимальное значение длительного тока, который вызывает сваривание контактов.

1,5 – коэффициент, учитывающий размягчение материалов контактов.

Rc.пл – сопротивление сужения при температуре плавления.

По этой же формуле можно рассчитать Iсв∞ при переменном токе, тогда получается амплитудное значение тока. Для мощных контактов используют формулу Буткевича: ,

где I_св0,01 – амплитудное значение минимального переменного тока частотой 50 Гц, который протекает через контакты в течение полупериода и вызывает их легкое сваривание.

Эта формула позволяет определить Iсв и на постоянном токе, который протекает через контакты в течение 0,01 сек.

Термическая стойкость контактов.

Она характеризуется током термической стойкости (It) – это наибольшее значение тока, который выдерживает контакт в течение времени t без недопустимого сваривания. Для сильноточных контактов наибольшее сваривание, которое легко снимается отключающими силами аппарата.

12.Электромагниты с внешним притягивающимся якорем и с втягивающимся якорем. Электромагнитная статическая тяговая характеристика электромагнитов и способы её регулирования.

1. Электромагниты с втягивающимся якорем (рис 4.4). В зависимости от формы магнито провода они подразделяются

а) с U образным магнито- проводом рис 4.4а

здесь Fэм создаётся только рабочим потоком.

Поэтому: 1) Fэм создаётся рабочим Ф_δ. 2) Fэм при срабатывании нарастает по гиперболе, однако экспериментальные исследования показали, что с ↓δ эл магнитная хар-ка всё более отклоняется от закона гиперболы в сторону ↓ Fэм. Это объясняется тем, что с ↓δ магнитная система насыщается в результате .

Регулирование эл магнитные силы путём изменения диаметра полюсного наконечника при δ=δн

при δ=δк практически не изменяется не зависит он наличия полюсного наконечника.

б) С Ш образной магнитной системой рис 4.4б

В процессе срабатывания происходит перераспределение потоков.

В - создаётся Fэм. доп, когда ↑ весь поток как и в U образной системе. Мэм будет ещё более ↑ из- за↑ плеча силы.

в) Электромагниты с подковообразной магн системой и двумя катушками. рис 4.4в

Достоинства- даёт поток Фрабочий через два зазора, а значит нет паразитного зазора. Недостатки IWср- повышенное, поэтому меньшая чувствительность.

г) Электромагниты с цилиндрической магн системой не имеют паразитных зазоров поэтому развивают большие усилия при ↓δ. Нашли применение в качестве ударных магнитов и Эл магнитных муфтах.

д) >> при конечном δ. Данные магниты за счёт имеют повышенную чувствительность.

e) Клапанные электромагниты благодаря простоте и технологичности, удобству регулирования Fэм=f(δ) повышенной чувствительности, быстродействию нашли широкое применение в реле и др устройствах.

2. Электромагниты с втягивающимся якорем. в них кроме Фраб, имеется Фs1 с якоря Фs2 замыкаются на станине. рис 4.5

Фs1 существенно ↑Fэм при повышенных δ до 30%, при ↓δ >> ₁ добавка Fэм от Фs1 становится =0.

Основной способ регулирования крутизны характеристики путём изменения угла конусности полюсов α Fэм.н ↑ из-за ∟α↓ значит ↑S полюса в 1/sinα раз. А значит проводимость Gδ↑ в 1/sinα² раз. Сопротивление стали постоянно значит Fэм.к= const.

Втягивающие эл магниты применяются в качестве силовых .

Статическая тяговая характеристика электромагнитов и её согласование с характеристикой сил сопротивления

Fэм=f(δ) рассчитывается из условия постоянства тока катушки. Называется статической электромагнитной тяговой характеристикой, расчет её ведётся по энергетической формуле. А при конечном положении якоря – по формуле Максвелла. Знание Fэм=f(δ) необходимо для оценки надежности работы эл. магнита. Эл. магниты надёжно срабатывают, если Fэм=f(δ) рассчитывается при min возможном U. U=0.85U_ном и горячем состоянии обмотки R=Rгор идёт выше противодействующей характеристики Fпр=φ(δ). Даже касание этих характеристик недопустимо, т.к Fэм=f(δ) нарастает по статической, а не динамической характеристике. Слишком увеличивать её нельзя так как ↑ удар, ↑ износ магнитной системы, ↑ масса и габариты.

О на будет согласована , если δ=δкр, Fэм.кр=Кз*Fпр.кр.

Под δкр понимается такой δ при котором электро магнитная система характеристика которой наиболее близко подходит противодействующей характеристике.

Кз=1,2…1,5 для маломощных, Кз=1,5…3 для реле.

Взаимное расположение характеристик Мэм и Мпр определяет один из важнейших параметров электромагнитов

коэффициент возврата.

, , , - напряжения и токи при возврате и срабатывании.

Это такие значения U и I катушки при которых Эл магнит ещё срабатывает, характеристика проходит выше противодействующей (кривая 2).

, - напряжение и ток возврата- это наибольшее U и I катушки, при котором электромагнит возвращается в исходное положение.

Квозв- определяет ширину петли релейной характеристики электро магнита.. Можно показать, что при δ=δкр и I=Iкр то , Fэм.к=К*Iср². а при δ=δк и I=Iв, то Fэм.к=К*Iв²

К- коэффициент зависящий от геометрии магнита.

- превышение эл. магнитной характеристики при Iср над противодействующей при притянутом конечном положении якоря <1. Для ↑Кв необходимо ↓ это достигается 1)выполнение эл магнита с более пологой хар-кой. 2) ↑ конечного зазора δк с помощью неферромагнитных прокладок или штифтов. 3) Fпр.к начального положения возвратной пружины.