3. Методика расчета параметров электромагнитных контакторов

Переходное сопротивление линейного контакта электромагнитного контактора определяется по той же формуле что и для электропневматических контакторов:

, (13)

где F_K – сила нажатия контакта, Н;

m – показатель степени (для линейного контакта);

m = 0,5...0,8,

k_К – коэффициент, зависящий от материала контактов (медь) и состояния

их поверхности, Омкг;

k_К = (0,08…0,14)10^-3 Омкг.

Сила нажатия в контакте и ширина контакта могут быть определены из экспериментальных зависимостей, на основании которых принимают: для электромагнитных контакторов

I/F_K  6 A/H; (14)

I/b  15000 А/м. (15)

Расчет катушки сводится к определению сечения провода, числа витков, м. д. с. и размещению ее в обмоточном пространстве.

Основные размеры катушки электромагнитного контактора принимаем из соотношений:

– длина катушки , м

, (16)

– толщина катушки , м

, (17)

– диаметр сердечника , м

, (18)

– минимальный диаметр катушки , м

; (19)

– диаметр наконечника сердечника d_H, м

; (20)

Рис. 2. Расчетная схема катушки электромагнитного привода

– высота наконечника сердечника h_H, м

h_H=0,003…0,006. (21)

Обмоточное пространство катушки (иногда его называют «окном» катушки) S₀, мм² определяется по формуле

, (22)

Ток, потребляемый катушкой электромагнитного привода, определяется по формуле

, (23)

где I_КАТ – ток в катушке, А;

d_П – диаметр провода катушки;

j – плотность тока, А/мм²;

j = 2…4 А/мм².

Полное сечение меди катушки S_M, мм² равно

S_M = q w, (24)

где w – число витков катушки;

q – поперечное сечение провода, мм².

Тогда коэффициент заполнения обмоточного пространства равен

(25)

Величина коэффициента К_З зависит от отношения площади, занятой изолированной обмоткой, к общей площади обмоточного пространства, от не плотности укладки провода в процессе его намотки и отношения сечения меди к сечению изолированного провода (коэффициента заполнения изолированного провода).

Величина К₃ может изменяться в весьма широких пределах от 0,3 до 0,9. Она меньше при круглом сечении провода, больше при прямоугольном и уменьшается при повышении рабочего напряжения катушки в связи с увеличением толщины изоляции.

Для данных расчетов рекомендуется брать К₃ в пределах от 0,3 до 0,5.

По диаметру провода определим площадь его поперечного сечения q, мм²

, (26)

Преобразовав формулу коэффициента заполнения обмоточного пространства найдем число витков катушки

, (27)

Определим м. д. с. F, А требуемую для срабатывания привода контактора

. (28)

Теперь сделаем проверку, найдя минимальное напряжение U_min, В при котором должна быть обеспечена указанная м. д. с.

, (29)

откуда

, (30)

, (31)

где l_СР – средняя длина витка катушки, мм;

р – удельное сопротивление материала провода (медь), Омм;

р = 1,7510^-8 Омм = 1,7510^-5 Оммм.

Согласно вышеизложенным формулам мы имеем

. (32)

При верно выполненном расчете полученное значение U_min должно лежать в пределах 0,6…0,8U_ном.