Електричні апарати_К2С2(4) / Лр / R4

Робота № 4 ДОСЛІДЖЕННЯ КОНТАКТОРА ПОСТІЙНОГО СТРУМУ

Мета завдання: ознайомитися з конструкцією контакторів постійного струму і визначити їхні основні характеристики і параметри.

Загальні зведення Контактори - це одноступінчаті апарати, призначені головним чином для

частих замикань і розмикань електричних ланцюгів.

Основними елементами контактора є: електромагнітна система, система головних контакторів, дугогасна система і допоміжні контакти.

Уконтакторах постійного струму широке поширення одержали електромагніти клапанного типу з обертанням якоря на призмі. Для магнітних систем постійного струму характерним є малий розмір зазора між якорем і сердечником. Розчин головних контактів звичайно складає 10-20 мм. У контакторах постійного струму для поліпшення тепловіддачі котушки виконуються невеликого діаметра і великої довжини. Утягуюча котушка звичайно забезпечує вмикання й утримання якоря в притягнутому положенні. Розмикання контактів відбувається відключаючою пружиною при знеструмленні утягуючої котушки.

Уконтакторах із поворотним якорем найбільше поширення одержали лінійні контакти.

Найкоротша відстань між нерухомим і рухливим контактом при розімкнутому положенні якорі називається розчином контактів. Розмір розчину контактів звичайно вибирається з умови гасіння електричної дуги, узгодження тягової і протидіючих характеристик, швидкодії контактора.

Упроцесі роботи відбувається зношування контактів. Для надійного їхнього зіткнення кінематична схема апарата повинна дозволяти контактам стикатися раніш, ніж рухлива система дійде до упора. Тому що контакт кріпиться до рухливої системи через пружину, то після зіткнення з нерухомим контактом рухливий повертається. Рухлива ж система продовжує рух уперед до упора, стискаючи додатково контактну пружину. Відстань, на яку мже зміститися рухливий контакт із положення повного замкнення, якщо забрати нерухомий контакт, називається провалом контакту. Провал контакту характеризує розмір

зносу контактів. Звичайно він залежить від розміру контактора і складає порядку 2-7 мм.

Сила, що стискує контакти в місці їхнього зіткнення, називається контактним натисканням. У контакторах звичайно нормуються початкове і кінцеве натискання.

Для запобігання вібрації контактів пружина створює попереднє натискання, рівне приблизно половині кінцевої сили натискання.

У контакторах постійного струму одержали поширення дугогасні камери з магнітним дуттям. Магнітне поле при гасінні дуги в більшості випадках створюється дугогасительной котушкою, що включається послідовно з головними контактами. При цьому широке застосування знаходять камери з вузькими щілинами.

Тягова характеристика електромагніта постійного струму важко погоджується з протидіючої. Напруга відпускання звичайно складає (0,15-0,25) UН. Отже, контактори постійного струму мають низький коефіцієнт повернення.

На рис.5 приведена тягова і протидіюча характеристики контактора. Протидіюча сила створюється зворотньою і контактною пружинами. На

малюнку ці сили позначені відповідно F1 і F2. Вони змінюються зі зміною зазора. Тягова характеристика FТ = f (δ) із зменшенням зазора різко зростає. Це обумовлено тим, що МРС котушки залишається постійної, а магнітна провідність і, отже, магнітний потік приблизно обернено пропорційні розміру повітряного зазора. Для спрацьовування реле необхідно, щоб тягова характеристика розташовувалася вище сумарної протидіючої FП= F1 + F2= f (δ) на всій ділянці ходу якоря. Значення тягового зусилля при початковому повітряному зазорі δП залежить від струму котушки.

При малих повітряних зазорах невелика МРС обмотки або залишковий магнітний потік після вимикання струму може створити силу, більшу, ніж сила зворотніх пружин. У результаті відбувається залипанння якоря. Це явище в магнітній системі можна усунути за допомогою немагнітних прокладок, що створюють кінцевий повітряний зазор δ0.

Для надійного відпускання якоря необхідно, щоб на всій ділянці ходу якоря протидіюча характеристика FП розташовувалася вище тягової характеристики при відпусканні FТ′.

Опис лабораторної установки

Схема для дослідження контактора постійного струму подана на рис.6.

На схемі позначено: QF - автомат; KM - котушка контактора і його контакт; PT - секундомір; SA1 - трьохполюсний рубильник; SA2 - перемикач для визначення часу спрацьовування і відпускання; RP - потенціометр.

Програма роботи і порядок її виконання

1.Ознайомитися з конструкцією контактора постійного струму і принципом його роботи.

2.Визначити розчин і провал контактора. Для цього схема повинна бути знеструмлена.

Розчин контактів вимірюється лінійкою або нутромером. Провал контактів приблизно можна визначити по подвоєному розмірі ходу якоря від початку зіткнення контактів до повного притяжіння якоря до сердечника.

3.Визначити початкове і кінцеве натискання контактів.

Початкове натискання визначається в такий спосіб:

–на відключеному контакторі, приєднати до рухливого контакту динамометр;

–плавно відтягати динамометром рухливий контакт від його основи, долаючи зусилля контактної пружини й у момент виникнення зазора між контактом і його основою визначити показання динамометра FД.Н.

–замірити плече l1 від місця приєднання динамометра до осі обертання рухливого контакту;

–замірити плече l2 від місця торкання рухливого і нерухомого контактів до осі обертання рухливого контакту.

Розмір початкового натискання

FП ll1 FД.Н .

2

Методика виміру кінцевого натискання залишається такий же, але виникнення зазора спостерігати між рухливим і нерухомим контактами включеного контактора

FК ll1 FД.Н

2

4. Визначити коефіцієнт повернення контактора. Подати на схему живлення. Перемикач SA2 поставити в нейтральне положення. Замкнути рубильник SA1.

Плавно підвищуючи напругу, визначити напругу і струм спрацьовування, потім плавно зменшуючи - напругу і струм відпускання контактора.

Отримані дані звести в табл.9. Коефіцієнт повернення

5. Зняти тягову характеристику контактора. Замкнути рубильник SA1 і подати на котушку контактора потенціометром RP номінальну напругу. Перемикач SA2 поставити в нейтральне положення.

Потім при різних товщинах немагнітних прокладок δ між якорем і сердечником, відриваючи за допомогою динамометра якір від сердечника, визначити тягове зусилля контактора. За показання динамометра FД приймати те його показання, що відповідає моменту випадання прокладки.

При вимірах сили FД необхідно стежити за тим, щоб зусилля динамометра було спрямовано перпендикулярно до плеча і прокладки встановлювалися завжди на однім рівні.

Тягове зусилля, приведене до осі робочого зазора, визначити по формулі

FТ llЯ FД ,

де l - відстань від осі обертання якоря до точки зачеплення динамометра; lЯ - довжина якоря від осі обертання до осі сердечника.

Тягове зусилля визначити для п'ятьох різних значень δ від 0 до 1,1 мм. Отримані дані звести в табл.10 і по ним побудувати залежність FТ = f (δ).

Таблиця 10

Δ, мм

FД, Н

FТ, Н

6. Визначити час спрацьовування і відпускання контактора при різних напругах, подаваємих на котушку контактора. Установити на вольтметрі напругу 1,2UН. Поставити перемикач SA2 у положення 1 і замкнути рубильник SA1. При цьому напруга одночасно подається на котушку контактора і секундомір, що почне відраховувати час. У момент спрацьовування контактора замикається його контакт КМ і шунтує секундомір, що зупиняється, зафіксувавши час спрацьовування.

Час спрацьовування визначити для п'ятьох значень напруг, починаючи з 1,2UН і нижче, через кожні 10-15 В.

Отримані дані звести в табл.11 і по ним побудувати залежність tСП = f (U).

Таблиця 11 U, В

tСП, с

tВ, с

Час відпускання визначається в такий спосіб. Замкнути рубильник SA1. Перемикач SA2 поставити в положення П. Подати на котушку контактора напругу 1,2UН. Потім розімкнути рубильник SA1. При цьому котушка контактора втрачає живлення і починає працювати секундомір. При розмиканні контактора КМ секундомір зупиняється, зафіксувавши час відпускання контактора. Межі виміру напруги такі ж, як були прийняті вище.

Отримані дані звести в табл.11 і по ним побудувати залежність tВ = f (U). Дати короткі висновки по роботі.