Электрические и электронные аппараты. Методические указания
.pdf
Наоснованиитабл.3строимсемейство кривыхнамагничивания
(ðèñ. 9) äëÿ ï ÿòè çí à÷åí èé
воздушного зазора
в.
Фв 10−5 , Вб |
1)δв =0,1 см |
|
|
2) |
δв =0,4 см |
|
3) |
δв =0,8 см |
|
4) |
δв =1,2 см |
|
5) |
δв =1,8 см |
0
Fм.к 103 , А
Рис. 9. Семейство кривых намагничивания
6. РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ ТЯГОВОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Определяем по заданной МДС катушки Fм.к = 2522 А потоки
рабочего воздушного зазора Фв, пользуясь кривыми намагничивания электромагнита в соответствии с рис. 9 для зазоров в = 1,8; 1,2; 0,8; 0,4 и 0,1 см.
Знаязначениядействительныхрабочихпотоков,определяемМДС в рабочем воздушном зазоре по формуле Fв = Фв Rв для тех же
значений в. |
|
|
|
Пользуясь величинами первой производной проводимости |
|||
рабочего воздушного зазора из табл. 2, рассчитываем тяговое усилиеP |
|||
2 |
dG |
|
|
|
в |
[4]. |
|
по формуле P = 50 Fв |
|
|
|
|
dδв |
|
|
Все результаты вычислений заносим в табл. 4.
21
Таблица 4
Результатырасчетатяговойхарактеристики
δв, см |
1,8 |
1,2 |
0,8 |
0,4 |
0,1 |
Φв 10–5, Вб |
|
|
|
|
|
Fв , А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P, Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На основании данных табл. 4 строим тяговую характеристику
(рис. 10).
P, Н
0 |
0,4 0,8 1,2 |
1,6 δв, см |
|
Рис. 10. Тяговая характеристика электромагнита
По формуле Максвелла [1] можно проверить результат расчета. Сечение потока полюсного наконечника:
S = π4D2 .
Тяговое усилие Р, Н, при зазоре |
в = 0,1 см: |
|||
P = 0,4 |
|
Ф2 |
|
6. |
|
в |
10 |
||
|
|
S |
|
|
|
|
|
|
|
22
Это значение тягового усилия следует сравнить с полученным
вп. 3.2 значением механической силы.
7.СОГЛАСОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКОЙ И ТЯГОВОЙ ХАРАКТЕРИСТИК
Рассчитанные тяговуюи механическуюхарактеристикистроим для удобства сравнения в одной системе координат и в одном квадранте, несмотря на то что знаки усилий противоположны. Затем их согласовываемдруг сдругом для получения надежной работы аппарата.
Основным условием согласования характеристик является превышение тяговых усилий над механическими на всем ходе подвиж-
ных частей, т. е. тяговая характеристика P = f (δв) должна распола-
гаться выше механической Pмех = f (δв).
Вкритическихточкахвсоответствиисрис.11следуетрассчитать запас тягового усилия.
P, Н
0 |
0,4 0,8 1,2 |
1,6 δв, см |
|
||
Рис. 11. Согласование тяговой P = f (δв) |
||
и механической Pмех = f (δв) |
характеристик |
|
23
Таким образом, рассчитанный контактор будет работать надежно:
если тяговая характеристика P = f (δв) на всем протяжении хода якоря расположена выше механической характеристики Pмех = f (δв),т. е.тяговоеусилиепревосходитсилы,противодейству-
ющие движению якоря; вкритическихточкахимеется достаточныйзапаспотяговой
силе, следовательно, якорь электромагнита в процессе включения не будет останавливаться в этих точках.
24
Заключение
Контактор переменного тока рассчитан в соответствии с полученным проектным техническим заданием. В качестве технической основы был выбран трехполюсный контактор переменного тока серии КТП-6013.
В исходном положении главные контакты аппарата разомкнуты,применяетсяоднократныйразрывцепитока.Подвижныйконтакт относится к рычажному типу с проскальзыванием и перекатыванием.
Магнитный поток, проходя по магнитопроводу, последовательно замыкается по всем его участкам, что характерно для неразветвленной магнитной цепи.
Катушка электромагнита создает необходимую магнитодвижущую силу, которая обеспечивает беспрепятственное и четкое срабатывание аппарата. Электромагнитная система – клапанного типа.
Рекомендуемаялитература
1.Чунихин А. А. Электрические аппараты: общий курс : учебник для вузов / А. А. Чунихин. – М. : Академия, 2008.
2.Основы теории электрических аппаратов / под ред. И. С. Таева. – М. : Высшая школа, 1998.
3.Алиев И. И.Электрические аппараты : справочник / И. И. Алиев. – М. : Радио-Софт, 2009.
4.БульО.Б.Методырасчетамагнитныхсистемвэлектрическихаппаратах : учеб. пособие для вузов / О. Б. Буль. – М. : Академия, 2008.
25
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1
Образец титульноголиста курсовогопроекта(КП)
Министерство образования и науки Российской Федерации
Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет
Факультет инженерной экологии и городского хозяйства
Кафедра электроэнергетики и электротехники
Курсовой проект по дисциплине «Электрические и электронные аппараты»
Тема: Расчет электромагнитного контактора трехфазного переменного тока
Выполнилстудент_______________________________________
Группа_____ № зачетной книжки__________________________
Руководитель___________________________________________
Проект допущен к защите________________________________
Проект защищенс оценкой_______________________________
Дата___________ Подпись преподавателя___________________
Санкт-Петербург
201_
26
Приложение 2
Образец заданияна курсовой проект(КП)
Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет
Кафедра электроэнергетики и электротехники
Задание на курсовое проектирование по дисциплине
«Электрические и электронные аппараты»
Студент________________________________________
Группа______ № зачетной книжки_____________
Руководитель___________________________________
Темапроекта:Расчетэлектромагнитногоконтакторатрехфазногопеременного тока.
Задачи проекта и исходные условия
Спроектировать трехфазный контактор переменного тока серии КТП-6000, соответствующий следующим техническим данным:
–номинальное напряжение катушки постоянного тока Uн = _____ В;
–магнитодвижущая сила Fм.к = _____ А;
–длина рабочего воздушного зазора
в = _____ см;
–номинальный ток контактора Iн = _____ А;
–режим работы – продолжительный.
Для выбора корпуса катушки, марки провода, его диаметра следует пользоваться справочником [3]. Вариант задания выбирается по последней цифре номера зачетной книжки.
27
|
Оглавление |
|
Введение ............................................................................................................... |
3 |
|
1. |
Описание конструкции и принцип работы аппарата .................................... |
5 |
2. |
Расчет катушки управления............................................................................. |
7 |
3. |
Расчет и построение механической характеристики контактора............... |
10 |
|
3.1. Расчет силы отключающей пружины .................................................... |
10 |
|
3.2. Расчет сил замыкающихся контактов .................................................... |
12 |
|
3.3. Расчет полной механической характеристики...................................... |
13 |
4. |
Расчет магнитной цепи контактора .............................................................. |
14 |
|
4.1. Расчет рабочего воздушного зазора....................................................... |
15 |
|
4.2. Расчет зазора на неплотность между сердечником и ярмом................ |
17 |
5. |
Расчет и построение кривых намагничивания ............................................ |
17 |
6. |
Расчет и построение тяговой характеристики ............................................. |
21 |
7. |
Согласование механической и тяговой характеристик ............................... |
23 |
Заключение ......................................................................................................... |
25 |
|
Рекомендуемая литература ................................................................................ |
25 |
|
Приложения........................................................................................................ |
26 |
|
Учебное издание
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕИЭЛЕКТРОННЫЕАППАРАТЫ
Методические указания
Составитель Соколов Владимир Яковлевич
Редактор В. А. Преснова Корректоры М. А. Молчанова, К. И. Бойкова
Компьютерная верстка И. А. Яблоковой
Подписано к печати 26.12.14. Формат 60 84 1/16. Бумага офсетная. Усл. печ. л. 1,6. Тираж 100 экз. Заказ 139. «С» 94.
Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет. 190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., д. 4.
Отпечатано на ризографе. 190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., д. 5.
28
