Проектирование электрического аппарата. Выбор и описание дугогасительной системы контактов

1.Содержание задания

Проектирование электрического аппарата можно разделить на следующие этапы:

1) конструктивный этап;

2) расчет коммутирующих контактов; выбор и описание дугогасительной системы контактов;

3) предварительный расчет электромагнита;

4) поверочный расчет электромагнита;

5) построение характеристик.

Исходные данные

По условия задания магнитная система требуется клапанная, т.е. движение якоря вращательное. Магнитная система контакторов постоянного тока изготовлено из сплошной полосы и круглого сердечника, когда у переменного тока из отдельных пластин.

1.1.КОНСТРУКТИВНЫЙ ЭТАП. ВЫБОР СХЕМЫ И ФОРМЫ КОНСТРУКЦИИ АППАРАТА

Контакторы – это аппараты дистанционного действия, предназначенные для частых включений и отключений силовых электрических цепей при нормальных режимах работы.

Электромагнитный контактор представляет собой электрический аппарат, предназначенный для коммутации силовых электрических цепей. Замыкание или размыкание контактов контактора осуществляется чаще всего с помощью электромагнитного привода.

Для расчета был взят контактор – прототип  КПВ-600.

Контакторы серии КПВ 600 предназначены для коммутации главных цепей электроприводов постоянного тока.

На  рисунке 1.1  изображен контактор КПВ-600 с магнитопроводом клапанного типа.

Рисунок  1. Конструкция разрабатываемого аппарата

 Конструктивная схема контактора постоянного тока КПВ 600: 1 — стальная скоба-основание; 2 — якорь; 3 — скоба; 4 и 8 — подвижный и неподвижный контакты; 5 — возвратная пружина; 6 — контактная пружина; 7 — медная гибкая связь; 9 — катушка магнитного дутья (МД); 10 — сердечник системы МД; 11 — стальные полосы МД; 12 — дугогасительная камера; 13 и 20 — дугогасительные рога; 14 — изоляционное основание; 15 — вставка-призма вращения; 16 — сменная пластина; 17 — планка; 18 — пружина; 19 — включающая катушка;    I — коммутируемый ток.

Принцип действия.

Неподвижный контакт 8 механически и электрически соединен со скобой  — дугогасительным рогом 20(направляющей для дуги). К скобе  присоединен один конец катушки магнитного дутья 9, второй конец, которой с выводом  закреплен в электроизоляционном основании 14 и является одним из двух токоподводов контактора. Основание 14 жестко укреплено на стальной скобе 1, являющейся основной несущей деталью для электромагнитного привода и подвижной контактной системы. Подвижный контакт 4 может поворачиваться относительно опорной точки. Второй токопровод соединен с подвижным контактом 4 гибкой связью 7. С подвижным контактом 4 электрически связан другой дугогасительный рог 13. Контактное нажатие создается пружиной 6, а возвратная пружина 5 предназначена для размыкания контактов и возврата привода в исходное положение. При размыкании контактов на них появляется электрическая дуга, которая попадает в магнитное поле между пластинами  магнитопровода системы магнитного дутья, создаваемого катушкой 9 и охватывающего камеру с обеих сторон. Под воздействием этого поля дуга перемещается в камеру, ее опорные точки переходят на дугогасительные рога, дуга растягивается, охлаждается и гаснет. В данном контактно-дугога-сительном устройстве применена система последовательного магнитного дутья. Электромагнитный привод контактора включает в себя обмотку 19 с магнитопроводом и якорь 2. Последний может поворачиваться на призме, прижимаемый к скобе пружиной. При подаче напряжения на катушку 19 якорь 2, преодолевая противодействие возвратной пружины 5, начинает притягиваться к магнитопроводу. При определенном зазоре между якорем и магнитопроводом происходит соприкосновение контактов 4 и 8. Дальнейшее сближение якоря и магнитопровода влечет за собой поворот контакта 4 относительно опорной точки(в направлении по часовой стрелке) и сжатие контактной пружины 6. Этим обеспечивается создание так называемого провала контактов.

2. Выбор материала и формы контактной поверхности коммутирующих контактов.

Так как по заданию  , то у данного контактора  сильнонагруженные контакты. По рекомендациям предложенным И.И. Алиевым выберем композиционные металлокерамические материалы, позволяющие существенно увеличить нужные характеристики контакта. Выберем композицию из Ag-W.

Дальше требуется выбрать контактную поверхность. При больших токах целесообразнее применять плоскостной контакт у которого три токи соприкосновения  , который создает большие силы нажатия.

3.Расчет сильноточных коммутирующих контактов.

Один из распространенных систем коммутирующих контактов является