Изучение принципа действия и конструкции контактора переменного тока, магнитного пускателя и автоматических выключателей

Целью работы является изучение принципа действия и конструкции контактора переменного тока, магнитного пупкателя и автоматических выключателей, а также маломаслянного высоковольтного выключателя. Экспериментальное исследование процесса востановления напряжения на контактах коммутационных аппаратов переменного тока при отключении цепи.

1 Исследование контактора переменного тока

1.1         Принцип действия дугогасительной  системы, выполненной на базе щелевой камеры, заключается в том, что при увеличении диаметра дуги, она диформируется стенками щелевой камеры. Тем самым увеличивает сопротивление дуги, теплоотвод от дуги, температура дуги уменьшается и условия гашения улучшаются.

         При использовании дугогасительной  решётки необходимо учитывать      условия работы контактора (при частоте включений более 600 раз в час как правило не используется ).

        Принцип действия заключается в использовании эффекта падения напряжения  на каждом прикатодном слое- начальной востанавливающей прочности. Таким образом, чем больше катодов, тем больше . Следовательно при  в пластинах будет выполнено условие гашения дуги   

1.2  Экспериментальные зависимости тока в катушке управления контактора от угла  поворота якоря

Таблица 1- Экспериментальная зависимость

	10,5	9,0	7,5	6,0	4,5	3,0	1,5	0
	4,4	4,12	3,8	3,48	3	2,37	1,38	0,35

Кратность пускавого тока

             

Зависимость   представлена на рисунке 1.

Рисунок 1- Зависимость  при 

Ток управления  растёт с увеличением воздушного зазора между якорем и сердечником . Это объясняется тем что в цепи переменного тока с увеличением   индуктиврость обмотки уменьшается, соответственно растёт ток  .

1.3  Изменение магнитного потока в основании сердечника и в рабочем воздушном зазоре при различных положениях якоря.

Таблица 2- Экспериментальная зависимость

	10,5	9,0	7,5	6,0	4,5	3,0	1,5	0
	2,5	2,8	3,3	3,9	4,7	6,2	11,3	14
	8,8	9,1	9,5	9,9	10,5	11,5	13,5	14,3
	0,28	0,29	0,3	0,32	0,33	0,37	0,43	0,46
	0,08	0,09	0,11	0,12	0,15	0,2	0,36	0,45
	3,5	3,22	2,73	2,67	2,2	1,85	1,19	1,02

Экспериментальная зависимость приведена  на рисунке 2.

Расчёт экспериментальных зависимостей магнитного потока производится по формуле,

                ,

где - количество витков измеряющей катушки ;

        -частота питающей цепи, Гц.

Коэффициент рассеяния по формуле

               ,

Расчёт зависимости при  ведётся по формуле ,

              

где

               W_у – число витков катушки управления ;

               R_у  -сопротивление катушки управления , Ом;

               I_у    - ток катушки управления , А.

   Результаты расчёта зависимости   приводится в таблице 3

Таблица 3 – Результаты  расчёта зависимости

	10,5	9,0	6,0	4,5	3,0	1,5	0
	0,38	0,39	0,4	0,4	0,41	0,41	0,42

Расчёта зависимости  приведена на рисунке 2.

Рисунок 2 – Зависимости Ф_max , ,

Характеристика магнитного потока в зависимости от положения якоря проходит более полого, чем в электромагнитах постоянного тока. Это обусловлено тем, что в электромагнитах переменного тока всё напряжение сети приложено к индуктивному сопротивлению, т.е . Если

U- постоянно , то и Ф_м будет постоянно. Искажение зависимости объясняется наличием потоков рассеяния.

               Рисунок 3- Эскиз магнитопровода контактора

1-сердечник ; 2-катушка управления; 3-якорь; -рабочий зазор; А-А- сечение с максимальным потоком; Б-Б-сечение с минималоным потоком.

1.4  Расчётная х-ка   при U_у=0.85U_ном.

Электромагнитный момент , Н*М

                   

        где - плечо электромагнитной силы , м;

                S- поперечное сечение полюса электромагнита , м²_;

                       магнитноя постоянная , Гн/м ;

           Рабочие характеристики   сведена в таблице 4.

         Таблица 4 – Результаты расчёта характеристики 

	10,5	9,0	7,5	6,0	4,5	3,0	1,5	0
	1,25	1,33	1,48	1,9	2,5	3,9	7,5	10,5

Характеристика   приводится на рисунке 4.

Электромагнитная тяговоя статическая х-ка элекромагнита переменного тока прходит менее круто , чем у электромагнита постоянного тока. Это объясняется тем, что магнитный поток в элекромагнитах переменного тока слабо меняется в зависимости от рабочего воздушного зазора, а элекромагнитный момент М_эм  прямопропорционален квадрату потока воздушного зазора :

                   

Рисунок 4- Противодействующая статическая и электромагнитная тяговая статическая характеристика контактора.

2 Исследование магнитного пускателя ПМ12-01

            2.1Схема управления и защиты асинхронного двигателя на базе магнитного  пускателя приводится  на  рисунке 5         

Рисунок 5 -  Схема управления  и  защиты асинхронннго двигателя на базе магнитного пускателя.

Определить  максимальное значение номинального тока двигателя  и времени протекания  пускавого тока I_пуск= 6 I_ном.дв, если двигатель должен управляться пускателем ПМ12-01.