Контактор постоянного тока

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ РФ

ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Электротехнический факультет

Кафедра электрических машин и аппаратов

ОТЧЁТ

по лабораторной работе №1

«КОНТАКТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА»

Дисциплина «Электрические и электронные аппараты».

Выполнили:                                студенты группы ЭМ-41

                                  Власов М.А.

                                 Неустроев В                                 

Проверил:                                   Головёнкин В.А.

Киров 2004

Цель работы:

уяснение назначения, принципа действия и конструкций контакторов постоянного тока. Исследование основных характеристик контактора.

Паспортные данные контактора КПВ – 603:

-  номинальный ток контактора . . . . . . . . . ;

-  номинальное напряжение главной цепи  . . . . ;

-  допустимый включаемый и отключаемый токи . . ;

-  допустимое число включений в час . . . . . .  вкл/час;

-  механическая износостойкость . . . . . . . .  циклов;

-  номинальное напряжение цепи управления . . . ;

-  сопротивление катушки управления . . . . . . ;

-  количество витков катушки управления . . . .  витков.

Программа работы

1. Измерить раствор и провал контактов. Рассчитать раствор контактов и сравнить расчетное значение с действительным.

Измеренное значение раствора контактов .

Измеренное значение провала контактов .

Расчетное значение раствора контактов

,

где  - критическая длина дуги, при которой ВАХ дуги касается нагрузочной характеристики,

;

.

ВАХ дуги выражается формулой

,

где  - длина дуги в см.

Таблица 1 – ВАХ дуги при  см

Iд, А	20	30	40	50	60	70	80	100	140	200
Uд, В	236,2	217,5	208,6	204,1	201,8	200,8	200,7	201,9	207,0	216,6

ВАХ дуги и нагрузочная характеристика контактора представлены на рисунке 1.

Рисунок 1 – ВАХ дуги  и нагрузочная характеристика контактора

2. Измерить величину начального  и конечного  контактного нажатия и угол поворота якоря , соответствующего касанию контактов. Рассчитать минимально допустимое значение контактного нажатия , сравнить с опытным значением  и сделать вывод.

Измеренное значение начального контактного нажатия .

Измеренное значение конечного контактного нажатия .

Измеренное значение угла касания  градусов.

Величина минимально допустимого контактного нажатия рассчитывается из условия допустимого нагрева контактов длительно протекающим номинальным током из равенства

,

где .

;

.

Таблица 2 – Результаты измерений и расчетов пунктов 1 и 2

Раствор контактов, мм		Провал контактов, мм	Угол касания, град	Контактное нажатие
				, Н	, Н
опыт	расчет
					опыт	Расчет
12	11,34	6	6	2,94	24,53	7,84

3. Снять и построить зависимость противодействующего момента от угла поворота якоря .

Характеристика  строится путем суммирования характеристик контактной  и возвратной  пружин.

,

где  - плечо силы  относительно оси вращения якоря,  мм;

,

где  - плечо силы  относительно оси вращения якоря,  мм.

Таблица 3 – Характеристики  и

Рисунок 2

4. Снять и построить зависимости  при  и .

,

где  мм.

Таблица 4 – Характеристика

График характеристики  приведён на рисунке 2.

5. Используя экспериментальные зависимости магнитного потока в сечении Х по длине магнитной системы  для разных углов поворота якоря  (рис. 3,б), построить и объяснить:

а) зависимости магнитного потока в рабочем воздушном зазоре и максимального потока электромагнита от угла поворота якоря ;

б) зависимость потока рассеяния в сечении Х по длине магнитной системы  для  и ;

в) зависимость коэффициента рассеяния для сечения Х по длине магнитной системы  для  и .

Рисунок 3 – Электромагнитный привод: а) эскиз магнитной цепи; б) зависимости ; в) кривая намагничивания стали 10

а) Зависимость  и

Таблица 5

Рисунок 4 – Графики зависимостей  и

б) Зависимость  для  и ;

Таблица 6

Рисунок 5 – Графики зависимостей  для  и

в) Зависимость  для  и .

Коэффициент рассеяния для сечения Х по длине магнитной системы  определяется по формуле

.

Таблица 7

Рисунок 6 – Графики зависимостей  для  и

6. Рассчитать зависимость  при  без учета и с учетом сопротивления стали.

а) Зависимость  без учета сопротивления стали:

,

где  - суммарная проводимость рабочего и нерабочего воздушных зазоров,

;

,

где

Для  ()

;

;

.

Дальнейший расчет зависимости  сведен в таблицу 8.

Таблица 8 – Расчет зависимости  без учета сопротивления стали

График расчетной зависимости  показан на рисунке 4.

б) Зависимость  с учетом сопротивления стали

Порядок расчета:

- ;

- ;

- по рисунку 3,в определяется ;

- ;

- строится зависимость ;

- определяется , соответствующее  (при ).

Расчет зависимости  сведен в таблицы 9 и 10.

Таблица 9 – Расчет  при

Таблица 10 – Расчет  при

Рисунок 7 – График зависимости  при  и

При  

При  

График зависимости  приведен на рисунке 4.

7. Рассчитать статическую тяговую характеристику  при  по энергетической формуле. Плечо электромагнитной силы  мм.

,

,

.

Расчет зависимости  сведен в таблицу 11.

Таблица 11 - Расчет зависимости

График зависимости  приведен на рисунке 2.

8. Определить экспериментально и рассчитать аналитически напряжение и ток срабатывания, напряжение и ток отпускания и коэффициент возврата.

Измеренное значение тока срабатывания .

Измеренное значение тока отпускания .

Измеренное значение напряжения срабатывания .

Измеренное значение напряжения отпускания .

Коэффициент возврата

,

.

Расчетное значение тока срабатывания определяется из условия:

;

,

где  - противодействующая сила при , приведенная к оси электромагнита,

,

;

S – площадь полюсного наконечника,

,

;

.

Расчетное значение тока отпускания определяется из условия:

;

,

где  - противодействующая сила при , приведенная к оси электромагнита,

,

;

.

Расчетное значение напряжения срабатывания

,

.

Расчетное значение напряжения отпускания

,

.

Расчетное значение коэффициента возврата

,

.

Таблица 12 – Результаты опытов и расчетов

iср, мА		Uср, В		iв, мА		Uв, В		кв
опыт	расчет	опыт	расчет	опыт	расчет	Опыт	расчет	Опыт	расчет
100	57,25	110	67,56	30	7,07	30	8,34	0,273	0,123

9. Измерить собственное время срабатывания и возврата контактора при .

Собственное время срабатывания .

Собственное время возврата .

10.  Рассчитать аналитически  и сравнить с опытным значением.

,

,

;

;

;

,

где ;

,

- по рисунку 2;

;

;

.