Проектирование и расчет контактора постоянного тока

Министерство образования и науки Российской Федерации

Новосибирский Государственный

Технический Университет

Кафедра Электрического транспорта

Контактор постоянного тока

Пояснительная записка

к курсовой работе

по электрическим и электронным аппаратам

Факультет: ЭМ

Группа: ЭМ-38

Студент:

Преподаватель: Рукосуева Т.А.______________

Новосибирск 2006 г.

 I.Содержание задания

Основная работа по проектированию и расчету выполняется по отдельным узлам аппарата и состоит из следующих основных этапов расчета:

           -    исходные данные

-  конструктивный, электрический и тепловой расчет контактов;

-  предварительный расчет электромагнита;

-  проверочный расчет электромагнита;

-  определение величин и приведение действующих сил, расчет пружин, построение механической характеристики противодействующих сил;

1. Исходные данные.

Номинальное напряжение катушки	Uн	110	В
Напряжение срабатывания	Uср	0,8Uн	В
Воздушный зазор при отпущенном якоре	dот	0.004	м
Приведенная начальная противодействующая сила	F’max нач	12	H
Номинальный ток контактов	Iнк	30	А
Номинальное напряжение коммутирующей цепи	Uнк	275	В
Тип аппарата	Контактор постоянного тока
Род тока	постоянный
Режим работы	длительный

2. Расчет  коммутирующих контактов.

2.1. Выбор материала и конструктивных форм коммутирующих контактов.

В качестве материала коммутирующих контактов примем медь кадмиевую твердотянутую МКтв_.

Линейный контакт применяют при больших токах. В таких контактах создаются высокие удельные нажатия, и поэтому легко обеспечить смятие окисленных контактных выступов и получить относительно низкое контактное сопротивление при сравнительно небольших нажатиях. Эти контакты применяют в силовых тяговых аппаратах.

2.2. Расчет сильноточных контактов.

Сечение вводной шины можно определить из уравнения

                       [4]

или                 ,   ,   [4]

где  ширина и толщина прямоугольной части вводной шины, м;

        номинальный ток контактора, А;

        - коэффициент теплоотдачи, Вт/см² град

                   [2]

        допустимое превышение температуры тела контакта;

                

              удельное сопротивление материала контакта при рабочей

 t° =20°C

                                    

Принимаем n=1/3

                           [2]

                            [2]

Сила нажатия контактов

Силу нажатия одноточечных контактов F_К2, необходимую для того, чтобы температура на поверхности контактов не превышала допустимую, ориентировочно можно рассчитать по теоретической зависимости

                                 [4]   где

F_к1  –   конечная сила нажатия, Н

В  –  число Лоренца, 2,42 х10^-8  В²/с²

 – удельная теплопроводность материала контактов, 3,4 Вт/см  с

Н_в – число твердости по Бринеллю, 90 кгс/мм²

     Q – температура точки касания, 368 К°

     Q₀ –температура точки контакта, 378 К°

                         

                                [4]

Полная конечная сила нажатия, приложенная к контактам

                             ,   [4]

Где   n- число контактных площадок, характеризующих форму контактной поверхности (при линейном контакте n=2)/

                               [4]

                               [4]

Переходное сопротивление контактов

                               где   [4]

   m- коэффициент формы контактной поверхности (для линейного контакта m=0,5…0,8

         K_n – коэффициент, учитывающий материал и состояние контактной поверхности (для медных контактов сильноточных

         K_n =0,1 х 10^-3 Ом Н^м   

 _– температурный коэффициент повышения сопротивления материала контактов, =0,004/С°

 

            [4]

Падение напряжения в переходном сопротивлении коммутирующих контактов

                            [4]

                             [4]

        I_н.св. – начальный ток сваривания контактов

                               [4]

где К_св. – коэффициент зависящий от материала контактов,формы контактов, и времени импульса тока, A/H^0.5,K_св.=650