Расчет контактора переменного тока

Министерство образования Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Новосибирский Государственный Технический Университет

Контактор переменного тока

Пояснительная записка

к курсовой работе

по электрическим и электронным аппаратам

Вариант 4

Выполнил:

Факультет:           ЭМФ

Группа:                 ЭМ-44

Студент:               Гомон С.П

Дата сдачи:

Отметка о защите:

Новосибирск 2007 г.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Исходные данные к курсовой работе                                                                 3

2. Конструктивный этап                                                                                          4

3. Расчет коммутирующих контактов                                                                    5

4. Предварительный расчет электромагнита                                                         9

5. Определение и приведение действующих сил. Построение статических

характеристик движущих и противодействующих сил.                                       16

6.Поверочный расчёт электромагнита переменного тока.                                  18

Литература                                                                                                                27

1.ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ.

2.КОНСТРУКТИВНЫЙ ЭТАП.

Эскиз разрабатываемого аппарата:

Рис.1 Контактор переменного тока типа КТ.

а – разрез по магнитной системе;

б – разрез по контактной и дугогасительной системам;

1 – ярмо с сердечником;

2 – якорь;

3 – короткозамкнутой виток;

4 – втягивающая катушка;

5 – упор;

6 – держатель якоря;

7 – неподвижный главный контакт;

8 – подвижный главный контакт;

9 – вал изоляционный;

10 – дугогасительная камера;

11 – контактная пружина;

12 – держатель подвижного контакта;

13 – контактная стойка;

14 – гибкое соединение;

15 – стальные пластины камеры;

16 – дугогасительный рог.

3. РАСЧЁТ КОММУТИРУЮЩИХ КОНТАКТОВ.

3.1.Выбор материала и конструктивных форм коммутирующих контактов.

К материалам контактов современных электрических аппаратов предъявляются следующие требования:

1. высокие электрическая проводимость и теплопроводность;

2. высокая коррозионная стойкость в воздушных и других средах;

3. стойкость против образования пленок с высоким электрическим сопротивлением;

4. малая твердость для уменьшения необходимой силы нажатия;

5. высокая твердость для уменьшения необходимой силы нажатия;

6. малая эрозия;

7. высокая дугостойкость (температура плавления);

8. высокие значения тока и напряжения, необходимые для дугообразования;

9. простота обработки, низкая стоимость.

Выбираем материал коммутирующих контактов - медь.

            Положительные свойства: высокие удельная электрическая проводимость и теплопроводность, достаточная твердость, что позволяет применять при частых включениях и отключениях довольно высокие значения и, простота технологии, низкая стоимость.

            Недостатки: достаточно низкая  температура плавления, при работе на воздухе покрывается слоем прочных оксидов, имеющих высокое сопротивление, требует довольно больших сил нажатия. Для защиты меди от окисления  поверхность контактов покрывается электролитическим способом слоя серебра толщиной 20-30 мкм. В контактах на большие токи иногда ставятся серебряные пластинки (в аппаратах, включаемых относительно редко). Применяется как материал для плоских и круглых шин, контактов аппаратов высокого напряжения, контакторов, автоматов и др.

При номинальном токе контакта Iн.к=90 А целесообразно применять поверхностный контакт, в частности плоскостный контакт, обеспечивающий большую силу нажатия.

3.2.Расчет электрических контактов.

3.2.1.Определение основных размеров сильноточных электрических контактов.

Сечение и размеры вводной шины прямоугольной формы определяются из выражения:

                                                    (3.1)

Следовательно:

 , м                                                                           (3.2)

Где s – сечение шины, м²;

р – периметр шины, м;

 – номинальный ток контакта, А;

 – удельное сопротивление металла при температуре 20, Ом∙м;

=2…3 – опытный коэффициент, учитывающий повышение потерь в собранном магнитопроводе в сравнении с потерями в листах стали, принимаем =2,5;

– удельный коэффициент теплоотдачи с поверхности токоподводящих проводников, принимаем ;

 – допустимое превышение температуры тела контакта, для меди ;

.

3.2.2.Переходное сопротивление сильноточных контактов.

Переходное сопротивление одноточечного контакта R_к с учетом температуры нагрева контактных деталей определяется выражением: