Расчёт электромагнитного контактора (питание катушки = 110В, количество бло­кировок - 1)

Петербургский Государственный Университет

Путей Сообщения

Кафедра: «Локомотивы и Локомотивное хозяйство»

Дисциплина: «Электрические схемы и Электрооборудование тепловозов»

Курсовая работа

тема: «Расчёт электромагнитного контактора»

Выполнил:

Студент группы Лт – 403

Каменев М.С.

Проверил

Базилевский Ф.Ю.

С-Пб.

2007 г.

Исходные данные

1. Узел электрической схемы:

Цепи возбуждения тягового генератора.

2. Прототип тепловоза:

М62

3. Электрический аппарат:

Силовая часть:

 A

 В

Питание катушки:

 B

Количество блокировок:

Расчета электромагнитного контактора.

Исходные   данные:

Cиловая часть: I_K  -130 А;U_K = 300 В;

Питание катушки U_K = 110В;

Количество бло­кировок - 1.

1. Сила нажатия в силовом контакте контактора определяет­ся из условия:

 

       Принимаем:  

       Сила нажатия в блокировке, должна составлять (1,0...2,5) Н.

       Принимаем: Р = 2Н.

2. Ширина контакта силовой части контактора выбирается исходя из выражения:

 

Принимаем:

3. Раствор контактов принимается в зависимости от мак­симального коммутируемого, напряжения и условий работы (влаж­ность, запыленность и" т.д.). Для тепловозных условий раствор контактов должен составлять (10 - 20.) мм/кВ.

Принимаем:

Для силовой части -  = 0,006 м;

Для блокировки -  = 0,0022 м.

4. Размер катушки определяем по зависимости рис.1:

Принимаем: d_K = 0,07 м.

Длина катушки контактора может быть определена из соотношения:

 

Тогда:  м

Рис. 1. Зависимость для определения диаметра катушки.

Принимаем: , т.к.

 м.

С учетом необходимости изоляции обмотки от корпуса при­нимаем м.

Диаметр сердечника катушки контактора:

м

Диаметр наконечника сердечника:

м

Высота наконечника сердечника катушки составляет:

h_H = 0,003 ... 0,006 м.

Принимаем:         м.

Размеры подвижной системы, контактора определяются по следующим выражениям:

 м.

 м.

 м.

м.

м.

 м.

 м.

5. Кинематическая схема контактора:

6. Воздушный зазор между якорем и наконечником сердечника определяется из кинематической схемы контактора:

 м.

Провал силового контакта контактора равен:

 м.

Деформация возвращающей пружины:

 м.

Деформация притирочной пружины равна:

7. Принимаем предварительную затяжку пружин и их жесткость:

Для возвращающей пружины:

 Н.

Принимаем: .

Для притирающей пружины:

 Н.

Принимаем: .

8. Определим моменты сопротивления в характерных точках:

 Нм.

 Нм.

 Нм.

 Нм.

9. График моментов сопротивления, действующих на якорь контактора:

10. Определяем силы притяжения между якорем и сердечником катушки, необходимые для преодоления моментов сопротивления в характерных точках:

 Н.

 Н.

 Н.

 Н.

11. Вычислим значения магнитного потока, необходимого для реализации притяжения якоря к сердечнику в характерных точках, с помощью формулы Максвелла:

, где

 Вб.

 Вб.

 Вб.

 Вб.

12. Проводимость воздушного зазора для различных положений якоря:

 

 

13. Магнитодвижущая сила для проведения магнитного потока через воздушный зазор:

 А.

 А.

14. Сечение ярма контактора:

,

где  - ширина ярма контактора; принимается из условия    

Принимаем:  м.

       - толщина ярма контактора;  м.

Принимаем:  м.

.

Сечение сердечника катушки контактора:

.

15. Магнитная индукция в ярме:

Индукции в сердечнике катушки:

16. По зависимости В=f(H), находим значения напряженности магнитного поля в ярме и сердечнике катушки для характерных точек:

      

17. Длина средней силовой линии равна:

В ярме контактора:

 м.

В сердечнике катушки контактора:

 м.

18. Суммарные намагничивающие силы:

 А.

 А.

Для дальнейшего расчета катушки контактора принимаем наибольшую намагничивающую силу  А.

Принимаем рабочий ток катушки контактора  А.

Число витков катушки контактора:

 витков.

Диаметр провода катушки контактора:

,

где  -плотность тока в проводнике, для расчёта принимаем .

 мм.

Принимаем диаметр провода катушки ближайший к стандартным значениям. В нашем случае  мм, а с учётом изоляции  мм.

19. Расчётное значение сечения окна:

,

где  - коэффициент заполнения; для катушек электрических аппаратов локомотивов  м.

Принимаем:  м.

 м².

Длина намотки катушки:

,

где  - толщина каркаса для катушек электрических аппаратов ( м).

Принимаем:  м.

 м.

 м.

20. Принимаем рядную обмотку с наложением изоляции между слоями толщиной  м: