Читать курсовая по физике: "Контактор магнитного пускателя" Страница 3

(Назад) (Cкачать работу)

Кинетическая энергия удара якоря гасится плоской пружиной 12, проложенной между ярмом 2 и корпусом 1.

Рисунок 2.1 - контактор пускателя ПМА-4100 с управлением от источника переменного напряжения

3. Расчет элементов токоведущего контура Токоведущий контур коммутационного электрического аппарата включает в себя токоведущие части (проводники различной формы и сечения), контактные соединения (зажимы), гибкие соединения и коммутирующие контакты. Задача проектирования токоведущих частей электрических аппаратов включает в себя проведение теплового расчета в различных режимах работы. Для проводников прямоугольного сечения: , где a, b - толщина и ширина проводников соответственно, см;

Iн=63 А - номинальный ток длительного режима;

=1,62·10-6 Ом·см - удельное сопротивление меди;

=4,3·10-3 ºС-1 - температурный коэффициент сопротивления меди;

=105 ºС - допустимая температура нагрева проводника;

=40 ºС - температура окружающей среды;=7·10-4- коэффициент теплоотдачи. [1]Примем a=6b, решая систему двух уравнений, получим: a=2 мм; b=10 мм. Исходя из предварительных расчетов, для размещения контактных накладок примем а=0,2 см, b=1 см.

Определим площадь SC и периметр PC поперечного сечения:SC=a·b=0,2·1=0,2 см2;C=2·(a+b)= 2·(0,2+1)=2,4 см;

Рассчитаем температуру нагрева токоведущих частей в номинальном режиме:Θтк=Θ0 + , [1]

Θтк=40 + =69 ºС.При этом выполняется условие ΘткΘдоп.

Оценим термическую стойкость аппарата. Для этого рассчитаем параметр I2·tту, называемый тепловым импульсом: I2·tту=Ату=, где γ=8,9 г/см3 - плотность меди;

c=3,9- удельная теплоемкость меди;

Θнач=105 ºС - начальная температура проводника до момента КЗ;

Θкз=300 ºС - допустимая температура проводника в режиме КЗ. [1]Ату==8,68·106 А2·с;Определим ток термической Iту=. Время tту примем равным 1, 3, 5 и 10 с.

Для tту=0,5 с: Iту=4167 А.

Для tту=1 с: Iту=2947 А.

Для tту=5 с: Iту=1318 А.

Для tту=10 с: Iту=932 А.

Все значения Iту выше предельного отключаемого тока контактора Iоткл=8·Iн=630 А. [2]

Определим величину площади контактирования соединения. Площадь контактируемой поверхности определим по формуле Sк=l·b=Iн/jк, где jк - кажущаяся плотность тока. Для медных шин и деталей при токе менее 200 А принимают jк=31 А/см2. После расчета получим Sк=2,032 см2. Длина перекрытия концов шин равна l=Sк/b= Sк=2,58/1=2,032 см.

Число болтов в контактном соединении выберем, исходя из удельных давлений fк между конатктирующими поверхностями и значения кажущейся плотности тока jк. Для меди возьмем fк=90 кг/см2. По известным значениям fк и Sк определяем необходимую силу контактного нажатия Fк=fк·Sк=90·2,032·9,81=1794 H. По приложению 4 [1] выбираем 1 болт М6.

Определим превышение температуры контактного соединения по следующей формуле:τк=Θк - Θ0 = , где Θк - температура детали в месте контактирования;

Sн - полная наружная поверхность контактного соединения;

RК0 - общее сопротивление контактного соединения. [1]н=2·a·b+4·l·a+2·l·b=2·0,2·1+4·2,032·0,2+2·2,032·1=6,1 см2.

Общее сопротивление RК0 состоит из переходного сопротивления контакта RК и омического сопротивления RК1 материала частей проводников, образующих контактное соединение.RК=, где

ε = 2,4·10-3 Ом·H - коэффициент, зависящий от материала и состояния поверхностей, выбираем его по приложению 5

Похожие работы