Учебное пособие: Проектирование электромеханических устройств

1) Производится выбор вида дугогасительной камеры с учётом имеющихся конструкций, [1, стр.134].

2) Выбирается ширина щели  и рекомендуемые значения:

3) Выполняется эскизная проработка конструкции дугогасительного устройства в определённом масштабе. По эскизу с учётом масштаба определяется площадь пластин магнитопровода системы магнитного дутья и расстояния между ними

При определении величины  учитывают возможную траекторию движения дуги, чтобы она надёжно входила в щель камеры под действием внешнего магнитного поля

При определении величины  учитывают ширину подвижного контакта, а также зазоры между ним и стенками камеры и также учитывают толщину стенок камеры. Здесь же предварительно выбирается материал для изготовления щелевой камеры из рекомендуемых. Впоследствии уточняется материал после расчёта нагрева камеры.

Рисунок 1.41 – Эскизная проработка конструкции дугогасительного устройства

4 Производится выбор величины напряжённости магнитного поля в зоне размыкания контактов для номинального тока, см. [1, стр.158, рис.6.14].

При выборе напряжения поля необходимо принимать минимально возможный линейный износ контактов.

Рисунок 1.42 – Зависимость линейного износа от напряженности магнитного поля

5 Производится проектный расчёт электромагнитной системы дугогасительного устройства. Задачами данного расчёта являются: определение диаметра сердечника системы магнитного дутья ; числа витков катушки системы магнитного дутья ; корректировка величин  и . Построение зависимости напряжённости магнитного поля в магнитном зазоре  от величины отключаемого  тока , которая используется для определения параметров дугогасительного устройства.

В зоне размыкания контактов обычно действует суммарная напряжённость магнитного поля , которая имеет две составляющие:  собственную напряжённость магнитного поля, созданную элементами токоведущего контура и рычажными контактами, а также напряжённость магнитного поля , созданную электромагнитной системой магнитного дутья, т.е. общая напряжённость будет определяться суммой этой напряжённости.

Исходную величину напряжённости  устанавливают по графической зависимости, с учётом минимального линейного износа контактов для номинального тока. Собственная напряжённость магнитного поля определяется по формуле:

где – ток отключения (из принятого ряда отключаемых токов).

– это раствор контактов, в метрах

–это ширина токоведущей контактной детали (ширина подвижного контакта), в метрах

Зная величины напряжённостей магнитного поля  и  можно определить напряжённость магнитного поля , которую должна создать система магнитного дутья при номинальном токе . Полученное значение  должно быть использовано для расчётов параметров системы магнитного дутья. Однако необходимо выполнить сопоставление перед расчётом параметров системы магнитного дутья. При достаточно больших  может оказаться, что напряжённость магнитного поля   уже достаточно велика и может примерно достигать значений требуемой напряжённости . Если  находится в пределах , то необходимость в использовании системы магнитного дутья отпадает, в этом случае условно принимают, что и для аппарата можно использовать щелевую камеру без катушки магнитного дутья. Если величина  находится в пределах: , то в практических расчётах  не используется, т.е. , и считают, что необходимую величину напряжённости магнитного поля должна создать система магнитного дутья. Если значения  находятся в пределах , то в расчётах учитывают обе составляющие напряжённости магнитного поля. В этом случае, расчёт параметров электромагнитной системы магнитного дутья выполняют на величину напряжённости магнитного поля, полученную по формуле: ,  для номинального тока, а затем для всего диапазона отключаемых токов.

16.11.1 Порядок расчёта электромагнитной системы магнитного дутья

1 – сердечник; 2 – полюс системы магнитного дутья; 3 – катушка магнитного дутья 4 – изоляционная трубка.

Рисунок 1.43 – Эскиз системы магнитного дутья

1 С учётом указанных рекомендаций определяется необходимая напряжённость магнитного поля Нб для номинального тока. С целью упрощения расчётов будем считать, что собственная проводимость поля Нс в данном случае очень мала и ей можно пренебречь Нс ≈ 0 .

2 Выбирается материал магнитопровода  для сердечника и пластин полюсов с учётом имеющихся рекомендаций. Следовательно, для данного материала будет известна кривая намагничивания .

3 По нижнему значению величины Нб для номинального тока определяется число витков катушки магнитного дутья.

Число витков катушки:

где Нб – напряжённость магнитного поля в зоне размыкания контактов в зазоре; 

 – номинальный ток, А;

–коэффициент, который учитывает магнитное состояние системы электромагнитного дутья. Для ненасыщенных магнитопроводов, что соответствует номинальному току, Кб принимается в пределах . Полученное расчётное значение  округляется до целого числа, в большую сторону, и после этого уточняется значение Нб.

4 По полученным значениям Нб и Sп определяется величина магнитного потока Фб в магнитном зазоре . Расчёт производится по формуле:

где  – магнитная постоянная,   

Для самоконтроля по найденному значению  определяется величина индукции  должна быть порядка

5 Исходя из условия, что магнитный поток , где – это магнитный поток в сердечнике (потоками рассеивания пренебрегаем) и принимая, что индукция  в сердечнике для ненасыщенного состояния, соотношения номинальному току должно быть в пределах . Определяем необходимое сечение сердечника по формуле: .

Зная величину сечения сердечника, определяем диаметр сердечника:

Полученное значение   округляем до целого числа и окончательно выбираем с учётом имеющегося сортамента на выбранный магнитный материал. После этого уточняется значение сечения сердечника .

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21