Учебное пособие: Проектирование электромеханических устройств

где   угловая частота:

8 Определяется приближённое значение времени гашения дуги:

где – время от начала размыкания контактов до того момента, когда в межконтактном промежутке создаются условия для нормального распределения дуги в камере, т.е. когда между контактами исчез расплавленный мостик металла и образовалось расстояние между ними, достаточное для свободного выхода дуги в камеру. Для существующих конструкций аппаратов принимается  в пределах 0,01÷0,02 с.

Вторая составляющая  зависит от параметров размыкающей цепи и параметров дугогасительной камеры. Это время является одной из основных величин, которая рассчитывается.

Третья составляющая – это время гашения пламени дуги, тысячные или сотые доли секунды, в расчётах следует принимать .

Расчёт :

а) определяем время горения дуги  при апериодическом законе изменения напряжения:

После определения  проверяют условие выполнимости апериодического условия: 

где  – собственная частота, Гц

– индуктивность отключаемой цепи, Гн

Если это условие выполняется, то расчётное время

Если условие не выполняется, то определяют , т.е. время горения дуги при колебательном процессе восстановления напряжения.

б) определение времени горения дуги  :

где Ксх – коэффициент схемы.

Если при расчёте  получаются мнимые числа (отрицательные), то это значит, что вторая составляющая полного времени горения дуги  будет меньше продолжительности 1 полупериода,   или  < 0,01 с.

Расчёт времени  производится для всех отключаемых токов.

9 Выполняется построение зависимости

Рисунок 1.49 – Зависимость

10 Проверяют для всех отключаемых токов выполнимость условия:

    в момент времени

Рисунок 1.50 – Изменение  во времени

Как для колебательного, так и для апериодического процесса восстановления напряжения.

Расчёт восстанавливающейся прочности :

где – начальная восстановительная прочность, см. [1, рис.6.19, стр. 178].

– скорость роста восстановления прочности

где – собственная частота, Гц

Расчёт максимальной величины восстанавливающегося напряжения производится по формулам:

а) при колебательном процессе восстановления напряжения:

б) при апериодическом процессе восстановления напряжения:

,  fо – в Гц

– электромагнитная постоянная отключаемой цепи – индуктивность цепи, Гн; см. расчёт формулы гашения дуги двукратным разрывом – эквивалентное активное сопротивление нагрева, Ом

Эти параметры рассчитываются для всех отключаемых токов.

11 Определяется длина дуги и стрела вылета дуги для всех отключаемых токов а)

где – вторая составляющая полного времени гашения дуги , с.

б)

12 Корректируются размеры дугогасительного устройства с учётом стрелы вылета дуги.

13 Расчёт нагрева стенок камеры и уточняется материал дугогасительной камеры. Расчёт выполняется по формулам аналогичным как и для ДУ постоянного тока, при расчёте энергии, выделяемой в дуге  под временем  следует понимать время , а под .

14 Составляется мотивированное заключение о применимости ДУ с учётом выполнения следующих условий:

;    ;      или  ;  

20 НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ РАСЧЁТА ДУ ПОСТОЯННОГО ТОКА С РЕШЁТКОЙ

Дугогасительная решётка является одной из наиболее распространённых дугогасительных камер в сильноточных коммутационных аппаратах. Она состоит из ряда металлических пластин, укреплённых в изоляционных стенках.

Возникающая на контактах дуга перемещается на пластины решётки и разбивается на ряд коротких дуг, включенных последовательно относительно друг друга. Пластины обладают хорошими теплопроводными свойствами и в результате интенсивного охлаждения дуги повышается  эффект гашения дуги постоянного тока в решётке определяется увеличением сопротивления и напряжения дуги.

Рисунок 1.51 – Дугогасительная решётка

где – число разрывов в решётке, число коротких дуг

– приэлектродное напряжения, которые могут достигать 20 ÷ 30 В

– напряжение, приходящееся на столб дуги в одном разрыве решётки

Во избежание отрицательного эффекта перемещения дуги в зону контактов, а не из зоны контактов. Можно применять U – образные пластины решётки, при этом повышается плотность силовых линий. Магнитные поля всегда под дугами и ЭДС всегда будут направлены вверх.

Рисунок 1.52 – Дугогасительная решётка с U – образными пластинами

Применение решётки создаёт эффект повышения напряжения и сопротивления дуги с увеличением числа разрывов решёткой.

20.1 Расчёт ЭДС, втягивающей дугу на пластины решётки

В соответствие с положениями, разработанными профессором Броном:

 – относительная магнитная проницательность материала пластин

 – толщина пластин, см

– расстояние между пластинами,  см

– коэффициент, учитывающий неравномерность магнитного поля дуги вблизи пластин решётки,

– ток дуги,  А

– расстояние от столба дуги до ближнего края пластин, см

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