Данни по задание:

Главна контактна система:

-

Номинално напрежение : 

=

Uн 220V

-

Номинален ток : 

=

Iн 25A

-

Категория на приложение : DC2

-

Механическа износоустойчивост - 

.

1 10

6 комутационни цикъла

-

Електрическа износоустойчивост - 

.

1 10

5 комутационни цикъла

-

Режим на работа – повторно кратковременен, 

= %

ПВ 25

-

Комутационна честота : 1200 комутационни цикъла / час

Помощна   контактна   система:   един   нормално   отворен   контакт,   един 
нормално затворен контакт.

-

Номинално напрежение : 

=

Uн 60V

-

Номинален ток : 

=

Iн 1A

-

Командно напрежение : 

=

Uбобина 24V

-

Степен на защита : IP00

Конструктивна особеност въртеливо движение на подвижните части

Да се изчислят всички параметри на електрическата, механическата и 

електромагнитната част на електромагнитния контактор за постоянен ток. 
Да   се   начертаят   необходимите   чертежи   и   характеристики,   свързани   с 
контактора и детайлите му.

Идеен конструктивен вариант на контактора /фиг.П.15.1/

Кинематична схема на контактора /фиг. П.15.2/

1.

Избор на клеми:

Конструктивен вид на клемите:

Едната   клема   е   плоска   със   сводеста   шайба   (табл.4.2.4.)   със   следните 

размери:

За 

=

Iн 25A

-

Сечение на свързващите проводници : 

,    

2 5 до 6mm2

-

Широчина на клемното тяло : 

=

b 12mm

-

Височина на нарязаната част от клемното тяло :

  =

h 3mm

-

Резба на клемният винт 

М5

-

Втората клема е шпилкова 

М5(табл. 4.2.2.)

2.

Тоководещи съединения:

Сечението на твърдите тоководещи шини е равно на сечението на клемата, т.е. 
12x3mm2. Токовата плътност е :

=

=

= , .

j IнS 2536 0 7 10

/

6A m2

3.

Главна контактна система:

Тя е с еднократно прекъсване на веригата в единия полюс. Материалът е мед : 

=

τТ 1083oC , 

=

τразм 190oC

=

b 12mm, 

=

h 3mm

Идеен вариант на главната електрическа верига /фиг.П.15.3./

Главна контактна система /фиг.П.15.4./

Привидните размери на допиращата площ са 12x3mm2.
Избираме провал 

=

fнач 4mm, 

=

fmin 1mm

Крайната контактна сила при износени контактни тела е:

=

. . = . , . =

Fkk C1 fk Iн 1 0 2 25 5N ,

C1 – коефициент, който зависи от броя на прекъсванията за един полюс

=

C1 1 –при едно прекъсване
fk- специфична контактна сила /табл.4.4.5./

= ,

/

fk 0 2N A

=( , - , ).

Fkн 0 6 0 9 Fkk ,

Избираме 

= ,

Fkн 0 9, следователно : 

= , . = ,

Fkн 0 9 5 4 5N

От /фиг.П.15.2./ за силата

F'kk 

на контактната пружина се получава :

=

.

= .

=

F'kk 6030 Fkk 2 Fkk 10N

4.

Контактна пружина:

Силата на контактната пружина /фиг.П.15.2./

Контактна пружина /фиг.П.15.5./

Характеристика на контактната пружина /фиг.П.15.6./

На параметрите fнач и fmin в главната контактна система съответстват f'нач

и f'min за контактната пружина:

= , .

= , . =

f'нач 0 5 fнач 0 5 4 2mm

= , .

= , . = ,

f'min 0 5 fmin 0 5 1 0 5mm

Диаметъра на пружината се приема от /стр.33/

= , -

= , . =

D 1 2 2Iн 1 2 25 6mm

Модул на ъглова деформация :

= .

/

G 80 109N m

Напрежение на срязване при огъване: 

=

-

.

τдоп 700 900 109

/

N m2

=

.

τраб 500 109

/

 < 

N m2

τдоп

Твърдостта на пружината /фиг.4.4.5./

=( .

- .

.

= . - . , , = , =

/

i 2 Fkk 2 Fkн 1f'min 2 5 2 4 50 5 10 5 2N mm

=

+ .

= . , . . =

F'Kmax F'kн i f'нач 2 4 5 2 2 13N

=

.

= . , =

F'kн 6030 Fkн 2 4 5 9N

=

=

= ,

FKmax F'Kmax2 132 6 5N

Диаметър на пружинната тел: 

= .

.

.

=

.

.

,

.

= ,

d 38 F'Kmax Dπ τраб 38 13 63 14 500 0 735mm

Приемаме 

= ,

d 0 8mm /от стр.33/

Работни навивки: 

= , .

.

. = , . .

. . ≈

ωp 0 84 G8 D3 i 0 84 80 1038 63 2 10бр

Общия брой на навивките е :

=

+ =

ω ωp 2 12бр

Дължината на напълно свита пружина е :

= .

+ , . = , . + , . , = ,

lc d ωp 1 5 d 0 8 10 1 5 0 8 9 2mm

Стъпката на пружините е :

=

/

= ,

t D3 D2 2 5mm

Свиването е : 

=

∆l

=

= ,

FKnначi 92 4 5mm

Дължината на пружината в свободно състояние е :

= .

+ , . = , .

+ , . , = ,

L t ωp 1 5 d 2 5 10 1 5 0 8 26 2mm

Дължината на пружината при изключен апарат е :

= - = , - , = ,

lиа L ∆l 26 2 4 5 21 7mm

Дължината на пружината при включен апарат е :

=

-

= , - = ,

lва lиа f'нач 21 7 2 19 7mm

Необходимо е : 

>

lва l , в случая 19,7 > 9,2

5.

Износване на контактните тела /фиг.П.15.4/

= - .

. . .

+ .

= ,

m 10 9 Kнер N kв Iв2 kи Iи2 0 32g

=

.

= ,

, . - . = ,

∆h mρ Sпр 0 328 75 10 3 36 1 02mm

Необходимо е ∆

<

h 2h ,в случая 

, <

1 02 6 - изпълнява се.

За да се гарантира необходимата електрическа износоустойчивост е необходимо :

-

≥

fнач ∆h fmin

 , 

т.е. 

- , =

4 1 02 2

, >

98 1

Вижда се че има запас и с тази контактна система могат да се извършат повече от 

.

1 10

5 комутационни цикъла.

Преходното контактно съпротивление е :

=

= ,

= . -

Rk εFkkn 0 00151 2 10 4Ω

ε  –  коефициент, отразяващ влиянието на контактния материал и състоянието на 
контактуващите повърхности./табл.4.4.6./ 

Падът на напрежение в контактното съединение е :

= . 

∆Uk Iн

= . . - = . -

Rk 25 2 10 4 5 10 3V

Средна стойност на прегряване на контактните тела :

ϴ = . +

.

ϴϴ,ϴ

к 60 1 kk ∆Uk k

ϴ = . +

. ,

= , ϴ

к 60 1 175 0 00560 61 1

Температурата на контактното петно е :

= +

= + , + ,

.

.

. ,

.

- =

, ϴ

τкп τк ∆Uk28λρr 40 61 1 0 0052 18 380 1 875 10 8 101 5

<

τкп τразм, в случая 

, ϴ<

ϴ

101 5 190

Токът на термична и електродинамична устойчивост е : 

= = .

iy iв 4

= . =

Iн 4 25 100А

Площта на контактното петно е:

=

=

.

= -

Sкп Fkk1σсм 5500 106 10 8m2

σсм - напрежение на смачкване на контактния материал /табл.4.4.7./

В контактната система се появява електродинамичната сила Fед

= , . - .

= , . - .

.

. -

- = ,

Fед 0 5 10 7 iy2lnSnpSкп 0 5 10 7 1002 ln36 10 610 8 0 004N

Snp- привидна площ на контактното тяло

За да не се заварят контактните тела е необходимо :

F

≫

kk

Fед , в случая 

>> ,

5N

0 004N ,следователно условието е изпълнено.

6.

Дъгогасителна система: 

Избира се камера с тесен канал /фиг.П.15.7./