Проектирование электромеханических устройств (стр. 16 из 21)

Таблица 1.4 – Значение

для типичных случаев в соответствии с векторной диаграммой напряжения

Типичные случаи
Отключение трёхфазной цепи трехполюсный аппаратом	1,5
Тоже, но при глухом заземлении нейтрали, источника и приёмника	1
Отключение однофазной цепи двухполюсным аппаратом	0,865
Тоже, но однополюсным аппаратом	1,73

8 Определяется индуктивность отключаемой цепи:

где:

– начальный угол сдвига фаз между током и напряжением;

– угловая частота:

9 Определяется коэффициент

:

10 Определяется коэффициент

, характеризующий скорость роста восстанавливающейся прочности между контактными промежутками для медных контактов.

11 В случае использования контактов из серебра, металлокерамических контактов при определении

вводится поправочный коэффициент .

12 Определяется коэффициент

, характеризующий максимальную скорость восстановления напряжения при апериодическом процессе восстановления напряжения:

13 Определяется длина дуги

на один разрыв.

При токах до 80 А длина дуги на одном разрыве должна приниматься равной конечному раствору контактов

, если , то должна быть равна 1 см.

Для токов в диапазоне от 80 до 200 А

определяется по формуле:

Для токов более 200 А

определяется по формуле:

где:

– отключаемый ток в А, в соответствии с рекомендациями п.3;

– конечный раствор контактов, см

Время горения дуги на данном этапе расчёта принимается ориентировочно с учётом категории применения проектирования аппарата. Например,

;

;

14 Определяется начальная восстанавливающаяся прочность промежутка

от величины отключаемого тока, отнесённую к моменту перехода тока через 0.

Например, см. [1, стр.168, расчёт 4.23]

15 Определяется усреднённая величина

эквивалентная сопротивлению дуги , приходящаяся на один сантиметр длины дуги.

16 Определяется число разрывов

при апериодическом процессе восстановления напряжения:

В реальной конструкции аппарата число разрывов на полюс может быть равно лишь конечным значениям:

поэтому расчётные значения округляются до целого числа в большую сторону.

17 Проверяем условие возможности перехода колебательного процесса восстановления напряжения в апериодический по формуле:

Если условие выполняется, то в рассматриваемом случае наблюдается апериодический процесс восстановления напряжения и число разрывов на полюс аппарата может быть принято

.

18 Определяем каким бы было число разрывов при колебательном процессе восстановления напряжения:

Полученное расчётное значение

округляется до целого числа в большую сторону.

19 После указанных расчётов выполняют мотивированное заключение:

а) – если число разрывов

или > 1, но < 2 , то принимают мостиковые контакты. Если они не предусматривались ранее в токоведущем контуре, то соответственно в него вносятся коррективы.

б) – если число разрывов

или < 1, то целесообразно принимать рычажные контакты, но с оговоркой. Однако если требуется упрощённая кинематическая схема аппарата, предпочтение отдаётся мостиковым контактам.

в) – если число разрывов

или > 2, то приступают к расчёту специального дугогасительного устройства (дугогасительной решётки или щелевой камеры). К расчёту специального дугогасительного устройства приступают и в том случае, если > 30.

16.11 Гашение дуги постоянного тока в камере с продольной щелью в поперечном магнитном поле

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.