Проектирование электромеханических устройств (стр. 18 из 21)
В области магнитного насыщения сердечника величину напряжённости Нб необходимо рассчитать, по крайней мере, для двух-трёх значений тока отключения, принимая для всё больших значений отключаемого тока большие значения коэффициента Кб. Для рационального проектирования электромагнитной системы насыщение сердечника должно наступать при токах отключения: Iотк =(2,5 ÷3,5)
Iн 
Рисунок 1.45 – Определение
и 
8 Если при расчётах электромагнитной системы необходимо учитывать две составляющие магнитного поля Нб и Нс в зоне размыкания контактов, то для каждого отключаемого тока, кроме зависимости
выполняется расчёт зависимости 
. 
Рисунок 1.46 – Зависимость
6 Определяется скорость движения электрической дуги
для всех принятых токов отключения в зависимости от соотношения выбранной ширины щели 
и диаметра дуги . Расчёт выполняется по формулам:а) если
б) если
где:
– средний ток в дуге, А 
– напряжённость поля в зоне размыкания контактов, которая определяется по графическим зависимостям, полученным в результате расчёта: 
Расчёт диаметра дуги производится по формуле:
где
– скорость движения дуги, см/с, вычисленная по формуле а) или б)Очевидно целесообразно в начале расчёт
производить по формуле: а) до тех пор, пока будет выполняться условие , а затем по формуле б).Следует также полагать, что для каждого отключаемого тока, который изменяется от Iотк до 0, скорость перемещения дуги является средней величиной и принимается как постоянная величина.
7 Выполняется построение ВАХ для всех отключаемых токов, по которым определяется критическая длина дуги
, нагрузочные характеристики строим по Uрасч и Iотк. ВАХ рассчитывают по формулам:а) для ширины щели
б) для
где:
– длина дуги, которая принимается произвольно, см; – ширина щели, см; 
– текущее значение тока в дуге, при изменении отключаемого тока от Iотк до 0. – скорость перемещения дуги, см/сЕсли в расчётах
получается чрезмерно больше, 
, то целесообразно увеличить градиент падения напряжения на дуге. Более высокий градиент можно получить при уменьшении ширины щели . Приняв новое расчёты повторяются, начиная с п. 6.8 Определяем время горения дуги
и строится зависимость: tг = f (Iотк)
Рисунок 1.47 – ВСХ дуги
9 Определяются перенапряжения для каждого отключаемого тока и проверяется выполнимость условия:
– максимальное значение напряжения при отключении10 Определяется стрела вылета дуги
для всех отключаемых токов и корректируются размеры камеры.11 Производится расчёт температуры нагрева камеры. Этот пункт, прежде всего, относится к проектированию аппаратов для повторно-кратковременного режима.
– температура окружающей среды, +40 0С;Z – число включений-отключений в час;
Кт – коэффициент теплоотдачи со стенок камеры, его можно принять
; 
– площадь боковой поверхности в узкой части камеры, там где дуга непосредственно контактирует со стенками камеры;
– энергия, выделяющаяся в дуге при одном цикле гашения дуги, ДжЭнергия
определяется по формуле: 
где
– индуктивность отключаемой цепи: 
– электромагнитная постоянная, определяется по таблице.Расчёт
и 
выполняется для всех отключаемых токов. Одновременно проверяется выполнимость условия: 
– максимально допустимая температура нагрева материала камеры.Если указанное условие не выполняется, то необходимо производить повторный расчёт дугогасительного устройства.
12 Производится мотивированная оценка параметров спроектированного дугогасительного устройства, при этом должна учитываться выполнимость следующих условий:
17 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ СПЕЦИАЛЬНОГО ДУГОГАСИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ ГАШЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ДУГИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Если на основании предыдущих расчётов (двухкратного разрыва) установлено, что двухкратный разрыв для гашения электрической дуги переменного тока не эффективен, то приступают к расчёту специального дугогасительного устройства. Выбор вида ДУ производится с учётом заданной категории применения аппарата и числа включений-отключений в час.
ДУ целесообразно применять в коммутационных аппаратах, рассчитываемых на лёгкий режим работы (до 600 вкл. - откл. в час).