Проектирование аналога контактора КПВ605-У3
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
Проектирование контактора постоянного тока
Введение
Развитие современной техники невозможно без широкого использования электрических и электронных аппаратов - устройств управления потоками энергии и информации, осуществляющих включение и отключение электрических цепей объектов, принимающих участие в получении, преобразовании, передаче, распределении и потреблении электроэнергии.
Контактор - коммутационный аппарата с неручным управлением, способный включать, проводить и отключать токи в нормальных условиях цепи, в том числе и при рабочих перегрузках. Наибольшее распространение получили контакторы, в которых замыкание и размыкание контактов осуществляется под воздействием электромагнитного привода. Высокая эффективность таких аппаратов и несложная конструкция предопределила их широкое распространение, а, следовательно, необходимость в их массовом производстве.
Основой данного курсового проекта стало учебное пособие И.С. Таева Расчет электромагнитных коммутационных реле и контакторов.
Целью курсового проекта являлась разработка контактора постоянного тока на заданные номинальные параметры, определение возможности проектирования электрических аппаратов на основе данных расчетных моделей при сравнении полученных расчетных значений с параметрами прототипа.
Алгоритм проектирования
Курсовой проект можно разделить 3 части:
1.Этап формирования технического задания;
2.Этап предварительного проектирования;
.Этап эскизного проектирования.
Первая часть состоит из следующих этапов:
1.Получение исходных данных, то есть основных технических параметров будущего изделия, такие как: вид и значение тока, напряжение, категория применения и т.д.
2.Поиск прототипа или аналога. Этот пункт заключается в нахождении ранее спроектированного и запущенного в производство изделия. Если не удаётся найти изделие, подходящее по всем параметрам к проектируемому, тогда за аналог принимается изделие с параметрами наиболее близкими к заданным.
.Формирование таблицы исходных данных. После окончательного выбора аналога необходимо сформировать список основных технические параметры будущего изделия. В этот список должны войти помимо исходных данных все остальные параметры (например габаритные), которые могут быть применены в дальнейших расчётах проектирования изделия.
Вторая часть проектирования заключается в предварительном расчёте параметров изделия (контактора). Этот расчёт делится на следующие этапы:
1.Расчёт токоведущей части;
Результатами расчёта являются получения геометрических параметров контактов (a и b) и определение величины допустимого тока КЗ для 3 значений времени протекания. Далее определяются такие параметры, как: сила контактного нажатия, провал и раствор контактов.
2.Расчёт параметров магнитопровода и катушки; Расчёт пружин (контактной, возвратной) и построение механических характеристик (на основании пособия А.В. Савельева).
.Расчёт дугогасительного устройства. Результатом расчёта является определение размеров данного устройства. В рамках этого расчёта произведены расчеты открытой дуги и дуги в щелевой камере.
4.Расчёт контактных соединений. Результатом расчёта являются параметры контактных соединений токоведущих частей аппарата
Третий этап проектирования состоит из следующих этапов:
1.Оптимизация; Этот этап заключается в определении оптимального (минимального) значения целевой функции F=?1W/Wном+ ?1V/Vном в зависимости оти Lк.
2.Выполнение эскиза оптимального варианта дугогасительной камеры.
Исходные данные на проектирование
Номинальный ток,;
Номинальное напряжение, ;
Род тока: постоянный;
Категория применения: DC4;
Частота коммутации: 1200 циклов/час;
Коммутационная износостойкость не менее 0,45 млн.;
Согласно исходным данным из базы сайта ielectro.ru выбираем аналог проектируемого контактора. Им является контактор КПВ605-У3.
Рис. 1. Общий вид контактора КПВ605-У3
Табл. 1. Установочные размеры и масса контактора КПВ605-У3
H, ммH1, ммВ, ммВ1, ммL, ммL1, ммd, ммL2, ммМасса, кг5002251251601153002xM1244030
Расчет токоведущих частей контактора
Параметры поперечного сечения определяются формулой 1 [1]:
где и S - периметр сечения и его площадь; - удельное электрическое сопротивление проводника; Кт - коэффициент теплоотдачи с поверхности проводника (); Тдоп - допустимая температура нагрева по ГОСТ 8865; Токр - температура окружающей среды (35-40 С); - температурный коэффициент сопротивления, Кпэ и Кбл - коэффициенты поверхностного эффекта и эффекта близости (поскольку необходимо спроектировать контактор на постоянный ток, то принимаем Кпэ=1 и Кбл=1).
Расчет размеров контактной пластины выполним в программе Контур, интерфейс которой представлен на рис. 2. Введя в программе основные параметры проводников, получаем ширины и длину пластины.
а=27 мм;
b=14 мм.
Зная толщину и длину пластины, можно найти ее периметр и площадь сечения.
Рис. 2. Расчет размеров контактной пластины в программе Контур
Максимальная температура электрического аппарата при повторно-кратковременном режиме нагрева меньше, чем при продолжит?/p>