Трехполюсный контактор
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
?ном режиме:
Условие выполняется.
Проведя тепловой раiёт применительно к продолжительному режиму, необходимо оценить термическую стойкость аппарата, т. е. его способность выдерживать нагрев токоведущих частей без их термического разрушения протекающим по ним током короткого замыкания (КЗ) в течение времени, называемого временем термической стойкости. Обычно время термической стойкости принимается равным 1, 3, 5 и 10 с. Ток КЗ, который в течение этого времени нагревает аппарат до допустимой в режиме КЗ температуры, называется током термической стойкости.
Иногда термическую стойкость аппарата характеризуют параметром , называемым тепловым импульсом. Его можно расiитать по формуле:
Где ? - плотность материала;
С - удельная теплоемкость;
?Н - температура нагрева проводника до момента КЗ, С;
?КЗ - температура нагрева в режиме КЗ, С;
Для неизолированных частей из меди ?КЗ=300С. Согласно табличным данным /1/, , .
Ату==3,35104 А2с;
Определим ток термической Iту=. Время tту примем равным 1, 3, 5 и 10 с.
Для tту=1 с: Iту=183,032 А.
Для tту=3 с: Iту=105,674 А.
Для tту=5 с: Iту=81,854 А.
Для tту=10 с: Iту=57,88 А. [
.2 Проектирование контактных соединений
В качестве контактных соединений в данном аппарате будем использовать разборное болтовое соединение плоских контактных шин.
Рис. 2
Длину перекрытия концов плоских шин соединяемых токоведущих деталей достаточно брать равной ширине шины или ширине контактной плоскости детали, если на них можно разместить необходимое число болтов или винтов.
Площадь контактируемой поверхности определяется по формуле:
(2.5)
где - площадь контактирования;- длина перекрытия шин в месте соединения;
- кажущаяся плотность тока. А/мм2
Для медных токоведущих шин при токе до 200 А кажущаяся плотность тока:
;
Получаем:
.
Тогда длину перекрытия шин в месте соединения ( l ) можно найти Число болтов выбираем исходя из удельных контактных нажатий между поверхностями. Примем , получим значение силы контактного нажатия по формуле:
.(2.6)
Исходя из раiетных сил развиваемых болтами, выберем 1 болт М12 изготавливаемые из стали Ст.3, по 300А на каждый болт /1 Приложение 4/.
Определим температуру нагрева контактного соединения:
,(2.7)
где Sн - полная наружная поверхность контактного соединения (площадь контактирования);
- коэффициент теплоотдачи;
- общее сопротивление контактного соединения.
Общее сопротивление контактного соединения состоит из переходного сопротивления контакта и омического сопротивления частей . = + .
Значение переходного сопротивления контакта определяется по формуле:
,(2.8)
где? - коэффициент, зависящий от материала и состояния поверхностей НОм. Для меди ? = 2,410-3 НОм; /1 Приложение 5/.- число болтов;- коэффициент зависящий от геометрии контакта.
В нашем случае m1=1, m2=1.
Подставив все коэффициенты в 2.8 получим:;
Сопротивление отличается от сопротивления прямого участка контактирования за iет искривления линий тока в месте контактирования. Это приводит к изменению сопротивления, что учитывается поправочным коэффициентом KC:находим из зависимости /1 Рис.4/ KC = 0.55
;(2.9)
;
Найдем Sн:н=2(ab+2la+lb)=2,227 см2(2.10)
Определим температуру по формуле 2.7:
.
Таким образом, мы получили все необходимые параметры токоведущих контуров.
3. Раiет контактных систем
.1 Раiет главных контактов
Определим параметры контактных конструкций. Переходное сопротивление Rк замкнутых контактов не должно превосходить значения, при котором температура ?к контактных деталей на границе зоны стягивания линий тока не превышает допустимой. Rк определим из соотношения:
?к - ?0 = ?к= ? ?кдоп, где
?кдоп=105 С - допустимое превышение температуры контактов;
?=3,9 - удельная теплопроводность меди. [4]
Максимальную температуру нагрева контактной точки для контактов с накладками из меди примем равной ?к =55+ ?0
Решая уравнение относительно Rк, находим Rк=2,0810-3 Ом.
По формуле Rк=. определяем силу нажатия в контактах, которая обеспечивает найденное значение Rк. Для плоскостного контакта значение коэффициента m равно единице. Тогда: Fк===0,96 Н.
Удельное давление в контакте:к===0,038 Н/А.
Возьмём удельное давление в контакте более высоким. Это приведёт лишь к снижению переходного сопротивления контактов и уменьшению температуры нагрева контактной точки. Возьмём fк =0.1 Н/А, тогда
= fктАв =2,5 Н.
Для найденного значения уточним переходное сопротивление: Rк=810-4 Ом. [4]
Падение напряжения в контакте:к=IнRк=25810-4=20 мВ.
Должно выполнятся условие Uк? Uкдоп=0,5Uкр, где Uкр - напряжение рекристаллизации металла. Для КМК-А10 примем Uкр=90 мВ. Uкдоп=0,590=45 мВ, т.е. условие Uк? Uкдоп выполняется. [4]
Ориентировочно определим начальный ток сваривания контактов по формуле Г.В. Буткевича Iнсв=Ксв. По приложению 9 [1] определяем значение коэффициента Ксв=1600 А/кг0,5. Начальный ток сваривания контактов:нсв=1600=807,71 А.
Условие выполняется
Вычислим электродинамическую сила отталкивания контактов:
гдеI - ток, протекающий через контакты;- поперечное сечение контактного мостика, м2;- величина контактной площадки, определяемая силой нажатия, м2.
Величина q определяется согласно формуле:
Где ?СМ - у