Трехполюсный контактор
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
Курсовой проект
по диiиплине Электромеханические аппараты автоматики и управления
Тема: Трехполюсный контактор
Введение
Электрический аппарат (ЭА) - это электротехническое устройство, которое используется для включения, отключения электрических цепей контроля, измерения, защиты и управления установок, предназначенных для передачи, преобразования, распределения и потребления энергии.
Электрические аппараты управления - это аппараты, осуществляющие управление режимами работы электрооборудования промышленных предприятий, а также управление режимами работы распределительных сетей низкого напряжения. К аппаратам управления относятся контакторы, электромагнитные пускатели, плавкие предохранители, автоматические воздушные выключатели (автоматы).
Задачей данного курсового проекта является проектирование трехполюсного контактора. Контактор - это двухпозиционный контактный коммутационный аппарат, предназначенный для частых включений и отключений нагрузок электрических цепей, работающих в номинальных рабочих режимах.
В зависимости от приводного устройства, обеспечивающего замыкание и размыкание контактов контактора, различают электромагнитные, пневматические, гидравлические контакторы. Наиболее широкое распространение получили электромагнитные контакторы.
Любой электромагнитный контактор состоит из токоведущего контура с главными контактами контактора, системы вспомогательных контактов, дугогасительной системы, приводного электромагнита с передаточным механизмом.
По роду тока, коммутируемого главными контактами, различают контакторы постоянного, постоянного и переменного токов, переменного тока.
Контакторы переменного тока применяются для управления асинхронными двигателями, для выведения пусковых реостатов, включения трехфазных трансформаторов, нагревательных устройств и многих других электротехнических устройств и установок.
В зависимости от нормального положения главных контактов различают контакторы с замыкающими, размыкающими и смешанными контактами. Нормальным iитается коммутационное положение контактов, когда включающая катушка (обмотка) контактора не возбуждена и освобождены все имеющиеся механические защелки. Конструктивно главные контакты выполняются рычажными или мостиковыми.
В зависимости от области применения выделяют следующие категории применения:
АС-1 - коммутация цепи электропечей сопротивления, индуктивных или слабоиндуктивных нагрузок;
АС-2 - пуск и отключение электродвигателей с фазным ротором, торможение противовключением;
АС-3 - прямой пуск электродвигателей с короткозамкнутым ротором, отключение вращающихся двигателей;
АС-4 - пуск электродвигателей с короткозамкнутым ротором и отключение заторможенных и медленно вращающихся двигателей, их торможение противовключением.
Было предложено спроектировать контактор для категории применения АС-3.
1. Выбор компоновочных решений конструкции
Рис. 1
- Контактный мостик.
- Контактная накладка.
- Токоведущая шина.
- Дугогасительная решетка.
- Траверса.
- Якорь.
- Приводной электромагнит.
- Возвратная пружина.
2. Раiет элементов токоведущего контура
.1 Проектирование токоведущих частей конструкции
Задача проектирования токоведущих частей ЭА включает в себя проведение теплового раiета в различных режимах работы. Часто имеет место так называемая обратная тепловая задача: зная допустимую температуру нагрева, нагрузку и способ охлаждения, необходимо определить величину требуемой охлаждающей поверхности, т.е. геометрические размеры токоведущих деталей. Эти размеры находят на основе формулы Ньютона-Рихмана:
контактный соединение коммутирующий токоведущий
(2.1)
где - номинальный ток длительного режима, А;- сопротивление токоведущих частей, Ом;
КТ - коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2С)Б - боковая поверхность токоведущих частей, м2;
qДОП - допустимая температура нагрева, С;
q0 - температура окружающей среды, нагрева, С;
Материал токоведущего контура выбираем - медь твердотянутую марки М1ТВ ГОСТ 859-66. Подставим в выражение 2.1 выражения для сопротивления и площадей, получаем:
(2.2)
где а - толщина проводника, м;- ширина проводника, м;
r0 - удельное сопротивление меди, Омм;
? - температурный коэффициент сопротивления, 1/С;
Параметры материала токоведущего контура /1/:
удельное сопротивление меди - ;
температурный коэффициент сопротивления - ;
коэффициент теплоотдачи для горизонтальных шин находится в пределах
КТ = (6...9)10 - 4 (Вт/см2 С). Примем КТ = 910 - 4 (Вт/см2С);
температура окружающей среды - 40С.
Для выбора размеров прямоугольного сечения детали принято задаваться соотношением: b=(3..6)a. Принимаем b=6a.
Подставив все известные значения в 2.2 получим:
Отсюда: . Тогда .
Температура нагрева токоведущих частей в номинальном режиме определяется по формуле:
(2.3)
где S и P - соответственно площадь и периметр поперечника токоведущего контура;
Периметр поперечника токоведущего контура
;
Площадь поперечника токоведущего контура
.
По формуле (2.3) находим температуру нагрева токоведущих частей в номинал