Термическая стойкость контактов.

Она характеризуется током термической стойкости (It) – это наибольшее значение тока, который выдерживает контакт в течение времени t без недопустимого сваривания. Для сильноточных контактов наибольшее сваривание, которое легко снимается отключающими силами аппарата.

12.Электромагниты с внешним притягивающимся якорем и с втягивающимся якорем. Электромагнитная статическая тяговая характеристика электромагнитов и способы её регулирования.

1. Электромагниты с втягивающимся якорем (рис 4.4). В зависимости от формы магнито провода они подразделяются

а) с U образным магнито- проводом рис 4.4а

здесь Fэм создаётся только рабочим потоком.

Поэтому: 1) Fэм создаётся рабочим Ф_δ. 2) Fэм при срабатывании нарастает по гиперболе, однако экспериментальные исследования показали, что с ↓δ эл магнитная хар-ка всё более отклоняется от закона гиперболы в сторону ↓ Fэм. Это объясняется тем, что с ↓δ магнитная система насыщается в результате .

Регулирование эл магнитные силы путём изменения диаметра полюсного наконечника при δ=δн

при δ=δк практически не изменяется не зависит он наличия полюсного наконечника.

б) С Ш образной магнитной системой рис 4.4б

В процессе срабатывания происходит перераспределение потоков.

В - создаётся Fэм. доп, когда ↑ весь поток как и в U образной системе. Мэм будет ещё более ↑ из- за↑ плеча силы.

в) Электромагниты с подковообразной магн системой и двумя катушками. рис 4.4в

Достоинства- даёт поток Фрабочий через два зазора, а значит нет паразитного зазора. Недостатки IWср- повышенное, поэтому меньшая чувствительность.

г) Электромагниты с цилиндрической магн системой не имеют паразитных зазоров поэтому развивают большие усилия при ↓δ. Нашли применение в качестве ударных магнитов и Эл магнитных муфтах.

д) >> при конечном δ. Данные магниты за счёт имеют повышенную чувствительность.

e) Клапанные электромагниты благодаря простоте и технологичности, удобству регулирования Fэм=f(δ) повышенной чувствительности, быстродействию нашли широкое применение в реле и др устройствах.

2. Электромагниты с втягивающимся якорем. в них кроме Фраб, имеется Фs1 с якоря Фs2 замыкаются на станине. рис 4.5

Фs1 существенно ↑Fэм при повышенных δ до 30%, при ↓δ >> ₁ добавка Fэм от Фs1 становится =0.

Основной способ регулирования крутизны характеристики путём изменения угла конусности полюсов α Fэм.н ↑ из-за ∟α↓ значит ↑S полюса в 1/sinα раз. А значит проводимость Gδ↑ в 1/sinα² раз. Сопротивление стали постоянно значит Fэм.к= const.

Втягивающие эл магниты применяются в качестве силовых.

Статическая тяговая характеристика электромагнитов и её согласование с характеристикой сил сопротивления

Fэм=f(δ) рассчитывается из условия постоянства тока катушки. Называется статической электромагнитной тяговой характеристикой, расчет её ведётся по энергетической формуле. А при конечном положении якоря – по формуле Максвелла. Знание Fэм=f(δ) необходимо для оценки надежности работы эл. магнита. Эл. магниты надёжно срабатывают, если Fэм=f(δ) рассчитывается при min возможном U. U=0.85U_ном и горячем состоянии обмотки R=Rгор идёт выше противодействующей характеристики Fпр=φ(δ). Даже касание этих характеристик недопустимо, т.к Fэм=f(δ) нарастает по статической, а не динамической характеристике. Слишком увеличивать её нельзя так как ↑ удар, ↑ износ магнитной системы, ↑ масса и габариты.

Она будет согласована, если δ=δкр, Fэм.кр=Кз*Fпр.кр.

Под δкр понимается такой δ при котором электро магнитная система характеристика которой наиболее близко подходит противодействующей характеристике.

Кз=1,2…1,5 для маломощных, Кз=1,5…3 для реле.

Взаимное расположение характеристик Мэм и Мпр определяет один из важнейших параметров электромагнитов

коэффициент возврата.

, , , - напряжения и токи при возврате и срабатывании.

Это такие значения U и I катушки при которых Эл магнит ещё срабатывает, характеристика проходит выше противодействующей (кривая 2).

, - напряжение и ток возврата- это наибольшее U и I катушки, при котором электромагнит возвращается в исходное положение.

Квозв- определяет ширину петли релейной характеристики электро магнита.. Можно показать, что при δ=δкр и I=Iкр то, Fэм.к=К*Iср². а при δ=δк и I=Iв, то Fэм.к=К*Iв²

К- коэффициент зависящий от геометрии магнита.

- превышение эл. магнитной характеристики при Iср над противодействующей при притянутом конечном положении якоря <1. Для ↑Кв необходимо ↓ это достигается 1)выполнение эл магнита с более пологой хар-кой. 2) ↑ конечного зазора δк с помощью неферромагнитных прокладок или штифтов. 3) Fпр.к начального положения возвратной пружины.

13. Изменение t_ср и t_в эл. магнитов постоянного тока (ЭМП).

В большинстве случаев значительную часть t_ср и t_в составляет t_тр поэтому при изменении внешних параметров эффективно воздействовать на t_тр.

1. Влияние акт. сопротивления резистора включённого последовательно с катушкой эл. магнита.

Анализ влияния сопротивления R можно провести аналитически и графически. Сущность графического анализа – построение новой кривой i=f(t) в процессе трогания относительно исходной. Новая экспонента тока строится с учётом 3-х основных параметров:

Построение новой экспоненты относительно исходной при уменьшении активного сопротивления цепи катушки эл. магнита на рис. 4.11а.

; ; ; но .

2. Влияние напряжения на временные параметры.

Недостаток – может сгореть катушка в длительном режиме, поэтому используют добавочное сопротивление

При этом t_тр уменьшается но незначительно, + потери мощности в R_ДОБ, поэтому R_ДОБ шунтируется замкнутыми контактами. Повышенное напряжение только при срабатывании рис. 4.12а или конденсатор ставится.

Графический анализ при увеличении напряжения и включении добавочного сопротивления на рис. 4.11б.

3. Влияние дросселя включённого в цепь катушки. рис 4.10 б

а) графически

б) аналитически

Недостаток – повышенная индуктивность цепи, что приводит к увеличению перенапряжений и подгоранию контактов управления при отключении.

4. Влияние к.з. – обмотки на временные параметры, построение Ф=f(t).

Для создания эл. магнитов замедленного действия к.з. обмотка (может иметь один виток). При включении питающей обмотки и нарастания создаваемого ею магнитного потока в к.з. обмотке наводится ЭДС, которая вызывает ток такого направления, при котором магнитный поток к.з. обмотки направлен встречно потоку питающей обмотки. Результирующий поток где – установившийся поток;

– постоянные времени обмоток. При и замедление при срабатывании получается небольшим.

При отключении эл. магнита:

Спадание Ф определяется процессом затухания этого тока. При спадании тока в к.з. обмотке наводится ЭДС и вызывает ток, направленный так что Ф, созд. W₂ препятствует уменьшению Ф в системе. Замедленное спадание тока создаёт выдержки времени при возврате.(рис 4.9)

К.З. – обмотка применяется для снижения быстродействия реле. Обмотка замедляет изменение магнитного потока обмотки управления. Замедление объясняется законом Ленца.

– более эффективно.

5. Влияние затяжки возвратной пружины.

При увеличении сжатия возвратной пружины увеличивается электромагнитное усилие, необходимое для трогания якоря и определяемое потоком в магнитной цепи. При большом сжатии пружины ток трогания возрастает .

При увеличении сжатия возвратной пружины увеличивается электромагнитное усилие, при котором происходит отрыв якоря, увеличивается поток отпускания

Срабатывание Возврат

6. Влияние диода шунтирующего обмотку эл.магнита.

Позволяет использовать реле без к.з. витка. Увеличивает . Принцип действия основан на использовании энергии, запасённой в магнитном поле катушки реле. Через VD протекает ток, определённый активным сопротивлением обмотки и VD и индуктивностью обмотки.

7. Влияние цепочки R – C.

за счёт энергии запасённой в электрическом поле конденсатора

6. Влияние воздушного зазора.

При ненасыщенной магнитной системе:

с ; при притянутом положении якоря магнитная цепь насыщена, воздушный зазор мал, это сказывается на установившемся потоке. Увеличивать немагнитный зазор между якорем и сердечником в притянутом положении якоря можно с помощью прокладок или штифтов из немагнитного материала. Это снижает .

;

Дата добавления: 2015-07-11