Динамика механизма.

Расчёт характеристик и параметров производится для процесса отключения контактора.

При размыкании цепи тока, протекающего в катушке электромагнита, магнитный поток исчезает не мгновенно. Якорь начинает двигаться в тот момент, когда сила, развиваемая электромагнитом, становиться меньше суммы сил при (рисунок 10). Вследствие небольшой величины силы и незначительного времени действия остаточного магнитного потока, а также в связи с трудностями этого расчёта в рассматриваемом примере сила, создаваемая остаточным потоком, не учитывается. Это приводит к несколько завышенному значению скорости отключения и несколько заниженному времени отключения.

Движущими силами при отключении является сумма сил , выраженных характеристикой 4 (рисунок 10). В качестве уравнения движения можно использовать уравнение кинетической энергии: , возникающей при повороте подвижной части контактора. Второй член левой части уравнения равен нулю вследствие того, что начальная угловая скорость при :

здесь - кинетическая энергия, накопленная подвижной частью контактора при её движении от до , , - угловая скорость при угле , - момент суммы сил, приведённых к оси сердечника электромагнита, , - площадь, образованная характеристикой сил на участке при повороте от до и соответствующими ординатами, .

Кинетическая энергия. По характеристике суммы движущих сил (рисунок 10) строится кривая нарастания кинетической энергии (рисунок 11). Рассчитывается величина её приращения на поворота и это приращение прибавляется к сумме предыдущих приращений. Площадь (рисунок 10) разделяется на 15 площадок, основания которых равны .

Величина воздушного зазора электромагнита, соответствующая поворота якоря, равна:

Кинетическая энергия и суммарная энергия:

1. от до :

2. от до :

3. от до :

4. от до :

5. от до :

6. от до :

7. от до :

8. от до :

9. от до :

10. от до :

11. от до :

12. от до :

13. от до :

14. от до :

15. от до :

Таблица 1.

К расчёту динамики механизма

Угол , град.	Кинетическая энергия	Угловая скорость и её обратная величина	Время движения
На	Нарастающий итог			За	Нарастающий итог
	18,4	18,4	5,2	0,19	3,4	3,4
	16,5	34,9	7,2	0,14	2,4	5,8
	14,3	49,2	8,6	0,12	2,03	7,8
	12,1	61,3	9,6	0,104	1,8	9,6
		64,3	9,8	0,102	1,8	11,4
	2,8	67,1		0,1	1,75	13,2
	2,7	69,8	10,2	0,098	1,7	14,9
	2,6	72,4	10,4	0,096	1,68	16,6
	2,5	74,9	10,6	0,094	1,65	18,3
	2,3	77,2	10,7	0,093	1,6	19,9
	2,2	79,4	10,9	0,092	1,6	21,5
	2,1	81,5		0,09	1,59	23,1
		83,5	11,2	0,089	1,56	24,7
	1,8	85,3	11,3	0,088	1,5	26,2
	1,7		11,4	0,088	1,5	27,7

Угловая скорость . Из выражения средняя угловая скорость

1. от до при :

2. от до при :

3. от до при :

4. от до при :

5. от до при :

6. от до при :

7. от до при :

8. от до при :

9. от до при :

10. от до при :

11. от до при :

12. от до при :

13. от до при :

14. от до при :

15. от до при :

Линейная скорость коммутирующего контакта. Для расчёта дугогашения средняя скорость подвижного контакта на плече в месте его отрыва от неподвижного, т.е. там, где образуется дуга (между и ) (скорость завышена, на это могут влиять такие факторы как масса пружины, параметры пружины и т.д.).

Угловое ускорение. Из формулы (4-1) следует:

Вследствие того, что и - постоянные величины, зависимость углового ускорения от угла выражается графиком 4 (рисунок 10) в другом соответствующем масштабе.

Время движения. Оно определяется из выражения для угловой скорости:

где - площадь, образованная кривой и соответствующими ординатами. Эта кривая строится по кривой (рис 13.)

Время движения:

1. от до при :

2. от до при :

3. от до при :

4. от до при :

5. от до при :

6. от до при :

7. от до при :

8. от до при :

9. от до при :

10. от до при :

11. от до при :

12. от до при :

13. от до при :

14. от до при :

15. от до при :

Полное время отпадания складывается из двух слагаемых: . Здесь - время трогания, необходимое для спадания магнитного потока, когда электромагнитная сила становится меньше отключающей силы . В рассматриваемом контакторе оно будет . При этом .

Погашение кинетической энергии. Образовавшаяся кинетическая энергия в момент окончания движения вызывает удар подвижной части о упорную планку из гетинакса, которая поглощает часть энергии. Остальная часть воспринимается магнитопроводом и другими деталями контактора и вызывает его сотрясение.

Дата добавления: 2015-07-11