Меню

Короткозамкнутый виток в контакторе переменного тока

5.1.6. Короткозамкнутый виток

Если отрывное усилие электромагнита будет Ротр, то дважды за период в точкеА (рис. 5-5,в) якорь электромагнита будет отпадать, а в точкеВ — снова притягиваться, т. е. будет вибрировать с двойной частотой. Вибрация приводит к износу магнитной системы и сопровождается гудением.

Для устранения вибрации электромагниты переменного тока снабжаются ко-роткозамкнутыми витками (рис. 5-6, а) из проводниковых материалов (медь, латунь), охватывающими часть полюса электромагнита (70 — 80%).

Принцип работы витка заключается в следующем. Общий поток электромагнита Ф разветвляется на поток Ф1, который проходит по не охваченной витком части полюса, и на поток Ф2, который проходит через часть, охватываемую короткозамкнутым витком. При этом в витке индуцируется ЭДСеКЗ и возникает токiКЗ, сдвинутый по отношению кеКЗ, на уголи определяемый весьма незначительной индуктивностью витка. Для упрощения принимаем

= 0. ТокiКЗвозбуждает магнитный поток Фкз, который охватывает короткозамкнутый виток и вместе с частью основного потока образует поток Ф2,

Рис. 5-5. Кривые изменения силы притяжения электромагнита переменного тока без короткозамкнутого витка

проходящий через часть полюса, охваченную витком, и сдвинутый во времени по отношению к потоку Ф1на угол(рис. 5-6,б и в).

Сила притяжения электромагнита Р складывается из двух пульсирующих, но сдвинутых во времени силP1иР2 (рис. 5-6, г). Благодаря сдвигу их во времени общая силаР пульсирует много меньше и минимальное значение ее остается выше Ротр, чем и исключается вибрация якоря.

Каждая из сил P1 иР2 может быть представлена в виде двух составляющих:

Р1 = cos 2t; (5-31)

Р2 = cos 2(t-); (5-32)

Р = +. (5.33)

Р = +-постоянная составляющая;

-переменнаясоставляющая.

Амплитудное значение Р12т (рис 5-6,д) переменной составляющей

Р12т =. (5-34)

тогда полная сила

Р = +. (5-35)

Как видно из уравнения (5-35), пульсация зависит от угла сдвига , между потокамиФ1 и Ф2. Под пульсацией силы понимают отношение амплитудных значений переменной и постоянной составляющих:

=. (5-36)

Пульсация будет отсутствовать при Р12т = 0. Это возможно при одновременном выполнении двух условий: ‘

2=, т. е. угол сдвига между потоками Ф1и Ф2должен быть 90°.

Рис. 5-6. Принцип работы короткозамкнутого витка в электромагнитных системах переменного тока

В системах с короткозамкнутым витком достигнуть сдвига потоков на 90° практически невозможно. В осуществляемых системах = 50 . 80°. Минимальное значение пульсации получается при соблюдении первого условия.

5.1.7. Статические тяговые характеристики электромагнитов и механические характеристики аппаратов

Для удерживающих электромагнитов интерес представляет только сила Р, создаваемая электромагнитом при неизменном (притянутом) положении детали.

Для притягивающих электромагнитов нас интересует зависимость создаваемого электромагнитом усилия от рабочего зазора Р=f() или зависимость момента от угла раствора якоряМ =f(), так как для приведения в действие того или иного аппарата необходимо преодолеть его противодействующие силы, изменяющиеся по ходу якоря у разных аппаратов по-разному. Примеры тяговых характеристик некоторых электромагнитов приведены на рис. 5-7.

Читайте также:  Подсчет электроэнергии с трансформаторами тока

Под механической характеристикой аппарата понимают зависимость суммарной силы сопротивления, противодействующей перемещению подвижной системы, от хода якоря. Суммарная сила сопротивления складывается из противодействующих сил отключающих и контактных пружин, веса подвижной системы и сил трения в подшипниках и шарнирах между подвижными деталями. При этом противодействующие силы пружин и веса всегда направлены в одну сторону независимо от направления перемещения якоря, силы трения меняют свое направление в зависимости от направления движения якоря. Характеристики обычно строятся: для прямоходовых подвижных систем в осях «противодействующая сила Ротр.— рабочий зазор», для поворотных магнитных систем в осях «противодействующий момент Мотр– угол поворота», где Ротр

Рис. 5-7. Статические тяговые характеристики некоторых электромагнитных систем:

1 – 8 – формы систем и соответствующие им характеристики

.и Мотр– соответственно отрывные усилие и момент.

Ротр.= Рпруж.= G+ Ртр(5-37)

Мотр= Мпруж.= МG+Mтр; (5-38)

Ротр.= Рпруж.= G— Ртр(5-39)

Мотр= Мпруж.= МG-Mтр; (5-40)

где Рпруж— усилия, создаваемые отключающими и контактными пружинами;G вес подвижной системы, в зависимости от конструкции вес может противодействовать ( + ) или помогать ( —) включению; где Ротр силы трения.

Рис. 5-8. Механические характеристики контактора: а – при включении; б – при отключении

В общем случае механическая характеристика представляет собой ломаную линию (рис. 5-8). В качестве примера рассмотрим построение механической характеристики электромагнитного контактора при включении и отключении. В точке 1действуют вес подвижной системы (кривая1), сила отключающей пружины (кривая 2) и силы трения (кривая 3). При движении якоря Ротрвозрастает за счет дополнительного сжатия отключающей пружины. В точке2происходит соприкосновение контактов, при этомРотр возрастает сначала скачкообразно за счет начального нажатия (кривая4), а затем плавно за счет дополнительного сжатия контактных пружин. Кривая 5 представляет собой сумму кривых1—4 и является механической характеристикой рассматриваемого аппарата.

Тяговая характеристика Р (кривая6) представляет собой зависимость силы притяжения электромагнита от зазора (соответственно зависимость момента притяжения от угла поворота якоря). Движение якоря начнется, когда электромагнитная сила притяжения при=1станет больше противодействующей. Для обеспечения четкого и надежного включения аппарата тяговая характеристика должна лежать выше механической и соответствовать ей. В зависимости от конструкции и рода тока электромагнита могут быть получены различного рода статические тяговые характеристики, как это показано на рис. 5-7.

Расположение катушки в магнитной системе относительно рабочего зазора в значительной степени определяет поток рассеяния. Таким образом, при данной

МДС значение силы притяжения электромагнита также зависит от расположения катушки в магнитной системе. Большая сила притяжения получается, когда рабочий зазор расположен внутри катушки. При этом катушка должна быть смещена в сторону якоря.

Источник



Короткозамкнутый виток в контакторе переменного тока

100. назначение короткозамкнутого витка на сердечнике магнитопровода пускателя переменного тока.

Электромагнитная система контакторов переменного тока имеет короткозамкнутый виток на сердечнике для устранения гудения и вибрации.

Короткозамкнутый виток, который охватывает часть магнитопровода, служит для сдвига по фазе части потока.Это делается для того, чтобы в суммарном магнитном потоке не было нулевых значений(при переходе напряжения через 0), и соответсвенно не было вибрации.

Читайте также:  Сила тока через источник сразу после замыкания ключа в 2 раза больше

Этим витком магнитопровод реле разделяется на две части — наружную и внутреннюю. По каждой из этих частей проходит половина магнитного потока катушки φк/2 (если короткозамкнутый виток обхватывает половину сечения сердечника).В первую четверть периода φк/2 (рис. 12, б) возрастает и имеет положительное направление. Магнитный поток короткозамкнутого витка φкз препятствует увеличению потока φк/2 и направлен в противоположную сторону (имеет отрицательное значение).

Во вторую четверть периода магнитный поток φк/2 убывает и магнитный поток короткозамкнутого кольца φкз препятствует его убыванию (направлен в ту же сторону). Поток витка φкз отстает от потока катушки на четверть периода.

Вычертив синусоиду φкз и сложив её с синусоидой φк/2 , получим суммарную синусоиды магнитного потока в наружной части магнитопровода φн.

Во внутренней части магнитопровода создается магнитный поток только катушкой φк/2= φвн.

Сравнивая синусоиды φн с φвн, можно сделать вывод, что нулевые значения они имеют в разное время.

Когда φвн = 0 и сила притяжения якоря потоком внутренней части сердечника отсутствует, то φн≠0 (якорь удерживается магнитным потоком наружной части сердечника). Когда φн=0, то φвн≠ 0″ Якорь электромагнита не будет вибрировать (отскакивать, и притягиваться 100 раз в секунду, при частоте 50 Гц), а будет прочно удерживаться.

Источник

Назначение короткозамкнутого витка в электромагнитных аппаратах. Поясните.

Для устранения вибрации электромагни­ты переменного тока снабжаются короткозамкнутыми витками (рис.7, а) из проводниковых материалов (медь, латунь), охватывающими часть полюса электромагнита (70 — 80%).

Принцип работы витка заключается в следующем. Общий поток электро­магнита Ф разветвляется на поток Ф1, который проходит по не охваченной витком части полюса, и на поток Ф2, который проходит через часть, охва­тываемую короткозамкнутым витком. При этом в витке индуцируется ЭДС еК.З, и возникает ток iК.З., сдвинутый по отношению к еК.З. на угол

Рис.7. Принцип работы короткозамкнутого витка

в электромагнитных системах переменного тока.

и опре­деляемый весьма незначительной индуктивностью витка. Для упрощения принимаем = 0. Ток iК.З , возбуждает магнитный поток ФК.З., который охватывает короткозамкнутый виток и вместе с частью основного потока образует поток Ф2,проходящий через часть полюса, охваченную витком, и сдвинутый во вре­мени по отношению к потоку Ф1 на угол (рис.7, б и в).

Сила притяжения электромагнита Р складывается из двух пульсирующих, но сдвинутых во времени сил Р± и Р2 (рис.7, г). Благодаря сдвигу их во времени общая сила Р пульсирует много меньше и минимальное значение ее остается выше РОТР, чем и исключается вибрация якоря.

55. Назначение плавких предохранителей. Достоинства и недостатки. Приведите условно-графическое обозначение. Плавкий предохранитель — это коммутационный электрический элемент, предназначенный для отключения защищаемой цепи путем расплавления защитного элемента. Изготовляют плавкие элементы из свинца, сплавов свинца с оловом, цинка, меди. Предназначены для защиты электрооборудо­вания и сетей от токов короткого замыкания и недопустимых длительных перегрузок.

Читайте также:  Блок питания для компьютера пусковой ток

Достоинства плавких предохранителей

1. Время перегорания предохранителей зави­ сит от силы тока, проходящего через нить. Так, при коротком замыкании, когда ток очень велик, предохранители перегорают достаточнобыстро, и в этом наиболее опасном случае служат простой, дешевой и надежной зашитой.

2. В большинстве плавках предохранителей предусмотрена возможность безопасной заме­ ны плавкой вставки под напряжением.

Недостатки плавких предохранителей

1. Если ток в цепи незначительно превышает допустимый, плавкие предохранители плохо выполняют защитную роль.

2. Другим недостатком предохранителей является их повреждаемость.
После перегорания пробку нужно заменять новой (перезаряжать). Для про­ стоты восстановления в конструкции плавких предохранителей применяют­ ся сменные калиброванные плавкие вставки.

Дата добавления: 2018-02-15 ; просмотров: 4259 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник

Короткозамкнутые витки

date image2014-02-24
views image3754

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

Катушки контакторов

У контакторов постоянного тока якорь и скоба имеют форму плоских пластин, а сердечник якоря – цилиндрическую ( круглую ) форму. На сердечник надевается катушка, поэтому форма отверстия внутри катушки контактора постоянного тока повторяет форму сердечника ( т.е. отверстие – круглое ).

У контакторов переменного тока якорь и сердечник выполняются в виде буквы «Ш», причем форма поперечного сечения якоря и сердечника – прямоугольная ( квадрат-

ная ). Катушка надевается на средний стержень сердечника, поэтому отверстие внутри катушки имеет квадратную форму.

Кроме того, катушки контакторов постоянного тока вытянуты в длину, а контакто-

ров переменного тока, наоборот, имеют приплюснутую прямоугольную форму.

Катушки контакторов называются втягивающими. Они обеспечивают включение и удержание якоря в притянутом состоянии. При отключении катушки якорь возвращается в исходное состояние под действием отключающей пружины ( у прямоходовых контакто-

ров ) и собственного веса ( у контакторов с поворотным якорем ). При этом контакты раз-

мыкаются ( или переключаются ).

Втягивающая катушка контакторов постоянного тока питается постоянным током, переменного тока – переменным или постоянным током. В последнем случае переменный ток сети предварительно выпрямляется при помощи полупроводниковых диодов.

Материал катушек контакторов – медные изолированные проводники. Диаметр

и число проводников зависят от мощности контактора и составляют от десятых долей мм до 2-3 мм и от сотен до нескольких тысяч витков.

Через катушки контакторов переменного тока протекает переменный синусоидаль-

ный ток. Это означает, что в моменты времени, когда ток в катушке проходит через нуле-

вые значения, якорь контактора под действием отключающей пружины и собственного веса стремится отпасть.

Однако из-за механической инерции якорь не успевает полностью отпасть от сер-

дечника и при восстановлении тока в катушке вновь притягивается к нему. В результате якорь непрерывно вибрирует и гудит. При вибрации ослабевает контактное нажатие, а также увеличивается ток в катушке. В результате возможно сваривание контактов, а срок службы катушки резко сокращается.

Для устранения описанного явления на крайние стрежни Ш-образного сердечника

устанавливают короткозамкнутые медные или латунные витки. Эти витки обычно охваты

вают 2/3 или половину ( рис. 9.39 ) сечения стержня.

Рис. 9.39. Короткозамкнутый виток: Ф – магнитный поток катушки; Фв – магнитный поток короткозамкнутого витка.

Источник

Adblock
detector