1.Розрахунок натиснення та ширини контактів

[1, с. 293–301], [2, с. 9–11, 17–23]

Розрахунок ведеться виходячи з допустимої температури пере­гріву контактів при протіканні через них тривалого струму . Рівняння балансу електричної та теплової потужності в сталому режимі має вид:

, (1.1)

де − коефіцієнт тепловіддачі;

− поверхня тепловіддачі;

− контактний опір.

Поверхня тепловіддачі прямо пропорційна ширині контакту . Позначивши коефіцієнт пропорційності , отримаємо

, .(1.2)

Контактний опір залежить від сили натиснення кон­тактів

, (1.3)

де – коефіцієнт, котрий залежить від матеріалу та конструкції контактів;

– показник степені, котрий залежить від типу контактів (точковий, лінійний, поверхневий).

З рівнянь (1.1) − (1.3) отримуємо:

, (1.4.)

При відомому допустимому перегріві, який для мідних силових контактів апаратів ЕРС складає 50°С, мак­симальне значення правої частини рівності (1.4) для одно­типних контактів є сталою величиною і її можна нормувати. Для розрахунків зручніше користуватися одно значно пов'язаною з виразом (1.4) величиною , яка на­зивається тепловою сталою контактів

, (1.5)

З рівності (1.5) виходить, що забезпечити допустимий тепловий режим роботи контактів можна або за рахунок збільшення їх ширини, або за рахунок збільшення натиснення. Доцільний спосіб залежить від типу привода. Наприклад, при електропневматичному приводі набагато легше отримати великі натиснення, ніж при електромагнітному.

У контрольній роботі при розрахунку приймаємо для всіх варіантів типове для електропневматичних контак­торів значення відношення . Значення та беруться з вихідних даних.

Розраховане значення потрібно перевірити на забезпечення надійної роботи контакту при перевантаженнях. Для цього визначається граничний струм контакту , при якому відбуваються структурні зміни (розм’якшення) матеріалу контакту, і струм плавлення матеріалу контакту

, (1.6)

де В – падіння напруги на контакті, при якому досягається температура розм’якшення міді, рівна 190° С;

, (1.7)

Де В – падіння напруги на контакті, при якому досягається температура плавлення міді, рівна 1083° С.

При розрахунку , за формулою (1.3) приймаємо типові для лінійних мідних контактів значення та .

При робочих перевантаженнях струм через контакти може сягати , а при аварійних перевантаженнях − . Відповідно повинні виконуватися умови:

, .

При порушенні цих умов натиснення контактів потрібно збільшувати.

Оформлення розділу

1.1 Розрахунок ширини контактів . Отримане значення (мм) округляється до найближчого більшого цілого.

1.2 Розрахунок натиснення контактів .

1.3 Розрахунок контактного опору .

1.4 Розрахунок граничного струму та струму плавлення , перевірка умов (1.8) і при необхідності коригування величини .

1.5 Розрахунок потужності, що розсіюється на контактах при струмові, рівному .