Общие сведения. Восточно-Казахстанский Государственный

Восточно-Казахстанский Государственный

технический университет им. Д.Серикбаева

ЭлЕКТРИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ

Методические указания к самостоятельной работе студентов

специальности 5В071800 «Электроэнергетика» дневной формы обучения

Усть-Каменогорск

УДК 621.3

Сарсенова А.А. Электрические аппараты: Методические указания к самостоятельной работе студента по специальности 5В071800 «Электроэнергетика» /Сарсенова А.А./ Изд-во ВКГТУ. – Усть-Каменогорск, 2015. – 52с.

Методические указания содержат краткие теоретические сведения по работе, задание на СРС правила их выполнения.

© Издательство ВКГТУ,

СОДЕРЖАНИЕ

1 ПРОГРАММА КУРСА

Курс электрических аппаратов является курсом по выбору для ряда предметов специального цикла дисциплин, таких как «Электрический привод», «Электроэнергетика», «Электрические станции и подстанции», «Электроснабжение».

Основную часть оборудования промышленных предприятий, станции и подстанции составляют электрические аппараты.

Целью изучения данной дисциплины является изучение физических,.электрических и электромеханических свойств электрических аппаратов, изучение конструкций, изучение режимов работы при номинальной нагрузке, регулирование электрических и электромеханических величин, в аварийном состоянии.

Базируясь на знаниях данной дисциплины, студенты приобретут навыки проектирования электрических аппаратов. Получат возможность качественного изучения дисциплин, связанных с курсом электрических аппаратов.

2 САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

Цель самостоятельной работы

Целью расчета является определение размеров и конструкций контактного узла, выбор материалы контактов, провести расчет контактов на нагрев и не свариваемость, выбор форм и расчет основных параметров электромагнита и катушки электромагнита, обоснование и выбор системы дугогашения.

Самостоятельная работа должна научить студента применять полученные теоретические знания при решении конкретной инженерной задачи.

Содержание самостоятельной работы

Самостоятельная работа состоит из расчётно-пояснительной записки и графической части. Расчётно-пояснительная записка должна содержать разделы с необходимыми пояснениями, расчётами и рисунками. Объём расчётно-пояснительной записки не менее 20 листов.

Содержание расчётно-пояснительной записки:

Введение

1 Техническое задание на самостоятельную работу

2 Расчет контактного узла

3 Расчет электромагнита

4 Дугогасительная система

Литература

Графическая часть выполняется в соответствии с действующем ГОСТ; на формате А3. Содержит продольный разрез контактора КПП- 13А.

3 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ

САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

Общие сведения

В качестве примера контакторов, используемых в подвижном составе электротранспорта, рассмотрим контакторы КПП-113, предназначенные для работы в цепях тягового двигателя (подключения к контактной сети тягового двигателя, а также для подсоединения его в тормозном режиме к нагрузке, которой являются тормозные резисторы). Контактор КПП-113 состоит из магнитной и дугогасительной систем. Магнитная система включает в себя магнитопровод (ярмо) 1 (рисунок 1), сердечник 13 с прикрепленным кронштейном, включающую катушку 2 и якорь 14, имеющий призматическое соединение с ярмом. Катушка 2, магнитопровод изолированы электрически от силовой цепи специальным изолятором, установленным на якоре. Узлы контактора смонтированы на панели 15.

Контактное нажатие подвижного контакта 8 на неподвижный 11 осуществляется пружиной 12. На кронштейне магнитной системы установлено блокировочное устройство. Якорь возвращается в исходное положение при размыкании цепи катушки 2 под действием собственного веса.

Дугогасительная система контактора предназначена для уменьшений износа контакторов под действием электрической дуги и повышения надежности работы аппарата. Возникновение дуги связано с тем, что в момент начала расхождения контактов контактное нажатие уменьшается почти до нуля, а контактное сопротивление и плотность тока значительно увеличиваются, что приводит к выделению большого количества тепла, которое вызывает сильный нагрев контактов в месте их разрыва. В результате появляется поток электронов, ионизирующий окружающий воздух, и ток при этом не разрывается, а поддерживается через среду, которая по линии прохождения тока раскаляется и способствует дальнейшей ионизации среды.

Электрическая дуга постоянного тока мажет быть погашена только в том случае, если процесс деионизации дугового промежутка протекает с большей скоростью, чем процесс ионизации. При постоянных параметрах цепи уменьшение числа ионизированных частиц ведет к увеличению сопротивления дуги, а следовательно, к снижению тока в дуге. В результате этого дуга начинает гореть неустойчиво.

Деионизации дугового промежутка увеличивается охлаждением столба дуги, путем уменьшения его сечения, увеличения длины и перемещение дуги в окружающем ее воздухе. В контакторах силовой цепи троллейбуса это выполняются по средством дугогасительного устройства с магнитным дутьем. Это устройство состоит из дугогасительной катушки 9 с сердечником, дугогасительной камеры 10, полюсов 7 и дугогаситльных рогов. Катушка 9 включена последовательно с контактами 8 и 11. Поэтому гашение дуги не зависит от полярности присоединения цепи.

Полюсы, выполнены, из листовой стали, с двух сторон примыкают к сердечнику дугогасительной катушки. Между полюсами в области горения дуги катушка 9 создает магнитное поле, которое при размыкании контактов 8 и 11, взаимодействуя с магнитным полем дуги, выталкивает дуги на расходящиеся концы контактов, перебрасывает на рога, растягивает ее, удлиняет и, наконец, разрывает ее в камере 10, стенки которой выполнены из кремнийорганического огнестойкого изоляционного материала.

1 – магнитопровод (ярмо), 2 – катушка, 7 – полюса дугогасительного устройства, 8 – подвижные контакты, 9 – Дугогасительная катушка, 10 – Дугогасительная камера, 11 – неподвижные контакты, 12 – пружина, 13 – сердечник, 14 – якорь, 15 – панель.

Рисунок 1 – Контактор КПП - 113