Курсовая работа: Электрическое оборудование ЭПС
где кип - коэффициент использования пространства, который зависит от типа дугогасительной камеры; для щелевой камеры принимают кип=0,8.
SК = (0, 04* 2,0082) / 0.8 = 0, 201 м2
Площадь полюса SП обеспечивающего направление и усиление действующего магнитного потока, составляет приблизительно 0,6*SК.
SП = 0,6 * 0, 201 = 0,120 м2.
4. 2. Расчет расстояния между полюсами (воздушного зазора) lВ
Величина воздушного зазора lВ в магнитной системе камеры равна расстоянию между полюсами и зависит от ранее рассчитанной ширины контакта b, а также от величины монтажного зазора между стенкой камеры и контактом b3, и от толщины стенки bс.
lB=(b+2bc+2b3) 10-3
Примем для расчета bс=10 мм, bз = 2 мм.
lВ=(24 + 20 + 4) *10-3 = 0,048 м Типичная конфигурация магнитной системы показана на рисунке 4.1.
4.3. Расчет магнитного потока в зоне полюсов ФП
Параметры дугогасительной катушки определяют по заданной средней магнитной индукции ВС в зоне полюсов, величина которой влияет на электромагнитную силу, воздействующую на дугу отключения. Уменьшение ее снижает эффективность дугогашения, повышает время горения дуги, а увеличение приводит к росту коммутационных перенапряжений. Опыт конструирования и эксплуатации показал, что величина ВС = (0,01...0,02) Тл обеспечивает приемлемое время гашения дуги в пределах 0,05...0,1с и сравнительно невысокие перенапряжения на расходящихся контактах аппарата. Примем ВС=0.01 Тл, что характерно для аппаратов оперативной коммутации.
Величина магнитного потока в зоне полюсов ФП = ВС * SП= 0,6 * SК * ВС, а в сердечнике катушки ФK = ФП * δ
ФП = 0,6 * 0, 201 * 0,01 = 0,00120 Вб
Примем δ = 4, ФК = 0,00120 * 4 = 0,0048 Вб Коэффициент магнитного рассеяния δ зависит от формы магнитопровода /рисунок 4.2/.
Рисунок 4.2. - Различные формы магнитопровода:
а) тороидная б) П-образная.
При расчетной индукции ВС магнитное сопротивление стали магнитопровода пренебрежимо мало по сравнению с магнитным сопротивлением зазора между полюсами, что позволяет считать магнитное сопротивление в цепи сосредоточенным на воздушном зазоре. Тогда
где μ0 – магнитная проницаемость воздуха, равная 4π * 10-7 Гн/м,
(АW) К - намагничивающая сила дугогасительной катушки, А,
Н - напряженность магнитного поля, А/м.
Отсюда выражаем (АW) К
(AW) K=(BClВδ) /μ0
(АW) K =(0,01 * 0,048 *4) /(1,26*10-6) = 1523,809 А
4. 4. Расчет количества витков в дугогасительной катушки WК
По рассчитанному значению (АW) К определяют количество витков дугогасительной катушки:
Здесь коэффициентом 0,5 учитываем, что индукция ВC должна обеспечиваться при среднем значении разрываемого тока в цепи, изменяющегося в процессе дугогашения от IДЛ до 0.
Полученное значение WК округляют до ближайшего большего целого числа.
Таким образом
WК= 1523,809 / (0,5 * 550) =5,541.
Принимаем WК = 6 витков.