Пояснительная записка к курсовой работе

Пояснительная записка к курсовой работе

«РАСЧЁТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КОНТАКТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА»

Зачётная книжка № 16002119

 

Выполнил студент группы 0023-06

 

(Ф.И.О. полностью)

 

Подпись                 

 

Проверил доцент Марков А. М.

 

«               »        2018г.

Подпись                 

 

Псков

2018

Факультет Вычислительной техники и электроэнергетики

Кафедра «Электропривод и системы автоматизации»

Бланк индивидуального задания на выполнение курсовой работы

по дисциплине «Электрические и электронные аппараты»

 

студенту, группа 0023-06 Шутов Максим Михайлович

        (ФИО полностью)

Разработать конструкцию и рассчитать характеристики электромагнитного привода контактора постоянного тока.

Исходные данные для расчёта электромагнитного контактора

Зачётная книжка № 16002119

 

№	Обозначение параметра электрического аппарата	Значение
1.	– номинальное напряжение главной цепи	= 440 В
2.	– номинальный ток главной цепи контактора; род тока – постоянный	=150 А
3.	– номинальное напряжение цепи управления; род тока – постоянный	= 24В
4.	– продолжительность включения	= 15 %
5.	– допустимое число циклов включения в час	= 300
6.	– количество главных контактов (число полюсов)	= 1 шт.
7.	–коммутационная износостойкость	= 0,1 млн. циклов
8.	– кратность тока отключения	= 2,5
9.	– величина тока через блок-контакты	= 4,0 А
10.	Материал держателя подвижного главного контакта	– медь (Cu)
11.	Материал главных контактов	–медь (Cu)
12.	Облицовка главных контактов	–нет
13.	Тип контактирования главных контактов	–линейный
14.	Материал токоведущих шин	– медь
15.	Марка медного провода для обмотки ЭМ	–ПЭЛ
16.	Технология укладки провода в обмотке электромагнита	–

 

Дата выдачи задания 01сентября 2018 г.

 

Срок сдачи работы 30 ноября 2018 г.

 

Индивидуальное задание принял к исполнению Шутов М.М. (             )

 

Руководитель курсовой работы                          ___________ А. М. Марков

 

Введение

Электрические аппараты (ЭА) – это электротехнические устройства, применяемые при использовании электрической энергии, начиная от ее производства, передачи, распределения и кончая потреблением.

В настоящее время под ЭА понимают электротехнические устройства управления потоком энергии и информации. При этом речь может идти о потоках энергии различного вида: электрической, механической, тепловой и др. Например, потоком механической энергии от двигателя к технологической машине может управлять электромагнитная муфта.

Однако наибольшее распространение получили ЭА для управления потоками электрической энергии для изменения режимов работы, регулирования параметров, контроля и защиты электротехнических систем и их составных частей.

Одним из основных признаков классификации ЭА является напряжение. Различают аппараты низкого напряжения (АНН) – до 1000 Вольт и аппараты высокого напряжения (АВН) – свыше 1000 Вольт.

Большинство аппаратов низкого напряжения условно можно разделить на следующие основные виды:

аппараты управления и защиты – автоматические выключатели, контакторы, реле, пускатели электродвигателей, переключатели, рубильники, предохранители, кнопки управления и другие аппараты, управляющие режимом работы оборудования и его защитой;

аппараты автоматического регулирования – стабилизаторы и регуляторы напряжения, тока, мощности и других параметров электроэнергии;

аппараты автоматики – реле, датчики, усилители, преобразователи и другие аппараты, осуществляющие функции контроля, усиления и преобразования электрических сигналов.

Следует отметить, что АНН иногда классифицируют по величине коммутируемого тока: слаботочные (слаботоковые) – до 10 А и сильноточные (сильнотоковые) – свыше 10 А. При этом нижние пределы надёжно коммутируемых современными электрическими аппаратами токов достигают А, а напряжений – В.

Аппараты высокого напряжения работают в сетях с напряжением до 1150 кВ переменного тока и 750 кВ постоянного тока.

Электрические аппараты обычно являются конструктивно законченными техническими устройствами, реализующими определенные функции и рассчитанными на разные условия эксплуатации.

В основе работы большинства электромеханических ЭА лежит контактная система с различными типами приводов – ручным, электромагнитным, механическим и др. Процессы, протекающие в ЭА, определяются различными и многообразными физическими явлениями.

Одной их наиболее сложных задач, решаемых при разработке электромеханического электронного аппарата, является обеспечение работоспособности электрических контактов, в том числе и при гашении электрической дуги, возникающей при выключении ЭА.

По принципу работы ЭА подразделяются на контактные и статические (бесконтактные). Первые имеют подвижные контактные части, и воздействие на управляемую цепь осуществляется путём замыкания – размыкания этих контактов. Статические аппараты не имеют коммутирующих контактов. Эти аппараты осуществляют управление путём изменения своих электрических параметров (индуктивности, ёмкости, сопротивления и т.д.).

Контактные аппараты могут быть автоматическими и неавтоматическими. Автоматические – это аппараты, приходящие в действие от заданного режима работы цепи или машины. Неавтоматические – это аппараты, действие которых зависит только от оператора.

Требования, предъявляемые к электрическим аппаратам, чрезвычайно разнообразны и зависят от назначения, условий применения и эксплуатации аппарата. Кроме специфических требований, относящихся к данному аппарату, все электрические аппараты должны удовлетворять общим требованиям:

1.Каждый электрический аппарат при работе обтекается рабочим током, при этом в токоведущих частях выделяется определенное количество теплоты и аппарат нагревается. Температура не должна превосходить определенного значения, устанавливаемого для данного аппарата и его деталей.

2.В каждой электрической цепи может быть ненормальный (перегрузка) или аварийный (короткое замыкание) режим работы. Ток, протекающий по аппарату в этих режимах, существенно (в 50 и более раз) превышает номинальный, или рабочий, ток. Аппарат при этом подвергается большим термическим и электродинамическим воздействиям тока, однако он должен выдерживать эти воздействия без каких-либо деформаций, препятствующих дальнейшей его работе.

3.Каждый электрический аппарат работает в цепи с определенным напряжением, где возможны также и перенапряжения. Однако электрическая изоляция аппарата должна обеспечивать надежную работу аппарата при заданных значениях перенапряжений.

4.Контакты аппаратов должны быть способны включать и отключать все токи рабочих режимов, а многие аппараты – также и токи аварийных режимов, которые могут возникнуть в управляемых и защищаемых цепях.

5.К каждому электрическому аппарату предъявляются требования по надежности и точности работы, а также по быстродействию.

6.Любой электрический аппарат должен, по возможности, иметь наименьшие габариты, массу и стоимость, быть простым по устройству, удобным в обслуживании и технологичным в производстве.

Содержание пояснительной записки

1.  Электромагнитные контакторы постоянного тока. 5

1.1.   Устройство контактно-дугогасительной системы.. 10

1.2.   Материалы для контактных соединений. 12

2.  Методика расчёта электромагнитного контактора. 14

3.  Общая характеристика курсовой работы.. 18

3.1     Правила оформления пояснительной записки. 19

3.2     Содержание пояснительной записки. 21

4.  Расчёт электромагнитного контактора постоянного тока. 22

4.1     Расчёт токоведущего контура. 22

4.2     Расчёт контактных соединений. 28

4.3.   Расчёт коммутирующих контактов. 32

4.4.   Расчёт дугогасительной системы.. 44

4.5.   Расчёт вспомогательных контактов. 49

4.6.   Кинематический расчёт электромагнитного провода. 50

4.7.   Расчёт приводного электромагнита. 60

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 71

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.. 79

 

Расчёт токоведущего контура

Токоведущий контур контактора постоянного тока во включенном состоянии при токе  представлен на Рисунке 4.1.1.

Рисунок 4.1.1. Токоведущий контур контактора постоянного тока

Токоведущий контур обычно состоит из частей, различных по конфигурации, размерам и конструкции. К ним относятся зажимы контактных выводов, провода, кабели, шины, стержни, перемычки, токовые (в том числе дугогасительные) катушки, контактодержатели, коммутирующие контакты, гибкие проводники шарнирных контактных соединений и др.

Задачей рассматриваемых расчётов является определение размеров сечения частей токоведущего контура. Сечение частей в значительной степени определяет их габариты, а, следовательно, и габариты аппарата. Сечение является исходной величиной для многих последующих расчётов вышеперечисленных частей электрических аппаратов.

Уже в начальной стадии проектирования аппарата необходимо выбрать конструктивные формы проводников токоведущего контура и ориентировочно определить их длину. Одновременно следует выбрать конструктивные формы контактных соединений проводников. При этом следует стремиться применять возможно меньшее число контактных соединений. Каждое контактное соединение создаёт переходное сопротивление, что приводит к потерям электроэнергии и нагреву элементов. Кроме того, каждое соединение может вызвать нарушение работы аппарата в процессе эксплуатации.

В таблице 4.1.1. приведены данные сопротивлений частей токоведущего контура контактора постоянного тока, представленного на Рисунке 4.1.1.

Таблица 4.1.1.

№ позиции	Элементы цепи тока	Сопротивление, мкОм
1	Полное сопротивление контура	16,25
2	Дугогасительная катушка	6,10
3	Дугогасительная катушка – неподвижный контакт	1,93
4	Неподвижный контакт – подвижный контакт	0,45
5	Подвижный контакт – держатель контакта	1,84
6	Держатель контакта (контактодержатель)	0,81
7	Держатель контакта – гибкое соединение	1,62
8	Гибкое соединение	3,50

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

    Курсовая работа «Расчёт электромагнитного контактора постоянного тока» выполнена на основе исходных данных, представленных в задании.

Исходные данные для расчёта электромагнитного контактора

Зачётная книжка № 1 6 002 119

 

№	Обозначение параметра электрического аппарата	Значение
1.	– номинальное напряжение главной цепи	= 440 В
2.	– номинальный ток главной цепи контактора; род тока – постоянный	= 150 А
3.	– номинальное напряжение цепи управления; род тока – постоянный	= 24 В
4.	– продолжительность включения	= 15 %
5.	– допустимое число циклов включения в час	= 300
6.	– количество главных контактов (число полюсов)	= 1 шт.
7.	– коммутационная износостойкость	= 0.1 млн. циклов
8.	– кратность тока отключения	= 2.5
9.	– величина тока через блок–контакты	= 2.5 А
10.	Материал держателя подвижного главного контакта	– медь (Cu)
11.	Материал главных контактов	– медь (Cu)
12.	Облицовка главных контактов	– нет
13.	Тип контактирования главных контактов	– линейный
14.	Материал токоведущих шин	– медь (Cu)
15.	Марка медного провода для обмотки ЭМ	– ПЭЛ
16.	Технология укладки провода в обмотке электромагнита	–

 

Дата выдачи задания 03 сентября 2018 г.

 

Срок сдачи работы  30 ноября 2018 г.

 

Индивидуальное задание принял к исполнению ___________(                    )

 

Руководитель курсовой работы                       ___________ А. М. Марков

В ходе выполнения курсовой работы «Расчёт электромагнитного контактора постоянного тока» были рассчитаны и определены технические параметры и характеристики электрического аппарата. Все результаты расчётов для удобства проверки и анализа результатов представлены в виде сводной табл. II.

Таблица II

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Чунихин А. А. Электрические аппараты. Общий курс. Учебник для вузов. – 3-е изд., перераб. И доп. – М.: Энергоатомиздат, 1988. 720 с.

2. Марков А. М. Электрические и электронные аппараты: учебное пособие. Часть I. Электромеханические аппараты. – Псков. Издательство ПсковГУ,

2013. – 136 с.

3. Марков А. М. Электрические и электронные аппараты: учебное

пособие. Часть II. Силовые электронные аппараты. – Псков. Издательство ПсковГУ, 2013. – 132 с.

4. Лачин В. И., Савелов Н. С. Электроника: учебное пособие для студентов высших учебных заведений. – Ростов н/Д. Издательство «Фе–никс»,

2007 – 703 с.

5. Марков А. М. "Расчет электромагнитного контактора постоянного тока. Задание. Пример выполнения курсовой работы. Вариант 2: Учебно-методическое пособие." – Псков: Издательство ПсковГУ, 2015.

6. Сайт Псковский государственного университета: http://pskgu.ru/

7. Сайт электронной библиотеки Псковский государственного университета: http://lib.pskgu.ru

 

Пояснительная записка к курсовой работе

«РАСЧЁТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КОНТАКТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА»

Зачётная книжка № 16002119

 

Выполнил студент группы 0023-06

 

(Ф.И.О. полностью)

 

Подпись                 

 

Проверил доцент Марков А. М.

 

«               »        2018г.

Подпись                 

 

Псков

2018

Факультет Вычислительной техники и электроэнергетики

Кафедра «Электропривод и системы автоматизации»

Бланк индивидуального задания на выполнение курсовой работы

по дисциплине «Электрические и электронные аппараты»

 

студенту, группа 0023-06 Шутов Максим Михайлович

        (ФИО полностью)

Разработать конструкцию и рассчитать характеристики электромагнитного привода контактора постоянного тока.

Исходные данные для расчёта электромагнитного контактора

Зачётная книжка № 16002119

 

№	Обозначение параметра электрического аппарата	Значение
1.	– номинальное напряжение главной цепи	= 440 В
2.	– номинальный ток главной цепи контактора; род тока – постоянный	=150 А
3.	– номинальное напряжение цепи управления; род тока – постоянный	= 24В
4.	– продолжительность включения	= 15 %
5.	– допустимое число циклов включения в час	= 300
6.	– количество главных контактов (число полюсов)	= 1 шт.
7.	–коммутационная износостойкость	= 0,1 млн. циклов
8.	– кратность тока отключения	= 2,5
9.	– величина тока через блок-контакты	= 4,0 А
10.	Материал держателя подвижного главного контакта	– медь (Cu)
11.	Материал главных контактов	–медь (Cu)
12.	Облицовка главных контактов	–нет
13.	Тип контактирования главных контактов	–линейный
14.	Материал токоведущих шин	– медь
15.	Марка медного провода для обмотки ЭМ	–ПЭЛ
16.	Технология укладки провода в обмотке электромагнита	–

 

Дата выдачи задания 01сентября 2018 г.

 

Срок сдачи работы 30 ноября 2018 г.

 

Индивидуальное задание принял к исполнению Шутов М.М. (             )

 

Руководитель курсовой работы                          ___________ А. М. Марков

 

Введение

Электрические аппараты (ЭА) – это электротехнические устройства, применяемые при использовании электрической энергии, начиная от ее производства, передачи, распределения и кончая потреблением.

В настоящее время под ЭА понимают электротехнические устройства управления потоком энергии и информации. При этом речь может идти о потоках энергии различного вида: электрической, механической, тепловой и др. Например, потоком механической энергии от двигателя к технологической машине может управлять электромагнитная муфта.

Однако наибольшее распространение получили ЭА для управления потоками электрической энергии для изменения режимов работы, регулирования параметров, контроля и защиты электротехнических систем и их составных частей.

Одним из основных признаков классификации ЭА является напряжение. Различают аппараты низкого напряжения (АНН) – до 1000 Вольт и аппараты высокого напряжения (АВН) – свыше 1000 Вольт.

Большинство аппаратов низкого напряжения условно можно разделить на следующие основные виды:

аппараты управления и защиты – автоматические выключатели, контакторы, реле, пускатели электродвигателей, переключатели, рубильники, предохранители, кнопки управления и другие аппараты, управляющие режимом работы оборудования и его защитой;

аппараты автоматического регулирования – стабилизаторы и регуляторы напряжения, тока, мощности и других параметров электроэнергии;

аппараты автоматики – реле, датчики, усилители, преобразователи и другие аппараты, осуществляющие функции контроля, усиления и преобразования электрических сигналов.

Следует отметить, что АНН иногда классифицируют по величине коммутируемого тока: слаботочные (слаботоковые) – до 10 А и сильноточные (сильнотоковые) – свыше 10 А. При этом нижние пределы надёжно коммутируемых современными электрическими аппаратами токов достигают А, а напряжений – В.

Аппараты высокого напряжения работают в сетях с напряжением до 1150 кВ переменного тока и 750 кВ постоянного тока.

Электрические аппараты обычно являются конструктивно законченными техническими устройствами, реализующими определенные функции и рассчитанными на разные условия эксплуатации.

В основе работы большинства электромеханических ЭА лежит контактная система с различными типами приводов – ручным, электромагнитным, механическим и др. Процессы, протекающие в ЭА, определяются различными и многообразными физическими явлениями.

Одной их наиболее сложных задач, решаемых при разработке электромеханического электронного аппарата, является обеспечение работоспособности электрических контактов, в том числе и при гашении электрической дуги, возникающей при выключении ЭА.

По принципу работы ЭА подразделяются на контактные и статические (бесконтактные). Первые имеют подвижные контактные части, и воздействие на управляемую цепь осуществляется путём замыкания – размыкания этих контактов. Статические аппараты не имеют коммутирующих контактов. Эти аппараты осуществляют управление путём изменения своих электрических параметров (индуктивности, ёмкости, сопротивления и т.д.).

Контактные аппараты могут быть автоматическими и неавтоматическими. Автоматические – это аппараты, приходящие в действие от заданного режима работы цепи или машины. Неавтоматические – это аппараты, действие которых зависит только от оператора.

Требования, предъявляемые к электрическим аппаратам, чрезвычайно разнообразны и зависят от назначения, условий применения и эксплуатации аппарата. Кроме специфических требований, относящихся к данному аппарату, все электрические аппараты должны удовлетворять общим требованиям:

1.Каждый электрический аппарат при работе обтекается рабочим током, при этом в токоведущих частях выделяется определенное количество теплоты и аппарат нагревается. Температура не должна превосходить определенного значения, устанавливаемого для данного аппарата и его деталей.

2.В каждой электрической цепи может быть ненормальный (перегрузка) или аварийный (короткое замыкание) режим работы. Ток, протекающий по аппарату в этих режимах, существенно (в 50 и более раз) превышает номинальный, или рабочий, ток. Аппарат при этом подвергается большим термическим и электродинамическим воздействиям тока, однако он должен выдерживать эти воздействия без каких-либо деформаций, препятствующих дальнейшей его работе.

3.Каждый электрический аппарат работает в цепи с определенным напряжением, где возможны также и перенапряжения. Однако электрическая изоляция аппарата должна обеспечивать надежную работу аппарата при заданных значениях перенапряжений.

4.Контакты аппаратов должны быть способны включать и отключать все токи рабочих режимов, а многие аппараты – также и токи аварийных режимов, которые могут возникнуть в управляемых и защищаемых цепях.

5.К каждому электрическому аппарату предъявляются требования по надежности и точности работы, а также по быстродействию.

6.Любой электрический аппарат должен, по возможности, иметь наименьшие габариты, массу и стоимость, быть простым по устройству, удобным в обслуживании и технологичным в производстве.

12345678910Следующая ⇒

Поделиться: