Электромагнитные механизмы в электрических аппаратах

Гашение дуги с помощью полупроводниковых приборов

Гашение дуги в вакуумной среде

Гашение дуги в трансформаторном масле

Дугогасительная камера 6 выполнена из прочного изоляционного материала и расположена в трансформаторном масле 1. При отключении подвижный контакт 7 перемещается вниз с большой скоростью. Между ним и неподвижным контактом 2 загорается дуга 4. Под действием энергии дуги происходит взрывоподобное разложение масла на водород и газы в виде паров масла. Водород обладает исключительно высокой теплопроводностью и является одной из лучших дугогасящих сред. Образующийся газовый пузырь 5 стремится вырваться из камеры через щель 8. При этом происходит эффективное охлаждение дуги потоками газа, вытекающими из камеры со скоростью звука. Освобождение газов после гашения дуги производится через отверстие 3.

В вакуумном дугогасящем устройстве контакты расходятся в среде с давлением 10^-4 Па, при котором плотность воздуха мала. Электрический пробой между электродами затруднен из-за отсутствия носителей зарядов.

Даже при небольших токах в момент размыкания контактов из-за выделения большого количества тепла материал контактов плавится и образуется жидкий металлический мостик, который под действием высокой температуры нагревается и испаряется. При разрыве мостика загорается дуга, которая горит в среде паров металлов электродов. После прохождения тока через нуль вакуумная дуга гаснет.

Это бесконтактная коммутация с помощью тиристоров и симисторов. В высоковольтных аппаратах тиристоры включаются последовательно.

Электромагниты широко применяются в таких электрических аппаратах, как контакторы, пускатели, реле, автоматы, электромагнитные муфты и т.д.

Клапанная система.

Подвижная часть магнитной цепи, создающая рабочее усилие называется якорем 1. Участки магнитопровода 3 и 4 называют стержнями ли сердечниками. В клапанной системе якорь может иметь как поступательное, так и вращательное движение.

При прохождении тока по намагничивающей катушке 2 создается МДС, под действием которой возбуждается магнитный поток Ф. Этот поток замыкается как через зазор δ (рабочий зазор), так и между другими частями магнитной цепи, имеющими различные магнитные потенциалы. Все потоки, которые не проходят через рабочий зазор называются потоками рассеяния.

В зависимости от способа включения обмотки, различают: обмотки напряжения и обмотки тока.

Важным параметром материала магнитопровода является индукция насыщения. Тяговое усилие электромагнита пропорционально квадрату индукции. Поэтому чем выше индукция насыщения, тем больше тяговое усилие электромагнита при тех же размерах.

После обесточивания обмотки электромагнита в магнитной системе существует остаточный магнитный поток, который определяется коэрцетивной силой материала магнитопровода и проводимостью рабочего зазора. Остаточный магнитный поток может оказаться таким, что произойдет так называемое залипание якоря. Поэтому требуется чтобы материала обладал низкой коэрцетивной силой.

Материалы магнитопроводов в электромагнитах переменного тока должны иметь малые потери на вихревые токи и гистерезис. Магнитопроводы выполняются шихтованными из пластин.

После включения обмотки электромагнита происходит нарастание магнитного потока до тех пор, пока сила тяги не станет равна противодействующей силе. После этого якорь начинает двигаться, при этом ток и магнитный поток будут изменяться. После достижения якорем конечного положения ток и магнитный поток будут продолжать изменяться до тех пор, пока не достигнут установившихся значений. Время срабатывания электромагнита состоит из времени трогания (время с начала подачи напряжения до начала движения якоря) и времени движения.

При размыкании цепи обмотки электромагнита магнитный поток в нем начинает уменьшаться из-за введения в цепь большого сопротивления дугового или тлеющего разряда между контактами. Магнитный поток уменьшается и в момент, когда сила тяги электромагнита становится меньше усилия пружины, происходит отпускание якоря. Время отпускания состоит из времени спада потока до потока отпускания и времени движения.

Дата добавления: 2014-01-20