【正文】 ，電弧在磁場(chǎng)中受到較強(qiáng)的電動(dòng)力作用，而被拉長(zhǎng)和迅速進(jìn)入絕緣滅弧室中，被滅弧室壁冷卻而熄滅。這種滅弧室的優(yōu)點(diǎn)是具有很強(qiáng)的熄滅交流電弧的能力。 分?jǐn)嗷芈返墓逃姓袷庮l率計(jì)算公式：fo=2000 =2000= (2)對(duì)于三相線路的回路系數(shù)取 Khv=(3)分?jǐn)嗷芈返碾姼邪聪率接?jì)算 X=ωL=ZsinΦ (31) = = = (4)系數(shù)KH的計(jì)算公式： KH= (32) = =(5)弧運(yùn)動(dòng)速度計(jì)算公式: Vh≈ (33) ≈800 ≈(6)電弧長(zhǎng)度計(jì)算公式: 取觸頭分開速度80cm/s（根據(jù)同類型產(chǎn)品統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)），熄滅時(shí)間為半個(gè)波t= lh0≈ (34) = = （7）縱縫滅弧室中交流電弧的等值電阻計(jì)算公式： Rh≈+ (35) = =（Ω/cm） (8)當(dāng)恢復(fù)電壓為非周期過(guò)程時(shí)，電器必須的分?jǐn)鄶嗫跀?shù)ndu計(jì)算公式：其中電源頻率50Hz時(shí)，銀觸頭的修正系數(shù)βc=2,查資料得系數(shù)M0=200106H/us取Ujf0=80V。此外，從廣義的角度來(lái)看，電磁傳感器、電磁穩(wěn)壓器乃至磁放大器等，也可視為電磁系統(tǒng)。所以在設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)具體電器的反力特性及對(duì)吸力特性與反力特性配合的要求，確定電磁系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式。更何況對(duì)一般的電磁系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，銜鐵的吸合主要靠電磁吸力，其釋放和復(fù)合則主要靠反作用力。 吸合位置電磁鐵反力:Fb=Ffx+ Ffzb=+60= 釋放位置電磁鐵反力:Ff=Ffzs= 圖41 反力特性曲線 Ff為反力特性。從理論上講，單U型比雙E型的吸力特性陡峭，與反力特性的配合單U型好些，本次接觸器設(shè)計(jì)要求容量不大，考慮結(jié)構(gòu)力求簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)性好等因素，選擇單U型直動(dòng)式電磁鐵。分析：由前所設(shè)計(jì)中繪制反力特性曲線較陡峭，故在本設(shè)計(jì)中采用單（U或E）型電磁鐵，再由以上比較，U型更利于壽命提高，而E型會(huì)因極面磨損去磁氣隙不斷減小而影響，電磁鐵的壽命。: Ffa1δa=10=138 Ffb2δb=7= Ffc2δc=3= Ffd2δd=2= Ffeδe==取Fδ的最大值，得吸力特性的設(shè)計(jì)點(diǎn)取主觸頭剛接觸處的開距δ=3mm,吸力Ff0=，考慮裕度Ko=，則設(shè)計(jì)點(diǎn)的電磁吸力為Ko=KoFo== 工作氣隙值δ=3mm 磁鐵的初步設(shè)計(jì) 確定鐵心的尺寸 （1）確定鐵心的截面積Sc 線圈電壓下限時(shí)工作氣隙磁通密度： Bδm= (429) = =U1線圈電壓下限值（V）,一般U1=UN。設(shè)計(jì)的步驟總結(jié)歸納如下： 總體方案的設(shè)計(jì)→觸頭系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算→滅弧系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算→確定反力特性曲線圖→電磁系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算。還有很多具體的技術(shù)工作需要解決，還可以進(jìn)一步把完善，懇請(qǐng)老師批評(píng)和指正?？傊?，要成為一名出色的產(chǎn)品設(shè)計(jì)者，需要付出更多的努力，需要在以后的工作中不斷的去學(xué)習(xí)，去摸索，去總結(jié)。在鞏固各方面知識(shí)的同時(shí)，也提高自己分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。研究?jī)?nèi)容主要有：觸頭系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、滅弧系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、電磁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。擬定功是指吸力特性上任一點(diǎn)的工作氣隙與吸力的乘積，是一具有能量量綱的物理量。 (3)“雙”（U或E）型電磁鐵： 由于有附加螺管力，所以磁鐵初始吸力較大，且吸力特性較平坦。等等。 確定初始反力（按銜鐵釋放終了時(shí)，銜鐵與停擋相碰撞的彈回距離，應(yīng)小于接觸器常閉輔助觸頭的超程（磨損后），來(lái)確定初始反力?？梢哉f(shuō)，電磁系統(tǒng)的主要任務(wù)就是克服這種反作用力。電磁系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)從銜鐵運(yùn)動(dòng)方式區(qū)分有直動(dòng)式和轉(zhuǎn)動(dòng)式結(jié)構(gòu)。通過(guò)線圈從電源吸取能量，并借銜鐵的運(yùn)動(dòng)輸出機(jī)械功，是電磁系統(tǒng)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的一個(gè)方面，通過(guò)線圈輸入電磁信號(hào)，并借銜鐵的機(jī)械運(yùn)動(dòng)輸出指令，是電磁系統(tǒng)實(shí)行控制作用的又一個(gè)方面。 U==380=418V。其滅弧裝置為真空滅弧室。這種滅弧室噴弧距離小，過(guò)電壓低，常用于交流接觸器，尤其適用于較高工作電壓的交流接觸器，例如CJ20—160/11及CJ20—630/11（額定工作電壓為1140V）接觸器就采用這種滅弧室。斯列賓提出弧隙介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)理論，即在電流過(guò)零時(shí)刻開始，一方面弧隙上的電壓從熄弧電壓開始上升，要恢復(fù)到電源電壓；另一方面在電流過(guò)零時(shí)弧隙有一定的介質(zhì)強(qiáng)度，并隨著去游離程度而不斷上升。電弧是一種氣體放電的特殊形式，氣體放電的形式很多，有電暈放電、輝光放電、火花放電和弧光放電等。 查表得其壓皺系數(shù)：σy=500102 N/cm2 觸頭壓皺面積計(jì)算公式: S0=F0/σy=8/(500102)=104cm2 （213） 觸頭接觸點(diǎn)的電動(dòng)斥力計(jì)算公式： Fch=2I2ln(S/So)107 （214） = = 式中：動(dòng)穩(wěn)定電流I=20Ie=2103A作用在動(dòng)觸橋上尚有回路電動(dòng)斥力，垂直布置導(dǎo)體電動(dòng)力的計(jì)算公式： Fc=2 （215）=2= 式中取L為觸橋長(zhǎng)度取L=5cm, 則回路導(dǎo)體距離 s==17mm H=+8+1=。0C)觸橋?yàn)榫匦谓孛?，按公? ab(a+b)= (21) = = 式（）中a為厚度、b為寬度、θ為允許溫升。 用粉末燒結(jié)擠壓技術(shù)制成AgSnO2+MeO材料具有：電阻率小，觸頭溫升小；觸頭耐電弧燒損性能高，耐機(jī)械磨損性能高。與單斷點(diǎn)相比，在同樣的觸頭彈簧壓力下，觸點(diǎn)上的接觸壓力電動(dòng)穩(wěn)定性較低。 工作原理：當(dāng)線圈通電時(shí),靜鐵芯產(chǎn)生電磁吸力,將動(dòng)鐵芯吸合,由于觸頭系統(tǒng)是與動(dòng)鐵芯聯(lián)動(dòng)的,因此動(dòng)鐵芯帶動(dòng)三條動(dòng)觸片同時(shí)運(yùn)行,觸點(diǎn)閉合,從而接通電源。 接觸器是在正常的工作條件下，主要作用頻繁地接通和分?jǐn)嘟?、直流主電路，并可以遠(yuǎn)距離控制的電器，其主要控制對(duì)象是電動(dòng)機(jī)，也可以用于控制其他電力負(fù)載一種適用于遠(yuǎn)距離頻繁地接通和分?jǐn)嘟涣髦麟娐芳按笕萘靠刂齐娐返碾娖?。依靠人力操作的控制電器稱為手動(dòng)控制電器，根據(jù)信號(hào)能自動(dòng)完成動(dòng)作的稱為自動(dòng)控制電器。 交流接觸器的基本組成及工作原理 交流接觸器主要有四部分組成:(1) 電磁系統(tǒng),包括吸引線圈、動(dòng)鐵芯和靜鐵芯；(2)觸頭系統(tǒng),包括三組主觸頭和一至兩組常開、常閉輔助觸頭,它和動(dòng)鐵芯是連在一起互相聯(lián)動(dòng)的；(3)滅弧裝置,一般容量較大的交流接觸器都設(shè)有滅弧裝置,以便迅速切斷電弧,免于燒壞主觸頭；(4)絕緣外殼及附件,各種彈簧、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、短路環(huán)、接線柱等。 缺點(diǎn)：雙斷口觸頭參數(shù)調(diào)節(jié)不便，閉合時(shí)一般無(wú)滾滑運(yùn)動(dòng)，不能清除觸頭表面的氧化物，故觸頭需用銀或銀基合金材料，制造成本較高。 AgSnO2觸頭的制造工藝有內(nèi)氧化法及粉末冶金法兩種，內(nèi)氧化法必須加入銦才能完成，但銦儲(chǔ)量少，因此，世界上多數(shù)用粉末冶金法擠壓而成新型的AgSnO2,但大多數(shù)含MeO。取散熱系數(shù)，對(duì)于扁平銅母線KT=(610)104取KT=8104(w/cm主動(dòng)觸頭體積計(jì)算公式: Vz=πr2h=R2h=4= （210）主動(dòng)觸頭質(zhì)量計(jì)算公式: Mz== （211）其體積為：(暫取觸橋長(zhǎng)度為5cm,) Vq== （212）查表取黃銅ρ=固其質(zhì)量為:m==總質(zhì)量為:M=+= 初壓力為:F0=IN(F/I)=100=8N 得M/F比值:M/F=(103)/(28)=103kg/N 所以振動(dòng)小，滿足要求。 第3章 滅弧系統(tǒng)設(shè)計(jì) 概述 在大氣中開斷電路時(shí)，如果電源電壓超過(guò)12～20V，～1A，在觸頭間隙（弧隙）中會(huì)產(chǎn)生一團(tuán)溫度極高、發(fā)出強(qiáng)光和能導(dǎo)電的近似于圓柱形的氣體，稱為電弧。 由于本次設(shè)計(jì)的是交流接觸器，因此弄清交流電弧的熄弧理論具有重要意義。(3)柵片滅弧室；電弧在回路電動(dòng)力及鐵柵片的吸力作用下，進(jìn)入柵片之間，被柵片分割成多個(gè)串聯(lián)的短弧，由于直流電弧的近極壓降或交流電弧的近陰極效應(yīng)而熄滅電弧。(5)真空滅弧室；近年來(lái)國(guó)內(nèi)已經(jīng)研制成功真空、接觸器。 參考同類產(chǎn)品，采用縫數(shù)為4，縫寬3mm驗(yàn)算主觸頭滅弧系統(tǒng)性能： 采用多斷口滅弧 (1)接觸器的分?jǐn)鄺l件為： I=8Ie=800A。電器的電磁系統(tǒng)主要是借線圈激磁使磁系統(tǒng)磁化，產(chǎn)生電磁吸力吸引銜鐵，使之運(yùn)動(dòng)作機(jī)械功，從而達(dá)到某些預(yù)定目的。按外觀形狀區(qū)分有E形電磁系統(tǒng)、螺管式電磁系統(tǒng)和拍合式電磁系統(tǒng)等。電磁系統(tǒng)的銜鐵在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中要克服機(jī)械負(fù)載的作用力做功。 超程為：γ1=3mm 則主觸頭行程為：β1+γ1=7+3=10mm 即銜鐵行程為： δ=10mm (2)確定銜鐵釋放位置的初始反力及釋放彈簧力。按銜鐵運(yùn)動(dòng)方式分為旋轉(zhuǎn)式和直動(dòng)式。 缺點(diǎn)：去磁氣隙受極面影響，使用壽命不易提高，碰撞應(yīng)力較大，不利于機(jī)械壽命提高。 電磁鐵各位置反力計(jì)算 (1)銜鐵釋放位置: Ffd=Fs0n2Fz2== （44）(2)常閉輔助觸頭剛分開位置: a:Ffb2=Fs0+c(δaδb)=+(108)= （45） b:Ffb1=Ffb2N2F02== （46） c:Ffe=Fs0+Cδa +n1Fz1+4Fz2 （47）=+10+610+4= (3)銜鐵閉合位置： Ff1c= Fs0+C(δa δc)=+(103)= （48） Ff2c= Ffc1+n1F01=+68= （49） (