【正文】 μ0真空導(dǎo)磁率（H/m）。取分磁環(huán)槽寬 t=(2—4)mm；取 。1S 分磁環(huán)計算由于極面積較大 Sc=104m2。 分磁環(huán)的結(jié)構(gòu)采用懸掛式分磁環(huán)。這樣，只要使合成吸力的最小值不低于反作用力，就能消除有害的振動。為此，可設(shè)法使磁極端面處的磁通分成兩個彼此間有一定相位差的分量。Kktc 線圈填充系數(shù)，初步設(shè)計可取 ktc = ， 取 查圖 [10]625 選 曲線 pc=5 W/kgKc= pcεa2ρFe=51103= w/m ()交流接觸器的優(yōu)化設(shè)計26線圈高度計算公式 [14]:h=210 2(2)([ ]TctpnINKaKk?????????= ()8 )().9(. ]???= = 取 h=線圈厚度計算公式 [14]：Δ=na=*20=10mm ()線徑計算公式 [14]： d= ()Nhktc???4= = 取 d= 分磁環(huán)的設(shè)計由于交流電磁系統(tǒng)的吸力具有脈動性，這會造成銜鐵振動，銜鐵的振動既會產(chǎn)生令人難以忍受的噪聲，又會使電磁系統(tǒng)以及與之作剛性連接的零部件加速損壞。Bcm額定電壓時鐵心磁通密度， 取：KN線圈反電動勢 E 與 UN 的比值，設(shè)計點在主觸頭剛接觸位置，,?。篕 N =σ=()設(shè)計點漏磁系數(shù)，設(shè)計點在主觸頭剛接觸位置，取 σ=真空導(dǎo)磁率 μ 0=4π10 7=106 (H/m)鐵心的截面積計算公式 [14]如下：Sc= = () 20mBF????? =104 m2交流接觸器的優(yōu)化設(shè)計25確定鐵心截面邊長 [14]：(取 ε=a/b=1；疊片系數(shù) Kc= 取 )a= = ≈ () cKS?????。篴=20 mm則：b=a=20 mm 計算線圈匝數(shù) N N= = ()??? = 匝 取 2359 匝 初算線圈磁勢非工作氣隙 δf=103 m IN= ； K15=(—)取 ()???215cSBK= + ()f?Λδ= = =106 ()ecS?0???Λf= = =106 ()fc?0643..??∑Λ= = ()f??2??????=106IN= = = ()??15cmSBK? 確定線圈尺寸線圈高度：查資料 [10]線圈厚度比值 n=― 取 n= 表 65 得：線圈導(dǎo)線的電阻率 ρ110℃ =*108 Ω4cm??== ()00fFK??（ ）為安全系數(shù)，按接觸器選擇。故選 c 點為設(shè)計點，此點的氣隙值即為設(shè)計點氣隙值。常開觸頭 n3=4釋放彈簧參數(shù)：a) 初始彈簧力 Fs0= Ffcs=b) 彈簧鋼度 線圈電壓及允許電壓波動范圍a) 線圈額定電壓 UN=220vb) 電壓允許波動范圍 *UN=187v線圈耐熱等級和允許溫升a) 耐熱等級 B 級b) 允許溫升 70oC工作制形式：長期工作制。E 型可采用在中柱底部增加一個非磁性墊片，產(chǎn)生固定去磁氣隙，從而使壽命不受極面磨損影響，單 U 或單 E 型都適于吸力特性較陡峭的情況，在本設(shè)計中通過計算機(jī)優(yōu)化設(shè)計，比較單 U 及單 E 型電磁鐵，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)計要求容量不大，考慮結(jié)構(gòu)力求簡單經(jīng)濟(jì)性好等因素，選擇單 U 型直動式電磁鐵。由于前面設(shè)計中繪制的反力特性曲線較陡峭，故在本設(shè)計中采用單（U 或 E）型電磁鐵，再比較，U 型更利于壽命提高，而 E 型會因極面磨損去磁氣隙不斷減小而影響，電磁鐵的壽命。超程為：4mm則主觸頭行程為：4+7=11mm即銜鐵行程為：δ=11mm確定銜鐵釋放位置的初始反力及釋放彈簧力：a、確定初始反力：（按銜鐵釋放終了時，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） ，來確定初始反力。 電磁系統(tǒng)設(shè)計與計算 計算電磁系統(tǒng)反力按主觸頭參數(shù)確定銜鐵釋放位置的工作氣隙值（銜鐵行程） 。fF?fF?為了保證電磁系統(tǒng)能可靠地工作，在銜鐵的吸合過程中，在動作電流或電壓下的吸力交流接觸器的優(yōu)化設(shè)計20特性通常應(yīng)高于反力特性；反之，在銜鐵的釋放過程中，反力特性應(yīng)高于在釋放電流或電壓下的吸力特性。可以說，電磁系統(tǒng)的主要任務(wù)就是克服這種反作用力。這個特征表征了電磁)(?f系統(tǒng)帶動負(fù)載的吸引能力，所以習(xí)慣上被稱為吸力特性。電磁系統(tǒng)的基本特性包括吸力特性、反力特性、輸入輸出特征及時間特性?？傊?，電磁系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式很多，且不同形式的具有不同的特性。按外觀形狀區(qū)分有 形電磁系統(tǒng)、螺管式電磁系統(tǒng)和拍合式電磁系統(tǒng)等。按線圈的連接方式區(qū)分有并激電磁系統(tǒng)和串激電磁系統(tǒng)。 電磁系統(tǒng)的種類以及結(jié)構(gòu)形式和基本特性電磁系統(tǒng)種類很多。通過線圈從電源吸取能量，并借銜鐵的運(yùn)動輸出機(jī)械功，是電磁系統(tǒng)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的一個方面，通過線圈輸入電磁信號，并借銜鐵的機(jī)械運(yùn)動輸出指令，是電磁系統(tǒng)實行控制作用的又一個方面。第 4 章 電磁系統(tǒng)設(shè)計 電磁系統(tǒng)簡介電磁系統(tǒng)是由磁系統(tǒng)(主要由兩個相對運(yùn)動的鐵心及氣隙等組成的、具有閉合磁路的電器組件)和線圈組成，用以進(jìn)行電磁轉(zhuǎn)換的電器組件或部件。（9）檢查恢復(fù)電壓振蕩過程轉(zhuǎn)變?yōu)榉侵芷谶^程的條件，其判斷公式 [3]如下 : f0≥ () 6? 54700≥ =?滿足上述條件，因而恢復(fù)電壓為非周期過程。分?jǐn)嗷芈返墓逃姓袷庮l率計算公式 [3]：fo=2022 () =2022=(2)對于三相線路的回路系數(shù)取 Khv=(3)分?jǐn)嗷芈返碾姼邪聪率?[3]計算： ()?????? (4)系數(shù) KH 的計算公式 [3]： KH= () 0cos19.???hv = =(5)弧運(yùn)動速度計算公式 [3]: Vh≈ () 2/1.??hi交流接觸器的優(yōu)化設(shè)計18≈320 1/2≈(6)電弧長度計算公式 [3]:取觸頭分開速度 80cm/s（根據(jù)同類型產(chǎn)品統(tǒng)計數(shù)據(jù)） ，熄滅時間為半個波 t=, () ???(7)縱縫滅弧室中交流電弧的等值電阻計算公式 [3]： () ??h020R=.???(8)當(dāng)恢復(fù)電壓為非周期過程時，電器必須的分?jǐn)鄶嗫跀?shù) ndu 計算公式 [3]：其中由表 [3] 查的電源頻率 50Hz 時，銀觸頭的修正系數(shù) βc=2,由圖 [3] 查得系數(shù) M0=200106H/us 由圖 [3] 取 Ujf0=80V。 U==380=418V。 主觸頭滅弧系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式及尺寸驗算主觸頭滅弧系統(tǒng)性能，在不大于 時間內(nèi)可靠滅弧，采用多斷口滅弧。目前的試驗結(jié)果證實，多縱縫滅弧室很適合于額定電壓為 660V 及以下的交流接觸器中，并可代替柵片滅弧室，其性能也十分接近，但工藝簡單得多，零件數(shù)少，成本低，弧室的耐電磨損性能好。為了方便電弧驅(qū)入多縱縫內(nèi)，設(shè)計時盡可能利用觸頭導(dǎo)體的回路電動力和產(chǎn)生電弧時的氣功力（使電弧沖向弧室外的出氣口） ，同時設(shè)計合適的弧室形狀和齒形（構(gòu)成電弧縱縫的絕緣板） ，盡可能便于電弧進(jìn)入多縱縫內(nèi)。用于操作頻繁和額定電流較大的接觸器，滅弧能力較強(qiáng)。 觸頭滅弧系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式及尺寸根據(jù)本次設(shè)計要求，我選擇多縱縫柵滅弧裝置，設(shè)計要求電流不是很高，磁滯和渦流引起的損耗小，滅弧的綜合性能優(yōu)良。作為熔管的電瓷件則要解決低倍數(shù)過載時的熱膨脹問題。陶土滅弧室有冷壓和熱壓二種，熱壓的生產(chǎn)效率高，模具壽命長，尺寸、形狀易保證，公差尺寸也比較穩(wěn)定，但在電壽命試驗中喲起層剝落和磨損現(xiàn)象。陶瓷滅弧室用的很多，如接觸器和空氣開關(guān)的滅弧室，很多均采用陶土制造，而熔斷器的滅弧室則采用電磁制造，無填料熔斷器則用反白紙管制成。金屬柵片（去離子?xùn)牛缁? 利用柵片（鐵板鍍鋅）對電弧的吸引作用及磁吹線圈的作用將電弧引入柵片中，柵片將電弧分割成許多串聯(lián)的短弧。 縱縫滅弧 利用磁吹線圈將電弧吹入用耐弧絕緣材料（耐弧塑料或陶瓷）制成的具有縱向縫隙的滅弧室中。根據(jù)斯列賓理論，一般采取的熄弧的方法如下：交流接觸器的優(yōu)化設(shè)計16 拉長電弧 如在大氣中分開觸頭將電弧拉長，使電弧冷卻而熄滅。因此電弧熄滅的條件是：弧隙的輸入能量小于弧隙的散出能量，弧隙電阻的變化決定于電弧能量輸入與散出的對比，隨著能量散出的增加，電弧溫度的下降，弧隙電阻增加，電弧熄滅。因此，交流電弧的熄滅條件可概述為二電流過零后，弧隙介質(zhì)強(qiáng)度在任何時刻始終高于弧隙上的恢復(fù)電壓。斯列賓提出弧隙介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)理論,從電流過零時刻開始，一方面弧隙上的電壓從熄弧電壓上開始上升，要恢復(fù)到電源電壓；另一方面在電流過零時弧隙有一定的介質(zhì)強(qiáng)度，并隨著去游離程度而不斷上升。交流電弧的熄滅存在兩種理論，即弧隙介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)理論及弧隙能量平衡原理。l1=h () Fc= ()SrhlI72120)(???交流接觸器的優(yōu)化設(shè)計14 = 0407??=故其總斥力:F=Fch+Fc=+==Fo ()滿足觸頭動穩(wěn)定性的要求。 觸橋尺寸的確定如公式（）：ab(a+b)= ????TekIa2)1(20? = 9061)2????=取觸橋厚度為 1mm，取觸橋?qū)挾葹?9mm 銀觸頭選用圓柱形，直徑 8mm確定導(dǎo)電板形狀：取導(dǎo)電板 寬度為 9mm,接觸板電流密度為 ，則其厚度 ： =I/ =10/(9)≈1mm ()h?bj故導(dǎo)電板厚度為：1mm 計算輔助觸頭厚度 電磨損體積如公式（）： 交流接觸器的優(yōu)化設(shè)計12Vc= ???eckqN0式中 N——300104 次γc——查表 [1]（）取 106（g/c）ke——ke≈對交流電路， （n 電弧燃燒半波數(shù)，取 1）q0≈ = =（c） ()?nI?0234102?查表 [1]純銀密度 ρ=（g/ cm 3） Vc= =4?計算輔助觸頭厚度：觸頭形狀為圓柱體，直徑 d=4mm一個觸頭的磨損厚度： ()??由觸頭厚度計算公式 [1] h=(—2)hc 取輔助觸頭厚度 h= hc =≈初壓力：單位電流的觸頭初壓力 Fd= 則一個觸頭的初壓力：Fcc=IeFd=終壓力：Fz===開距：查表 [1]、取 ??超程：查表 [1]、取 r=2mm 驗算輔助觸頭溫升及動熱穩(wěn)定性如公式（）Rj= =cjFaK??102.)3(??.)304(6.?? =觸橋周長：P=(+) 2=2cm交流接觸器的優(yōu)化設(shè)計13觸橋發(fā)熱溫升：t1= = ()PSKIaT20)(????)35.(0742????=符合絕緣耐熱等級要求，級絕緣材料的允許溫升 τ=90 0C輔助觸頭的截面積為：S=(d/2) 2= 周長為：P=d=查表 [3]得：電阻系數(shù) ρ 0=106歐310主動觸頭體積計算公式 [1]： ()????主動觸頭質(zhì)量計算公式 [1]：Mz== ()觸橋體積為：(暫取觸橋長度為 5cm,則取其一半為 ) Vq== 3cm查表 [3]取黃銅 ρ=固其質(zhì)量為： m==