3.Зміст курсової роботи

У роботі виконується магнітний та електротехнічний розрахунок проміжного електромагнітного реле. Реле використовується для виконання логічних операцій в електричних колах та безпосереднього вмикання-вимикання споживачів невеликої потужності. Воно встановлюється в електроустаткуванні та пристроях керування електрообладнанням технологічних процесів.

Загальний вигляд одного з проміжних реле показано на мал.1. Контактна система реле має нерухомі контакти 2, закріплені на пластмасовій основі 1, та рухомі контакти на плоских пружинах 3, зафіксованих в пластмасовому кронштейні 5 якоря 4 електромагніту, який має магнітопровід 9, осердя 7 та котушку 8 і закріплюється на основі 1 гвинтом 11. Контакти мають виводи 10 для комутацій до зовнішніх ланцюгів.

Мал. 1. Приклад конструктивного виконання електромагнітного реле

Якщо напругу живлення подати на котушку електромагніту, якір реле притягується до осердя, контакти перемикаються, при зниканні струму в котушці якір під дією пружини 6 та плоских пружин контактів вертається у початковий стан, його нормально замкнені контакти знову замикаються.

На прикладі магнітної системи реле студент повинен навчитися розраховувати будь-які електромагнітні пристрої.

4. Визначення механічної характеристики реле

Механічною характеристикою реле є залежність зусилля протидії пружини та контактів реле від зміни проміжку між якорем та осердям реле при спрацьовуванні.

У початковому стані рухомий контакт притискується до нерухомого пружиною 6 (мал.1). Цим визначається контактний натиск та забезпечується перехідний опір контактної пари, що сприяє проходженню струму необхідної величини.

При спрацьовуванні реле якір електромагніту притягується до осердя, долаючи протидію пружини 6 та додатково забезпечуючи такий саме натиск між замикаючими контактами.

Під час руху рухомих контактів спочатку виникає зіткнення рухомого та нерухомого контактів, а потім плоска контактна пружина деформується на якусь величину (вона позначається провалом), внаслідок чого виникає необхідний контактний натиск.

При визначенні механічної характеристики вважатимемо, що вита пружина 6 має незалежне від переміщення зусилля натягу, а плоскі контактні пружини створюють зусилля контактного натиску, пропорційне провалу.

На мал.2 показано схему типової механічної характеристики реле, де:

δ – робочий проміжок реле;

δ_к, δ_п – відповідно кінцевий і початковий проміжок (зазори);

Р_мех – механічне зусилля протидії контактів та пружини реле;

П_з (П_р) – провал замикаючого (розмикаючого) контактів;

З – проміжок контактів;

Р_пр – зусилля натягу циліндричної пружини реле;

Р_к – контактний натиск.

У початковому стані сила пружини Р_пр створює контактний натиск всіх пар нормально замкнених контактів, тому Р_пр = Р_к. При спрацьовуванні реле механічна характеристика має точку А, в якій сила протидії якоря дорівнює

Р_пр+ Р_к=2Р_пр=2Р_к

оскільки струм, що комутується, є однаковим для замикаючих та розмикаючих контактів.

За хід якоря беремо його переміщення від початкового до кінцевого проміжку по лінії симетрії осердя магнітопроводу реле.

Для розрахунку механічної характеристики задають такі вихідні дані:

n_k – кількість пар перемикаючих контактів;

і_конт – комутуємий струм;

матеріал контактів.

Все це беремо з таблиці вхідних даних табл.Д.1.1

Мал. 2. Типова механічна характеристика реле

Приймають, що провал контактів П_з та П_р дорівнює чверті ходу якоря:

П_з= П_р=0,25(δ_п - δ_к). /1/

Методика розрахунку струму: спочатку визначають або задають струм і_конт, що комутується контактом. Визначають припустиму напругу на контактах:

U_пр=(0,5...0,8)U_конт1 /2/,

де U_конт1 – падіння напруги на контакті, за якої виникає розм’якшення контактного матеріалу /табл.1/.

Таблиця 1

Розрахункові параметри для визначення контактного натиску

Матеріал	Температура розм`якшення, Q1,ºС	Напруга розм`як- шення, Uконт1, В	Коефіцієнт , для контактів реле
Мідь Срібло Вольфрам Платина	190 150 1000 540	0,12 0,09 0,4 0,25	0,014...0,0175 0,006 - -

Знаходять перехідний опір контакту

R_пер= U_пр / і_конт /3/

та контактний натиск на один контакт

Р_к=к²₁ / R²_пер /4/,

де к₁- коефіцієнт (табл.1).

Щоб побудувати механічну характеристику реле (мал.2), достатньо віднайти зусилля Р_пр = Р_к:

Р_пр = n_к Р_к /5/.

Методика побудови механічної характеристики:

Відкладаючи по осі ОХ величину δ_к , а по осі OY - Р_пр+Р_к отримуємо точку А. Потім по осі ОХ - δ_к+П_з, по осі OY - Р_пр отримали точку B. Далі по осі ОХ – δ_п–П_з, по осі OY - Р_пр отримали точку С. І в точці по осі ОХ– δ_п крива пересікає ось.