3-12. Контактор - аппарат для производства переключений в - электрических цепях (рис. 3-14, а) имеет электромагнит (рис. 3-14,6) в виде неподвижного стального сердечника С с намагничивающей катушкой к и подвижного стального якоря я, перемещение которо го вызывает переключение замыкающих электрических контактов ЭК. При отсутствии тока в катушке контактора якорь под действи ем силы тяжести или пружин отделен от сердечника воздушным за- зором и немагнитной прокладкой.

Размеры магнитной цепи контактора: 4-140 мм, 6-75 мм, ст - 10 мм, 4-40 мм. Ток в катушке контактора 1 -0,5 А. В нерабо чем состоянии, когда ток в катушке равен нулю, зазор между сталью полюсов контактора 6-5 мм, в рабочем состоянии полюсы полностью не замыкаются вследствие наличия между ними немаг- нитной прокладки толщиной бар-1 мм, предохраняющей полосы от смятия и электротехническая прилипания. Материал сталь сердечника ЯКОРЯ 1211 (311). В рабочем и при втянутом сердечнике сила тяги электромагнита (конечная) состоянии = 18,8 кгс. Определить число витков катушки контактора, началь ную силу тяги Га в момент включения катушки в сеть, сечение, дли ну и сопротивление провода катушки, если допустимая по условиям нагрева плотность тока ней не должна превышать 2,5 А/мм². Опре делить также падение напряжения в катушке.

Вопросы и упражнения к задаче 3-12

1. Контактор, магнитная рис. 3-14, 6, имеет размеры 4-20-20 мм. Определить тяговую силу электромагнита для двух случаев: а) индукция под крайним стерж нем Ва-0,775 Т. 6) индукция под средним стержнем B = 0,775 Т. 2. Определить начальную силу тяги электромагнита и при 81= -5 мм и конечную и при 62=1 мм, если Ш-образный электромаг нит в условиях задачи 3-12 заменить П-образным (рис. 3-15), маг- интная цель которого является симметричной половиной магнитной

которого представлена на

цепи, показанной на рис. 3-14, 6 (d/2=2c). 3. Для П-образного электромагнита (рис. 3-15), магнитная цепь которого является симметричной половиной магнитной цепи, изобра женной на рис. 3-14, 6, дано: начальная сила тяги 9,6 Н при 81 -5 мм, конечная сила тяги 6,4 Н при 62-1 мм. Определить в обо их случаях магнитную индукцию на всех участках магнитной цепи, размеры которой заданы в условии задачи 3-12.

4. Для магнитной цепи (рис. 3-14,6) индукция в среднем стерж

не В-0,5 т, площади среднего и крайних стержней заданы для следующих четырех случаев: а) Ѕ6=4 см², SA=SB=4 с 6) S-8 CM²; SA-SB-4 CM²; B) S5-4 CM², SA-SB=2 cx см³; см², с г) 55=8 см³, ЅЅ B-8 см³. Определить, в каком случае тяговат A сила электромагнита будет 160, 120, 80, 60 Н

Из условия задачи известны размеры магнитной цепи контактора: 4-140 мм, 6-75 мм, ст - 10 мм, 4-40 мм. Ток в катушке контактора 1 -0,5 А. В нерабочем состоянии, когда ток в катушке равен нулю, зазор между сталью полюсов контактора 6-5 мм, в рабочем состоянии полюсы полностью не замыкаются вследствие наличия между ними немагнитной прокладки толщиной бар-1 мм.

1. Определение числа витков катушки контактора:
Известно, что ток в катушке контактора 1 -0,5 А, а допустимая по условиям нагрева плотность тока не должна превышать 2,5 А/мм². Таким образом, максимальное количество витков можно рассчитать по формуле:
Nmax = (2,5 * S) / I
где S - сечение провода катушки, I - ток в катушке контактора.
Подставляем значения: Nmax = (2,5 * S) / 0,5
Nmax = 5S
Также известно, что в нерабочем состоянии зазор между сталью полюсов контактора 6-5 мм. При включении катушки в сеть начальная сила тяги Га будет равна силе пружины, которая держит якорь в отделенном от сердечника положении. Начальная сила тяги Га может быть рассчитана по формуле:
F = k * x
где k - жесткость пружины, x - величина смещения якоря от положения равновесия (в данном случае 5 мм).
Из условия задачи известна конечная сила тяги электромагнита (конечная тяговая сила при втянутом сердечнике) в состоянии рабочего положения - 18,8 кгс. При этом полюсы полностью не замыкаются вследствие наличия между ними немагнитной прокладки толщиной бар-1 мм.

2. Определение сечения, длины и сопротивления провода катушки:
Для определения сечения провода катушки можно воспользоваться формулой:
S = (Nmax / 5)² * π * d² / 4
где d - диаметр провода катушки.
Подставляем значения: S = (Nmax / 5)² * π * d² / 4
S = (Nmax / 5)² * 0,785 * d²
Также известно, что допустимая по условиям нагрева плотность тока не должна превышать 2,5 А/мм². Можно рассчитать допустимый ток по формуле:
I = S * 2,5
Подставляем значения: I = S * 2,5
0,5 = S * 2,5
S = 0,2 мм²
Таким образом, сечение провода катушки должно быть не менее 0,2 мм².

Для определения длины провода катушки можно воспользоваться формулой:
L = (R * N) / S
где R - удельное сопротивление провода, N - число витков катушки, S - сечение провода катушки.
Подставляем значения: L = (R * N) / S
L = (0,017 * N) / 0,2
L = 1,425 * N

Для определения сопротивления провода катушки можно воспользоваться формулой:
R = ρ * L / S
где ρ - удельное сопротивление материала провода.
Подставляем значения: R = ρ * L / S
R = 0,017 * 1,425 * N / 0,2
R = 0,121 * N

3. Определение падения напряжения в катушке:
Падение напряжения в катушке можно рассчитать по формуле:
U = R * I
где R - сопротивление провода катушки, I - ток в катушке контактора.
Подставляем значения: U = R * I
U = 0,121 * 0,5
U = 0,06 В

Ответ:
1. Число витков катушки контактора должно быть не более 25. Начальная сила тяги Га будет зависеть от жесткости пружины, которая не указана в условии задачи. Сечение провода катушки должно быть не менее 0,2 мм². Длина провода катушки будет зависеть от числа витков и может быть рассчитана по формуле L = 1,425 * N. Сопротивление провода катушки будет зависеть от длины и может быть рассчитано по формуле R = 0,121 * N. Падение напряжения в катушке будет равно 0,06 В.
2. Для расчета тяговой силы электромагнита необходимо знать жесткость пружины и величину смещения якоря от положения равновесия. Эти данные не указаны в условии задачи, поэтому ответ на этот вопрос невозможен.
3. Падение напряжения в катушке будет равно 0,06 В, как и в первом пункте.