節(jié)能型交流接觸器設(shè)計(jì)與制造【畢業(yè)論文】

1、<p>　　本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))</p><p><b>　?。ǘ?屆）</b></p><p>　　節(jié)能型交流接觸器設(shè)計(jì)與制造</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級(jí) 電氣工程及其自動(dòng)化 </p>

2、<p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　接觸器主

3、要由觸頭系統(tǒng)、電磁系統(tǒng)和滅弧裝置組成。節(jié)能型交流接觸器采用直流線圈，消除了交流線圈的鐵損。</p><p>　　重點(diǎn)介紹了節(jié)能型交流接觸器電磁系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理，結(jié)合實(shí)踐歸納出電磁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)依據(jù)，使其達(dá)到節(jié)能的設(shè)計(jì)要求。通過對(duì)電磁系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，使其符合最優(yōu)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。最后對(duì)其進(jìn)行測(cè)試實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)其是否符合規(guī)定的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，并且完成包括尺寸鏈設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)工藝性說明等方面的內(nèi)容。</p><p>

4、　　設(shè)計(jì)完成的節(jié)能型交流接觸器不僅電壽命長、通斷能力強(qiáng)，而且具備實(shí)際功耗低、工作效率高、線圈溫升慢等特性，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能的理念。</p><p>　　關(guān)鍵詞：節(jié)能型交流接觸器；經(jīng)驗(yàn)公式；電磁系統(tǒng)</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Introduces content of each system of the

5、 energy-saving ac contactor: (1)Contactor system: Through the analysis of various technical parameters to choose the structure types and contact type of the contactor; Properties of various material to choose the materia

6、l and size of the contacts; Corresponding experiential formula to calculated the pressure and temperature of the contacts. (2)Electromagnetic system: Analysis of the structure and principle of the electromagnetic system

7、to choose the struct</p><p>　　Mainly introduces structure principle of the electromagnetic system of the energy-saving ac contactor, On the basis of practice to concludes the design basis of the electromagne

8、tic system, make its reach design requirements of energy-saving. Based on the optimization design of the electromagnetic system and make it conform to the optimal technical and economic indexes. Finally, the test experim

9、ents, to test its compliance with standards, and finish including design of dimension chain、design of t</p><p>　　The energy-saving model ac contactor not only have the characteristics of electric long life、h

10、igh capacity is strong, but also have the characteristics of low power consumption、 high efficiency、 coil properties、temperature rise slowly，achieve the purpose of saving energy.</p><p>　　Key Words: energy-

11、saving ac contactor; experience formula; electromagnetic system 目 錄</p><p><b>　　1 引言1</b></p><p>　　1.1課題來源及研究意義1</p><p>　　1.2論文研究主要內(nèi)容1</p><p>　　2 觸頭系統(tǒng)

12、設(shè)計(jì)2</p><p>　　2.1觸頭系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案2</p><p>　　2.1.1觸頭的概念2</p><p>　　2.1.2觸頭系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)2</p><p>　　2.2觸頭系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算3</p><p>　　2.2.1觸頭的材料和尺寸3</p><p>　　2.2.2觸

13、頭的超行程、開距的計(jì)算4</p><p>　　3 反力特性曲線的確定5</p><p>　　3.1主觸頭反力5</p><p>　　3.2輔助觸頭反力5</p><p>　　3.3反作用彈簧力5</p><p>　　4 電磁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)7</p><p>　　4.1 電磁系統(tǒng)的概述

14、7</p><p>　　4.2直流電磁系統(tǒng)的工作原理7</p><p>　　4.3 直流電磁系統(tǒng)主要零部件參數(shù)7</p><p>　　4.3.1鐵芯尺寸的確定[8]7</p><p>　　4.3.2線圈參數(shù)的確定9</p><p>　　4.3.3鐵軛和銜鐵尺寸的確定10</p><p&g

15、t;　　5滅弧系統(tǒng)設(shè)計(jì)12</p><p>　　5.1滅弧系統(tǒng)的概述12</p><p>　　5.2常用的滅弧裝置12</p><p>　　5.3滅弧裝置的詳細(xì)設(shè)計(jì)12</p><p>　　6　電磁系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)15</p><p>　　6.1優(yōu)化準(zhǔn)則15</p><p>　　6.2

16、初步設(shè)計(jì)15</p><p><b>　　6.3復(fù)算16</b></p><p>　　6.4目標(biāo)函數(shù)的建立及最優(yōu)參數(shù)的確定16</p><p>　　6.5實(shí)際優(yōu)化過程18</p><p>　　7 接觸器的試驗(yàn)19</p><p>　　7.1試驗(yàn)概述19</p><p

17、>　　7.2試驗(yàn)詳細(xì)步驟19</p><p>　　7.2.1動(dòng)作性能試驗(yàn)19</p><p>　　7.2.2額定接通與分?jǐn)嗄芰υ囼?yàn)21</p><p>　　7.2.3機(jī)械壽命試驗(yàn)21</p><p>　　7.2.4電壽命試驗(yàn)22</p><p>　　7.2.5耐受過載電流能力試驗(yàn)23</p>

18、;<p>　　8. 裝配尺寸鏈計(jì)算25</p><p>　　8.1尺寸鏈的基本概念和特征25</p><p>　　8.2裝配尺寸鏈的建立、分析26</p><p>　　8.2.1建立尺寸鏈26</p><p>　　8.2.2查找組成環(huán)26</p><p>　　8.2.3尺寸鏈的特點(diǎn)26<

19、/p><p>　　8.3裝配尺寸鏈的計(jì)算26</p><p>　　9 設(shè)計(jì)的工藝性說明28</p><p><b>　　9.1 概述28</b></p><p>　　9.2 提高工藝性所采取的措施28</p><p>　　9.3 結(jié)構(gòu)方面的主要特點(diǎn)29</p><p>

20、;<b>　　10結(jié)論30</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)32</b></p><p>　　附錄1　 產(chǎn)品發(fā)展階段程序歸納圖33</p><p>　　附錄2 總裝配圖和主要零部件圖34</p><p>　　附錄3 接觸器試驗(yàn)流程圖39</p><p

21、><b>　　1 引言</b></p><p>　　1.1課題來源及研究意義</p><p>　　交流接觸器是一種適用于遠(yuǎn)距離接通和分?jǐn)嘟涣髦麟娐芳按笕萘靠刂齐娐返碾娖鳎渲饕刂茖?duì)象是電動(dòng)機(jī)。隨著低壓配電系統(tǒng)的高速發(fā)展，作為控制電器的交流接觸器，其使用量呈現(xiàn)不斷上升的形式。</p><p>　　傳統(tǒng)交流接觸器基于“通電吸合，帶電保持，

22、斷電釋放”的工作原理，為實(shí)現(xiàn)其工作過程，設(shè)計(jì)時(shí)通常采用相應(yīng)的結(jié)構(gòu)。但在運(yùn)行過程中，其鐵芯和短路環(huán)中的磁滯損耗和渦流損耗占總能耗的90%以上，且存在功率因數(shù)低、振動(dòng)噪聲大、線圈溫升高的缺點(diǎn)，加大了電網(wǎng)線路上的電能損耗，降低了接觸器的壽命。而國務(wù)院早在1981年的56號(hào)文發(fā)布的節(jié)點(diǎn)指令第2號(hào)文中就指令要實(shí)施交流接觸器節(jié)電措施，為了適應(yīng)交流接觸器的節(jié)電技術(shù)獲得新的發(fā)展，必須采取相應(yīng)的措施來解決上述接觸器存在的諸多缺點(diǎn)[1]。</p>

23、;<p>　　現(xiàn)階段人們通常采用直流勵(lì)磁的方法可以解決上述問題，即將電磁系統(tǒng)由原來的交流勵(lì)磁改為直流勵(lì)磁。當(dāng)交流接觸器吸合后，電磁系統(tǒng)為直流控制，其不僅可以減小電磁線圈的銅損，而且具備以下諸多優(yōu)點(diǎn)：顯著節(jié)約電力、減少線圈的釋放電壓、消除交流勵(lì)磁噪聲、降低線圈和鐵芯的溫升、減少燒壞線圈的機(jī)會(huì)、延長接觸器的壽命。由于以上這些節(jié)能優(yōu)點(diǎn)，因此其被廣泛應(yīng)用于節(jié)能交流接觸器的電磁系統(tǒng)中[2]。</p><p>

24、　　1.2論文研究主要內(nèi)容</p><p>　　本文對(duì)交流接觸器主要的三個(gè)系統(tǒng)（觸頭系統(tǒng)、電磁系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)）進(jìn)行了簡要的分析，并且結(jié)合實(shí)踐歸納出各系統(tǒng)的理論依據(jù)。完成上述各系統(tǒng)的設(shè)計(jì)后，繼續(xù)對(duì)電磁系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使其符合最優(yōu)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；并且對(duì)交流接觸器進(jìn)行測(cè)試實(shí)驗(yàn)，使其符合各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)；最后設(shè)計(jì)交流接觸器尺寸鏈，并說明其工藝方面的內(nèi)容。</p><p><b>　　2 觸頭

25、系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1觸頭系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 </p><p>　　2.1.1觸頭的概念</p><p>　　觸頭系統(tǒng)是由導(dǎo)電回路由兩個(gè)導(dǎo)電零件通過機(jī)械連接的方式互相接觸，以實(shí)現(xiàn)接觸器導(dǎo)電，它通常由橋形觸頭（動(dòng)觸頭）、接觸板（靜觸頭）、觸頭彈簧、觸點(diǎn)等主要零件組成。圖2-1為橋形觸頭結(jié)構(gòu)示意圖，圖2-2為接觸板結(jié)構(gòu)示意圖。</p&g

26、t;<p>　　圖2-1 橋形觸頭結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　圖2-2 接觸板結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　2.1.2觸頭系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)</p><p><b>　?。?）基本參數(shù)</b></p><p>　　接觸器主觸點(diǎn)在額定電壓為380V時(shí)額定電流為150A。</p>&

27、lt;p><b>　?。?）動(dòng)作性能</b></p><p>　　在當(dāng)周圍溫度為-50C～+400C時(shí)應(yīng)在控制電源電壓為額定值Us的85～110%之間的任何電壓下可靠吸合，其具體試驗(yàn)過程可參考7.2.1動(dòng)作性能試驗(yàn)。</p><p>　?。?）額定接通與分?jǐn)嗄芰?lt;/p><p>　　接觸器的額定接通與分?jǐn)嗄芰Π幢?-1規(guī)定進(jìn)行，其具體試驗(yàn)

28、過程可參考7.2.2額定接通與分?jǐn)嗄芰υ囼?yàn)。</p><p>　　表2-1額定接通和分?jǐn)嗄芰?lt;/p><p>　?。?）電壽命與機(jī)械壽命 </p><p>　　接觸器的電壽命為60萬次，機(jī)械壽命為300次。其具體的試驗(yàn)過程均可參考7.2.4電壽命試驗(yàn)和7.2.3機(jī)械壽命試驗(yàn)。</p><p>　　2.2觸頭系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算</p>

29、<p>　　2.2.1觸頭的材料和尺寸</p><p>　?。?）觸頭的材料與尺寸</p><p>　　觸頭的材料應(yīng)具備導(dǎo)電性良好、抗熔焊性、耐電磨損性性、機(jī)械性能強(qiáng)等特性，因此選擇Ag-SnO2（銀氧化錫）作為觸頭材料，它完全具備以上所述的特性[3]。</p><p><b>　　觸頭的面積</b></p><

30、p>　　觸頭的面積與額定電流成正比，因此根據(jù)相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)公式就可以獲得觸頭面積，</p><p>　　以下是觸頭面積的經(jīng)驗(yàn)公式：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　式中 K—可由相應(yīng)觸頭材料所對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)得到；</p><p>　　In—接觸器的額定電流；</p>

31、<p>　　a—a取0.878。</p><p>　　2）觸頭的厚度也可由觸頭的體積與觸頭的面積得到，以下是觸頭厚度的經(jīng)驗(yàn)公式：</p><p><b>　　（2-2）</b></p><p>　　式中 V—每極的用銀量，可通過相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)公式到，，N</p><p><b>　　為電壽命；&

32、lt;/b></p><p><b>　　S—觸頭面積。</b></p><p>　?。?）觸橋的材料與尺寸</p><p>　　觸頭的材料應(yīng)具備較好的高溫導(dǎo)熱性和較強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度[4]，同時(shí)也應(yīng)具備較好的可焊性，因此選擇青銅帶黃銅板、紫銅板等銅合金制成，其寬度與厚度也可由相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲得，即寬度b=10.5mm，a=2.5mm。<

33、/p><p>　　2.2.2觸頭的超行程、開距的計(jì)算</p><p><b>　?。?）觸頭的超行程</b></p><p>　　為了使電磁系統(tǒng)尺寸不至太大和使用合適的觸頭材料，保持觸頭磨損為中等程度，接觸器的標(biāo)準(zhǔn)超行程取圓片動(dòng)、靜觸頭的理論厚度之和的2/3。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，觸頭超程與額定電流的立方根成正比，其經(jīng)驗(yàn)公式如下式所示：</p>

34、<p><b>　　（2-3）</b></p><p><b>　?。?）觸頭的開距</b></p><p>　　觸頭的開距也應(yīng)該滿足兩點(diǎn)：一、要保證拉斷電弧，二、有足夠的絕緣距離，即在觸頭分?jǐn)嗪螅|頭間能承受線電壓，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，可得出觸頭開距的經(jīng)驗(yàn)公式如下式所示：</p><p><b>　　（

35、2-4）</b></p><p>　　式中 In—額定工作電流。</p><p>　　3 反力特性曲線的確定</p><p><b>　　3.1主觸頭反力</b></p><p>　　主觸頭的反力由相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)公式得到，其具體的計(jì)算如下所示：</p><p>　　主觸頭初壓力產(chǎn)生的

36、反力：</p><p><b>　　（3-1）</b></p><p>　　主觸頭終壓力產(chǎn)生的反力：</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p><b>　　3.2輔助觸頭反力</b></p><p>　　考慮二常開、二常閉輔助觸頭的

37、情況：</p><p>　　取輔助觸頭初壓力為0.637N，終壓力為0.882N。</p><p>　　輔助觸頭初壓力產(chǎn)生的反力為：</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　輔助觸頭終壓力產(chǎn)生的反力為：</p><p><b>　?。?-4）</b>

38、;</p><p><b>　　3.3反作用彈簧力</b></p><p>　　反作用彈簧力的大小取決于以下三個(gè)因素[5]：</p><p>　?。?）接觸器釋放的觸頭支持回彈距離不超過常閉輔助觸頭磨損后的超程；</p><p>　　（2）能承受一定的振動(dòng)和搖擺；</p><p>　　（3）保證吸

39、力特性和反力特性良好配合。</p><p>　　按保持一定回彈距離要求，計(jì)算反作用彈簧壓力：</p><p><b>　?。?-5）</b></p><p>　　式中 Ffe—運(yùn)動(dòng)部分處于釋放位置時(shí)的初始反力（N）；</p><p>　　e—停檔的彈性恢復(fù)系數(shù)，取e=0.13；</p><p>

40、;　　—允許回彈距離，常閉輔助觸頭超程2mm，考慮到觸頭允許磨損2/3，</p><p>　　超程和制造公差，取=0.6mm；</p><p>　　Eh—運(yùn)動(dòng)部分回到釋放位置時(shí)所得到的能量（N.mm）。</p><p>　　如圖3-1為接觸器的反力特性曲線。</p><p>　　圖3-1 接觸器的反力特性曲線</p>

41、<p>　　由公式推導(dǎo)可得反作用初壓力：</p><p><b>　?。?-6）</b></p><p>　　每根反力彈簧眼里為1.23N。</p><p>　　考慮安全系數(shù)1.1和彈簧制造公差10%，則每根反力彈簧初壓力[6]：</p><p><b>　　（3-7）</b></p

42、><p>　　每根反力彈簧的終壓力：</p><p><b>　　（3-8）</b></p><p>　　4 電磁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1 電磁系統(tǒng)的概述</p><p>　　傳統(tǒng)交流接觸器的電磁系統(tǒng)存在實(shí)際功耗高、線圈發(fā)熱、噪聲大等問題。針對(duì)上述問題，采用直流勵(lì)磁的方法，即鐵芯吸合；

43、斷開勵(lì)磁電流，鐵芯保持吸合；在反方向直流或交流去磁時(shí)，鐵芯釋放[7]。</p><p>　　4.2直流電磁系統(tǒng)的工作原理</p><p>　　直流電磁系統(tǒng)的原理為按下按鈕，交流接觸器KM線圈在交流電源電壓下得電吸合，當(dāng)松開按鈕時(shí)，電容串入電路開始工作，它一方面吸收KM斷開時(shí)產(chǎn)生的電火花，另一方面通一定數(shù)值的電流使KM線圈獲得延時(shí)釋放時(shí)間，在這段時(shí)間內(nèi)，二極管V接入電路內(nèi)工作，接觸器KM線圈

44、就得到經(jīng)二極管半波整流的連接電流，使交流接觸器在直流條件下正常運(yùn)行。電容C容量可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式獲得（電容C一般選擇500V）：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　4.3 直流電磁系統(tǒng)主要零部件參數(shù) </p><p>　　4.3.1鐵芯尺寸的確定[8]</p><p>　?。?）工作氣隙磁通

45、密度和鐵芯磁通密度BC的選擇</p><p>　　根據(jù)最佳磁通密度值，可以推算出銜鐵處于釋放位置時(shí)的工作氣隙磁通密度值。鐵芯磁通密度通常根據(jù)一些實(shí)際經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來得到，這里Bc=1.4T。</p><p>　?。?）極靴截面積Sp與極靴直徑dp的確定</p><p>　　根據(jù)上述工作氣隙磁通密度，利用麥克斯韋吸力公式可得到初始吸力FO。由初始吸力FO可以計(jì)算出極靴截面積

46、Sp和極靴直徑dp。假設(shè)漏磁產(chǎn)生磁導(dǎo)和擴(kuò)散磁導(dǎo)不影響極靴面積Sp的確定，即工作氣隙磁場(chǎng)是均勻的：</p><p><b>　　初始吸力可表達(dá)為：</b></p><p><b>　?。?-2）</b></p><p><b>　?。?-3）</b></p><p><b&

47、gt;　?。?-4）</b></p><p>　　式中 FO—初始吸力（N）；</p><p>　　Sp—極靴截面積（mm2）；</p><p>　　dp—極靴直徑（mm）；</p><p><b>　　—?dú)庀洞琶埽═）；</b></p><p>　　—1.25×10-4

48、（H/mm）。</p><p>　　（3）鐵芯截面積Sc及鐵芯直徑dc的確定</p><p>　　電磁系統(tǒng)中，鐵芯截面積Sc及鐵芯直徑dc可根據(jù)漏磁系數(shù)法來確定。磁漏</p><p>　　系數(shù)為最大磁通和工作氣隙磁通之比。其漏磁系數(shù)通常取范圍內(nèi)。當(dāng)銜鐵行程較小時(shí)，取值較??；銜鐵行程較大時(shí)，取值較大。</p><p>　　鐵芯截面積Sc的表達(dá)式

49、如下：</p><p><b>　　（4-5）</b></p><p>　　式中 —磁通（Wb）；</p><p>　　Bc—鐵心磁通（T）。</p><p>　　鐵心直徑dc的表達(dá)式如下： （4-6）</p><

50、;p>　　式中 Sc—鐵芯截面積（mm）。</p><p>　　在以上各項(xiàng)參數(shù)的基礎(chǔ)上，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)得鐵芯、軛鐵及銜鐵的磁路總長度為LO=90mm（比例系數(shù)），且極靴厚度可取L1=100mm，根據(jù)以上設(shè)計(jì)計(jì)算的各項(xiàng)參數(shù)可得到圖4-2。</p><p>　　圖4-1 U型拍合式</p><p>　　以上電磁鐵可采用硅鋼片疊裝，它可以減小在電磁運(yùn)行中能量

51、損耗過大的問題，而且導(dǎo)磁性好。</p><p>　　4.3.2 線圈參數(shù)的確定</p><p>　　在得到的極靴截面積、極靴直徑、鐵芯截面積、鐵芯直徑各參數(shù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得圖4-2線圈最大的結(jié)構(gòu)尺寸。</p><p>　　圖4-2線圈最大的結(jié)構(gòu)尺寸</p><p>　　D1=33mm D2=69mm b1=19mm

52、 h=80mm </p><p>　　根據(jù)線圈截面積Sn、線圈直徑dn、線圈匝數(shù)W等各項(xiàng)參數(shù)，可以確定線圈的結(jié)構(gòu)尺寸。</p><p><b>　　線圈直徑d：</b></p><p><b>　?。?-8）</b></p><p><b>　　(4-9)</b></p&

53、gt;<p><b>　?。?-10）</b></p><p><b>　?。?-11）</b></p><p>　　式中 —導(dǎo)線的電阻系數(shù)，銅導(dǎo)線的電阻系數(shù)；</p><p>　　Umin—Umin =80%Ue=340V；</p><p>　　IW—吸引線圈的總安匝磁勢(shì)；<

54、;/p><p>　　U0—鐵芯、極靴、銜鐵的總磁壓降；</p><p>　　H0—磁場(chǎng)強(qiáng)度，H0=3A/mm；</p><p><b>　　—工作氣隙磁壓降；</b></p><p>　　—工作氣隙磁阻，即。</p><p><b>　　線圈截面積：</b></p>

55、<p><b>　?。?-12）</b></p><p><b>　　線圈匝數(shù)N：</b></p><p><b>　　（4-13）</b></p><p>　　式中 fK—線圈的填充系數(shù)，fK =0.648；</p><p>　　4.3.3鐵軛和銜鐵尺寸的確

56、定</p><p>　　軛鐵截面積：Se=Sp/2.25,取Se=480mm2；</p><p>　　銜鐵截面積：Sx=0.8Se,取Sx=490mm2；</p><p>　　軛鐵底部長度：Le=0.6D（D=2.8de=78mm），取Le=45mm；</p><p>　　軛鐵寬度：be=2L2,取be=95mm；</p>&l

57、t;p>　　銜鐵寬度：bxt2.2D，取bxt=100mm；</p><p>　　極靴厚度：，取ap=10mm；</p><p>　　線圈高度：hn=3.3de，?。篽n =90mm；</p><p>　　軛鐵高度：Let=0.6D，取Let =47mm。</p><p>　　以上各式都取近似值。</p><p>

58、;<b>　　5滅弧系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　5.1 滅弧系統(tǒng)的概述</p><p>　　交流接觸器觸頭在分?jǐn)鄷r(shí)，容易在氣隙中形成高電場(chǎng)，使得電子從陰極表面拉出，導(dǎo)致氣體游離，從而產(chǎn)生電弧。由此產(chǎn)生的電弧通常導(dǎo)致觸頭燒損并危及絕緣，在最嚴(yán)重的情況下甚至可能引起相間短路，或使接觸器爆炸。因此有必要掌握電弧產(chǎn)生的規(guī)律，探索采取適當(dāng)措施來熄滅電弧。</p&

59、gt;<p>　　斯列賓提出的滅弧理論清晰的讓我們認(rèn)識(shí)了滅弧的原理。他認(rèn)為在電流過零時(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；另一方面在電流過零時(shí)弧隙有一定的介質(zhì)強(qiáng)度，并隨著去游離程度不斷上升[9]。電弧的熄滅或重燃通常取決于這兩個(gè)過程競(jìng)爭的結(jié)果。因此電弧的熄滅可理解為：在交流電流過零后，弧隙中的實(shí)際介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度特性總是高于加到弧隙上的實(shí)際恢復(fù)電壓的特性。</p><p>　

60、　5.2常用的滅弧裝置</p><p>　　（1）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。這種滅弧室噴弧距離小，過電壓低，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。但是，柵片吸收電弧能量后溫度上升很快，不適合太高的操作頻率。</p><p>　?。?）多縱縫滅弧室電弧在回路

61、電動(dòng)力作用下被迅速拉長和進(jìn)入縱縫中，電弧被分成多條細(xì)弧，并且迅速冷卻而熄滅，用于操作頻率比較高和額定電流較大的接觸器中，滅弧能力比較強(qiáng)。</p><p>　　5.3滅弧裝置的詳細(xì)設(shè)計(jì)</p><p>　　滅弧系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)包括柵片片數(shù)、柵片排列方式、柵片厚度、片間距離等[10]。</p><p><b>　　柵片排列方式的選擇</b><

62、;/p><p>　　柵片排列方式有三種：柵片為平列、柵片為直列、柵片為輻射。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，我們選擇柵片平列型的方式作為滅弧裝置柵片的排列方式。</p><p><b>　　柵片端口數(shù)的選擇</b></p><p>　　參考同類型產(chǎn)品及設(shè)計(jì)指標(biāo)，取斷口數(shù)為8，斷口數(shù)隨電流增大而增加。</p><p><b>　　柵片厚度

63、的選擇</b></p><p>　　柵片厚度對(duì)恢復(fù)強(qiáng)度無顯著影響，但恢復(fù)強(qiáng)度增加速度隨柵片厚度增加。柵片太薄，容易變形，常用柵片厚度為1.5mm。</p><p><b>　　柵片間間隙的選擇</b></p><p>　　柵片間的間隙能使電弧保持一定速度，防止金屬顆粒飛濺其上成間短路，片間間隙按2mm范圍選取。</p>

64、<p><b>　　柵片長度的選擇</b></p><p>　　電弧在柵片間運(yùn)動(dòng)速度隨電流增大而加大，因此柵片隨電流增大而加長，其長度變化為30mm。</p><p><b>　　鋼板的加入</b></p><p>　　柵片由一端開口或開槽的鋼板做成以便將電弧拉入柵片。另外還可在動(dòng)、靜觸頭加鋼板弧角，在靜觸頭加

65、鋼板，以幫助電弧迅速進(jìn)入柵片，防止電弧噴射至滅弧罩兩旁絕緣壁上。</p><p><b>　　增加陽、陰極數(shù)</b></p><p>　　電弧進(jìn)入柵片后，陽、陰極數(shù)增加，加強(qiáng)了電弧冷卻，增加了恢復(fù)強(qiáng)度，防止重燃。</p><p><b>　　滅弧罩容積</b></p><p>　　滅弧罩容積主要根據(jù)

66、通斷能力試驗(yàn)決定，滅弧罩單位容積斷流能力與觸頭材料及接觸板出口密封情況等因數(shù)有關(guān)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)，額定電壓為380v時(shí)為6.5A/cm2。</p><p>　　恢復(fù)強(qiáng)度及其增加速度隨柵片溫度增加而降低，柵片溫度隨分?jǐn)嚯娏骷邦~頻率增加而增加，工作時(shí)柵片溫度應(yīng)保持在150—1800C以下。</p><p><b>　　滅弧罩材料的選擇</b></p><p&

67、gt;　　用玻璃絲加強(qiáng)聚酯塑料制成滅弧罩，塑料滅弧罩由蓋板及弧室組成，兩零件均為上下方向脫模，蓋板用螺釘固定于弧室上，并通過耐高溫的硅橡膠管將柵片固定于弧室溝槽中，導(dǎo)弧片用螺釘固定于蓋板上并同時(shí)通過彈簧將觸頭指示件固定。蓋板用灰白色塑料壓制，接線端子等及其標(biāo)志可清楚的印于其上[11]。</p><p>　　表4-1為上述詳細(xì)設(shè)計(jì)內(nèi)容的歸納。</p><p>　　表4-1詳細(xì)設(shè)計(jì)內(nèi)容<

68、/p><p>　　6　電磁系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)</p><p><b>　　6.1 優(yōu)化準(zhǔn)則</b></p><p>　　電磁鐵的結(jié)構(gòu)比較簡單，各種類型的電磁忒基本上三個(gè)基本部件組成：即繞有激磁繞組線圈；導(dǎo)磁體的不動(dòng)部分；導(dǎo)磁體的可動(dòng)部分，盡管磁系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)比較簡單，僅僅是導(dǎo)磁體和線圈的組合，但它的設(shè)計(jì)并不簡單。由于磁場(chǎng)和溫度場(chǎng)比較復(fù)雜以及磁性材料的非線性

69、等因素，這就使設(shè)計(jì)工作更為復(fù)雜[12]。因此，在工程設(shè)計(jì)中必須做一些優(yōu)化設(shè)計(jì)，并根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇一些參數(shù)來進(jìn)行估算，然后再通過復(fù)算和反復(fù)修正得到滿意的結(jié)果。這種設(shè)計(jì)方法必將使設(shè)計(jì)人員陷入繁雜的手工計(jì)算中，因此現(xiàn)代我們都會(huì)利用計(jì)算機(jī)來對(duì)此進(jìn)行計(jì)算。而所謂磁系統(tǒng)的最優(yōu)化設(shè)計(jì)，就是將選定作為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的經(jīng)濟(jì)或技術(shù)指標(biāo)表示成各設(shè)計(jì)變量的函數(shù)關(guān)系——即目標(biāo)函數(shù)，則磁系統(tǒng)的最優(yōu)化設(shè)計(jì)問題就歸結(jié)為在一系列的約束下求目標(biāo)函數(shù)最小值問題。</p>

70、<p>　　我們根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇一些參數(shù)來進(jìn)行估算，然后再通過復(fù)算和反復(fù)修正對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。其以重量經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，即在給定的擬定功的技術(shù)條件要求下，使電磁鐵設(shè)計(jì)成重量最輕、體積最小，而暫時(shí)不考慮其他的一些要求。設(shè)計(jì)一般分成兩個(gè)步驟，即初步計(jì)算和復(fù)算：在初步計(jì)算中，我們根據(jù)原始數(shù)據(jù)并按照一些基本原則或計(jì)算公式以及參考一些經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，初步確定此系統(tǒng)及線圈的主要尺寸和參數(shù)；在復(fù)算中，我們按照現(xiàn)有的材料規(guī)格訂正初步計(jì)算中求出的

71、各參數(shù)和尺寸，然后驗(yàn)算電磁鐵的性能特性，如吸力特性、溫升等，并驗(yàn)算它是否工作在最優(yōu)點(diǎn)以及衡量其性能的各項(xiàng)指標(biāo)。 </p><p><b>　　6.2初步設(shè)計(jì)</b></p><p>　　以上幾章中提到了各系統(tǒng)的初步，且針對(duì)不同部分都給出了不同的經(jīng)驗(yàn)公式，其初步設(shè)計(jì)如：</p><p>　　鐵芯直徑：

72、 （6-1）</p><p>　　線圈的直徑： （6-2）</p><p>　　線圈的匝數(shù)： （6-3）</p><p><b>　　6.3 復(fù)算</b></p><p>　　初步計(jì)算中經(jīng)常要利用一些經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選取了一系列的系數(shù)和參數(shù)，這些參數(shù)選取得是否恰當(dāng)？有些

73、尺寸和導(dǎo)線直徑經(jīng)規(guī)格化以后對(duì)性能的影響有多大？所有這些問題都要通過詳細(xì)的復(fù)算進(jìn)行校核。</p><p>　　通常我們都會(huì)對(duì)以下幾項(xiàng)進(jìn)行復(fù)算：</p><p>　　計(jì)算線圈電阻值和線圈磁勢(shì)；</p><p>　　計(jì)算線圈功率，并驗(yàn)算其溫升；</p><p>　　計(jì)算電磁鐵重量經(jīng)濟(jì)型指標(biāo)。</p><p>　　用以上的設(shè)計(jì)

74、方法來設(shè)計(jì)直流電磁鐵，盡管最終能得到較滿意的設(shè)計(jì)，但必須經(jīng)過</p><p>　　反復(fù)的驗(yàn)算和修正。為此我們把以上設(shè)計(jì)方法變成程序用數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)來進(jìn)行計(jì)算，就可以在不依賴任何經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的情況下，快速地進(jìn)行多方案的計(jì)算，從而選取滿足要求的最佳參數(shù)。</p><p>　　6.4目標(biāo)函數(shù)的建立及最優(yōu)參數(shù)的確定</p><p>　　我們對(duì)交流接觸器的重量經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)Kzj進(jìn)行設(shè)計(jì)

75、，由于Kzj與設(shè)計(jì)變量的關(guān)系是較復(fù)雜的非線性關(guān)系，很難用簡單的數(shù)學(xué)公式表示，為了計(jì)算機(jī)尋優(yōu)的方便，把Kzj與各變量的關(guān)系變成子程序的形式，而把影響設(shè)計(jì)質(zhì)量的主要因素及列為目標(biāo)函數(shù)的變量，當(dāng)改變這些變量值時(shí)，就可得到不同的目標(biāo)函數(shù)值，從而達(dá)到尋優(yōu)的目的。</p><p>　　在設(shè)計(jì)中所用到的一些其他參數(shù)和原始數(shù)據(jù)可在主程序中直接輸入，然后通過公共語句或其他的方式傳遞到目標(biāo)函數(shù)子程序中。將必須滿足的各項(xiàng)技術(shù)要求，如溫

76、升、電磁吸力等與各設(shè)計(jì)變量的函數(shù)關(guān)系也在目標(biāo)函數(shù)子程序中實(shí)現(xiàn)。這樣直流電磁鐵的最優(yōu)化問題就歸結(jié)在一系列的約束條件下，求目標(biāo)函數(shù)最小值的問題，進(jìn)行直流電磁鐵優(yōu)化設(shè)計(jì)，建立目標(biāo)函數(shù)時(shí)，可參看以下目標(biāo)函數(shù)子程序流程圖。</p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　Y</b></p><p><b&g

77、t;　　N</b></p><p><b>　　Y</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　Y</b></p><p>　　Y N</p>

78、<p><b>　　6.5實(shí)際優(yōu)化過程</b></p><p>　　以下是設(shè)計(jì)電磁系統(tǒng)時(shí)的原始數(shù)據(jù)：</p><p><b>　?。?）工作氣隙；</b></p><p><b>　?。?）極限溫度；</b></p><p><b>　?。?）通電持續(xù)率。&

79、lt;/b></p><p>　　根據(jù)已知條件，以重量經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)為設(shè)準(zhǔn)則構(gòu)造目標(biāo)函數(shù)、溫升、吸力為約束條件，、為設(shè)計(jì)變量。目標(biāo)函數(shù)及約束條件均為二維非線性函數(shù)。利用前述平頂吸入式電磁鐵的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，得到相應(yīng)的優(yōu)化結(jié)果。表6-1為優(yōu)化后電磁系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)。</p><p>　　表6-1電磁系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)</p><p><b>　　7 接觸器的試驗(yàn)&

80、lt;/b></p><p><b>　　7.1試驗(yàn)概述</b></p><p><b>　　（1）試驗(yàn)的目的</b></p><p>　　接觸器在設(shè)計(jì)完成以后，以及投入批量生產(chǎn)以后，都必須進(jìn)行型式試驗(yàn)考核。其主要目的是為了考核和證實(shí)產(chǎn)品在現(xiàn)場(chǎng)使用工作過程中的安全可靠性與耐久性。</p><p&g

81、t;<b>　　（2）試驗(yàn)的內(nèi)容</b></p><p>　　由于接觸器種類繁多，因此各類別產(chǎn)品試驗(yàn)的內(nèi)容、試驗(yàn)要求和工作參數(shù)，因產(chǎn)品的性質(zhì)、種類而異，但某些基本試驗(yàn)內(nèi)容則為各類產(chǎn)品所共有并屬必須考核的范疇，其主要試驗(yàn)內(nèi)容包括以下內(nèi)容：動(dòng)作性能試驗(yàn)、額定接通與分?jǐn)嗄芰υ囼?yàn)、機(jī)械壽命與電壽命試驗(yàn)、耐受過載電流能力、溫升試驗(yàn)。</p><p>　　（3）試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)[13]

82、</p><p>　　目前，我國接觸器試驗(yàn)所采用的標(biāo)準(zhǔn)有：我國標(biāo)準(zhǔn)JB2455-85《低壓接觸器標(biāo)準(zhǔn)》，國際接觸器所采用的標(biāo)準(zhǔn)有IEC158-1《低壓接觸器標(biāo)準(zhǔn)》。</p><p><b>　　7.2試驗(yàn)詳細(xì)步驟</b></p><p>　　7.2.1動(dòng)作性能試驗(yàn)</p><p>　?。?）吸合特性的測(cè)定</p&g

83、t;<p>　　1）吸合特性試驗(yàn)的基本要求</p><p>　　當(dāng)周圍溫度為-50C～+400C時(shí)應(yīng)在控制電源電壓為額定值Us的85～110%之間的任何電壓下可靠吸合。驗(yàn)證上述吸合特性的方法是在設(shè)計(jì)的溫度范圍和產(chǎn)品處于發(fā)熱至穩(wěn)定狀態(tài)下，測(cè)定產(chǎn)品閉合電壓是否小于85%Us，據(jù)此可以得到吸合功耗（起動(dòng)功耗）。</p><p><b>　　2)試驗(yàn)的具體步驟</b

84、></p><p>　　調(diào)節(jié)電壓值，電阻R也需在400C恒溫條件時(shí)。以下是具體步驟：</p><p>　　a、輸入電壓調(diào)制動(dòng)作值（85%Us），接通開關(guān)驗(yàn)證其是否可靠吸合；</p><p>　　b、在型式試驗(yàn)時(shí)，測(cè)試次數(shù)不少于6次，每2次試驗(yàn)后改變其極性，出廠</p><p>　　試驗(yàn)不少于2次，每次改變極性。</p>&

85、lt;p><b>　　3)試驗(yàn)結(jié)構(gòu)的判斷</b></p><p>　　如果得到的吸合功耗約等于設(shè)計(jì)要求規(guī)定的500W,那么符合要求。</p><p>　　利用附加電阻的等效方法測(cè)試，的附加電阻R用下式計(jì)算得出：</p><p><b>　　（7-1）</b></p><p>　　式中 R1

86、—線圈在常溫和冷態(tài)下的電阻值（）；</p><p>　　—測(cè)試環(huán)境溫度（0C）；</p><p>　　—模擬的最高環(huán)境溫度，一般取正400C。</p><p>　　（2）釋放電壓的測(cè)定</p><p>　　1)釋放特性試驗(yàn)的基本要求</p><p>　　當(dāng)周圍溫度為-50C～+400C時(shí)，線圈的釋放電壓不應(yīng)高于額定控制

87、電源電壓Us的75%，和不低于Us的10%，據(jù)此可以得到釋放功耗。</p><p>　　2）試驗(yàn)的具體步驟：</p><p>　　a、對(duì)線圈施加額定電壓使開關(guān)吸合，將電壓從額定值起逐漸遞降，以開始釋放時(shí)的讀數(shù)為釋放電壓值。</p><p>　　b、測(cè)量線圈的電阻值和相應(yīng)的環(huán)境溫度，其值分別為R1和，按下式推算得出最低環(huán)境溫度下的線圈電阻：</p>&l

88、t;p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　式中 —最低環(huán)境溫度,一般取負(fù)50C；</p><p>　　V—電阻溫度系數(shù)，取近似值0.004。</p><p>　　直流電磁鐵可以用下式來換算溫度</p><p><b>　　（7-3）</b></p><

89、p><b>　　試驗(yàn)結(jié)果的判斷</b></p><p>　　如果得到的吸合功耗約小于設(shè)計(jì)要求規(guī)定的20W,那么符合要求。</p><p>　　7.2.2額定接通與分?jǐn)嗄芰υ囼?yàn)</p><p><b>　　（1）試驗(yàn)的方法</b></p><p>　　通斷能力試驗(yàn)的第一步是調(diào)整變壓器的輸出電壓及

90、負(fù)載阻抗?？刹捎脙x表直接測(cè)試：用0.5級(jí)電流表和電流互感器測(cè)量電流，1.5級(jí)功率因素表或0.5級(jí)瓦特表和電壓電流表的組合來測(cè)量電壓和功率因素[14]。</p><p>　　調(diào)節(jié)參數(shù)與規(guī)定值的允差如下:</p><p>　　電壓—±5%；電流—+10%；—±0.05；時(shí)間常數(shù)—±15%。</p><p>　?。?）試驗(yàn)結(jié)果的判斷</

91、p><p>　　試驗(yàn)結(jié)果需滿足接通能力為2000A，斷開能力1500A，且試驗(yàn)過程中不應(yīng)發(fā)生持續(xù)燃弧（電流波形判斷）、閃絡(luò)、對(duì)地飛?。ㄓ脵z測(cè)熔絲D判斷和觸頭熔焊否）。</p><p>　　7.2.3機(jī)械壽命試驗(yàn)</p><p>　　機(jī)械壽命以無負(fù)載（主電路不通電流）的操作次數(shù)表示。下表7-1是操作頻率按斷續(xù)周期工作制的考核規(guī)定。</p><p>

92、　　表7-1 斷續(xù)周期工作制的操作循環(huán)等級(jí)</p><p><b>　　（2）試驗(yàn)方法</b></p><p>　　當(dāng)試驗(yàn)進(jìn)行到規(guī)定次數(shù)的1/10時(shí)，在繼續(xù)試驗(yàn)前允許：</p><p><b>　　清潔整個(gè)接觸器；</b></p><p>　　對(duì)制造廠規(guī)定在正常使用中要潤滑油的零件加潤滑油；&l

93、t;/p><p>　　如屬設(shè)計(jì)允許，可以調(diào)整觸頭的行程和壓力，可以調(diào)換觸頭，觸頭的磨 </p><p>　　損在機(jī)械壽命試驗(yàn)中不考核，但其它部件不應(yīng)更換。</p><p>　?。?）試驗(yàn)結(jié)果的判斷</p><p>　　試驗(yàn)需滿足機(jī)械壽命達(dá)到300萬次，試驗(yàn)操作次數(shù)在小于300萬次的條件下，其動(dòng)作性能應(yīng)仍能滿足以上《動(dòng)作性能試驗(yàn)》的檢測(cè)要求，連接導(dǎo)

94、線用的零部件不松動(dòng)。</p><p>　　7.2.4電壽命試驗(yàn)</p><p>　　電壽命試驗(yàn)時(shí)模擬產(chǎn)品在實(shí)際運(yùn)行中通斷正常工作電流的一種試驗(yàn)，它的使用類別同額定通斷能力試驗(yàn)的分類[15]。</p><p><b>　　試驗(yàn)要求</b></p><p>　　按不同使用類別而定的電壽命試驗(yàn)參數(shù)下表7-2。</p>

95、;<p>　　表7-2 不同使用類別的電壽命試驗(yàn)條件</p><p><b>　　試驗(yàn)方法</b></p><p>　　測(cè)量電壓電流與功率因素，電壽命試驗(yàn)參數(shù)的測(cè)試方法同額定通斷能力試驗(yàn)，一般情況下都可采用直讀方法。調(diào)節(jié)參數(shù)與規(guī)定的允差如下：由于電壽命試驗(yàn)需要持續(xù)相當(dāng)；時(shí)間常數(shù)—±15%。長的天數(shù)，所以試驗(yàn)電壓應(yīng)保證在整個(gè)周期內(nèi)偏差不大于

96、規(guī)定值的±5%。如果測(cè)量時(shí)的電壓不等于規(guī)定值，則可以拆開計(jì)算獲得，功率因數(shù)允差為±0.05，時(shí)間常數(shù)為±5%。</p><p><b>　　2）試驗(yàn)程序</b></p><p>　　中電壽命的試驗(yàn)中，每一個(gè)周期中的通電時(shí)間應(yīng)不小于50ms，如有觸頭跳動(dòng)則還應(yīng)適當(dāng)延長，但不應(yīng)大于等效發(fā)熱電流超過產(chǎn)品的額定發(fā)熱電流，可用下式核算：</p

97、><p>　　AC-3類試驗(yàn)： （7-4）</p><p>　　其他類別試驗(yàn)： （7-5）</p><p>　　式中 Ith—產(chǎn)品額定發(fā)熱電流（A）；</p><p>　　Ie—產(chǎn)品額定工作電流（A）；</p><p&g

98、t;　　t—通電時(shí)間（s）；</p><p>　　I1—接通額定工作電壓 的時(shí)間（s）；</p><p>　　I2—通0.17Us的時(shí)間（s）；</p><p>　　—一個(gè)周期時(shí)間（s）；</p><p>　　一個(gè)周期的時(shí)間或操作頻率由產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，其等級(jí)劃分同機(jī)械壽命試驗(yàn)。試驗(yàn)操作循環(huán)應(yīng)采用可預(yù)先編程的程序控制器，控制器按照要求的程序和

99、時(shí)間進(jìn)行循環(huán)操作，并計(jì)數(shù)和用數(shù)字顯示。如果試驗(yàn)中要求測(cè)示通斷過程的波形，則程序控制器還應(yīng)該一定的順序時(shí)間，操作示波器或其他專門的測(cè)試系統(tǒng)。波形檢測(cè)一般選擇試驗(yàn)的初始、終止和中間的1～2周期。對(duì)于普及性質(zhì)的型式試驗(yàn)，程序控制器采用時(shí)間分辨100ms等級(jí)的即能滿足要求。</p><p>　?。?）試驗(yàn)結(jié)果的判斷</p><p>　　試驗(yàn)需滿足電壽命為60萬次，試驗(yàn)操作次數(shù)在小于60萬次的條件下

100、零部件無破損性損壞，連接導(dǎo)線及其零部件不應(yīng)松動(dòng)。</p><p>　　7.2.5耐受過載電流能力試驗(yàn)</p><p><b>　?。?）試驗(yàn)要求</b></p><p>　　使用類別為DC-3、5的直流接觸器，應(yīng)能承受相當(dāng)于DC-3類最大額定工作電流7倍的過載電流。 </p><p><b>　?。?）試驗(yàn)原理

101、</b></p><p>　　對(duì)產(chǎn)品在正常工作中要求電隔離的部件之間施加一定的高電壓，并持續(xù)一定的時(shí)間，以驗(yàn)證高壓下的介質(zhì)泄漏是否超過規(guī)定。對(duì)于50HZ或60HZ的電器而言，耐壓試驗(yàn)采用的電源為45HZ～62HZ工頻電壓，所以其性質(zhì)是屬于等價(jià)性試驗(yàn)而非直接模擬試驗(yàn)。通產(chǎn)電壓施加的部位包括以下兩點(diǎn)：</p><p>　　1）主電路耐壓試驗(yàn)，應(yīng)將通常與主電路電隔離的控制電路和輔助電

102、路接至框架上。閉合主觸頭后，對(duì)連接在一起的所有各極的帶電部件與電器的框架之間施加電壓；對(duì)每一極和連接至框架的其他各極之間施加電壓。</p><p>　　2）控制和輔助電路的耐壓試驗(yàn)，應(yīng)將主電路與框架相連。對(duì)連接在一起的</p><p>　　通常與主電路電隔離的控制和輔助電路與電器框架之間施加電壓，在正常工作時(shí)，可能與控制和輔助電路絕緣的每一部件與連接在一起的所有其他部件之間施加電壓。<

103、;/p><p><b>　?。?）試驗(yàn)方法</b></p><p>　　按照試驗(yàn)電路圖連線，接通電源使主電路和控制電路接通，將調(diào)壓器調(diào)至0位，調(diào)壓器的定位板使限位開關(guān)閉合。用按鈕閉合接觸器，然后調(diào)節(jié)調(diào)壓器。調(diào)壓器的升壓應(yīng)從小于1/2試驗(yàn)電壓開始，以約5S的時(shí)間逐步升至規(guī)定值，然后持續(xù)1min時(shí)間。施壓結(jié)束后應(yīng)避免突然施壓而造成過電壓，所以應(yīng)當(dāng)不是切斷其而是先將調(diào)壓器降壓至

104、0位。</p><p>　　耐壓試驗(yàn)設(shè)備中，對(duì)于調(diào)壓和升壓變壓器的要求是：當(dāng)電壓輸出端短路時(shí)，短路電流應(yīng)不小于0.5A。這一規(guī)定的目的是旨在保證試驗(yàn)電源部分的阻抗甚小于泄漏電阻，因而在被測(cè)介質(zhì)強(qiáng)度降低時(shí)任然保持一定的端電壓。因此，如果要求的最小試驗(yàn)電壓為UA，變壓器的額定電壓為UN，則變壓器與調(diào)壓器的額定容量應(yīng)不小于：</p><p><b>　?。?-6）</b>&

105、lt;/p><p>　　式中 I—當(dāng)試驗(yàn)電壓為UA時(shí)高壓短路電流，I=0.5A；</p><p>　　Uk%—調(diào)壓器與變壓器對(duì)應(yīng)于容量為P時(shí)的短路阻抗壓降之和；</p><p>　　UA—最小試驗(yàn)電壓，一般為1000V。</p><p>　?。?）試驗(yàn)結(jié)果的判斷</p><p>　　試驗(yàn)需滿足耐受電流能力為2000A的

106、電流，當(dāng)實(shí)際電流超過耐受電流的值時(shí)，接觸器斷開。</p><p>　　8. 裝配尺寸鏈計(jì)算</p><p>　　8.1尺寸鏈的基本概念和特征</p><p>　　尺寸鏈?zhǔn)且唤M構(gòu)成封閉尺寸的組合。在這些尺寸中，每一個(gè)尺寸的變化都能影響精度。具體來說，零件表面與表面間、中心線與中心線之間、或者零件與零件之間相互距離（線性）或偏轉(zhuǎn)位置（角度）的封閉形式的尺寸組合，即構(gòu)成了

107、尺寸鏈，如圖8-1所示為一零件的尺寸鏈?zhǔn)纠?。通常尺寸鏈中的各個(gè)尺寸稱為環(huán)，屬于同一尺寸鏈的環(huán)都以同一字母表示，并按次序注上號(hào)碼，以示區(qū)別。而在零件加工或裝配過程中，最后得到的尺寸稱為封閉環(huán)，這些封閉環(huán)的基本尺寸可以等于零。還有在加工或裝配過程中，直接影響閉環(huán)精度的各尺寸，叫做組成環(huán)[16]。</p><p><b>　　圖7-1尺寸鏈?zhǔn)纠?lt;/b></p><p>　　

108、以下是尺寸鏈的一些主要特征：</p><p>　?。?）封閉性：尺寸鏈必須是一組相關(guān)尺寸順序首位相接而形成的封閉輪廓，其中應(yīng)包括額間接保證的尺寸和若干個(gè)與之有關(guān)的直接過的尺寸。</p><p>　?。?）關(guān)聯(lián)性：尺寸鏈內(nèi)間接保證的尺寸的大小和變化范圍（即精度），是受該鏈內(nèi)直接獲得的尺寸大小和變化范圍所制約的，彼此間具有特定的函數(shù)關(guān)系。</p><p>　　8.2 裝

109、配尺寸鏈的建立、分析</p><p>　　8.2.1建立尺寸鏈</p><p>　　正確建立和分析尺寸鏈的首要條件是要正確地確定封閉環(huán)。在裝配尺寸鏈中，封閉環(huán)就是產(chǎn)品上有裝配精度要求的尺寸，它是各零件之間相互位置要求的尺寸或保證相互配合零件配合性能要求的間隙或過盈量。</p><p>　　在確定封閉環(huán)后，再來確定形位公差，其可以理解為基本尺寸為零的線性尺寸。形位公差

110、與尺寸鏈分許計(jì)算的情況較為復(fù)雜，應(yīng)根據(jù)形位公差項(xiàng)目及應(yīng)用情況分析確定。在建立尺寸鏈時(shí)，應(yīng)遵守“最短尺寸鏈原則”，即對(duì)于某一封閉環(huán)，若存在多個(gè)尺寸鏈時(shí)，應(yīng)選擇組成環(huán)數(shù)最少的尺寸鏈進(jìn)行分析計(jì)算。</p><p>　　8.2.2 查找組成環(huán)</p><p>　　組成環(huán)是封閉環(huán)有直接影響的那些尺寸，一次無關(guān)的尺寸要排除在外。查找裝配尺寸鏈的組成環(huán)時(shí)，先從封閉環(huán)的任意一端開始，找相鄰零件的尺寸，然后

111、再找與第一個(gè)零件相鄰的第二個(gè)零件的尺寸，這樣一環(huán)接一環(huán)，知道封閉環(huán)的另一端為止，從而形成封閉的尺寸組。</p><p>　　8.2.3尺寸鏈的特點(diǎn)</p><p>　　一個(gè)尺寸鏈中最少要有兩個(gè)組成環(huán)。組成環(huán)中，可能只有增環(huán)沒有減環(huán)，但不可能只有減環(huán)沒有增環(huán)。在封閉環(huán)有較高技術(shù)要求或形位誤差較大的情況下，建立尺寸鏈時(shí)，還要考慮形位誤差對(duì)封閉環(huán)的影響。</p><p>

112、　　8.3裝配尺寸鏈的計(jì)算</p><p>　　我們采用完全互換法裝配，各個(gè)零件不需要經(jīng)過任何選擇，修配和調(diào)整，裝配后就能達(dá)到規(guī)定的裝配技術(shù)條件。</p><p>　　設(shè)尺寸鏈的組成環(huán)數(shù)m，其中n個(gè)增環(huán)，m—n個(gè)減環(huán)，A0為封閉環(huán)的基本尺寸，A1為組成環(huán)的基本尺寸，則對(duì)于直線尺寸鏈有如下公式：</p><p><b>　　封閉環(huán)的基本尺寸：</b&g

113、t;</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　即封閉環(huán)的基本尺寸等于所有增環(huán)的基本尺寸之和和減去所有減環(huán)的基本尺寸之和。</p><p><b>　　封閉環(huán)的極限尺寸：</b></p><p><b>　　（8-2）</b></p>&

114、lt;p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　即封閉環(huán)的最大極限尺寸等于所有增環(huán)的最大極限尺寸之和減去所有減環(huán)最小極限尺寸之和；封閉環(huán)的最小極限尺寸等于所有增環(huán)的最小極限尺寸之和減去所有減環(huán)的最小極限尺寸之和。</p><p><b>　　封閉環(huán)的極限偏差：</b></p><p><b>

115、　?。?-4）</b></p><p><b>　　（8-5）</b></p><p>　　即封閉環(huán)的上偏差等于所有增環(huán)上偏差之和減去所有減環(huán)下偏差之和；封閉環(huán)的下偏差等于所有增環(huán)下偏差之和減去所有減環(huán)上偏差之和。</p><p><b>　　封閉環(huán)的公差：</b></p><p>&l

116、t;b>　　（8-6）</b></p><p>　　即封閉環(huán)的公差等于所有組成環(huán)公差之和。</p><p>　　9 設(shè)計(jì)的工藝性說明</p><p><b>　　9.1 概述</b></p><p>　　設(shè)計(jì)的工藝性是指設(shè)計(jì)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)在具體生產(chǎn)條件下便于制造，能夠采用最有效的工藝方法。即所設(shè)計(jì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的

117、工藝性好，則便于應(yīng)用先進(jìn)的、生產(chǎn)率高的工藝過程和工藝方法，使產(chǎn)品的制造趨于經(jīng)濟(jì)性。</p><p>　　產(chǎn)品的設(shè)計(jì)工藝性與生產(chǎn)批量有關(guān)，滿足大量生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)工藝性，不一定能滿足單件和小批量生產(chǎn)。另外，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和電器制造工藝的不斷進(jìn)步，設(shè)計(jì)工藝性的具體內(nèi)容也是不斷的變化。因此，企圖定量第評(píng)定設(shè)計(jì)工藝性，通過一些技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的計(jì)算來進(jìn)行判斷，雖有可能，但還不是完善的。所以需要我們采取一定的措施對(duì)其進(jìn)行彌補(bǔ)更近

118、，我們對(duì)此在9.2里會(huì)提到。</p><p>　　9.2 提高工藝性所采取的措施</p><p>　　為了使設(shè)計(jì)的產(chǎn)品工藝性好，可以從以下幾個(gè)方面采取措施[17]：</p><p>　?。?）采用標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化和通用化的零部件，可以縮短技術(shù)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間和減少勞動(dòng)量，便于利用已有的圖紙和工藝文件，在生產(chǎn)過程中便于利用標(biāo)準(zhǔn)工具，減少夾具和模具的數(shù)量，使工藝過程簡單

119、化，為工藝過程的典型化打下基礎(chǔ)。從而也為采用高生產(chǎn)率的工藝準(zhǔn)備了條件。</p><p>　?。?）合理選用精度等級(jí)和表面質(zhì)量，在不影響產(chǎn)品性能的條件下，適當(dāng)?shù)慕档图庸ぞ群捅砻娲植诙龋坏梢院喕a(chǎn)工藝，便于采用先進(jìn)的工藝方法，而且也便于裝配。</p><p>　　（3）設(shè)計(jì)新產(chǎn)品時(shí)，盡量擴(kuò)展結(jié)構(gòu)的繼承性，在結(jié)構(gòu)中設(shè)置必要的償環(huán)節(jié)。</p><p>　?。?）合理

120、地選擇原材料和毛坯，在設(shè)計(jì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是時(shí)，應(yīng)盡可能減輕重量，</p><p>　　提高材料利用率，利用廉價(jià)的材料來代替一些貴重金屬。</p><p>　?。?）保證零件加工方便和容易裝配。在設(shè)計(jì)產(chǎn)品總體結(jié)構(gòu)和零件時(shí)，應(yīng)盡可能減少聯(lián)接零件，并用最少的尺寸組成這些零件，以減少裝配的積累誤差，零件的形狀簡單和結(jié)構(gòu)合理，同時(shí)，要求產(chǎn)品結(jié)構(gòu)能夠分成平行裝配的裝配單元，這樣便于組織流水裝配生產(chǎn)、縮短裝配

121、周期。在裝配是應(yīng)盡量減少手工裝配量。</p><p>　　（6）工藝過程的典型化，對(duì)于提高產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的工藝性也很重要。工藝過程典型化是將零件劃分成類，并制訂出各類零件的典型工藝過程。電器產(chǎn)品的品種和型式很多，零部件的形式也多種多樣，我們可以依據(jù)他們的形狀、用途、加工方法的共性進(jìn)行分類，制定典型零件的工藝規(guī)程，以便簡化工藝設(shè)計(jì)和生產(chǎn)組織工作，并為提高工藝水平、推行成組技術(shù)和實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)與輔助制造創(chuàng)造了條

122、件。</p><p>　　9.3 結(jié)構(gòu)方面的主要特點(diǎn) </p><p>　　各零件均安裝在膠木和塑料外殼上的整體式結(jié)構(gòu)。主觸頭、輔助觸頭、電磁系統(tǒng)呈三層式立體布置，結(jié)構(gòu)緊湊，縮小安裝面積。接觸器的外殼由二段組成：上段軀殼由熱固性塑料壓制而成，用于安裝輔助觸頭系統(tǒng)及主觸頭滅弧系統(tǒng)，其可承受分?jǐn)嚯娀〉母邷刈饔?。軀殼總體可分三層，每層四腔，分別用于安裝主觸頭和輔助觸頭。主觸頭設(shè)計(jì)成四腔可簡化模具