الموصلات الكهرومغناطيسية DC

تم تصميم موصلات التيار المستمر لتبديل دوائر التيار المستمر ويتم تشغيلها عادةً بواسطة مغناطيس كهربائي يعمل بالتيار المستمر.

يتم تنظيم المتطلبات الفنية العامة للموصلات وظروف تشغيلها بواسطة GOST 11206-77. يتم وصف فئات التطبيقات الخاصة بالموصلات الحديثة أدناه ويتم تقديم معلمات الدوائر التي يقومون بتبديلها ، اعتمادًا على طبيعة الحمل.

قواطع التيار المستمر:

DS-1 حمل حثي نشط أو منخفض.

محركات DC-2 التي تعمل بالتيار المستمر مع الإثارة المتوازية وإغلاقها بالسرعة المقدرة.

DS-3 - بدء تشغيل المحركات الكهربائية ذات الإثارة المتوازية وإغلاقها في حالة ثابتة أو دوران بطيء للدوار.

DS-4 بدء تشغيل المحركات الكهربائية بإثارة متسلسلة وإغلاقها بالسرعة المقدرة.

DS-5 - بدء تشغيل المحركات الكهربائية ذات الإثارة المتسلسلة ، وإيقاف تشغيل المحركات الثابتة أو التي تدور ببطء ، وكبح التيار المضاد.

المتطلبات العامة للموصلات:

1. إنتاجية عالية وانقطاع - ما لا يقل عن 10Inom ، وفي بعض الحالات يصل إلى 20Inom ؛

2. تشغيل طويل الأمد بتردد قطع عالي.

3. مدة عالية للتبديل - تصل إلى 3 ملايين دورة ، مع مراعاة انقطاعات تيارات البدء ؛

4. متانة ميكانيكية عالية.

5. أداء التصميم ، الوزن المنخفض والأبعاد.

6. موثوقية تشغيلية عالية.

بالنسبة إلى الموصلات ، هناك أيضًا طريقة من عمليات التبديل النادرة ، تتميز بظروف أكثر خطورة من عمليات التبديل العادية. نادرًا ما تحدث مثل هذه الأوضاع (على سبيل المثال ، عند دوائر قصيرة).

البيانات التقنية الرئيسية للموصلات هي التيار المقنن لجهات الاتصال الرئيسية ، وتيار القطع المحدود ، والجهد المقنن للدائرة المتصلة ، والتحمل الميكانيكي والتحمل ، وعدد مرات البدء المسموح بها في الساعة ، ووقت التشغيل والإيقاف. تتميز قدرة الموصل ، مثل أي جهاز تحويل ، على توفير التشغيل بعدد كبير من العمليات بمقاومة التآكل.

التمييز بين مقاومة التآكل الميكانيكية والتبديل. يتم تحديد المتانة الميكانيكية للموصلات من خلال عدد دورات توصيل الموصلات دون إصلاح واستبدال مجموعاتها وأجزائها. في هذه الحالة ، التيار في الدائرة هو صفر. المتانة الميكانيكية لملامسات التيار المباشر الحديثة هي (10-20) 106 عملية.

يتم تحديد عمر تبديل الموصلات من خلال عدد المرات التي يتم فيها تشغيل الدائرة وإيقاف تشغيلها وبعد ذلك يجب استبدال جهات الاتصال. يجب أن تتمتع الموصلات الحديثة بقدرة تحمل على التبديل في حدود (2-3) 106 عمليات (بعض الموصلات في الإنتاج حاليًا لديها قدرة تحمل تبديل تصل إلى 106 عمليات أو أقل).

يتكون وقت الإغلاق الجوهري للموصل من وقت ارتفاع التدفق في الملف اللولبي للموصل إلى قيمة تدفق البداية ووقت انتقال المحرك. يقضي معظم هذا الوقت في بناء التدفق المغناطيسي. بالنسبة لموصلات التيار المستمر ذات التيار المقدر 100 أ ، فإن وقت التبديل المتأصل هو 0.14 ثانية ، بالنسبة للموصلات ذات التيار البالغ 630 أ ، فإنه يزداد إلى 0.37 ثانية.

وقت فتح الموصل الداخلي - الوقت من لحظة إيقاف تشغيل الملف اللولبي للموصل حتى فتح جهات الاتصال الخاصة به. يتم تحديده من خلال وقت الاضمحلال للتدفق من قيمة الحالة المستقرة إلى التدفق المتحلل. الوقت من بداية حركة المحرك إلى اللحظة التي يتم فيها فتح جهات الاتصال يمكن إهمالها. بالنسبة لموصلات التيار المستمر ذات التيار المقدر 100 أ ، فإن وقت الانكسار المتأصل هو 0.07 ، للموصلات ذات التيار المقدر بـ 630 أمبير - 0.23 ثانية.

التيار المقنن للموصل Inom هو تيار يمكن أن يمر عبر جهات الاتصال الرئيسية المغلقة لمدة 8 ساعات دون تبديل ، ويجب ألا يتجاوز ارتفاع درجة الحرارة لأجزاء مختلفة من الموصل القيمة المسموح بها (التشغيل الدوري المستمر).

Inom.r هو التيار المسموح به من خلال جهات الاتصال الرئيسية المغلقة في تطبيق معين. لذلك ، على سبيل المثال ، تيار التشغيل الاسمي Inom.r. يتم تحديد موصل التبديل لمحركات الحث الدوارة ذات القفص السنجابي من ظروف التشغيل ستة أضعاف تيار بدء المحرك.

الجهد المقنن للمقاول هو أعلى جهد دارة بتبديل مصمم للعمل من أجله.

تبديل متانة جهات الاتصال الرئيسية للفئات DS-2 و DS-4 في وضع التبديل العادي ، يجب أن تكون 0.1 على الأقل ، وبالنسبة للفئات DS-3 ، يجب ألا تقل عن 0.02 متانة ميكانيكية.

يجب أن تقوم جهات الاتصال الإضافية بتبديل دوائر المغناطيس الكهربائي للتيار المتردد ، حيث يمكن أن يكون تيار التدفق أعلى بعدة مرات من التيار الثابت.

يحتوي موصل التيار المستمر على المكونات الرئيسية التالية: نظام الاتصال ، وجهاز إطفاء القوس ، والمغناطيس الكهربائي ونظام الاتصال الإضافي. عندما يتم تطبيق الجهد على ملف المغناطيس الكهربائي للموصل ، ينجذب المحرك. يقوم الاتصال المتحرك المتصل بحديد المغناطيس الكهربائي بعمل أو كسر الدائرة الرئيسية. يضمن جهاز إطفاء القوس الكهربائي إطفاء القوس السريع ، مما يؤدي إلى تآكل منخفض التلامس. يعمل نظام جهات الاتصال الإضافية ذات التيار المنخفض على تنسيق تشغيل الموصل مع الأجهزة الأخرى.

نظام الاتصال لموصلات التيار المستمر. تتعرض ملامسات الجهاز لأثقل تآكل كهربائي وميكانيكي بسبب كثرة العمليات في الساعة وظروف العمل القاسية. لتقليل التآكل ، تسود جهات الاتصال المتدحرجة الخطية.

لمنع اهتزازات التلامس ، ينشئ زنبرك التلامس ضغطًا مسبقًا يساوي حوالي نصف قوة التلامس النهائية. يتأثر الاهتزاز بشدة بصلابة التلامس الثابت ومقاومة الاهتزاز للموصل بأكمله. في هذا الصدد ، فإن البناء ناجح للغاية سلسلة قواطع KPV-600.

جهاز موصل DC سلسلة KPV-600

جهة الاتصال الثابتة 1 متصلة بقوة بالقوس 2. يتم توصيل أحد طرفي ملف إطفاء القوس 3 بنفس الحامل.الطرف الثاني من الملف ، مع السلك 4 ، متصل بإحكام بقاعدة عازلة مصنوعة من البلاستيك 5. الأخير متصل بقوس فولاذي قوي 6 ، وهو قاعدة الجهاز. تم صنع جهة الاتصال المنقولة 7 على شكل صفيحة سميكة.

يتمتع الطرف السفلي للوحة بالقدرة على الدوران بالنسبة للنقطة المحورية 8. لذلك ، يمكن قلب اللوحة من خلال مهد جهة الاتصال الثابتة 1. يتم توصيل الرصاص 9 بجهة الاتصال المنقولة 7 عن طريق سلك مرن ( الرابط) 10. يتم إنشاء ضغط التلامس بواسطة الزنبرك 12.

عندما يتم ارتداء جهات الاتصال ، يتم استبدال جهاز التكسير 1 بآخر جديد ، ويتم تدوير لوحة التلامس المتحركة 180 درجة ويتم استخدام جانبها غير التالف في العملية.

لتقليل ذوبان جهات الاتصال الرئيسية من القوس عند التيارات فوق 50 أ ، يكون للموصل جهات اتصال مقوسة - الأبواق 2 ، 11. تحت تأثير المجال المغناطيسي لجهاز إطفاء القوس ، يتم نقل النقاط المرجعية للقوس بسرعة إلى المشبك 2 المتصل بجهة الاتصال الثابتة 1 ، والقرن الواقي للتلامس المتحرك 11. يتم إرجاع عضو الإنتاج إلى موضعه الأصلي (بعد إيقاف تشغيل المغناطيس) بحلول الربيع 13.

المعلمة الرئيسية للموصل هي التيار الاسمي ، الذي يحدد أبعاد الموصل.

السمة المميزة للموصلات KPV-600 والعديد من الأنواع الأخرى هي التوصيل الكهربائي للتلامس المتحرك للإخراج بجسم الموصل.

في موضع الموصل ، يتم تنشيط الدائرة المغناطيسية. حتى في وضع إيقاف التشغيل ، قد يظل الجهد على الدائرة المغناطيسية وأجزاء أخرى. لذلك فإن الاتصال بالدائرة المغناطيسية للموصل يهدد الحياة !!!

موصلات سلسلة KPV لديها تصميم اتصال NC.يتم الإغلاق بسبب عمل الزنبرك ، والفتحة ناتجة عن القوة الناتجة عن مغناطيس كهربائي.

يسمى التيار المقنن للموصل بتيار التشغيل المتقطع المستمر. في وضع التشغيل هذا ، يظل الموصل قيد التشغيل لمدة لا تزيد عن 8 ساعات. وبعد انقضاء هذه الفترة ، يجب تشغيل الجهاز وإيقاف تشغيله عدة مرات (لتنظيف نقاط التلامس من أكسيد النحاس). ثم يتم تشغيل الجهاز مرة أخرى.

إذا تم وضع الموصل في خزانة ، فإن التيار المقنن ينخفض ​​بحوالي 10٪ بسبب تدهور ظروف التبريد. الخامس

التشغيل المستمر ، عندما تكون مدة التبديل المستمر أكثر من 8 ساعات ، يتم تقليل التيار المسموح به للموصل بحوالي 20٪. في هذا الوضع ، بسبب أكسدة ملامسات النحاس ، تزداد مقاومة التلامس ، مما قد يؤدي إلى زيادة درجة الحرارة فوق القيمة المسموح بها.

إذا كان الموصل يحتوي على عدد صغير من المفاتيح أو كان مخصصًا عادةً للتبديل المستمر ، فسيتم لحام لوحة فضية على سطح العمل الخاص بجهات الاتصال. البطانة الفضية تحافظ على التيار المسموح به للموصل مساويًا للتيار المقنن حتى في التشغيل المستمر.

إذا تم استخدام الموصل ، جنبًا إلى جنب مع وضع التبديل المستمر ، في وضع التبديل المتقطع ، يصبح استخدام البطانات الفضية غير عملي ، لأنه بسبب القوة الميكانيكية المنخفضة للفضة ، فإن الملامسات تبلى بسرعة.

وفقًا لتوصيات المصنع ، يتم تحديد تيار المقاطعة المسموح به للموصل KPV-600 من خلال الصيغة:

، حيث n هو عدد مرات البدء لكل ساعة.

وتجدر الإشارة إلى أنه في حالة احتراق القوس لفترة طويلة مع الإغلاق الدوري (إغلاق حمل استقرائي كبير) ، فقد تزداد درجة حرارة جهات الاتصال بشكل حاد بسبب تسخين جهات الاتصال بواسطة القوس. في هذه الحالة ، قد يكون تسخين جهات الاتصال أثناء التشغيل المستمر أقل مما يحدث أثناء التشغيل المتقطع. كقاعدة عامة ، يحتوي نظام الاتصال على قطب واحد.

يتم استخدامه لعكس المحركات غير المتزامنة بتردد بدء عالٍ لكل ساعة (حتى 1200) نظام اتصال مزدوج ... في موصلات نوع المغناطيس الدائم KTPV-500 ، يتم عزل جهات الاتصال المنقولة عن الهيكل ، مما يجعلها أكثر أمانًا للخدمة الجهاز.

يوضح الشكل دائرة تبديل الموصلات لعكس المحركات غير المتزامنة. بالمقارنة مع الدائرة ذات الموصلات أحادية القطب ، فإن هذا المخطط له ميزة كبيرة. في حالة حدوث أعطال وفشل موصل واحد ، يتم تطبيق الجهد على طرف واحد فقط من المحرك. مع الموصلات أحادية القطب ، سيؤدي فشل موصل واحد إلى إمداد محرك ثنائي الطور للخدمة الشاقة.

رسم تخطيطي لجهات الاتصال الرئيسية للموصل KTPV-500 لعكس محرك غير متزامن.

تعتبر الموصلات ذات نظام التلامس ثنائي القطب ملائمة جدًا للاستخدام لمقاومة ماس كهربائى في الدائرة الدوارة للمحرك الحثي.

في الموصلات من النوع KMV-521 ، يتم أيضًا استخدام نظام ثنائي القطب. تم تصميم هذه الموصلات لتشغيل وإيقاف المغنطيسات الكهربائية القوية لمحركات التيار المستمر لقواطع دارة الزيت ... يضمن وجود نظام اتصال ثنائي القطب مضمن في سلكين لشبكة التيار المستمر إيقاف تشغيل الحمل الاستقرائي بشكل موثوق.