Для управления асинхронными двигателями наиболее часто применяют магнитные пускатели, в составе которых основным устройством является контактор переменного тока. Такое применение обусловлено простотой схемы коммутации, малой стоимость и доступностью при эксплуатации и обслуживании.
Основными показателями надежности контактора является его коммутационная износо-стойкость, на определения которой требуются большие затраты времени. В соответствии с тре-бованиями нормативно-технической документации износостойкость устанавливается в диапазоне 1–3 млн циклов коммутации включения-отключения в режиме соответствующий категории применения АС-3, а для категории применения АС-4 – до 0,4 млн.
Показатели коммутационной износостойкости должны подтверждаться прямыми длительными (от нескольких месяцев до года) энергоемкими испытаниями.
В связи с этим проблема энерго- и ресурсосбережения является значимой и весьма актуальной, решению которой в последнее время уделяется серьезное внимание, что подтверждается рядом отечественных и зарубежных публикаций [4–6, 8–10, 13–17].
Например, в работе [15] на основании результатов экспериментальных исследований и их статистической обработки вычислены параметры дуговой модели Майра, которые позволяют рассчитать напряжение на дуге, переходное восстанавливающееся напряжение, которые использованы для прогнозирования подобных или оптимизации существующих выключателей.
Влияние электрического поля на разбиение электрической дуги на ряд частичных дуг исследовано в статье [17]. Исследовалось распределение температуры и напряженности электрического поля для оптимизации процесса гашения дуги и повышения коммутационной способности аппаратов. Была разработана и рассчитана имитационная модель дуги, корректность которой была подтверждена экспериментально.
В работе [14] исследована имитационная модель с использованием ANSYS CFX с учетом излучения и тепловых свойств плазмы при оптимизации автоматических выключателей на токи 50–200 А с разным числом дугогасительных пластин и разной конструкции дугогасительной камеры. Результаты эксперимента были использованы для уточнения размеров расчетной сетки, также была показана достоверность имитационной модели.