Chương 3 :tính toán mạch vòng dẫn điện

Chia sẻ: Nguyen Van Binh Binh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:11

0
116
lượt xem
37
download

Chương 3 :tính toán mạch vòng dẫn điện

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mạch vòng dẫn điện của máy ngắt là tổng hợp của các phần tử dẫn điện nh- thanh dẫn, xà ngang, dây nối mền, tiếp điểm động, tiếp điểm tĩnh. Trong quá trình làm việc các phần tử này sẽ bị phát nóng, nguyên nhân là do: Khi có dòng điện chạy qua các phần tử đều có điện trở và chỗ tiếp xúc còn có điện trở tiếp xúc. Nếu điện trở càng lớn, dòng điện càng lớn thì sự phát nóng càng nhiều, biểu thị của sự phát nóng là năng l-ợng nhiệt ( Q= I 2 .R...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Chương 3 :tính toán mạch vòng dẫn điện

  1. Ch-¬ng iii tÝnh to¸n m¹ch vßng dÉn ®iÖn I) Kh¸i qu¸t chung: M¹ch vßng dÉn ®iÖn cña m¸y ng¾t lµ tæng hîp cña c¸c phÇn tö dÉn ®iÖn nh- thanh dÉn, xµ ngang, d©y nèi mÒn, tiÕp ®iÓm ®éng, tiÕp ®iÓm tÜnh. Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc c¸c phÇn tö nµy sÏ bÞ ph¸t nãng, nguyªn nh©n lµ do: Khi cã dßng ®iÖn ch¹y qua c¸c phÇn tö ®Òu cã ®iÖn trë vµ chç tiÕp xóc cßn cã ®iÖn trë tiÕp xóc. NÕu ®iÖn trë cµng lín, dßng ®iÖn cµng lín th× sù ph¸t nãng cµng nhiÒu, biÓu thÞ cña sù ph¸t nãng lµ n¨ng l-îng nhiÖt ( Q= I 2 .R ). NhiÖm vô thiÕt kÕ tÝnh to¸n m¹ch vßng dÉn ®iÖn lµ ph¶i x¸c ®Þnh kÝch th-íc cña c¸c chi tiÕt mach vßng dÉn ®iÖn. TiÕt diÖn vµ kÝch th-íc cña c¸c chi tiÕt sÏ quyÕt ®Þnh c¬ cÊu cña m¹ch vßng dÉn ®iÖn. Khi thiÕt kÕ tÝnh to¸n m¹ch vßng dÉn ®iÖn cña m¸y ng¾t cÇn chó ý: Do m¸y ng¾t lµm viÖc víi dßng ®iÖn vµ ®iÖn ¸p cao nªn c¸c t¸c t¸c ®éng nhiÖt vµ c¸c t¸c ®éng ®iÖn ®éng lµ rÊt lín sÏ g©y ra ph¸t nãng tõng bé phËn vµ g©y ra phô t¶i ®iªn ®éng lín qu¸ kh¶ n¨ng cho phÐp. T¸c ®éng nhiÖt vµ c¸c t¸c ®éng nhiÖt qu¸ lín lµ nguyªn nh©n ph¸ sù lµm viÖc b×nh th-êng cña mµy ng¾t. Trong thùc tÕ, ngoµi chÕ ®é lµm viÖc b×nh th-êng cã nghÜa lµm viÖc víi dßng ®Þnh møc ( Idm ) m¸y ng¾t cßn lµm viÖc víi dßng ng¾n m¹ch trong thêi gian rÊt ng¾n ( 5 – 10 s ) . MÆc dï khi cã sù cè bé truyÒn ®éng nhanh chãng ng¾t m¹ch trong thêi gian rÊt ng¾n nh-ng víi thêi gian ®ã còng ®ñ ®Ó lµm nãng c¸c bé phËn mang ®iÖn cña m¸y ng¾t. §Ó ®¶m b¶o an toµn cho m¸y ng¾t lµm viÖc th× ph¶i chän h×nh d¸ng, kÝch th-íc kÕt cÊu cña bé phËn dÉn ®iÖn sao cho phï hîp ®Ó sù ph¸t nãng cña chóng kh«ng v-ît qu¸ nhiÖt ®é cho phÐp. Nõu nhiÖt ®é ph¸t nãng cña chóng lín h¬n nhiÖt ®é cho phÐp th× chóng sÏ h- háng, c¸ch ®iÖn chãng giµ cçi vµ dÉn ®Õn tuæi thä m¸y gi¶m. §èi víi tiÕp ®iÓm th× sÏ bÞ hµn dÝnh, ch¶y mßn tiÕp ®iÓm. Yªu cÇu cña m¹ch vßng dÉn ®iÖn: + Víi dßng ®iªn ®Þnh møc ch¶y trong m¹ch vßng dÉn ®iÖn th× nhiÖt ®é ph¸t nãng cña chi tiÕt m¹ch vßng kh«ng ®-îc v-ît qu¸ nhiÖt ®é cho phÐp. + ChÞu ®-îc dßng ®iÖn ng¾n m¹ch trong nh÷ng thêi gian nhÊt ®Þnh. + Lùa ®iÖn ®éng sinh ra khi cã dßng ng¾n m¹ch ch¹y qua kh«ng ph¸ háng kÕt cÊu cña m¹ch vßng dÉn ®iÖn. II) §Çu nèi.
  2. §Çu nèi tiÕp xóc lµ phÇn tö quan träng cña khÝ cô ®iÖn nãi chung vµ m¸y ng¾t nãi riªng, nã cã t¸c dông nèi c¸c bé phËn dÉn ®iÖn ®Ó ®-a ®iÖn vµo . Do vËy khi thiÕt kÕ cÇn chó ý ®Çu nèi cho phï hîp ®Æc biÖt lµ trong cao ¸p. Cã thÓ chia ®Çu nèi lµm hai lo¹i . + C¸c cùc ®Ó nèi víi d©y dÉn bªn ngoµi + Mèi nèi c¸c bé phËn bªn trong m¹ch vßng dÉn ®iÖn C¸c yªu cÇu ®ãi víi mèi nèi: + §Çu nèi ph¶i ®¶m b¶o ®ñ ®é bÒn nhiÖt vµ ®é bÒn ®iÖn ®éng + N¨ng l-îng tæn hao nhá + §¶m b¶o Rtx< [ Rtx ] - ®iÖn trë tiÕp xóc cho phÐp + ë chÕ ®é lµm viÖc dµi h¹n nhiÖt ®é lµm viÖc kh«ng v-ît qu¸ nhiÖt ®é cho phÐp * TÝnh to¸n lùa chän mèi nèi Tõ s¬ ®å m¸y ng¾t ®· chän ta cã kÕt cÊu cña c¸c mèi nèi nh- sau ViÖc lùa chén kÝch th-íc mèi nèi phô thuéc vµo dßng lµm viÖc ®Þnh møc cña khÝ cô ®iÖn: Víi dßng ®Þnh møc Idm = 1000A tra b¶ng 2-19TKKC§HA chän mèi nèi d¹ng bu l«ng b»ng thÐp kh«ng dÉn ®iÖn cã ®-êng kÝnh hÖ ren lµ 4x16mm III) TÝnh to¸n thanh dÉn Víi kÕt cÊu chän nh- trªn, than dÉn trong m¸y ng¾t ®-îc lµm b»ng ®ång kÐo nguéi. C¸c th«ng sè cña ®ång kÐo nguéi: Ký hiÖu Khèi l-îng riªng (  ) 8,9 g/cm 3 NhiÖt ®é nãng ch¶y (  nc ) 1083  C §iÖn trë suÊt ë 0  C (  0 ) 1,75. 10 8 (  m ) §é dÉn nhiÖt (  ) 393 ( W/m  C ) §é cøng Briven ( HB ) 80 – 120 ( kg/cm 2 ) HÖ sè tû nhiÖt (  ) 10-4 ( 1/  C ) HÖ sè nhiÖt ®iÖn trë (  ) 0,0043 ( 1/  C ) NhiÖt ®é lµm viÖc cho phÐp cña ®ång trong ch©n kh«ng lµ: [  ] = ( 75  C ) 1) TÝnh to¸n thanh dÉn tÜnh Thanh dÉn tÜnh g¾n víi tiÕp ®iÓm tÜnh cã kÕt cÊu d¹ng thanh trßn * TÝnh to¸n thanh dÉn ë chÕ ®é dµi h¹n. ChÕ ®é lµm viÑc dµi h¹n cã dßng ®iÖn ®Þnh møc ch¶y qua thanh dÉn, ®Ó m¸y ng¾t lµm viÖc b×nh th-êng th× nhiÖt ®é thanh dÉn kh«ng v-ît qu¸ nhiÖt ®é cho phÐp: cp = 75  C
  3. ChÕ ®é lµm viÖc dµi h¹n khi cã dßng ®iÖn ®Þnh møc ®i qua, do thanh dÉn cã ®iÖn trë nªn bÞ ph¸t nãng, ta coi nhiÖt l-îng sin ra bÞ to¶ hoµn toµn ra m«i tr-êng xung quanh. Ph-¬ng tr×nh c©n b»ng nhiÖt: K T .S J 2 dm .  = (   0 ) ( 3- 1) F Víi Jdm : lµ mËt ®é dßng ®iÖn ®Þnh møc: Jdm = Idm/F ( 3- 2 ) KT : lµ hÖ sè to¶ nhiÖt cña thanh dÉn, thanh dÉn ®ång lµm viÖc th¼ng ®ømg th× KT = 6 – 9 [ W/ mm 2  C ] Chän KT = 8 .10 6 [ W/ mm 2  C ] S : lµ chu vi to¶ nhiÖt cña thanh dÉn [mm] F: lµ tiÕt diÖn thanh dÉn [mm 2 ]  lµ nhiÖt ®é cña thanh dÉn ë chÕ ®é lµm viÖc dµi [  C ] Trong ch©n kh«ng ta chän nhiÖt ®é lµm cña thanh dÉn lµ:  = 70  C  0 lµ nhiÖt ®é cña m«i tr-¬ng xung quanh:  0 = 40 [  C ] Thanh dÉn tÜnh cã d¹ng h×nh trô trßn ®Æc biÖt nªn: S =  .d , F =  .d 2 /4 ( 3- 3 ) Tõ c¸c c«ng thøc ( 3 – 2), ( 3 – 1 ), ( 3 – 3 ) ta suy ra ®-êng kÝnh cña thanh dÉn tÜnh : 4 I 2 dm . d=3  2 .K T .(   0 )    0 [ 1 +  . ] = 1,75.10 5 [ 1 + 0,0043.70 ] = 2,2765.10-5( mm ) Thay sè vµo ta cã: 1000 2.2,27675.10 5 d= 3  62.16 (mm)  28.10 6 .(70  40) §©y lµ ®-êng kÝnh cho phÐp nhá nhÊt cña thanh dÉn. §Ó ®¶m b¶o thanh dÉn lµm viÖc tin cËy vµ bÒn v÷ng ta chän ®-êng kÝnh thanh dÉn tÜnh: d = 40 (mm) Víi kÝch th-íc ®· chän diÖn tÝch tiÕt diÖn thùc tÕ cña thanh dÉn tÜnh:
  4. d2 40 2 Ft =  . = =1256 (mm2) 4 4 2) TÝnh to¸n thanh dÉn ®éng: - Thanh dÉn ®éng g¾n víi tiÕp ®iÓm ®éng, kÕt cÊu cña thanh dÉn ®éng cã h×nh trô gièng nh- thanh dÉn tÜnh. - Chän vËt liÖu lµm thanh dÉn ®éng lµ ®ång kÐo nguéi nh- ®èi víi thanh dÉn tÜnh. - Theo kÕt cÊu cña m¸y ng¾t ®· chän th× thanh dÉn ®éng vµ thanh dÉn tÜnh cã tiÕt diÖn nh- nhau. Nh- vËy thanh dÉn ®éng cã ®-êng kÝnh d = 40mm 3) PhÇn thanh dÉn ®-a ®iÖn ra tõ thanh dÉn ®éng (cã thÓ thay thÕ b»ng d©y dÉn mÒm). Thanh dÉn ®-a ®iÖn vµo cã tiÕt diÖn h×nh ch÷ nhËt. MÆt c¾t ngang cña thanh dÉn cã d¹ng b a a bÒ réng cña thanh dÉn b bÒ dµy cña thanh dÉn §Ó ®¶m b¶o thanh dÉn nµy lµm viÖc an toµn tøc lµ cã nhiÖt ®é lµm viÖc vµ mËt ®é dßng ®iÖn n»m trong giíi h¹n cho phÐp th× nã ph¶i cã tiÕt diÖn t-¬ng ®-¬ng víi tiÕt diÖn cña thanh dÉn ®éng vµ thanh dÉn tÜnh. Cã  .d 2 S = axb = 4 Cã thÓ chän a=1,5b 2  .d 2 1,5.b = 4   b= .d = .40 = 28,936 (mm) 6 6 Chän b = 30mm Cã a = 1,5 x 30 = 45 Chän a = 50 (mm) NÕu sö dông d©y dÉn mÒm th× tæng diÖn tÝch cña d©y dÉn ph¶i cã gi¸ trÞ t-¬ng ®-¬ng diÖn tÝch cña thanh dÉn tÜnh hoÆc ®éng.
  5. 4) KiÓm nghiÖm thanh dÉn. a. ChÕ ®é lµm viÖc dµi h¹n. *) §èi víi c¸c thanh dÉn tÜnh vµ thanh dÉn ®éng trong chÕ ®é lµm viÖc dµi h¹n m¸y ng¾t lµm viÖc víi dßng ®Þnh møc. Khi ®ã mËt ®é dßng ®iÖn trong thanh dÉn lµ: J = Idm/S Idm lµ dßng ®iÖn ®Þnh møc = 1000A S = d 2 /4 =  .402/4 = 1256 (mm2) J = 1000/1256 = 0,796 (A/mm2) J = 0,796 < 1 VËy thanh dÉn tÝnh to¸n tho¶ m·n ®iÒu kiÖn lµm viÖc dµi h¹n. * §èi víi thanh dÉn ®iÖn vµo ta cã J = Idm/axb = 1000/50x45 = 0,444 0,444 < 1VËy thanh dÉn tÝnh to¸n tho¶ m·n ®iÒu kiÖn lµm viÖ dµi h¹n. b) ChÕ ®é ng¾n m¹ch. ChÕ ®é ng¾n m¹ch th× dßng ®iÖn ch¶y qua thanh dÉn cã trÞ sè rÊt lín, do ®ã thanh dÉn ph¶i cã ®é bÒn nhiÖt vµ ®é bÒn ®iÖn ®éng sao cho khi dßng ng¾n m¹ch ch¹y qua thanh dÉn kh«ng bÞ ph¸ huû. Do kÕt cÊu cña m¸y ng¾t ®· ®-îc chän lùc ®iÖn ®éng x¶y ra trong qu¸ tr×nh ng¾n m¹ch t¸c ®éng lªn thanh dÉn lµ lín vµ kh«ng ¶nh h-ëng nhiÒu ®Õn thanh dÉn nªn ta chØ cÇn kiÓm tra ®é bÒn nhiÖt cña thanh dÉn ë chÕ ®é ng¾n m¹ch. HiÖn t-îng ng¾n m¹ch x¶y ra trong mét kho¶ng thêi gian rÊt ng¾n nªn cã thÓ coi qu¸ tr×nh ng¾n m¹ch lµ qu¸ tr×nh ®o¹n nhiÖt, kh«ng cã sù to¶ nhiÖt ra ngoµi. Khi ng¾n m¹ch x¶y ra m¸y ng¾t sÏ cã thÓ ch-a c¾t ngay v× cã thÓ hiÖn t-îng ng¾n m¹ch chØ x¶y ra tøc thêi. Nh-ng khi ng¾n m¹ch x¶y ra trong mét kho¶ng thêi gian cho phÐp nµo ®ã th× m¸y ng¾t sÏ ng¾t (1s, 2s, 3s, 5s,10s). Trong kho¶ng thêi gian ng¾n m¹ch cho phÐp dã th× thanh dÉn ph¸t nãng rÊt cao, nªu v-ît qu¸ nhiÖt cho phÐp th× thanh dÉn sÏ bÞ mÊt ®i ®é bÒn c¬ vµ m¸y ng¾t cã thÓ bÞ háng. Do ®ã ta cÇn ph¶i kiÓm tra thanh dÉn ë chÕ ®é ng¾n m¹ch xem thanh dÉn cã tho¶ m·n ®iÒu kiÖn lµm viÖc cho phÐp khi ng¾n m¹ch x¶y ra hay kh«ng. Víi thanh dÉn b»ng ®ång th× nhiÖt ®é lµm viÖc cho phÐp ë chÕ ®é ng¾n h¹n lµ 250  C. Theo bµi ra m¸y ng¾t ph¶i ng¾t dßng ®iÖn cã gi¸ trÞ lín gÊp 10 lÇn gi¸ trÞ dßng ®iÖn ®Þnh møc, tøc lµ m¸y ng¾t ph¶i ng¾t ®-îc dßng ng¾n m¹ch cã trÞ sè lµ: Inm = 10Idm = 10.1000 = 10.000 (A) Ta kiÓm nghiÖm thanh dÉn ë chÕ ®é ng¾n m¹ch trong kh¶ng thêi gian cho phÐp lµ 1s, 2s, 3s, 5s,10s víi dßng ng¾n m¹ch nh- trªn.
  6. Víi thanh dÉn ®· chän vµ tÝnh to¸n ë trªn th× mËt ®é dßng ®iÖn ë chÕ ®é ng¾n m¹ch lµ: Jnm = Inm/F = 10.000/1256 = 7,96 (A/mm2) ë chÕ ®é ng¾n m¹ch ta cã: i2nm.R.dt = CT.d  (*) Trong ®ã: R lµ ®iÖn trë cña thanh dÉn lóc ng¾n m¹ch, R ®-îc tÝnh theo c«ng thøc: l R = Kph.  0. .(1+  . ) F Kph lµ hÖ sè tæn hao phô tÝnh ®Õn hiÖu øng mÆt ngoµi vµ hiÖu øng gÇn. NhiÖt dung cña thanh dÉn ë nhiÖt ®é ng¾n m¹ch  : CT = C0.(1+  . ).G C¸c ký hiÖu : 1: lµ chiÒu dµi thanh dÉn ( m ). F: lµ tiÕt diÖn thanh dÉn ( m2 ). G: lµ khèi l-îng vËt dÉn: G =  .l.F Thay c¸c ®¹i l-îng trªn vµo (*) ta cã: i 2 nm C  (1   . ) d 2 dt  J nm .dt  0 F K ph  0 (1   . ) LÊy tÝch ph©n hai vÕ ta ®-îc kÕt qu¶. J2nm.tnm= A nm -A  0 Trong ®ã: A nm , A  lµ hai gi¸ trÞ cña tÝch ph©n hai vÕ bªn ph¶i,  0 lµ nhiÖt ®é cña 0 thanh dÉn ë chÕ ®é lµm viÖc dµi h¹n,   60 C . Tra s¸ch khÝ cô ®iÖn ta cã nhiÖt ®é lµm viÖc cho phÐp cña ®ång ë chÕ ®é ng¾n h¹n lµ: 250  C, tõ h×nh 2-9 s¸ch khÝ cô ®iÖn ta cã: A nm = A250= 3,75.104 [ A2s/mm2] A  = A60= 1,6.104 [ A2s/mm2] 0 J2nm.tnm= 3,75. 104 – 1,6. 104 = 2,15.104 [ A2s/mm2] Tõ biÓu thøc trªn ta tÝnh ra ®-îc c¸c gi¸ trÞ mËt ®é dßng ®iÖn khi lµm viÖc ë chÕ ®é ng¾n m¹ch víi thêi gian cho phÐp: Thêi gian ng¾n m¹ch MËt ®é dßng ®iÖn ng¾n MËt ®é dßng ®iÖn ng¾n cho phÐp [ tnm ] ( s ) m¹ch Jnm( A/ mm2 ) m¹ch cho phÐp [ jnm ] 1 146,6 163 3 84,7 94,1 5 65,6 67 10 46,4 51,5
  7. Tõ b¶ng kÕt qu¶ trªn ta thÊy r»ng mËt ®é dßng ®iÖn trong thanh dÉn khi s¶y ra ng¾n m¹ch nhá h¬n trÞ sè dßng ®iÖn cho phÐp. VËy thanh dÉn cã thÓ chôi ®-îc ng¾n m¹ch. Nh- vËy thanh dÉn thiÕt kÕ tho¶ m·n ®iÒu kiÖn lµm viÖc dµi h¹n vµ ng¾n h¹n vµ ng¾n m¹ch. KÕt luËn: Thanh dÉn víi c¸c kÝch th-íc ®· chän: D= 40 ( mm ) b= 45 ( mm ) a = 50 ( mm ) Lµ tho¶ m·n yªu cÇu cña m¸y ng¾t. IV) TÝnh to¸n tiÕp ®iÓm 1)Kh¸i qu¸t chung C¸c tiÕp ®iÓm cè ®Þng vµ di ®éng lµ mét trong nh÷ng chi tiÕt quan träng nhÊt cña m¸y ng¾t. TiÕp ®iÓm cña m¸y ng¾t lµm viÖc trong nh÷ng ®iÒu kiÖn hÕt søc phøc t¹p, v× trong qu¸ tr×nh ®ãng c¾t gi÷a c¸c tiÕp ®iÓm ph¸t sinh hå quang cã thÓ lµm ch¶y vµ ch¸y tiÕp ®iÓm. Ngoµi ra qu¸ tr×nh lµm viÖc b×nh th-êng cña tiÕp ®iÓm do ®iÖn trë tiÕp xóc t¨ng tiÕp ®iÓm bÞ ph¸t nãng do ®ã th-êng xuyªn x¶y ra hao mßn vµ hµn dÝnh tiÕp ®iÓm. *) Yªu cÇu ®èi víi tiÕp ®iÓm: + Khi lµm viÖc dµi h¹n víi dßng ®iÖn ®Þnh møc tiÕp ®iÓm kh«ng phÊt nãng qu¸ trÞ sè nhiÖt ®é cho phÐp. + Ph¶i æn ®Þnh ®èi víi t¸c ®éng nhiÖt vµ ®iÖn ®éng cña dßng ®iÖn ng¾n m¹ch nghÜa lµ dßng ®iÖn ng¾n m¹ch hoÆc ®ãng m¸y ng¾t vµo ng¾n m¹ch kh«ng x¶y ra dËp n¸t hoÆc nãng ch¶y tiÕp ®iÓm. + Khi lµm viÖc víi dßng ®Þnh møc vµ khi ®ãng ng¾t dßng ®iÖn trong giíi h¹n cho phÐp tiÕp ®iÓm ph¶i cã ®é mßn ®iÖn vµ c¬ bÐ nhÊt vµ ®é rung cña tiÕp ®iÓm kh«ng ®-îc lín h¬n trÞ sè cho phÐp. *) Qu¸ tr×nh thiÕt kÕ tiÕp ®iÓm tu©n theo tr×nh tù sau: + Chän d¹ng kÕt cÊu tiÕp ®iÓm + Chän vËt liÖu vµ kÝch th-íc c¬ b¶n cña tiÕp + X¸c ®Þnh lùc Ðp tiÕp ®iÓm, nhiÖt ®é lµm viÖc cña tiÕp ®iÓm, ®iÖn trë tiÕp xóc, vµ ®iÖn ¸p r¬i trªn tiÕp ®iÓm ë chÕ ®é lµm viÖc chÝnh. + X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè vÒ ®é rung cña tiÕp ®iÓm vµ c¸c biÖn ph¸p gi¶m rung. + X¸c ®Þnh ®é chÞu mßn cña tiÕp ®iÓm vµ c¸c biÖn ph¸p gi¶m sù ¨n mßn 2)Lùa chän kÕt cÊu tiÕp ®iÓm - KÕt cÊu cña tiÕp ®iÓm: Do dßng ®iÖn lµm viÖc cña m¸y ng¾t t-¬ng ®èi lín I®m = 1000A nªn chän tiÕp ®iÓm d¹ng tiÕp xóc mÆt, lùc Ðp tiÕp ®iÓm ®-îc
  8. t¹o ra bëi lß xo Ðp tiÕp ®iÓm. MÆt kh¸c do dßng lín nªn ®Ó ®¶m b¶o cho lß xo lµm viÖc an toµn nªn dßng ®iÖn kh«ng ®i qua lß xo Ðp tiÕp ®iÓm. - Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc khi hai tiÕp ®iÓm tiÕp xóc víi nhau thùc tÕ lµ chØ cã mét sè ®iÓm trªn bÒ mÆt tiÕp ®iÓm thùc sù tiÕp xóc víi nhau, do ®ã dßng ®iÖn ®i qua tiÕp ®iÓm bÞ thu hÑp l¹i vµ ®©y chÝnh lµ nguyªn nh©n ph¸t sinh lùc ®iÖn ®éng gi÷a hai tiÕp ®iÓm. Lùc nµy cã xu h-íng ®Èy hai tiÕp ®iÓm ra xa nhau lµm cho diÖn tÝch tiÕp xóc bÞ thu nhá vµ lµm t¨ng diÖn tÝch tiÕp xóc. §Ó ®¶m b¶o cho tiÕp ®iÓm lµm viÖc an toµn th× ®èi víi dßng ®iÖn t-¬ng ®èi lín nh- trªn ta xÎ c¸c r·nh trªn bÒ mÆt tiÕp xóc. Khi lùc ®iÖn ®éng xuÊt hiÖn trong qu¸ tr×nh lµmg viÖc th× nã ®-îc ®¶y qua c¸c r·nh nµy, c¸c tiÕp ®iÓm tiÕp xóc víi nhau mét c¸ch an toµn. 3)Chän vËt liÖu lµm tiÕp ®iÓm. Víi dßng ®Þnh møc cña m¸y ng¾t t-¬ng ®èi lín ta chän vËt liÖu lµm tiÕp ®iÓm lµ ®ång Cadimi cã c¸c ®Æc tÝnh kü thuËt ®¸p øng ®-îc yªu cÇu. *) C¸c th«ng sè cña ®ång Cadimi Ký hiÖu MK Khèi l-îng riªng() 8,7g/cm3 NhiÖt ®é nãng ch¶y(nc) 10830C §iÖn trë suÊt ë 200C(  m    mm  §é dÉn nhiÖt (  W/m0C) §é cøng Briven (Hb ) 95- 110 (kg/cm2 ) HÖ sè nhiÖt ®iÖn trë () 0,004 (1/0C ) HÖ sè tØ nhiÖt (  (1/0C ) NhiÖt ®é lµm viÖc cho phÐp cña ®ång trong ch©n kh«ng lµ [C 4)X¸c ®Þnh kÝch th-íc tiÕp ®iÓm TiÕp ®iÓm ®éng g¾n víi thanh dÉn ®éng cßn tiÕp ®iÓm tÜnh g¾n víi thanh dÉn tÜnh. Víi kÕt cÊu m¸y ng¾t ®· chän th× tiÕp ®iÓm ®éng vµ tiÕp ®iÓm tÜnh cã kÝch th-íc nh- nhau. §Ó cho tiÕp ®iÓm lµm viÖc an toµn vµ tin cËy th× theo kinh nghiÖm ®èi víi m¸y ng¾t cã dßng lµm viÖc lín th× mËt ®é dßng ®iÖn ë chç tiÕp xóc Jtx < 0.31 A/mm2. Ta chän mËt ®é dßng ®iÖn ë ®©y lµ Jtx = 0,25A/mm2, khi ®ã ta cã tæng thÓ diÖn tÝch bÒ mÆt tiÕp xóc lµ: Stx = I®m/Jtx= 1000/0,25=4000 (A/mm2) 2  .d td 4.S td 4.4000 §-êng kÝnh tiÕp ®iÓm lµ: Stx =  dtx =   71,38 ( 4   mm ) Chän dtd= 75 mm Khi ®ã ta cã diÖn tÝch tiÕp xóc lµ :
  9. 2  .d td  .75 2 Stx = =  4415,625(mm 2 ) 4 4 MËt ®é dßng ®iÖn chç tiÕp xóc lµ: I dm 1000 Jtx =   0,226( A / mm 2 ) S tx 4415,625 *) BÒ dµy cña tiÕp ®iÓm BÒ dµy cña tiÕp ®iÓm phô thuéc vµo ®é ¨n mßn cña tiÕp ®iÓm. ta t¹m chän bÒ dµy tiÕp ®iÓm lµ 3 cm. Do khi ®ãng c¾t hå quang ph¸t sinh do nhiÖt ®é cña hå quang rÊt lín nã sÏ ®èt chÊy tiÕp ®iÓm dÉn ®Õn tiÕp ®iÓm bÞ hao mßn. NÕu l-îng kim lo¹i cña tiÕp ®iÓm bÞ hao mßn qu¸ nhiÒu sÏ ¶nh h-ëng ®Õn kh¶ n¨ng lµm viÖc an toµn cña m¸y ng¾t. Khi thiÕt kÕ m¸y ng¾t th× lu«n cã mét giíi h¹n vÒ ®é bÒn ®iÖn vµ ®é bÒn c¬ nhÊt ®Þnh. BÒ dµy cña tiÕp ®iÓm ®-îc chän dùa vµo tuæi thä ®iÖn vµ tuæi thä c¬ cña tiÕp ®iÓm, vµ nã ®-îc chän sao cho tæng khèi l-îng kim lo¹i bÞ ¨n mßn ( hay thÓ tÝch kim lo¹i bÞ ¨n mßn) kh«ng v-ît qu¸ 50% khèi l-îng ( hay thÓ tÝch) cña toµn tiÕp ®iÓm 5)X¸c ®Þnh lùc Ðp tiÕp ®iÓm, nhiÖt ®é, ®iÖn trë tiÕp xóc: Lùc Ðp tiÕp ®iÓm cÇn thiÕt t¸c dông lªn tiÕp ®iÓm, ta tÝnh theo c«ng thøc (2.56)s¸chKC§CA: I dm . A.  . 2 Ptd = T 16.2 .{arccos 0 }2 Ttx Víi: Idm: lµ dßng ®iÖn ®Þnh møc ch¶y qua tiÕp ®iÓm ë chÕ ®é lµm viÖc dµi h¹n A: lµ h»ng sè Vizeman – Frans A = 2,42.10-8 [ V/  K ] 2  : lµ øng suÊt dËp cña vËt liÖu [ Kg/cm2 ]  : HÖ sè dÉn nhiÖt [ W/cm®é ] ë ®©y  =3,8 [ W/cm®é ] T0: NhiÖt ®é ë xa v« cïng, ®©y chÝnh lµ nhiÖt ®é cña thanh dÉn I 2 dm . T0 =    273 K T .S .F Trong ®ã:  : lµ ®iÖn trë suÊt cña vËt liÖu thanh dÉn do nã thay ®æi theo nhiÖt ®é nªn ta lÊy xÊp xØ ë nhiÖt ®é 70  C    20 [1   (  20)]
  10.   = 2,3.10-5 [ 1+ 0,004.( 70 – 20 ) ] = 2,76.10-5 ( mm ) K: hÖ sè to¶ nhiÖt tõ bÒ mÆt vËt liÖu K = 8.10-6 w/mm2®é S: lµ chu vi tiÕt diÖn thanh dÉn S =  .d F: lµ diÖn tÝch tiÕt diÖn thanh dÉn  .d 2 F= 4 Thay sè vµo ta cã: 1000 2.0,0276.10 3 T0 =  40  273  317  K 40  2 8.10 6. .40  4 Víi nhiÖt ®é cña thanh dÉn nh- trªn ta chän. Ttx = 317 + 6 = 323  K T0 326 arccos  arccos  0,1747 Ttx 328 Thay c¸c gi¸ tri trªn vµo biÓu thøc tÝnh lùc Ðp tiÕp ®iÓm ta cã lùc Ðp cÇn thiÕt lªn tiÕp ®iÓm: 1000 2.2,42.10 8.  .5200 Ptd =  55,48 ( Kg ) 16.3,8 2.0,1747 2 Nh- vËy ®Ó ®¶m b¶o cho tiÕp ®iÓm lµm viÖc an toµn tøc lµ cã nhiÖt ®é thÊp h¬n nhiÖt ®é cho phÐp th× lùc Ðp tiÕp ®iÓm ph¶i cã gi¸ trÞ lín h¬n 55,48( Kg ) *Ta cã thÓ x¸c ®Þnh lùc Ðp tiÕp ®iÓm cÇn thiÕt theo c«ng thøc sau: Theo c«ng thøc ( 2 – 60 ) TKKC§CA (1,3I / 6) 2 . .  . Ptd = (5–2) 32. . tx  : lµ ®iÖn trë suÊt cña vËt liÖu lµm tiÕp ®iÓm  = 2,76.10-4 .cm  : lµ hiÖu øng dËp cña vËt liÖu [ Kg/ cm2 ] §ång cadini cã  = 5200 [ Kg/ cm2 ]  : lµ hÖ sè dÉn nhiÖt [ W/cm®é ]  = 3,8 [ W/cm®é ] Thay sè vµo c«ng thøc ( 5 – 2 ) ta cã: 1000 2 2,76.10 6  .5200 Ptd =  61,68 ( Kg ) 32.3,8.6 Tõ kÕt qu¶ trªn ta nhËn thÊy hai ph-¬ng ph¸p trªn cho hai kÕt qu¶ t-¬ng ®-¬ng nhau. +) X¸c ®Þnh lùc Ðp cÇn thiÕt cña lß xo tiÕp ®iÓm Ta cã:
  11. Plx = Ptd + Pdd Pdd lµ lùc ®iÖn ®éng t¸c ®éng lªn tiÐp ®iÓm Ptd lµ lùc Ðp cÇn thiÕt cña lß xo Ðp tiÕp ®iÓm Víi kÕt cÊu tiÕp ®iÓm ®· chän ta cã thÓ bá qua lùc ®iÖn ®éng t¸c ®éng qua l¹i gi÷a c¸c phÇn mang ®iÖn. Khi cã lùc ®iÖn ®éng chØ gåm lùc ®iÖn ®éng do dßng ®iÖn bÞ th hÑp khi ®i qua chç tiÕp xóc sinh ra. Lùc nµy cã xu h-íng ®Èy hai tiÕp ®iÓm ra xa nhau vµ cã gi¸ trÞ lµ: I dm 2 Fdd = [ ] Kh Idm dßng ®Þnh møc qua tiÕp ®iÓm ë chÕ ®é lµm viÖc dµi h¹n Kh hÖ sè thÓ hiÖn h×nh d¸ng kÝch th-íc vµ vËt liÖu lµm tiÕp ®iÓm víi kÕt cÊu ®· chän ta cã Kh = 4.10-3 A/ kg0,.5 1000 2 Fdd = [ ]  0,25 ( Kg ) 400 Nh- vËy ta cã lùc Ðp cña lß xo Ðp tiÕp ®iÓm lµ:  plx = 61,68 + 0,25 = 61,93 ( Kg ) Chän lùc Ðp cña lß xo Ðp tiÕp ®iÓm ë chÕ ®é lµm viÖc dµi h¹n lµ: 70 ( Kg )

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản