CÔNG TẮC TƠ, chương 16

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

0
64
lượt xem
17
download

CÔNG TẮC TƠ, chương 16

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

Do dòng điện và từ thông biến thiên tuần hoàn. Với tần số f còn lực điện từ theo 2f. Mà trong thời gian t1 vì khe hở không khí lớn (n =max). Nên dòng trong cuộn dây quá lớn vì vậy nếu đóng điện vào thời điểm mà dòng điện đi qua điểm O chỉ sau 1/4 chu kỳ từ thông đạt trị số cực đại còn nếu đóng điện vào thời điểm i O thì quang thời gian để đạt từ thông cực đại cũng không quá 1/2 chu kỳ. Do đó lực điện từ đại trị số...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: CÔNG TẮC TƠ, chương 16

  1. Chương 16: TÝnh dßng ®iÖn trong cuén d©y a. Dßng ®iÖn trong cuén d©y khi hót: Khi n¾p ®ãng  rÊt nhá ( = 0,2 mm), dßng ®iÖn trong cuén d©y gåm: dßng ®iÖn trong cuén d©y, dßng ®iÖn tõ ho¸ khe hë, dßng ®iÖn kh¾c phôc tæn hao trong lâi thÐp vµ dßng ng¾n m¹ch. I h = ( I δ + I th ) 2 + ( I vq ® + I Fe ) 2 Trong ®ã: U ®k +. I δ = : dßng ®iÖn tõ ho¸ khe hë kh«ng khÝ. R2 + X 2 U ®k U ®k U ®k Iδ = = = X ω .L ω .W 2 .G Σ V× R
  2. Trong ®ã: Hi . li = Htb . ltb: tæng tõ ¸p trªn c¸c phan ®o¹n m¹ch tõ. Htb: gi¸ trÞ trung b×nh cña c-êng ®é tõ tr-êng trong lâi thÐp tÝnh theo gi¸ trÞ hiÖu dông cña Bmax. C¨n cø vµo ®-êng cong tõ ho¸ cña thÐp 41 h×nh ( 5-6 ) quyÓn 1: Hm = 1,8 (A/cm). H tb 1,8 Mµ: Htb = = = 1,27 (A/cm). 2 2 Ta cã: Ltb = 2. B + 3. C = 2. 8,9 + 3. 1,8= 23,2 (cm). VËy ta cã dßng ®iÖn tõ hãa trong lâi thÐp: 1,27. 23,2 I th = = 0,012 (A ). 2377 PFe +. I Fe = : dßng ®iÖn ®Æc tr-ng cho tæn hao n¨ng l-îng trong U ® k . k u max lâi thÐp. Trong ®ã: PFe = 3,168 (W): c«ng suÊt tæn hao trong lâi thÐp. U®k = 380 (V): ®iÖn ¸p ®Þnh møc cña cuén d©y. kumax = 1,1: hÖ sè t¨ng ¸p. VËy dßng ®iÖn ®Æc tr-ng cho tæn hao trong lâi: 3,168 I Fe = = 7,6.10 -3 (A ). 1,1. 380 +. Ivq® = 0,16 (A): dßng ®iÖn qui ®æi cña cuén d©y. VËy gi¸ trÞ biªn ®é cña dßng ®iÖn khi hót: I h = ( 0,0076 + 0,16) 2 + (0,012 + 0,1) 2 = 0,19 (A ). Nªn ta cã mËt ®é dßng khi hót:
  3. I h 0,19 Jh = = = 3,33 (A / mm 2 ). q 0,057 Nh- vËy: Jh = 3,33 (A/mm2) < [Jcp] = 4 (A/mm2) lµ phï hîp. b. Dßng ®iÖn cuén d©y khi nh¶  = 9 (mm): Khi nh¶ dßng ®iÖn trong cuén d©y chñ yÕu lµ dßng ®iÖn tõ ho¸ khe hë kh«ng khÝ, dßng ®iÖn tõ hãa lâi thÐp vµ tæn hao rÊt lín. Do vËy dßng ®iÖn trong cuén d©y ®-îc tÝnh gÇn ®óng theo c«ng thøc: U ® m . k u max I nh = ω .W 2 .G Σ Trong ®ã: G = G + Grq® = 76,2. 10-9+72,2. 10-9 = 148. 10-9 (H). kumax = 1,1: hÖ sè t¨ng ¸p. W= 2377 (vßng). U®m = 380 (V). 1,1. 380 Dßng ®iÖn khi nh¶: I nh = = 1,58 (A ). 314. 2377 2 .148,9.10 -9 I nh 1,58 HÖ sè tÇng dßng ®iÖn: k I = = = 8,3 I h 0,19 VËy kI = 8,3 n»m trong giíi h¹n cho phÐp [kI] = ( 415 ). 9. TÝnh to¸n nhiÖt d©y quÊn nam ch©m ®iÖn: +. TÝnh ®iÖn trë d©y quÊn : l tb . W Theo c«ng thøc: R = ρ 0 . q Trong ®ã: ltb: ®é dµi trung b×nh cña mét vßng d©y.
  4. ltb = 4. ( a + lcd + 2) Víi: lcd = 9 (mm): bÒ dµy cuén d©y. a = 23 (mm): bÒ réng cùc tõ gi÷a.  = 1 + 2 + 5 = 1,5 + 0,5 + 0,5 = 2,5 (mm).  ltb = 4 (23 + 9 + 2. 2,5) = 148 (mm) W = 2377 (vßng): sè vßng cuén d©y. q = 0,057 (mm2): tiÕt diÖn d©y quÊn. : ®iÖn trë suÊt cña d©y quÊn ë nhiÖt ®é cho phÐp cña cÊp c¸ch ®iÖn.  = 20. [ 1+ . ( 105- 20 )] = 0,01681. 10-3.[ 1+0,0043.(105-20)] = 0,023.10-3 (.mm). 148.2377 Nªn ®iÖn trë d©y quÊn: R = 0,023.10 -3. = 142 (Ω ). 0,057 +. Tæn hao n¨ng l-îng trong d©y quÊn: Pdq = Ih2 . R = (0,19)2. 142 = 5,12 (W). Trong ®ã Ih = 0,19 (A) : dßng ®iÖn khi hót. +. §é t¨ng nhiÖt bÒ mÆt cuén d©y: Theo c«ng thøc Newt¬n vÒ sù hót lµm nãng cuén d©y cña nam Pdq ch©m ®iÖn ta cã: τ= k T . S tn Trong ®ã: kT: hÖ sè to¶ nhiÖt cuén d©y. Theo b¶ng (5-6)- qyÓn 1: kT = (10  20) (W/mm2 0C). Nªn ta chän kT = 17 (W/m2 0C). Stn: diÖn tÝch to¶ nhiÖt cña cuén d©y
  5. Stn = Sxq + S®. Sxq = P. hcd Víi P: chu vi ngoµi cuén d©y. P = 2. ( a + 2lcd) + 2. ( b + 2lcd) = 2. ( 23 + 2. 9) + 2. (24,5 + 2. 9) = 167 (mm). Sxq = 167.27 = 4509 (mm2) = 4,509. 10-3 (m2). 3 S® = . 2. lcd. hcd : mét phÇn diÖn tÝch ®¸y. 4 3 = .2. 9. 27 = 365 (mm2) = 0,365. 10-3 (m2) 4 Nªn diÖn tÝch to¶ nhiÖt : Stn = 4,509. 10-3 + 0,365. 10-3 = 4,874. 10-3 (m2). 5,12 τ= -3 = 61,79 0 C 17. 4,874.10 NhiÖt ®é ph¸t nãng cña cuén d©y:  = mt +  = 40 + 61,79 = 101,79 (0C). Nh- vËy nhiÖt ®é ph¸t nãng cuén d©y  = 101,79 < [cp] = 1050C lµ hoµn toµn phï hîp. 10. TÝnh vµ dùng ®Æc tÝnh lùc hót: Theo c«ng thøc (5-50)- quyÓn 1. 2. k. Φ δ dG δ 1 dG r 2 Fh ® t = . + . 2 . G δ dδ 3 dδ 2 Trong ®ã : k = 0,25 : hÖ sè xÐt tíi thø nguyªn lùc. Φtb  = σr
  6. tb: tõ th«ng trung b×nh cña lâi thÐp. k u . U ® k . k ir Φ tb = 4,44. W. f ku: hÖ sè ®¸nh gi¸ sù thay ®æi ®iÖn ¸p nguån. kir = 0,75: hÖ sè ®¸nh gi¸ sù ¶nh h-ëng ®iÖn ¸p trong d©y quÊn. r: hÖ sè tõ rß. dG r Nh- phÇn tr-íc ®· tr×nh bµy: Gr = cost  =0 dδ U®k = 380 (V): ®iÖn ¸p cuén d©y. W = 2377 (vßng): sè vßng cuén d©y. 2. k. Φ 2 dG δ VËy lùc hót ®iÖn tõ: F®th = tb . 2.σ r. G δ 2 dδ Thay ®æi c¸c hÖ sè ku ta cã: ku = 0,85  tb = 4,59. 10-4(Wb). ku = 1  tb = 5,4. 10-4(Wb). ku = 1,1  tb = 5,94. 10-4(Wb). §Ó dùng ®Æc tÝnh lùc hót ta thay ®ái tõng gi¸ trÞ : 0,2 ; 1; 3; 5; 7; 9 vµ thay ®æi ku t-¬ng øng. ku = 0,85; 1; 1,1. Nªn ta cã b¶ng x¸c ®Þnh F®th theo c«ng thøc trªn:
  7.  (mm). F®th G (H). ku = 0,85. ku = 1. ku = 1,1. 0,2 125,77 174,04 210,6 2,05.10-6 1 99,42 145,28 180 0,43.10-6 3 56,47 78,16 94,57 0,17.10-6 5 39,85 55,16 66,75 0,1.10-6 6 28,71 39,74 43,2 0,096.10-6 9 18,49 24,82 29,61 0,0810-6 +.TÝnh vµ dùng ®ÆctÝnh nh¶: Ta cã hÖ sè nh¶ lµ tû sè gi÷a dßng ®iÖn hoÆc ®iÖn ¸p cuén d©y khi I nh phÇn øng cña nam ch©m ®iÖn nh¶ vµ khi t¸c ®éng. knhI = knhU It® U nh = U t® Trong tr-êng hîp ®¬n gi¶n, ta còng cã thÓ x¸c ®Þnh qua ®Æc tÝnh lùc cña nam ch©m ®iÖn (trªn s¬ ®å ®Æc tÝnh lùc). Fnh knh = Fc¬ 15 XÐt t¹i ®iÓm tíi h¹n: knh = = 0,59. 43 VËy ta cã gi¸ trÞ ®iÖn ¸p nh¶: víi ku = 0,85. Unh = knh. Ut® = knh. 0,85. U®m = 0,59. 0,85. 380 = 190,57 (V). Tõ th«ng trung b×nh trong lâi thÐp khi nh¶: k u . U ® k . k ir 190.0,75 Φ tbnh = = = 2,7.10 -4 ( Wb). 4,44. W. f 4,44.50.2377 VËy lùc ®iÖn tõ t-¬ng øng víi Unh ®-îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:
  8. 2. k. Φ 2 dG δ F® th = tbnh . 2.σ r. G δ 2 dδ Thay ®æi c¸c gi¸ trÞ cña khe hë kh«ng khÝ  ta x¸c ®Þnh ®-îc c¸c gi¸ trÞ cña ®Æc tÝnh nh¶ nh- trong b¶ng sau: Khe hë  0,2 3 5 6 9 (mm) F®tnh¶ (N) 32,57 15,33 11,49 7,58 4,4 11. TÝnh to¸n gÇn ®óng thêi gian t¸c ®éng vµ thêi gian nh¶: Thêi gian t¸c ®éng (tt®) lµ qu·ng thêi gian kÓ tõ thêi ®iÓm ®-a tÝn hiÖu t¸c ®éng cho ®Õn khi n¾p chuyÓn ®éng xong. ( = min). ttd = t1 + t2. Trong ®ã: t1 : thêi gian khëi ®éng khi t¸c déng. t2: thêi gian chuyÓn ®éng khi t¸c ®éng. Thêi gian nh¶ lµ qu·ng thêi gian tõ khi c¾t ®iÖn cña cuén d©y ®Õn khi n¾p cña nam ch©m ®iÖn kÕt thóc chuyÓn ®éng ( = max). tnh = t3 + t4. Trong ®ã: t3 : thêi gian khëi ®éng khi nh¶. t4: thêi gian chuyÓn ®éng khi nh¶. +. §èi víi nam ch©m ®iÖn xoay chiÒu: XÐt thêi gian t¸c ®éng: ttd = t1 + t2.
  9. Víi t1: Do dßng ®iÖn vµ tõ th«ng biÕn thiªn tuÇn hoµn. Víi tÇn sè f cßn lùc ®iÖn tõ theo 2f. Mµ trong thêi gian t1 v× khe hë kh«ng khÝ lín ( =max). Nªn dßng trong cuén d©y qu¸ lín v× vËy nÕu ®ãng ®iÖn vµo thêi ®iÓm mµ dßng ®iÖn ®i qua ®iÓm O chØ sau 1/4 chu kú tõ th«ng ®¹t trÞ sè cùc ®¹i cßn nÕu ®ãng ®iÖn vµo thêi ®iÓm i  O th× qu·ng thêi gian ®Ó ®¹t tõ th«ng cùc ®¹i còng kh«ng qu¸ 1/2 chu kú. Do ®ã lùc ®iÖn tõ ®¹i trÞ sè cùc ®¹i víi thêi gian bÐ h¬n 1/2 chu kú. Nh- vËy cho r»ng t1 = 1/2 chu kú lµ thêi gian l©u nhÊt ®Ó khëi ®éng: 1 1  t1 = = = 0,01 (s). 2.f 2. 50 1 1 t3 = = = 0,01 (s). 2.f 2. 50 Víi t2 : Theo c«ng thøc (19 - 1)- quyÓn 3 ta cã: n 2 m. Δ xi t 2 = ‡” i (Fh - Fc ).i Trong ®ã: m khèi l-îng phÇn ®éng. G 0,6 m= = = 0,061 (kg). g 9,8 Víi g = 9,8 (m/s2): gia tèc träng tr-êng. G = 0,6 (kg): träng l-îng phÇn ®éng. - x1 = ( 9 – 6 ).10-3 = 3. 10-3 (m) (28,71 + 18,49).3.10 -3 (18,24 + 14,6).3.10 -3 S1 = - = 21,54 .10 -3 ( N / m). 2 2
  10. - x2 = (6 - 3).10-3 = 3. 10-3 (m). (56,47 + 28,71).3.10 -3 (42,84 + 18,24).3.10 -3 S2 = - = 36,15.10 -3 ( N / m). 2 2 - x3 = (3- 0,2).10-3 = 2,8. 10-3 (m). (125,77 + 56,47).2,8.10 -3 (59,92 + 42,84).2,8.10 -3 S3 = - = 111,272.10 -3 ( N / m). 2 2 2.0,061.(3.10 -3 ) 2 2.0,061.(3.10 -3 ) 2 2.0,061.(2,8.10 -3 ) 2 t2 = + + = 0,011 (s). 21,54.10 -3 36,15.10 -3 111,27.10 -3 n 2 m. Δ xi Mµ ta cã: t 2 = ‡” i (Fc - Fnh ).i (18,24 + 14,6).3.10 -3 (7,58 + 4,4).3.10 -3 S1 = - = 31,29 .10 -3 ( N / m). 2 2 (42,84 + 18,24).3.10 -3 (15,33 + 7,58).3.10 -3 S2 = - = 57,315 .10 -3 ( N / m). 2 2 (59,92 + 42,84).2,8.10 -3 (32,57 + 15,33).2,8.10 -3 S3 = - = 82,29 .10 -3 ( N / m). 2 2 2.0,061.(3.10 -3 ) 2 2.0,061.(3.10 -3 ) 2 2.0,061.(2,8.10 -3 ) 2 t4 = + + = 0,013 (s). 31,29.10 -3 57,31.10 -3 82,29.10 -3 VËy ta cã thêi gian khëi ®éng cña phÇn øng khi nh¶: tk® = t1 + t2 = 0,01 + 0,011 = 0,021 (s). Thêi gian nh¶ cña nam ch©m ®iÖn: tnh = t3 + t4 = 0,01 + 0,013 = 0,023 (s).
Đồng bộ tài khoản