Lực điện động trong khí cụ điện
Cấu trúc chương trình phần I
• KHÁI NIỆM CHUNG VỀ KHÍ CỤ ĐIỆN • NAM CHÂM ĐIỆN • SỰ PHÁT NÓNG TRONG KHÍ CỤ ĐIỆN • HỒ QUANG ĐIỆN • LỰC ĐIỆN ĐỘNG TRONG KHÍ CỤ ĐIỆN • TIẾP XÚC ĐIỆN
•Modified by Hoang Anh
2
Cấu trúc của một cơ cấu đóng cắt (1)
• Phần cách điện
• Vỏ • Nút nhấn • Giá đỡ • Phần dẫn điện
• Dây dẫn, mạch vòng dẫn điện • Tiếp điểm
•Modified by Hoang Anh
3
Cấu trúc của một cơ cấu đóng cắt (2)
•Modified by Hoang Anh
4
Mạch vòng dẫn điện dưới tác dụng của điện từ trường
• Xung quanh dây dẫn mang điện luôn tồn tại từ trường
do bản thân nó sinh ra
• Cường độ từ trường tỷ lệ thuận với cường độ dòng
điện
• Dây dẫn mang dòng điện được đặt trong từ trường
luôn chịu lực Laplace (lực điện động)
• Lực điện động có xu hướng làm biến dạng hoặc dịch
chuyển dây dẫn đó
• Lực từ vs. Lực điện động
•Modified by Hoang Anh
5
Độ bền điện động (1)
• Khi dây dẫn mang dòng --> luôn chịu lực điện động tác động lên
• Chế độ xác lập
• Dòng nhỏ --> lực nhỏ • Tác động cơ khí không đáng kể
• Chế độ ngắn mạch • Thời gian ngắn • Dòng điện rất lớn --> lực rất lớn • Tác động cơ khí cần phải quan
•Modified by Hoang Anh
6
tâm
Độ bền điện động (2)
• Khi ngắn mạch
• khi dòng điện đạt trị số cực đại • dòng điện xung kích
• Giá trị của dòng xung kích
• Ixk ~ 2.5Inm • Inm là giá trị dòng điện ngắn mạch xác lập
• Độ bền điện động là khả năng chịu được lực điện
động do dòng ngắn mạch gây ra
•Modified by Hoang Anh
7
--> có thể phá hỏng thiết bị • Lực điện động đạt max
Lực điện động
y
B
dF = i.dl.B.sinβ • Vi phân chiều dài dl • Từ trường bên ngoài B • Góc nghiêng β • Dòng điện i • Vi phân lực dF
β
x
dF
i
0
z
•Modified by Hoang Anh
8
dl
Xác định chiều từ thông
• Cho phép xác định cường độ từ trường gây ra bởi một
dòng điện tại một điểm bất kỳ trong không gian.
•Modified by Hoang Anh
9
Cường độ từ trường do dây dẫn tạo ra
dH = i.dl.sinα/(4π.r²) • Tỷ lệ với dòng điện • Tỷ lệ nghịch với bình phương bán kính
•Modified by Hoang Anh
10
Định luật Biot – Savart (3)
•
Trong môi trường bình thường • Giả thiết rằng từ thẩm có giá trị không đổi ~ μ0 --> Xác định giá trị của B dễ dàng
dB = μ.dH
= μ.i2.dl2.sinα/(4π.r²) = 10-7. i2.dl2.sinα/(r²)
•Modified by Hoang Anh
11
Phương pháp tính lực điện động
• Kết cấu, hình dáng • Vật liệu • Khoảng cách giữa cách phần dẫn điện với nhau
•Modified by Hoang Anh
12
Hướng của lực điện động (1)
• Quy tắc bàn tay phải
• Xác định chiều của vecto từ trường H • Vecto từ cảm B • Quy tắc bàn tay trái
• Xác định chiều của của lực điện động F
•Modified by Hoang Anh
13
Hướng của lực điện động (2)
i1
F
i1
F
F
i2
i1
F
i2
F
i2
F
i1
i1 F
i1 F
F
F i2 F F i2 i2
•Modified by Hoang Anh
14
F
Tính toán lực điện động
• Các thanh dẫn song song • Các thanh dẫn vuông góc • Vòng dây và bối dây • Khi tiết diện dẫn điện thay đổi • Thanh dẫn trong môi trường sắt từ
•Modified by Hoang Anh
15
Lực điện động xoay chiều
• Dòng điện biến đổi tuần hoàn --> lực điện động cũng
biến đổi theo quy luật riêng
• Lực điện động 1 pha • Lực điện động 3 pha
• Video 1: testing cable • Video 2: tesing busbar
•Modified by Hoang Anh
16
