intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

ĐỀ TÀI: "Thiết kế công tắc tơ"

Chia sẻ: Chip Bia Chip | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:60

Thêm vào BST
Báo xấu
195
lượt xem 57
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo luận văn - đề án 'đề tài: "thiết kế công tắc tơ"', luận văn - báo cáo phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: ĐỀ TÀI: "Thiết kế công tắc tơ"

  1. Luận Văn ĐỀ TÀI: Thiết kế công tắc tơ
  2. Thiết kế công tắc tơ Đồ án khí cụ điện hạ áp Môc lôc Lêi nãi ®Çu ..................................................................................................... 4 Ch­¬ng I Chän kÕt cÊu vµ thiÕt kÕ s¬ bé ............................................... 5 I. Kh¸i niÖm chung ..................................................................................... 5 1. T¸c dông vµ cÊu t¹o cña c«ng t¾c t¬ .......................................................... 5 2. Nguyªn lý ho¹t ®éng................................................................................. 5 II. Chän kÕt cÊu vµ thiÕt kÕ s¬ bé ............................................................... 6 1. HÖ thèng m¹ch vßng dÉn ®iÖn................................................................... 6 2. HÖ thèng dËp hå quang ............................................................................. 6 3. Nam ch©m ®iÖn ......................................................................................... 6 4. HÖ thèng c¸c lß xo nh¶, lß xo tiÕp ®iÓm vµ lß xo ho·n xung ..................... 7 5. H×nh d¸ng cña c«ng t¾c t¬ ........................................................................ 7 Ch­¬ng II TÝnh to¸n m¹ch vßng dÉn ®iÖn ............................................ 8 I. Kh¸i niÖm chung ..................................................................................... 8 II. M¹ch vßng dÉn ®iÖn chÝnh ..................................................................... 8 1. Thanh dÉn ................................................................................................. 8 2. §Çu nèi ................................................................................................... 12 3. TiÕp ®iÓm ............................................................................................... 13 III. M¹ch vßng dÉn ®iÖn phô ...................................................................... 19 1. Thanh dÉn ............................................................................................... 20 2. TiÕp ®iÓm ............................................................................................... 20 Ch­¬ng III TÝnh vµ dùng ®Æc tÝnh c¬ ............................................. 22 I. TÝnh to¸n lß xo ...................................................................................... 22 1. VËt liÖu lµm lß xo ................................................................................... 22 2. Lß xo Ðp tiÕp ®iÓm chÝnh ........................................................................ 22 3. Lß xo tiÕp ®iÓm phô ................................................................................ 23 4. Lß xo nh¶ ............................................................................................... 24 II. §Æc tÝnh c¬ ............................................................................................ 26 Ngäc V¨n Tó TB§-§T1 -1-
  3. Thiết kế công tắc tơ Đồ án khí cụ điện hạ áp 1. LËp s¬ ®å ®éng ....................................................................................... 26 2. TÝnh to¸n c¸c lùc ................................................................................... 27 3. §Æc tÝnh c¬ ............................................................................................ 28 Ch­¬ng IV TÝnh to¸n vµ kiÓm nghiÖm nam ch©m ®iÖn................... 29 I. Kh¸i niÖm .............................................................................................. 29 II. TÝnh to¸n thiÕt kÕ nam ch©m ®iÖn ....................................................... 29 1. X¸c ®Þnh Kkc ........................................................................................... 29 2. Chän vËt liÖu dÉn tõ ................................................................................ 29 3. Chän tõ c¶m, hÖ sè tõ rß , hÖ sè tõ c¶m ................................................... 30 4. TÝnh tiÕt diÖn lâi m¹ch tõ ........................................................................ 30 5. X¸c ®Þnh kÝch th­íc cuén d©y ................................................................. 31 6. KÝch th­íc m¹ch tõ ................................................................................. 33 III. TÝnh to¸n kiÓm nghiÖm nam ch©m ®iÖn .............................................. 34 1. S¬ ®å thay thÕ m¹ch tõ ............................................................................ 34 2. TÝnh tõ dÉn khe hë kh«ng khÝ ................................................................. 36 3. TÝnh tõ th«ng .......................................................................................... 39 4. TÝnh sè vßng d©y .................................................................................... 40 5. TÝnh ®­êng kÝnh d©y ............................................................................... 40 6. TÝnh to¸n vßng ng¾n m¹ch ...................................................................... 40 7. tÝnh to¸n vßng ng¾n m¹ch ....................................................................... 43 8. TÝnh to¸n kiÓm nghiÖm cuén d©y ............................................................ 44 9. TÝnh vµ dùng ®Æc tÝnh lùc ®iÖn tõ ............................................................ 46 Ch­¬ng V TÝnh vµ kiÓm nghiÖm buång dËp hå quang .................... 46 I. VËt liÖu .................................................................................................. 50 1. VËt liÖu lµm vá buång dËp hå quang ....................................................... 50 2. VËt liÖu lµm c¸c tÊm dËp ........................................................................ 50 II. TÝnh to¸n vµ kiÓm nghiÖm.................................................................... 50 Ch­¬ng VI Hoµn thiÖn kÕt cÊu ............................................................... 54 I. M¹ch vßng dÉn ®iÖn ............................................................................. 54 Ngäc V¨n Tó TB§-§T1 -2-
  4. Thiết kế công tắc tơ Đồ án khí cụ điện hạ áp 1. Mach vßng dÉn ®iÖn chÝnh ...................................................................... 54 2. M¹ch vßng dÉn ®iÖn phô ......................................................................... 55 II. Lß xo tiÕp ®iÓm, lß xo nh¶ .................................................................... 55 1. Lß xo tiÕp ®iÓm chÝnh ............................................................................ 55 2. Lß xo tiÕp ®iÓm phô ............................................................................... 55 3. Lß xo nh¶............................................................................................... 55 III. Nam ch©m ®iÖn ..................................................................................... 56 1. M¹ch tõ.................................................................................................. 56 2. KÝch th­íc cuén d©y .............................................................................. 56 3. vßng ng¾n m¹ch ...................................................................................... 56 4. Buång dËp hå quang ............................................................................... 56 IV. Vá vµ c¸c chi tiÕt kh¸c .......................................................................... 57 Ch­¬ng VII VÝ dô minh häa øng dông c«ng t¾c t¬ trªn .................. 57 I. S¬ ®å nguyªn lý ..................................................................................... 57 II. Nguyªn t¾c ho¹t ®éng .......................................................................... 58 1. M¹ch chÝnh ®iÒu khiÓn ®éng c¬ .............................................................. 58 2. M¹ch kiÓm tra......................................................................................... 58 Ngäc V¨n Tó TB§-§T1 -3-
  5. Thiết kế công tắc tơ Đồ án khí cụ điện hạ áp Lêi nãi ®Çu §Êt n­íc ®ang cµng ngµy cµng ph¸t triÓn, qu¸ tr×nh c«ng nghiÖp ho¸, hiÖn ®¹i ho¸ ®ang diÔn ra m¹nh mÏ. §Ó thùc hiÖn ®­îc th× ph¶i cã nguån n¨ng l­¬ng, mµ ®iÖn n¨ng chiÕm mét vai trß rÊt quan träng. §iÖn n¨ng cung cÊp cho mäi ngµnh, mäi lÜnh vùc, mäi ®èi t­îng. Tuy nhiªn, trong qu¸ tr×nh sö dông ®iÖn th× kh«ng thÓ tr¸nh khái nh÷ng sù cè, rñi ro x¶y ra nh­ hiÖn t­îng qu¸ ®iÖn ¸p, qu¸ dßng ®iÖn, hiÖn t­îng ng¾n m¹ch... §Ó ®¶m b¶o vÊn ®Ò an toµn tÝnh m¹ng cho con ng­êi, b¶o vÖ c¸c thiÕt bÞ ®iÖn vµ tr¸nh nh÷ng tæn thÊt kinh tÕ cã thÓ x¶y ra th× khÝ cô ®iÖn ngµy cµng ®­îc ®ßi hái nhiÒu h¬n, chÊt l­îng tèt h¬n vµ lu«n ®æi míi c«ng nghÖ. Cïng víi sù ph¸t triÓn cña khoa häc kü thuËt th× c¸c lo¹i khÝ cô ®iÖn hiÖn ®¹i ®­îc s¶n xuÊt ra lu«n ®¶m b¶o kh¶ n¨ng tù ®éng ho¸ cao, trong ®ã c«ng t¾c t¬ còng kh«ng n»m ngoµi môc ®Ých ®ã. ChÝnh v× vËy mµ nghiªn cøu, thiÕt kÕ c«ng t¾c t¬ lµ ®Æc biÖt quan träng nh»m tr¸nh nh÷ng sù cè ®¸ng tiÕc cã thÓ sÏ x¶y ra. §­îc sù gióp ®ì vµ h­íng dÉn cña c¸c thÇy c« trong nhãm khÝ cô ®iÖn, thuéc bé m«n ThiÕt bÞ ®iÖn - §iÖn tö, khoa ®iÖn. §Æc biÖt lµ sù h­íng dÉn gióp ®ì vµ ®ãng gãp cña thÇy §Æng ChÝ Dòng, em ®· hoµn thµnh ®­îc ®å ¸n m«n häc víi ®Ò tµi thiÕt kÕ C«ng t¾c t¬ xoay chiÒu 3 pha. MÆc dï ®· cã nhiÒu cè g¾ng song do hiÓu biÕt kiÕn thøc cßn cã nhiÒu h¹n chÕ, thêi gian cã h¹n vµ kinh nghiÖm thùc tÕ cßn Ýt, nªn trong qu¸ tr×nh thiÕt kÕ ®å ¸n em cßn m¾c nh÷ng sai sãt nhÊt ®Þnh. V× vËy em rÊt mong cã ®­îc sù chØ b¶o vµ ®ãng gãp ý kiÕn thÇy c« vµ c¸c b¹n sinh viªn. Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n bé m«n ThiÕt bÞ ®iÖn - ®iÖn tö vµ thÇy §Æng ChÝ Dòng. Ngäc V¨n Tó TB§-§T1 -4-
  6. Thiết kế công tắc tơ Đồ án khí cụ điện hạ áp Ch­¬ng I Chän kÕt cÊu vµ thiÕt kÕ s¬ bé I. Kh¸i niÖm chung 1. T¸c dông vµ cÊu t¹o cña c«ng t¾c t¬ C«ng t¾c t¬ lµ khÝ cô ®iÖn dïng ®Ó ®ãng, c¾t th­êng xuyªn c¸c m¹ch ®iÖn ®éng lùc, tõ xa, b»ng tay hay tù ®éng. ViÖc ®ãng c¾t c«ng t¾c t¬ cã tiÕp ®iÓm cã thÓ thùc hiÖn b»ng nam ch©m ®iÖn, thuû lùc hay khÝ nÐn. Th«ng th­êng ta gÆp lo¹i ®ãng c¾t b»ng nam ch©m ®iÖn. C«ng t¾c t¬ gåm c¸c bé phËn chÝnh sau - HÖ thèng m¹ch vßng dÉn ®iÖn. - HÖ thèng dËp hå quang. - HÖ thèng c¸c lß xo nh¶, lß xo tiÕp ®iÓm vµ lß xo ho·n xung. - Nam ch©m ®iÖn. - Vá vµ c¸c chi tiÕt c¸ch ®iÖn. 2. Nguyªn lý ho¹t ®éng Khi cho ®iÖn vµo cuén d©y, luång tõ th«ng sÏ ®­îc sinh ra trong nam ch©m ®iÖn. Luång tõ th«ng nµy sÏ sinh ra mét lùc ®iÖn tõ. Khi lùc ®iÖn tõ lín h¬n lùc c¬ th× n¾p m¹ch tõ ®­îc hót vÒ phÝa m¹ch tõ tÜnh, trªn m¹ch tõ tÜnh cã g¾n vßng ng¾n m¹ch ®Ó chèng rung, lµm cho tiÕp ®iÓm ®éng tiÕp xóc víi tiÕp ®iÓm tÜnh. TiÕp ®iÓm tÜnh ®­îc g¾n trªn thanh dÉn, ®Çu kia cña thanh dÉn vÝt b¾t d©y ®iÖn ra, vµo. C¸c lß xo tiÕp ®iÓm cã t¸c dông duy tr× mét lùc Ðp tiÕp ®iÓm cÇn thiÕt lªn tiÕp ®iÓm. §ång thêi tiÕp ®iÓm phô còng ®­îc ®ãng vµo ®èi víi tiÕp ®iÓm phô th­êng më vµ më ra ®èi víi tiÕp ®iÓm th­êng ®ãng. Lß xo nh¶ bÞ nÐn l¹i. Khi ng¾t ®iÖn vµo cuén d©y, luång tõ th«ng sÏ gi¶m xuèng vÒ kh«ng, ®ång thêi lùc ®iÖn tõ do nã sinh ra còng gi¶m vÒ kh«ng. Khi ®ã lß xo nh¶ sÏ ®Èy toµn bé phÇn ®éng cña c«ng t¾c t¬ lªn vµ c¾t dßng ®iÖn t¶i ra. Khi tiÕp ®iÓm ®éng t¸ch khái tiÕp ®iÓm tÜnh cña m¹ch tõ chÝnh th× hå quang sÏ xuÊt hiÖn gi÷a hai tiÕp ®iÓm. Nhê c¸c tÊm dËp trong buång dËp hå quang, hå quang sÏ ®­îc dËp t¾t. Ngäc V¨n Tó TB§-§T1 -5-
  7. Thiết kế công tắc tơ Đồ án khí cụ điện hạ áp II. Chän kÕt cÊu vµ thiÕt kÕ s¬ bé 1. HÖ thèng m¹ch vßng dÉn ®iÖn  Thanh dÉn: do thanh dÉn ph¶i dÉn dßng ®iÖn lµm viÖc vµ cã khi ph¶i chôi dßng ®iÖn ng¾n m¹ch lín khi x¶y ra sù cè ®ßng thêi ph¶i ®¶m b¶o cho tiÕp ®iÓm tiÕp xóc tèt nªn ta chän thanh dÉn b»ng ®ång cã tiÕt diÖn ngang h×nh ch­ nhËt.  §Çu nèi : chän ®Çu nèi b»ng bu l«ng cã thÓ th¸o rêi ®­îc.  TiÕp ®iÓm chÝnh: do dßng ®iÖn lµm viÖc ®Þnh møc cña c«ng t¾c t¬ lµ 25 A nªn ta chän tiÕp ®iÓm h×nh trô, kiÓu b¾c cÇu, 1 pha 2 chç ng¾t, tiÕp xóc lo¹i mÆt ph¼ng-mÆt ph¼ng.  TiÕp ®iÓm phô: còng dïng kiÓu tiÕp ®iÓm b¾c cÇu 1 pha 2 chç ng¾t. 2. HÖ thèng dËp hå quang §èi víi khÝ cô ®iÖn h¹ ¸p , c¸c trang bÞ dËp hå quang th­êng lµ : - KÐo dµi hå quang ®iÖn b»ng c¬ khÝ. - Dïng cuén d©y thæi tõ. - Dïng buång dËp hå quang kiÓu khe hÑp. - Dïng buång dËp hå quang kiÓu dµn dËp. Qua ph©n tÝch vµ tham kh¶o thùc tÕ, ®èi víi C«ng t¾c t¬ xoay chiÒu chän buång dËp hå quang kiÓu dµn dËp . 3. Nam ch©m ®iÖn C«ng t¾c t¬ cã thÓ ®ãng ng¾t b»ng nam ch©m ®iÖn hót quay hoÆc hót th¼ng.  Nam ch©m ®iÖn hót quay - ¦u ®iÓm: ®Æc tÝnh c¬ cña nam ch©m ®iÖn hót quay tèt h¬n nam ch©m ®iÖn hót th¼ng. - Nh­îc ®iÓm: KÕt cÊu phøc t¹p, mét pha cã mét chç ng¾t lµm cho viÖc dËp hå quang khã kh¨n, ph¶i dïng d©y nèi mÒm.  Nam ch©m ®iÖn hót th¼ng - ¦u ®iÓm: KÕt cÊu ®¬n gi¶n, KÕt cÊu tiÕp ®iÓm b¾c cÇu mét pha cã hai chç ng¾t lµm cho viÖc dËp hå quang ®¬n gi¶n h¬n, Hµnh tr×nh chuyÓn ®éng g¾n liÒn víi chuyÒn ®éng cña n¾p nam ch©m ®iÖn,viÖc bè trÝ buång dËp hå quang dÔ dµng, Kh«ng dïng d©y nèi mÒm. Ngäc V¨n Tó TB§-§T1 -6-
  8. Thiết kế công tắc tơ Đồ án khí cụ điện hạ áp - Nh­îc ®iÓm: ®Æc tÝnh c¬ cña nam ch©m ®iÖn hót th¼ng kh«ng tèt b»ng nam ch©m hót quay. Do cã nhiÒu ­u ®iÓm cho nªn ta sÏ sö dông nam ch©m ®iÖn xoay chiÒu h×nh ch÷ E kiÓu hót chËp. 4. HÖ thèng c¸c lß xo nh¶, lß xo tiÕp ®iÓm vµ lß xo ho·n xung  Lß xo nh¶, lß xo tiÕp ®iÓm: ta chän kiÓu lß xo xo¾n h×nh trô do nã Ýt bÞ ¨n mßn vµ bÒn h¬n lß xo tÊm ph¼ng.  Lß xo ho¨n xung: dïng ®Ó gi¶m bít va ch¹m gi÷a n¾p vµ th©n cùc tõ do ®ã ta dïng lß xo l¸. 5. H×nh d¸ng cña c«ng t¾c t¬ Sau khi chän kÕt cÊu vµ thiÕt kÕ s¬ bé ta ®­îc h×nh d¸ng c«ng t¾c t¬ nh­ sau 1. TiÕp ®iÓm tÜnh. 6. Thanh dÉn tÜnh. 2. TiÕp ®iÓm ®éng. 7. Lß xo nh¶. 3. Lß xo Ðp tiÕp ®iÓm. 8. M¹ch tõ nam ch©m ®iÖn. 4. Thanh dÉn ®éng. 9. Cuén d©y nam ch©m ®iÖn. 5. Dµn dËp hå quang. 10. Vßng ng¾n m¹ch. 11. N¾p m¹ch tõ nam ch©m ®iÖn. Ngäc V¨n Tó TB§-§T1 -7-
  9. Thiết kế công tắc tơ Đồ án khí cụ điện hạ áp Ch­¬ng II TÝnh to¸n m¹ch vßng dÉn ®iÖn I. Kh¸i niÖm chung Trong C«ng t¾c t¬, m¹ch vßng dÉn ®iÖn lµ mét bé quan träng, nã cã chøc n¨ng dÉn dßng, chuyÓn ®æi vµ ®ãng c¾t m¹ch ®iÖn. M¹ch vßng dÉn ®iÖn do c¸c bé phËn kh¸c nhau vÒ h×nh d¸ng kÕt cÊu vµ kÝch th­íc hîp thµnh. §èi víi C«ng t¾c t¬, m¹ch vßng dÉn ®iÖn gåm cã c¸c bé phËn chÝnh nh­ sau:  Thanh dÉn: gåm thanh dÉn ®éng vµ thanh dÉn tÜnh. Thanh dÉn cã chøc n¨ng truyÒn t¶i dßng ®iÖn.  D©y dÉn mÒm.  §Çu nèi: gåm vÝt vµ mèi hµn.  HÖ thèng tiÕp ®iÓm: gåm tiÕp ®iÓm ®éng vµ tiÕp ®iÓm tÜnh, cã chøc n¨ng ®ãng ng¾t dßng ®iÖn.  Cuén thæi tõ. II. M¹ch vßng dÉn ®iÖn chÝnh 1. Thanh dÉn a. Thanh dÉn ®éng  Chän vËt liÖu Thanh dÉn ®éng g¾n víi tiÕp ®iÓm ®éng, v× vËy nã cÇn ph¶i cã lùc Ðp ®ñ ®Ó tiÕp xóc tèt, ®é cøng cao, nhiÖt ®é nãng ch¶y t­¬ng ®èi cao... do ®ã ta cã thÓ chän §ång kÐo nguéi lµm vËt liÖu cho thanh dÉn ®éng. C¸c th«ng sè cña ®ång kÐo nguéi: Ký hiÖu ML-TB 8,9 g/cm3 Tû träng () 10830C NhiÖt ®é nãng ch¶y (nc) §iÖn trë suÊt ë 200C (20) 0,0158.10-3 mm 3,9 W/cm 0C §é dÉn nhiÖt () 80  120 kG/cm2 §é cøng Briven (HB) 0,0043 1/ 0C HÖ sè dÉn nhiÖt ®iÖn trë () 950 C NhiÖt ®é cho phÐp cÊp A ([cp]) Ngäc V¨n Tó TB§-§T1 -8-
  10. Thiết kế công tắc tơ Đồ án khí cụ điện hạ áp  TÝnh to¸n thanh dÉn Theo phÇn chän kÕt cÊu vµ thiÕt kÕ s¬ bé, ta ®· chän thanh dÉn cã tiÕt diÖn ngang h×nh ch÷ nhËt víi bÒ réng a, bÒ dÇy b Theo c«ng thøc 2-6 (TL1) : I 2 .ρ θ .K f b3 dm 2.n.(n  1).K T .τ od Trong ®ã :  I®m = 18 A : dßng ®iÖn ®Þnh møc. a  n: hÖ sè h×nh d¸ng, n = = 5  10, chän n = 7. b  Kf : hÖ sè tæn hao phô ®Æc tr­ng cho tæn hao bëi hiÖu øng bÒ mÆt vµ hiÖu øng gÇn. Kf = Kbm.Kg = 1,03  1,06. Chän Kf = 1,06.  KT : hÖ sè t¶n nhiÖt, KT = (6  12).10-6 (W/ 0 C.mm2)  Chän KT= 7,5.10-6.   : ®iÖn trë suÊt cña vËt liÖu ë nhiÖt ®é æn ®Þnh.  = 20[1+( - 20)] 20 : ®iÖn trë suÊt cña vËt liÖu ë 20OC.  : hÖ sè nhiÖt ®iÖn trë cña vËt liÖu. : nhiÖt ®é æn ®Þnh cña ®ång , ë ®©y ta lÊy b»ng nhiÖt ®é ph¸t nãng cho phÐp  = [] = 95 OC.  95 = 0,0158.10 -8[1+4,3.10 -3(95 - 20)]  2,1.10 -8 (.m)  «® : ®é t¨ng nhiÖt æn ®Þnh. «® =  - mt víi mt= 40 OC lµ nhiÖt ®é m«i tr­êng  «® = 95 - 40 = 55 OC VËy ta cã 18 2.2,1.10 8.1,06 b3  0,54(mm) 2.7.(7  1).7,5.10 6.55 a = b.n =7. 0,54 = 3,78 (mm) Ngäc V¨n Tó TB§-§T1 -9-
  11. Thiết kế công tắc tơ Đồ án khí cụ điện hạ áp VËy kÝch th­íc tèi thiÓu cña thanh dÉn ®éng lµ a = 3,78 mm vµ b = 0,54 mm. Tuy nhiªn h×nh d¹ng cña thanh dÉn ®éng cßn phô thuéc vµo h×nh d¹ng cña tiÕp ®iÓm. Chän tiÕp ®iÓm theo b¶ng 2-15(TL1.T51) víi I®m = 18 A ta chän ®­êng kÝnh tiÕp ®iÓm dt® = 8 mm vµ chiÒu cao tiÕp ®iÓm lµ ht®= 1,5 mm. Chän l¹i kÝch th­íc cña thanh dÉn ®éng: a= 10 mm vµ b= 1,2 mm  KiÓm tra kÝch th­íc lµm ë ®iÒu kiÖn lµm viÖc dµi h¹n  DiÖn tÝch thanh dÉn: S = a.b =10.1,2 = 12 (mm 2 )  Chu vi thanh dÉn: P = 2.(a+b) = 2.(10+1,2) = 22,4 (mm)  MËt ®é dßng ®iÖn : Idm 18 = 1,5 (A/mm2) < [j] =2  4 (A/mm2) j= = 12 S  tho¶ m·n vÒ kÕt cÊu.  NhiÖt ®é thanh dÉn : Tõ c«ng thøc 2-4 (TKKC§HA) ta cã I 2 . .K f I 2 .0 .(1  .od ).K f S.P   K T .(o   mt ) K T .(od  mt ) I 2 .0 .K f .  S.P.K T .mt  « d   td  S.P.K T  I 2 .0 .K f . víi 0 : ®iÖn trë suÊt cña ®ång kÐo nguéi ë 00C 0,0158.103  20  0,015.10 3 (.mm) 0   1   . 1  0,0043.20 mt : nhiÖt ®é m«i tr­êng, mt = 400C Thay vµo ta cã : 18 2.0,015.10 3.1,06  12.22,4.7,5.10 6.40  td  = 430 C 12.22,4.7,5.10 6  18 2.0,015.10 3.1,06.0,0043 VËy td < [cp] = 950C  thanh dÉn tho¶ m·n vÒ nhiÖt ®é ë chÕ ®é ®Þnh møc. Ngäc V¨n Tó TB§-§T1 - 10 -
  12. Thiết kế công tắc tơ Đồ án khí cụ điện hạ áp  KiÓm tra thanh dÉn ë chÕ ®é ng¾n m¹ch §Æc ®iÓm cña qu¸ tr×nh ng¾n m¹ch:  Dßng ®iÖn vµ mËt ®é dßng ®iÖn cã trÞ sè rÊt lín.  Thêi gian t¸c ®éng nhá. Tõ ®Æc ®iÓm trªn râ rµng khi x¶y ra ng¾n m¹ch nhiÖt ®é thanh dÉn t¨ng lªn rÊt lín cã thÓ lµm thanh dÉn bÞ biÕn d¹ng. Do ®ã cÇn ph¶i kiÓm tra khi cã ng¾n m¹ch th× mËt ®é dßng ®iÖn thanh dÉn cã nhá h¬n mËt ®é dßng ®iÖn cho phÐp kh«ng. Tõ c«ng thøc 6-21 (TL1) : A nm  A d j nm  t nm Trong ®ã: Inm = Ibn : dßng ®iÖn ng¾n m¹ch hay dßng ®iÖn bÒn nhiÖt. tnm = tbn : thêi gian ng¾n m¹ch hay thêi gian bÒn nhiÖt. Anm = Abn : h»ng sè tÝch ph©n øng víi ng¾n m¹ch hay bÒn nhiÖt. A® : h»ng sè tÝch ph©n øng víi nhiÖt ®é ®Çu. Tra ®å thÞ h×nh 6-5 (TL1.T313) ta cã: Víi bn = 3000C cã Abn = 3,65.104 (A2s/mm4) ® = 950C cã A® = 1.6.104 (A2s/mm4) jnm (A/mm2) [jnm]cp (A/mm2) tnm (s) 3 87 94 4 75 82 10 47.4 51 VËy mËt ®é dßng ®iÖn cña thanh dÉn khi x¶y ra ng¾n m¹ch nhá h¬n mËt ®é dßng ®iÖn cho phÐp, nªn thanh dÉn cã thÓ chÞu ®­îc ng¾n m¹ch. b. Thanh dÉn tÜnh Ngäc V¨n Tó TB§-§T1 - 11 -
  13. Thiết kế công tắc tơ Đồ án khí cụ điện hạ áp Thanh dÉn tÜnh ®­îc nèi víi tiÕp ®iÓm tÜnh vµ g¾n víi ®Çu nèi. V× vËy thanh dÉn tÜnh ph¶i cã kÝch th­íc lín h¬n thanh dÉn ®éng. Ta cã thÓ chän kÝch th­íc thanh dÉn tÜnh nh­ sau : at = 10 mm bt = 1,5 mm Do thanh dÉn ®éng tho¶ m·n ë chÕ ®é dµi h¹n vµ ng¾n h¹n mµ thanh dÉn tÜnh cã tiÕt diÖn vµ chu vi lín h¬n thanh dÉn ®éng cho nªn thanh dÉn tÜnh còng tho¶ m·n chÕ ®é dµi h¹n vµ ng¾n h¹n. 2. §Çu nèi §Çu nèi tiÕp xóc lµ phÇn tö quan träng cña khÝ cô ®iÖn, nÕu kh«ng chó ý dÔ bÞ háng nÆng trong qu¸ tr×nh vËn hµnh nhÊt lµ nh÷ng khÝ cô ®iÖn cã dßng ®iÖn lín vµ ®iÖn ¸p cao. C¸c yªu cÇu ®èi víi mèi nèi  NhiÖt ®é c¸c mèi nèi khi lµm viÖc ë dµi h¹n víi dßng ®iÖn ®Þnh møc kh«ng ®­îc t¨ng qu¸ trÞ sè cho phÐp.  Khi tiÕp xóc mèi nèi cÇn cã ®ñ ®é bÒn c¬ vµ ®é bÒn nhiÖt khi cã dßng ng¾n m¹ch ch¹y qua.  Lùc Ðp ®iÖn trë tiÕp xóc, n¨ng l­îng tæn hao vµ nhiÖt ®é ph¶i æn ®Þnh khi khÝ cô ®iÖn vËn hµnh liªn tôc. KÕt cÊu cña mèi nèi gåm cã : mèi nèi cã thÓ th¸o rêi ®­îc, kh«ng thÓ th¸o rêi ®­îc, mèi nèi kiªm khíp b¶n lÒ cã d©y nèi mÒm hoÆc kh«ng cã d©y nèi mÒm. ë ®©y ta chon mèi nèi cã thÓ th¸o rêi ®­îc vµ b»ng bu l«ng. Víi dßng ®iÖn ®Þnh møc I®m = 18A theo b¶ng 2-9 (TKKC§HA) chän bu l«ng 5 b»ng thÐp kh«ng dÉn ®iÖn vµ trô ®ång 5. b a Stx Idm DiÖn tÝch bÒ mÆt tiÕp xóc : Stx = j Ngäc V¨n Tó TB§-§T1 - 12 -
  14. Thiết kế công tắc tơ Đồ án khí cụ điện hạ áp §èi víi thanh dÉn vµ chi tiÕt ®ång cã tÇn sè f = 50 Hz vµ dßng ®iÖn ®Þnh møc I®m < 200A th× cã thÓ lÊy mËt ®é dßng ®iÖn j = 0,31 A/mm2 18  58,1 (mm 2 )  Stx = 0,31 Lùc Ðp tiÕp xóc : Ftx = ftx.Stx Trong ®ã ftx lµ lùc Ðp riªng trªn c¸c mèi nèi, ftx = 100  150 kG/cm2 chän ftx=100 kG/cm2 = 100.10-2 kG/mm2  Ftx = 100.10 -2.58,1 = 58,1 (kG) Theo c«ng thøc 2-25(TL1.T59). §iÖn trë tiÕp xóc lµ: K tx R tx  (0,102.Ftx ) m Trong ®ã m =1 ®ång-®ång tiÕp xóc mÆt Ktx =(0.09  0.14).10-3  chän Ktx = 0,1.10-3 0,1.10 3  1,7.10 5 ()  R tx  0,102.58,1 §iÖn ¸p tiÕp xóc Utx = I®m.Rtx =18.1,7.10 –5= 0,31 (mV) VËy ®iÖn ¸p tiÕp xóc nhá h¬n ®iÖn ¸p tiÕp xóc cho phÐp ([Utx]cp =30 mV), nªn bu l«ng ®· chän tho¶ m·n yªu cÇu. 3. TiÕp ®iÓm a. NhiÖm vô cña tiÕp ®iÓm TiÕp ®iÓm thùc hiÖn chøc n¨ng ®ãng ng¾t cña c¸c khÝ cô ®iÖn ®ãng ng¾t. b. Yªu cÇu ®èi víi tiÕp ®iÓm  Khi C«ng t¾c t¬ lµm viÖc ë chÕ ®é ®Þnh møc , nhiÖt ®é bÒ mÆt n¬i kh«ng tiÕp xóc ph¶i bÐ h¬n nhiÖt ®é cho phÐp. NhiÖt ®é cña vïng tiÕp xóc ph¶i bÐ h¬n nhiÖt ®é biÕn ®æi tinh thÓ cña vËt liÖu tiÕp ®iÓm.  Víi dßng ®iÖn lín cho phÐp (dßng khëi ®éng, dßng ng¾n m¹ch) tiÕp ®iÓm ph¶i chÞu ®­îc ®é bÒn nhiÖt vµ ®é bÒn ®iÖn ®éng. Ngäc V¨n Tó TB§-§T1 - 13 -
  15. Thiết kế công tắc tơ Đồ án khí cụ điện hạ áp  Khi lµm viÖc víi dßng ®iÖn ®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 , ®é rung cña tiÕp ®iÓm kh«ng ®­îc lín h¬n trÞ sè cho phÐp. c. VËt liÖu lµm tiÕp ®iÓm VËt liÖu lµm tiÕp cÇn ®¶m b¶o c¸c yªu cÇu sau: ®iÖn trë suÊt vµ ®iÖn trë tiÕp xóc bÐ, Ýt bÞ ¨n mßn, Ýt bÞ «xy ho¸, khã hµn dÝnh, ®é cøng cao, ®Æc tÝnh c«ng nghÖ cao, gi¸ thµnh h¹ vµ phï hîp víi dßng ®iÖn I = 18 A. Tõ b¶ng 2-13 (TL1) ta chän vËt liªu lµ b¹c niken than ch×, víi c¸c th«ng sè kü thuËt sau: Ký hiÖu KMK.A32 8,7 g/cm3 Tû träng () 1300 0C NhiÖt ®é nãng ch¶y (nc) §iÖn trë suÊt ë 200C (20) 0,035.10-3 mm 3,25 W/cm 0C §é dÉn nhiÖt () 45  65 kG/mm2 §é cøng Briven (HB) 0,0035/ 0C HÖ sè dÉn nhiÖt ®iÖn trë () 950 C NhiÖt ®é cho phÐp cÊp A ([cp]) Nh­ ®· chän ë phÇn tÝnh thanh dÉn ®éng ta cã kÝch th­íc cña tiÕp ®iÓm lµ d = 8 mm; h=1,5 mm. d. Lùc Ðp tiÕp ®iÓm Theo c«ng thøc kinh nghiÖm Ft® = ft® x I®m Tra b¶ng 2-17 ta chän ft® = 15 (g/A) Ft® = 15 x 18 = 270 (g) = 0,270 (kg) = 2,70 (N) e. §iÖn trë tiÕp ®iÓm §iÖn trë tiÕp xóc cña tiÕp ®iÓm ®­îc tÝnh theo c«ng thøc 2-25(TL1.T159) K tx Rtx = (0,102.Ftd ) m Trong ®ã : Ft® = 2,70 (N) Ktx : hÖ sè kÓ ®Õn sù ¶nh h­ëng cña vËt liÖu vµ tr¹ng th¸i bÒ mÆt cña tiÕp ®iÓm. Ktx = (0,2  0,3)10 3  chän Ktx = 0,25.10-3 Ngäc V¨n Tó TB§-§T1 - 14 -
  16. Thiết kế công tắc tơ Đồ án khí cụ điện hạ áp m: hÖ sè d¹ng bÒ mÆt tiÕp xóc. v× lµ tiÕp xóc mÆt  m = ( 0,7  1 ) nªn chän m = 0,8 Thay vµo ta cã: 0,25.10 3  7.104 () R tx  0,8 (0,102.2,7) f. §iÖn ¸p tiÕp xóc Utx = I®m.Rtx =18.7.10-4 = 0,0126 (V) = 12,6 (mV) VËy ®iÖn ¸p n¬i tiÕp xóc Utx tho¶ m·n ®iÒu kiÖn nhá h¬n ®iÖn ¸p tiÕp xóc cho phÐp [Utx] = 2  30 mV. g. NhiÖt ®é tiÕp ®iÓm vµ nhiÖt ®é n¬i tiÕp xóc Theo c«ng thøc 2-11(TL1.T52) nhiÖt ®é ph¸t nãng cña tiÕp ®iÓm 2 2 I dm . I dm .Rtd td   mt   S.P.KT 2. .S .PKT Trong ®ã: t® : nhiÖt ®é cña tiÕp diÓm. : ®iÖn trë suÊt cña vËt iÖu lµm tiÕp ®iÓm ë 95oC  = 95 =20.[1+ (-20)] = 3,5.10-5.(1+0,0035.(95-20)] = 4,42.10-6 ( Wcm) mt : nhiÖt ®é m«i tr­êng, mt =400C Rt® : ®iÖn trë tiÕp ®iÓm. h 1,5  4,42.10 5.  1,07.10  6 (W) Rt®=  . S 63,6 P, S : chu vi, tiÕt diÖn cña thanh dÉn. P = 2,24 cm ; S = 12.10-2 (cm2) 18 2.4,42.10 6 18 2.1,07.10 6  47,1 0C   td  40   2 4 2,24.12.10 .7,5.10 2 4 2. 3,93.2,24.12.10 .7,5.10 NhiÖt ®é cña ®iÓm tiÕp xóc lµ: I 2 dm .R 2 tx 18 2.(7.10 4 ) 2  48,24 0 C  tx   td   47,1  6 8. . 8.3,93.4,42.10 Ngäc V¨n Tó TB§-§T1 - 15 -
  17. Thiết kế công tắc tơ Đồ án khí cụ điện hạ áp h. Dßng ®iÖn hµn dÝnh Khi dßng ®iÖn qua tiÕp ®iÓm lín h¬n dßng ®iÖn ®Þnh møc I®m (qu¸ t¶i , khëi ®éng , ng¾n m¹ch) , nhiÖt ®é sÏ t¨ng lªn vµ tiÕp ®iÓm bÞ ®Èy do lùc ®iÖn ®éng dÉn ®Õn kh¶ n¨ng hµn dÝnh . §é æn ®Þnh cña tiÕp ®iÓm chèng ®Èy vµ chèng hµn dÝnh gäi lµ ®é æn ®Þnh ®iÖn ®éng (®é bÒn ®iÖn ®éng) . §é æn ®Þnh nhiÖt vµ æn ®Þnh ®iÖn ®éng lµ c¸c th«ng sè quan träng ®­îc biÓu thÞ qua trÞ sè dßng ®iÖn hµn dÝnh Ihd , t¹i trÞ sè ®ã sù hµn dÝnh cña tiÕp ®iÓm cã thÓ kh«ng x¶y ra nÕu c¬ cÊu ng¾t cã ®ñ kh¶ n¨ng ng¾t tiÕp ®iÓm . TrÞ sè dßng ®iÖn hµn dÝnh x¸c ®Þnh theo quan hÖ lý thuyÕt 2-33 (TL1.T66) Ihdb® = A fnc . Ftd (A) Trong ®ã: 1 32 nc (1   nc ) 3 A= 2 H B O (1   nc ) 3 O O : ®iÖn trë suÊt cña vËt liÖu ë 20OC . Ta cã 20 = O(1+.20) O  O = 1  .20 3,5.10-8  3,27.10 8 (m)  O = 1  0,0035 .20  : hÖ sè dÉn nhiÖt cña vËt liÖu.  = 3,25 W/cm.OC = 325 W/m.OC nc : nhiÖt ®é nãng ch¶y cña vËt liÖu, nc = 1300 OC HBo : ®é cøng Britnel . HBo = 50 kG/mm2 = 50.106 (kg/m) 1 32.3,25.1300.(1  .0,0035.1300) 3  1135,74 (A/Kg1/2 ) A = 2  .50.10 6.3,27.10 8.(1  .0,0035.1300) 3 fnc : hÖ sè ®Æc tr­ng cho sù t¨ng diÖn tÝch tiÕp xóc trong qóa tr×nh ph¸t nãng, chän fnc = 3. Ngäc V¨n Tó TB§-§T1 - 16 -
  18. Thiết kế công tắc tơ Đồ án khí cụ điện hạ áp Ft® = 0,275 (kG)  Ihd = 1135,74. 3. 0,275  1031,59(A) TÝnh theo c«ng thøc thùc nghiÖm 2-36 (TL1) Ihd = Khd. Ftd Trong ®ã: Khd : hÖ sè hµn dÝnh , chän Khd = 2000 A/kG1/2 Ft® = 0,275 (kG)  Ihd = 2000. 0,275  1048,8(A) Ta thÊy Ihdb® LT < Ihdbd TN .Chän Ihdbd = Ihdbd TN = 1048,8A Inm = 10.I®m = 10.18 = 180A V× Inm < Ihdbd cho nªn tiÕp ®iÓm kh«ng bÞ hµn dÝnh. i. §é rung vµ thêi gian rung cña tiÕp ®iÓm Khi tiÕp ®iÓm ®ãng, thêi ®iÓm b¾t ®Çu tiÕp xóc sÏ cã xung lùc va ®Ëp c¬ khÝ gi÷a tiÕp ®iÓm ®éng vµ tiÕp ®iÓm tÜnh g©y ra hiÖn t­îng rung tiÕp ®iÓm. TiÕp ®iÓm ®éng bÞ bËt trë l¹i víi mét biªn ®é nµo ®ã råi l¹i vµ tiÕp tôc va ®Ëp, qu¸ tr×nh nµy x¶y ra trong mét kho¶ng thêi gian råi chuyÓn sang tr¹ng th¸i tiÕp xóc æn ®Þnh, sù rung kÕt thóc. Qóa tr×nh rung ®­îc ®¸nh gi¸ b»ng ®é lín cña biªn ®é rung Xm vµ thêi gian rung tm Theo c«ng thøc 2-39(TL1.T72) biªn ®é rung cho 3 tiÕp ®iÓm th­êng më lµ : m đ .v 2 .(1  K V ) do Xm = 2.Ftdd Trong ®ã m® : khèi l­îng phÇn ®éng. m® =K.I®m víi K= 7 (g/A)  m® = 7.18 = 126 (g) =0,126 (kg) v®o : tèc ®é tiÕp ®iÓm t¹i thêi ®iÓm va ®Ëp . v®o = 0,1 m/s KV : hÖ sè va ®Ëp phô thuéc vµo tÝnh ®µn håi cña vËt liÖu. Kv = 0,85  0,9  chän KV = 0,9. Ft®® : lùc Ðp tiÕp ®iÓm ®Çu. Ft®®= 0,7.Ft® =0,7.0,275 = 0,1975 (kg) =1,975 (N) 0,175.0,12 (1  0,9)  4,4.10 5 (m)  Xm = 2.1,975 Ngäc V¨n Tó TB§-§T1 - 17 -
  19. Thiết kế công tắc tơ Đồ án khí cụ điện hạ áp Do c«ng t¾c t¬ cã ba tiÕp ®iÓm nªn ®é rung cña 1 tiÕp ®iÓm lµ X 0,044 X mtd  3m  3 = 0,015 (mm) Theo c«ng thøc 2-40 (TL1.T72) thêi gian rung cña tiÕp ®iÓm lµ 2.m d .v do 1  K V tm  F tdd 2.0,175.0,1. 1  0,9  5,6.10 3 (s) = 5,6 (ms)  tm  1,975 Do c«ng t¾c t¬ cã ba tiÕp ®iÓm chÝnh cho nªn thêi gian rung cña mét tiÕp ®iÓm lµ t m 5,6 t mtd  3  3 = 1,9 (ms) j. §é mßn cña tiÕp ®iÓm Sù mßn cña tiÕp ®iÓm x¶y ra trong qu¸ tr×nh ®ãng vµ qu¸ tr×nh ng¾t m¹ch ®iÖn. Nguyªn nh©n g©y ra sù ¨n mßn cña tiÕp ®iÓm lµ ¨n mßn vÒ ho¸ häc, vÒ c¬ vµ vÒ ®iÖn trong ®ã chñ yÕu lµ do qu¸ tr×nh mßn ®iÖn . Khèi l­îng mßn trung b×nh cña mét cÆp tiÕp ®iÓm cho mét lÇn ®ãng ng¾t lµ: g® + gng = 10 -9(K®. I 2 + Kng. I 2 )Kk® ng d Trong ®ã : Kk® : hÖ sè kh«ng ®ång ®Òu, ®¸nh gi¸ ®é mßn kh«ng ®Òu cña c¸c tiÕp ®iÓm, Kk® =1,1  2,5, chän Kk® =1,5 K®, Kng : hÖ sè mßn khi ®ãng vµ khi ng¾t, tra b¶ng 2-21 (TL1.T79) ta cã Kng=K® = 0,01 (g/A2) I® vµ Ing : dßng ®iÖn ®ãng vµ dßng ®iÖn ng¾t. I® = 5I®m =5.18 = 90 (A) Ing =3.I®m = 3.18 = 54 (A) g® vµ gng : khèi l­îng mßn riªng cña mçi mét lÇn ®ãng vµ ng¾t.  g® + gng = 10 -9 .(0,01.902 +0,01.542 ).1,5 =1,65.10-7 ( g) Sau N = 106 lÇn ®ãng ng¾t, khèi l­îng mßn lµ : Gm = N.(g® + gng) = 106 . 1,65.10-7 = 0,165( g) Ngäc V¨n Tó TB§-§T1 - 18 -
  20. Thiết kế công tắc tơ Đồ án khí cụ điện hạ áp ThÓ tÝch mßn mét sau mét lÇn ®ãng c¾t lµ Gm 0,165  0,02(cm3 ) V1lan    8,7 ThÓ tÝch ban ®Çu cña tiÕp ®iÓm lµ 2 2  .8 d .1,5  75,4(mm 3 ) Vt® = .h  4 4 L­îng mßn cña tiÕp ®iÓm sÏ lµ : V 20 .100%  .100%  26,5% Vm% = Vtd 75,4 §é mßn cho phÐp cña tiÕp ®iÓm lµ Vm  =70. Cho nªn ®é mßn cña tiÕp ®iÓm mµ ta thiÕt kÕ lµ tho¶ m·n. k. §é lón, ®é më cña tiÕp ®iÓm  §é më §é më cña tiÕp ®iÓm lµ kho¶ng c¸ch gi÷a tiÕp ®iÓm ®éng vµ tiÕp ®iÓm tÜnh ë tr¹ng th¸i ng¾t cña c«ng t¾c t¬. §é më cÇn ph¶i ®ñ lín ®Ó cã thÓ dËp t¾t hå quang nhanh chãng, nÕu ®é më lín th× viÖc dËp t¾t hå quang sÏ dÔ dµng.Tuy nhiªn kho¶ng c¸ch qu¸ lín sÏ ¶nh h­ëng tíi kÝch th­íc cña c«ng t¾c t¬. Ta lÊy ®é më cña tiÕp ®iÓm lµ m=5mm.  §é lón §é lón l cña tiÕp ®iÓm lµ qu·ng ®­êng ®i thªm ®­îc cña tiÕp ®iÓm ®éng nÕu kh«ng cã tiÕp ®iÓm tÜnh c¶n l¹i. ViÖc x¸c ®Þnh ®é lón cña tiÕp ®iÓm lµ cÇn thiÕt v× trong qu¸ tr×nh lµm viÖc tiÕp ®iÓm sÏ bÞ ¨n mßn. ®Ó ®¶m b¶o tiÕp ®iÓm vÉn tiÕp xóc tèt th× cÇn cã mét ®é lón hîp lý. Theo c«nh thøc lÝ thuyÕt l= A+ B.I®m = 1,5 + 0,02.18 = 1,86  2 (mm). III. M¹ch vßng dÉn ®iÖn phô ViÖc tÝnh m¹ch vßng dÉn ®iÖn phô t­¬ng tù víi c¸ch tÝnh vßng dÉn ®iÖn chÝnh, víi I®m =10A. Ngäc V¨n Tó TB§-§T1 - 19 -
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2431 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
5=>2