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.01: Bộ Luận Văn Thạc Sĩ Quản Trị Kinh Doanh MBA
165 tài liệu
2070 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
2=>2