Tài liệu Do án tốt nghiệp thiết kế ng tắc tơ xoay chiều pha

  • Số trang: 84 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 59 |
  • Lượt tải: 0
pipingdesigner

Đã đăng 235 tài liệu

Mô tả:

LỜI MỞ ĐẦU yê - Sinh viên ; LƯU DANH ĐẠT. MỤC LỤC LỜI MỞĐẦU ......................................................................................... 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TẮC TƠ ...................................... 5 YÊU CẦU THIẾT KẾ…………………………………………………..6 CHƢƠNG I: CÁC YÊU CẦU CHÍNH ĐỐI VỚI CTT 1.Yêu cầu về mặt kỹ thuật…………… ……………………….6 2. Yêu cầu về vận hành……………………………..…………..6 3.Yêu cầu về kinh tế……………………………….…………...7 4. Yêu cầu về công nghệ chế tạo……………………….………7 CHƢƠNG II: CHỌN PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ 1. Lựa chọn nam châm điện ……………………..…………....8 2.Hệ thống tiếp điểm …………………………………...……....9 3. Buồng dập hồ quang ………………………………………....9 4. Hệ thống phản lực…………………………………..………10 CHƢƠNG III: TÍNH MẠCH VềNG DẪN ĐIỆN I.Khỏi niệm chung…………………………… ………….……11 II. Mạch vòng dẫn điện chính……………………….……..…11 1. Tính toán thanh dẫn động……………………….…………...12 2. Tính toán thanh dẫn tĩnh………………………….…………15. 3. Đầu nối………………………………………………….......15 4. Tiếp điểm……………………………………………………16 CHƢƠNG IV: TÍNH VÀ DỰNG ĐẶC TÍNH CƠ I. Lập sơ đồ động………………………………………………25 II. Tính toán lò xo……………………………………………25 1. Tính lò xo nhả………………………………………………26 2. Tính lò xo tiếp điểm chính…………………………………28. 3. Tính lò xo tiếp điểm phụ……………………………………29 4. Xác định các lực…………………………………………….31 5. Đồ thị đặc tính cơ…………………………………………... CHƢƠNG V: BUỒNG DẬP HỒ QUANG 1. Khái niệm chung………………………………… ………...32 2. Kết cấu buồng dập………………………………… ………32 CHƢƠNG VI: TÍNH TOÁN NAM CHÂM ĐIỆN I. Tính toán sơ bộ nam châm điện 1. Xác định lực tới hạn………………………………… ……..34 2. Chọn dạng kết cấu………………………………… ………..34 3. Chọn vật liệu………………………………………………….35 4. Chọn từ cảm, hệ số từ rò, từ tản tại  th ………………..…….35 5. Xác định các thông số chủ yếu của NCĐ………………..….35 6. Xác định sức từ động cuộn dõy…………………………..…..37 7. Xác định các kích thước cuộn dõy……………….………….39 II. Tính toán kiểm nghiệm nam châm 1. Sơ đồ thay thế……………………………………...… …….41 2. Xác định từ dẫn khe hở khụng khớ………………..………….42 3. Xác định hệ số từ rò tại  th ………………………..…...……48 4. Xác định số vũng dõy………………………………….…….49 5. Tớnh toán vòng ngắn mạch chống rung…………...…….…..51 6. Xác định kích thước vòng ngắn mạch…………..….…….…54 7. Hệ số toả nhiệt vòng ngắn mạch…………………….. ….…55 8. Tổn hao trong lừi thộp…………………………………….…55 9. Tớnh dũng điện trong cuộn dõy……………………………..56 10. Tính toán nhiệt dây quấn…………………..…… ….……..58 11. Tính và dựng đặc tính lực hỳt……………………………..59 12. Tính và dựng đặc tính lực nhả…… ……………….……..61 13. Tính thời gian tác động và nhả…………………….……….61 CHƢƠNG VII ; THIẾT KẾ KấT CẤU I.Kết cấu vỏ…………………………………………………..63 II.Hệ thống tiếp điểm 1,Hệ thống tiếp điểm chính…………………..………….64 III. Nam châm điện 1,Chọn dạng kết cấu………………………….………….65 2,Chọn vật liệu……………………………….………….65 3,Các thông số chủ yếu của nam châm điện…………….65 IV. Hệ thống mạch từ 1,Mạch từ tĩnh …………………………………….…….66 2,Mạch từ động………………………………………….66 3,Lò xo nhả……………………………………………….67 A G 1. Khái quát về công tắc tơ Công tắc tơ là khí cụ điện dùng để đóng, cắt thường xuyên các mạch điện động lực, từ xa, bằng tay hay tự động. Việc đóng cắt công tắc tơ có tiếp điểm có thể được thực hiện bằng nam châm điện, thuỷ lực hay khí nén. Thông thường ta gặp loại đóng, cắt bằng nam châm điện. Theo nguyên lý truyền động người ta phân ra các loại công tắc tơ đóng cắt tiếp điểm bằng điện từ, bằng thuỷ lực, bằng khí nén và không tiếp điểm. Theo dạng dòng điện đóng cắt có loại công tắc tơ điện một chiều và công tắc tơ điện xoay chiều. Công tắc tơ điện một chiều dùng để đóng, cắt mạch điện một chiều, nam châm điện của nó là nam châm điện một chiều. Công tắc tơ điện xoay chiều dùng để đóng, cắt mạch điện xoay chiều, nam châm điện của nó có thể là nam châm điện một chiều hay xoay chiều. 2. Cấu tạo và nguyên lý công tắc tơ xoay chiều ba pha a. Cấu tạo Công tắc tơ xoay chiều cú cỏc bộ phận chính sau: - Hệ thống mạch vòng dẫn điện ( thanh dẫn, đầu nối, tiếp điểm) - Hệ thống dập hồ quang - Nam châm điện - Cơ cấu phản lực - Các chi tiếp kết cấu vỏ và cụm cách điện b. Nguyên lý chung Các công tắc tơ làm việc trên nguyên lý điện từ: sử dụng lực điện từ của nam châm điện để đóng cắt. Nam châm điện gồm: mạch từ và cuộn dây. Mạch từ dùng để dẫn từ nó là những lá thép kĩ thuật điện ghép lại với nhau, hình chữ E hay U. Mạch từ gồm hai phần: một phần cố định, phần còn lại là nắp được nối với hệ thống qua tiếp điểm qua tay đòn. Cuộn dây nam châm điện xoay chiều có điện trở rất nhỏ so với điện kháng. Khi cho dòng điện vào cuộn dây, từ thông sẽ được sinh ra trong nam châm điện.Từ thông này sinh ra một lực điện từ. Khi lực điện từ lớn hơn lực cơ thì nắp mạch từ được hút về phía mạch từ tĩnh, làm cho tiếp điểm động tiếp xúc với tiếp điểm tĩnh. Tiếp điểm tĩnh được gắn trên thanh dẫn tĩnh, đầu kia của thanh dẫn cú vít bắt dây điện ra, vào. Các lò xo tiếp điểm có tác dụng duy trì một lực ép tiếp điểm cần thiết lên tiếp điểm. Đồng thời tiếp điểm phụ cũng được đóng vào với tiếp điểm phụ thường mở và mở ra đối với tiếp điểm thường đóng. Lò xo nhả bị nén lại. Khi ngắt điện vào cuộn dây, từ thông sẽ giảm xuống về không, đồng thời lực điện từ do nó sinh ra cũng giảm về không. Khi đó lò xo nhả sẽ đẩy toàn bộ phần động của công tắc tơ lên và cắt dòng điện tải ra. Khi tiếp điểm động tách khỏi tiếp điểm tĩnh của mạch từ chớnh thỡ hồ quang sẽ xuất hiện giữa hai tiếp điểm. Nhờ các vắch ngăn trong buồng dập hồ quang, hồ quang sẽ được dập tắt. Chƣơng I. Các yờu cầu chính đối với công tắc tơ 1. Yêu cầu về kỹ thuật: Yêu cầu kỹ thuật là một yêu cầu quan trọng và quyết định nhất đối với quá trình thiết kế khí cụ điện. Nó bao gồm các yêu cầu về: - Độ bền nhiệt của các chi tiết, bộ phận của khí cụ điện khi làm việc ở chế độ định mức và chế độ sự cố. Vì vậy cần phải đảm bảo độ bền nhiệt của các chi tiết, bộ phận phải nhỏ hơn nhiệt độ cho phép để không làm giảm cơ tính, giảm tuổi thọ…. - Độ bền cách điện của các chi tiết bộ phận cách điện và khoảng cách cách điện khi làm việcvới điện áp lớn nhất để không xảy ra phóng điện, trong điều kiện môi trường xung quanh cũng như khi cú quỏ điện áp nội bộ hoặc quá điện áp do khí quyển gây ra. - Độ bền cơ và tính chịu mòn của các bộ phận khí cụ điện trong giới hạn số lần thao tác đã thiết kế, thời hạn làm việc ở chế độ làm việc định mức và chế độ sự cố. - Khả năng đóng cắt ở chế độ định mức và chế độ sự cố, độ bền điện thông qua các chi tiết, bộ phận. - Độ bền cơ, hóa học đối với mụi trưũng xung quanh. - Tính năng kỹ thuật, công nghệ tiên tiến, kết cấu đơn giản, khối lượng và kích thước nhỏ. 2. Các yêu cầu về vận hành: Khi vận hành,sử dụng cần chú ý các yêu cầu sau: - Ảnh hưởng của môi trường xung quanh: độ ẩm, nhiệt độ…do đó cần phải trỏnh cỏc tác động có hại của môi trường lên thiết bị điện. - Có độ tin cậy đối với người sử dụng, vận hành, thao tác. - Tuổi thọ lớn, thời gian sử dụng lâu dài. - Đơn giản, dễ thao tỏc,sửa chữa, thay thế. - Chi phí vận hành và tiêu tốn năng lượng ít. 3. Các yêu cầu về kinh tế xã hội Đây là một trong các yêu cầu quyết định tới vị trí của sản phẩm: Khi thiết kế một sản phẩm nói chung và một thiết bị điện nói riêng đầu tiên người thiết kế phải chú ý đến thị trường, làm thế nào để khi đưa ra sản phẩm của mỡnh thỡ có thể chiếm được ưu thế so với các sản phẩm cùng chủng loại, cùng có chất lượng kỹ thuật thì thiết bị của mình phải có giá thành hạ, có tính thẩm mĩ của kết cấu, vốn đầu tư khi lắp ráp, chế tạo là nhỏ nhất. 4. Cỏc yờu cầu về công nghệ chế tạo - Tính công nghệ của kết cấu: dựng cỏc chi tiết, cụm quy chuẩn, tính lắp dẫn… - Lưu ý đến khả năng chế tạo: mặt bằng sản xuất, đặc điểm tổ chức sản xuất, khả năng của thiết bị. - Lưu ý đến khả năng phát triển chế tạo, sự lắp ghép vào các tổ hợp khác, chế tạo dóy…. Chƣơng II. Chọn phƣơng án Để có kết cấu hợp lý và phù hợp với điều kiện công nghệ nước ta hiện nay, việc tham khảo một số mẫu hiện có trên thị trường nước ta để có thể chọn ra được phương án tối ưu, phù hợp là rất cần thiết. 1. Lựa chọn nam châm điện Do bài toán yêu cầu thiết kế công tắc tơ xoay chiều nên chọn nam châm điện xoay chiều. Nam châm điện là bộ phận quan trọng của CTT, dùng để biến điện năng thành cơ năng. Nam châm điện có hai bộ phận chính: mạch từ và cuộn dây. Mạch từ của nam châm điện xoay chiều có hai dạng: chữ E nắp hút thẳng hoặc chữ U nắp hút quay. Qua thực tế thì người ta thường chọn nam châm điện dạng chữ E nắp hút thẳng, được làm từ thép kĩ thuật điện để giảm tổn hao do từ trễ và dũng xoỏy. Loại kết cấu nam châm điện nắp hút thẳng có nắp và phần động chuyển động tịnh tiến, phương chuyển động trùng với phương tác dụng của lực. Đồng thời đặc tính lực hút tương đối lớn, hành trình chuyển động nhanh, thời gian chuyển động ngắn. Tuy nhiên loại này có những nhược điểm: có bội số dòng điện lớn nên không dùng cho chế độ làm việc trung bình và lớn nhỏ, công suất nhỏ. Loại nam châm điện nắp hút quay dùng cho dòng điện lớn. Với dòng điện lớn nếu dùng kiểu hút thẳng thì kích thước sẽ rất lớn nhưng dùng kiểu hút quay kích thước sẽ nhỏ hơn. Yêu cầu đề tài thiết kế dòng qua tiếp điểm chính là 80A nên ta chọn mạch từ chữ E hút thẳng. 2. Hệ thống tiếp điểm Công tắc tơ dùng để đóng, ngắt với tần số cao nên tuổi thọ của CTT phụ thuộc vào hệ thống tiếp điểm. Hệ thống tiếp điểm có nhiệm vụ đóng ngắt mạch điện, dòng điện chạy từ tiếp điểm tĩnh sang tiếp điểm động qua bề mặt tiếp xúc. Hệ thống tiếp điểm CTT xoay chiểu kiểu hút thẳng thường sử dụng các dạng tiếp xúc sau: - Tiếp xúc điểm: dùng với dòng điện bé, không cần lực ép tiếp điểm lớn thường dùng trong rơle. - Tiếp xúc đường: dùng cho dòng điện lớn đến vài trăm ampe hợc lớn hơn, thường dùng khi NCĐ nắp hút quay - Tiếp xúc mặt: dùng cho dòng điện lớn cần một lực ép tiếp điểm lớn. Kết cấu tiếp điểm phụ thuộc vào dòng điện, chức năng của tiếp điểm, tần số làm việc, tuổi thọ và nhiều yếu tố khác. Vì vậy khi thiết kế cần đảm bảo các yếu tố: - Các tiếp điểm chính phải có điện trở tiếp xúc bé. - Khi làm việc ở chế độ định mức tiếp điểm không được phát nóng quá trị sô cho phép. - Phải ổn định với tác động nhiệt và điện động của dòng điện. - Phải đảm bảo độ bền cơ, điện là bé nhất, độ rung tiếp điểm không được lớn hơn trị số cho phép. Và yêu cầu thiết kế là Iđm = 40 A, chọn kết cấu tiếp điểm là tiếp điểm kiểu bắc cầu một pha hai chỗ ngắt. Vi nó ưu điểm là khả năng dập hồ quang cao, không cần dây nối mềm. Nhưng nhược điểm của nó là: khi đòng ngắt lớn thì lực tác động lớn ảnh hưởng đến kích thước của KCĐ, không dùng với dòng lớn. Tiếp điểm kiểu ngón một pha một chỗ ngắt thì dập hồ quang khó hơn, có dây nối mềm, nó thường sử dụng với dòng điện lớn, kết cấu phức tạp. Ta không chọn kết cấu loại này. 3. Buồng dập hồ quang - Thiết bị dập hồ quang phải thỏa mãn những yêu cầu sau: + Đảm bảo được khả năng đóng và khả năng cắt, nghĩa là đảm bảo giá trị dòng điện đóng và dòng điện ngắt ở điều kiện cho trước. + Có thời gian cháy nhỏ để giảm ăn mòn tiếp điểm và thiết bị dập hồ quang. + Quá điện áp thấp. + Kích thước buồng dập hồ quang nhỏ. - Có 2 phương pháp dập hồ quang phổ biến là: + Dùng buồng dập hồ quang kiểu dàn dập: được làm từ những lá thép non ghép lại có khe hở với nhau, khi hồ quang xuất hiện nó được đẩy vào dàn dập do lực điện động, hồ quang được chia nhỏ thành từng đoạn, chạm vào vách ngăn và nhanh chóng bị dập tắt. Phương pháp này cho ta khả năng rút ngắn đáng kể chiều dài hồ quang và dập nó trong thể tích nhỏ, do đó phát sáng ít và âm thanh bị hạn chế. Phương pháp này có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo và khả năng dập hồ quang cũng rất tốt, phù hợp với CTT xoay chiều. + Dùng buồng dập hồ quang kiểu khe hẹp cộng với cuộn thổi từ, dưới tác dụng của từ trường lên dòng điện hồ quang, sinh ra lực điện động hút hồ quang vào buồng dập khe hở hẹp nên hồ quang nhanh chóng được dập tắt. Phương pháp này có khả năng rất tốt xong kết cấu phức tạp, thường dùng ở CTT dòng điện lớn, chế độ làm việc nặngphự hợp với CTT một chiều. Vậy ta chọn buồng dập hồ quang kiểu dàn dập. 4.Hệ thống phản lực Từ kiểu dáng và kết cấu nam châm điện mà ta chọn lò xo tiếp điểm loại xoắn trụ làm việc chịu nén. - Loại lò xo này có độ bền cơ cao và ít bị ăn mòn, tạo được lực ép lớn, làm việc ổn định, không có dòng điện chạy qua nên không bị phát nóng không già hóa. Do đó làm việc tin cậy, hiệu quả cao. - Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo - Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo. Tóm lại. Qua sự phân tích các mẫu hiện có, trên cơ sở điều kiện nước ta, ta chọn dạng kết cấu CTT như sau: - Mạch từ chữ E, nắp hút thẳng - Có buồng dập hồ quang kiểu dàn dập - Kết cấu tiếp điểm: + Kiểu bắc cầu một pha hai chỗ ngắt + Tiếp điểm tĩnh hàn cố định với thanh dẫn + Tiếp điểm động chuyển động, thẳng tịnh tiến . - Lò xo tiếp điểm kiểu xoắn trụ, chịu nén. Đối với tiếp điểm chính Iđm = 95 A ta chọn tiếp xúc kiểu trụ cầu - mặt phẳng ( tiếp xúc điểm ) Đối với tiếp điểm phụ dòng điện làm việc I đm = 5A tiếp xúc kiểu mặt cầu - mặt cầu ( tiếp xúc điểm ). Sơ đồ kết cấu cơ bản của công tắc tơ ( hình 2 ) 1L ĩ 2. 4. L 3. 5. 6 7. G 1 7 2 3 6 5 CHƢƠNG III ; TÍNH MẠCH VềNG DẪN ĐIỆN 4 1. Chọn và tính toán thanh dẫn động Xác định tiết điện, kích thước của thanh dẫn động ở chế độ làm việc dài hạn và ngắn hạn. Dựa trên cơ sở các kích thước đó kiểm ng 1.1. Chọn vật liệu Thanh dẫn động gắn với tiếp điểm động vì vậy nó phải đảm bảo tiếp xúc tốt, chịu được lực ép đủ để tiếp xúc, độ cứng cao, nhiệt độ nóng chảy tương đối cao…. Do đó ta có thể chọn vật liệu thanh dẫn động là: Đồng kéo nguội Tra bảng (2-13) TL1 ta cú cỏc thông số của vật liệu như sau: vật liệu : MI - TB . Tỷ trọng :   8,9 g/cm3. Nhiệt độ nóng chảy :  nc  1083oC . Hệ số nhiệt điện trở :  = 0,0043(1/ oC). Hệ số dẫn nhiệt :  = 393 W/ cm 0 C . Điện trở suất ở 20 0 C:  20 =0,01741.10 3 ( mm ). Nhiệt độ cho phép : [  cp ] = 95 0 1.2 Chọn tiết diện thanh dẫn Chọn tiết diện thanh dẫn hình chữ nhật kích thước a  b Trong đó: a- Chiều rộng thanh dẫn b- chiều dày thanh dẫn l- chiều dài thanh dẫn Kí hiệu b l a 1.3. Xác định kích thƣớc Cơ sở tính toán dựa vào phương trình cân bằng nhiệt khi làm việc ở chế độ dài hạn. Bề dày thanh dẫn được xác định theo công thức 2- 6 ( TL thiết kế khí cụ điện hạ áp). b= 3 I dm 2  K f 2n(n  1).KT . ôd Trong đó : - Iđm = 40 A -    20 1   (  20)   95 = 0,01741.10 3 [ 1+ 0,0043(95 – 20)] = 0,023.10 3 ( mm ). - n : hệ số hình dáng. n a = 4  10  Chọn n = 7. b - Kf : hệ số tổn hao phụ, Kf = 1,03  1,06  Chọn Kf = 1,05. Kf = 1,05. - KT : hệ số tỏa nhiệt = 6  8 .10-6( W/ m 2 . 0 C ) .  Chọn Kt = 8.10 Kt = 8.10 6 ( W ). mm 2 . 0C 0 - 0  40 C -   «® : Độ tăng nhiệt ổn định     b = 3   40 2.0,023.10 3.1,05  0,885mm 2.7.(7  1).8.10 6.55  a = 0,885.7  6,195mm Tuy nhiên trên thanh dẫn có gắn tiếp điểm, cho nên thanh dẫn phải có kích thước đảm bảo lớn hơn kích thước của tiếp điểm. Kích thước tiếp điểm phụ thuộc vào dòng điện định mức. Với dòng điện Iđm = 40 A, căn cứ vào bảng ( 2- 15) TL thiết kế khí cụ điện hạ áp thì đường kính của tiếp điểm là d =10 mm tđ athực tế = dtđ + (1  2)mm  Chọn athực tế = 10 + 2 = 12(mm). Chọn bthực tế = 1,6 (mm). 2  Tiết diện của thanh dẫn : S = a.b = 12.1,6 = 19,6 (mm ).  Chu vi thanh dẫn : p= 2.( a+b ) = 2.( 12+2 ) = 28 (mm). Sau khi chọn được kích thước thanh dẫn ta phải tính thử nghiệm ở chế độ làm việc dài hạn và ngắn hạn. 1.4 .Tính toán kiểm nghiệm thanh dẫn ở điều kiện làm việc dài hạn : a. Mật độ dòng điện trong thanh dẫn : J  J < [Jcp] =  I đm 40 A .   2,04 S 19,6 mm 2 A/ mm2  kết cấu yêu cầu. b. Nhiệt độ phát nóng thanh dẫn : Theo công thức (2- 4) TL1 ta có : Kích thước thanh dẫn đã chọn thỏa mãn        Với           .   20 0,01741.10 3 0    0,016.10 3 (mm) . 1   . 1  0,0043.20  0 : điện trở suất của đồng kéo nguội ở 0 C. 0 Vậytacú ta có 40 2.0,016.10 3.1,05  19,6.28.8.10 6.40 ođ=  62,6 0 C 6 2 3 19,6.28.8.10  40 .0,016.10 .1,05.0,043   od  [ cp ]  950 C  thanh dẫn thỏa mãn về nhiệt độ ở chế độ định mức. 1.5. Tính toán kiểm nghiệm thanh dẫn ở chế độ làm việc ngắn hạn (khi xảy ra ngắn mạch). Đặc điểm quá trình phát nóng khi có ngắn mạch: - Dòng điện và mật độ dòng điện có trị số rất lớn. - Thời gian dòng điện chạy qua nhỏ. - Sự thay đổi dòng điện theo thời gian rất phức tạp. Từ đặc điểm trên rõ ràng khi xảy ra ngắn mạch nhiệt độ thanh dẫn tăng lên rất lớn có thể làm thanh dẫn biến dạng. Do đó cần phải kiểm tra khi có ngắn mạch thì mật độ dòng điện thanh dẫn nhỏ hơn mật độ dòng điện cho phép không. Từ công thức (6-21) TLTK KCĐHA : I 2 nm .t nm I 2 bn .t bn   Anm  Ad  Abn  Ad . S2 S2  Jnm  Anm  Ad tnm . Trong đó : - Inm = Ibn:Dòng điện ngắn mạch hay dòng điện bền nhiệt. - tnm = tbn:Thời gian ngắn mạch hay Thời gian bền nhiệt. - S : Tiết diện thanh dẫn động. - Anm = Abn:Hằng số tích phân ứng với ngắn mạch hay bền nhiệt. - Ad:Hằng số tích phân ứng với nhiệt độ đầu. Tra đường cong phát nóng của đồng khi cú dũng ngắn mạch (hình 6_6) TL1: Với    có  d = 95o C có   Thay vào ta được :  (A/mm2). Ứng với thời gian ngắn mạch khác nhau ta lập được bảng về mật độ dòng điện ngắn mạch: tnm (s) Jnm (A/mm2) [Jnm]cp A/mm2) 3 86,6 94 4 75 82 10 48 51 Nhận thấy mật độ dòng điện thanh dẫn khi xảy ra ngắn mạch nhỏ hơn mật độ dòng điện cho phép nên thanh dẫn chịu được khi xảy ra ngắn mạch. Kết luận: với vật liệu và kích thước thanh dẫn động a = 12 mm, b = 1,6 mm đã chọn thoả mãn yêu cầu làm việc ở chế độ làm việc dài hạn và ngắn hạn. 2.Chọn và tính toán thanh dẫn tĩnh: Vật liệu thanh dẫn tĩnh cũng được chọn là MI - TB. Do cả thanh dẫn tĩnh và thanh dẫn động đều cú cựng dũng I đm đi qua. Nhưng do thanh dẫn tĩnh còn gắn với đầu nối và được nối với tiếp điểm tĩnh nên ta chọn kích thước thanh dẫn tĩnh lớn hơn thanh dẫn động: Ta có thể chọn kích thước thanh dẫn tĩnh như sau: a = 14 mm. b = 1,6 mm. Khi chọn kích thước thanh dẫn tĩnh lớn hơn thì ta không phải kiểm nghiệm thanh dẫn tĩnh nữa. 3. Đầu nối. Đầu nối tiếp xúc là phần tử quan trọng của khí cụ điện, nếu không chú ý trong thiết kế dễ bị hỏng nặng trong quá trình vận hành nhất là những khí cụ điện có dòng điện lớn và điện áp cao. Nó dựng để đưa dòng điện vào, ra khí cụ điện. Có thể chia đầu nối làm hai phần: - Các đầu cực để nối với dây dẫn bên ngoài. - Mối nối các bộ phận bên trong mạch vòng dẫn điện. Các yêu cầu đối với mối nối: - Nhiệt độ các mối nối khi làm việc dài hạn với dòng điện định mức không được tăng quá trị số cho phép, do đó mối nối phải có kích thước và lực ép tiếp xúc Ftx đủ để điện trở tiếp xúc Rtx không lớn và ít tổn hao công suất. - Khi tiếp xúc mối nối cần có đủ độ bền cơ và nhiệt khi cú dũng ngắn mạch chạy qua. + Chọn dạng kết cấu mối nối tháo rời được bằng bulong: Với Iđm = 40 A, theo bảng (2- 9) TL1 +chọn bulụng có đường kính ren là; 5 +ký hiệu + Diện tích bề mặt tiếp xúc: Stx  a.b  ;M5 I dm . J ;M5 Đối với thanh dẫn và chi tiết đồng có tần số f = 50 Hz và dòng điện định mức I đm  40 A  200 A thì có thể lấy mật độ dòng điện J = 0,31 A/mm2.  S tx  40 2  129,03 (mm ). 0,31 + Lực ép tiếp xúc : Ftx  f tx .S tx  120.129,03.10 2  154,836(kg)  1548,36( N ) với   Chọn ftx  120  kg / cm2  .  ftx: lực ộp riờng trờn cỏc mối nối. + Điện trở tiếp xúc:   .  Trong đó : Ktx : hệ số kể đến sự ảnh hưởng của vật liệu và trạng thái bề mặt tiếp điểm. Chọn Ktx = 0,1.10-3 (theo trang 59 TL1) tiếp xúc đồng - đồng m: hệ số phụ thuộc vào dạng tiếp xúc  Đối với tiếp xúc mặt chọn m = 1.         . + Điện áp tiếp xúc : J tx  I đm .Rtx  40.0,27.10 6  0,0108mV . Vậy Utx< [Utx]cp = 30 mV  Bulụng đã chọn thỏa mãn yêu cầu. 4. Tiếp điểm. 4.1. Định nghĩa: Tiếp điểm thực hiện chức năng đóng ngắt của CTT. Kết cấu và các thông số của tiếp điểm xác định thông số, kết cấu,trọng lượng của CTT. Yêu cầu đối với tiếp điểm : - Khi CTT làm việc ở chế độ định mức, nhiệt độ bề mặt nơi tiếp xúc phải bé hơn nhiệt độ cho phép. Nhiệt độ vùng tiếp xúc phải bé hơn nhiệt độ biến đổi tinh thể của vật liệu tiếp điểm. - Với dòng điện lớn hơn cho phép (dòng khởi động, dòng ngắn mạch ) tiếp điểm phải chịu được độ bền nhiệt và độ bền điện động. Hệ thống tiếp điểm dập hồ quang phải có khả năng đóng cắt cho phép không bé hơn trị số định mức. - Khi làm việc với dòng định mức và khi đóng ngắt dòng điện trong giới hạn cho phép, tiếp điểm phải có độ mòn điện và cơ bé nhất, độ rung của tiếp điểm không được lớn hơn trị số cho phép. 4.2.Dạng kết cấu của tiếp điểm Do dòng điện Iđm = 40A ta chọn dạng tiếp xúc điểm, hai chỗ ngắt, lò xo tiếp điểm xoắn trụ. Loại này có ưu điểm khả năng ngắt lớn, không cần dây nối mềm. Nhược điểm là lực ép tiếp điểm lớn ảnh hưởng đến kích thước của khí cụ điện, chỉ dùng với dòng nhỏ và vừa. 1 2 6 5 4 m 3 1- Cữ chặn 4- Tiếp điểm tĩnh 2-Lò xo tiếp điểm 5- Tiếp điểm động
- Xem thêm -