P3 chuong15 tinh va kiem tra NCD

4/13/2015 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN Bộ môn Thiết bị điện - điện tử THIẾT KẾ KHÍ CỤ ĐIỆN Giảng viên: Đặng Chí Dũng Email: dung.dangchi@hust.edu.vn Điện thoại: 0903178663 PHẦN 3: LÝ THUYẾT THIẾT KẾ KCĐ CHƯƠNG 15: TÍNH VÀ KIỂM TRA NAM CHÂM ĐIỆN 4/13/2015 NỘI DUNG Trình bày cách tính toán Nam châm điện; Kiểm tra Nam châm điện; Tính toán tối ưu Nam châm điện I KHÁI NIỆM CHUNG - Nam châm điện loại KCĐ hoạt động dựa nguyên lý cảm ứng điện từ, sinh lực điện từ để thực tác động điều khiển - Nam châm điện đựơc sử dụng đặc biệt chủ yếu cấu điện từ quan sinh lực (truyền động) để thực chuyển dịch tịnh tiến quan chấp hành, để thực việc chuyển động quay góc quay giới hạn sinh lực hãm công-tắc-tơ, khởi động từ, rơle, aptômát, khớp ly hợp, phanh hãm 4/13/2015 II THÔNG SỐ CƠ BẢN Dạng kết cấu NCĐ Điện áp định mức, tần số nguồn, chế độ nguồn (điện áp, dòng điện, công suất không đổi) Chế độ làm việc (dài hạn, ngắn hạn, ngắn hạn lặp lại) Công suất tiêu thụ Lực hút khe hở không khí ban đầu quan hệ lực hút khe hở không khí (đặc tính lực hút): Fdt = f() Nhiệt độ phát nóng cho phép (cấp cách điện) Các thông số hút nhả phần ứng (thời gian, điện áp, dòng điện) II THÔNG SỐ CƠ BẢN Độ bền cơ, điện (số lần đóng ngắt cho phép) Khối lượng 10 Các kích thước lắp ghép 11 Giá thành 4/13/2015 III NHIỆM VỤ THIẾT KẾ Bài toán thuận: • Theo điều kiện tác động cho, chủ yếu quan hệ Fcơ = f(), chọn dạng kết cấu NCĐ • Xác định kích thước mạch từ cuộn dây  sinh sức từ động từ thông cần thiết  lực điện từ Fđt yêu cầu • Cửa sổ mạch từ phải đủ không gian để đặt cuộn dây • Cuộn dây phải đảm bảo chế độ làm việc yêu cầu, không phát nóng nhiệt độ cho phép cấp cách điện • Ngoài NCĐ phải thoả mãn tất yêu cầu khác vận hành thông số khác cho III NHIỆM VỤ THIẾT KẾ Bài toán ngược: • Xác định thông số tối ưu đặc tính NCĐ tính toán: + Đặc tính lực hút điện từ Fđt = f() > Fcơ = f() ? + Nhiệt độ phát nóng cuộn dây: cd ≤ [cp]cấp_cách_điện ? + Nếu NCĐ xoay chiều kiểm tra thêm điều kiện chống rung, tính toán vòng chống rung (vòng ngắn mạch) • Như toán ngược toán kiểm nghiệm NCĐ cho với mật độ từ thông chọn cuộn dây thiết kế có đảm bảo tiêu chí ràng buộc hay không 4/13/2015 IV TRÌNH TỰ THIẾT KẾ Xác định số liệu ban đầu: chủ yếu từ đặc tính để xác định điểm tới hạn tính toán Tính toán sơ bộ: - Chọn dạng kết cấu - Chọn vật liệu cho mạch từ - Chọn đại lượng từ cảm, hệ số từ rò, từ tản - Chọn cấp cách điện mã hiệu dây quấn - Xác định kích thước thông số nam châm điện - Vẽ phác thảo nam châm điện IV TRÌNH TỰ THIẾT KẾ Tính toán kiểm nghiệm: - Lập sơ đồ thay mạch từ - Tính từ dẫn khe hở không khí - Tính hệ số từ rò, từ tản - Xác định từ thông, từ cảm - Tính toán thông số cuộn dây - Tính sức từ động trạng thái hút - Tính toán nhiệt nam châm điện - Hiệu chỉnh lại kích thước nam châm điện (nếu cần thiết) 4/13/2015 IV TRÌNH TỰ THIẾT KẾ Tính toán kiểm nghiệm: - Tính dụng đặc tính lực hút - Tính vòng ngắn mạch (với nam châm điện xoay chiều) - Xác định thời gian tác động thời gian nhả - Lập số liệu kỹ thuật tổng hợp nam châm điện thiết kế: thông số tiêu kỹ thuật Ko đạt - Phối hợp Đặc tính lực Đạt A hút điện từ Đặc tính để chọn Điểm tính Fđt toán tới hạn – A B B