Thiết kế kích thước tiếp điểm của rơ le trung gian xoay chiều

MỤC LỤC

Xác định kích thước tiếp điểm

    Vì tiếp điểm có dạng hình trụ cầu nên khi tiếp xúc có dạng tiếp xúc điểm. * So sánh giữa hai kết quả lý thuyết và thực nghiệm ta lấy giá trị. Độ mở m của tiếp điểm là 1 khoảng cách giữa tiếp điểm động và tiếp điểm tĩnh ở vị trí ngắt của rơ le.

    Phải chọn độ mở cần thiết để đảm bảo dập tắt hồ quang nhưng kích thước và khối lượng của cơ cấu truyền động đạt được tiêu chuẩn tối ưu. Độ lún l của tiếp điểm là quãng được đi được thêm của tiếp điểm động nếu không có tiếp điểm tĩnh cản lại. Cần thiết phải có độ lún của tiếp điểm để có lực ép tiếp điểm mà trong quá trình làm việc tiếp điểm bị ăn mòn, nhưng vẫn đảm bảo tiếp xúc tốt.

    Sự ăn mòn của tiếp điểm xảy ra trong quá trình đóng ngắt mạch điện và phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố.

    Hình 6 Tiếp điểm động và tĩnh có dạng như nhau
    Hình 6 Tiếp điểm động và tĩnh có dạng như nhau

    TÍNH TOÁN VÀ DỰNG ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH CƠ

    Lập sơ đồ động

      Lò xo tiếp điểm cũng chính là thanh dẫn động của rơle nên ta chọn vật liệu làm lò xo là đồng phốt pho, lò xo có dạng tấm phẳng. Loại lò xo này có điện trở suất nhỏ, dẫn điện và tản nhiệt tốt, độ bền cơ cao và dễ gia công. - Với rơle này có 5 lò xo tiếp điểm thường đóng và 5 lò xo tiếp điểm thường mở (Tiếp điểm kiểu bắc cầu).

      Ftđđ = 0; do lò xo tiếp điểm ban đầu không bị uốn cong bởi một lực ép khác. Lò xo tiếp điểm cũng chính là thanh dẫn động, tiếp điểm kiểu bắc cầu. Ta chọn vật liệu làm lò xo nhả là thép Cácbon có độ bền cơ cao.

      Sơ đồ động cho ta biết sự truyền động và biến đổi khớp, các khâu cơ cấu.
      Sơ đồ động cho ta biết sự truyền động và biến đổi khớp, các khâu cơ cấu.

      TÍNH TOÁN NAM CHÂM ĐIỆN XOAY CHIỀU

      Tính chọn sơ bộ nam châm điện

        Sức từ động tác động (IW) tác động gồm các sức từ động khi nấp hút vò, khi nắp nhả. Từ Scd ta xác định được chiều cao cuộn dây và bề dày trên cơ sở thực nghiệm của NCĐ xoay chiều chọn sơ bộ tỷ số. + φδ: là từ thông chính qua khe hở không khí làm việc tạo ra lực hút điện từ Fđt tác động lên nắp.

        + φr: Là từ thông rò không đi qua khe hở δ mà chỉ khép kín trong khụng gian giữa lừi và thõn mạch từ. Xác định từ thông ở khe hở làm việc khi có vòng ngắn mạch : (ở trạng thái phần ứng hút). Nam châm điện xoay chiều, điện áp đặt vào hình sin theo thời gian với tần số f = 50Hz, từ thông sinh ra cùng biến thiên hình sin theo thời gian và với tần số tương ứng.

        * Như vậy lực điện từ gồm hai thành phần - Thành phần thay đổi theo thời gian. Do từ kháng của vòng chống rung nên φn và φt sẽ lệch pha nhau một góc α và hai lựctương ứng do chúng sinh ra sẽ lệch pha nhau một góc là 2 α. Xác định trị số trung bình của lực điện từ ở khe hở khi không có vòng ngắn mạch ở trạng thái hút phần ứng.

        Tỷ số giữa lực điện từ bé nhất và giá trị trung bình của lực điện từ khi không có vòng chống rung. - Giá trị trung bình của lực điện từ, thành phần không thay đổi do từ thông đi qua cực từ đặt vòng chống rung. - Giá trị nhỏ nhất của lực điện từ sinh ra trên cực từ đặt vòng chống rung.

        Như vậy khi điện áp bị tụt xuống còn 0,85 Uđm thì nam châm điện vẫn có thể hút nắp được. Khi nắp đóng δ rất nhỏ, dòng điện trong cuộn dây gồm 2 thành phần lừi thộp và dũng điện từ hoỏ khe hở, dũng điện khắc phục tổn hao trong lừi thép và dòng ngắn mạch. Dòng điện trong cuộn dây chủ yếu là dòng điện từ hoá khe hở không khớ, dũng điện từ hoỏ lừi thộp và tổn hao rất lớn.

        Hệ số nhả là tỷ số giữa dòng điện hoặc điện áp của cuộn dây, khi phần ứng nhả và tác dụng. Vì nếu đóng điện vào thời điểm dòng điện đi qua điểm 0, chỉ sau 1/4 chu kỳ thì từ thông đạt được trị số cực đại, còn nếu đóng điện vào thời điểm I ≠ 0 thì quãng thời gian để đạt từ thông cực đại cũng không vượt quá 1/2 chu kỳ, do đó lực điện từ đạt trị số cực đại với thời gian bé hơn 1/2 chu kỳ, cho nên tkđ của nam châm điện xoay chiều bé hơn 1/2 chu kỳ.

        Hình 15 Trong đó:
        Hình 15 Trong đó:

        THIẾT KẾ KẾT CẤU

        • Mạch vòng dẫn điện
          • Ngoài các bộ phận chính đã chọn, rơle còn có các bộ phận khác như

            Vật liệu làm mạch từ là thộp silic kỹ thuật điện, cú mật độ từ cảm lừi thộp. Vỏ được chế tạo bằng nhựa cứng, trong suốt, có cách điện, vỏ có dạng hình hộp rỗng tháo lắp dễ dàng. Vỏ có độ dày 2 mm, cứng và chắc, trên bề mặt của vỏ làm các gờ để toả nhiệt vỏ kín không thông gió với bên ngoài để tránh bụi bẩn rơi vào rơle làm giảm độ nhạy của rơle.

            Được chế tạo bằng nhựa cứng đen, cách điện có dạng hình khối chữ nhật đặc, thân có bề dày 10mm, chiều rộng và chiều dài bằng nắp. Làm bằng nhựa cứng đen, có dạng hình trụ ống, đường kính 10mm Trên thanh đỡ có sẻ rãnh để gắn thanh dẫn động, một đầu của thanh có gắn lò xo nhả. Được làm bằng thép cứng, được thiết kế như hình vẽ, phía trên cánh tay đòn làm miếng ép vào mạch từ cố định một đầu nắp mạch từ bằng vít tán chặt.

            + phần thứ hai có dạng hình chữ V, có độ dày 1mm được bao vào gần hết cực từ, được cố định với cực từ bằng 2 vít có đường kính 2mm. Sau một thời gian nghiên cứu, tìm hiểu, tính toán và thiết kế, đề tài tốt nghiệp đã được hoàn thành đúng thời gian qui định và đảm bảo nội dung yêu cầu của đề tài. Qua chọn và tính toán, rơle điện từ trung gian xoay chiều này đảm bảo được các yêu cầu kỹ thuật.

            Tuy nhiên so với thực tế thì vẫn còn một số chỗ chưa hợp lý, do còn thiếu kinh nghiệm trong thực tế nhưng em rất mong đề tài của mình được áp dụng vào thực tế. (Bộ môn thiết bị điện - Trường ĐHBK Hà Nội). Tài liệu 2: Chi tiết máy. Nguyễn Trọng Hiệp).