III. TÍNH TOÁN BUỒNG DẬP HỒ QUANG
5. Kiểm tra quá trình dập tắt hồ quang
+. Quá trình không dao động của điện áp phục hồi: theo trang 125- quyển 1 ta có: ) e 1 .( U = U L t . R ng ph hq - - Trong đó: 2 U = U ngmax ng
Theo công thức (3-26)- quyển 1:
0 sd m ® max nguån max ng .k .sin 3 U . 2 . 1 , 1 = U = U φ Uđm = 400 (V): điện áp định mức.
ksd = 1,5 vì công tắc tơ đóng ngắt ba pha. sinϕ0 = 0,52. ⇒ .1,5.0,52=280(V). 3 400 . 2 . 1 , 1 = Ungmax Nên ta có: Ung = 2 280 = 198 (V).
Vậy điện áp phục hồi quá trình không dao động:
). V ( ) e 1 ( . 198 = U 2,7.103 t . 32 , 1 ph - - -
+. Điện áp phục hồi phụ thuộc vào độ bền phục hồi: Theo công thức (3 - 45) quyển 1 ta có:
Uđb = U0 đb + kt. t Trong đó: kt = k0 t. n-0,6 = 457528. 4-0,6 = 843634 (v/s). U0 đb = 73,44. 4-0,6 = 135,4 (V) Ubđ = 135,4 + 843634.t
134,5180,8 196,5 197,8 4353,57 8571,74 12789,91 U(v) t(s) 0 t (s) 0 0,005 0,01 0,015 Uph 0 180,8 196,5 197,8 Uđb 135,4 4353,57 8571,74 12789,91 Số tấm dập hồ quang là: 5 tấm Chiều dày của mỗi tấm là: 1 (mm) Khoảng cách giữa các tấm là: 2 (mm)
KẾT LUẬN
Công tắc tơ là khí cụ điện hạ áp, dùng đóng ngắt mạch điện từ xa. Vì vậy công tắc tơ có kích thước nhỏ, cho nên khi thiết kế cần độ chính xác cao. Vì trình độ có hạn nên khi tính toán thiết kế có nhiều chỗ lúng túng, nhất là chương trình năm châm điện.
Nhưng với sự hướng dẫn chu đáo và tận tình của thầy giáo Nguyễn Văn Đức cho nên em cũng đã hoàn thành đạt yêu cầu kỹ thuật khi nghiệm lại.
Em rất mong nhận được lời nhận xét và góp ý cũng như sự chỉ bảo của các thầy cô giáo trong bộ môn để đề tài của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!.
Hà Nội, ngày 10 tháng 4 năm 2004
Sinh viên
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Quyển 1: Thiết kế khí cụ điện hạ áp.
(Bộ môn Thiết bị điện trường ĐHBK Hà Nội). Quyển 2: Chi tiết máy
GS. TS. Nguyễn Trọng Hiệp Quyển 3: Cơ sở lý thuyết khí cụ điện.
MỤC LỤC
Trang
LỜI NÓI ĐẦU... 1
PHẦN I: PHÂN TÍCH CHỌN PHƯƠNG ÁN-CHỌN KẾT CẤU... 4
A. KHÁI NIỆM CHUNG... 4
I. KHÁI NIỆM VỀ CÔNG TẮC TƠ... 4
II. PHÂN LOẠI... 4
III. CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI CÔNG TẮC TƠ... 4
IV. CẤU TẠO CỦA CÔNG TẮC TƠ... 5
V. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG... 5
B. PHÂN TÍCH CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU... 5
I. MẠCH TỪ... 6
II. TIẾP ĐIỂM... 6
III. HỒ QUANG ĐIỆN... 7
IV. NAM CHÂM ĐIỆN... 8
C. CHỌN KHOẢNG CÁCH CÁCH ĐIỆN... 9
PHẦN II: THIẾT KẾ TÍNH TOÁN MẠCH VÒNG DẪN ĐIỆN ... 11
A. MẠCH VÒNG DẪN ĐIỆN CHÍNH... 11
I. THANH DẪN... 12
I.1 TÍNH TOÁN THANH DẪN ĐỘNG... 12
1.Chọn vật liệu thanh dẫn... 12
2.Tính toán thanh dẫn làm việc ở chế độ dài hạn... 13
3.Kiểm nghiệm lại thanh dẫn... 14
I.2 TÍNH TOÁN THANH DẪN TĨNH... 17
II. VÍT ĐẦU NỐI... 17
II.1 YÊU CẦU ĐỐI VỚI ĐẦU NỐI... 17
II.2 CHỌN DẠNG KẾT CẤU ĐẦU NỐI... 18
II.3 TÍNH TOÁN ĐẦU NỐI... 18
III.1 YÊU CẦU CỦA TIẾP ĐIỂM... 19
III.2 CHỌN KẾT CẤU VÀ VẬT LIỆU LÀM TIẾP ĐIỂM 20 III.3 TÍNH TOÁN TIẾP ĐIỂM... 20
1. Chọn kích thước cơ bản... 20
2. Lực ép tiếp điểm tại chỗ tiếp xúc... 21
3. Tính điện trở tiếp xúc... 23
4. Tính điện áp rơi trên điện trở tiếp xúc... 24
5. Tính nhiệt độ tiếp điểm... 24
6. Tính điện trở tiếp xúc... 25
7. Dòng điện hàn dính tiếp điểm... 25
IV. ĐỘ MỞ ĐỘ LÚN TIẾP ĐIỂM... 27
1. Độ mở... 27
2. Độ lún... 28
V. ĐỘ RUNG TIẾP ĐIỂM... 28
1. Xác định trị số biên độ rung... 28
2. Xác định thời gian rung tiếp điểm... 29
VI. SỰ ĂN MÒN TIẾP ĐIỂM... 30
1. Các yếu tố ảnh hưởng tới sự ăn mòn tiếp điểm... 30
2. Tính toán độ mòn của tiếp điểm... 30
B. MẠCH VÒNG DẪN ĐIỆN PHỤ... 31
I. THANH DẪN... 31
I.1 THANH DẪN ĐỘNG... 32
1. Chọn vật liệu thanh dẫn... 32
2. Tính toán thanh dẫn làm việc ở chế độ dài hạn... 32
3. Tính toán kiểm nghiệm lại thanh dẫn... 33
I.2 TÍNH TOÁN THANH DẪN TĨNH... 35
II. TÍNH ĐẦU NỐI... 36
1 Chọn dạng mối nối... 36
2. Tính toán vít đầu nối... 36
III. TÍNH TOÁN TIẾP ĐIỂM... 37
III.1 CHỌN DẠNG KẾT CẤU VÀ VẬT LIỆU LÀM TIẾP ĐIỂM...37
III.2 TÍNH TOÁN TIẾP ĐIỂM... 37
1. Chọn kích thước cơ bản... 37
2. Tính lực ép tiếp điểm tại chỗ tiếp xúc... 38
3. Tính điện trở tiếp xúc... 39
4. Tính điện áp rơi trên điện trở tiếp xúc... 40
5. Tính nhiệt độ tiếp điểm... 40
7. Dòng điện hàn dính... 42
III. ĐỘ MỞ- ĐỘ LÚN TIẾP ĐIỂM... 43
IV. ĐỘ RUNG CỦA TIẾP ĐIỂM... 44
1. Xác định trị số biên độ rung... 44
2. Thời gian rung tiếp điểm... 45
VI. SỰ ĂN MÒN CỦA TIẾP ĐIỂM... 45
PHẦN III: TÍNH VÀ DỰNG ĐẶC TÍNH CƠ... 47
A. TÍNH TOÁN CƠ CẤU... 47
I. SƠ ĐỒ ĐỘNG ...47
II. LÒ XO TIẾP ĐIỂM CHÍNH... 48
1. Chọn kiểu và vật liệu làm lò xo... 48
2. Lực lò xo của tiếp điểm chính... 49
3. Tính toán đường kính dây quấn lò xo... 49
4. Tính số vòng lò xo tiếp điểm chính... 50
5. Tính chiều dài tự do của lò xo... 51
III. LÒ XO TIẾP ĐIỂM PHỤ... 51
1. Lực lò xo tiếp điểm phụ... 51
2. Tính toán đường kính dây quấn lò xo... 52
3. Tính số vòng lò xo tiếp điểm phụ... 52
4. Tính chiều dài tự do của lò xo... 53
IV. LÒ XO NHẢ... 54
1. Tính lực lò xo nhả đầu và nhả cuối... 54
2. Đường kính dây quấn lò xo nhả... 54
3. Tính số vòng lò xo nhả... 55
4. Tính chiều dài tự do của lò xo... 56
B. DỰNG ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH CƠ... 56
PHẦN IV: TÍNH TOÁN NAM CHÂM ĐIỆN... 59
I. TÍNH TOÁN SƠ BỘ NAM CHÂM ĐIỆN... 59
1. Chọn dang kết cấu... 59
2. Chọn vật liệu... 60
3. Chọn từ cảm, hệ số từ rò, hệ số từ tản... 60
4. Xác định thông số chủ yếu và kích thước nam châm điện 60 5. Xác định kích thước cuộn dây... 62
II. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM NAM CHÂM... 66
1. Sơ đồ thay thế... 66
2. Tính từ dẫn khe hở không khí... 67
3. Xác định từ thông và từ cảm tại δ = δth ...71
4. Xác định thông số cuộn dây... 73
6. Hệ số tỏa nhiệt vòng ngắn mạch... 79
7. Tổn hao trong lõi thép... 80
8. Tính dòng điện trong cuộn dây... 81
9. Tính toán nhiệt dây quấn nam châm điện... 83
10. Tính và dựng đặc tính lực hút... 85
11. Tính toán gần đúng thời gian tác động và thời gian nhả. 87 PHẦN V: TÍNH TOÁN BUỒNG DẬP HỒ QUANG... 90
I. KHÁI NIỆM CHUNG... 90
II. CÁC YÊU CẦU CỦA BUỒNG DẬP HỒ QUANG...90
III. TÍNH TOÁN BUỒNG DẬP HỒ QUANG... 91
1. Chọn kết cấu và vật liệu làm buồng hồ quang... 91
2. Số lượng tấm... 92
3. Kiểm tra điều kiện xảy ra quá trình dao động... 93
4. Thời gian cháy của hồ quang... 93