Nam châm điện
6.2.6. Kiểm nghiệm cuộn dây
Dòng điện tiêu thụ trong cuộn dây: I = = = 0,043 (A)
Điện trở dây quấn: R = ρcd . = ρcd .
trong đó ltb là chiều dài trung bình của cuộn dây
Hình vẽ bcd = 13 mm
a = 16 mm b = 20 mm
Chiều dài trung bình của cuộn dây ltb =
= = 112,82 mm
Điện trở suất của đồng ở nhiệt độ phát nóng cho phép [θ] = 950C: ρ = ρ[1 + α(θ - 20)]
= 1,74.10-8[1 + 0,0043(95 - 20)] = 2,3 .10-8 (Ωm) => Rcd = 2,3 . 10-8 .= 134,18 (Ω)
Công suất tiêu thụ của cuộn dây:
P = I2.Rcd = 0,042.134,18 = 0,215 (W)
Theo công thức Newton, độ tăng nhiệt trong cuộn dây bằng: τ =
R = ρcd . = ρcd .
trong đó lcb là chiều dài trung bình của cuộn dây. Hình vẽ bcd = 13 mm
a = 16 mm b = 20 mm
Chiều dài trung bình của cuộn dây ltb =
= = 112,82 mm
Điện trở suất của đồng ở nhiệt độ phát nóng cho phép [θ] = 950C: ρ = ρ[1 + α(θ - 20)]
= 1,74.10-8[1 + 0,0043(95 - 20)] = 2,3 .10-8 (Ωm) => Rcd = 2,3 . 10-8 .= 141,27 (Ω)
Công suất tiêu thụ của cuộn dây:
Theo công thức Newton, độ tăng nhiệt trong cuộn dây bằng: τ =
Hệ số tỏa nhiệt KT = 9 W/m2.0C (bảng 6-5 TL1) Diện tích tỏa nhiệt
Stn = hcd.[2.(a+b)+2.(a+b) + 2.π.bcd]+2.a.bcd+2.b.bcd+π.b2 cd = 26.[2.(16+20)+2(16+20)+2.π.13]+2.16.13+2.12.13+π.132 = 7125,3 mm2 => τ = θ - θmt = =3,520C => θ = 40 + 3,52 = 43,52 0C < [θ]cp = 950C 6.2.7. Tính toán vòng ngắn mạch
Để chống rung cho tiếp điểm động mà trực tiếp là phần động của NCĐ do lực đập mạch gây nên, ta đặt vòng ngắn mạch ở hai bên trụ bên.
Hình vẽ
+ Số vòng ngắn mạch trong vòng ngắn mạch Wnm = 1 vòng
Chiều dày của vòng ngắn mạch chọn: ∇ = 1,2 + Diện tích rãnh đặt vòng ngắn mạch
Snm = ∇ . b = 1,2.20= 24 mm2
+ Lực hút điện từ trung bình ở khe hở làm việc khi không có vòng ngắn mạch ở trạng thái hút của phần ứng.
Ftbh = 19,9 . 104.
trong đó Φδtb: Từ thông trung bình ở khe hở làm việc khi phần ứng hút đợc: Φδtb = =
=> Φδtb = = 9,67.10-5 (Wb)
Stn: Diện tích tổng trong và ngoài ngắn mạch Stn = SH - Snm = 12.20. - 24 = 216 mm2
Ftbh = 19,9.104. = 8,61 (N)
+ Tỉ số f1 của lực điện từ bé nhất và trị trung bình của lực điện từ khi không có vòng ngắn mạch.
f1 = =
Có thể tính theo tỷ số diện tích giữa cực từ ngoài và trong vòng ngắn mạch Chọn α = = = 0,5 => f1 = 2/3
+ Điện trở vòng ngắn mạch rnm = . .
= . .
= 5,36.10-5 (Ω)
+ Góc lệch pha ϕ giữa từ thông ngoài và từ thông trong khi số vòng ngắn mạch Wnm = 1 là: tgϕ = = trong đó: St: Diện tích cực từ trong vòng ngắn mạch St = . Stn = . 216 = 144 mm2 tgϕ = = 2,12 => ϕ = 64,770 + Từ thông trong vòng ngắn mạch Chọn C = = =1,17 Từ thông trong vòng ngắn mạch Φt = = = 5,27.10-5 (Wb) + Từ thông ngoài vòng ngắn mạch Φn = C . Φt = 1,17 .5,27.10-5 = 6,17.10-5 Wb
+ Từ cảm ở khe hở vùng ngoài vòng ngắn mạch Bn = = = 0,857 T
với Sn: diện tích cực từ ngòai vòng ngắn mạch Sn = Stn - St = 216 - 144 = 72 mm2
+ Lực điện từ phía ngòai vòng ngắn mạch Ftbn = 19,9.104.= 19,9.104. = 10,52 (N) + Lực điện từ phía trong vòng ngắn mạch
Ftbt = 19,9.104. = 19,9.104. = 3,84 (N) + Lực điện từ cực đại Fmax = = = 8,6 (N) + Lực điện từ trung bình: Ftb = Ftbt + Ftbn = 3,84 + 10,52 = 14,36 (N) + Lực điện từ nhỏ nhất: Fmin = Ftb - Fmax = 14,36 - 8,6 = 5,76 (N)
Nh vậy lực điện từ nhỏ nhất khi hút phải lớn hơn lực cơ của phần ứng: 4. Fmin > Fcơ => 4.5,76 = 24,88 (N) > Fcơ = 34,74 (N)
+ Tỷ số giữa cực đại và lực bé nhất P = = = 2,49
+ Tổn hao trong vòng ngắn mạch Pnm = = = 4,28 (W)
+ Hệ số tỏa nhiệt của các vòng ngắn mạch nằm trong lõi thép KTFe = 2,9.10-3.(1 + 0,0068θmt)
= 2,9.10-3(1+0,0068.200) = 6,844.10-3 W/cm2.0C + Điện trở suất của đồng ở nhiệt độ 2000C
ρθ = 1,7.10-8 [1+0,0043.(200-40)] = 3.10-8 (Ωm) + Dòng điện trong vòng ngắn mạch
Pnm = I2
nm. Rnm
=> Inm = = = 282,51 (A)
Theo đó ta thấy vòng ngắn mạch chống rung rất tốt và đảm bảo các vấn đề về nhiệt.
Mục lục
Chơng I: Giới thiệu chung về Công tắc tơ 2