Download miễn phí Đồ án Thiết kế công tắc tơ điện từ xoay chiều ba pha
Mục lục
Chương 1. Những vấn đề chung 3
1. Khái quát và công dụng. 3
2. Yêu cầu chung đối với công tắc tơ xoay chiều. 3
3. Nguyên lý làm việc và kết cấu trung của công tắc tơ xoay chiều 4
4.Lựa chọn sơ bộ nam châm điện. 4
5.Lựa chọn hệ thống tiếp điểm chính và hệ thống tiếp điểm phụ. 5
6. Lựa chọn sơ bộ hệ thống dập hồ quang. 5
Chương 2. Mạch vòng dẫn điện 6
2.1. Khái niệm về mạch vòng dẫn điện. 6
2.2. Yêu cần đối với mạch vòng dẫn điện. 6
2.3. Tính toán và lựa chọn thanh dẫn. 6
2.3.1.Xác định kích thước cho thanh dẫn ở chế độ làm việc dài hạn. 7
2.3.2.Kiểm nghiệm kích thước thanh dẫn. 9
2.3.3.Xác định kích thước thanh dẫn tĩnh. 11
2.4. Tính toán phần đầu nối. 11
a. Khái niệm. 11
b. Nhiệm vụ. 11
c. Yêu cầu. 11
d. Chọn dạng kết cấu đầu nối. 12
e. Xác định kích thước và số lượng bulông ốc vít. 12
2.5. Tính toán tiếp điểm. 13
2.5.1.Yêu cầu đối với tiếp điểm. 13
2.5.2.Chọn dạng kết cấu tiếp điểm. 15
2.5.3.Độ mở, độ lún. 15
2.5.4.Chọn vật liệu và kích thước tiếp điểm. 16
2.5.5.Xác định nhiệt độ, điện trở tiếp xúc, lực ép tiếp điểm và điện áp tiếp xúc khi làm việc dài hạn. 17
2.5.6.Tính dòng hàn dính. 20
2.5.7.Sự rung của tiếp điểm. 20
2.5.8.Sự mòn tiếp điểm và biện pháp khắc phục. 21
Chương 3. Kết cấu trong khí cụ điện 23
1. Đặc điểm cơ cấu, các yêu cầu cơ bản và các số liệu ban đầu. 23
2. Lập sơ đồ động của kết cấu. 23
3. Lực tác dụng và phản lực tác dụng trong cơ cấu, quy đổi lực. 24
4. Dựng đặc tính của lực tác dụng và phản lực tác dụng. 25
1. Khái niệm chung. 27
2. Chọn kiểu lò xo và vật liệu làm lò xo. 27
3. Tính toán lò xo. 28
Chương 5. Nam Châm Điện 31
1. Khái niệm chung. 31
2. Nhiệm vụ thiết kế. 31
3. Chọn dạng kết cấu. 31
4. Mạch từ nam châm điện. 32
5. Chọn từ cảm B, r, t chọn tại th 32
7. Lập sơ đồ thay thế mạch từ. 36
Chương 6. Thiết kế buồng dập hồ quang 51
1. Khái niệm về hồ quang điện. 51
2. Đặc điểm hồ quang điện xoay chiều. 51
3. Yêu cầu đối với hệ thống dập hồ quang. 51
4. Giá trị dòng điện ngắt trong khi tính toán hệ thống dập hồ quang. 52
5. Vật liệu kết cấu buồng dập hồ quang. 52
6. Kết cấu và kiểu buồng dập. 53
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
2-10 trang 33 TLTKKCĐHA ta chọn vớt cú:Đường kớnh ren (M12) d = 12 (mm).
Tiết diện tớnh toỏn Stt = 74 (mm2).
Lực tớnh toỏn Ftt = 10 ( KN.)
Chọn số lượng bulụng, vớt là 1.
Theo thực nghiệm để đạt trị số điện trở tiếp xỳc và điện ỏp rơi cho phộp, cần tạo ra lực ép riờng ftx trờn mối nối cỏc thanh đồng đủ lớn :
Chọn ftx (lực ép riờng) =100 (KG/cm2)
Diện tớch tiếp xỳc đầu nối: (2.8)
Do Iđm = 200A nờn ta chọn [J tx ] = 0,31 A/mm2
Theo cụng thức (2.8) ta cú:
Lực ép tiếp xỳc đầu nối là :
Ftx = ftx.Stx = 100.645.10-2 = 6,45 (KN) < 10 (KN)
Diện tớch phần đầu nối được xỏc định theo cụng thức:
Sđn = Stx + Stt = 645 + 74 = 719 (mm2)
Xỏc định điện trở tiếp xỳc của đầu nối :
Rtxđn = (2.9)
ktx là hệ số ảnh hưởng của vật liệu và trạng thỏi bề mặt của tiếp điểm.
Với tiếp xỳc đồng - đồng ktx = 0,14.10-3 và m = 1 tiếp xỳc bề mặt.
Rtxđn =
Điện ỏp tiếp xỳc: Utx = Itx.Rtxđn = 200.0,21.10-6 = 4,2.10-6(V) = 0,42 (mV)
Kết luận : Do Utx = 0,42 (mV) < [utx] = (2 á 30 mV) nờn phần đầu nối thiết kế thoả món yờu cầu kĩ thuật.
Với dũng Iđm = 5A thỡ chọn vớt cú d = 3 (mm), kớ hiệu M1 và tiết diện tớnh toỏn 7,1(mm2). Số lượng vớt là 1.
Lực ép tiếp xỳc đầu nối l: Ftx = ftx.Stx = 100.16,13.10-2 .9,81= 158 (N)
Diện tớch phần đầu nối được xỏc định theo cụng thức:
Sđn = Stx + Stt = 16,13 + 7,1 = 23,2 (mm2)
Xỏc định điện trở tiếp xỳc của đầu nối : Rtxđn =
Điện ỏp tiếp xỳc: Utx = Itx.Rtxđn = 5.8,22.10-6 = 0,0411 (mV)
Kết luận : Do Utx = 0,411 (mV) < [utx] = (2 á 30 mV) nờn phần đầu nối thiết kế thoả món yờu cầu kĩ thuật.
Tớnh toỏn tiếp điểm.
2.5.1.Yờu cầu đối với tiếp điểm.
Dẫn điện tốt, kiểu dỏng và kết cấu hợp lý. Tiếp điểm là bộ phận dễ hư hỏng nhất vỡ vậy mà tuổi thọ của cụng tắc tơ là tuổi thọ tiếp điểm. Chế độ định mức thỡ qtx < [qtx] = q biến đổi tinh thể tiếp điểm. Ngoài ra độ bền cơ, bền điện, độ rung tiếp điểm cũng phải nhỏ hơn trị số cho phộp, hao mũn tiếp điểm phải ở mức quy định. Chế độ ngắn mạch thỡ phải chịu được độ bền nhiệt và độ bền điện động, với tiếp điểm hồ quang thỡ phải cú khả năng ngắt lớn.
Kết cấu tiếp điểm:
Tiếp điểm kiểu cụng sụn(Hỡnh 1). Thường dựng cho dũng điện bộ (đến 5A), tải nhẹ. Dạng tiếp xỳc điểm khụng cú lũ xo tiếp điểm riờng mà lợi dụng tớnh đàn hồi của thanh dẫn động để tạo lực ép tiếp điểm và khụng cú buồng dập hồ quang.
Tiếp điểm kiểu cầu(Hỡnh 2). Với đặc điểm một pha cú hai chỗ ngắt nờn hồ quang bị phõn đoạn. Tiếp điểm động chuyển động thẳng, khụng dõy nối mềm, lũ xo ép tiếp điểm dạng xoắn hỡnh trụ, kết cấu đơn giản, thường dựng trong cỏc cụng tắc tơ, khởi động từ điều khiển động cơ điện cú dũng điện định mức khỏ lớn.
Tiếp điểm kiểu ngún(Hỡnh 3).Một pha cú một chỗ ngắt, phần động chuyển động quay, vỡ vậy cú dõy dẫn mềm để nối với tiếp điểm động. Bằng kết cấu này, vựng tiếp xỳc làm việc khụng bị hồ quang. Loại kết cấu này thường sử dụng trong cỏc mỏy cắt hạ ỏp (ỏp tụ mỏt) và cỏc thiết bị đúng cắt cú chế độ làm việc nặng nề.
Tiếp điểm kiểu dao(Hỡnh 4). Thường dựng cho cầu dao cú dũng điện bộ (đến vài trục ampe). Lực ép tiếp điểm ở đõy nhờ tớnh đàn hồi của lỏ đồng tiếp điểm tĩnh. Với dũng điện lớn, người ta dựng tấm thộp lũ xo dạng phẳng để tạo lực ép tốt hơn. Với kết cấu này, khi bị ngắn mạch lực điện động sẽ cựng chiều với lực ép tiếp điểm, đảm bảo tiếp xỳc tốt. Loại tiếp điểm kiểu dao chỉ dựng đúng cắt khụng điện hay dũng điện bộ (dũng khụng tải), thường gặp ở cầu dao, dao cỏch ly.
Tiếp điểm kiểu đối. Tận dụng được khoảng khụng rỗng bờn trong lũng trụ tiếp điểm nờn cú thể tăng được khả năng dập hồ quang. Mặt khỏc nếu tớnh đủ diện tớch tiếp xỳc của tiếp điểm cũng như thanh dẫn động (tĩnh) thỡ nú cú thể dẫn dũng điện lớn cỡ hàng trăm ampe.
Tiếp điểm kiểu hoa huệ. Loại tiếp điểm này thường dựng cho cỏc mỏy cắt dũng điện cỡ hàng ngàn ampe. Kết cấu này cũng thường được sử dụng trong cỏc trạm đúng cắt trọn bộ, lắp rỏp kiểu mụ - đun.
2.5.2.Chọn dạng kết cấu tiếp điểm.
Do yờu cầu làm việc với dũng điện Iđm = 200A nờn ta chọn kết cấu tiếp điểm kiểu cầu hai chỗ ngắt, tiếp xỳc mặt, cú buồng dập hồ quang:
Tiếp xỳc mặt nờn đảm bảo được dũng điện lớn hàng trăm ampe.
Khả năng tẩy sạch bụi bẩn lồi lừm trờn bề mặt tiếp xỳc.
Khả năng ngắt lớn, khụng cần dõy nối mềm.
Dập hồ quang dễ dàng.
Với tiếp điểm phụ do dũng làm việc 5A nờn ta chọn tiếp điểm kiểu cầu hai chỗ ngắt tiếp xỳc điểm, dập hồ quang tự nhiờn.
2.5.3.Độ mở, độ lỳn.
Độ lỳn: Là khoảng cỏch mà tiếp điểm động cú thể đi thờm được nếu khụng bị cản lại bởi tiếp điểm tĩnh.
Theo cụng thức lý thuyết: l = a + b.Iđm
Với a = 1,5 (mm) b = 0,02 (mm/A)
Thay số : lc = 1,5 + 0,02. 200 = 5,5 (mm)
Với dũng I = 5A thỡ độ lỳn là: lf = 1,5 + 0,02. 5 = 1,6 (mm).
Độ mở: Để đảm bảo cỏch điện do cú hồ quang sinh ra trong quỏ trỡnh đúng, cắt mạch điện nờn ta phải chọn độ mở hay khoảng cỏch giữa hai tiếp điểm phải thật an toàn. Với dũng điện làm việc Iđm = 200A thỡ ta chọn độ mở mc = 9 (mm). Với dũng điện I = 5A ta chọn độ mở mf = 10,9 (mm) để sao cho tổng độ mở và độ lỳn của tiếp điểm chớnh bằng với cho tổng độ mở và độ lỳn của tiếp điểm phụ.
2.5.4.Chọn vật liệu và kớch thước tiếp điểm.
Kớch thước tiếp điểm: phụ thuộc vào Iđm, kết cấu và tần số đúng cắt. Dựa vào Iđm, và kớch thước thanh dẫn đó chọn ở trờn ta chọn kớch thước tiếp điểm theo bảng 2-15 trang 51 TKKCĐHA: Tiếp điểm chớnh cú chiều rộng atđ = 20 (mm), chiều dài btđ = 24,5 (mm) và chiều cao tiếp điểm h = 3 (mm).
Tiếp điểm chớnh cú dạng tiếp xỳc mặt, đảm bảo cỏc yờu cầu về nhiệt độ, điện trở tiếp xỳc, lực ép tiếp điểm và điện ỏp tiếp xỳc khi lam việc với dũng khỏ lớn 200A.
Tiếp điểm phụ cú dạng tiếp xỳc điểm do dũng làm việc nhỏ I =5A. Theo kớch thước thanh dẫn phụ cú chiều rộng a = 5 (mm) và cao b = 1 (mm). Ta chọn tiếp điểm phụ cú đường kớnh d = 4 (mm) và cao h = 1 (mm).
Để đảm bảo về yờu cầu kỹ thuật của tiếp điểm ta dựng bạc kim loại gốm để thiết kế chế tạo tiếp điểm bảng 2-13 trang 44 TKKCĐHA:
Tờn hằng số vật lý
Giỏ trị
Đơn vị
Ký hiệu
MC
Tỷ trọng
10
g/ cm3
Nhệt độ núng chảy
961
0C
Điện trở suất ở 200C
1,8.10 -3
W.mm
Độ dẫn nhiệt
0,416
W/cm.0C
Tỷ trọng nhiệt
0,234
Ws/ cm.0C
Độ cứng
35 á 45
Briven.kg/ mm2
Hệ số nhiệt điện trở
4.10 -3
1/ 0C
2.5.5.Xỏc định nhiệt độ, điện trở tiếp xỳc, lực ép tiếp điểm và điện ỏp tiếp xỳc khi làm việc dài hạn.
Tớnh toỏn lực ép tiếp điểm:
Theo cụng thức lý thuyết 2-14 trang 53 TLKKCĐHA:
Ftđ 1 = (2.10)
Trong đú :
Ttđ (0K ) : Nhiệt độ trụ dẫn chỗ xa nơi tiếp xỳc
Ttd = 69,60C = 342,60K
Ttx( 0K ) : Nhiệt độ nơi tiếp xỳc giữa hai tiếp điểm
Ttx= Ttd +8 = 77,60C = 350,6 0K
Iđm : Dũng điện định mức.
l : Hệ số dẫn nhiệt (l =0,416 W/ cm0C).
A : Hằng số A= 2,3.10-8 ( V/ 0C ...