Download miễn phí Đồ án Tính toán thiết kế rơle trung gian điện từ kiểu kín
Lò xo xoắn hình trụ được cuốn bằng dây hay có tiết diện tròn, có thể
chịu nén hướng trụhay chịu tải kéo. Đểtính toán lò xo này, trước hết cần
chọn chỉsốlò xo C, nó đặc trưng chỉnh độcong của các vòng lò xo và xác
định ứng suất tập trung trong vật liệu của lò xo, chỉsốC còn phụthuộc vào
đường kính d của dây quấn lò xo, khi d nhỏthì nên lấy C lớn và ngược lại.
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:
= Kng = 0,45g/A2.ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
23
Kkđ là hệ số không đồng đều, đánh giá độ mòn không đều của các tiếp
điểm. Với khí cụ điện xoay chiều Kkđ = (1,1÷ 2,5).ở đây ta chọn Kkđ =1,1 lần
độ mòn đều của tiếp điểm.
Như vậy ta có:
gđ + gng = 10-9. (0,45.102 + 0,45.102).1,1=0,99.10-7g.
Vậy Vđ + Vng = (gđ + gng)/γ =
5,10
10.99,0 7− =0,0943.10-7g
Thể tích cuả đôi cặp tiếp điểm là:
1.
4
4.
.
4
22 π== hdπV = 12,56mm3
Do đó:
3
6m m
7
® ng d ng
V V 12,56.10,5.10
N 1,33.10 lÇn
V V g g 0,99.10
−
−
.γ= = = =+ +
Ta thấy N = 1,33.106 > Nđiện = 106 . Nên kích thước và tính toán lựa
chọn thỏa mãn độ bền điện.
Vậy thể tích bị ăn mòn trong qúa trình làm việc là:
Vm = Nđiện . (Vđ + Vng) = 106.0,094.10-7 = 9,4.10-3 cm3
Ta có diện tích của cặp tiếp điểm là:
2 2
2
t®
d (0, 4)
S 0,1256cm
4 4
π π= = =
Vậy độ ăn mòn của tiếp điểm là:
mm748,0cm0748,0
1256,0
10.4,9
S
V
h
3
td
m
m ====
−
Với chiều cao h = 1mm, ta có hm/h = mm748,0
1
748,0 = nằm trong
phạm vi 0,5÷0,75 nên kết cấu lựa chọn thỏa mãn.
10. Độ mở
Độ mở m của tiếp điểm là khoảng cách giữa tiếp điểm động và tiếp
điểm tĩnh ở trạng thái ngắt của rơ le.
Độ mở cần thiết phải đủ lớn để có khả năng rập hồ quang, song nó
không được lớn quá ảnh hưởng tới kích thước của rơ le.
Theo kinh nghiệm, 1mm có thể chịu được 3000V vì vậy ta chọn độ
mở của rơ le cần thiết là 3mm.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
24
11. Độ lún
Độ lún của tiếp điểm là quãng đường đi thêm được 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 và trong qúa trình làm việc tiếp điểm bị ăn mòn nhưng
vẫn đảm bảo tiếp xúc.
Vì vậy phải chọn độ lún của tiếp điểm lớn hơn độ ăn mòn của tiếp
điểm mới có thể đảm bảo tiếp xúc tốt.
l = (1,5 ÷2).hm = 1,6.0,748 = 1,2mm
Như vậy tiếp điểm đi được trong một hành trình là:
δ= 3 + 1,2 = 4,2mm
IV. ĐẦU NỐI
Đầu nối tiếp xúc là phần tử rất quan trọng của khí cụ điện, nếu
không chú ý dễ bị hư hỏng nặng trong vận hành nhất là với khí cụ điện có
dòng điện lớn và điện áp cao. Có thể chia làm hai phần.
• Các đầu cực để nối với dây dẫn ngoài.
• Mối nối các bộ phận bên trong mạch vòng dẫn điện.
Yêu cầu đối với các mối nối ở chế độ làm việc dài hạn với dòng điện
định mức không được tăng quá trị số cho phép, do đó mối nối phải có kích
thước và lực ép tiếp xúc để điện trở tiếp xúc Rtx không lớn, ít tổn hao công
suất.
Mối nối tiếp xúc cần có đủ độ bền cơ và độ bền nhiệt khi có dòng ngắn
mạch chạy qua.
Lực ép điện trở tiếp xúc, năng lượng tổn hao và nhiệt độ phải ổn định,
khi khí cụ điện vận hành liên tục.
Chọn kết cấu mối nối có thể tháo rời được , dây dẫn được nối với đầu
nối thông qua mối hàn có tráng thiếc thanh dẫn động hay thanh dẫn tĩnh.
Ngoài ra phần đầu nối phải bố trí hợp lý để không gây ảnh hưởng tới yếu tố
xung quanh.
Với dòng điện I = 5A ta chọn mối nối tháo rời, và sử dụng loại vít M2
bằng thép CT3 vậy có thể lấy d = 3mm.
Tiết diện của lỗ vít:
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
25
2
2
lv mm065,74
3.π
4
d.π
S
2 ===
Với dòng điện định mức Iđm = 5A, tra trang 31 tài liệu [2] mật độ dòng
điện phần tiếp xúc đầu nối lấy J = 0,31A/mm2, tiết diện của bề mặt tiếp xúc
được xác định theo công thức:
2m®
tx mm13,16=31,0
5
=
J
I
=S
Tổng diện tích tiếp xúc của vít:
S = Stx + Slv = 7,065 + 16,13 = 23,19mm2.
Chọn chiều rộng của phần bắt bu lông là 4mm.
Chiều dài của phần bắt bulông xấp xỉ 6mm.
Lực ép được tính theo công thức:
Ftx =100.16,13.10-2=16,13kG = 161,3N.
V. DẪY DẪN MỀM.
Để xác định đường kính dây dẫn mềm, do chênh nhiệt ta có công thức:
2 cu f
T o®
I . .K
S.P
K .
ρ= τ
Do đó:
ρ
π
2 3
2 cu f
o®
6 2T
I . .K 5 .0,0176.10 .1,05
1S.P.K 6.10 . .d . . .d
4
−
−
τ = =
π
Trong đó :
- d là đường kính dây dẫn mềm. Chọn d =2(mm).
- I là dòng điện định mức Iđm =5A.
- S là diện tích của dây dẫn: )(14,3
4
2.14,3
4
2
22
mm
d
S === π.
- J là mật độ dòng điện qua dây dẫn: )/(6,1
14,3
5
mmA
S
I
J ===
j < [j] = [2÷4]A/mm thoả mãn thiết kế.
- P là chu vi của dây dẫn mềm P =π.d = π . 2 = 6,28mm.
- ρcu là điện trở suất của đồng, ρcu = 0,0176.10-3(mm)
Thay số vào ta có:
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
26
ρτ
π π
2 3
02 cu f
o®
6 2T
I . .K 5 .0,0176.10 .1,05
3,9 C
1S.P.K 6.10 . .2 . . .2
4
−
−
= = =
Như vậy nhiệt độ chênh lệch của dây dẫn là 15,630C lúc đó nhiệt độ
của dây dẫn sẽ là :
θôđ = θmt + τôđ = 40 + 3,9 = 43,90C
Vậy θôđ = 43,90C < [θôđ] =1300C do đó đủ chỉ tiêu về lĩnh vực kỹ thuật.
Nhiệt độ mà ở đó nhiệt độ phát nóng không được lớn hơn trị số cho phép,
phải đảm bảo cách điện. Dây dẫn phải đủ độ mềm và chiều dài, để khi rơ le
làm việc không ảnh hưởng tới quá trình đóng ngắt của tiếp điểm. Chọn chiều
dài dây dẫn 3cm.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
27
CHƯƠNG III: TÍNH VÀ DỰNG ĐẶC TÍNH CƠ
I. KHÁI NIỆM
Đường đặc tính cơ phản lực Fph = f(δ) là tổng hợp đặc tuyến của các
đường đặc tuyến của các lực gồm có:
- Lực ma sát Fms
- Lực lò xo như Fnh
- Lực lò xo tiếp điểm thường đóng và thường mở Ftđ
- Trong lực nắp mạch từ Gn = Gđ (coi trọng lượng của phần động chính
là trọng lượng của nắp nam châm điện).
II. SƠ ĐỒ ĐỘNG
Được biểu thị ở hai trạng thái khác nhau δ = 0 và δ ≠ 0 (δ = m + l).
δ ≠ 0 (δ = m + l) δ = 0
Trong đó:
δ: khe hở không khí giữa thân và phần ứng
Gđ: trọng lượng phần động
Fđt: lực hút điện từ
Fnh: lực lò xo nhả
III. TÍNH TOÁN LÒ XO TIẾP ĐIỂM
1. Tính chọn vật liệu làm lò xo tiếp điểm
Do thanh dẫn động cũng là lò xo tiếp điểm vì vậy lò xo tiếp điểm là
đồng phốt pho. Lò xo có dạng tấm phẳng có lực không lớn và độ võng cũng
Fnh
lnh
ltđđ
Gn
Fđt
0
Fnh
lnh lđt
Gn
Fđt
0
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
28
nhỏ; lò xo bằng đồng phốt pho có điện trở nhỏ, độ bền cơ điện cao, có khả
năng chống ăn mòn tốt.
Các thông số của lò xo tiếp điểm.
Ký hiệu bp0 φ6,5
Giới hạn đàn hồi 350 N/mm2
Giới hạn mỏi cho phép khi uốn δu = 350 N/mm2
Giới hạn mỏi cho phép khi xoắn δx = 120 N/mm2
Modul đàn hồi E = 110.103 N/mm2
Modul trượt G = 42.103 N/mm2
Điện trở suất ρ = 0,176.10-6 Ωm
Khi rơle tác động gây ra lực ép tiếp điểm ở 4 tiếp điểm thường mở.
+ Lực ép tiếp điểm cuối của lò xo
Ftđược = 4Ftđ = 4.0,3 = 1,2 (N)
+ Lực ép tiếp điểm đầu của lò xo
Ftđđ= 0
2. Tính kích thước lò xo tiếp điểm
Thanh dẫn động đồng thời cũng chính là lò xo tiếp điểm nên kích thước
của chúng là kích thước của thanh dẫn động. Tiếp điểm có giá đỡ là nắp của
mạch từ được ép chặt với một miếng nhựa cứng có nhiệt độ nóng chảy cao.
- Chiều rộng lò xo: a = 5 mm
- Chiều dài lò xo: b = 0,5 mm
Theo công thức 4 - 25 của tài liệu [2] ta có:
δut = 2F.l 6.F.lw ab=
Trong đó:
w: mômen chống uốn
δut: ứng suất thực tế khi uốn
l: chiều dài thanh dẫn động
F: lực ép tiếp điểm
b
l
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
29
Chiều dài lò xo tiếp điểm.
Theo công thức 4-17 tài l...