bell_poupee

New Member
Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
CHƯƠNG I :LỰA CHỌN KẾT CẤU VÀ THIẾT KẾ SƠ BỘ

I. Giới thiệu chung về Rơ le
Khí cụ điện là những thiết bị , cơ cấu điện dùng để diều khiển các quá trình sản xuất , biến đổi, truyền tải, phân phối năng lượng điện và các dạng năng lượng khác.
Trong các hệ thống điện thì Rơ le có một vị trí hết sức quan trọng , nó dùng để bảo vệ các thiết bị điện hay điều khiển các quá trình sản xuất.
Rơ le là loại khí cụ điện tự động mà đặc tính “vào-ra” có tính chất sau: tín hiệu đầu ra thay đổi nhảy cấp (đột ngột) khi tín hiệu đầu vào đạt những giá trị xác định
Cùng với sự phát triển và tiến bộ của khoa học kỹ thuật , công nghệ vật liệu và công nghệ chế tạo , rơle được nghiên cứu và chế tạo ra gồm rất nhiều chủng loại , hoạt động theo các nguyên lý khác nhau, có các thông số đặc tính kỹ thuật và lĩnh vực sử dụng khác nhau
Rơ le trung gian được dùng rất nhiều trong các sơ đồ bảo vệ hệ thống điện và các sơ đồ điều khiển tự động. Do có số lượng tiếp điểm lớn , từ 4 đến 6 tiếp điểm , vừa thường đóng và thường mở , nên rơle trung gian dùng để truyền tín hiệu khi khả năng đóng , ngắt và số lượng tiếp điểm của rơle chính không đủ hay để chia tín hiệu từ một rơle chính đến nhiều bộ phận khác của sơ đồ mạch điện điều khiển . Trong các bảng mạch điều khiển dùng linh kiện điện tử rơle trung gian thường được dùng làm phần tử đầu ra để truyền tín hiệu cho bộ phận mạch phía sau, đồng thời cách ly được điện áp khác nhau giữa phần điều khiển (thường là điện áp một chiều , điện áp thấp : 9V, 12V, 24V…) với phần chấp hành thường là điện xoay chiều, điện áp lớn : 220V,380V.
* Yêu cầu chung khi thiết kế .
Đối với Rơle trung gian kiểu kín khi thiết kế phải thoả mãn các yêu cầu cơ bản của một sản phẩm công nghiệp hiện đại như yêu cầu về kỹ thuật , về vận hành, về kinh tế, về công nghệ chế tạo và về lĩnh vực xã hội , đặc trưng của những yêu cầu trên được biểu hiện qua các qui định chuẩn mực , tiêu chuẩn nhà nước hay của ngành và chúng nằm trong nhiệm vụ thiết kế kỹ thuật.
+ Yêu cầu về kỹ thuật : Đây là yêu cầu quan trọng và quyết định đối với quá trình thiết kế của khí cụ điện . Phải xác định được phương án tối ưu , chính xác hoá kết cấu khối của khí cụ điện, các yêu cầu đó được thể hiện bằng độ bền nhiệt của các chi tiết , bộ phận của khí cụ điện khi chúng làm việc ở chế độ định mức , chế độ sự cố ngắn mạch...
Yêu cầu về kỹ thuật còn phải đảm bảo độ bền cách điện của những chi tiết hay bộ phận cách điện và khoảng cách cách điện khi làm việc với điều kiện khắc nghiệt nhất như trường hợp quá điện áp tức là điện áp lớn nhất , kéo dài thời gian làm việc trong điều kiện môi trường xung quanh không có lợi cho mọi thiết bị điện như mưa , ẩm , bụi...Khi thiết kế về mặt kỹ thuật ta còn phải chú trọng đến độ bền cơ và tính chịu mài mòn của các bộ phận khí cụ điện trong giới hạn số lần thao tác đã thiết kế , thời hạn làm việc ở chế độ định mức và chế dộ sự cố xảy ra.
Phải đảm bảo khả năng đóng cắt ở chế độ định mức và chế độ sự cố , độ bền cách điện của các chi tiết , bộ phận . Khi thiết kế phải tạo khả năng sử dụng triệt để những chi tiết , hình mầu đã chuẩn hoá.
+ Yêu cầu về kinh tế - xã hội :
Cơ sở kinh tế kỹ thuật của các kết cấu mới phải đem lại hiệu quả kinh tế, kỹ thuật cho nền kinh tế quốc dân . Chúng được biều hiện qua các chỉ tiêu định lượng.
+ Yêu cầu về vận hành
Khâu vận hành là khâu có thể coi là giai đoạn cuối của quá trình sản xuất, trong khi vận hành sẽ có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng tới quá trình vận hành như môi trường xung quanh, độ ẩm , nhiệt độ, thời tiết...Khi vận hành phải có độ tin cậy cao để đảm bảo an toàn cho người vận hành , sản xuất.
Phải có tuổi thọ lớn và thời gian sử dụng lâu dài, đơn giản , dễ sửa chữa , thao tác vận hành và thay thế dễ dàng.
+ Thiết kế công nghệ
Trong quá trình thiét kế công nghệ phải dựa vào những hướng dẫn , quy định của bản thiết kế kỹ thuật đã được thông qua kinh nghiệm sản xuất ,những kết quả về nghiên cứu và thử nghiệm . Qua đó tiến hành chính xác kết cấu , nghiên cứu và lập bản vẽ công nghệ cho các chi tiết và bộ phận . Từ đó xác định chính thức hình dáng của vỏ và trang trí mỹ thuật , cách mạ, lớp phủ và chính xác hoá các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật.

II. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Rơ le trung gian xoay chiều

1. Cấu tạo
Rơ le trung gian kiều kín là loại thiết bị điện có kết cấu khá đơn giản. Vì dòng điện làm việc định mức của Rơ le nhỏ nên ta có thể bỏ qua hồ quang sinh ra giữa các bộ phận mang điện . Như vậy rơle chỉ bao gồm các bộ phận sau
Nam châm điện xoay chiều
Hệ thống tiếp điểm ( 4 tiếp điểm thường đóng, 4 tiếp điểm thường mở
Hệ thống thanh dẫn
Các vít đầu nối và dây mềm
Các lò xo nhả
Các lò xo tiếp điểm
Hệ thống nắp , thân đế và đế.
Vỏ hộp rơle thường làm bằng nhựa trong suốt cho phép quan sát , kiểm tra tình trạng các bộ phận của rơle thuận tiện . Vỏ hộp được cố định chặt với đế bằng móc giữ. Khi lắp đặt , rơle gắn trên bảng mạch bằng đinh vít , nối dây điện vào cuộn dây và các tiếp điểm của rơle bằng các vít ở dưới đế nhựa của rơle.

2. Nguyên lý hoạt động
Khi có điện áp tác động trên cuộn dây nam châm điện thì trong cuộn dây sẽ sinh ra sức từ động F=IW , sức từ động này sinh ra từ thông khe hở không khí của nam châm điện  , khi đó Fdt > Fcơ sẽ hút nắp nam châm điện . Nhờ cơ cấu truyền động mà lực hút được truyền đến giá phần động, làm cho giá phần động tịnh tiến trượt theo giá của thanh dẫn hướng và làm các tiếp điểm thường mở được đóng lại và các tiếp điểm thường đóng mở ra , đồng thời lò xo nhả được nén lại tạo điều kiện sẵn sàng đẩy nắp nam châm điện về vị trí mở khi cuộn dây nam châm điện không còn điện áp tác động.
Khi ngắt điện trên cuộn dây hút , lực hút điện từ giảm về không . Lò xo nhả đẩy giá phần động trượt lên phía trên làm nắp hút của nam châm điện mở ra và hệ thống tiếp điểm trở về trạng thái ban đầu .
Sơ đồ nguyên lý
1:nắp nam châm điện
2: cuộn dây nam châm điện
3:thanh truyền động
4:tiếp điểm tĩnh
5:tiếp điểm động
6:thanh dẫn động
7:lò xo nhả
8:giá đỡ

III. Thiết kế sơ bộ Rơ le trung gian kiểu kín

1. Nam châm điện

chọn nam châm điện hình chữ U với mạch từ được ghép từ các lá thép kĩ thuật điện nhằm giảm tổn hao do dòng điện xoáy . Cuộn dây nam châm điện được cấp bằng nguồn điện xoay chiều.

2.Hệ thống tiếp điểm

Căn cứ vào yêu cầu thiết kế về số lần đóng cắt của Rơle ta chọn tiếp điểm
dạng bắc cầu như sau:
tiếp điểm bắc cầu
3. Thanh dẫn.
Chọn thanh dẫn dạng hình chữ nhật như hình vẽ

4. Lựa chọn kết cấu cách điện .

Khoảng cách cách điện trong khí cụ điện , đặc biệt trong Rơle đóng một vai trò khá quan trọng. Đây là yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến kích thước của Rơle và độ tin cậy khi vận hành. Do đó việc cần xác định hợp lý khoảng cách cách điện có một ý nghĩa không nhỏ trong khi thiết kế toàn bộ các chi tiết cụ thể của khí cụ điện.

a) Điện áp định mức theo cách điện.
Với các khí cụ điện điều khiển hạ áp có điện áp tới 1000V thì chúng tồn tại các tiêu chuẩn , qui định về độ bền cách điện theo điện áp định mức ở trạng thái khô sạch của khí cụ điện chưa vận hành, ở trạng thái nóng nguội của cách điện, nó phải chịu được điện áp thử ở tần số công nghiệp f=50Hz.

b) Khoảng cách cách điện giữa các phần tử dẫn điện có điện áp khác nhau.
Để cho Rơle có độ tin cậy cao thì phải có khoảng cách cách điện lớn . Song như vậy thì kích thước và khối lượng của Rơle lại tăng lên. Vì vậy nên chọn theo khoảng cách cách điện tối thiểu theo qui định của công nghiệp điện lực Việt nam cho các khí cụ điện hạ áp thông dụng.
Đối với khí cụ điện hạ áp thì 1mm có thể chịu được điện áp là 3000V thì ta có thể chọn khoảng cách cách điện là 1mm . Ngoài ra , khoảng cách cách điện còn phụ thuộc vào tính chất của vật liệu, của bụi bẩn , độ ẩm, trạng thái bề mặt của vật liều. Vì vậy khi thiết kế hình dạng, cấu trúc của cách điện có gờ để đồng thời làm giảm kích thước của thiết bị .
Để chống việc bụi tích tụ trên bề mặt cách điện ta nên gia công nhẵn , phẳng và chỗ nối của hai bề mật nên gia công có độ cong đều .

CHƯƠNG II : TÍNH TOÁN MẠCH VÒNG DẪN ĐIỆN.

Trong Rơle trung gian thì mạch vòng dẫn điện đóng một vai trò hết sức quan trọng bởi vì nó là nhân tố truyền điện tác động tới các cơ cấu của Rơle , đồng thời một phần của nó cũng làm hệ thống phản lực ,nhằm hỗ trợ cho kích thước của thiết bị nhỏ tối ưu.
Mạch vòng dẫn điện của khí cụ điện do các bộ phận khác nhau về hình dạng kết cấu và kích thước hợp thành , đối với Rơ le trung gian kiểu kín thì nó bao gồm những bộ phận chính sau:
-Thanh dẫn : gồm thanh dẫn động và thanh dẫn tĩnh.
-Đầu nối : vít và mối hàn.
-Hệ thống tiếp điểm: gồm tiếp điểm động và tiếp điểm tĩnh.
Như vậy nhiệm vụ tính toán thiết kế của mạch vòng dẫn điện là phải xác định các kích thước cảu các chi tiết trong mạch vòng dẫn điện. Tiết diện , kích thước của các chi tiết quyết dịnh cơ cấu của mạch vòng dẫn điện và cũng quyết dịnh kích thước của Rơ le.

I. Tính toán thanh dẫn
Thanh dẫn động có chức năng đóng mở trực tiếp vì vậy nó cần có một lực ép đủ để có khả năng tiếp xúc tốt, do đó ta có thể chọn thanh dẫn động với các thông số như sau:
Thanh dẫn được làm bằng vật liệu là đồng phốtpho có các thông số
như sau:
-Tỷ trọng: 8.9 (g/cm3)
-Điện trở suất ở 200C: 1.754*10-8 (m)
-Độ dẫn nhiệt: 3.9 (W/cm0C)
-Tỷ trọng nhiệt: 0.39 (Ws/cm0C)
-Độ cứng Briven: 80-120 (kG/mm2)
-Nhiệt độ nóng chảy: 1083 (0C)
-Hệ số nhiệt điện trở: 0.0043 (1/0C)

A) Tính toán và kiểm tra thanh dẫn động

1.Tính toán kích thước thanh dẫn ở chế độ dài hạn
Thanh dẫn bằng đồng có nhiệt độ làm việc lớn nhất là =95 0C . Trong tính toán thiết kế khí cụ điện nói chung ta thường chọn nhiệt độ môi trường là 0=400C
Điện trở suất của thanh dẫn ở =95 0C là:
=95 = 1,754.10-8 [1+0,0043.(95-20)]=2,32.10-8 (m)
Kích thước thanh dẫn làm việc được xác định theo công thức:
b =


Link Download bản DOC
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:

 
Last edited by a moderator:

Các chủ đề có liên quan khác

Top