Tính toán nhiệt và trọng lượng nam châm điện

Download miễn phí Tính toán nhiệt và trọng lượng nam châm điện





Lời nói đầu .2

 

Phần một :

 Sơ lược về công tắc tơ xoay chiều .3

 

Phần hai :

 Thiết kế công tắc tơ xoay chiều 3 pha

 

 

Chương I : Yêu cầu thiết kế và chọn phương án kết cấu .5

 

Chương II : Tính mạch vòng dẫn điện . . . . .8

 

Chương III : Đặc tính cơ và tính toán lò xo . . .18

 

Chương IV : Nam châm điện . . .25

 

Chương V : Chọn buồng dập hồ quang . 44

 

Chương VI : Tính toán nhiệt và trọng lượng nam châm điện . .46

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 





Để tải tài liệu này, vui lòng Trả lời bài viết, Mods sẽ gửi Link download cho bạn ngay qua hòm tin nhắn.

Ket-noi - Kho tài liệu miễn phí lớn nhất của bạn


Ai cần tài liệu gì mà không tìm thấy ở Ket-noi, đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:


=60,6 °C
qtd < qcp = 95°C.
III.3.4.Kiểm nghiệm ở chế độ ngắn mạch:
Độ bền nhiệt của KCĐ là tính chất chịu được sự tác dụng nhiệt của dòng điện ngắn mạch trong thời gian ngắn mạch, nó được đặc trưng bằng dòng bền nhiệt (dòng điện mà ở đó thanh dẫn chưa bị biến dạng).
Để thuận tiện cho việc đánh giá, ta xét giới hạn cho phép của dòng điện và mật độ dòng điện bền nhiệt ở thanh dẫn ở các thời gian ngắn mạch :
tnm = 3(s); tnm= 4(s); tnm = 10(s);
Với điều kiện nhiệt độ ban đầu qđ = qcp = 95 °C.
Nhiệt độ cho phép đối với đồng khi có dòng ngắn mạch qnm = 300 °C.
Tra đường cong phát nóng của đồng khi có dòng ngắn mạch (Hình 6-6 trang 313 sách TKKCĐHA ) ta có :
Ađ = 1,52.104 (A2.s/mm4) ; Anm = 3,75.104 (A2.s/mm4)
Theo công thức (2-61) trang 93 sách TKKCĐHA ta có :
Jnm =
Mật độ dòng điện khi ở tnm = 3 (s) :
Jnm1 = = 86 (A/mm2).
Mật độ dòng điện khi ở tnm = 4 (s) :
Jnm1 = = 74,6 (A/mm2).
Mật độ dòng điện khi ở tnm = 10 (s) :
Jnm1 = = 47,2 (A/mm2).
Mật độ dòng điện cho phép ở chế độ ngắn mạch trong các khoảng thời gian là:
Thời gian ngắn mạch (sec)
3
4
10
Mật độ dòng điện cho phép
94
82
51
Như vậy mật độ dòng điện ngắn mạch ở các thời gian trên đều nhỏ hơn mật độ dòng ngắn mạch cho phép nên thanh dẫn có thể làm việc ở tất cả các thời gian ngắn mạch.
II.3.5.Đầu nối:
Đầu nối tiếp xúc là phần tử quan trọng của khí cụ điện, nếu không chú ý dễ hỏng nặng trong quá trình vận hành nhất là những khí cụ điện có dòng điện lớn và điện áp cao.
Có thể chia đầu nối làm hai loại :
- Các đầu cực để nối với dây dẫn bên ngoài
- Mối nối các bộ phận bên trong mạch vòng dẫn điện
Các yêu cầu đối với mối nối:
- Nhiệt độ các mối nối khi làm việc ở 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 Ftx đủ để điện trở tiếp xúc Rtx không lớn, ít tổn hao công suất
- Khi tiếp xúc mối nối 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
Kết cấu của mối nối gồm có : mối nối có thể tháo rời được, không thể tháo rời được, mối nối kiêm khớp bản lề có dau nối mềm hay không có dây nối mềm. ở đây ta chọn mối nối có thể tháo rời được và bằng bu lông
Với dòng điện định mức Iđm =180A theo bảng 2-10 trang 33 sách TKKCĐHA ta chọn bu lông bằng thép CT3 có đường kính hệ ren mm M8 x 25
b
a
Stx
Diện tích bề mặt tiếp xúc : Stx =
Đối với thanh dẫn và chi tiết đồng có tần số f = 50 Hz và dòng điện định mức Iđm < 200A thì có thể lấy mật độ dòng điện jtx = 0,31 A/mm
ị Stx = 580 (mm2) = 5,8 (cm2).
Lực ép tiếp xúc : Ftx = ftx.Stx
Với ftx là lực ép riêng trên các mối nối, ftx = 100 á 150 kG/cm2
Chọn ftx=100 kG/cm2 .
ị Ftx = 100. 5,8 = 580 (kG) = 5800 (N).
Theo công thức (2-25) trang 59 sách TKKCĐHA ta có :
Điện trở tiếp xúc :
với Ktx= 0,14 . 10-3 , m = 1 ( tiếp xúc mặt )
= 2,37.10-7 (W)
Điện áp tiếp xúc : Utx = Iđm.Rtx = 180.2,37.10-7 = 0,04 (mV).
Vậy điện áp tiếp xúc nhỏ hơn điện áp tiếp xúc cho phép ([Utx]cp = 30 mV), nên bu lông đã chọn thoả mãn yêu cầu
II.4.Tiếp điểm:
II.4.1.Nhiệm vụ của tiếp điểm:
Tiếp điểm làm nhiệm vụ đóng cắt điện
II.4.2.Yêu cầu đối với tiếp điểm:
Khi Công tắc tơ làm việc ở chế độ định mức, nhiệt độ bề mặt nơi không tiếp xúc phải bé hơn nhiệt độ cho phép. Nhiệt độ của vùng tiếp xúc phải bé hơn nhiệt độ biến đổi tinh thể của vật liệu tiếp điểm.
Với dòng điện lớn cho phép (dòng khởi động, dòng ngắn mạch) tiếp điểm phải chịu được độ bền nhiệt và độ bền điện động. Hệ thống tiếp điểm dập hồ quang phải có khả năng đóng ngắt cho phép không bé hơn trị số định mức.
Khi làm việc với dòng điện định mức và khi đóng ngắt dòng điện trong giới hạn cho phép, tiếp điểm phải có độ mòn điện và cơ bé nhất, độ rung của tiếp điểm không được lớn hơn trị số cho phép.
II.4.3.Vật liệu làm tiếp điểm:
Vật liệu làm tiếp cần đảm bảo các yêu cầu sau: điện trở suất và điện trở tiếp xúc bé, ít bị ăn mòn, ít bị ôxy hoá, khó hàn dính, độ cứng cao, đặc tính công nghệ cao, giá thành hạ và phù hợp với dòng điện I = 180A
Tra bảng (5-2) sách KCĐ ta chọn vật liệu bằng kim loại gốm ký hiệu là KMK.A20 với các đặc tính :
Khối lượng riêng : g = 9,5.103 kG/m3.
Điện trở suất ở 200C : r20 = 0,025.10-6 (Wm)
Độ dẫn nhiệt : l = 3,25 (W/cm 0C)
Độ cứng Briven : HB = 45 á 65 (kG/cm2)
Hệ số dẫn nhiệt điện trở : a = 0,0035 (1/ 0C)
Kích thước của tiếp điểm phụ thuộc vào dòng điện định mức và kích thước của thanh dẫn động hay của thanh dẫn tĩnh.
Uđm = 400 (V) ; Iđm = 180 (A) ị sử dụng loại tiếp điểm hình chữ nhật (c x d)
Tra bảng (2-16) sách TKKCĐHA ta chọn : c = 25 (mm); d = 20 (mm) và chiều cao tiếp điểm htđ = 3,5 (mm).
II.4.4.Lực ép tiếp điểm:
Lực ép tiếp điểm đảm bảo cho tiếp điểm làm việc bình thường ở chế độ dài hạn, mà trong chế độ ngẵn hạn dòng điện lớn, lực ép tiếp điểm phải đảm bảo cho tiếp điểm không bị xảy ra do lực điện động và không bị hàn dính khi tiếp điểm bị đẩy và bị rung.
Theo công thức kinh nghiệm ta có :
Ftđ = ftđ . Iđm
Tra bảng (2-17) trang 55 sách TKKCĐHA ta chọn ftđ = 10 G/A
Ftđ =10 . 180 =1800 (G) = 18 (N).
Điện trở tiếp điểm :
Rtx =
trong đó : Ftđ = 18(N)
Ktx : hệ số kể đến sự ảnh hưởng của vật liệu và trạng thái bề mặt của tiếp điểm, Ktx = (0,2 á0,3).10 -3 , chọn Ktx = 0,2.10-3
Do tiếp xúc mặt nên chọn m = 1
Thay vào ta có:
Rtđ = = 1,09.10-4 (W).
II.4.5. Điện áp tiếp điểm:
Trong trạng thái đóng của tiếp điểm, điện áp rơi trên mạch vòng dẫn điện chủ yếu là do điện trở tiếp xúc của các phần tử đầu nối, điện trở của các vật liệu làm tiếp điểm là không đáng kể so với Rtđ, vì vậy công thức điện áp rơi trên tiếp điểm sẽ bằng :
Utđ = Iđm.Rtđ =180.1,09.10-4 = 19,6 (mV).
Vậy điện áp tiếp điểm Utđ thoả mãn điều kiện nhỏ hơn điện áp tiếp xúc cho phép [Utx] = 2 á 30 (mV).
II.4.6. Nhiệt độ tiếp điểm và nhiệt độ nơi tiếp xúc:
Dựa vào sự cân bằng nhiệt trong quá trình phát nóng của thanh dẫn, có tiếp điện không đổi, giả sử có một đầu tiếp xúc với thanh dẫn khác và nguồn nhiệt đặt xa nơi tiếp xúc
Nhiệt độ phát nóng của tiếp điểm :
qtđ=qo+
Trong đó :
S là tiết diện của tiếp điểm :S = c.d = 500 (mm2) = 500.10-6(m2).
P là chu vi của tiếp điểm : P = 2(c+d) = 90 (mm) = 90.10-3 (m).
Thay S và P vào công thức trên ta có :
qtđ ==51,3°C.
Nhiệt độ nơi tiếp xúc
ằ 51,30C.
II.5.Dòng điện hàn dính:
Khi dòng điện qua tiếp điểm lớn hơn dòng điện định mức Iđm (quá tải, khởi động, ngắn mạch), nhiệt độ sẽ tăng lên và tiếp điểm bị đẩy do lực điện động dẫn đến khả năng hàn dính. Độ ổn định của tiếp điểm chống đẩy và chống hàn dính gọi là độ ổn định điện động (độ bền điện động). Độ ổn định nhiệt và ổn định điện động là các thông số quan trọng được biểu thị qua trị số dòng điện hàn dính Ihd, tại trị số đó sự hàn dính của tiếp điểm có thể không xảy ra nếu cơ cấu ngắt có đủ khả năng ngắt tiếp điểm.
Theo công thức (2-36) t...

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học ©