phối hợp đặc tuyến chuyển động (lực hút điện từ)
và đặc tuyến phản lực
thông thừong , các đặc tuyến được dựng lần đầu tiên không đảm bảo
khí cụ điện làm việc bình thường (có nghĩa chúng không phù hợp với các
yêu cầu được trình bày dứoi đây). Do đó cần phải tiến hành hiệu chỉnh một
hoặc có khi cả hai đặc tuyến, tức là phối hợp các đặc tuyến đó với nhau.
Có thể làm thay đổi các đặc tuyến bằng các phương pháp sau:
a- Tăng hoặc giảm trị số lực hoặc mômen chuyển động .
b- Sử dụng cơ cấu truyền động có dạng đặc tuyến khác đi (ví dụ :
dùng kiểu nam châm điện khác – chương 5).
c- Thay đổi độ cứng của lò xo.
Vi
ệc phối hợp các đặc tuyến là ở chỗ thực hiện được các yêu cầu cơ
bản sau:
1. Lực hoặc mômen chuyển động cần lớn hơn lực hoặc mômen cản.
Ví dụ ttrong cơ cấu truyền động điện từ (hình 4-8):
- V
ới đặc tuyến F
đt1
khí sụ điện không đóng được do điểm a1 ở thấp
hơn điểm a khi phần ứng ở trạng thái mở ,có nghĩa tại đó ,lực hút diện từ của
nam châm điện không thắng được lực cản của l
ò xo nhả.
-….
- V
ới đặc tuyến F
tđ2
tại thời điểm tiếp điểm động bắt đầu tiếp xúc với
tiếp điểm tĩnh, phần ứng không đóng tiếp tục được ,vì lực hút điện từ lúc này
nh
ỏ hơn lực cản (điểm b

không lớn quá mức ở điện áp 1,1U
đm
Có thể giảm hiện tượng va đập bằng cách ,ví dụ,hình 4-8 tạo ra đặc
tuyến lực lò xo tiếp điểm gần với đặc tuyến lực hút của nam châm điện F
đt
bằng cách tăng độ cứng của lò xo.
4. Khi l
ực chuyển động giảm ,trong quá trình ngắt khí cụ điện ,ví dụ
hình 4-8 ,cần phải có đặc tuyến nhả phần ứng F
nh
thấp hơn điểm c của đặc
tuyến phản lực (đặc tuyến cơ) lúc này trở thành đặc tuyến lực chuyển động
(trong quá trình đóng là đặc tuyến lực cản).
Nếu đặc tuyến nhả có dạng đường F
nh1
,nó sẽ cắt đặc tuyến lò xo ở
điểm c
1
thì tiếp điểm không mở ra được do lực ép tiếp điểm (lúc này trở
thành lực ép tiếp điểm) nhỏ và có thể chúng bị hàn dính.
§4.6 –
Tính toán lò xo
I- chọn kiểu và vật liệu lò xo
1/- công d
ụng và các kiểu lò xo của khí cụ điện
Trừ một số ít không đáng kể, còn lại nói chung mỗi khí cụ điện có
một hoặc một vài lò xo.phần lớn các lò xo này xác định các thông số cơ bản
của khí cụ điện ,vì vậy việc tính toán chúng có một ý nghĩa lớn và cần thiết .
Trong nhiều kiểu lò xo ,kiểu xoắn hình trụ và kiểu tấm (kiểu lá) dập
nguội là được sử dụng rộng rãi hơn cả trong chế tạo khí cụ điện(hình 4-9).

b
ảng 4-1, nhưng khi làm việc ở chế độ đặc biệt nặng thì phải lấy ứng suất
mỏi thấp hơn.

II- Tính toán lò xo tấm phẳng, tiết diện chữ nhật làm việc chịu uốn
Lò xo tấm phẳng dập nguội thường được sử dụng khi lực không
lớn (trong khoảng vài gam đến vài chục gam) và khi độ võng nhỏ (trong
khoảng vài phần đến vài milimét) .Loại này được sử dụng rộng rãi làm thanh
d
ẫn gứn tiếp điểm trong các loại rơ le .
Lò xo thanh dẫn phẳng được chế tạo bằng hợp kim của kim loại màu
(đồng thanh, noisinlơ vv…).Với cùng một lực lò xo loại này có độ võng lớn
gấp 2 lần so với lò xo bằng thép có cùng kích thước .Tuy vậy độ võng cho
phép c
ủa lò xo thép lớn hơn khoảng 1,5 lần ( do thép có tỷ số giữa ứng suất
cho phps với mô đun đàn hồi lớn hơn ). Lò xo bằng hợp kim màu có điện trở
suất nhỏ hơn ,có độ bền chống ăn mòn tốt hơn và dễ dập hơn so với lò xo
thép.
1/-
Đặc tính
Sự phụ thuộc của lực vào độ võng của lò xo phẳng lắp công sôn (lắp
chặt một đầu) được biểu diễn ở hình 4-4a.
Do có v
ật cản hay mấu định vị ,lò xo có độ võng ban đầu f
đ
và lực ban
đầu F
đ
tác dụng lên vật cản. Do cơ cấu truyền động tác động lò xo có độ
võng làm việc f

(4-16)
EJ
Fl
f
3
3
 (4-17)
Trong đó :
б
u
- ứng suất uốn ở tiết diện nguy hiểm (N/mm
2
)
l,b,h – chi
ều dài, chiều rộng ,bề dày của lò xo (mm)
F –l
ực đặt tại tay đòn l (N)
E –
độ đàn hồi của vật liệu lò xo (N/mm)
W, J –mômen ch
ống uốn và mômen quán tính của tiết diện ngang lò
xo đối với trục trung tính của tiết diện
6
.
2
hb
W

(mm
3


, mm
u
h
Fl
b

2
6

, mm (4-20)
168
169 K
ết quả nhận được cần hiệu chỉnh khi tính đến loại vật liệu và
phương án kết cấu.
b) Xác định các thông số của l
ò xo:
Theo giá tr
ị của lực cần thiết F và kích thước tính được ở trên, sẽ xác
định được độ v
õng (độ uốn ) tại chỗ lực tác dụng. Chia làm 3 trường hợp (
hình 4-4a).
1. L
ực F đặt ở đầu mút lò xo, cánh tay đòn l, độ võng f của lò xo ở đầu
mút:
f =
J3
.
.
3

.
2
E
l
l
JE
l
F
AA

( 4-22)
3. L
ực F
A
đặt ở điểm A, độ võng f ở đầu mút lò xo, tay đòn l:
f =
)
3
(
2
.
.
2
l
l
JE
l
F
A
A

=
W
.lF
=
.h
b
.6
2
lF
( 4-25)
Tính toán sao cho:
u
 [ 
u
]
Ví d
ụ :
Hãy xác định chiều dày và độ võng cho phép lớn nhất của lò xo tấm
phẳng lắp công sôn. Biết :
- Chiều dài lò xo từ chỗ lắp chặt : l = 60 mm.
- Chiều rộng lò xo : b = 4 mm.
- V
ật liệu lò xo : đồng phốt pho cứng, có ứng suất uốn cho phép 
u
=
186 N/mm
2

3
3
h
b
l
F
=
.111000
4,0
.4
60
.25,0.4
3
3
= 7,6 mm
Ứng suất uốn thực tế xác định theo ( 4-25 ):


u
=
.h
b
.6
2
lF
=
.0,4
4
60.25,0.6
2

ev
.
Tính toán lò xo t
ấm phẳng, lắp công sôn có độ võng ban đầu cũng sử
dụng những công thức trên cho trường hợp không có độ võng ban đầu, chỉ
cần chú ý lấy trị số độ võng tương ứng trị số lực tác dụng.
5/- Lò xo phẳng, tiết diện chữ nhật ,hai cữ chặn, các đầu mút không lắp
chặt, tai trong ở khoảng giữa:
Trong trường hợp n
ày, giá trị lực tác dụng và độ võng được xác định
theo các công thức sau đây:
F =
l
h
b
u
.
3
2
2

( 4-26)
f =
E
h
b
l
F
4
.