Tải Đề tài Thiết kế Công tắc tơ xoay chiều 3 pha
LỜI NÓI ĐẦU
Trong chương trình đào tạo sinh viên nghành Thiết Bị Điện- Điện Tử của trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội, Khí cụ điện là một trong những môn học cơ bản và quan trọng. Mục đích của môn học là giúp cho sinh viên có khả năng thiết kế, chế tạo, vận hành tốt các loại khí cụ điện sau khi tốt nghiệp. Vì vậy việc làm đồ án môn học là hết sức cần thiết.
Được sự giúp đỡ và hướng dẫn của các thầy cô trong nhóm khí cụ điện, thuộc bô môn Thiết Bị Điện - Điện Tử, Khoa Điện. Đặc biệt là hướng dẫn tận tình của thầy Phạm Văn Chới, trong thời gian làm đồ án môn học, em đã hoàn thành được đồ án môn học với đề tài thiết kế Công tắc tơ xoay chiều 3 pha.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng song do kiến thức bản thân còn nhiều hạn chế và kinh nghiệm thực tế còn ít, nên trong quá trình thiết kế đồ án em khó tránh khỏi những sai sót nhất định. Vì vậy em rất mong có được sự chỉ bảo và đóng góp ý kiến của các thầy cô và các bạn sinh viên.
Chương I
Giới thiệu chung về Công tắc tơ
I. Giới thiệu chung.
Khí cụ điện là những thiết bị, cơ cấu điện dùng để điều khiển các quá trình sản xuất, biến đổi, truyền tải, phân phối năng lượng điện và các dạng năng lượng khác. Theo lĩnh vực sử dụng, các khí cụ điện được chia thành 5 nhóm, trong mỗi nhóm có nhiều chủng loại khác nhau.
Công tắc tơ là loại khí cụ điện dùng để thường xuyên đóng cắt từ xa các mạch điện động lực bằng tay hay tự động.
Công tắc tơ xoay chiều dùng để đổi nối các mạch điện xoay chiều; nam châm điện của nó là nam châm điện xoay chiều. Nhưng cũng có loại công tắc tơ dùng để đóng cắt mạch điện xoay chiều nhưng nam châm điện lại là nam châm điện một chiều.
II. Phân loại.
1.Theo nguyên tắc truyền động: ta có ba kiểu CTT, việc đóng cắt được thực hiện bằng nam châm điện, thuỷ lực hay khí nén.
2.Theo chế độ làm việc:
- Chế độ làm việc nhẹ: khi số lần thao tác tới 400 lần/h.
- Chế độ làm việc trung bình: khi số lần thao tác tới 600 lần/h.
- Chế độ làm việc nặng: khi số lần thao tác lớn hơn 1500 lần/h.
III.Các thông số chủ yếu của công tắc tơ.
1.Điện áp định mức Uđ m: là điện áp định mức của mạch điện tương ứng mà mạch điện của CTT phải đóng cắt. Điện áp định mức có các cấp: 110V, 220V, 440V một chiều và 127V, 220V, 380V, 500V xoay chiều.
2.Dòng điện định mức Iđm: là dòng điện định mức đi qua tiếp điểm chính của
CTT trong chế độ làm việc gián đoạn lâu dài, nghĩa là ở chế độ này thời gian
tiếp điểm của CTT ở trạng thái đóng không quá 8h.
Dòng điện định mức của CTT hạ áp thông dụng có các cấp: 10; 20; 25; 40; 60; 75; 100; 150; 250; 300; 600; 800A. Nếu CTT đặt trong tủ điện thì dòng điện định mức phải lấy thấp hơn 10% do điều kiện làm mát kém.
ở chế độ làm việc lâu dài, nghĩa là khi tiếp điểm của CTT ở trạng thái đóng lâu hơn 8h thì dòng điện định mức của CTT lấy thấp hơn khoảng 20% do ở chế độ này lượng ôxit kim loại tiếp điểm tăng vì vậy làm tăng điện trở tiếp xúc và nhiệt độ tiếp điểm tăng quá giá trị cho phép.
3.Điện áp cuộn dây định mức Ucdđm: là điện áp định mức đặt vào cuộn dây. Khi tính toán, thiết kế CTT thường phải bảo đảm lúc điện áp bằng 85%Ucdđm thì phải đủ sức hút và lúc điện áp bằng 110%Ucdđm thì cuộn dây không được nóng quá trị số cho phép.
4.Số cực: là số cặp tiếp điểm chính của CTT. Công tắc tơ điện xoay chiều có 2; 3; 4 hay 5 cực.
5.Số cặp tiếp điểm phụ: thường trong CTT có các cặp tiếp điểm phụ thường đóng và thường mở có dòng điện định mức 5A hay 10A.
6.Khả năng đóng và khả năng cắt: là giá trị dòng điện cho phép đi qua tiếp điểm chính khi ngắt hay khi đóng.
CTT dùng để khởi động động cơ điện xoay chiều 3 pha, rôto lồng sóc cần có khả năng đóng từ 4 7 lần Iđm.
CTT điện xoay chiều đạt 10Iđm với phụ tải điện cảm.
7.Tuổi thọ của CTT: là số lần đóng cắt mà sau số lần đóng cắt ấy CTT sẽ hỏng không dùng được nữa. Sự hư hỏng của nó có thể do mất độ bền cơ hay độ bền điện.
- Tuổi thọ cơ khí là số lần đóng cắt không tải cho đến khi CTT hỏng. CTT hiện đại tuổi thọ cơ khí đạt 2.107 lần.
- Tuổi thọ điện là số lần đóng cắt tải định mức.Thường tuổi thọ về điện bằng 1/5 hay 1/10 tuổi thọ cơ khí.
8.Tần số thao tác: là số lần đóng cắt CTT cho phép trong 1h. Tần số thao tác của CTT bị hạn chế bởi sự phát nóng của tiếp chính do hồ quang và sự phát nóng của cuộn dây do dòng điện.
Tần số thao tác thường có các cấp 30, 100, 120, 150; 300; 600; 1200; 1500 lầ/h.
9.Tính ổn định điện động: nghĩa là khi tiếp điểm chính của CTT cho phép một dòng điện lớn nhất đi qua mà lực điện động sinh ra không phá huỷ mạch vòng dẫn điện. Thường qui định dòng điện ổn định điện động bằng 10Iđm.
10.Tính ổn định nhiệt: nghĩa là khi có dòng điện ngắn mạch chạy qua trong thời gian cho phép, các tiếp điểm không bị nóng chảy và hàn dính.
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
B.Yªu cÇu ®èi víi m¹ch vßng dÉn ®iÖn.
Cã ®iÖn trë suÊt nhá, dÉn ®iÖn tèt, tæn hao ®ång nhá.
BÒn víi m«i trêng.
Cã ®é cøng, v÷ng tèt.
Lµm viÖc ë chÕ ®é sù cè trong thêi gian cho phÐp.
Cã kÕt cÊu ®¬n gi¶n, dÔ thiÕt kÕ, chÕ t¹o, l¾p r¸p, thay thÕ.
C.m¹ch vßng dÉn ®iÖn chÝnh.
I.Thanh dÉn.
1.Yªu cÇu ®èi víi thanh dÉn:
Cã ®iÖn trë suÊt nhá, dÉn ®iÖn tèt.
DÉn nhiÖt tèt, chÞu ®îc nhiÖt ®é cao.
Cã ®é bÒn c¬ khÝ cao, chÞu mµi mßn tèt.
ChÞu ®îc ¨n mßn ho¸ häc tèt, Ýt bÞ «xi ho¸.
KÕt cÊu ®¬n gi¶n, gi¸ thµnh rÎ.
2.Chän vËt liÖu:
Tõ nh÷ng yªu cÇu trªn ®èi víi thanh dÉn, tra b¶ng 2-22 ( trang 81- Nh÷ng h»ng sè vËt lÝ cña vËt dÉn th«ng dông trong khÝ cô ®iÖn ) vµ so s¸nh c¸c u nhîc ®iÓm, ta chän vËt liÖu lµm thanh dÉn lµ ®ång kÐo nguéi. C¸c th«ng sè kü thuËt cña ®ång kÐo nguéi:
Ký hiÖu ML-TB
Tû träng (g) 8,9 g/cm3
NhiÖt ®é nãng ch¶y (qnc) 10830C
§iÖn trë suÊt ë 200C (r20) 1,58.10-8 Wm
§é dÉn nhiÖt (l) 3,9 W/cm 0C
§é cøng Briven (HB) 80 ¸ 120 kG/cm2
HÖ sè nhiÖt ®iÖn trë (a) 0,0043 1/ 0C
NhiÖt ®é cho phÐp cÊp A ([qcp]) 950 C
§é dÉn nhiÖt 3,9 W/cmoC
3.Chän d¹ng thanh dÉn:
Chän d¹ng thanh dÉn cã tiÕt diÖn ch÷ nhËt, chiÒu réng a, chiÒu dµy b:
b
b
a
l
a
Ii.TÝnh to¸n thanh dÉn ë chÕ ®é dµi h¹n.
1.Thanh dÉn tÜnh.
a.KÝch thøoc thanh dÉn
KÝch thíc thùc : a=10(m.m).
b=2(m.m) .
b.TÝnh t«®:
Tõ c«ng thøc niut¬n:
R=K TST (q«® - qo)= KTSTt«®
trong ®ã:
KT :HÖ sè t¶n nhiÖt.
ST :TiÕt diÖn t¶n nhiÖt cña thanh dÉn.ST=2(a+b)l.
R :C«ng suÊt t¶n nhiÖt cña thanh dÉn.
q«® :NhiÖt ®é lµm viÖc æn ®Þnh cña thanh dÉn.
qo :NhiÖt ®é cña m«i trêng.
ta cã:
I®mRq Kf = K TST (q«® - qo).
trong ®ã:
Rq :§iÖn trë cña thanh dÉn ë nhÖt ®é æn dÞnh.[W].
rq :®iÖn trë suÊt cña vËt liÖu ë nhiÖt ®é æn ®Þnh[W.m].
S :tiÕt diÖn cña thanh dÉn.S=ab[m2].
l :chiÒu dµi cña thanh dÉn[m].
Ta cã:
chän:
Kf=1,03;KT=8[W/oCm2];a=10[m.m];b=2[m.m] ;I®m=65[A].
Thay sè ta cã:
Û
Thay :
rq= r(20oC)[1+a(q«®-20)].
t«® = q«® - qmt .
Ta cã:
Chän qmt=40oCÞ:
q«® = 63,43oC »64oC.
VËy gi¸ trÞ: t«® = q«®-qmt=64 - 40=24oC.
c.KiÓm nghiÖm mËt ®é dßng ®iÖn dµi h¹n:
MËt ®é dßng ®iÖn ch¹y qua thanh dÉn ë chÕ ®é dµi h¹n lµ:
< [j] =2 ¸ 4 A/mm2 ® tho¶ m·n yªu cÇu.
d. KiÓm nghiÖm thanh dÉn ë chÕ ®é ng¾n m¹ch:
§é bÒn nhiÖt cña khÝ cô ®iÖn lµ tÝnh chÊt chÞu ®ùng ®îc sù t¸c dông nhiÖt cña dßng ®iÖn ng¾n m¹ch trong thêi gian ng¾n m¹ch. Nã ®îc ®Æc trng b»ng dßng ®iÖn bÒn nhiÖt, lµ dßng ®iÖn dßng ®iÖn mµ ë gi¸ trÞ ®ã thanh dÉn cha bÞ biÕn d¹ng.
MËt ®é dßng ®iÖn ch¹y qua thanh dÉn ë chÕ ®é ng¾n m¹ch lµ:
jnm = ( trang 314- TKKC§HA )
Trong ®ã :
tnm = tbn : thêi gian ng¾n m¹ch hay thêi gian bÒn nhiÖt.
Anm = Abn : h»ng sè tÝch ph©n øng víi ng¾n m¹ch hay bÒn nhiÖt.
A ® : h»ng sè tÝch ph©n øng víi nhiÖt ®é ®Çu.
Tra ®å thÞ h×nh 6-6, trang 315- TKKC§H, ta cã : øng víi nhiÖt ®é ban ®Çu q® = 640C cã A® =1,15 .104 A2s/mm4, øng víi nhiÖt ®é bÒn nhiÖt cña ®ång qbn = 2500C cã Abn =3,5 .104 A2s/mm4
tnm
jnm (A/mm2)
[jnm]cp (A/mm2)
3s
88.51
94
10s
48,48
51
VËy mËt ®é dßng ®iÖn cña thanh dÉn khi x¶y ra ng¾n m¹ch nhá h¬n mËt ®é dßng ®iÖn cho phÐp, nªn thanh dÉn cã thÓ chÞu ®îc ng¾n m¹ch.
KÕt qu¶ kiÓm nghiÖm cho thÊy thanh dÉn víi tiÕt diÖn 10x2 mm2 tho¶ m·n hoµn toµn c¸c ®iÒu kiÖn vÒ nhiÖt vµ ®iÖn ë c¸c chÕ ®é lµm viÖc kh¸c nhau nh trªn.
2. TÝnh to¸n tiÕp ®iÓm thanh dÉn tÜnh.
a.Néi dung tÝnh to¸n.
TiÕp ®iÓm cÇn tÝnh lµ tiÕp ®iÓm kiÓu cÇu, 1pha 2 chç ng¾t.Néi dung tÝnh to¸n bao gåm:
- X¸c ®Þnh ®é më tiÕp ®iÓm [ m ].
- X¸c ®Þnh ®é lón tiÕp ®iÓm [ l ].
- Chän vËt liÖu tiÕp ®iÓm.
- TÝnh lùc Ðp tiÕp ®iÓm.
- TÝnh ®iÖn trë tiÕp xóc.
- TÝnh nhiÖt ®é tiÕp ®iÓm t¹i chç tiÕp xóc.
- X¸c ®Þnh dßng ®iÖn hµn dÝnh.
- TÝnh biªn ®é vµ thêi gian rung.
- ¡n mßn tiÕp ®iÓm.
b. TÝnh to¸n chi tiÕt.
Chän vËt liÖu lµm tiÕp ®iÓm:
- Yªu cÇu cña vËt liÖu lµm tiÕp ®iÓm :
+ §iÖn trë suÊt vµ ®iÖn trë tiÕp xóc bÐ.
+ TÝnh dÉn nhiÖt vµ nhiÖt ®é nãng ch¶y cao.
+ Ýt bÞ «xi ho¸.
+ Khã hµn dÝnh.
+ §é cøng cao, Ýt bÞ ¨n mßn c¬.
+ §Æc tÝnh c«ng nghÖ tèt.
+ Gi¸ thµnh h¹.
- Víi yªu cÇu thiÕt kÕ, ta chän vËt liÖu lµ kim lo¹i gèm ( B¹c- Niken- Than ch×) cã c¸c th«ng sè:
+ Ký hiÖu : KM K- A32.
+ Tû träng : 8,7 ( g/ cm3).
+ NhiÖt ®é nãng ch¶y: 3400 0C.
+ §iÖn trë suÊt ë 20 0C : 3,5x10-5 ( W.mm ).
+ §é dÉn nhiÖt : 3,25 (W/ cm.0C).
+ Tû träng nhiÖt : 0,234 (W.s/ cm.0C).
+ §é cøng Briven : 45 ¸ 65 ( kg.mm2 ).
+ HÖ sè nhiÖt ®iÖn trë : 3,5x10
§é më tiÕp ®iÓm:
- §é më tiÕp ®iÓm lµ kho¶ng c¸ch gi÷a tiÕp ®iÓm ®éng vµ tiÕp ®iÓm tÜnh ë vÞ trÝ ng¾t cña c«ng t¾c t¬.
- §é më tiÕp ®iÓm lín th× hå quang bÞ kÐo dµi vµ dÔ bÞ dËp t¾t nhng l¹i lµm t¨ng hµnh tr×nh cña c¬ cÊu. V× vËy cÇn ph¶i chän ®é më cña tiÕp ®iÓm mét c¸ch hîp lý.
- Sè liÖu thùc tÕ ®o ®îc : m = 4 [ mm ].
§é lón tiÕp ®iÓm:
- §é lón cña tiÕp ®iÓm lµ qu·ng ®êng mµ tiÕp ®iÎm ®éng ®i thªm ®îc nÕu kh«ng bÞ tiÕp ®iÓm tÜnh c¶n l¹i. §é lón cÇn ph¶i cã ®Ó cã lùc Ðp tiÕp ®iÓm vµ duy tr× kh¶e n¨ng lµm viÖc cña thiÕt bÞ khi tiÕp ®iÓm bÞ ¨n mßn.
- §é lón thùc tÕ ®o ®îc : l = 2,5 [ mm ]
KÝch thíc tiÕp ®iÓm:
TiÐp ®iÓm cã d¹ng h×nh trô trßn cã th«ng sè thùc tÕ nh sau:
- §êng kÝnh tiÕp ®iÓm : d = 8 [ mm ].
- ChiÒu cao tiÕp ®iÓm : h = 2 [ mm ].
TÝnh lùc Ðp tiÕp ®iÓm:
Cã hai ph¬ng ph¸p ®Ó x¸c ®Þnh lùc Ðp tiÕp ®iÓm lµ lý thuyÕt vµ thùc nghiÖm:
- Theo thùc nghiÖm, ta cã c«ng thøc
Ft® = ft® .I®m.
- Tra b¶ng 2-17 TLLK ta chän ®îc:
ft® = 7 ( g/ A ).
Ft® = 7.65 = 455[g] »4,6 ( N ).
- Theo lý thuyÕt :
+ Dùa vµo viÖc kh¶o s¸t nhiªt trêng vµ ®iÖn trêng cña thanh dÉn ®Æc, dµi v« h¹n, cã nguån nhiÖt ë ®Çu tiÕp xóc víi thanh dÉn kh¸c, ta cã c«ng thøc sau:
Trong ®ã:
A: H»ng sè Even; A = 2,3.10-8.
HB: §é cøng Briven; chän HB = 50 ( kg/ mm2 ).
l: HÖ sè dÉn nhiÖt cña thanh dÉn. Tra b¶ng (2-13- TLTKKCHA) víi vËt liÖu lµ ®ång kÐo nguéi ta cã l = 3,8 (W/ cm.0C).
Tt® : NhiÖt ®é tuyÖt ®èi cña thanh dÉn ë chç xa n¬i tiÕp xóc. Chän Tt® lµ nhiÖt ®é cho phÐp Tt® = 273+ 64 = 337 ( 0K ).
Ttx : NhiÖt ®é chç tiÕp xóc, thêng lÊy Ttx = Tt® + ( 5 ¸ 10 0) K. VËy ta chän Ttx = 347 ( 0K ).
thay sè ta cã :
.
*So s¸nh lý thuyÕt vµ thùc nghiÖm ta thÊy Ft® thùc nghiÖm lín h¬n rÊt nhiÒu, VËy ta chän Ft® = 4,6 ( N ) .
TÝnh ®iÖn trë tiÕp xóc:
Ta cã c«ng thøc:
Trong ®ã :
m = 0,5: TiÕp xóc gi÷a c¸c tiÕp ®iÓm lµ tiÕp xóc ®iÓm.
Ktx: HÖ sè kÓ ®Õn sù ¶nh hëng cña vËt liÖu vµ t¹ng th¸i bÒ mÆt cña tiÕp ®iÓm.Tra b¶ng trang 59 ( TL1) : Víi vËt liÖu kim lo¹i gèm th× cã: Ktx = (0,2¸ 0,3).10-3. Chän Ktx = 0,25-3.
Thay sè ta cã:
HiÖu ®iÖn thÕ t¹i n¬i tiÕp xóc:
Utx = Rtx.I®m = 0,4.10-3.65 = 26 ( mV).
*Yªu cÇu ®èi víi c«ng t¾c t¬ £ 1000V lµ ®iÖn ¸p tiÕp xóc r¬i trªn tiÕp ®iÓm lµ (2¸ 30 ) (mV).VËy gi¸ trÞ Rtx = ë trªn phï hîp víi yªu cÇu thùc tÕ.
TÝnh nhiÖt ®é tiÕp ®iÓm t¹i chç tiÕp xóc:
Tæn hao nhiÖt trªn tiÕp ®iÓm chia lµm hai phÇn gåm: to¶ ra m«i trêng vµ lµm nãng tiÕp ®iÓm.
NhiÖt ®é t¹i chç tiÕp xóc cña tiÕp ®iÓm ®îc tÝnh theo c«ng thøc:
Trong ®ã:
q0 : NhiÖt ®é m«i trêng xung quanh (q0 = 40 0C ).
I®m : Dßng ®iÖn ®Þnh møc ( I®m = 65 A ).
Rtx : §iÖn trë tiÕp xóc (Rtx = 0,4.10-3 ).
r : §iÖn trë suÊt cña vËt liÖu lµm tiÕp ®iÓm. Tra b¶ng (2-13- TLTKKC) cã r = 3,5.10-9 W.m.
S : TiÕt diÖn tiÕp ®iÓm :
R : §iÖn trë tiÕp ®iÓm:
Kt : HÖ sè to¶ nhiÖt bÒ mÆt cña thanh dÉn. Kt = 8 (W/ m2 ).
l : HÖ sè dÉn nhiÖt. l = 3,25 (W/ m ).
P : Chu vi tiÕp ®iÓm:
P = P.d = 3,14.8.10-3 = 25,12.10-3 ( m ).
Thay sè ta cã :
...
Download miễn phí Đề tài Thiết kế Công tắc tơ xoay chiều 3 pha
LỜI NÓI ĐẦU
Trong chương trình đào tạo sinh viên nghành Thiết Bị Điện- Điện Tử của trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội, Khí cụ điện là một trong những môn học cơ bản và quan trọng. Mục đích của môn học là giúp cho sinh viên có khả năng thiết kế, chế tạo, vận hành tốt các loại khí cụ điện sau khi tốt nghiệp. Vì vậy việc làm đồ án môn học là hết sức cần thiết.
Được sự giúp đỡ và hướng dẫn của các thầy cô trong nhóm khí cụ điện, thuộc bô môn Thiết Bị Điện - Điện Tử, Khoa Điện. Đặc biệt là hướng dẫn tận tình của thầy Phạm Văn Chới, trong thời gian làm đồ án môn học, em đã hoàn thành được đồ án môn học với đề tài thiết kế Công tắc tơ xoay chiều 3 pha.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng song do kiến thức bản thân còn nhiều hạn chế và kinh nghiệm thực tế còn ít, nên trong quá trình thiết kế đồ án em khó tránh khỏi những sai sót nhất định. Vì vậy em rất mong có được sự chỉ bảo và đóng góp ý kiến của các thầy cô và các bạn sinh viên.
Chương I
Giới thiệu chung về Công tắc tơ
I. Giới thiệu chung.
Khí cụ điện là những thiết bị, cơ cấu điện dùng để điều khiển các quá trình sản xuất, biến đổi, truyền tải, phân phối năng lượng điện và các dạng năng lượng khác. Theo lĩnh vực sử dụng, các khí cụ điện được chia thành 5 nhóm, trong mỗi nhóm có nhiều chủng loại khác nhau.
Công tắc tơ là loại khí cụ điện dùng để thường xuyên đóng cắt từ xa các mạch điện động lực bằng tay hay tự động.
Công tắc tơ xoay chiều dùng để đổi nối các mạch điện xoay chiều; nam châm điện của nó là nam châm điện xoay chiều. Nhưng cũng có loại công tắc tơ dùng để đóng cắt mạch điện xoay chiều nhưng nam châm điện lại là nam châm điện một chiều.
II. Phân loại.
1.Theo nguyên tắc truyền động: ta có ba kiểu CTT, việc đóng cắt được thực hiện bằng nam châm điện, thuỷ lực hay khí nén.
2.Theo chế độ làm việc:
- Chế độ làm việc nhẹ: khi số lần thao tác tới 400 lần/h.
- Chế độ làm việc trung bình: khi số lần thao tác tới 600 lần/h.
- Chế độ làm việc nặng: khi số lần thao tác lớn hơn 1500 lần/h.
III.Các thông số chủ yếu của công tắc tơ.
1.Điện áp định mức Uđ m: là điện áp định mức của mạch điện tương ứng mà mạch điện của CTT phải đóng cắt. Điện áp định mức có các cấp: 110V, 220V, 440V một chiều và 127V, 220V, 380V, 500V xoay chiều.
2.Dòng điện định mức Iđm: là dòng điện định mức đi qua tiếp điểm chính của
CTT trong chế độ làm việc gián đoạn lâu dài, nghĩa là ở chế độ này thời gian
tiếp điểm của CTT ở trạng thái đóng không quá 8h.
Dòng điện định mức của CTT hạ áp thông dụng có các cấp: 10; 20; 25; 40; 60; 75; 100; 150; 250; 300; 600; 800A. Nếu CTT đặt trong tủ điện thì dòng điện định mức phải lấy thấp hơn 10% do điều kiện làm mát kém.
ở chế độ làm việc lâu dài, nghĩa là khi tiếp điểm của CTT ở trạng thái đóng lâu hơn 8h thì dòng điện định mức của CTT lấy thấp hơn khoảng 20% do ở chế độ này lượng ôxit kim loại tiếp điểm tăng vì vậy làm tăng điện trở tiếp xúc và nhiệt độ tiếp điểm tăng quá giá trị cho phép.
3.Điện áp cuộn dây định mức Ucdđm: là điện áp định mức đặt vào cuộn dây. Khi tính toán, thiết kế CTT thường phải bảo đảm lúc điện áp bằng 85%Ucdđm thì phải đủ sức hút và lúc điện áp bằng 110%Ucdđm thì cuộn dây không được nóng quá trị số cho phép.
4.Số cực: là số cặp tiếp điểm chính của CTT. Công tắc tơ điện xoay chiều có 2; 3; 4 hay 5 cực.
5.Số cặp tiếp điểm phụ: thường trong CTT có các cặp tiếp điểm phụ thường đóng và thường mở có dòng điện định mức 5A hay 10A.
6.Khả năng đóng và khả năng cắt: là giá trị dòng điện cho phép đi qua tiếp điểm chính khi ngắt hay khi đóng.
CTT dùng để khởi động động cơ điện xoay chiều 3 pha, rôto lồng sóc cần có khả năng đóng từ 4 7 lần Iđm.
CTT điện xoay chiều đạt 10Iđm với phụ tải điện cảm.
7.Tuổi thọ của CTT: là số lần đóng cắt mà sau số lần đóng cắt ấy CTT sẽ hỏng không dùng được nữa. Sự hư hỏng của nó có thể do mất độ bền cơ hay độ bền điện.
- Tuổi thọ cơ khí là số lần đóng cắt không tải cho đến khi CTT hỏng. CTT hiện đại tuổi thọ cơ khí đạt 2.107 lần.
- Tuổi thọ điện là số lần đóng cắt tải định mức.Thường tuổi thọ về điện bằng 1/5 hay 1/10 tuổi thọ cơ khí.
8.Tần số thao tác: là số lần đóng cắt CTT cho phép trong 1h. Tần số thao tác của CTT bị hạn chế bởi sự phát nóng của tiếp chính do hồ quang và sự phát nóng của cuộn dây do dòng điện.
Tần số thao tác thường có các cấp 30, 100, 120, 150; 300; 600; 1200; 1500 lầ/h.
9.Tính ổn định điện động: nghĩa là khi tiếp điểm chính của CTT cho phép một dòng điện lớn nhất đi qua mà lực điện động sinh ra không phá huỷ mạch vòng dẫn điện. Thường qui định dòng điện ổn định điện động bằng 10Iđm.
10.Tính ổn định nhiệt: nghĩa là khi có dòng điện ngắn mạch chạy qua trong thời gian cho phép, các tiếp điểm không bị nóng chảy và hàn dính.
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:
quang ).B.Yªu cÇu ®èi víi m¹ch vßng dÉn ®iÖn.
Cã ®iÖn trë suÊt nhá, dÉn ®iÖn tèt, tæn hao ®ång nhá.
BÒn víi m«i trêng.
Cã ®é cøng, v÷ng tèt.
Lµm viÖc ë chÕ ®é sù cè trong thêi gian cho phÐp.
Cã kÕt cÊu ®¬n gi¶n, dÔ thiÕt kÕ, chÕ t¹o, l¾p r¸p, thay thÕ.
C.m¹ch vßng dÉn ®iÖn chÝnh.
I.Thanh dÉn.
1.Yªu cÇu ®èi víi thanh dÉn:
Cã ®iÖn trë suÊt nhá, dÉn ®iÖn tèt.
DÉn nhiÖt tèt, chÞu ®îc nhiÖt ®é cao.
Cã ®é bÒn c¬ khÝ cao, chÞu mµi mßn tèt.
ChÞu ®îc ¨n mßn ho¸ häc tèt, Ýt bÞ «xi ho¸.
KÕt cÊu ®¬n gi¶n, gi¸ thµnh rÎ.
2.Chän vËt liÖu:
Tõ nh÷ng yªu cÇu trªn ®èi víi thanh dÉn, tra b¶ng 2-22 ( trang 81- Nh÷ng h»ng sè vËt lÝ cña vËt dÉn th«ng dông trong khÝ cô ®iÖn ) vµ so s¸nh c¸c u nhîc ®iÓm, ta chän vËt liÖu lµm thanh dÉn lµ ®ång kÐo nguéi. C¸c th«ng sè kü thuËt cña ®ång kÐo nguéi:
Ký hiÖu ML-TB
Tû träng (g) 8,9 g/cm3
NhiÖt ®é nãng ch¶y (qnc) 10830C
§iÖn trë suÊt ë 200C (r20) 1,58.10-8 Wm
§é dÉn nhiÖt (l) 3,9 W/cm 0C
§é cøng Briven (HB) 80 ¸ 120 kG/cm2
HÖ sè nhiÖt ®iÖn trë (a) 0,0043 1/ 0C
NhiÖt ®é cho phÐp cÊp A ([qcp]) 950 C
§é dÉn nhiÖt 3,9 W/cmoC
3.Chän d¹ng thanh dÉn:
Chän d¹ng thanh dÉn cã tiÕt diÖn ch÷ nhËt, chiÒu réng a, chiÒu dµy b:
b
b
a
l
a
Ii.TÝnh to¸n thanh dÉn ë chÕ ®é dµi h¹n.
1.Thanh dÉn tÜnh.
a.KÝch thøoc thanh dÉn
KÝch thíc thùc : a=10(m.m).
b=2(m.m) .
b.TÝnh t«®:
Tõ c«ng thøc niut¬n:
R=K TST (q«® - qo)= KTSTt«®
trong ®ã:
KT :HÖ sè t¶n nhiÖt.
ST :TiÕt diÖn t¶n nhiÖt cña thanh dÉn.ST=2(a+b)l.
R :C«ng suÊt t¶n nhiÖt cña thanh dÉn.
q«® :NhiÖt ®é lµm viÖc æn ®Þnh cña thanh dÉn.
qo :NhiÖt ®é cña m«i trêng.
ta cã:
I®mRq Kf = K TST (q«® - qo).
trong ®ã:
Rq :§iÖn trë cña thanh dÉn ë nhÖt ®é æn dÞnh.[W].
rq :®iÖn trë suÊt cña vËt liÖu ë nhiÖt ®é æn ®Þnh[W.m].
S :tiÕt diÖn cña thanh dÉn.S=ab[m2].
l :chiÒu dµi cña thanh dÉn[m].
Ta cã:
chän:
Kf=1,03;KT=8[W/oCm2];a=10[m.m];b=2[m.m] ;I®m=65[A].
Thay sè ta cã:
Û
Thay :
rq= r(20oC)[1+a(q«®-20)].
t«® = q«® - qmt .
Ta cã:
Chän qmt=40oCÞ:
q«® = 63,43oC »64oC.
VËy gi¸ trÞ: t«® = q«®-qmt=64 - 40=24oC.
c.KiÓm nghiÖm mËt ®é dßng ®iÖn dµi h¹n:
MËt ®é dßng ®iÖn ch¹y qua thanh dÉn ë chÕ ®é dµi h¹n lµ:
< [j] =2 ¸ 4 A/mm2 ® tho¶ m·n yªu cÇu.
d. KiÓm nghiÖm thanh dÉn ë chÕ ®é ng¾n m¹ch:
§é bÒn nhiÖt cña khÝ cô ®iÖn lµ tÝnh chÊt chÞu ®ùng ®îc sù t¸c dông nhiÖt cña dßng ®iÖn ng¾n m¹ch trong thêi gian ng¾n m¹ch. Nã ®îc ®Æc trng b»ng dßng ®iÖn bÒn nhiÖt, lµ dßng ®iÖn dßng ®iÖn mµ ë gi¸ trÞ ®ã thanh dÉn cha bÞ biÕn d¹ng.
MËt ®é dßng ®iÖn ch¹y qua thanh dÉn ë chÕ ®é ng¾n m¹ch lµ:
jnm = ( trang 314- TKKC§HA )
Trong ®ã :
tnm = tbn : thêi gian ng¾n m¹ch hay thêi gian bÒn nhiÖt.
Anm = Abn : h»ng sè tÝch ph©n øng víi ng¾n m¹ch hay bÒn nhiÖt.
A ® : h»ng sè tÝch ph©n øng víi nhiÖt ®é ®Çu.
Tra ®å thÞ h×nh 6-6, trang 315- TKKC§H, ta cã : øng víi nhiÖt ®é ban ®Çu q® = 640C cã A® =1,15 .104 A2s/mm4, øng víi nhiÖt ®é bÒn nhiÖt cña ®ång qbn = 2500C cã Abn =3,5 .104 A2s/mm4
tnm
jnm (A/mm2)
[jnm]cp (A/mm2)
3s
88.51
94
10s
48,48
51
VËy mËt ®é dßng ®iÖn cña thanh dÉn khi x¶y ra ng¾n m¹ch nhá h¬n mËt ®é dßng ®iÖn cho phÐp, nªn thanh dÉn cã thÓ chÞu ®îc ng¾n m¹ch.
KÕt qu¶ kiÓm nghiÖm cho thÊy thanh dÉn víi tiÕt diÖn 10x2 mm2 tho¶ m·n hoµn toµn c¸c ®iÒu kiÖn vÒ nhiÖt vµ ®iÖn ë c¸c chÕ ®é lµm viÖc kh¸c nhau nh trªn.
2. TÝnh to¸n tiÕp ®iÓm thanh dÉn tÜnh.
a.Néi dung tÝnh to¸n.
TiÕp ®iÓm cÇn tÝnh lµ tiÕp ®iÓm kiÓu cÇu, 1pha 2 chç ng¾t.Néi dung tÝnh to¸n bao gåm:
- X¸c ®Þnh ®é më tiÕp ®iÓm [ m ].
- X¸c ®Þnh ®é lón tiÕp ®iÓm [ l ].
- Chän vËt liÖu tiÕp ®iÓm.
- TÝnh lùc Ðp tiÕp ®iÓm.
- TÝnh ®iÖn trë tiÕp xóc.
- TÝnh nhiÖt ®é tiÕp ®iÓm t¹i chç tiÕp xóc.
- X¸c ®Þnh dßng ®iÖn hµn dÝnh.
- TÝnh biªn ®é vµ thêi gian rung.
- ¡n mßn tiÕp ®iÓm.
b. TÝnh to¸n chi tiÕt.
Chän vËt liÖu lµm tiÕp ®iÓm:
- Yªu cÇu cña vËt liÖu lµm tiÕp ®iÓm :
+ §iÖn trë suÊt vµ ®iÖn trë tiÕp xóc bÐ.
+ TÝnh dÉn nhiÖt vµ nhiÖt ®é nãng ch¶y cao.
+ Ýt bÞ «xi ho¸.
+ Khã hµn dÝnh.
+ §é cøng cao, Ýt bÞ ¨n mßn c¬.
+ §Æc tÝnh c«ng nghÖ tèt.
+ Gi¸ thµnh h¹.
- Víi yªu cÇu thiÕt kÕ, ta chän vËt liÖu lµ kim lo¹i gèm ( B¹c- Niken- Than ch×) cã c¸c th«ng sè:
+ Ký hiÖu : KM K- A32.
+ Tû träng : 8,7 ( g/ cm3).
+ NhiÖt ®é nãng ch¶y: 3400 0C.
+ §iÖn trë suÊt ë 20 0C : 3,5x10-5 ( W.mm ).
+ §é dÉn nhiÖt : 3,25 (W/ cm.0C).
+ Tû träng nhiÖt : 0,234 (W.s/ cm.0C).
+ §é cøng Briven : 45 ¸ 65 ( kg.mm2 ).
+ HÖ sè nhiÖt ®iÖn trë : 3,5x10
§é më tiÕp ®iÓm:
- §é më tiÕp ®iÓm lµ kho¶ng c¸ch gi÷a tiÕp ®iÓm ®éng vµ tiÕp ®iÓm tÜnh ë vÞ trÝ ng¾t cña c«ng t¾c t¬.
- §é më tiÕp ®iÓm lín th× hå quang bÞ kÐo dµi vµ dÔ bÞ dËp t¾t nhng l¹i lµm t¨ng hµnh tr×nh cña c¬ cÊu. V× vËy cÇn ph¶i chän ®é më cña tiÕp ®iÓm mét c¸ch hîp lý.
- Sè liÖu thùc tÕ ®o ®îc : m = 4 [ mm ].
§é lón tiÕp ®iÓm:
- §é lón cña tiÕp ®iÓm lµ qu·ng ®êng mµ tiÕp ®iÎm ®éng ®i thªm ®îc nÕu kh«ng bÞ tiÕp ®iÓm tÜnh c¶n l¹i. §é lón cÇn ph¶i cã ®Ó cã lùc Ðp tiÕp ®iÓm vµ duy tr× kh¶e n¨ng lµm viÖc cña thiÕt bÞ khi tiÕp ®iÓm bÞ ¨n mßn.
- §é lón thùc tÕ ®o ®îc : l = 2,5 [ mm ]
KÝch thíc tiÕp ®iÓm:
TiÐp ®iÓm cã d¹ng h×nh trô trßn cã th«ng sè thùc tÕ nh sau:
- §êng kÝnh tiÕp ®iÓm : d = 8 [ mm ].
- ChiÒu cao tiÕp ®iÓm : h = 2 [ mm ].
TÝnh lùc Ðp tiÕp ®iÓm:
Cã hai ph¬ng ph¸p ®Ó x¸c ®Þnh lùc Ðp tiÕp ®iÓm lµ lý thuyÕt vµ thùc nghiÖm:
- Theo thùc nghiÖm, ta cã c«ng thøc
Ft® = ft® .I®m.
- Tra b¶ng 2-17 TLLK ta chän ®îc:
ft® = 7 ( g/ A ).
Ft® = 7.65 = 455[g] »4,6 ( N ).
- Theo lý thuyÕt :
+ Dùa vµo viÖc kh¶o s¸t nhiªt trêng vµ ®iÖn trêng cña thanh dÉn ®Æc, dµi v« h¹n, cã nguån nhiÖt ë ®Çu tiÕp xóc víi thanh dÉn kh¸c, ta cã c«ng thøc sau:
Trong ®ã:
A: H»ng sè Even; A = 2,3.10-8.
HB: §é cøng Briven; chän HB = 50 ( kg/ mm2 ).
l: HÖ sè dÉn nhiÖt cña thanh dÉn. Tra b¶ng (2-13- TLTKKCHA) víi vËt liÖu lµ ®ång kÐo nguéi ta cã l = 3,8 (W/ cm.0C).
Tt® : NhiÖt ®é tuyÖt ®èi cña thanh dÉn ë chç xa n¬i tiÕp xóc. Chän Tt® lµ nhiÖt ®é cho phÐp Tt® = 273+ 64 = 337 ( 0K ).
Ttx : NhiÖt ®é chç tiÕp xóc, thêng lÊy Ttx = Tt® + ( 5 ¸ 10 0) K. VËy ta chän Ttx = 347 ( 0K ).
thay sè ta cã :
.
*So s¸nh lý thuyÕt vµ thùc nghiÖm ta thÊy Ft® thùc nghiÖm lín h¬n rÊt nhiÒu, VËy ta chän Ft® = 4,6 ( N ) .
TÝnh ®iÖn trë tiÕp xóc:
Ta cã c«ng thøc:
Trong ®ã :
m = 0,5: TiÕp xóc gi÷a c¸c tiÕp ®iÓm lµ tiÕp xóc ®iÓm.
Ktx: HÖ sè kÓ ®Õn sù ¶nh hëng cña vËt liÖu vµ t¹ng th¸i bÒ mÆt cña tiÕp ®iÓm.Tra b¶ng trang 59 ( TL1) : Víi vËt liÖu kim lo¹i gèm th× cã: Ktx = (0,2¸ 0,3).10-3. Chän Ktx = 0,25-3.
Thay sè ta cã:
HiÖu ®iÖn thÕ t¹i n¬i tiÕp xóc:
Utx = Rtx.I®m = 0,4.10-3.65 = 26 ( mV).
*Yªu cÇu ®èi víi c«ng t¾c t¬ £ 1000V lµ ®iÖn ¸p tiÕp xóc r¬i trªn tiÕp ®iÓm lµ (2¸ 30 ) (mV).VËy gi¸ trÞ Rtx = ë trªn phï hîp víi yªu cÇu thùc tÕ.
TÝnh nhiÖt ®é tiÕp ®iÓm t¹i chç tiÕp xóc:
Tæn hao nhiÖt trªn tiÕp ®iÓm chia lµm hai phÇn gåm: to¶ ra m«i trêng vµ lµm nãng tiÕp ®iÓm.
NhiÖt ®é t¹i chç tiÕp xóc cña tiÕp ®iÓm ®îc tÝnh theo c«ng thøc:
Trong ®ã:
q0 : NhiÖt ®é m«i trêng xung quanh (q0 = 40 0C ).
I®m : Dßng ®iÖn ®Þnh møc ( I®m = 65 A ).
Rtx : §iÖn trë tiÕp xóc (Rtx = 0,4.10-3 ).
r : §iÖn trë suÊt cña vËt liÖu lµm tiÕp ®iÓm. Tra b¶ng (2-13- TLTKKC) cã r = 3,5.10-9 W.m.
S : TiÕt diÖn tiÕp ®iÓm :
R : §iÖn trë tiÕp ®iÓm:
Kt : HÖ sè to¶ nhiÖt bÒ mÆt cña thanh dÉn. Kt = 8 (W/ m2 ).
l : HÖ sè dÉn nhiÖt. l = 3,25 (W/ m ).
P : Chu vi tiÕp ®iÓm:
P = P.d = 3,14.8.10-3 = 25,12.10-3 ( m ).
Thay sè ta cã :
...