Công tắc tơ xoay chiều ba pha

Lời nói đầu. Để đánh giá sự phát triển kinh tế của một số quốc gia chúng ta thường dựa vào trong tiêu chuẩn kinh tế rất quan trọng đó là sự phát triển nền công nghiệp quốc gia, đặc biệt là ngành điện. Điện năng là nguồn năng lượng quan trọng được sử dụng rộng rãi hầu hết các lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân. Một ngành cung cấp năng lượng phục vụ cho sản xuất và sinh hoạt của con người. ở đây chúng ta đi sâu vào tìm hiểu một bộ phận trong cơ cấu thiết bị khá quan trọng trong điều khiển quá trình sản xuất biến đổi truyền tải phân phối năng lượng. Khí cụ điện là những thiết bị dùng để đóng, cắt, điều khiển, điều chỉnh và bảo vệ các lưới điện, mạch điện, máy điện và các máy móc sản xuất. Ngoài ra nó còn được dùng để kiểm tra và điều khiển các quá trình năng lượng khác. Khí cụ điện được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy điện, các trạm biến áp, trong các xí nghiệp công nghiệp, nông nghiệp, lâm nghiệp, thủy sản, giao thông vận tải Do đó việc sử dụng điện năng trong công nghiệp cũng như trong đời sống không thể thiếu các loại khí cụ điện. Khí cụ điện có rất nhiều loại tùy theo chức năng và nhiệm vụ. Có thể chia ra làm các loại chủ yếu sau đây: + Nhóm các khí cụ điện phân phối năng lượng điện áp cao: máy ngắt, dao cách ly, kháng điện, biến dòng, biến áp. + Nhóm các khí cụ điện phân phối năng lượng điện áp thấp như: máy tự động, các bộ phận đầu nối( cầu dao, công tắc xoay), cầu chì + Nhóm các rơ le: rơ le bảo vệ, rơ le dòng, rơ le áp, rơ le công suất, rơ le nhiệt + Nhóm các khí cụ điện điều khiển: công tắc tơ, khởi động từ Khi nền công nghiệp càng phát triển, hiện đại hóa cao thì càng cần thiết phải có các loại khí cụ điện tốt hơn, hoàn hảo hơn. Các loại khí cụ điện còn phải đòi hỏi khả năng tự động hóa cao. Chính vì vai trò quan trọng của khí cụ điện nên việc nghiên cứu các phương pháp tính toán, thiết kế các khí cụ điện là một nhiệm vụ quan trọng và phải có sự đầu tư đúng mức để ngày càng được phát triển và hoàn thiện hơn. Trong quá trình học tập tại trường em đã nhận được sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo trong bộ môn Thiết bị điện. Đặc biệt là sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy giáo: Nguyễn Văn Đức. Nhờ đó em đã thiết kế tính toán loại khí cụ điện mà hiện nay đang có nhu cầu sử dụng rất nhiều và rộng rãi, đó là: “Công tắc tơ xoay chiều ba pha”. Bản thuyết minh này sẽ trình bày việc thiết kế công tắc tơ điện xoay chiều ba pha với các chỉ số sau: Điện áp định mức Uđm= 400 (V). Dòng điện định mức I¬đm= 60 (A). Điện áp điều khiển Uđk= 380 (V). Dòng điện định mức phụ Iph¬= 5 (A). Dòng điện ngắt Ingắt= 4I¬đm. Dòng điện đóng Iđóng= 4I¬đm. Tần số f= 50 (HZ). Tuổi thọ N=105 làm việc liên tục, cách điện cấp A Số lượng tiếp điểm: 3 tiếp điểm chính thường mở. 2 tiếp điểm phụ thường đóng. 2 tiếp điểm phụ thường mở. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán: 1. Phân tích phương án, chọn kết cấu thiết kế. 2. Tính mạch vòng dẫn điện. 3. Tính và dựng đặng tính cơ. 4. Tính toán nam châm điện. 5. Chọn buồng dập hồ quang. Kem theo bản thuyết minh gồm các bản vẽ sau: + Bản vẽ tổng lắp ráp Ao : 01 bản. ¬+ Bản vẽ chi tiết A¬1 : 02 bản. + Bản vẽ các đường đặc tính A1 : 01 bản. Mặc dù đã rất tập trung để hoàn thành bản thuyết minh, song do còn thiếu kinh nghiệm trong việc thiết kế nên quá trình làm đề tài chắc không tránh khỏi những sai sót. Vậy em rất mong được sự góp ý của các thầy cô giáo trong bộ môn Thiết bị Điện - Điện tử để bản thuyết minh của em được hoàn thiện hơn. Tài liệu tham khảo Quyển 1: Thiết kế khí cụ điện hạ áp. (Bộ môn Thiết bị điện trường ĐHBK Hà Nội). Quyển 2: Chi tiết máy GS. TS. Nguyễn Trọng Hiệp Quyển 3: Cơ sở lý thuyết khí cụ điện. (Bộ môn Thiết bị điện trường ĐHBK Hà Nội). Mục lục Trang Lời nói đầu 1 Phần I: phân tích chọn phương án-chọn kết cấu 4 A. khái niệm chung 4 I. khái niệm về công tắc tơ 4 Ii. phân loại 4 iii. các yêu cầu đối với công tắc tơ 4 iv. cấu tạo của công tắc tơ 5 v. nguyên lý hoạt động 5 b. phân tích chọn phương án kết cấu 5 i. mạch từ 6 ii. tiếp điểm 6 iii. hồ quang điện 7 iv. nam châm điện 8 C. chọn khoảng cách cách điện 9 Phần ii: thiết kế tính toán mạch vòng dẫn điện 11 a. mạch vòng dẫn điện chính 11 i. thanh dẫn 12 i.1 tính toán thanh dẫn động 12 1.Chọn vật liệu thanh dẫn 12 2.Tính toán thanh dẫn làm việc ở chế độ dài hạn 13 3.Kiểm nghiệm lại thanh dẫn 14 i.2 tính toán thanh dẫn tĩnh 17 ii. vít đầu nối 17 ii.1 yêu cầu đối với đầu nối 17 ii.2 chọn dạng kết cấu đầu nối 18 ii.3 tính toán đầu nối 18 iii. tiếp điểm 19 iii.1 yêu cầu của tiếp điểm 19 iii.2 chọn kết cấu và vật liệu làm tiếp điểm 20 iii.3 tính toán tiếp điểm 20 1. Chọn kích thước cơ bản 20 2. Lực ép tiếp điểm tại chỗ tiếp xúc 21 3. Tính điện trở tiếp xúc 23 4. Tính điện áp rơi trên điện trở tiếp xúc 24 5. Tính nhiệt độ tiếp điểm 24 6. Tính điện trở tiếp xúc 25 7. Dòng điện hàn dính tiếp điểm 25 iv. độ mở độ lún tiếp điểm 27 1. Độ mở 27 2. Độ lún 28 v. độ rung tiếp điểm 28 1. Xác định trị số biên độ rung 28 2. Xác định thời gian rung tiếp điểm 29 vi. sự ăn mòn tiếp điểm 30 1. Các yếu tố ảnh hưởng tới sự ăn mòn tiếp điểm 30 2. Tính toán độ mòn của tiếp điểm 30 b. mạch vòng dẫn điện phụ 31 i. thanh dẫn 31 i.1 thanh dẫn động 32 1. Chọn vật liệu thanh dẫn 32 2. Tính toán thanh dẫn làm việc ở chế độ dài hạn 32 3. Tính toán kiểm nghiệm lại thanh dẫn 33 I.2 tính toán thanh dẫn tĩnh 35 ii. tính đầu nối 36 1 Chọn dạng mối nối 36 2. Tính toán vít đầu nối 36 iii. tính toán tiếp điểm 37 iiI.1 chọn dạng kết cấu và vật liệu làm tiếp điểm 37 iii.2 tính toán tiếp điểm 37 1. Chọn kích thước cơ bản 37 2. Tính lực ép tiếp điểm tại chỗ tiếp xúc 38 3. Tính điện trở tiếp xúc 39 4. Tính điện áp rơi trên điện trở tiếp xúc 40 5. Tính nhiệt độ tiếp điểm 40 6. Tính nhiệt độ tiếp xúc 41 7. Dòng điện hàn dính 42 iii. độ mở- độ lún tiếp điểm 43 iv. độ rung của tiếp điểm 44 1. Xác định trị số biên độ rung 44 2. Thời gian rung tiếp điểm 45 vi. sự ăn mòn của tiếp điểm 45 Phần iii: tính và dựng đặc tính cơ 47 a. tính toán cơ cấu 47 i. sơ đồ động 47 ii. lò xo tiếp điểm chính 48 1. Chọn kiểu và vật liệu làm lò xo 48 2. Lực lò xo của tiếp điểm chính 49 3. Tính toán đường kính dây quấn lò xo 49 4. Tính số vòng lò xo tiếp điểm chính 50 5. Tính chiều dài tự do của lò xo 51 iii. lò xo tiếp điểm phụ 51 1. Lực lò xo tiếp điểm phụ 51 2. Tính toán đường kính dây quấn lò xo 52 3. Tính số vòng lò xo tiếp điểm phụ 52 4. Tính chiều dài tự do của lò xo 53 iv. lò xo nhả 54 1. Tính lực lò xo nhả đầu và nhả cuối 54 2. Đường kính dây quấn lò xo nhả 54 3. Tính số vòng lò xo nhả 55 4. Tính chiều dài tự do của lò xo 56 b. dựng đường đặc tính cơ 56 Phần iv: tính toán nam châm điện 59 i. tính toán sơ bộ nam châm điện 59 1. Chọn dang kết cấu 59 2. Chọn vật liệu 60 3. Chọn từ cảm, hệ số từ rò, hệ số từ tản 60 4. Xác định thông số chủ yếu và kích thước nam châm điện 60 5. Xác định kích thước cuộn dây 62 ii. tính toán kiểm nghiệm nam châm 66 1. Sơ đồ thay thế 66 2. Tính từ dẫn khe hở không khí 67 3. Xác định từ thông và từ cảm tại  = th 71 4. Xác định thông số cuộn dây 73 5. Tính toán vòng ngắn mạch chống rung 74 6. Hệ số tỏa nhiệt vòng ngắn mạch 79 7. Tổn hao trong lõi thép 80 8. Tính dòng điện trong cuộn dây 81 9. Tính toán nhiệt dây quấn nam châm điện 83 10. Tính và dựng đặc tính lực hút 85 11. Tính toán gần đúng thời gian tác động và thời gian nhả 87 Phần v: tính toán buồng dập hồ quang 90 i. khái niệm chung 90 ii. các yêu cầu của buồng dập hồ quang 90 iii. tính toán buồng dập hồ quang 91 1. Chọn kết cấu và vật liệu làm buồng hồ quang 91 2. Số lượng tấm 92 3. Kiểm tra điều kiện xảy ra quá trình dao động 93 4. Thời gian cháy của hồ quang 93 5. Kiểm tra quá trình dập tắt hồ quang 95

doc99 trang | Chia sẻ: banmai | Lượt xem: 2199 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Công tắc tơ xoay chiều ba pha, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
o c«ng thøc (2 – 39) ta cã biªn ®é rung cña mét cÆp tiÕp ®iÓm. Trong ®ã: Ft®® = ( 0,5 ¸ 0,7). Ft®c . Ta chän Ft®® = 0,6 . Ft®c Mµ Ft®c = Ft® = 0,04 ( kg) Ft®® = 0,6 . Ft®c = 0,6 . 0,04 = 0,024 ( kg) m® = ( kg.s2/m): khèi l­îng phÇn ®éng. mµ: G® = mc. I®m ( kg) Theo b¶ng (2-17)/55 - quyÓn 1 ta cã: mc = (5¸10). 10-3 (kg/A) Chän mc = 9. 10-3 (kg). G® = 9. 10-3. 5 = 45. 10-3 (kg.A). LÊy g = 9,8 (m/s2): gia tèc träng tr­êng. Nªn khèi l­îng phÇn ®éng: m® = v® = 0,1 (m/s): vËn tèc t¹i thêi ®iÓm va ®Ëp. kv: hÖ sè va ®Ëp Theo trang 72 - quyÓn 1 ta chän hÖ sè va ®Ëp kv= 0,9. VËy C«ng thøc trªn x¸c ®Þnh biªn ®é rung cña mét cÆp tiÕp ®iÓm. V× ë ®©y ta thiÕt kÕ c«ng t¾c t¬ xoay chiÒu ba pha cã 2 cÆp tiÕp ®iÓm phô th­êng më nªn ta cã biªn ®é rung: 2. X¸c ®Þnh thêi gian rung tiÕp ®iÓm: Theo c«ng thøc (2-40)- quyÓn 1 ta cã thêi gian rung cña mét cÆp tiÕp ®iÓm: Trong ®ã: m® = 0,0046 (kg.s2/m): khèi l­îng phÇn ®éng. v® = 0,1 (m/s): vËn tèc t¹i thêi ®iÓm va ®Ëp. Ft®® = 0,024 (kg). VËy thêi gian rung cña mét cÆp tiÕp ®iÓm: ë ®©y c«ng t¾c t¬ cã ba cÆp tiÕp ®iÓm th­êng më nªn ta cã thêi gian rung cña tiÕp ®iÓm: So s¸nh tm < [tm] = 10 (ms) lµ phï hîp. VI. sù ¨n mßn cña tiÕp ®iÓm: X¸c ®Þnh ®é mßn cña tiÕp ®iÓm ta tÝnh theo c«ng thøc (2-54) quyÓn- 1 ta cã: g® + gng = 10-9.( k®. I2® + kng. I2ng). kk® Trong ®ã: (g® + gng): khèi l­îng tiÕp ®iÓm bÞ ¨n mßn trong khi ®ãng vµ ng¾t. I® = 4. I®m= 4. 5 = 20 (A): dßng ®iÖn khi ®ãng. Ing= 4. Ing= 4. 5 = 20 (A): dßng ®iÖn khi ng¾t. k®, kng: hÖ sè mßn khi ®ãng vµ khi ng¾t. Theo b¶ng (2-11)- quyÓn 1 ta chän: k® = kng = 0,5 ( g/A2). kk® = (1,1¸2,5): hÖ sè kh«ng ®ång ®Òu ®¸nh gi¸ ®é mßn (theo trang 79- quyÓn 1). Chän kk® = 2. VËy khèi l­îng mßn mét lÇn ®ãng ng¾t: g® + gng = 10-9 .( 0,5 . 202 + 0,5 . 202 ). 2,2 =0,08 . 10-5 (g). Khèi l­îng hao mßn cña 1 cÆp tiÕp ®iÓm sau 105 lÇn ®ãng ng¾t: gm. Gm = 105 (g® + gng) = 105. 10-5. 0,08 = 0,08 (g). VËy sau 105 lÇn ®ãng ng¾t tiÕp ®iÓm mßn: m = 0,08 (g) Khèi l­îng tiÕp ®iÓm: gt® = vt®. g Trong ®ã: g = 10,5 ( g/cm3): khèi l­îng riªng cña vËt liÖu lµm tiÕp ®iÓm. vt® = vt®®+ vt®t = 2. vt®® (cm3): thÓ tÝch cña tiÕp ®iÓm. vt®® = S®. h® = p.h® = ® thÓ tÝch tiÕp ®iÓm: vt® = 2. 15. 10-3 = 30 (cm3). VËy khèi l­îng cña tiÕp ®iÓm: gt® = vt®. g gt® = 30. 10-3. 10,5 = 0,315 (g). VËy ®é mßn tiÕp ®iÓm 25,29% < 70%. Nªn sau 105 lÇn ®ãng ng¾t tiÕp ®iÓm vÉn lµm viÖc tèt. PhÇn III: TÝnh vµ dùng ®Æc tÝnh c¬ §ÆC §IÓM CñA C¥ CÊU Kh¸c víi c¬ cÊu trong m¸y ®iÖn quay c¸c c¬ cÊu trong khÝ cô ®iÖn nãi chung vµ trong c«ng t¾c t¬ nãi riªng chØ chuyÓn ®éng trong mét giíi h¹n nhÊt ®Þnh ®­îc h¹n chÕ bëi c¸c c÷ chÆn. Khi nghiªn cøu c¬ cÊu c«ng t¾c t¬ ta chñ yÕu kh¶o s¸t 2 qu¸ tr×nh. +.Qu¸ tr×nh ®ãng tiÕp ®iÓm. +.Qu¸ tr×nh ng¾t tiÕp ®iÓm. Qu¸ tr×nh ®ãng cña c«ng t¾c t¬ th× lùc hót ®iÖn tõ ph¶i th¾ng ®­îc c¸c lùc ph¶n cña lß xo. Ng­îc l¹i qu¸ tr×nh ng¾t cña c«ng t¾c t¬ th× c¸c lùc ph¶n cña qu¸ tr×nh ®ãng trë thµnh lùc hót ®iÖn tõ. Yªu cÇu c¬ b¶n ®èi víi c¬ cÊu: §¶m b¶o trÞ sè cÇn thiÕt cña c¸c th«ng sè ®éng lùc häc cña c¬ cÊu chÊp hµnh nh­: hµnh tr×nh, ®é më, ®é lón… Lùc chuyÓn ®éng cña c¬ cÊu ®¶m b¶o viÖc ®ãng vµ ng¾t cña c¬ cÊu chÊp hµnh khi lµm viÖc dµi h¹n hay ng¾n m¹ch. Tèc ®é cña c¬ cÊu ph¶i ®¶m b¶o thùc hiÖn ®óng chøc n¨ng. C¬ cÊu cÇn ®¶m b¶o thêi gian t¸c ®éng ë møc cÇn thiÕt. Ngoµi 4 yªu cÇu c¬ b¶n trªn cßn mét sè yªu cÇu kh¸c tïy thuéc vµo c¸c tr­êng hîp sö dông. A. TÝnh to¸n c¬ cÊu: I. S¬ ®å ®éng. Theo trang 147 - quyÓn 1 ta cã: Tr¹ng th¸i: (d = 0) Tr¹ng th¸i (d = m + 1). 1/2 Ft®f 1/2 Ft®f Flxnc + Ft®cc + G® F®f 1/2 Ft®f 1/2 Ft®f Flxnc + G® Trong ®ã: d: khe hë kh«ng khÝ gi÷a th©n vµ phÇn øng. Ft®cc: lùc Ðp tiÕp ®iÓm chÝnh cuèi lß xo tiÕp ®iÓm chÝnh t¹o nªn. Flxnc: lùc Ðp cuèi cña lß xo nh¶. F®t: lùc hót ®iÖn tõ Flxn®: lùc Ðp ®Çu cña lß xo nh¶. Ft®f : lùc Ðp tiÕp ®iÓm phô th­êng më. Ft®f : lùc Ðp tiÕp ®iÓm phô th­êng ®ãng. II. TÝnh lß xo tiÕp ®iÓm chÝnh : Lß xo tiÕp ®iÓm chÝnh cã t¸c dông sinh ra lùc Ðp tiÕp ®iÓm khi ®ãng nh»m lµm gi¶m ®iÖn trë tiÕp xóc (Rtx) ®ång thêi kh¾c phôc sù hao mßn tiÕp ®iÓm. 1. Chän kiÓu vµ vËt liÖu lß xo : KiÓu lß xo phô thuéc vµo s¬ ®å ®éng vµ kÕt cÊu cña c«ng t¾c t¬ vµ phô thuéc vµo viÖc chän vËt liÖu lß xo. Dùa vµo c«ng dông cña khÝ cô ®iÖn ®Ó chän vËt liÖu lß xo cã øng xuÊt cho phÐp cao hay thÊp. §èi víi c«ng t¾c t¬ lµm viÖc víi tÇn sè ®ãng ng¾t lín cã tÝnh chèng ¨n mßn, tuæi thä cao. Theo b¶ng (4-1)- quyÓn 1 ta chän vËt liÖu lµ thÐp c¸c bon lß xo kiÓu xo¾n h×nh trôc chÞu nÐn. KÝ hiÖu I B cã c¸c th«ng sè kü thuËt sau: [dk] = 2650 (N/mm2) §é bÒn giíi h¹n khi kÐo. [d®h] = 800 (N/mm2) §é bÒn giíi h¹n ®µn håi. [du] = 930 (N/mm2) Giíi h¹n cho phÐp khi uèn. [dX] = 580 (N/mm2 ) Giíi h¹n cho phÐp khi xo¾n. E= 200 . 103 (N/mm2) Modul ®µn håi. G = 80 . 103 (N/mm2) M«®un tr­ît. r = (0,19 ¸ 0,22). 10-6 (Wm) §iÖn trë suÊt. 2. Lùc lß xo cña tiÕp ®iÓm chÝnh : Lùc Ðp tiÕp ®iÓm chÝnh cuèi: Ft®cc = Ft®q= 6 (N). Theo trang 154 - quyÓn 1 ta cã lùc Ðp tiÕp ®iÓm chÝnh ®Çu : Ft®c® = k. Ft®cc. Trong ®ã: k = (0,5 ¸ 0,7) chän k = 0,6. Nªn lùc Ðp tiÕp ®iÓm chÝnh ®Çu: Ft®c® = 0,6. Ft®cc = 0,6. 6 = 3,6 (N). Do cÊu t¹o cña hÖ thèng tiÕp ®iÓm lµ 1 pha cã 2 chç ng¾t cho nªn 1 lß xo theo cÊu t¹o chÞu lùc t­¬ng øng 2 tiÕp ®iÓm. VËy Ft®cc = Fmax = 2. 6 = 12 (N). Ft®c® = Fmin = 2. 3,6 = 7,2 (N). 3. TÝnh to¸n ®­êng kÝnh d©y quÊn lß xo : Theo c«ng thøc (19 - 6)- quyÓn 2. Trong ®ã: d: ®­êng kÝnh d©y dÉn lß xo (mm). [dx] = 580 (N/mm2) : giíi h¹n cho phÐp khi xo¾n. c = 10 : lµ chØ sè lß xo (nã ®Æc tr­ng cho ®é cong cña c¸c vïng lß xo). D: ®­êng kÝnh trung b×nh lß xo. k : hÖ sè xÐt ®Õn ®é cong cña d©y lß xo. Theo trang 134 - quyÓn 2 ta chän : c = 10 Þ k = 1,14. F = Ft®cc = 12 (N) : lùc Ðp tiÕp ®iÓm chÝnh cuèi. VËy ®­êng kÝnh d©y quÊn lß xo: Chän ®­êng kÝnh d©y quÊn lß xo d = 0,8 (mm). Nªn ®­êng kÝnh trung b×nh cña lß xo: D = c. d = 10 .0,8 = 8 (mm) L0 4. TÝnh sè vßng lß xo tiÕp ®iÓm chÝnh: Theo c«ng thøc (19-7)- quyÓn 2 ta cã sè vßng lß xo: Trong ®ã: DF = Fmax- Fmin = 12 - 7,2 = 4,8 (N). G = 8 . 103 (N/mm2): m«®un tr­ît. d = 0,8 (mm): ®­êng kÝnh d©y quÊn lß xo. f = l = 3 (mm): kho¶ng lón lß xo. Nªn sè vßng cña lß xo tiÕp ®iÓm chÝnh: chän W = 5 (vßng). Sè vßng toµn bé lß xo: W0 = W + 1 = 5 + 1 = 6 (vßng). +. ChuyÓn vÞ trÝ lín nhÊt cña lß xo khi ch­a chÞut ¶i tíi khi chÞu t¶i max. Theo c«ng thøc (19 - 3)- quyÓn 2: Trong ®ã: Fmax = 12 (N): lùc Ðp tiÕp ®iÓm chÝnh cuèi. G = 80. 103 (N/mm2): m«®un tr­ît. +. B­íc cña lß xo khi ch­a chÞu t¶i: Theo c«ng thøc (19 - 12 - quyÓn 2. 5. TÝnh chiÒu dµi tù do cña lß xo: Theo c«ng thøc (19 - 11) vµ (19 - 12)- quyÓn 2 ta cã: l0 = (W0 - 0,5) . d + W (t - d). l0 = (6 - 0,5). 0,8 + 5 (2,8-1) = 14,4 (mm). +. KiÓm nghiÖm l¹i lß xo víi ®é lón ®· chän. Trong ®ã: DF = Fmax- Fmin = 12- 7,2 = 4,8 (N). So s¸nh víi ®é lón ®· chän lµ phï hîp.VËy lß xo ®¶m b¶o ®é lón. +. KiÓm nghiÖm øng suÊt khi xo¾n : Theo c«ng thøc (4 - 28)- quyÓn 1. VËy øng suÊt khi xo¾n tÝnh to¸n dx < [dx] = 580 (N/mm2) nªn lß xo ®¶m b¶o ®é bÒn c¬. iii. TÝnh lß xo tiÕp ®iÓm phô: Ta chän vËt liÖu thÐp cacbon nh­ lß xo tiÕp ®iÓm chÝnh. C¸c th«ng sè kü thuËt nh­ ®· nªu ë phÇn trªn. 1. TÝnh to¸n lùc lß xo tiÕp ®iÓm phô: Lùc Ðp tiÕp ®iÓm phô cuèi: Ft®fc = Ft®f = 0,4 (N). Theo trang 154 - quyÓn 1 ta cã lùc Ðp tiÕp ®iÓm chÝnh ®Çu : Ft®f® = k. Ft®fc. Trong ®ã: k = (0,5 ¸ 0,7) chän k = 0,6. Nªn lùc Ðp tiÕp ®iÓm phô ®Çu: Ft®f® = 0,6. Ft®fc = 0,6. 0,4 = 0,24 (N). Do cÊu t¹o cña hÖ thèng tiÕp ®iÓm lµ 1 pha cã 2 chç ng¾t cho nªn 1 lß xo theo cÊu t¹o chÞu lùc t­¬ng øng 2 tiÕp ®iÓm. VËy Ft®fc = Fmax = 2. 0,4 = 0,8 (N). Ft®f® = Fmin = 2. 0,24 = 0,48 (N). 2. TÝnh to¸n ®­êng kÝnh d©y quÊn lß xo : Theo c«ng thøc (19 - 6)- quyÓn 2. Trong ®ã: d: ®­êng kÝnh d©y dÉn lß xo (mm). [dx] = 580 (N/mm2) : giíi h¹n cho phÐp khi xo¾n. c =12 : lµ chØ sè lß xo (nã ®Æc tr­ng cho ®é cong cña c¸c vïng lß xo). D: ®­êng kÝnh trung b×nh lß xo. k : hÖ sè xÐt ®Õn ®é cong cña d©y lß xo. Theo trang 134 - quyÓn 2 ta chän : c = 12 Þ k = 1,11. F = Ft®fc = 0,8 (N) : lùc Ðp tiÕp ®iÓm phô cuèi. VËy ®­êng kÝnh d©y quÊn lß xo: Chän ®­êng kÝnh d©y quÊn lß xo d = 0,22 (mm). Nªn ®­êng kÝnh trung b×nh cña lß xo: D = c. d = 12 .0,22 = 2,64 (mm) 3. TÝnh sè vßng lß xo tiÕp ®iÓm phô: Theo c«ng thøc (19-7)- quyÓn 2 ta cã sè vßng lß xo: Trong ®ã: DF = Fmax- Fmin = 0,8 -0,48 = 0,32 (N). G = 8 . 103 (N/mm2): m«®un tr­ît. d = 0,22 (mm): ®­êng kÝnh d©y quÊn lß xo. f = l = 3 (mm): kho¶ng lón lß xo. c = 12 Nªn sè vßng cña lß xo tiÕp ®iÓm phô: Chän W = 12 (vßng). Sè vßng toµn bé lß xo: W0 = W + 1 = 12 + 1 = 13 (vßng). +. ChuyÓn vÞ trÝ lín nhÊt cña lß xo khi ch­a chÞu t¶i tíi khi chÞu t¶i max: Theo c«ng thøc (19 - 3)/134- quyÓn 2: Trong ®ã: Fmax = 0,8 (N): lùc Ðp tiÕp ®iÓm phô cuèi. G = 80. 103 (N/mm2): m«®un tr­ît. +. B­íc cña lß xo khi ch­a chÞu t¶i: Theo c«ng thøc (19 - 12/ 136 - quyÓn 2. 4. TÝnh chiÒu dµi tù do cña lß xo: Theo c«ng thøc (19 - 11) vµ (19 - 12)- quyÓn 2 ta cã: l0 = (W0 - 0,5) . d + W (t - d). l0 = (13- 0,5). 0,22 + 12 (0,974- 0,22) = 11,8 (mm). +. KiÓm nghiÖm l¹i lß xo víi ®é lón ®· chän. Trong ®ã: DF = Fmax- Fmin = 0,8- 0,48 = 0,32 (N). So s¸nh víi ®é lón ®· chän f = 3 (mm) lµ phï hîp.VËy lß xo ®¶m b¶o ®é lón. KiÓm nghiÖm øng suÊt khi xo¾n : Theo c«ng thøc (4 - 28)- quyÓn 1ta cã øng suÊt khi xo¾n: VËy dx < [dx] = 580 (N/mm2) nªn lß xo ®¶m b¶o ®é bÒn c¬. iv. TÝnh lß xo nh¶: Ta chän vËt liÖu lµm lß xo nh¶ lµ thÐp c¸c bon, cã c¸c th«ng sè kü thuËt nh­ lß xo tiÕp ®iÓm chÝnh vµ lß xo tiÕp ®iÓm phô. 1. TÝnh lùc lß xo nh¶ ®Çu vµ nh¶ cuèi: · Lùc lß xo nh¶ ®Çu : Flxnh® = kdt (G® + FSt®fc + Fms). Trong ®ã: kdt = (1,1¸ 1,3) : hÖ sè dù tr÷. Chän k =1,2. G® = 6 (N) : träng l­îng phÇn ®éng. Fms = kms. G® = 0,15. 6 = 0,9 (N) kms = (0,15 ¸ 0,2) - hÖ sè ma s¸t. Chän kms = 0,15. FStdfc =2. Ft®fc = 2. 0,8 =1,6(N): tæng lùc lß xo tiÕp ®iÓm phô cuèi. VËy lùc lß xo nh¶ ®Çu: Flxnh® = 1,2 (6 + 1,6 + 0,9) = 10,2 (N). · TÝnh lùc lß xo nh¶ cuèi: Ta cã: Flxnhc = (1,5 ¸ 2). Flxnh® Chän Flxnhc = 1,6. Flxnh® = 1,6. 10,2 = 16,32 (N) Do thiÕt kÕ c«ng t¾c t¬ sö dông 2 lß xo nh¶. Nªn lùc t¸c dông lªn mét lß xo nh¶ lµ: 2. §­êng kÝnh d©y quÊn lß xo nh¶: Theo c«ng thøc (19 - 6)- quyÓn 2. Trong ®ã: Fmax = 8,16 (N): lùc lß xo nh¶ lín nhÊt. [dx] = 580 (N/mm2) : giíi h¹n cho phÐp khi xo¾n. c : chØ sè lß xo. k : hÖ sè xÐt ®Õn ®é cong cña lß xo. Theo trang 134- quyÓn 1 ta chän : c = 12 ; k = 1,11. VËy ®­êng kÝnh d©y quÊn cña lß xo : Chän d = 0,7 (mm). Víi d = 0,7 (mm) nªn ®­êng kÝnh trung b×nh cña lß xo D = 12.0,7 = 8,4 (mm). 3. TÝnh sè vßng lß xo nh¶: Theo c«ng thøc (19-7)- quyÓn 2 ta cã: Trong ®ã: DF = Fmax- Fmin = 8,16- 5,1 = 3,06 (N). G = 8 . 103 (N/mm2): m« ®un tr­ît. d = 0,7 (mm): ®­êng kÝnh d©y quÊn lß xo. f = 9 (mm): khe hë nam ch©m ®iÖn. c = 12 Nªn sè vßng cña lß xo nh¶: Chän W = 12 (vßng). Sè vßng toµn bé lß xo: W0 = W + 1 = 12 + 1 = 13 (vßng). +. ChuyÓn vÞ trÝ lín nhÊt cña lß xo khi ch­a chÞu t¶i tíi khi chÞu t¶i max: Theo c«ng thøc (19 - 3)- quyÓn 2: Trong ®ã: Fmax = 8,16 (N): lùc lß xo nh¶ lín nhÊt. G = 80. 103 (N/mm2): m« ®un tr­ît. +. B­íc cña lß xo khi ch­a chÞu t¶i: Theo c«ng thøc (19 – 12)- quyÓn 2. 4. TÝnh chiÒu dµi tù do cña lß xo: Theo c«ng thøc (19 - 11) vµ (19 - 12)- quyÓn 2 ta cã: l0 = (W0 - 0,5) . d + W (t - d). l0 = (13- 0,5). 0,7 + 12 (3,12- 0,7) = 37,79 (mm). +. KiÓm nghiÖm l¹i lß xo víi ®é lón ®· chän. Trong ®ã: DF = Fmax- Fmin = 8,16- 5,1 = 3,06 (N). So s¸nh víi ®é lón ®· chän [fchän] = 9 lµ phï hîp.VËy lß xo ®¶m b¶o ®é lón. +. KiÓm nghiÖm øng suÊt khi xo¾n : Theo c«ng thøc (4 - 28)/ 172 - quyÓn 1. VËy øng suÊt khi xo¾n tÝnh to¸n dx < [dx] = 580 (N/mm2) nªn lß xo ®¶m b¶o ®é bÒn c¬. b. Dùng ®­êng ®Æc tÝnh c¬: §Ó dùng ®­êng ®Æc tÝnh c¬ ta tæng hîp l¹i vµ x©y dùng ®­êng ®Æc tÝnh c¬ theo khe hë lµm viÖc cña nam ch©m ®iÖn d. Fph = F (d). Víi d: khe hë lµm viÖc cña nam ch©n ®iÖn. d = m + l = 6 + 3 = 9 (mm). Trong ®ã bao gåm: · Tæng lùc Ðp tiÕp ®iÓm chÝnh: v× theo thiÕt kÕ c«ng t¾c t¬ cã 3 tiÕp ®iÓm chÝnh th­êng më nªn ta cã: FSt®cc = 3. 12 = 36 (N). FSt®c® = 3. 7,2 = 21,6 (N). · Tæng lùc Ðp tiÕp ®iÓm phô th­êng më: theo thiÕt kÕ c«ng t¾c t¬ cã 2 hai tiÕp ®iÓm phô th­êng më nªn ta cã: FSt®fc = 2. 0,8 = 1,6 (N). FSt®f® = 2. 0,48 = 0,96 (N). · Tæng lùc Ðp tiÕp ®iÓm phô th­êng ®ãng: c«ng t¾c t¬ theo thiÕt kÕ cã 2 tiÕp ®iÓm phô th­êng ®ãng nªn ta cã: FSt®fc = 2. 0,8 = 1,6 (N). FSt®f® = 2. 0,48 = 0,96 (N) · Lùc lß xo nh¶: FS lxnhc = 16,32 (N). F Slxnh® = 10,2 (N). · Tæng l­îng phÇn ®éng: G® = 6 (N). VËy theo s¬ ®å ®éng ta vÏ ®­îc ®Æc tÝnh c¬ nh­ sau: d (mm) 0 1.6 0.96 3 6 0.96 1.6 59.92 42.84 36 21.6 18.24 14.6 10.2 16.32 6 l m l m Ft®fH Ft® G® Flxnh¶ F∑t®c Fc¬ PhÇn IV: TÝnh to¸n nam ch©m ®iÖn I. TÝnh to¸n s¬ bé nam ch©n ®iÖn: 1. Chän d¹ng kÕt cÊu. Nam ch©m ®iÖn lµ lo¹i c¬ cÊu ®iÖn tõ biÕn ®æi n¨ng l­îng tõ ®iÖn n¨ng thµnh c¬ n¨ng. Nam ch©m ®iÖn cã nhiÒu d¹ng kÕt cÊu kh¸c nhau vÒ m¹ch tõ vµ cuén d©y. Sù kh¸c nhau vÒ d¹ng kÕt cÊu dÉn ®Õn sù kh¸c nhau vÒ: ®Æc tÝnh chuyÓn ®éng trong kh«ng gian, ®Æc tÝnh lùc hót ®iÖn tõ vµ c«ng nghÖ chÕ t¹o. Theo kinh nghiÖm chÕ t¹o vµ qua tham kh¶o em chän kiÓu d¸ng kÕt cÊu cña nam ch©m ®iÖn lµ m¹ch tõ ch÷ Ш hót th¼ng. Cuén d©y ®­îc ®Æt ë cùc tõ gi÷a vµ vßng ng¾n m¹ch ®­îc ®Æt ë hai cùc tõ bªn. §Ó viÖc chän d¹ng kÕt cÊu cña nam ch©m ®iÖn ®· tèi hay ch­a ta cã c¸c b­íc kiÓm tra sau: XÐt trªn ®Æc tÝnh ph¶n lùc ta thÊy r»ng c«ng t¾c t¬ muèn lµm viÖc ®­îc th× khi hót lùc hót ®iÖn tõ ph¶i lín h¬n ®Æc tÝnh c¬ F®t > Fc¬ vµ khi nh¶ Ft®< Fc¬. Theo c«ng thøc (5-2)- quyÓn 1ta cã hÖ sè kÕt cÊu: kkc = (N0,5/ m). Trong ®ã: F®tth: lùc hót ®iÖn tõ t¹i ®iÓm tíi h¹n (N). dth : Khe hë tíi h¹n cña nam ch©m ®iÖn (mm),. dth = 3 (mm) = 3. 10-3 (m). XÐt lùc hót ®iÖn tõ t¹i ®iÓm tíi h¹n (42,84 ; 3): Ta cã: F®tth = kdt. Fc¬th. Chän kdt = 1,2: hÖ sè dù tr÷ vÒ lùc. Fc¬th = 42,84 (N) Þ F®tth = 1,2. 42,84 = 51,4 (N). Nªn ta cã hÖ sè kÕt cÊu: Theo b¶ng (5-2) - quyÓn 1 ta thÊy chän d¹ng kÕt cÊu nam ch©m ®iÖn tèi ­u lµ: [ kkc ] = 316¸2500 (N0,5/m). Nh­ vËy hÖ sè kÕt cÊu tÝnh to¸n kkc = 3380 (N0,5/m) < [ kkc ] lµ phï hîp. VËy ta chän kiÓu d¸ng kÕt cÊu nam ch©m ®iÖn d¹ng ch÷ Ш lµ hîp lý. 2. Chän vËt liÖu: M¹ch tõ cña nam ch©n ®iÖm xoay chiÒu m¹ch tõ ®­îc ghÐp b»ng c¸c l¸ thÐp kü thuËt ®iÖn. §Æc tÝnh c¬ b¶n cña vËt liÖu tõ lµ quan hÖ gi÷a tõ c¶m B vµ c­êng ®é tõ tr­êng H. §Æc tÝnh nµy ®­îc x¸c ®Þnh trong b¶ng c¸c ®­êng cong tõ hãa vµ ®Æc tÝnh quan träng kh¸c cña vËt liÖu tõ lµ quan hÖ gi÷a ®é tõ thÈm t­¬ng ®èi vµ ®é tõ c¶m B. Theo b¶ng (5-3) - quyÓn 1 ta chän vËt liÖu lµm m¹ch tõ cho nam ch©m ®iÖn lµ thÐp kü thuËt ®iÖn hîp kim cao. KÝ hiÖu $41. §é dµy mçi l¸: D = 0,5 (mm). Tõ c¶m cùc ®¹i tÇn sè f = 50 (Hz): Bmax = 1,2 (T). Khèi l­îng riªng: 7,55 (g/cm3). 3. Chän tõ c¶m, hÖ sè tõ rß, hÖ sè tõ t¶n t¹i d = dthd: Chän Tõ c¶m khe hë kh«ng khÝ tíi h¹n: Bdth = 0,5 (T). HÖ sè tõ t¶n st = 1,5 øng víi dth = 3 (mm). Theo trang 197- quyÓn 1ta cã st = (1¸1,8). HÖ sè tõ rß sr = 1,5 øng víi dth= 3 (mm). V× khe hë kh«ng khÝ dth = 3(mm) theo trang 202- quyÓn 1 sr = (1¸4). 4. X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè chñ yÕu vµ kÝch th­íc chñ yÕu nam ch©m ®iÖn: Theo d¹ng kÕt cÊu cña nam ch©m ®· chän ta cã: S1 + S3 = S2 vµ S1 = S3. Trong ®ã: S2: diÖn tÝch cùc tõ gi÷a. S1, S3: diÖn tÝch cùc tõ bªn. Nªn ta cã: F2= F1 + F3 = 2F1= 2F3. VËy lùc hót tÝnh to¸n toµn bé nam ch©m ®iÖn: F®ttt = F1 + F2 + F3 = 2F2. Mµ ta l¹i cã lùc hót ®iÖn tõ tÝnh to¸n: F®ttt = kdt. Fc¬th = 1,2. 42,84 = 51,4 (N). Nªn lùc hót ®iÖn tõ cña cùc gi÷a nam ch©m: Theo c«ng thøc (5-8) - quyÓn 1 ta cã tiÕt diÖn cùc tõ gi÷a: +. X¸c ®Þnh kÝch th­íc tiÕt diÖn lâi thÐp cùc tõ gi÷a: S2 = a. b Ta chän a = b. Trong ®ã: a: chiÒu réng tÝnh to¸n cña cùc tõ gi÷a. b: chiÒu dµy tÝnh to¸n cña cùc tõ gi÷a. VËy S2 = a2 Þ a = chän: a = b = 23 (mm). Sè l¸ thÐp cña m¹ch tõ nam ch©m ®iÖn: Theo c«ng thøc (5-12) - quyÓn 1 ta cã: kc = 0,94: hÖ sè Ðp chÆt. VËy kÝch th­íc cùc tõ gi÷a theo tÝnh to¸n lµ: a = 23 (mm). b = 24,5 (mm). Nªn ta cã diÖn tÝch cùc tõ gi÷a: S2 = 23. 24,5 = 563,5 (mm2). +. X¸c ®Þnh kÝch th­íc cùc tõ bªn: V× cùc tõ bªn cã vßng ng¾n m¹ch nªn chiÒu réng cña cùc tõ bªn lµ: a' = vßng.ng.m Trong ®ã: a' : kÝch th­íc cùc tõ bªn. Dvßng.ng.m : chiÒu dµy vßng ng¾n m¹ch, chän D = 2 (mm). Þ BÒ dµy cùc tõ bªn: VËy kÝch th­íc cùc tõ bªn lµ: a¢ = 15,5 (mm). b¢ = 24,5 (mm). TiÕt diÖn cùc tõ bªn: S1 = S3 = a¢. b¢ = 15,5. 24,5 = 379,75 (mm2). D 5. X¸c ®Þnh kÝch th­íc cuén d©y : a. Søc tõ ®éng cña cuén d©y nam ch©m ®iÖn: Theo c«ng thøc (5 - 18)- quyÓn 1: (IW)t® = (IW)h + (IW)nh. Trong ®ã: +.(IW)h: Søc tõ ®éng cuén d©y khi phÇn øng hót. Theo c«ng thøc (5 - 20) - quyÓn 1: (IW)h = Víi: m0 = 1,256. 10-6 (H/m): hÖ sè tõ thÈm qua khe hë kh«ng khÝ. Bdth = 0,5 (T): tõ c¶m khe hë kh«ng khÝ tíi h¹n. sr = 1,5: hÖ sè tõ rß. Sdh = 2.Sdcn: khe hë t­¬ng ®­¬ng khi phÇn øng hót. Theo trang 208- quyÓn 1 Sdh = (0,2 ¸ 0,7) (mm) chän Sdh = 0,4 (mm). VËy sùc tõ ®éng khi phÇn øng hót: +.(IW)nh: søc tõ ®éng cuén d©y khi phÇn øng nh¶: Theo c«ng thøc (5 - 19)- quyÓn 1 ta cã: (IW)nh = Víi: Sdnh = 2. dth = 2. 3 = 6 (mm). VËy søc tõ ®éng cña cuén d©y khi phÇn øng nh¶: VËy søc tõ ®éng t¸c ®éng cña cuén d©y nam ch©m ®iÖn : (IW)t® = 239 + 2388 = 2627 (A.vßng). TÝnh hÖ sè béi sè cña dßng ®iÖn: So s¸nh [ki]=4,5¸15 ta thÊy ki =11 lµ phï hîp b. X¸c ®Þnh kÝch th­íc cuén d©y: Theo c«ng thøc (5 - 24)- quyÓn 1 ta cã tÊt cña cuén d©y: Trong ®ã: kUmax = 1,1 : hÖ sè t¨ng ¸p. kUmin = 0,85 : hÖ sè sôt ¸p. kqt = 1: hÖ sè qu¸ t¶i dßng ë chÕ ®é dµi h¹n. J = 2 ¸ 4 (A/mm2): mËt ®é dßng ®iÖn. Chän j = 2,5 (A/mm2). kl® = 0,3 ¸ 0,6: hÖ sè lÊp ®Çy cuén d©y. Chän kl® = 0,5. ki = 11: hÖ sè béi sè dßng ®iÖn. VËy tiÕt diÖn cuén d©y: +. X¸c ®Þnh chiÒu cao vµ bÒ dµy cña cuén d©y : Theo b¶ng 212- quyÓn 1 ta cã: (2¸4) Chän = 3 Þ hcd = 3 . lcd. Nªn bÒ dµy cuén d©y : Þ ChiÒu cao cuén d©y : hcd = 3. lcd = 3. 9 = 27 (mm). c. X¸c ®Þnh kÝch th­íc nam ch©m ®iÖn: D3 D2 l f h cd h cs C D 4 D5 D 2 S d/b' S n/b' l cd +. BÒ réng cöa sæ m¹ch tõ: C = lcd + D1 + D2 + D3 + D4 + D5 Trong ®ã: D1 = (1¸2) mm: bÒ dµy tÊm c¸ch ®iÖn khung d©y quÊn Chän D1=1,5mm. D2 = (0,5¸1) mm : líp c¸ch ®iÖn phÝa trong cuén d©y Chän D2 = 0,5 mm D3 = (0,5¸1) mm :líp c¸ch ®iÖn phÝa ngoµi cuén d©y Chän D3= 0,5 mm. D4 = (5¸10) mm: kho¶ng c¸ch tõ c¸ch ®iÖn m¹ch ngoµi ®Õn cùc tõ bªn. Chän D4 = 6 mm. D5 = 0,5 (mm): khe hë l¾p r¸p. VËy bÒ réng cöa sæ: C = 9 +1,5 + 0,5 + 0,5 + 6 + 0,5 = 18 (mm). +. ChiÒu cao cöa sæ m¹ch tõ: hcs = hcd + 2 . D1 + lf Trong ®ã: lf = (5 ¸ 10 ) mm: kho¶ng c¸ch ®Çu phÇn øng tíi c¸ch ®iÖn ®Çu trªn cuén d©y. Chän lf = 7 (mm). hcd = 27 (mm): chiÒu cao cöa sæ cuén d©y. VËy chiÒu cao cöa sæ: hcs = 27 + 2 . 1,5 + 7 = 37 (mm). +. ChiÒu cao nam ch©m ®iÖn: Trong ®ã: b = 24,5 (mm): bÒ dµy cùc tõ. S® : tiÕt diÖn ®¸y nam ch©m. Theo trang 216- quyÓn 1 ta cã: S® = 0,6. S2 = 0,6. 563,5 = 338,1 (mm2). Þ ChiÒu cao ®¸y cña nam ch©m: Sn: tiÕt diÖn n¾p nam ch©m: Chän: Sn = 0,7. S2 = 0,7. 563,5 = 394,45 (mm2). Þ ChiÒu cao n¾p cña nam ch©m: VËy chiÒu cao nam ch©m ®iÖn: H = 13,8 + 37 + 16,2 = 67 (mm). +. ChiÒu dµi nam ch©m ®iÖn: B = a + 2. a' + 2. C = 24,5 + 2. 15,5 + 2. 18 = 89 (mm). Nh­ vËy ta chän s¬ bé kÝch th­íc cña nam ch©m ®iÖn: a = 23 (mm): chiÒu réng cùc tõ gi÷a. a¢= 15,5 (mm): chiÒu réng cùc tõ bªn. b = 24,5 (mm): bÒ dµy m¹ch tõ. C = 18 (mm): chiÒu réng cöa sæ m¹ch tõ. h = 37 (mm): chiÒu cao cöa sæ m¹ch tõ. H = 67 (mm): chiÒu cao nam ch©m ®iÖn. B = 89 (mm): chiÒu dµi nam ch©m ®iÖn. II. TÝnh to¸n kiÓm nghiÖm nam ch©m. Gd1 Gt1 Gd2 Gt2 Gd3 Gt3 Gr2 Gr1 IW 1. S¬ ®å thay thÕ. Do chän Bth= 0,5 (T) nªn m¹ch tõ kh«ng b·o hoµ ta bá qua tõ trë s¾t tõ. Nªn ta cã s¬ ®å ®¼ng trÞ m¹ch nh­ sau (h×nh 1): Gd1, Gd2, Gd3 : tõ dÉn chÝnh c¸c khe hë kh«ng khÝ. Gt1, Gt 2, Gt3: tõ dÉn t¶n ®Æc tr­ng cho tõ th«ng t¶n ë c¸c khe hë kh«ng khÝ. (2) G1 G2 Gr2 Gr1 IW Gr1, Gr2: tõ dÉn ®Æc tr­ng cho tõ th«ng rß cña cùc tõ gi÷a 2 cùc tõ bªn. G3 Ta cã s¬ ®å t­¬ng ®­¬ng (h×nh 2) : §Ó cã s¬ ®å t­¬ng ®­¬ng: G13 G2 Gr (3) IW Ta cã s¬ ®å t­¬ng ®­¬ng (h×nh 3): Do kÕt cÊu cña NC§ ta cã G1 = G3 lµ tõ dÉn cña khe hë ë 2 cùc tõ bªn. Gd Nªn ta cã s¬ ®å t­¬ng ®­¬ng: Gr (4) IW Gd = VËy ta cã s¬ ®å thay thÕ t­¬ng ®­¬ng (h×nh 5) : IW GS (5) GS = Gd + Gr 2. TÝnh tõ dÉn khe hë kh«ng khÝ : a. TÝnh tõ dÉn khe hë kh«ng khÝ cùc tõ bªn : §Ó cã kÕt qu¶ chÝnh x¸c h¬n ta chän ph­¬ng ph¸p ph©n chia tõ tr­êng. Theo ph­¬ng ph¸p nµy tõ tr­êng ë khe hë kh«ng khÝ ®­îc chia thµnh c¸c tr­êng thµnh phÇn cã d¹ng h×nh häc ®¬n gi¶n. +. TÝnh cho mét cùc tõ bªn: d Z G d0 G d1 G d2 Gd4 Gd3 Theo h×nh vÏ ta cã tæng tõ dÉn khe hë kh«ng khÝ: Gd = Gd0 + Gd1 + Gd2 + Gd3 +Gd4 Theo b¶ng (5-4)- quyÓn 1: +.Theo môc 1 ta cã tõ dÉn trô h×nh ch÷ nhËt:  : tõ dÉn h×nh trô ch÷ nhËt. +. Theo môc 7 ta cã tõ 4 h×nh nöa trô ®Æc, trong ®ã cã 2 h×nh cã chiÒu dµi a, 2 h×nh cã chiÒu dµi b : Gd1 = 2. m0. 0,26 (a + b) = 0,52 m0= (a + b). +. Theo môc 9 ta cã tõ dÉn cña 4 h×nh nöa trô rçng víi ®­êng kÝnh trong d, ®­êng kÝnh ngoµi (d + m); 2 h×nh cã chiÒu dµi a, 2 h×nh cã chiÒu dµi b: Víi Z = (0,1 ¸ 0,2). d chän Z = 0,2.d. Þ Tõ dÉn 4 h×nh nöa trô rçng: +. Theo môc 11 ta cã tõ dÉn 4 nöa trô cÇu ®Æc víi ®­êng kÝnh d: Gd3 = 4. 0,077 . m0. d = 0,308. m0. d +. Theo môc 13 ta cã tõ dÉn 4 h×nh nöa cÇu rçng víi ®­êng kÝnh trong d, ®­êng kÝnh ngoµi (d + 2.Z): chän Z = 0,2.d VËy tõ dÉn khe hë kh«ng khÝ cùc tõ bªn: Gd = Gd0 + Gd1 + Gd2 + Gd3 + Gd4 = + 0,52. m0.(a+b) + 0,2. (a+b) + 0,2. m0. d + 0,308. m0. d = . [a . b + 0,72. d. (a+b) + 0,508. d2] Theo kÕt cÊu thiÕt kÕ cña nam ch©m th× tõ dÉn cña khe hë kh«ng khÝ 2 cùc tõ bªn: G1 = G3 = Gd = . [0,508. d2 + 28,8. 10-3 .d + 379, 75. 10-6 ] (H). Trong ®ã: a = 15,5 (mm). b = 24,5 (mm). b. TÝnh tõ dÉn khe hë kh«ng khÝ cùc tõ gi÷a: Khi tÝnh tõ dÉn khe hë kh«ng khÝ cùc tõ gi÷a ta còng dïng ph­¬ng ph¸p ph©n chia tõ tr­êng. VËy ta cã tõ dÉn cùc cña cùc tõ gi÷a cña nam ch©m ®iÖn: G2 = [0,508. d2 + 0,72. d. (a+b) + a.b] (H). G2 = [0,508. d2 + 34,2. 10-3. d + 563,5. 10-6] (H). Víi kÝch th­íc cña cùc tõ gi÷a: a = 23 (mm). b = 24,5 (mm). c. TÝnh tõ dÉn rß: Theo b¶ng (5 - 6)- quyÓn 1 v× ta chän nam ch©m ®iÖn cã d¹ng ch÷ Ш tõ dÉn rß cã thÓ biÓu diÔn nh­ sau: Grc b Gra a a 2 Grb Ta cã tõ dÉn rß: Gr1= Gr2= Gra + 2. Grb+ 2. Grc. Trong ®ã: +. Theo b¶ng (5-6)- quyÓn 1: theo môc 5 ta cã: Gra : tõ dÉn rß chÝnh gi÷a 2 cùc. Gra = m0. (H). Víi: hcs = 37 (mm): chiÒu cao cöa sæ m¹ch tõ. c = 18 (mm): chiÒu réng cöa sæ m¹ch tõ. b = 24,5 (mm): bÒ dµy cùc tõ. Nªn ta cã: +. Grb: tõ dÉn rß 1 nöa trô ®Æc. Theo b¶ng (5 -4)- quyÓn 1: theo môc 7 ta cã: Grb = 0,26. m0.lr Víi lr = hcs = 37. 10-3 (m). VËy tõ dÉn rß 1 nöa trô ®Æc: Grb = 0,26. 1,25. 10-6. 37. 10-3 = 12. 10-9 (H). +. Grc: tõ dÉn 1 nöa trô rçng. Víi: a = 23. 10-3 (m): chiÒu réng cùc tõ gi÷a. lr = hcs = 37. 10-3 (m): chiÒu dµi tõ rß. m0 = 1,25 . 10-6 (H/m): hÖ sè tõ thÈm qua khe hë kh«ng khÝ. C = 18. 10-3 (m): chiÒu réng cöa sæ m¹ch tõ. Þ VËy ta cã tõ dÉn rß: Gr1 = Gr2 = Gra + 2Grb + 2Grc. = 63,2. 10-9 + 2. 12. 10-9+ 2. 11,6. 10-9= 110,4.10-9(H). d. TÝnh tõ dÉn tæng khe hë kh«ng khÝ: §Ó tÝnh tõ dÉn tæng khe hë kh«ng khÝ ta tÝnh ®¹o hµm cña Gd. V× vËy ta cã: Nªn ®¹o hµm : Trong ®ã: G'1 = m0. ( 0,508 – 379.75.10-6/ d2). G'2 = m0. ( 0,508 – 563,5. 10-6/ d2). e. TÝnh xuÊt tõ rß (g) : Theo môc 6 - b¶ng (5-6)- quyÓn 1 ta cã suÊt tõ rß : Trong ®ã: Gr1 = 110,4. 10-9 (H). lr = hcs = 37. 10-3 (m). +. TÝnh tõ dÉn rß toµn m¹ch. Gr = Gr1 + Gr2 = 2Gr1 = 2. 110,4. 10-9 = 220,8. 10-9 (H). + TÝnh tõ dÉn rß qui ®æi: Theo trang 242 - quyÓn 1 ta cã: Grq® =. g. lr Trong ®ã: g = 5,9.10-6 (H/m): suÊt tõ rß. lr = hcs = 37.10-3 (m). VËy tõ dÉn rß qui ®æi: Grq® = . 5,9. 10-6. 37. 10-3 = 72.7. 10-9 (H). +. TÝnh tõ dÉn tæng: GS = Gd + Grq®. §¹o hµm 2 vÕ ta cã : V× tõ dÉn rß qui ®æi kh«ng phô thuéc vµo d nªn : Þ 3. X¸c ®Þnh tõ th«ng vµ tõ c¶m t¹i d = dth: Theo c«ng thøc (4-50)- quyÓn 1: Trong ®ã: fdth: tõ th«ng khe hë kh«ng khÝ t¹i ®iÓm tíi h¹n dth= 3 (mm). k = 0,25: HÖ sè xÐt ®Õn thø nguyªn lùc F. Fhth = 25,7 (N). V× tõ dÉn rß qui ®æi kh«ng phô thuéc vµo d nªn : . Nªn tõ th«ng khe hë kh«ng khÝ t¹i ®iÓm tíi h¹n : +. X¸c ®Þnh t¹i ®iÓm tíi h¹n: dth = 3 (mm) ta cã: G1 = G3 = . [ 0,508. d2 + 28,8. 10-3 .d + 379,75. 10-6 ] (H). = .[0,508. 32.10-6+ 28,8.3. 10-6+379,75. 10-6] = 0,2.10-6 (H). G2 = [0,508. d2 + 34,2. 10-3. d + 563,5. 10-6] (H). =.[ 0,508. 32. 10-6 +34,2. 3. 10-6+563,5.10-6] = 0,28.10-6(H). Nªn ta cã : Mµ ta l¹i cã: Þ VËy tõ th«ng ë khe hë lµm viÖc tíi h¹n: Ta cã tõ c¶m tíi h¹n: So s¸nh víi viÖc chän Bdth = 0,5 (T) lµ thÝch hîp. · X¸c ®Þnh hÖ sè tõ rß sr víi c¸c d kh¸c nhau: f0: tõ th«ng chÝnh trong m¹ch tõ. fd: tõ th«ng khe hë kh«ng khÝ. sr: hÖ sè tõ rß. Víi c¸c gi¸ trÞ khe hë kh«ng khÝ d ta x©y dùng ®­îc b¶ng sau: d(mm) 0,2 1 3 7 9 G1 2,42 0,51 0,2 0,11 0,09 G2 3,58 0,75 0,28 0,15 0,12 GS 0,9546 0,263 0,2236 0,1966 0,1536 G'1 10923 476,3 52,3 9,09 5,25 G'2 16693 707 78 13,8 8,1 9010 405,8 45,8 7,87 4,59 sr 1,04 1,19 1,43 1,81 2,0 4. X¸c ®Þnh th«ng sè cuén d©y: theo trang 284 quyÓn 1. Sè vßng d©y nam ch©m ®iÖn tÝnh theo c«ng thøc trang 284- quyÓn 1: Trong ®ã: knmin = 0,85: hÖ sè sôt ¸p. kir = (0,6¸0,9): hÖ sè tÝnh tíi sù tæn thÊt ®iÖn ¸p ®­êng d©y. Chän kir = 0,75. f = 50 (Hz) tÇn sè. U®m = 380 (V): ®iÖn ¸p ®iÒu khiÓn. ftb = f®th. sr = 3,06. 10-4. 1,5 = 4,59. 10-4 (Wb). VËy sè vßng cuén d©y nam ch©m: +. TiÕt diÖn d©y quÊn: Trong ®ã: W = 2377 (vßng): sè vßng cuén d©y. lcd = 9 (mm): bÒ dÇy cuén d©y. kld = 0,5: hÖ sè lÊp ®Çy. Víi kl® = (0,3¸0,6). hcd = 27 (mm): chiÒu cao cuén d©y. VËy tiÕt diÖn d©y quÊn nam ch©m: +. §­êng kÝnh d©y quÊn cña cuén d©y : §­êng kÝnh d©y quÊn kh«ng cã c¸ch ®iÖn. Theo b¶ng (5-8)- quyÓn 1 ta chän vËt liÖu d©y quÊn lµ ®iÖn d©y quÊn lµ ®ång ký hiÖu p$B-1. Tra b¶ng víi ®­êng kÝnh d = 0,25 (mm) : kh«ng cã c¸ch ®iÖn. Nªn ta cã ®­êng kÝnh d©y quÊn kÓ c¶ c¸ch ®iÖn : d¢ = 0,27 (mm). Nªn tiÕt diÖn d©y quÊn kÓ c¶ c¸ch ®iÖn : Nªn ta cã hÖ sè lÊp ®Çy cuén d©y : So s¸nh víi kl® = (0,3¸0,6) ta thÊy kl® = 0,55 lµ hîp lý. 5. TÝnh to¸n vßng ng¾n m¹ch chèng rung: +. X¸c ®Þnh trÞ sè trung b×nh cña lùc ®iÖn tõ ë khe hë lµm viÖc khi kh«ng cã vßng ng¾n m¹ch ë tr¹ng th¸i hót cña phÇn øng. Theo c«ng thøc (5 - 52)- quyÓn 1 ta cã lùc hót trung b×nh khi hót. Trong ®ã: Stn : tæng diÖn tÝch trong vµ ngoµi vßng ng¾n m¹ch Stn = S1 – 2.b.Dn.m. Víi Dn.m = 2 (mm): bÒ réng vßng ng¾n m¹ch. S1 = 379,75 (mm2): tiÕt diÖn cùc tõ bªn. b= 24,5 (mm): bÒ réng cùc tõ. Nªn: Stn = 379,75 - 2. 24,5. 2 = 281,75 (mm2). fdtb: tõ th«ng trung b×nh qua khe hë kh«ng khÝ khi phÇn øng hót. VËy lùc hót trung b×nh khi hót: +. Tû sè gi÷a lùc ®iÖn tõ nhá nhÊt vµ gi¸ trÞ trung b×nh cña lùc ®iÖn tõ khi kh«ng cã vßng ng¾n m¹ch: Theo c«ng thøc (5 - 53)- quyÓn 1 ta cã: Trong ®ã: kdt = 1: hÖ sè dù tr÷ cña thµnh phÇn lùc ®Ëp m¹ch. T¹i d= 3 (mm). VËy : Tû sè gi÷a ®iÖn tÝch cùc tõ ngoµi vµ diÖn tÝch cùc tõ trong vßng ng¾n m¹ch theo 276 - quyÓn - 1 Mµ ta cã: St + Sn = 281,75 (mm2). VËy ta cã : St = 196 (mm2). Sn = 85,75 (mm2). +. §iÖn trë vßng ng¾n m¹ch: Theo c«ng thøc (5 - 54)- quyÓn 1 ta cã ®iÖn trë vßng ng¾n m¹ch Trong ®ã: w = 2. p. f = 314 (rad/s). Sh = 0,2. 10-3 (m): khe hë khi n¾p hót. m0 = 1,256 . 10-6 (H/m) Stn = 281,75 . 10-6 (m2). f = 0,73. VËy ®iÖn trë vßng ng¾n m¹ch: +. Gãc lÖch pha gi÷a tõ th«ng trong jt vµ jn khi sè vßng ng¾n m¹ch Wnm=1. Theo c«ng thøc (5 - 55)- quyÓn 1 ta cã: Mµ ta cã: Nªn gãc lÖch pha: Trong ®ã: w = 314 (rad/s) m0 = 1,256. 10-6 (H/m) St = 196 (mm2) rnm = 1,72 . 10-4 (W) dh = 0,2 . 10-3 (m) Þ j = 660 Þ cosj = 0,4. VËy ta thÊy j = 660 lµ phï hîp víi j =( 500¸800 ). +. X¸c ®Þnh tõ th«ng trong vµ ngoµi vßng ng¾n m¹ch: Theo c«ng thøc ( 5- 56 )- quyÓn 1 ta cã tõ th«ng trong vßng ng¾n m¹ch: Trong ®ã: fdh = 2,04. 10-4 (Wb). Þ nªn ta cã tõ th«ng ngoµi vßng ng¾n m¹ch: fn = c.ft = 1,1.1,16.10-4= 1,276.10-4 +. Tõ c¶m khe hë vïng ngoµi vßng ng¾n m¹ch. So s¸nh Bn = 1,49 (T) < [Bn]= 1,6 (T) lµ thÝch hîp. + X¸c ®Þnh c¸c lùc ®iÖn tõ. Theo c«ng thøc trang 268- quyÓn 1 ta cã gi¸ trÞ lín nhÊt cña lùc ®iÖn tõ lµ: Trong ®ã: Cos2j = cos (2. 66) = - 0,67. VËy: Þ Gi¸ trÞ trung b×nh cña lùc ®iÖn tõ: Frb = Ftbt + Ftbn = 13,6 + 37,8 = 51,4 (N). VËy gi¸ trÞ nhá nhÊt cña lùc ®iÖn tõ: Fmin = Ftb - Fmax = 51,4 - 30,4 = 21 (N). NhËn xÐt: Ta cã tõ th«ng d¹ng qua hai cùc tõ trªn còng ®øng lß tõ th«ng ch¹y qua cùc tõ gi÷a. NÕu tõ th«ng ch¹y qua 2 cùc tõ bªn bÞ lÖch pha 1 gãc lµ j th× tõ th«ng ch¹y qua cùc tõ gi÷a sÏ bÞ lÖch pha nhau 1 gãc j. Do vËy ta cã lùc ®iÖn tõ nhá nhÊt lµ do nam ch©n ®iÖn sinh ra. F®tmin = 4. Fmin = 4. 21 = 84 (N). Ta thÊy F®tmin > Fc¬ h = 59,9(N) do ®ã n¾p kh«ng bÞ rung. +. Tæn hao n¨ng l­îng trong vßng ng¾n m¹ch: Theo c«ng thøc (5 - 57)- quyÓn 1 ta cã: Trong ®ã: kUmax = 1,1: hÖ sè t¨ng ¸p. kUmin = 0,85: hÖ sè sôt ¸p. w = 314 (rad/s) ft = 1,16. 10-4 (Wb). rnm = 1,72. 10-4 (W). Þ +. X¸c ®Þnh kÝch th­íc cña vßng ng¾n m¹ch: Chu vi vßng ng¾n m¹ch: P = 2 ( b + D + ) = 2. ( 24,5 + 2 + ) = 69 (mm). Chän vËt liÖu lµm vßng ng¾n m¹ch lµ ®ång cøng tinh khiÕt r20 = 0,01681. 10-3 (Wmm): ®iÖn trë suÊt ë 200C. a = 0,0043 (1/0C): hÖ sè nhiÖt ®iÖn trë. NhiÖt ®é ph¸t nãng cña vßng ng¾n m¹ch lµ 2000C. Nªn ta cã ®iÖn trë suÊt cña vËt dÉn ë nhiÖt ®é ph¸t nãng: r200 = r20. [1 + a (q - 20)] = 0,01681. 10-3 [1 + 0,0043. (200 -20)] = 0,03 . 103 (Wmm). TiÕt diÖn vßng ng¾n m¹ch. Nh­ vËy chiÒu cao cña vßng ng¾n m¹ch: ¯ D ­ ¯ hnm ­ 6. HÖ sè to¶ nhiÖt vßng ng¾n m¹ch. +To¶ nhiÖt trong kh«ng khÝ: Theo c«ng thøc (5-13)- quyÓn 1 ktkk= 3. 10-3 .(1 + 0,0017 . q) = 3. 10-3 .(1 + 0,0017. 200 ) = 4,02. 10-3 (W/cm2 0C). Víi q = 2000C. nhiÖt ®é ph¸t nãng cña vßng ng¾n m¹ch. + To¶ nhiÖt trong lâi thÐp. ktkk= 2,9. 10-3. (1 + 0,0068. q) = 2,9. 10-3. (1 + 0,0068. 200 ) = 6,84. 10-3 (W/cm2 0C). DiÖn tÝch to¶ nhiÖt trong vßng ng¾n m¹ch: - Trong kh«ng khÝ: S1 = 2. Pnm. D + 2. . hnm = 2. 69. 2 + 2. = 372 (mm2). - Trong lâi thÐp: S2 = 2b. hnm + 2b.D + P.hnm = 2. 24,5. 6 + 2. 2. 24,5 + 69. 6= 806 (mm2). +.Dßng ®iÖn ®Æc tr­ng cho tæn hao n¨ng l­îng trong ng¾n m¹ch: Þ dßng ®iÖn trong cuén d©y ta qui ®æi: 7. Tæn hao trong lâi thÐp: +. X¸c ®Þnh träng l­îng lâi thÐp M. M = V. g . kc. Trong ®ã: kc = 0,94: hÖ sè Ðp chÆt. g = 7,55 (g/cm3): träng l­îng riªng cña thÐp. V = H. B. b - 2hcs. c. b : thÓ tÝch lâi. Víi: H = 67 (mm): chiÒu cao nam ch©m ®iÖn B = 89 (mm): chiÒu dµi nam ch©m ®iÖn. hcs = 37 (mm): chiÒu cao cöa sæ. b = 24,5 (mm): kÝch th­íc lâi c = 18 (mm) chiÒu réng cöa sæ. Nªn ta cã: V = 67.89. 24,5 - 2. 37 .18. 24,5 = 113,5 (cm3). VËy träng l­îng lâi thÐp: M = 113,5. 7,55 . 0,94 = 0,8 ( kg). +. SuÊt tæn hao lâi thÐp øng víi tõ c¶m cùc ®¹i: Trong ®ã: kir = 0,8 Ku = 1,1: hÖ sè t¨ng ¸p. U®k = 380 (V): ®iÖn ¸p ®iÒu khiÓn. W = 2377 (vßng): sè vßng cuén d©y. VËy tõ c¶m cùc ®¹i cña lâi thÐp: So s¸nh víi viÖc chän Bmax = 1,2 (T). +. C«ng suÊt tæn hao trong lâi: PFe = kd. Pmax. M Trong ®ã: kd = (2¸3): hÖ sè xÐt ®Õn sù t¨ng tæn hao m¹ch tõ. Chän kd = 2 Pmax =P10. = 1,55. (1,13)2 =1,98 (W/kg) Víi P10 = 1,55 (W/kg): suÊt tæn hao riªng lâi thÐp ( theo b¶ng 5-4). M = 0,8 (kg): khèi l­îng m¹ch tõ. VËy c«ng suÊt tæn hao trong lâi thÐp: PFe = 2. 1,98. 0,8 = 3,168 (W). 8. TÝnh dßng ®iÖn trong cuén d©y: a. Dßng ®iÖn trong cuén d©y khi hót: Khi n¾p ®ãng d rÊt nhá (d = 0,2 mm), dßng ®iÖn trong cuén d©y gåm: dßng ®iÖn trong cuén d©y, dßng ®iÖn tõ ho¸ khe hë, dßng ®iÖn kh¾c phôc tæn hao trong lâi thÐp vµ dßng ng¾n m¹ch. Trong ®ã: +.: dßng ®iÖn tõ ho¸ khe hë kh«ng khÝ. V× R<< X nªn coi R» 0. Víi GS = Gd + Grq® = 2,05. 10-6 + 72,7. 10-9 = 2,13. 10-6 (H). w = 314 (rad/s). W = 2377 (Vßng): sè vßng cuén d©y. U®k = 380 (V). VËy ta cã: +. Ith: dßng ®iÖn tõ ho¸ trong lâi thÐp. Theo ph­¬ng tr×nh tõ ho¸ lâi thÐp ta cã: Ith. W = SHi . li Trong ®ã: SHi . li = SHtb . ltb: tæng tõ ¸p trªn c¸c phan ®o¹n m¹ch tõ. Htb: gi¸ trÞ trung b×nh cña c­êng ®é tõ tr­êng trong lâi thÐp tÝnh theo gi¸ trÞ hiÖu dông cña Bmax. C¨n cø vµo ®­êng cong tõ ho¸ cña thÐp 41 h×nh ( 5-6 ) quyÓn 1: Hm = 1,8 (A/cm). Mµ: Htb = = 1,27 (A/cm). Ta cã: Ltb = 2. B + 3. C = 2. 8,9 + 3. 1,8= 23,2 (cm). VËy ta cã dßng ®iÖn tõ hãa trong lâi thÐp: +. : dßng ®iÖn ®Æc tr­ng cho tæn hao n¨ng l­îng trong lâi thÐp. Trong ®ã: PFe = 3,168 (W): c«ng suÊt tæn hao trong lâi thÐp. U®k = 380 (V): ®iÖn ¸p ®Þnh møc cña cuén d©y. kumax = 1,1: hÖ sè t¨ng ¸p. VËy dßng ®iÖn ®Æc tr­ng cho tæn hao trong lâi: +. Ivq® = 0,16 (A): dßng ®iÖn qui ®æi cña cuén d©y. VËy gi¸ trÞ biªn ®é cña dßng ®iÖn khi hót: Nªn ta cã mËt ®é dßng khi hót: Nh­ vËy: Jh = 3,33 (A/mm2) < [Jcp] = 4 (A/mm2) lµ phï hîp. b. Dßng ®iÖn cuén d©y khi nh¶ d = 9 (mm): Khi nh¶ dßng ®iÖn trong cuén d©y chñ yÕu lµ dßng ®iÖn tõ ho¸ khe hë kh«ng khÝ, dßng ®iÖn tõ hãa lâi thÐp vµ tæn hao rÊt lín. Do vËy dßng ®iÖn trong cuén d©y ®­îc tÝnh gÇn ®óng theo c«ng thøc: Trong ®ã: GS = Gd + Grq® = 76,2. 10-9+72,2. 10-9 = 148. 10-9 (H). kumax = 1,1: hÖ sè t¨ng ¸p. W= 2377 (vßng). U®m = 380 (V). Dßng ®iÖn khi nh¶: HÖ sè tÇng dßng ®iÖn: VËy kI = 8,3 n»m trong giíi h¹n cho phÐp [kI] = ( 4¸15 ). 9. TÝnh to¸n nhiÖt d©y quÊn nam ch©m ®iÖn: +. TÝnh ®iÖn trë d©y quÊn : Theo c«ng thøc: Trong ®ã: ltb: ®é dµi trung b×nh cña mét vßng d©y. ltb = 4. ( a + lcd + 2D) Víi: lcd = 9 (mm): bÒ dµy cuén d©y. a = 23 (mm): bÒ réng cùc tõ gi÷a. D = D1 + D2 + D5 = 1,5 + 0,5 + 0,5 = 2,5 (mm). Þ ltb = 4 (23 + 9 + 2. 2,5) = 148 (mm) W = 2377 (vßng): sè vßng cuén d©y. q = 0,057 (mm2): tiÕt diÖn d©y quÊn. rq: ®iÖn trë suÊt cña d©y quÊn ë nhiÖt ®é cho phÐp cña cÊp c¸ch ®iÖn. rq = r20. [ 1+ a. ( 105- 20 )] = 0,01681. 10-3.[ 1+0,0043.(105-20)] = 0,023.10-3 (W.mm). Nªn ®iÖn trë d©y quÊn: +. Tæn hao n¨ng l­îng trong d©y quÊn: Pdq = Ih2 . R = (0,19)2. 142 = 5,12 (W). Trong ®ã  Ih = 0,19 (A) : dßng ®iÖn khi hót. +. §é t¨ng nhiÖt bÒ mÆt cuén d©y: Theo c«ng thøc Newt¬n vÒ sù hót lµm nãng cuén d©y cña nam ch©m ®iÖn ta cã: Trong ®ã: kT: hÖ sè to¶ nhiÖt cuén d©y. Theo b¶ng (5-6)- qyÓn 1: kT = (10 ¸ 20) (W/mm2 0C). Nªn ta chän kT = 17 (W/m2 0C). Stn: diÖn tÝch to¶ nhiÖt cña cuén d©y Stn = Sxq + S®. Sxq = P. hcd Víi P: chu vi ngoµi cuén d©y. P = 2. ( a + 2lcd) + 2. ( b + 2lcd) = 2. ( 23 + 2. 9) + 2. (24,5 + 2. 9) = 167 (mm). Sxq = 167.27 = 4509 (mm2) = 4,509. 10-3 (m2). S® = . 2. lcd. hcd : mét phÇn diÖn tÝch ®¸y. = .2. 9. 27 = 365 (mm2) = 0,365. 10-3 (m2) Nªn diÖn tÝch to¶ nhiÖt : Stn = 4,509. 10-3 + 0,365. 10-3 = 4,874. 10-3 (m2). NhiÖt ®é ph¸t nãng cña cuén d©y: q = qmt + t = 40 + 61,79 = 101,79 (0C). Nh­ vËy nhiÖt ®é ph¸t nãng cuén d©y q = 101,79 < [qcp] = 1050C lµ hoµn toµn phï hîp. 10. TÝnh vµ dùng ®Æc tÝnh lùc hót: Theo c«ng thøc (5-50)- quyÓn 1. Trong ®ã : k = 0,25 : hÖ sè xÐt tíi thø nguyªn lùc. fd = ftb: tõ th«ng trung b×nh cña lâi thÐp. ku: hÖ sè ®¸nh gi¸ sù thay ®æi ®iÖn ¸p nguån. kir = 0,75: hÖ sè ®¸nh gi¸ sù ¶nh h­ëng ®iÖn ¸p trong d©y quÊn. sr: hÖ sè tõ rß. Nh­ phÇn tr­íc ®· tr×nh bµy: Gr = cost ® U®k = 380 (V): ®iÖn ¸p cuén d©y. W = 2377 (vßng): sè vßng cuén d©y. VËy lùc hót ®iÖn tõ: Thay ®æi c¸c hÖ sè ku ta cã: ku = 0,85 ® Ftb = 4,59. 10-4(Wb). ku = 1 ® Ftb = 5,4. 10-4(Wb). ku = 1,1 ® Ftb = 5,94. 10-4(Wb). §Ó dùng ®Æc tÝnh lùc hót ta thay ®ái tõng gi¸ trÞ d: 0,2 ; 1; 3; 5; 7; 9 vµ thay ®æi ku t­¬ng øng. ku = 0,85; 1; 1,1. Nªn ta cã b¶ng x¸c ®Þnh F®th theo c«ng thøc trªn: d (mm). F®th Gd (H). ku = 0,85. ku = 1. ku = 1,1. 0,2 125,77 174,04 210,6 2,05.10-6 1 99,42 145,28 180 0,43.10-6 3 56,47 78,16 94,57 0,17.10-6 5 39,85 55,16 66,75 0,1.10-6 6 28,71 39,74 43,2 0,096.10-6 9 18,49 24,82 29,61 0,0810-6 +.TÝnh vµ dùng ®ÆctÝnh nh¶: Ta cã hÖ sè nh¶ lµ tû sè gi÷a dßng ®iÖn hoÆc ®iÖn ¸p cuén d©y khi phÇn øng cña nam ch©m ®iÖn nh¶ vµ khi t¸c ®éng. knhI = knhU = Trong tr­êng hîp ®¬n gi¶n, ta còng cã thÓ x¸c ®Þnh qua ®Æc tÝnh lùc cña nam ch©m ®iÖn (trªn s¬ ®å ®Æc tÝnh lùc). knh = XÐt t¹i ®iÓm tíi h¹n: knh = = 0,59. VËy ta cã gi¸ trÞ ®iÖn ¸p nh¶: víi ku = 0,85. Unh = knh. Ut® = knh. 0,85. U®m = 0,59. 0,85. 380 = 190,57 (V). Tõ th«ng trung b×nh trong lâi thÐp khi nh¶: VËy lùc ®iÖn tõ t­¬ng øng víi Unh ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Thay ®æi c¸c gi¸ trÞ cña khe hë kh«ng khÝ d ta x¸c ®Þnh ®­îc c¸c gi¸ trÞ cña ®Æc tÝnh nh¶ nh­ trong b¶ng sau: Khe hë d (mm) 0,2 3 5 6 9 F®tnh¶ (N) 32,57 15,33 11,49 7,58 4,4 11. TÝnh to¸n gÇn ®óng thêi gian t¸c ®éng vµ thêi gian nh¶: Thêi gian t¸c ®éng (tt®) lµ qu·ng thêi gian kÓ tõ thêi ®iÓm ®­a tÝn hiÖu t¸c ®éng cho ®Õn khi n¾p chuyÓn ®éng xong. (d = dmin). ttd = t1 + t2. Trong ®ã: t1 : thêi gian khëi ®éng khi t¸c déng. t2: thêi gian chuyÓn ®éng khi t¸c ®éng. Thêi gian nh¶ lµ qu·ng thêi gian tõ khi c¾t ®iÖn cña cuén d©y ®Õn khi n¾p cña nam ch©m ®iÖn kÕt thóc chuyÓn ®éng (d = dmax). tnh = t3 + t4. Trong ®ã: t3 : thêi gian khëi ®éng khi nh¶. t4: thêi gian chuyÓn ®éng khi nh¶. +. §èi víi nam ch©m ®iÖn xoay chiÒu: XÐt thêi gian t¸c ®éng: ttd = t1 + t2. Víi t1: Do dßng ®iÖn vµ tõ th«ng biÕn thiªn tuÇn hoµn. Víi tÇn sè f cßn lùc ®iÖn tõ theo 2f. Mµ trong thêi gian t1 v× khe hë kh«ng khÝ lín (d =dmax). Nªn dßng trong cuén d©y qu¸ lín v× vËy nÕu ®ãng ®iÖn vµo thêi ®iÓm mµ dßng ®iÖn ®i qua ®iÓm O chØ sau 1/4 chu kú tõ th«ng ®¹t trÞ sè cùc ®¹i cßn nÕu ®ãng ®iÖn vµo thêi ®iÓm i ¹ O th× qu·ng thêi gian ®Ó ®¹t tõ th«ng cùc ®¹i còng kh«ng qu¸ 1/2 chu kú. Do ®ã lùc ®iÖn tõ ®¹i trÞ sè cùc ®¹i víi thêi gian bÐ h¬n 1/2 chu kú. Nh­ vËy cho r»ng t1 = 1/2 chu kú lµ thêi gian l©u nhÊt ®Ó khëi ®éng: Þ t1 = = 0,01 (s). t3 = = 0,01 (s). Víi t2 : Theo c«ng thøc (19 - 1)- quyÓn 3 ta cã: Trong ®ã: m khèi l­îng phÇn ®éng. m = = 0,061 (kg). Víi g = 9,8 (m/s2): gia tèc träng tr­êng. G = 0,6 (kg): träng l­îng phÇn ®éng. - Dx1 = ( 9 – 6 ).10-3 = 3. 10-3 (m) - Dx2 = (6 - 3).10-3 = 3. 10-3 (m). - Dx3 = (3- 0,2).10-3 = 2,8. 10-3 (m). Mµ ta cã: VËy ta cã thêi gian khëi ®éng cña phÇn øng khi nh¶: tk® = t1 + t2 = 0,01 + 0,011 = 0,021 (s). Thêi gian nh¶ cña nam ch©m ®iÖn: tnh = t3 + t4 = 0,01 + 0,013 = 0,023 (s). PhÇn V: TÝnh to¸n buång dËp hå quang I. kh¸i niÖm chung : ë ®iÒu kiÖn b×nh th­êng chÊt khÝ hÇu nh­ kh«ng dÉn ®iÖn vµ lµ m«i tr­êng c¸ch ®iÖn tèt. Trong khÝ cô ®iÖn khi ®ãng hoÆc ng¾t m¹ch, ®Æc biÖt lµ khi ng¾t m¹ch ®iÖn hå quang sÏ ph¸t sinh ë gi÷a tõng cÆp tiÕp ®iÓm cña c«ng t¾c t¬. Hå quang ch¸y to¶ ra mét nhiÖt l­îng lín, nÕu kh«ng ®­îc dËp t¾t kÞp thêi th× l­îng nhiÖt ®ã sÏ ph¸t báng tiÕp ®iÓm, c¸ch ®iÖn thËm chÝ ph¸ háng kÕt cÊu cña thiÕt bÞ ®iÖn. Cho nªn dËp t¾t hå quang cã ý nghÜa rÊt quan träng ®èi víi tuæi thä vµ ®é lµm viÖc tin cËy cña thiÕt bÞ. Trong hå quang ®iÖn xoay chiÒu dßng ®iÖn qua trÞ sè kh«ng hai lÇn trong mét chu kú. Khi ®ã ®é bÒn catot ®é bÒn c¸ch ®iÖn ®­îc phôc håi. Do ®ã ng­êi ta lîi dông hiÖn t­îng nµy ®Ó thiÕt kÕ buång dËp hå quang sao cho dßng ®iÖn dËp t¾t ngay sau khi dßng ®iªn ®i qua trÞ sè kh«ng ®Çu tiªn. Tuy nhiªn hå quang th­êng kh«ng bÞ dËp t¾t ngay t¹i thêi ®iÓm ®ã. Khi dßng ®iÖn xoay chiÒu qua trÞ sè kh«ng ë khu vùc hå quang ®ång thêi x¶y ra hai qu¸ tr×nh mËt thiÕt víi nhau : +. Qu¸ tr×nh dËp hå quang: lµ qu¸ tr×nh i«n ho¸ t¨ng c­êng. +. Qu¸ tr×nh t¹o ®iÒu kiÖn cho hå quang ch¸y l¹i: lµ qu¸ tr×nh phôc håi ®iÖn ¸p §Æc tr­ng cho qu¸ tr×nh thø nhÊt lµ tèc ®é t¨ng c­êng c¸ch ®iÖn vµ ®Æc tr­ng cho qu¸ tr×nh thø hai lµ tèc ®é phôc håi ®iÖn ¸p. II. c¸c yªu cÇu cña hÖ thèng dËp hå quang: §¶m b¶o ®­îc kh¶ n¨ng ®ãng ng¾t m¹ch ®iÖn nghÜa lµ ®¶m b¶o gi¸ trÞ dßng ®iÖn ®ãng vµ dßng ®iÖn ng¾t ë ®iÒu kiÖn cho tr­íc. Cã thêi gian ch¸y nhá ®Ó gi¶m ¨n mßn tiÕp ®iÓm vµ thiÕt bÞ dËp hå quang Qu¸ ®iÖn ¸p thÊp. KÝch th­íc hÖ thèng dËp hå quang nhá, vïng khÝ i«n ho¸ nhá. NÕu kh«ng nã cã thÓ chäc thñng c¸ch ®iÖn gi÷a c¸c phÇn vµ cã thÓ toµn bé khÝ cô ®iÖn. iii. tÝnh to¸n buång dËp hå quang: 1. Chän kÕt cÊu vµ vËt liÖu lµm buång dËp hå quang: Nh­ ®· tr×nh bµy ë phÇn chän kÕt cÊu. §Ó tÝnh to¸n buång dËp hå quang ta chän kÕt cÊu buång dËp cña c«ng t¾c t¬ mµ ta thiÕt kÕ lµ: buång dËp kiÓu dµn dËp. Khi chän vËt liÖu lµm buång dËp hå quang ta cÇn chó ý ®Õn c¸c tÝnh chÊt sau: TÝnh chÞu nhiÖt cña vËt liÖu. TÝnh c¸ch ®iÖn vµ chèng Èm. §é nh¸m bªn trong cña buång dËp hå quang. §é øng cao. Tõ tÝnh chÊt trªn ta chän vËt liÖu lµm buång dËp hå quang lµ xi m¨ng- ami¨ng. 2. Sè l­îng tÊm: Theo c«ng thøc (3- 49) quyÓn 1 ta cã sè l­îng tÊm: Trong ®ã: +. k®m: hÖ sè ®Þnh møc. Theo c«ng thøc (3 - 40) quyÓn 1 ta cã: k®m = 0,9 . ksd. Theo trang 124- quyÓn 1 víi khÝ cô ®iÖn ®ãng ng¾t 3 pha ta cã: ksd = 1,5. HÖ sè c«ng suÊt cña m¹ch ng¾t ta chän cosj = 0,85. Nªn hÖ sè ®Þnh møc: k®m = 0,9. 1,5. = 0,52. +.Theo c«ng thøc (3 - 50)- quyÓn 1 ta cã: Ing = 4.I®m = 4. 60 = 240 (A): dßng ®iÖn khi ng¾t. Theo c«ng thøc (3 - 47) quyÓn 1: Trong ®ã: Dt, dt : bÒ dµy vµ kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c tÊm. Theo trang 135- quyÓn 1 ta cã : Dt = 1 ¸ 5 (mm). Chän Dt = 1 (mm) dt ³ 2 (mm). Chän dt = 2 (mm) T: nhiÖt ®é cña tÊm dµn dËp. Theo c«ng thøc (3 - 48)- quyÓn 1 ta cã: T = 293 + 0,018 . Ing . = 293 + 0,018. 240. = 367,8 (0K). Víi Z = 300 (lÇn/h): sè lÇn ®ãng ng¾t trong mét giê. §iÖn c¶m ng¾n m¹ch ( theo c«ng thøc 3-32 quyÓn 1). Cosj0 = 0,85 ® sin j0 = 0,52. w = 2. p. f = 2. 3,14 . 50 = 314 (rad/s). U®m = 400 (V). Ing = 240 (A). Nªn ta cã: VËy ta cã: +.Uph0: ®iÖn ¸p phôc håi ban ®Çu cña mét kho¶ng trèng. Theo c«ng thøc (3 - 46) quyÓn 1 ta cã: Trong ®ã: U0t = (72 + 0,72 dt ) = ( 72 + 0,72 . 2) = 73,44 (V). Vµ n: lµ sè kho¶ng trèng. §Ó t­¬ng øng víi I®m = 60A ; U®m = 400V.Ta chän n = 2 kho¶ng trèng. Nªn: +. Uhq0: ®iÖn ¸p hå quang cña 1 kho¶ng trèng. Theo c«ng thøc (3-5)- quyÓn 1. Uhq0 = ( 110 + 0,003. Ing).( 0,7 + 0,04 dt) = (110 + 0,003 . 240 ).( 0,7 + 0,04. 2) = 86,34 (V). Nªn sè l­îng tÊm : VËy ®Ó phï hîp ta chän sè tÊm thiÕt kÕ ntk = 5 (tÊm) 3. KiÓm tra ®iÒu kiÖn x¶y ra qu¸ tr×nh dao ®éng: Theo c«ng thøc (5 - 53) quyÓn 1 ta cã; Theo c«ng thøc (3 - 30)- quyÓn 1: f0 = . ( A + B . P®m3/4) = . ( 8000 + 2100 + 424003/4). = 59502376 (Hz). Trong ®ã: A = 8000; B = 2100: hÖ sè t­¬ng øng hÖ thèng c¸p. P®m : C«ng suÊt phô t¶i: P®m = . U®m . I®m . cosj0 . kdt Kdt = 1,2 lµ hÖ sè dù tr÷: U®m = 400V, I®m = 60A, cosj0 = 0,85. P®m = . 400 . 60. 0,85. 1,2 = 42400 (W). VËy f0 > 8348 (Hz) nªn tho¶ m·n ®iÒu kiÖn qu¸ tr×nh kh«ng dao ®éng. 4.Thêi gian ch¸y cña hå quang: Theo c«ng thøc (3 - 5)- quyÓn 1: Trong ®ã: +.Vt® = 0,1 (m/s) = 10 (cm/s): tèc ®é cña tiÕp ®iÓm. +. lhq: chiÒu dµi hå quang trªn mét kho¶ng trèng. Theo c«ng thøc (3 - 38)- quyÓn 1 n = 4: sè kho¶ng trèng ( v× ta chän nt = 5 ). - Rhq: ®iÖn trë toµn bé cña hå quang. Ta cã: Ihq = 0,5. Ing = 0,5 . 240 = 120 (A) : dßng ®iÖn hå quang. Uhq = Uhq0.  : ®iÖn ¸p hå quang. Uhq0 = 86,34 (V) : ®iÖn ¸p hå quang trong mét kho¶ng trèng. Þ Uhq = 86,34. = 159,2 (V).  Nªn ®iÖn ta cã: - Rhq0 : gi¸ trÞ trung b×nh cña ®iÖn trë hå quang trªn 1 cm chiÒu dµi hå quang cña 1 kho¶ng trèng. Theo c«ng thøc (3 - 37)- quyÓn 1 ta cã: VËy chiÒu dai hå quang: - Vhq: vËn tèc chuyÓn ®éng cña hå quang.Theo c«ng thøc (3-19)- quyÓn 1: Vhq = 37. = 37. = 182,5 (m/s). VËy thêi gian ch¸y cña hå quang: Ta cã thêi gian dËp hå quang lµ 1/2 chu kú. VËy thêi gian dËp hå quang td = 0,005 (s). Nªn thq< td nghÜa lµ thêi gian ch¸y nhá h¬n thêi gian dËp hå quang lµ hîp lý. +. ChiÒu dµi nhá nhÊt cña 1 tÊm ng¾n. lt ³ 1,73. dt. td. = 1,73. 22. 0,005. = 0,22 (cm). §Ó ®¶m b¶o hå quang kh«ng ra khái buång dËp ta chän lt = 0,3 (cm). 5. KiÓm tra qu¸ tr×nh dËp t¾t hå quang: +. Qu¸ tr×nh kh«ng dao ®éng cña ®iÖn ¸p phôc håi: theo trang 125-quyÓn 1 ta cã: Trong ®ã: Theo c«ng thøc (3-26)- quyÓn 1: U®m = 400 (V): ®iÖn ¸p ®Þnh møc. ksd = 1,5 v× c«ng t¾c t¬ ®ãng ng¾t ba pha. sinj0 = 0,52. Þ Nªn ta cã: Ung = = 198 (V). VËy ®iÖn ¸p phôc håi qu¸ tr×nh kh«ng dao ®éng: +. §iÖn ¸p phôc håi phô thuéc vµo ®é bÒn phôc håi: Theo c«ng thøc (3 - 45) quyÓn 1 ta cã: U®b = U0®b + kt. t Trong ®ã: kt = k0t. = 457528. = 843634 (v/s). U0®b = 73,44. = 135,4 (V) Ub® = 135,4 + 843634.t Víi c¸c gi¸ trÞ thêi gian kh¸c nhau ta cã b¶ng. t (s) 0 0,005 0,01 0,015 Uph 0 180,8 196,5 197,8 U®b 135,4 4353,57 8571,74 12789,91 Sè tÊm dËp hå quang lµ: 5 tÊm ChiÒu dµy cña mçi tÊm lµ: 1 (mm) Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c tÊm lµ: 2 (mm) Sè kho¶ng trèng gi÷a c¸c tÊm lµ 4 kho¶ng trèng. 134,5 180,8 196,5 197,8 4353,57 8571,74 12789,91 U(v) t(s) 0 KÕt luËn C«ng t¾c t¬ lµ khÝ cô ®iÖn h¹ ¸p, dïng ®ãng ng¾t m¹ch ®iÖn tõ xa. V× vËy c«ng t¾c t¬ cã kÝch th­íc nhá, cho nªn khi thiÕt kÕ cÇn ®é chÝnh x¸c cao. V× tr×nh ®é cã h¹n nªn khi tÝnh to¸n thiÕt kÕ cã nhiÒu chç lóng tóng, nhÊt lµ ch­¬ng tr×nh n¨m ch©m ®iÖn. Nh­ng víi sù h­íng dÉn chu ®¸o vµ tËn t×nh cña thÇy gi¸o NguyÔn V¨n §øc cho nªn em còng ®· hoµn thµnh ®¹t yªu cÇu kü thuËt khi nghiÖm l¹i. Em rÊt mong nhËn ®­îc lêi nhËn xÐt vµ gãp ý còng nh­ sù chØ b¶o cña c¸c thÇy c« gi¸o trong bé m«n ®Ó ®Ò tµi cña em ®­îc hoµn thiÖn h¬n. Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n!. Hµ Néi, ngµy 10 th¸ng 4 n¨m 2004 Sinh viªn TrÇn Quang ThÞnh. Tµi liÖu tham kh¶o QuyÓn 1: ThiÕt kÕ khÝ cô ®iÖn h¹ ¸p. (Bé m«n ThiÕt bÞ ®iÖn tr­êng §HBK Hµ Néi). QuyÓn 2: Chi tiÕt m¸y GS. TS. NguyÔn Träng HiÖp QuyÓn 3: C¬ së lý thuyÕt khÝ cô ®iÖn. (Bé m«n ThiÕt bÞ ®iÖn tr­êng §HBK Hµ Néi). Môc lôc Trang Lêi nãi ®Çu 1 PhÇn I: ph©n tÝch chän ph­¬ng ¸n-chän kÕt cÊu 4 A. kh¸i niÖm chung 4 I. kh¸i niÖm vÒ c«ng t¾c t¬ 4 Ii. ph©n lo¹i 4 iii. c¸c yªu cÇu ®èi víi c«ng t¾c t¬ 4 iv. cÊu t¹o cña c«ng t¾c t¬ 5 v. nguyªn lý ho¹t ®éng 5 b. ph©n tÝch chän ph­¬ng ¸n kÕt cÊu 5 i. m¹ch tõ 6 ii. tiÕp ®iÓm 6 iii. hå quang ®iÖn 7 iv. nam ch©m ®iÖn 8 C. chän kho¶ng c¸ch c¸ch ®iÖn 9 PhÇn ii: thiÕt kÕ tÝnh to¸n m¹ch vßng dÉn ®iÖn 11 a. m¹ch vßng dÉn ®iÖn chÝnh 11 i. thanh dÉn 12 i.1 tÝnh to¸n thanh dÉn ®éng 12 1.Chän vËt liÖu thanh dÉn 12 2.TÝnh to¸n thanh dÉn lµm viÖc ë chÕ ®é dµi h¹n 13 3.KiÓm nghiÖm l¹i thanh dÉn 14 i.2 tÝnh to¸n thanh dÉn tÜnh 17 ii. vÝt ®Çu nèi 17 ii.1 yªu cÇu ®èi víi ®Çu nèi 17 ii.2 chän d¹ng kÕt cÊu ®Çu nèi 18 ii.3 tÝnh to¸n ®Çu nèi 18 iii. tiÕp ®iÓm 19 iii.1 yªu cÇu cña tiÕp ®iÓm 19 iii.2 chän kÕt cÊu vµ vËt liÖu lµm tiÕp ®iÓm 20 iii.3 tÝnh to¸n tiÕp ®iÓm 20 1. Chän kÝch th­íc c¬ b¶n 20 2. Lùc Ðp tiÕp ®iÓm t¹i chç tiÕp xóc 21 3. TÝnh ®iÖn trë tiÕp xóc 23 4. TÝnh ®iÖn ¸p r¬i trªn ®iÖn trë tiÕp xóc 24 5. TÝnh nhiÖt ®é tiÕp ®iÓm 24 6. TÝnh ®iÖn trë tiÕp xóc 25 7. Dßng ®iÖn hµn dÝnh tiÕp ®iÓm 25 iv. ®é më ®é lón tiÕp ®iÓm 27 1. §é më 27 2. §é lón 28 v. ®é rung tiÕp ®iÓm 28 1. X¸c ®Þnh trÞ sè biªn ®é rung 28 2. X¸c ®Þnh thêi gian rung tiÕp ®iÓm 29 vi. sù ¨n mßn tiÕp ®iÓm 30 1. C¸c yÕu tè ¶nh h­ëng tíi sù ¨n mßn tiÕp ®iÓm 30 2. TÝnh to¸n ®é mßn cña tiÕp ®iÓm 30 b. m¹ch vßng dÉn ®iÖn phô 31 i. thanh dÉn 31 i.1 thanh dÉn ®éng 32 1. Chän vËt liÖu thanh dÉn 32 2. TÝnh to¸n thanh dÉn lµm viÖc ë chÕ ®é dµi h¹n 32 3. TÝnh to¸n kiÓm nghiÖm l¹i thanh dÉn 33 I.2 tÝnh to¸n thanh dÉn tÜnh 35 ii. tÝnh ®Çu nèi 36 1 Chän d¹ng mèi nèi 36 2. TÝnh to¸n vÝt ®Çu nèi 36 iii. tÝnh to¸n tiÕp ®iÓm 37 iiI.1 chän d¹ng kÕt cÊu vµ vËt liÖu lµm tiÕp ®iÓm.. 37 iii.2 tÝnh to¸n tiÕp ®iÓm 37 1. Chän kÝch th­íc c¬ b¶n 37 2. TÝnh lùc Ðp tiÕp ®iÓm t¹i chç tiÕp xóc 38 3. TÝnh ®iÖn trë tiÕp xóc 39 4. TÝnh ®iÖn ¸p r¬i trªn ®iÖn trë tiÕp xóc 40 5. TÝnh nhiÖt ®é tiÕp ®iÓm 40 6. TÝnh nhiÖt ®é tiÕp xóc 41 7. Dßng ®iÖn hµn dÝnh 42 iii. ®é më- ®é lón tiÕp ®iÓm 43 iv. ®é rung cña tiÕp ®iÓm 44 1. X¸c ®Þnh trÞ sè biªn ®é rung 44 2. Thêi gian rung tiÕp ®iÓm 45 vi. sù ¨n mßn cña tiÕp ®iÓm 45 PhÇn iii: tÝnh vµ dùng ®Æc tÝnh c¬ 47 a. tÝnh to¸n c¬ cÊu 47 i. s¬ ®å ®éng 47 ii. lß xo tiÕp ®iÓm chÝnh 48 1. Chän kiÓu vµ vËt liÖu lµm lß xo 48 2. Lùc lß xo cña tiÕp ®iÓm chÝnh 49 3. TÝnh to¸n ®­êng kÝnh d©y quÊn lß xo 49 4. TÝnh sè vßng lß xo tiÕp ®iÓm chÝnh 50 5. TÝnh chiÒu dµi tù do cña lß xo 51 iii. lß xo tiÕp ®iÓm phô 51 1. Lùc lß xo tiÕp ®iÓm phô 51 2. TÝnh to¸n ®­êng kÝnh d©y quÊn lß xo 52 3. TÝnh sè vßng lß xo tiÕp ®iÓm phô 52 4. TÝnh chiÒu dµi tù do cña lß xo 53 iv. lß xo nh¶ 54 1. TÝnh lùc lß xo nh¶ ®Çu vµ nh¶ cuèi 54 2. §­êng kÝnh d©y quÊn lß xo nh¶ 54 3. TÝnh sè vßng lß xo nh¶ 55 4. TÝnh chiÒu dµi tù do cña lß xo 56 b. dùng ®­êng ®Æc tÝnh c¬ 56 PhÇn iv: tÝnh to¸n nam ch©m ®iÖn 59 i. tÝnh to¸n s¬ bé nam ch©m ®iÖn 59 1. Chän dang kÕt cÊu 59 2. Chän vËt liÖu 60 3. Chän tõ c¶m, hÖ sè tõ rß, hÖ sè tõ t¶n 60 4. X¸c ®Þnh th«ng sè chñ yÕu vµ kÝch th­íc nam ch©m ®iÖn 60 5. X¸c ®Þnh kÝch th­íc cuén d©y 62 ii. tÝnh to¸n kiÓm nghiÖm nam ch©m 66 1. S¬ ®å thay thÕ 66 2. TÝnh tõ dÉn khe hë kh«ng khÝ 67 3. X¸c ®Þnh tõ th«ng vµ tõ c¶m t¹i d = dth 71 4. X¸c ®Þnh th«ng sè cuén d©y 73 5. TÝnh to¸n vßng ng¾n m¹ch chèng rung 74 6. HÖ sè táa nhiÖt vßng ng¾n m¹ch 79 7. Tæn hao trong lâi thÐp 80 8. TÝnh dßng ®iÖn trong cuén d©y 81 9. TÝnh to¸n nhiÖt d©y quÊn nam ch©m ®iÖn 83 10. TÝnh vµ dùng ®Æc tÝnh lùc hót 85 11. TÝnh to¸n gÇn ®óng thêi gian t¸c ®éng vµ thêi gian nh¶ 87 PhÇn v: tÝnh to¸n buång dËp hå quang 90 i. kh¸i niÖm chung 90 ii. c¸c yªu cÇu cña buång dËp hå quang 90 iii. tÝnh to¸n buång dËp hå quang 91 1. Chän kÕt cÊu vµ vËt liÖu lµm buång hå quang 91 2. Sè l­îng tÊm 92 3. KiÓm tra ®iÒu kiÖn x¶y ra qu¸ tr×nh dao ®éng 93 4. Thêi gian ch¸y cña hå quang 93 5. KiÓm tra qu¸ tr×nh dËp t¾t hå quang 95

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docCongtacto xc3pha-99.DOC
Tài liệu liên quan