Chng 6: độ mở độ lún tiếp điểm 1. Độ mở: m Độ mở của tiếp điểm là khoảng cách của tiếp điểm động và tiếp điểm tĩnh khi ở vị trí ngắt của công tắc tơ. Cần xác định độ mở của tiếp điểm sao cho khi ngắt hồ quang sẽ bị kéo dài tới độ dài tới hạn và bị dập tắt. Nếu chọn m lớn thì dễ nh-ng sẽ tăng kích th-ớc công tắc tơ. Nếu chọn nhỏ khó dập hồ quang, gây nguy hiểm khi vạn hành. Với I đm = 60 (A); U đm = 400 (V). Theo trang 41 quyển 1 ta có: m= 6 12 (mm). Ta chọn độ mở của tiếp điểm m = 6 (mm). 2. Độ lún tiếp điểm: l Độ lún của tiếp điểm là quãng đ-ờng mà tiếp điểm động đi đ-ợc nếu nh- không có tiếp điểm tĩnh cản lại. Cần thiết phải có độ lún của tiếp điểm để có lực ép tiếp điểm vì trong quá trình làm việc tiếp điểm bị ăn mòn, tiếp điểm vẫn đảm bảo tiếp xúc tốt. Theo công thức trang 42 - quyển 1 ta có. l = A + B. I đm Trong đó: A = 1,5 (mm) B = 0.,02 (mm/A) Vậy l = 1,5 + 0,02. 60 = 2,7 (mm). Chọn độ lún của tiếp điểm l= 3 (mm). V. độ rung của tiếp điểm: Khi tiếp điểm đóng, thời điểm bắt đầu tiếp xúc có xung ra lực va đập cơ khí giữa tiếp điểm động và tiếp điểm tĩnh xảy ra hiện t-ợng rung của tiếp điểm. Khi ngắt cũng xảy hiện t-ợng rung tiếp điểm. Quá trình rung đ-ớc đánh giá trị số rung của biên độ lớn nhát của lần va đập đầu tiên X m và thời gian rung t-ơng ứng là t m . 1. Xác định trị số biên độ rung: Theo công thức (2 39) ta có biên độ rung của một cặp tiếp điểm. đđt vđđ m F.2 )k1(.v.m =X - Trong đó: F tđđ = ( 0,5 0,7). F tđc . Ta chọn F tđđ = 0,6 . F tđc Mà F tđc = F tđ = 0,6 ( kg) F tđđ = 0,6 . F tđc = 0,6 . 0,6 = 0,36 ( kg) m đ = g G đ ( kg.s 2 /m): khối l-ợng phần động. mà: G đ = m c . I đm ( kg) Theo bảng (2-17)- quyển 1 ta có: m c = (715). 10 -3 (kg/A) Chọn m c = 10. 10 -3 (kg). G đ = 10 . 10 -3 . 60 = 0,6 (kg). Lấy g = 9,8 (m/s 2 ): gia tốc trọng tr-ờng. Nên khối l-ợng phần động: m đ = ).m/s.kg(0061,0= 8,9 6,0 2 v đ = 0,1 (m/s): vận tốc tại thời điểm va đập. k v : hệ số va đập Theo trang 72 - quyển 1 ta chọn hệ số va đập k v = 0,9. Vậy 36,0.2 )9,01(.1,0.0061,0 =X 2 m - Công thức trên xác định biên độ rung của một cặp tiếp điểm. Vì ở đây ta thiết kế công tắc tơ xoay chiều ba pha có 3 cặp tiếp điểm th-ờng mở nên ta có biên độ rung: ).mm(028,0= 36,0.2.3 )9,01(.1,0.0061,0 =X 2 m - 2. Xác định thời gian rung tiếp điểm: Theo công thức (2-40)- quyển 1 ta có thời gian rung của một cặp tiếp điểm: đ đ v m tđđ 2.m .v . 1 k t F Trong đó: m đ = 0,061 (kg.s 2 /m): khối l-ợng phần động. v đ = 0,1 (m/s): vận tốc tại thời điểm va đập. F tđđ = 0,36 (kg). Vậy thời gian rung của một cặp tiếp điểm: )s( 36,0 9,01.1,0.0061,0.2 =t m - ở đây công tắc tơ có ba cặp tiếp điểm th-ờng mở nên ta có thời gian rung của tiếp điểm: ).ms(6,3=)s(10.0036,0= 36,0.3 9,01.1,0.0061,0.2 =t 3 m - - So sánh t m < [t m ] = 10 (ms) là phù hợp. VI. sự ăn mòn của tiếp điểm: Sự ăn mòn tiếp điểm xảy ra trong quá trình đóng ngắt mạch điện. Nguyên nhân gây ra sự ăn mòn tiếp điểm là ăn mòn về hóa học, ăn mòn về điện và ăn mòn về cơ. Nh-ng chủ yếu tiếp điểm bị ăn mòn là do quá trình mòn điện. 1. Các yếu tố ảnh h-ởng tới sự ăn mòn: Do điều kiện làm việc: Trị số điện áp nguồn. Trị số dòng điện. Đặc tính phụ tải. Tần số đóng cắt. Môi tr-ờng làm việc. Do kết cấu của công tắc tơ: Thời gian đóng và ngắt. Độ rung của tiếp điểm. Vật liệu tiếp điểm. Kết cấu của dạng tiếp điểm. C-ờng độ từ tr-ờng giữa hai tiếp điểm. Tốc độ chuyển động của tiếp điểm động. 2. Tính toán độ mòn của tiếp điểm: Theo công thức (2-54)- quyển 1 ta có: g đ + g ng = 10 -9 .( k đ . I 2 đ + k ng . I 2 ng ). k kđ Trong đó: (g đ + g ng ): khối l-ợng tiếp điểm bị ăn mòn trong khi đóng và ngắt. I đ = 4. I đm = 4. 60 = 240 (A): dòng điện khi đóng. I ng = 4. I ng = 4. 60 = 240 (A): dòng điện khi ngắt. k đ , k ng : hệ số mòn khi đóng và khi ngắt. Theo bảng (2-21)- quyển 1 ta chọn: k đ = k ng = 0,05 ( g/A 2 ). k kđ = (1,1 2,5): hệ số không đồng đều đánh giá độ mòn( theo trang 79- quyển 1). Chọn k kđ = 2,2. Vậy khối l-ợng mòn một lần đóng ngắt: g đ + g ng = 10 -9 .( 0,05 . 240 2 + 0,05 . 240 2 ). 2,2 = 1,28. 10 -5 (g). Khối l-ợng hao mòn của 1 cặp tiếp điểm sau 10 5 lần đóng ngắt: g m . G m = 10 5 (g đ + g ng ) = 10 5 . 10 -5 . 1,28 = 1,28 (g). Vậy sau 10 5 lần đóng ngắt tiếp điểm mòn: m = 1,28 (g) Khối l-ợng tiếp điểm: g tđ = v tđ . Trong đó: = 8,7 ( g/cm 3 ): khối l-ợng riêng của vật liệu làm tiếp điểm. v tđ = v tđđ + v tđt (cm 3 ): thể tích của tiếp điểm. v tđđ = S đ . h đ = . . 4 d 2 h đ = )mm(307=2. 4 14 .14,3 3 2 v tđt = S t . h t = . . 4 d 2 h t = ).mm(502=5,2. 4 16 .14,3 3 2 thể tích tiếp điểm: v tđ = 809. 10 -3 (cm 3 ). Vậy khối l-ợng của tiếp điểm: g tđ = v tđ . g tđ = 809. 10 -3 . 8,7 = 7,03 (g). %28,18= 03,7 28,1 =100. g g td m Vậy độ mòn tiếp điểm 18,28% 70%. Nên sau 10 5 lần đóng ngắt tiếp điểm vẫn làm việc tốt. Các biện pháp khắc phục và tăng c-ờng chịu mài mòn của tiếp điểm là: Chọn vật liệu có độ bên cơ cao Giảm thời gian cháy của hồ quang. Giảm thời gian rung của tiếp điểm. . điểm: )s( 36, 0 9,01.1,0.0 061 ,0.2 =t m - ở đây công tắc tơ có ba cặp tiếp điểm th-ờng mở nên ta có thời gian rung của tiếp điểm: ).ms (6, 3=)s(10.00 36, 0= 36, 0.3 9,01.1,0.0 061 ,0.2 =t 3 m - - So sánh t m <. chọn hệ số va đập k v = 0,9. Vậy 36, 0.2 )9,01(.1,0.0 061 ,0 =X 2 m - Công thức trên xác định biên độ rung của một cặp tiếp điểm. Vì ở đây ta thiết kế công tắc tơ xoay chiều ba pha có 3 cặp tiếp. th-ớc công tắc tơ. Nếu chọn nhỏ khó dập hồ quang, gây nguy hiểm khi vạn hành. Với I đm = 60 (A); U đm = 400 (V). Theo trang 41 quyển 1 ta có: m= 6 12 (mm). Ta chọn độ mở của tiếp điểm m = 6