Thiết kế cơng tắc tơ Đồ án khí cụ điện hạ áp o0o ĐỒ ÁN KHÍ CỤ ĐIỆN ÁP ĐỀ TÀI: “THIẾT KẾ CƠNG TẮC TƠ” GVHD: ĐẶNG CHÍ DNG SVTH:NGC VN T Ngọc Văn Tú -1- TBĐ-ĐT1 Thit kế cơng tắc tơ Đồ án khí cụ điện hạ áp M cl c Lời nói đầu Chương I Chọn kết cấu thiết kế sơ I Khái niệm chung 1.Tác dụng cấu tạo công tắc tơ 2.Nguyên lý hoạt động II Chọn kết cấu thiết kế sơ 1.Hệ thống mạch vòng dẫn điện 2.Hệ thống dập hồ quang 3.Nam châm điện 4.Hệ thống lò xo nhả, lò xo tiếp điểm lị xo hỗn xung 5.Hình dáng cơng tắc tơ Chương II Tính tốn mạch vòng dẫn điện I Khái niệm chung II Mạch vòng dẫn điện 1.Thanh dẫn 2.Đầu nối 13 3.Tiếp điểm 14 III Mạch vòng dẫn điện phụ 21 1.Thanh dẫn 21 2.Tiếp điểm 22 Chương III Tính dựng đặc tính 23 I Tính tốn lị xo 23 1.Vật liệu làm lò xo 23 2.Lị xo ép tiếp điểm 23 3.Lò xo tiếp điểm phụ 25 4.Lò xo nhả 26 II Đặc tính 27 1.Lập sơ đồ động 27 Ngọc Văn Tú -2- TBĐ-ĐT1 Thit k cơng tắc tơ Đồ án khí cụ điện hạ áp 2.Tính tốn lực 28 Đặc tính 29 Chương IV Tính tốn kiểm nghiệm nam châm điện 30 I Khái niệm 31 II Tính tốn thiết kế nam châm điện 31 1.Xác định Kkc 31 2.Chọn vật liệu dẫn từ 31 3.Chọn từ cảm, hệ số từ rò , hệ số từ cảm 32 4.Tính tiết diện lõi mạch từ 32 5.Xác định kích thước cuộn dây 33 6.Kích thước mạch từ 35 III Tính tốn kiểm nghiệm nam châm điện 36 1.Sơ đồ thay mạch từ 36 2.Tính từ dẫn khe hở khơng khí 38 3.Tính từ thơng 41 4.Tính số vòng dây 42 5.Tính đường kính dây 42 6.Tính tốn vòng ngắn mạch 43 7.tính tốn vịng ngắn mạch 46 8.Tính tốn kiểm nghiệm cuộn dây 46 9.Tính dựng đặc tính lực điện từ 48 Chương V Tính kiểm nghiệm buồng dập hồ quang 48 I Vật liệu 52 1.Vật liệu làm vỏ buồng dập hồ quang 52 2.Vật liệu làm dập 52 II Tính tốn kiểm nghiệm 52 Chương VI Hoàn thiện kết cấu 56 I Mạch vòng dẫn điện 56 Ngọc Văn Tú -3- TB§-§T1 Thiết kế cơng tắc tơ Đồ án khí cụ điện hạ áp 1.Mach vịng dẫn điện 56 2.Mạch vòng dẫn điện phụ 57 II Lò xo tiếp điểm, lò xo nhả 57 Lị xo tiếp điểm 57 Lò xo tiếp điểm phụ 57 Lò xo nhả 57 III Nam châm điện 58 Mạch từ 58 Kích thước cuộn dây 58 3.vòng ngắn mạch 58 4.Buồng dập hồ quang 58 IV Vỏ chi tiết khác 59 Chương VII Ví dụ minh họa ứng dụng công tắc tơ 59 I Sơ đồ nguyên lý 59 II Nguyên tắc hoạt động 60 1.Mạch điều khiển động 60 2.Mạch kiểm tra 60 Ngọc Văn Tú -4- TBĐ-ĐT1 Thit kế cơng tắc tơ Đồ án khí cụ điện hạ áp Lời nói đầu Đất nước ngày phát triển, q trình cơng nghiệp hố, đại hố diễn mạnh mẽ Để thực phải có nguồn lương, mà điện chiếm vai trò quan trọng Điện cung cấp cho ngành, lĩnh vực, đối tượng Tuy nhiên, q trình sử dụng điện khơng thể tránh khỏi cố, rủi ro xảy tượng điện áp, dòng điện, tượng ngắn mạch Để đảm bảo vấn đề an tồn tính mạng cho người, bảo vệ thiết bị điện tránh tổn thất kinh tế xảy khí cụ điện ngày địi hỏi nhiều hơn, chất lượng tốt đổi công nghệ Cùng với phát triển khoa học kỹ thuật loại khí cụ điện đại sản xuất đảm bảo khả tự động hố cao, cơng tắc tơ khơng nằm ngồi mục đích Chính mà nghiên cứu, thiết kế công tắc tơ đặc biệt quan trọng nhằm tránh cố đáng tiếc xảy Được giúp đỡ hướng dẫn thầy nhóm khí cụ điện, thuộc môn Thiết bị điện - Điện tử, khoa điện Đặc biệt hướng dẫn giúp đỡ đóng góp thầy Đặng Chí Dũng, em hồn thành đồ án môn học với đề tài thiết kế Công tắc tơ xoay chiều pha Mặc dù có nhiều cố gắng song hiểu biết kiến thức cịn có nhiều hạn chế, thời gian có hạn kinh nghiệm thực tế cịn ít, nên q trình thiết kế đồ án em cịn mắc sai sót định Vì em mong có bảo đóng góp ý kiến thầy bạn sinh viên Em xin chân thành cảm ơn môn Thiết bị điện - điện tử thầy ng Chớ Dng Ngọc Văn Tú -5- TBĐ-ĐT1 Thit k cơng tắc tơ Đồ án khí cụ điện hạ áp Chương I Chọn kết cấu thiết kế sơ I Khái niệm chung Tác dụng cấu tạo cơng tắc tơ Cơng tắc tơ khí cụ điện dùng để đóng, cắt thường xuyên mạch điện động lực, từ xa, tay hay tự động Việc đóng cắt cơng tắc tơ có tiếp điểm thực nam châm điện, thuỷ lực hay khí nén Thơng thường ta gặp loại đóng cắt nam châm điện Cơng tắc tơ gồm phận sau - Hệ thống mạch vòng dẫn điện - Hệ thống dập hồ quang - Hệ thống lò xo nhả, lị xo tiếp điểm lị xo hỗn xung - Nam châm điện - Vỏ chi tiết cách điện Nguyên lý hoạt động Khi cho điện vào cuộn dây, luồng từ thông sinh nam châm điện Luồng từ thông sinh lực điện từ Khi lực điện từ lớn lực nắp mạch từ hút phía mạch từ tĩnh, mạch từ tĩnh có gắn vòng ngắn mạch để chống rung, làm cho tiếp điểm động tiếp xúc với tiếp điểm tĩnh Tiếp điểm tĩnh gắn dẫn, đầu dẫn vít bắt dây điện ra, vào Các lị xo tiếp điểm có tác dụng trì lực ép tiếp điểm cần thiết lên tiếp điểm Đồng thời tiếp điểm phụ đóng vào tiếp điểm phụ thường mở mở tiếp điểm thường đóng Lị xo nhả bị nén lại Khi ngắt điện vào cuộn dây, luồng từ thông giảm xuống khơng, đồng thời lực điện từ sinh giảm khơng Khi lị xo nhả đẩy tồn phần động cơng tắc tơ lên cắt dòng điện tải Khi tiếp điểm động tách khỏi tiếp điểm tĩnh mạch từ h quang s xut hin gia hai Ngọc Văn Tú -6- TB§-§T1 Thiết kế cơng tắc tơ Đồ án khí cụ điện hạ áp tiếp điểm Nhờ dập buồng dập hồ quang, hồ quang dập tắt II Chọn kết cấu thiết kế sơ Hệ thống mạch vịng dẫn điện • Thanh dẫn: dẫn phải dẫn dòng điện làm việc có phải chụi dịng điện ngắn mạch lớn xảy cố đòng thời phải đảm bảo cho tiếp điểm tiếp xúc tốt nên ta chọn dẫn đồng có tiết diện ngang hình chư nhật • Đầu nối : chọn đầu nối bu lơng tháo rời • Tiếp điểm chính: dịng điện làm việc định mức công tắc tơ 25 A nên ta chọn tiếp điểm hình trụ, kiểu bắc cầu, pha chỗ ngắt, tiếp xúc loại mặt phẳng-mặt phẳng • Tiếp điểm phụ: dùng kiểu tiếp điểm bắc cầu pha chỗ ngắt Hệ thống dập hồ quang Đối với khí cụ điện hạ áp , trang bị dập hồ quang thường : - Kéo dài hồ quang điện khí - Dùng cuộn dây thổi từ - Dùng buồng dập hồ quang kiểu khe hẹp - Dùng buồng dập hồ quang kiểu dàn dập Qua phân tích tham khảo thực tế, Công tắc tơ xoay chiều chọn buồng dập hồ quang kiểu dàn dập Nam châm điện Cơng tắc tơ đóng ngắt nam châm điện hút quay hút thẳng • Nam châm điện hút quay - Ưu điểm: đặc tính nam châm điện hút quay tốt nam châm điện hút thẳng - Nhược điểm: Kết cấu phức tạp, pha có chỗ ngắt làm cho việc dập hồ quang khó khăn, phải dùng dây nối mềm • Nam châm điện hút thẳng - Ưu điểm: Kết cấu đơn giản, Kết cấu tiếp điểm bắc cầu pha có hai chỗ ngắt làm cho việc dập hồ quang n gin hn, Hnh trỡnh chuyn ng Ngọc Văn Tó -7- TB§-§T1 Thiết kế cơng tắc tơ Đồ án khí cụ điện hạ áp gắn liền với chuyền động nắp nam châm điện,việc bố trí buồng dập hồ quang dễ dàng, Không dùng dây nối mềm - Nhược điểm: đặc tính nam châm điện hút thẳng khơng tốt nam châm hút quay Do có nhiều ưu điểm ta sử dụng nam châm điện xoay chiều hình chữ E kiểu hút chập Hệ thống lò xo nhả, lò xo tiếp điểm lị xo hỗn xung • Lị xo nhả, lị xo tiếp điểm: ta chọn kiểu lị xo xoắn hình trụ bị ăn mịn bền lị xo phẳng • Lị xo hoăn xung: dùng để giảm bớt va chạm nắp thân cực từ ta dùng lị xo Hình dáng công tắc tơ Sau chọn kết cấu thiết kế sơ ta hình dáng cơng tắc tơ sau Tiếp điểm tĩnh Tiếp điểm động Lò xo ép tiếp điểm Thanh dn ng Dn dp h quang Ngọc Văn Tú Thanh dẫn tĩnh Lò xo nhả Mạch từ nam châm điện Cuộn dây nam châm điện 10 Vịng ngắn mạch -8- TB§-§T1 Thiết kế cơng tắc tơ Đồ án khí cụ điện hạ áp 11 Nắp mạch từ nam châm điện Chương II Tính tốn mạch vịng dẫn điện I Khái niệm chung Trong Cơng tắc tơ, mạch vòng dẫn điện quan trọng, có chức dẫn dịng, chuyển đổi đóng cắt mạch điện Mạch vòng dẫn điện phận khác hình dáng kết cấu kích thước hợp thành Đối với Cơng tắc tơ, mạch vịng dẫn điện gồm có phận sau: • Thanh dẫn: gồm dẫn động dẫn tĩnh Thanh dẫn có chức truyền tải dịng điện • Dây dẫn mềm • Đầu nối: gồm vít mối hàn • Hệ thống tiếp điểm: gồm tiếp điểm động tiếp điểm tĩnh, có chức đóng ngắt dịng điện • Cuộn thổi từ II Mạch vịng dẫn điện Thanh dẫn a Thanh dẫn động ☺ Chọn vật liệu Thanh dẫn động gắn với tiếp điểm động, cần phải có lực ép đủ để tiếp xúc tốt, độ cứng cao, nhiệt độ nóng chảy tương đối cao ta chọn Đồng kéo nguội làm vật liệu cho dẫn động Các thông số đồng kéo nguội: Ký hiệu ML-TB Tỷ trọng (γ) 8,9 g/cm3 Nhiệt độ nóng chảy (θnc) 10830C Điện trở suất 200C (ρ20) 0,0158.10-3 Ωmm Độ dẫn nhiệt (λ) 3,9 W/cm 0C Độ cứng Briven (HB) 80 ữ 120 kG/cm2 Ngọc Văn Tú -9- TBĐ-ĐT1 Thiết kế cơng tắc tơ Đồ án khí cụ điện hạ áp Hệ số dẫn nhiệt điện trở (α) Nhiệt độ cho phép cấp A ([θcp]) 0,0043 1/ 0C 950 C ☺ Tính tốn dẫn Theo phần chọn kết cấu thiết kế sơ bộ, ta chọn dẫn có tiết diện ngang hình chữ nhật với bề rộng a, bề dầy b Theo công thức 2-6 (TL1) : b =3 I ρ θ K f dm 2.n.(n + 1).K T τ od Trong : • Iđm = 18 A : dòng điện định mức a • n: hệ số hình dáng, n = = ÷ 10, chọn n = b • Kf : hệ số tổn hao phụ đặc trưng cho tổn hao hiệu ứng bề mặt hiệu ứng gần Kf = Kbm.Kg = 1,03 ÷ 1,06 Chọn Kf = 1,06 • KT : hệ số tản nhiệt, KT = (6 ÷ 12).10-6 (W/ C.mm2) ⇒ Chọn KT= 7,5.10-6 • ρυ : điện trở suất vật liệu nhiệt độ ổn định ρθ = ρ20[1+α(θ - 20)] ρ20 : điện trở suất vật liệu 20OC α : hệ số nhiệt điện trở vật liệu θ: nhiệt độ ổn định đồng , ta lấy nhiệt độ phát nóng cho phép υ = [υ] = 95 OC ⇒ ρ95 = 0,0158.10 -8[1+4,3.10 -3(95 - 20)] ≈ 2,1.10 -8 (Ω.m) • τơđ : độ tăng nhiệt ổn định τôđ = θ - θmt với θmt= 40 OC nhiệt độ môi trường ⇒ τôđ = 95 - 40 = 55 OC Vậy ta có Ngäc Văn Tú b=3 18 2.2,1.10 8.1,06 - 10 - 0,54(mm) 2.7.(7 + 1).7,5.10 −6.55 TB§-§T1 Thiết kế cơng tắc tơ Đồ án khí cụ điện hạ áp • Chiều dài trung bình cuộn dây ltb = = 2.(a + b) + [ 2.(a + b) + 2.π.b cd ] 2.(17 + 16) + [2(17 + 16) + 2.π.7] = 88 (mm) • Điện trở suất đồng nhiệt độ phát nóng cho phép θ = 95 0C(cấp cách điện A) ρ95 = ρ20[1 + α(θ - 20)] = 1,74.10-8[1 + 0,0043(95 - 20)] = 2,3.10-8 (Ωm) Điện trở cuộn dây R cd = ρ120 l tb W q ⇒ Rcd = 2,3.10 −8 88.10 −3.4250 = 760,584 (Ω) 0,12 −6 π 10 • Điện kháng cuộn dây Xcd= W2.Gể.ự Trong Gể: từ dẫn tổng mạch từ ọ= ọmin= 0,2 mm (có kể khe hở chống dính)tức cuộn dây làm việc Gọể= 87,11.10-8 Gể=Gọể + Gr=87,11.10-8 + 3,64.10-8=9,75.10-7 Ngọc Văn Tú - 47 - TB§-§T1 Thiết kế cơng tắc tơ Đồ án khí cụ điện hạ áp ⇒ Xcd = 42502.9,75.10-7.2.é.50 = 5532,64(W) • Tổng trở cuộn dây Zcd= R + X = (760,584) + (5532,64 ) = 5584,67(W) cd cd • Dịng điện cuộn dây U 220 Icd = = = 0,039(A) Z cd 5584,67 • Cơng suất tiêu thụ cuộn dây P = I2cd.Rcd = (0,039) 760,584 ≈ 1,16 (W) • Theo cơng thức Newton , độ tăng nhiệt cuộn dây : τ= P K T S tn Trong KT: Hệ số toả nhiệt KT = 15 W/m2.0C (bảng 6-5 TL1) Stn: diện tich tỏa nhiệt Stn = Sngoài= hcd [2(a + b) + 2.π.bcd ] ⇒ Stn= 14.[2.(17+ 16) + π.7] =1545 (mm2) ⇒τ = 1,16 = 50,05 O C −6 15.1545.10 θ = θmt +τ = 40 +50,05 = 90,05 OC < [ θ]cp = 95 OC Vậy cuộn dây thoả mãn nhiệt 32 Tính dựng đặc tính lực điện từ Theo cơng thức 4-50 (TL1) , lực hút điện từ trung bình tính : Φ δ dG δΣ dG r =0 Fdt = Fhtb = 2K dδ 2G δΣ dδ Với ba trường hợp U =0,85.Uđm (KU = 0,85) U = Uđm (KU = 1) U = 1,1.Uđm (KU = 1,1) Trong ú Ngọc Văn Tú - 48 - TBĐ-ĐT1 Thiết kế cơng tắc tơ Đồ án khí cụ điện hạ áp K = 0,25 với F tính Newton φ φδ = tb σr mà Φ tb = K U U dk k Ø 4,44.f W KU = 0,85 ⇒ Φ tb = 0,85.220.0,95 = 1,88.10 −4 (Wb) 4,44.50.4250 ⇒ Φ tb = 1.220.0,95 = 2,21.10 −4 (Wb) 4,44.50.4250 KU = 1,1 ⇒ Φ tb = 1,1.220.0,95 = 2,43.10 −4 (Wb) 4,44.50.4250 KU = Kết tính ta có d(mm) 0,05 1,05 2,05 3,05 4,05 5,05 6,05 7,05 úr 1,01 1,2 1,36 1,5 1,62 1,71 1,76 1,87 Gọể.10-8 344 18 10 7,3 5,9 5,1 4,8 4,2 dG Σ 10 −6 dδ 58348 134 36 16 8,9 5,6 2,9 ọ1.10 -4 1,61 1,34 1,16 1,07 0,99 0,93 0,89 0,86 ọ2.10 -4 1,89 1,57 1,36 1,25 1,16 1,09 1,04 1,01 ọ3.10 -4 2,08 1,72 1,5 1,37 1,27 1,2 1,14 1,11 Fdt1 59,9 33,2 21,7 14,9 10,6 7,8 6,4 5,2 Fdt2 82,5 45,6 29,7 20,3 14,5 10,6 8,7 6,9 Fdt3 99,9 54,8 36,2 24,4 17,4 12,9 10,4 8,3 Ngäc Văn Tú - 49 - TBĐ-ĐT1 Thit k cụng tc tơ Đồ án khí cụ điện hạ áp Hình ta vẽ đường cong biểu diễn lực hút điện từ ứng với Kumin= 0,85 Từ hình vẽ ta thấy đường cong lực hút điện từ không cắt đường đặc tính ⇒ nam châm điện đạt yêu cầu Vì ứng với Kumin= 1,1 nam chõm in cng s t yờu cu Ngọc Văn Tú - 50 - TB§-§T1 70 Thiết kế cơng tắc tơ Đồ án khí cụ điện hạ áp 60 50 40 30 20 10 1,75 0 Ngọc Văn Tú - 51 - TB§-§T1 Thiết kế cơng tắc tơ Đồ án khí cụ điện hạ áp Chương V Tính kiểm nghiệm buồng dập hồ quang Vật liệu IX Như chương chọn kết cấu thiết kế sơ ta chọn buồng dập hồ quang kiểu dàn dập Nên sau ta chọn vật liệu làm buồng dập dập 33 Vật liệu làm vỏ buồng dập hồ quang Đối với vật liệu làm vỏ buổng dập hồ quang phải đảm bảo u cầu sau • Tính chịu nhiệt cao • Đảm bảo tính cách điện chống ẩm • Nhám bề mặt bên thành buồng dập Để đảm bảo yêu cầu ta chọn vật liệu làm vỏ buồng dập hồ quang Ximăng Amiăng có Ký hiệu: OCT 8697-58 34 Vật liệu làm dập Thường làm thép cacbon, đúc khuôn mạ lớp đồng để bảo vệ chống rỉ X Tính tốn kiểm nghiệm • Chọn khoảng cách dập ọt= 2,5 mm, bề dày dập ∆t= (mm) • Giá trị biên độ điện áp phục hồi theo cụng thc ( 3-26 TL1) Ngọc Văn Tú - 52 - TB§-§T1 Thiết kế cơng tắc tơ Đồ án khí cụ điện hạ áp Uphmax=Ungắtmax= 1,1 U dm K sd sin ϕ Trong Udm: điện áp định mức lưới Udm=440 V ử: góc lệch pha dòng điện điện áp sin ϕ = 0,6 Ksd: hệ số sơ đồ, buồng dập hồ quang tính cho tiếp điểm nên Ksd= 0,865 ⇒ Uphmax=Ungắtmax= 1,1 440 0,865.0,6 =205 (V) • Tần số dao động riêng mạch ngắt theo công thức ( 3-30 TL1) 380 f0 = (A + B.Pdm4 ) U dm Trong Pdm: cơng suất định mức động Pdm= 3.U dm I dm cos ϕ ⇒ Pdm = 3.440.18.0,8 = 13717,8( W ) = 13,717(KW ) A=15000 B=3000 ⇒ f0 = 380 (15000 + 3000.13,717 ) = 31421,55(Hz) 440 • Tốc độ tăng trung bình điện áp phục hồi theo công thức ( 3-27 TL1) dU ph = 2.K bd f0 U nguån dt Trong Kbd: hệ số biên độ Kbd= ⇒ dU ph dt U ph max U nguån = 205 = 0,47 440 = 2.0,47.31421,55.440 = 13.10 • Độ bền điện phục hồi U ph = U + K t t ph Trong ú Ngọc Văn Tú - 53 - TBĐ-ĐT1 Thit k cơng tắc tơ Đồ án khí cụ điện hạ áp U : độ bền điện phục hồi ban đầu thời điểm dòng điện xoay ph chiều qua trị số không U ph = U n − 0,6 = (72 + 0,72.ọt ) n − 0,6 với n=2 số chỗ ngắt t ⇒ U = (72 + 0,72.2,5) − 0,6 = 87,32( V) ph Kt: tốc độ tăng độ bền phục hồi Kt= K n − 0,6 t t Với K = [820 + δ2 ( I ng − 5,7)] ∆ t 10 t I ng (40 + T − 273) Ing: dòng điện ngắt Ing=3.Idm= 3.18 = 54 (A) T: nhiệt độ dàn dập T= 293 + 0,018.I ng z = 293 + 0,018.54 200 = 306,750 C ⇒ K 0t = [820 + 2,5 2.( 54 − 5,7)] 1.10 = 1233259,25 (V/s) 54 (40 + 306,75 − 273) ⇒ Kt=1233259,25 − 0,6 ≈ 1459212 (V/s) Vậy U ph = 87,32 + 1459212.t • Xác định số dập theo q trình không dao động điện áp phục hồi theo công thức (3-54 TL1)   K đm U đm     K đm U đm − K 1 - ln  K2     n td ≥ 0,6 +  0   U ph + 0,35.U hp K đm     Trong Kdm: hệ số định mức K dm = 0,9.K sd − cos ϕ = 0,9.0,865 − 0,8 = 0,35 L.I ng3 K o t K2 = 1300 Với L: điện cảm mạch ngắt L= U dm sin ϕ 440.0,6 = = 15,56.10 −3 (H ) I ng ω 54.2.50.Π 15,56.10 -3.54 1233259 = 210,88 ⇒ K2 = 1300 U : điện áp hồ quang khoảng trống hq Ngọc Văn Tú - 54 - TBĐ-ĐT1 Thit k cụng tắc tơ Đồ án khí cụ điện hạ áp U = (110 + 0,003.I ng ).(0,7 + 0,04.δ t ) hq ⇒ U = (110 + 0,003.54).(0,7 + 0,04.2,5) = 88,13(V) hq  0,35.440     0,35.440 − 210,88. - ln 210,88     ⇒ n td ≥ 0,6 +  87,32 + 0,35.87,32.0,35       ⇒ n td ≥ 2,179 Vậy chọn ntd= • Kiểm tra điều kiện xảy qua trình khơng dao động theo công thức (3-53 TL1) 415 n td − 0,6 f0 ≥ L.I ng ⇒ f0 ≥ 415 − 0,6 15,56.10 −3.54 3 ⇒ f ≥ 2893 Mà ta có f0= 31421,55 đo thỏa mãn điều kiện q trình khơng dao động Số lượng dàn dập ndd= ntd+3 = + = • Thời gian cháy hồ quang thq= 0,01s • Chiều dài nhỏ theo công thức (3-55 TL1) l t ≥ 1,73.δ2 t hq I ng t ⇒ l t ≥ 1,73.2,5 2.0,01.3 54 ⇒ l t ≥ 0,41(cm) ⇒ chọn lt= 0, cm • Chỗ mở có hình chữ V • Các cuối nối vi tip im úng ngt Ngọc Văn Tú - 55 - TB§-§T1 Thiết kế cơng tắc tơ Đồ án khí cụ điện hạ áp Chương VI Hoàn thiện kết cấu Mạch vịng dẫn điện XI Mach vịng dẫn điện 35 r Thanh dẫn động • Có tiết diện hình chữ nhật • Được làm vật liệu đồng kéo nguội có ký hiệu ML-TB • Các kích thước ađc= 10 mm, bđc= 1,2 mm s Thanh dẫn tĩnh • • • • Có tiết diện hình chữ nhật Cũng làm vật liệu đồng kéo nguội có ký hiệu ML-TB Có kích thước atc= 10 mm, btc= 1,5 mm Thanh dẫn tĩnh có hình dáng sau để tận dụng lực điện động để tăng lực ép tiếp điểm • Thêm vào điện áp hai dẫn tĩnh 440 V nên dẫn tĩnh đặt cách mm t Tiếp điểm • Dạng bắc cầu, tiếp điểm hình trụ • Được làm vật liệu kim loại gốm (Bạc-Than chì-Niken) có ký hiệu KMK.A32 • Có kích thước đường kính dtđ= mm, Chiều cao h tđ= 1,5 mm Ngäc Văn Tú - 56 - TBĐ-ĐT1 Thit k cụng tc tơ Đồ án khí cụ điện hạ áp u Đầu nối Bu lông thép không dẫn điện có trụ đồng Mạch vịng dẫn điện phụ 36 v Thanh dẫn động • Có tiết diện hình chữ nhật • Được làm vật liệu đồng kéo nguội có ký hiệu ML-TB • Các kích thước ađp= mm, bđp= 0,8 mm w Thanh dẫn tĩnh • Có tiết diện hình chữ nhật • Được làm vật liệu đồng kéo nguội có ký hiệu ML-TB • Có kích thước atp= mm, btp= mm x Tiếp điểm • Dạng bắc cầu, tiếp điểm hình cầu • Được làm vật liệu bạc • Có kích thước đường kính dtđ=5 mm, Chiều cao h tđ= 1,2 mm XII Lò xo tiếp điểm, lị xo nhả Lị xo co dạng hình xoắn trụ,vật liệu chế tạo lò xo Thép bon ΓOTC9389-60 Lị xo tiếp điểm • Đường kính dây lị xo dlxc= 0,44 mm • Đường kính lị xo Dlxc= 3,52 mm • Số vịng Wlxc= 11 vịng Lị xo tiếp điểm phụ • Đường kính dây lị xo dlxp= 0,3 mm • Đường kính lị xo Dlxp= 2,4 mm • Số vịng Wlxp= 10 vịng Lị xo nhả • Đường kính dây lị xo dlxnh= 0,5 mm • Đường kính lị xo Dlxnh = mm • Số vịng Wlxnh = 19 vịng Ngäc Văn Tú - 57 - TBĐ-ĐT1 Thit k cụng tc tơ XIII Đồ án khí cụ điện hạ áp Nam châm điện Mạch từ • • • • • • • • • • Vật liệu làm mạch từ Thép ∃31 Kích thước lõi a=b’ = 17 mm Số thép kỹ thuật điện n= 34 Chiều dày thép ∆ = 0,5 mm Kích thước hai mạch từ bên a’=a’’=11,5 mm Chiều rộng cửa sổ mạch từ Ccs = 15 mm Chiều cao cửa sổ mạch từ hcs=22 mm Chiều cao nắp mạch từ hn= 10 mm Chiều cao đáy mạch từ hđ= mm Tổng chiều cao mạch từ H= 40 mm Kích thước cuộn dây • • • • Chiều rộng cuộn dây bcd= mm Chiều cao cuộn dây hcd= 14 mm Số vịng dây W = 4250 vịng Đường kính dây d = 0,12 mm ( không kể cách điện) d = 0,14 mm (kể cách điện) Vòng ngắn mạch 37 • • • • • Hai vịng ngắn mạch đặt hai cực từ bên Số vòng Wnm=1 vòng Bề dày tiết diện vòng ngắn mạch ∆v=1,5 mm Chiều cao tiết diện vòng ngắn mạch h =2,93 mm Chiều rộng vồng ngắn mạch d = 5,7 mm 38 Buồng dập hồ quang • Vật liệu làm vỏ buồng dập hồ quang Ximăng Amiăng có Ký hiệu: OCT 8697-58 • Vật liệu làm dập thép cacbon, đúc khuôn mạ lớp đồng để bảo vệ chống rỉ • Chiều dài nhỏ dập lt= 0,5 (cm) • Chọn khoảng cách dập Ngäc Văn Tú - 58 - TBĐ-ĐT1 Thit k cụng tc tơ Đồ án khí cụ điện hạ áp ọt= 2,5 mm, bề dày dập ∆t= (mm) • Chỗ mở có hình chữ XIV Vỏ chi tiết khác • Vỏ làm vật liệu nhựa cứng cách điện tốt • Đáy nam châm điện có đặt giá đỡ để chống rung khí q trình đóng mở nắp nam châm điện • Ngồi CTT cịn nhiều chi tiết phụ khác Chương VII Ví dụ minh họa ứng dụng công tắc tơ XV Sơ đồ nguyên lý Đây sơ đồ nguyên lý đóng cắt động có Uđm = 440 V~ Iđm= 18 A với tải động băng truyền sản xut thng xuyờn phi úng ct Ngọc Văn Tú - 59 - TB§-§T1 Thiết kế cơng tắc tơ Đồ án khí cụ điện hạ áp Để đóng cắt động ta dùng công tắc tơ thiết kế trên, ngồi cịn dùng thêm rơ le nhiệt để bảo vệ tải cầu chì để bảo vệ ngắn mạch Ngoài ta dùng thêm mạch sau để kiểm tra hoạt động động Nguyên tắc hoạt động XVI 39 Mạch điều khiển động Khi muốn khởi động băng tải ấn nút Đ, cuộn dây CD cơng tắc có điện, tiếp điểm K1, K2, K3 cơng tắc tơ đóng lại, động điện cấp điện quay Đồng thời tiếp điểm phụ K0 công tắc tơ đóng lại để trì điện cho cuộn dây thả nút ấn Đ ra, vừa có tác dụng bảo vệ điểm khơng tức ngăn ngừa tình trạng động tự khởi động điện áp lưới phục hồi sau điẹn điện áp sụt thấp Khi muốn dừng băng tải ấn nút N, cuộn dây công tắc tơ điện, tiếp điểm, tiếp điểm K1, K2, K3 mở cắt điện vào cuộn dây, động dừng lại, băng tải dừng lại 40 Mạch kiểm tra Khi cấp điện cho động tiếp điểm phụ thường mở cơng tắc tơ đóng lại làm cho đèn đỏ bật sáng báo cho công nhân vận hành biết động hoạt động Còn ngắt điện cấp vào động tiếp điểm phụ thường đóng động đóng vào đèn xanh bật sáng báo cho cơng nhân vận hành biết động ngừng hoạt ng Ngọc Văn Tú - 60 - TBĐ-ĐT1 Thit k cơng tắc tơ Đồ án khí cụ điện hạ áp TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Thiết kế khí cụ điện hạ áp Bộ mơn máy điện – khí cụ điện, ĐHBK – Hà Nội 1987 2.Khí cụ điện, NXB KHKT 2004 TS Phạm Văn Chới TS Bùi Tín Hữu KS Nguyễn Tiến Tơn 3.Khí cụ điện hạ áp Bộ mơn máy điện – khí cụ điện, ĐHBK – Hà Nội 1976 4.Phần tử tự động Nguyễn Tiến Tôn, Phạm Văn Chới, HBK H Ni 1984 Ngọc Văn Tú - 61 - TB§-§T1 ... TBĐ-ĐT1 Thiết kế cơng tắc tơ Đồ án khí cụ điện h ỏp Chng IV Ngọc Văn Tú - 30 - TB§-§T1 Thiết kế cơng tắc tơ Đồ án khí cụ điện hạ áp Tính tốn kiểm nghiệm nam châm điện Khái niệm VI Nam châm điện sử... bị điện - điện tử thy ng Chớ Dng Ngọc Văn Tú -5- TBĐ-ĐT1 Thit kế cơng tắc tơ Đồ án khí cụ điện hạ áp Chương I Chọn kết cấu thiết kế sơ I Khái niệm chung Tác dụng cấu tạo cơng tắc tơ Cơng tắc. ..Thiết kế cơng tắc tơ Đồ án khí cụ điện hạ áp M cl c Lời nói đầu Chương I Chọn kết cấu thiết kế sơ I Khái niệm chung 1.Tác dụng cấu tạo công tắc tơ