BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐH QUY NHƠN Độc lập – Tự – Hạnh phúc ************ =====000===== NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: ĐỖ CÔNG KHANH Khoa : Kỹ thuật & Công nghệ Ngành học : Điện kỹ thuật Khoá : 27 Đầu đề thiết kế tốt nghiệp: Thiết kế Rơle điện từ trung gian xoay chiều Các số liệu ban đầu : m = 220V; Iđm = 5A; k = 220V; f = 50Hz Tuổi thọ N = 106; Số lượng tiếp điểm ;4 Làm việc liên tục; cách điện cấp A, kiểu kín Nội dung thuyết minh tính toán: Phân tích chọn phương án thiết kế Tính mạch vòng dẫn điện Tính dựng đặc tính Tính toán nam châm điện Thiết kế kết cấu Các vẽ: - Bản vẽ nguyên lý Rơle trung gian - Bản vẽ đường đặc tính - Bản vẽ kết cấu nam châm điện - Bản vẽ đường đặc tính lực hút điện từ lúc hút lúc nhả - Bản vẽ tông lắp ráp Rơle LỜI NÓI ĐẦU Điện nguồn lượng quan trọng sử dụng rộng rải tất lónh vực kinh tế quốc dân Nhu cầu sử dụng điện không ngừng gia tăng Ngày cần có nhiều thiết bò điện hơn, tinh vi dễ sử dụng Khí cụ điện thiết bò điện chuyên dùng để đóng ngắt, điều khiển, điều chỉnh, bảo vệ lưới điện thiết bò sử dụng điện khác Do đó, khí cụ điện loại thiết bò thiếu được, sử dụng điện công nghiệp, đời sống Khi công nghiệp ngày phát triển, nhu cầu sống ngày đòi hỏi cao hơn, cần thiết phải có khí cụ điện nhiều số lượng, tốt chất lượng hoàn hảo Đặc biệt khí cụ điện đại đòi hỏi phải có khả tự động hoá cao Chính vai trò cần thiết khí cụ điện nên việc tính toán thiết kế khí cụ điện nhiệm vụ quan trọng PHẦN MỞ ĐẦU I- KHÁI NIỆM CHUNG VỀ RƠLE Khí cụ điện thiết bò, cấu điện dùng để điều khiển trình sản xuất, biến đổi, truyền tải, phân phối lượng điện dạng lượng khác Trong hệ thống điện Rơle có vò trí quan trọng, dùng để bảo vệ thiết bò điện hay điều khiển trình sản xuất Rơle loại khí cụ điện tự động mà đặc tính “ vào - ” có tính chất sau: tín hiệu đầu thay đổi nhảy cấp (đột ngột) tín hiệu đầu vào đạt giá trò xác đònh Cùng với phát triển tiến khoa học kỹ thuật, công nghệ vật liệu công nghệ chế tạo Rơle nghiên cứu chế tạo gồm nhiều chủng loại, hoạt động theo nguyên lý khác nhau, có thông số đặc tính kỹ thuật bật lónh vực sử rộng rải 1) Các phận Rơle Gồm phận chính: - Bộ phận thu: có tác dụng tiếp nhận tín hiệu vào biến đổi thành đại lượng vật lý để rơle hoạt động - Bộ phận trung gian: có nhiệm vụ so sánh tín hiệu vào biến đổi với tín hiệu mẫu cho tín hiệu so sánh hiệu hai tín hiệu - Bộ phận chấp hành: Tuỳ theo tín hiệu so sánh mà phận chấp hành thực chức đóng mở tiếp điểm rơle 2) Phân loại Rơle a) Theo nguyên lý: - Rơle điện từ: dựa tác dụng lực từ trường dòng điện chạy cuộn dây sinh lên phần ứng (nắp) vật liệu sắt từ làm nắp dòch chuyển - Rơle phân cực: rơle điện từ có thêm từ trường phân cực nam châm vónh cửu tạo Vò trí nắp phụ thuộc vào cực tính tín hiệu đưa vào rơle (còn gọi rơle cực tính) - Rơle từ điện: làm việc dựa tác dụng lực từ trường nam châm vónh cửu tạo lên dòng điện chạy cuộn dây làm cuộn dây dòch chuyển - Rơle điện động: dựa tác dụng tương hỗ từ trường dòng điện chạy cuộn dây sinh với dòng điện chạy cuộn dây khác làm cuộn dây dòch chuyển - Rơle cảm ứng: dựa sở tác dụng tương hỗ từ trường cuộn dây đứng yên với dòng điện cảm ứng phần động, làm phần động dòch chuyển - Rơle nhiệt: dựa co giãn kích thước, thể tích, áp suất vật liệu nhiệt độ chúng thay đổi - Rơle điện tử bán dẫn – gọi Rơle không tiếp điểm b) Theo cấu chấp hành: - Rơle có tiếp điểm: rơle - Rơle tiếp điểm: rơle bán dẫn, điện tử c) Theo chức năng: - Rơle bảo vệ - Rơle điều khiển d) Theo nguyên lý xử lý tín hiệu: - Rơle tương tự - Rơle số 3) Đặc tính thông số rơle a) Đặc tính: Đường biểu diển quan hệ đại lượng vào x đầu y rơle gọi đặc tính “vào - ” coi đặc tính rơle Nên đặc tính gọi đặc tính rơle y ymax ymin xnh xtđ xlv x Hình Đặc tính làm việc Rơle tiếp điểm - Khi < x xtđ : y =ymax : rơle đóng - Khi x > xnh : y =ymax : rơle đóng - Khi x = xnh : y = ymin : rơle nhả - Khi < x < xnh: y = ymin : rơle không tác động b) Thông số rơle + Hệ số nhả K nh = x nh x tđ Knh phụ thuộc vào loại rơle: - Với loại rơle cực đại Knh < - Với loại rơle cực tiểu Knh > + Hệ số dự trữ K dt = x lv x tđ Trong đó: xlv - giá trò làm việc dài hạn đại lượng đầu vào xtđ - giá trò tác động đại lượng vào + Hệ số điều khiển: K đk = Pđk Ptđ Trong đó: Pđk - công suất cực đại tải mạch làm việc Ptđ - công suất đầu vào cần thiết cho rơle tác động + Thời gian tác động: ttđ Khoảng thời gian từ thời điểm đặt tín hiệu vào x đến thời điểm đại lượng đầu y đạt giá trò cực đại ttđ < 10-3s: rơle không quán tính ttđ < 10-2s: rơle tác động nhanh ttđ > 1s : rơle thời gian ttđ = (5÷15).10-2s: rơle tác động bình thường ttđ = (0,15÷1)s : rơle tác động chậm + Thời gian nhả: tnh Khoảng thời gian thời điểm ngắt tín hiệu vào x đến đại lượng y đạt giá trò cực tiểu + Tần số thao tác: f= t tđ + t lv + t nh + t ng Trong đó: ttđ - thời gian tác động t lv - thời gian làm việc (khoảng thời gian từ đại lượng đạt giá trò cực đại đến đạt cực tiểu 0) tnh - thời gian nhả tng - thời gian nghỉ (khoảng thời gian từ đại lượng đạt giá trò đến đạt giá trò cực đại lần sau) 4) So sánh thông số kinh tế - kỹ thuật loại rơle khác a) Phân loại rơle tónh: Nếu phân loại theo nguyên tắc làm việc, rơle tónh dùng linh kiện bán dẫn phân loại thành: - Rơle tương tự sử dụng linh kiện bán dẫn tương tự điốt, tranzito, khuếch đại thuật toán - Rơle tương tự kết hợp kỹ thuật số có sử dụng thêm phần tử số VÀ, HOẶC, v.v - Rơle kỹ thuật số vi xử lý - Rơle kỹ thuật số có vi xử lý Nếu phân loại theo số lượng tín hiệu đầu vào, rơle loại phân loại thành: - Rơle đo lường đại lượng điện, thí dụ rơle áp, rơle dòng - Rơle đo lường hai đại lượng điện, thí dụ rơle đònh hướng công suất, rơle khoảng cách - Rơle đo lường nhiều đại lượng điện, thí dụ rơle dòng ba pha, rơle thiểu áp ba pha, v.v Nếu phân loại theo chức năng, rơle tónh chia thành rơle bảo vệ rơle phụ giống rơle điện Tuy nhiên, rơle phụ thường dùng rơle trung gian rơle thời gian Rơle tín hiệu kiểu tónh phần tử riêng biệt thường không chế tạo Cách phân loại sử dụng khái niệm rơle tónh theo nghóa rộng Trong trường hợp chung, khái niệm rơle tónh theo nghóa hẹp thường dùng để loại rơle bán dẫn tương tự có sử dụng kết hợp số loại linh kiện kỹ thuật số đơn giản Rơle kỹ thuật số không sử dụng vi xử lý gọi tónh, song thường gán thêm chữ “số” Khái niệm tónh theo nghóa hẹp không dùng cho rơle sử dụng vi xử lý b) So sánh thông số kinh tế - kỹ thuật loại rơle khác nhau: Các rơle bảo vệ sử dụng ngành điện lực chia thành ba nhóm lớn sau: Nhóm thứ loại rơle điện nơi có chuyển đổi lượng điện thành trình xử lý thông tin Nhóm gồm loại rơle điện từ, rơle điện động, rơle cảm ứng rơle nhiệt Nhóm thứ hai loại rơle tónh, thực việc so sánh đại lượng túy điện dạng tương tự Nó bao gồm loại rơle khuếch đại từ, rơle điện tử, rơle dùng điốt tranzito, rơle dùng vi mạch tương tự Rơle số thuộc nhóm thứ ba Ở tín hiệu trước xử lý chuyển đổi thành mã số Nhóm bao gồm rơle dùng vi mạch số vi xử lý rơle có vi xử lý Như nói, rơle số thuộc nhóm loại rơle tónh song để phân biệt rõ người ta tách chúng thành hai nhóm khác Bảng trình bày so sánh rơle thuộc nhóm khác số thông số kinh tế - kỹ thuật, xét quan điểm khai thác, sử dụng Ở chữ số thứ tự theo chiều hướng từ (1) đến tốt (8) Các số có giá trò đònh tính giá trò đònh lượng Đây đánh giá có tính chất tương giá trò trung bình theo chủng loại Vì xảy trường hợp rơle thuộc chủng loại tốt rơle thuộc chủng loại khác theo thông số đó, số trung bình chủng loại thấp chủng loại Mặc dù việc đánh giá có tính chất tương đối, song kết tổng cộng số tương đối phù hợp với thực tế Trong nhóm rơle điện cơ, rơle cảm ứng có chất lượng tốt Điều giải thích rơle loại sử dụng rộng rãi hệ thống điện Việt Nam Rơle sử dụng bóng điện tử, đời sau loại rơle điện song tính ưu việt hẳn Vì vậy, thực tế rơle điện tử chưa đưa vào sản xuất qui mô công nghiệp Thông số kinh tế kỹ thuật Rơle điện Điện Cảm Nhiệt Rơle tónh Khuếch Bóng Tranzito Rơle số Vi Vi từ đại từ mạch ứng điện tử xử lý - Giá thành - Độ xác - Tốc độ thao tác - Độ trôi tham số - Độ nhạy - Công suất tiêu thụ - Độ phức tạp - Độ linh hoạt - Độ tin cậy - Chi phí vận hành - Kích thước - Kinh nghiệm sử dụng Tổng cộng 48 50 36 47 46 58 69 76 Bảng So sánh thông số kinh tế - kỹ thuật loại rơle Nế u cá c rơle có nguồ n gố c từ Liê n Xô (cũ ) phầ n lớ n cá c rơle điệ n việ c thay n g đượ c thự c hiệ n mớ i bằ ng cá c rơle tónh sử dụ n g tranzito vi mạ c h Vớ i sá c h mở cử a, n g ta có điề u kiệ n tiếp nhậ n sử dụ ng mộ t số loạ i rơle số củ a cá c nướ c phương Tâ y Mặ c dù có giá n h cao loạ i rơle nà y có chấ t lượ n g hẳ n cá c loạ i rơle trướ c , n g đượ c đưa o sử dụ ng tạ i hầ u hế t cá c cô n g trình trọ n g điể m củ a ngà n h điệ n lự c Nhu cầ u sử dụ n g rơle loạ i nà y cà n g trở nê n cấ p bá c h ta tă n g cô n g suấ t truyề n tả i lướ i điệ n hợ p nhấ t dẫ n đế n yê u cầ u khắ c khe đố i vớ i vấ n đề ổ n đònh độ n g củ a hệ thố n g II- RƠLE TRUNG GIAN Hình 4-10 Đặc tính lực hút điện từ * Nhận xét: Ta thấy lực hút điện từ điểm lớn đường đặc tính phản lực kể điện áp sụt giảm xuống 0,85U đm Xét điểm đặc trưng khe hở không khí thấy lực hút điện từ lớn so với đặc tính phản lực, đảm bảo cho Rơle đóng hoàn toàn Lực hút điện từ lớn so với đặc tính thời điểm đóng cuối phần ứng có va đập lớn làm cho tiếp điểm mau hỏng cấu điện từ bò rung động mạnh Khi tuổi thọ thiết bò giảm thiết bò có độ tin cậy không cao Để giảm tượng va đập trò số lực hút điện từ cần phải có cho hiệu số lực hút phản lực không lớn, cần đủ để đạt tốc độ cần thiết khâu truyền động Vì vậy, cần tạo đặc tính phản lực gần với đặc tính lực hút nam châm điện Fđt cách tăng độ cứng lò xo 4.3.11- Tính dựng đặc tính nhả Hệ số nhả tính theo công thức: K nh = U nh I nh = U tđ I tđ Từ đường đặc tính ta thấy điểm δ = 5,6 (mm) điểm nguy hiểm điểm có lực nhỏ nên Knh tính điểm đó: K nh = Fnh Fđt Trong đó: Fđt = Fh = 4,4 (N) điểm δ = 5,6 (mm) Fc = 1,33 (N) δ = 5,6 (mm) có lực nhỏ nên nắp mở hoàn toàn lực nhả (Fnh) phải nhỏ lực (Fcơ) Fnh = 1,2 (N) < Fc = 1,33 (N) Vậy: K nh = Khi đó: 1, = 0,52 4, φtbnh = K nh U đm K ir K umin 0,52.220.0,9.0,85 = = 8,06.10 −5 (Wb) 4,44.f.W 4,44.50.4891 Lực điện từ nắp nhả thay đổi theo khe hở không khí: F(N) Fnh = 23,6 K.φ2tbnh 2.σ2r G δ dG δ , (N) dδ Ta có kết bảng 4-4 δ(mm) 0,5 1,6 5,6 Fnh (N) 3,8 2,8 1,6 1,2 19,4 Bảng 4-4 Lực điện từ nhả theo khe hở không khí 17,5 14,1 14,3 F đt(1,1) F đt(1) 10,4 9,9 9,58 F đt(0,85) 8,1 7,4 6,02 5,9 Fcơ 4,89 3,8 2,8 0,35 1,6 4,4 F nh 1,6 δcn 6,1 1,33 1,2 G 5,6 δ (mm) Hình 4-11 Lực điện từ nhả Nhận xét: Như lực điện từ nhả nhỏ lực đảm bảo cho Rơle mở hoàn toàn 4.2.12- Tính toán gần thời gian tác động thời gian nhả * Thời gian tác động (ttđ) quãng thời gian kể từ thời điểm đưa tín hiệu vào cuộn dây đến nắp kết thúc chuyển động chuyển động (δ = δmin), gồm có: thời gian khởi động – đến thời gian phần ứng bắt đầu chuyển động thời gian chuyển động – đến thời điểm phần ứng ngừng chuyển động ttđ = t1 + t2 Trong đó: t1: thời gian khởi động tác động (đóng) t2: thời gian chuyển động tác động * Thời gian nhả (tnh) quãng thời gian từ cắt điện cuộn dây đến nắp nam châm điện kết thúc chuyển động (δ = δmax) tnh = t3 + t4 Trong đó: t3: thời gian khởi động nhả (nhả) t4: thời gian chuyển động nhả 1) Xác đònh thời gian t1: Do dòng điện từ thông biến thiên tuần hoàn với tần số f, lực điện từ theo 2f Mà thời gian t1 khe hở không khí lớn (δ = δmax) nên dòng điện cuộn dây lớn, đóng điện vào thời điểm mà dòng điện qua điểm sau ¼ chu kỳ từ thông đạt trò số cực đại đóng điện vào thời điểm khác quãng thời gian để đạt từ thông cực đại không ½ chu kỳ Do đó, lực điện từ đạt trò số cực đại với thời gian bé ½ chu kỳ Như cho thời gian khởi động đóng t1 = chu kỳ thời gian lâu để khởi động đóng: t1 ≤ 1 ≤ ≤ 0,01 (s) 2.f 2.50 2) Xác đònh thời gian khởi động nhả t3: Tương tự thời gian khởi động đóng t3 = 1 = = 0, 01 (s) 2.f 2.50 3) Xác đònh thời gian chuyển động đóng t2: Việc xác đònh thời gian chuyển động tương đối phức tạp tính phi tuyến trình Có hai phương pháp tương đối đơn giản để xác đònh thời gian chuyển động đóng: phương pháp đồ thò – giải tích đơn giản phương pháp đồ thò – giải tích gần liên tục Ở ta xác đònh thời gian chuyển động đóng theo phương pháp đồ thò – giải tích đơn giản Thời gian chuyển động t2 tính theo công thức 5-46/TL1: t2 = 2.m.(δnh − δ h ) = t 21 + t 22 + t 23 Fh − Fc Trong đó: m: khối lượng qui đổi phần động nam châm điện m= G 0, 035 = = 0, 0036(KG.s / m) g 9,81 Vì điểm có (Fh - Fcơ) khác nên thời gian chuyển động quãng đường không giống Vì phải chia thành thời điểm tương ứng quãng đường phân đoạn: + Từ lúc δmở → δth + Từ lúc δth → ℓ + Từ lúc ℓ → δcn (Fh – Fc) điểm khác nên lấy theo giá trò trung bình * Thời gian t21: δm – δth = (5,6 – 4).10-3 = 1,6.10-3 (m) (Fh − Fc ) = (4, − 1,33) + (5,9 − 4,89) = 2, 04(N) = 20, 4(KG) Vậy: 2.0, 0036.1, 6.10 −3 t 21 = = 0, 75.10 −3 (s) 20, * Thời gian t22: δth – ℓ = (4 – 1,6).10-3 = 2,4.10-3 (m) (Fh − Fc ) = (5,9 − 4,89) + (10, − 6, 02) = 2, 695(N) = 26,95(KG) Vậy: 2.0, 0036.2, 4.10−3 t 22 = = 0,8.10 −3 (s) 26,95 * Thời gian t23: ℓ – δcn = 1,6.10-3 (m) (Fh − Fc ) = (10, − 6, 02) + (14,1 − 9,58) = 4, 45(N) = 44,5(KG) Vậy: 2.0, 0036.1, 6.10−3 t 23 = = 0,51.10 −3 (s) 44,5 Toàn thời gian chuyển động phần ứng tổng thời gian phân đoạn: t2 = (0,75 + 0,8 + 0,51).10-3 = 2,06.10-3 (s) 4) Thời gian tác động đóng: ttđ = t1 + t2 = 0,01 + 2,06.10-3 = 0,01206 (s) 5) Thời gian chuyển động nhả tính theo công thức: t4 = ∑ 2.m.(δ nh − δ h ) = t 41 + t 42 + t 43 Fc − Fnh Phương pháp tính toán thời gian chuyển động nhả giống tính toán thời gian chuyển động đóng (Fc – Fnh) điểm khác nên lấy theo giá trò trung bình * Thời gian t41: δm – δth = 1,6.10-3 (m) (Fc − Fnh ) = (1,33 − 1, 2) + (4,89 − 1, 6) = 1, 71(N) = 17,1(KG) Vậy: 2.0, 0036.1, 6.10 −3 t 41 = = 0,82.10 −3 (s) 17,1 * Thời gian t42: δth – ℓ = 2,4.10-3 (m) (Fc − Fnh ) = (4,89 − 1, 6) + (6, 02 − 2,8) = 3, 255(N) = 32,55(KG) Vậy: 2.0, 0036.2, 4.10 −3 t 42 = = 0, 73.10 −3 (s) 32,55 * Thời gian t43: ℓ – δcn = 1,6.10-3 (m) (Fc − Fnh ) = Vậy: (6, 02 − 2,8) + (9,58 − 3,8) = 4,5(N) = 45(KG) 2.0, 0036.1, 6.10−3 t 43 = = 0,51.10 −3 (s) 45 Vậy thời gian chuyển động phân ứng nhả là: t4 = (0,82 + 0,73 + 0,51).10-3 = 2,06.10-3 (s) 6) Thời gian nhả: tnh = t3 + t4 = 0,01 + 2,06.10-3 = 0,01206 (s) CHƯƠNG THIẾT KẾ KÍCH THƯỚC KẾT CẤU Thiết kế kết cấu giúp hình dung cách xác cụ thể kết cấu Rơle trung gian thiết kế Để làm tốt phần cần dựa vào: - Kết cấu chọn ban đầu - Các số liệu tính toán - Tham khảo mẫu có thực tế Nhiệm vụ công tác thiết kế kết cấu là: xác đònh thức hình dạng 6,5t, hiệu chỉnh kích thước vỏ, xác hoá tiêu kinh tế kỹ thuậ chi tiết, phận 11thiết kế vẽ kỹ thuật cho Rơle trung gian 12,9 14 14 0,5 0,5 43 12 0,5 18,5 46,5 29 Hình 5-1 Kết cấu nam châm điện Rơle điện từ trung gian thiết kế 5.1- MẠCH VÒNG DẪN ĐIỆN 5.1.1- Thanh dẫn động - Có tiết diện hình chữ nhật - Được làm vật liệu đồng phốtpho, có kí hiệu: pθφ6,5 - Các kích thước là: atdđ = mm btdđ = 0,4 mm - Số lượng dẫn động: 5.1.2- Thanh dẫn tónh - Có tiết diện hình chữ nhật - Vật liệu đồng kéo nguội - Có kích thước: atdt = mm btdt = mm - Số lượng dẫn: 16 5.1.3- Tiếp điểm động tiếp điểm tónh - Dạng bắc cầu công sôn, tiếp điểm hình trụ - Được làm vật liệu bặc kéo nguội, có kí hiệu: CP999 - Có kích thước: dtđ = mm htđ = mm - Số lượng tiếp điểm: 32 5.1.4- Vít đầu nối - Chọn mối nối vít tháo rời - Chọn bulông thép có đường kính ren hệ mm là: M3 - Số lượng bulông: 32 5.1.5- Lò xo tiếp điểm lò xo nhả 1) Lò xo tiếp điểm Lò xo tiếp điểm dẫn động role - Độ võng lò xo: f = 1,6 mm - Giới hạn mỏi cho phép uốn: σu = 190 N/mm2 2) Lò xo nhả Vật liệu dùng làm lò xo nhả thép cacbon, lò xo kiểu xoắn hình trụ, chòu nén - Đường kính dây quấn xo: d = 0,6 mm - Đường kính lò xo: d = mm - Số vòng dây quấn kết cấu lò xo: w0 = 14 - Bước lò xo chòu nén: tn = mm - Độ cứng lò xo: j = 0,43 N/mm - Chiều dài lò xo chòu nén: ℓn = 14,9 mm - Giới hạn mỏi cho phép xoắn: σx = 580 N/mm2 5.2- NAM CHÂM ĐIỆN Nam châm điện loại kết cấu đặc biệt quan trọng quan sinh lực, gồm phận như: mạch từ, cuộn dây vòng ngắn mạch 5.2.1- Mạch từ Vật liệu dùng để làm mạch từ thép silic kỹ thuật điện - Bề rộng cực từ: a = 14 mm - Bề dày cực từ: b' = 15 mm - Bề rộng cửa sổ mạch từ: C = 18,5 mm - Chiều cao cửa sổ mạch từ: hcs = 29 mm - Chiều rộng đáy nam châm điện: bđ = bn = 15 mm - Chiều cao nắp nam châm điện: hn = 11 mm - Chiều cao nam châm điện: H = 43 mm - Chiều dài nam châm điện: B = 46,5 mm 5.2.2- Cuộn dây Cuộn dây làm đồng có bọc cách điện, dây quấn tròn - Số vòng dây: W = 4891 - Tiết diện dây quấn chưa có cách điện: q = 0,03 mm2 - Đường kính dây quấn chưa có cách điện: d = 0,2 mm - Tiết diện dây quấn có cách điện: q' = 0,042 mm2 - Đường kính dây quấn có cách điện: d' = 0,23 mm - Bề dày cuộn dây: ℓcd = 12 mm - Chiều cao cuộn dây: hcd = 24 mm 5.2.3- Vòng ngắn mạch Vòng ngắn mạch làm đồng cứng tinh khuyết - Bề rộng rãnh đặt vòng ngắn mạch: Δ = mm - Tiết diện vòng ngắn mạch: Snm = 30 mm2 - Diện tích vòng ngắn mạch: Stn = 210 mm2 - Tiết diện cực từ vòng ngắn mạch: St = 134 mm2 - Tiết diện cực từ vòng ngắn mạch: Sn = 76 mm2 * Phần chân đế làm từ loại nhựa cứng dùng để bắt vít vào phần hộp kỹ thuật điện, chân đế ta thiết kế có ưu điểm sữa chữa lắp đặt dễ dàng, đồng thời vừa có vít Trong phần chân đế có chứa lỗ để bắt vít với đầu nối, bề mặt chân đế lỗ cắm dẫn tónh , lỗ phải thiết kế cho cắm dẫn tónh chúng tiếp xúc tốt với nhau, tránh gây chập chờn điện Kích thước chân đế lớn phần làm việc Rơle, chiều dài phải đủ lớn cho đủ diện tích để chứa lổ vít loại M3 5.3- VỎ RƠLE TRUNG GIAN Vỏ Rơle có nhiệm vụ bảo vệ Rơle trước tác động học, hoá học, ngăn cách phận Rơle với môi trường bên đồng thời có tác dụng cách điện cho phần mang điện, phần mang điện đất cho Rơle Vì vật liệu làm vỏ phải có độ bền cơ, hoá điện Mặt khác, kết cấu phải đảm bảo thuận tiện, an toàn sử dụng, có tính thẩm mỹ Vật liệu làm vỏ: chọn vật liệu nhựa suốt, có độ bền cao, chòu tác động hoá học, cách điện tốt, đảm bảo độ bóng bề mặt gia công Kết cấu phần đế: có tác dụng ôm đỡ mạch từ tónh nam châm điện cuộn dây, dùng để lắp ghép Rơle vào vò trí cần sử dụng Do phần đế thường làm dày Bề mặt vỏ yêu cầu phải nhẵn, vỏ phải ghi thông số kỹ thuật Rơle KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu, tìm hiểu tính toán thiết kế vơi giúp đỡ, hướng dẫn thầy cô môn, đặc biệt cô Lưu Mỹ Thuận, em hoàn thành đồ án tốt nghiệp: THIẾT KẾ RƠLE ĐIỆN TỪ TRUNG GIAN XOAY CHIỀU Mặc dù cố gắng song kiến thức hạn chế nên tránh khỏi thiếu sót, so với thực tế số chỗ chưa hợp lý, thiếu kinh nghiệm thực tế, Em mong thầy cô thông cảm bảo thêm Em xin chân thành cảm ơn TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu 1: Thiết kế khí cụ điện hạ áp Kí hiệu: TL1 (Bộ môn Thiết bò điện – điện tử, trường ĐHBK Hà Nội) Tài liệu 2: Khí cụ điện (Tác giả: - Phạm Văn Chới Kí hiệu: TL2 - Bùi Tín Hữu - Nguyễn Tiến Tôn Nhà xuất khoa học kỹ thuật) Tài liệu 3: Cơ sở lý thuyết khí cụ điện Kí hiệu: TL3 ( Bộ môn Thiết bò điện – điện tử, trường ĐHBK Hà Nội) Tài liệu 4: Phần tử tự động Kí hiệu: TL4 ( Bộ môn Thiết bò điện – điện tử, trường ĐHBK Hà Nội) [...]... kiện điện tử (transistor, vi mạch, IC ) rơle trung gian thường được dùng làm phần tử đầu ra để truyền tín hiệu cho bộ phận phía sau, đồng thời cách ly được điện áp khác nhau giữa phần tử điều khiển (thường là điện áp một chiều 9V, 12V, 24V) với phần chấp hành (thường là điện xoay chiều 220V, 380V ) 1) Cấu tạo của Rơle: 6 3 2 4 5 1 7 Hình 2 Các bộ phận chính của rơle trung gian điện từ Rơle trung gian. .. sẵn sàng đẩy nắp nam châm điện về vò trí mở khi cuộn dây nam châm điện không còn điện áp tác động Khi ngắt điện trên cuộn dây nam châm điện, lực hút điện từ giảm về 0 Lò xo nhả đẩy giá phần động trượt lên phía trên làm nhả nắp của nam châm điện và hệ thống tiếp điểm trở về trạng thái ban đầu * Ngoài Rơle trung gian điện cơ còn có những Rơle điện tử và bán dẫn Ngày nay những Rơle không tiếp điểm được... theo bảng 1-2/TL1 ta chọn khí cụ điện trong mạch điều khiển và tín hiệu, ứng với khoảng cách cách điện giữa các phần tử dẫn điện, cụ thể là khoảng cách cách điện giữa các thanh dẫn lcđ=10 mm lcd Hình 7 Khoảng cách cách điện giữa 2 thanh dẫn IV- YÊU CẦU CHUNG KHI THIẾT KẾ Đối với Rơle trung gian xoay chiều khi thiết kế phải thỏa mãn các yêu cầu cơ bản của một sản phẩm công nghiệp hiện đại như yêu cầu kỹ.. .Rơle trung gian được dùng rất nhiều trong các sơ đồ bảo vệ hệ thống điện và các sơ đồ điều khiển tự động Do có số lượng tiếp điểm lớn từ 4 đến 6 tiếp điểm vừa thường đóng vừa thường mở, nên rơle trung gian dùng để truyền tín hiệu khi khả năng đóng, ngắt và số lượng tiếp điểm của rơle chính không đủ hoặc để chia tín hiệu từ một rơle chính đến nhiều bộ phận chính của sơ đồ mạch điều khiển... công thức 2-17/TL1: Ftđ = ftđ.Iđm Với rơle điện từ trung gian xoay chiều có dòng điện đònh mức I đm = 5A vật liệu tiếp điểm là bạc kéo nguội, ta có: ftđ = (5÷10) G/A: suất lực ép tiếp điểm – Bảng 2-17/TL1 Chọn ftđ = 7 (G/A) Vậy: Ftđ = 7.5 = 35 (G) = 0,35 (N) = 0,035 (KG) So sánh kết quả lý thuyết và kinh nghiệm ta chọn: F tđ = 0,35 (N) làm giá trò thiết kế 2.3.5- Điện trở tiếp xúc 1) Theo công thức lý... rơle trung gian điện từ Rơle trung gian là loại thiết bò điện có kết cấu khá đơn giản, vì dòng điện làm việc đònh mức của rơle nhỏ nên không phát sinh hồ quang giữa các bộ phận mang điện Như vậy rơle gồm các bộ phận sau: 1 Nam châm điện xoay chiều 2 Hệ thống tiếp điểm 3 Hệ thống thanh dẫn 4 Các vít đầu nối 5 Lò xo nhả 6 Hệ thống nắp 7 Thân đế và đế Vỏ hộp rơle thường làm bằng nhựa trong suốt cho phép... cách điện của những chi tiết hay bộ phận cách điện khi làm việc với điều kiện khắc nghiệt nhất như trường hợp quá điện áp lớn nhất, kéo dài thời gian làm việc trong điều kiện môi trường xung quanh không có lợi cho mọi thiết bò điện như mưa, ẩm, bụi Khi thiết kế về kỹ thuật ta còn phải chú trọng đến độ bền cơ và tính chòu mài mòn của các bộ phận khí cụ điện trong giới hạn số lần thao tác đã thiết kế, ... tạo khó, khó tháo lắp và sửa chữa - Mạc3h vòng dẫn điện 1 pha 1 chỗ ngắt 1.2- Rơle trung gian của Liên Xô cũ 2 1 10 9 8 7 Hình 1.2 Rơle trung gian của Liên Xô cũ 1- Vỏ rơle 2- Mạch từ 3- Cuộn dây 4- Vòng ngắn mạch 5- Nắp mạch từ 6- Cần tryền động 7- Lò xo nhả 8- Ổ trượt của cần truyền động 9- Tiếp điểm thường đóng 10- Tiếp điểm thường mở Đặc điểm: - Kết cấu đơn giản, công nghệ chế tạo đơn giản, độ tin... Rơle của Liên Xô có kết cấu 1 pha 2 chỗ ngắt, còn của Nhật có kết cấu 1 pha 1 chỗ ngắt Qua các phương án phân tích ta chọn kiểu kết cấu của Rơle Liên Xô để thiết kế vì nó phù hợp với công nghệ của Việt Nam CHƯƠNG 2 TÍNH MẠCH VÒNG DẪN ĐIỆN Mạch vòng dẫn điện do các bộ phận khác nhau về hình dáng, kết cấu và kích thước hợp thành Mạch vòng dẫn điện gồm: + Thanh dẫn: Thanh dẫn động và tónh + Đầu nối + Hệ... Ucd = 220 V + Điện áp thử nghiệm (trò hiệu dụng): Utn = 2000 V 2) Khoảng cách cách điện của các phần tử dẫn điện Muốn khí cụ điện có độ tin cậy cao, cần khoảng cách cách điện lớn, tuy nhiên như vậy lại tăng kích thước và khối lượng của thiết bò Vì vậy nên chọn theo khoảng cách cách điện tối thiểu theo quy đònh của công nghiệp điện lực cho các loại khí cụ điện hạ áp thông dụng Hiện nay ở điện áp m = 220