ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ CÔNG TẮC TƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA
Phần I: Phân tích phương án- chọn kết cấu thiết kế.
A. KHÁI NIỆM CHUNG.
I. Khái niệm về công tắc tơ:
Công tắc tơ là khí cụ điện dùng để đóng ngắt thường xuyên các mạch điện động lực, từ xa bằng tay hay tự động.
Việc đóng ngắt công tắc tơ có tiếp điểm có thể được thực hiện bằng điện từ, thủy lực hay khí nén. Trong đó công tắc tơ điện từ được sử dụng nhiều hơn cả.
II. Phân loai:
1. Theo nguyên lý truyền động người ta chia công tắc tơ thành các loạisau:
+ Công tắc tơ đóng ngắt tiếp điểm bằng điện từ.
+ Công tắc tơ đóng ngắt tiếp điểm bằng thủy lực.
+ Công tắc tơ đóng ngắt tiếp điểm bằng khí nén.
+ Công tắc tơ không tiếp điểm.
2. Theo dạng dòng điện trong mạch:
+ Công tắc tơ điện một chiều dùng để đóng ngắt mạch điện một chiều. Nam châm điện của nó là nam châm điện một chiều.
+ Công tắc tơ điện xoay chiều dùng để đóng ngắt mạch điện xoay chiều. Nam châm điện của nó là nam châm điện xoay chiều.
Ngoài ra trên thực tế còn có loại công tắc tơ sử dụng để đóng ngắt mạch điện xoay chiều, nhưng nam châm điện của nó là nam châm điện một chiều.
III. Các yêu cầu đối với công tắc tơ:
Công tắc tơ phải đóng dứt khoát, tin cậy phải đảm bảo độ bền nhiệt nghĩa là nhiệt độ phát nóng của công tắc tơ nhỏ hơn hoặc bằng nhiệt độ phát nóng cho phép:
Khi tính toán, thiết kế công tắc tơ thường phải đảm bảo lúc điện áp bằng 85% Ucd thì phải đủ sức hút và lúc điện áp bằng 110% Ucd thì cuộn dây không nóng quá trị số cho phép và công tắc tơ vẫn làm việc bình thường.
Đảm bảo độ bền điện động: Độ bền điện động được xác định bằng số lần đóng ngắt tối thiểu mà sau đó cần thay thế hoặc sửa chữr các tiếp điểm bị ăn mòn khi có dòng điện chạy qua tiếp điểm.
Đảm bảo độ mòn về điện đối với công tắc tơ tiếp điểm, trong ngày nay những loại công tắc tơ hiện đại độ mòn về điện từ (2-3). 106 lần đóng ngắt.
Đảm bảo độ bền về cơ: Độ mòn về cơ được xác định bằng số lần đóng ngắt tối đa mà chưr đòi hỏi phải thay thế hoặc sửa chữ các chi tiết khi không có dòng điện tiếp điểm. Ngày nay các công tắc tơ hiện đại độ bền cơ khí đạt 2.107 lần đóng ngắt.
iv. Cấu tạo của công tắc tơ:
Công tắc tơ điện từ bao gồm những thành phần chính sau: Hệ thống mạch vòng dẫn điện. Cơ cấu điện từ. Hệ thống dập hồ quang. Hệ thống phản lực.
Sau khi tham khảo về cơ bản công tắc tơ của các nước đều giống nhau. Từ đó em có nhận xét sau:
I. Mạch từ:
Trong tất cả các loại công tắc tơ của các nước nói trên người ta đều sử dụng mạch từ chữ ứ có cuộn dây được đặt ở giữa, trên hai cực từ người ta đặt vòng chống rung.
Loại này có ưu điểm: Lực hút điện từ lớn và được phân bố đều nên làm việc chắc chắn và tin cậy.
Các loại kiểu hút trong mạch từ: Có 2 loại.
1. Hút thẳng:
Ưu điểm: Có cấu tạo đơn giản dễ tháo lắp, nhỏ gọn nên kích thước của công tắc tơ nhỏ và gọn. Từ thông rò không đổi khi chuyển động, lực hút điện từ lớn.
Nhược điểm: Không sử dụng được với dòng điện lớn vì độ mở của tiếp điểm bằng độ mở của nam châm điện. Nên nếu dùng cho dòng điện lớn thì độ mở của tiếp điểm lớn dẫn đến nam châm điện hóa. Khi đó kích thước của công tắc tơ sẽ lớn dẫn đến hay bị rung động.
2. Hút quay:
Ưu điểm: Có cấu tạo đơn giản, độ mở tiếp điểm lớn nên sử dụng cho các loại công tắc tơ có dòng điện lớn.
Nhược điểm: Vì do cấu tạo của loại này là có hệ thống cánh tay đòn nên khó chế tạo và tháo lắp, kích thước công tắc tơ lớn.
II. Tiếp điểm: Do mạch từ kiểu hút thẳng nên ta chọn tiếp điểm có dạng bắc cầu một pha hai chỗ ngắt. Kiểu này có ưu điểm: Vì ta chọn như vậy bởi chỗ ngắt trong mạch là hai nên có khả năng ngắt nhanh, chịu được và dễ dập hồ quang. Đồng thời giảm hành trình chuyển động dẫn đến giảm kích thước của công tắc tơ. (như hình vẽ).
Trong đó:
1. Thanh dẫn tĩnh
2. Thanh dẫn động.
3. Tiếp điểm động.
4. Tiếp điểm tĩnh
Iii. Buồng dập hồ quang:
Buồng dập có tác dụng giúp ta dập tắt hồ quang nhanh nên phải đảm bảo các yêu cầu sau:
+ Đảm bảo khả năng đóng và ngắt: Nghĩa là phải đảm bảo giá trị dòng điện ngắt ở điều kiện cho trước.
+ Thời gian cháy hồ quang nhỏ, vùng iôn hóa nhỏ. Nếu không có thể chọc thủng cách điện trong buồng dập hồ quang.
+ Hạn chế ánh sáng và âm thanh.
Do tác dụng của hồ quang là rất nguy hiểm nên ta cần phải có biện pháp nhanh chóng dập hồ quang.
Đối với công tắc tơ xoay chiều có hai phương án dập hồ quang chủ yếu là:
+ Dùng cuộn thổi từ có buồng dập là khe hở hẹp.
+ Dùng buồng dập kiểu dàn dập.
Phương pháp thứ nhất có khả năng dập hồ quang rất tốt song kết cấu phức tạp, thường dùng cho các loại công tắc tơ có dòng điện lớn làm việc ở chế độ nặng và trung bình.
Phương pháp thứ hai có kết cấu đơn giản dễ chế tạo, nhưng khả năng dập hồ quang kém hơn phương pháp thứ nhất. Nó được dùng cho công tắc tơ có dòng điện không lớn lắm. Như vậy ở đây ta thiết kế công tắc tơ có Uđm=400 (V); Iđm=60 (A). Ta sẽ chọn buồng dập hồ quang là buồng dập kiểu dàn dập được làm từ vật liệu sắt ít cacbon. Loại này có kết cấu đơn giản dễ chế tạo và đơn giản trong tính toán và đảm bảo khi làm việc.
------------------------------------
Mục lục
Lời nói đầu
Phần I: Phân tích chọn phương án-chọn kết cấu
A. Khái niệm chung
C. Chọn khoảng cách cách điện
Phần II: Thiết kế tính toán mạch vòng dẫn điện
- Mạch vòng dẫn điện chính
- Thanh dẫn
- Tính toán thanh dẫn động
1. Chọn vật liệu thanh dẫn
2. Tính toán thanh dẫn làm việc ở chế độ dài hạn
3. Kiểm nghiệm lại thanh dẫn
1. Chọn kích thước cơ bản
2. Lực ép tiếp điểm tại chỗ tiếp xúc
3. Tính điện trở tiếp xúc
4. Tính điện áp rơi trên điện trở tiếp xúc
5. Tính nhiệt độ tiếp điểm
6. Tính điện trở tiếp xúc
7. Dòng điện hàn dính tiếp điểm. Độ mở độ lún tiếp điểm
1. Độ mở
2. Độ lún. Độ rung tiếp điểm
1. Xác định trị số biên độ rung
2. Xác định thời gian rung tiếp điểm. Sự ăn mòn tiếp điểm
1. Các yếu tố ảnh hưởng tới sự ăn mòn tiếp điểm
2. Tính toán độ mòn của tiếp điểm
1. Chọn vật liệu thanh dẫn
2. Tính toán thanh dẫn làm việc ở chế độ dài hạn
3. Tính toán kiểm nghiệm lại thanh dẫn
I. 2 tính toán thanh dẫn tĩnh
1. Chọn kích thước cơ bản
2. Tính lực ép tiếp điểm tại chỗ tiếp xúc
3. Tính điện trở tiếp xúc
4. Tính điện áp rơi trên điện trở tiếp xúc
5. Tính nhiệt độ tiếp điểm
6. Tính nhiệt độ tiếp xúc
7. Dòng điện hàn dính
1. Xác định trị số biên độ rung
2. Thời gian rung tiếp điểm. Sự ăn mòn của tiếp điểm
Phần III: Tính và dựng đặc tính cơ
1. Chọn kiểu và vật liệu làm lò xo
2. Lực lò xo của tiếp điểm chính
3. Tính toán đường kính dây quấn lò xo
4. Tính số vòng lò xo tiếp điểm chính
5. Tính chiều dài tự do của lò xo
II. Lò xo tiếp điểm phụ
1. Lực lò xo tiếp điểm phụ
2. Tính toán đường kính dây quấn lò xo
3. Tính số vòng lò xo tiếp điểm phụ
4. Tính chiều dài tự do của lò xo
III. Lò xo nhả
1. Tính lực lò xo nhả đầu và nhả cuối
2. Đường kính dây quấn lò xo nhả
3. Tính số vòng lò xo nhả
4. Tính chiều dài tự do của lò xo
Phần iv: Tính toán nam châm điện
I. Tính toán sơ bộ nam châm điện
1. Chọn dang kết cấu
2. Chọn vật liệu
3. Chọn từ cảm, hệ số từ rò, hệ số từ tản
4. Xác định thông số chủ yếu và kích thước nam châm điện
5. Xác định kích thước cuộn dây
II. Tính toán kiểm nghiệm nam châm
1. Sơ đồ thay thế
2. Tính từ dẫn khe hở không khí
3. Xác định từ thông và từ cảm
4. Xác định thông số cuộn dây
5. Tính toán vòng ngắn mạch chống rung
6. Hệ số tỏa nhiệt vòng ngắn mạch
7. Tổn hao trong lõi thép
8. Tính dòng điện trong cuộn dây
9. Tính toán nhiệt dây quấn nam châm điện
10. Tính và dựng đặc tính lực hút
11. Tính toán gần đúng thời gian tác động và thời gian nhả
Phần V: Tính toán buồng dập hồ quang
I. Khái niệm chung
II. Các yêu cầu của buồng dập hồ quang
III. Tính toán buồng dập hồ quang
1. Chọn kết cấu và vật liệu làm buồng hồ quang
2. Số lượng tấm
3. Kiểm tra điều kiện xảy ra quá trình dao động
4. Thời gian cháy của hồ quang
5. Kiểm tra quá trình dập tắt hồ quang
---------------------------------------------
Keyword: download,do an mon hoc,thiet ke,cong tac to,dien xoay chieu,ba pha
Nhận xét
Đăng nhận xét