thiết kế CONTACTOR xoay chiều, chương 4

chng 4 : Mạch vòng dẫn điện phụ
Cách tính mạch vòng dẫn điện phụ t-ơng tự với cách tính vòng dẫn
điện chính, chỉ khác ở là trong mạch vòng phụ dòng điện là 5A.
3.3.1. Thanh dẫn động
- Vật liệu làm thanh dẫn trong mạch vòng phụ cũng là Đồng kéo
nguội, các thông số vẫn là:
Ký hiệu ML - TB
Tỷ trọng (
) 8,9g/cm
3
Nhiệt độ nóng chảy (
nc
) 1083
0
C
Điện trở suất ở 20
0
C (
20
) 0,0174.10
-3
mm
Độ dẫn nhiệt (
) 3,9 W/cm
0
C
Độ cứng Brinen (H
B
) 80 120 kG/cm
2
Hệ số dẫn nhiệt điện trở () 0,0043 l/

0
C
Nhiệt độ cho phép cấp A ([

cp
]) 95
0
C
- Kích th-ớc thanh dẫn
Theo công thức 2 -6 (TL1):
b =
Error!
trong đó:
- I= 5A: dòng điện định mức
- n: hệ số hình dáng, n=a/b = 5
10, chọn n=7
- K
f
: hệ số tổn hao phụ đặc tr-ng cho tổn hao bởi hiệu ứng bề
mặt và hiệu ứng gần.
K
f
= K
bm
. KG = 1,03 1,06. Chọn K
f
= 1,05
- K
T
: hệ số tỏa nhiệt, K

T
= (6 12).10
-6
(W/
0
C.mm
2
)
Chọn K
T
= 6.10
-6
(W/
0
C.mm
2
)
-


: điện trở suất của vật liệu ở nhiệt độ ổn định


=
20
[1 +( - 20)]

20
: điện trở suất của vật liệu ở 20
0

C
: hệ số nhiệt điện trở của vật liệu
: nhiệt độ ổn định của đồng, ở đây ta lấy bằng
nhiệt độ phát nóng cho phép
= [] = 95
0
C

95
= 0,0174.10
-3
[1+4,3.10
-3
(95 - 20)] 0,023 .10
-3
(.mm)
-

ôđ
: độ tăng nhiệt ổn định

ôđ
= -
mt
với
mt
= 40
0
C là nhiệt độ môi tr-ờng

ôđ
= 95 - 40 = 55
0
C
Vậy ta có: b =
Error! 0,27 mm
a = b .n = 0,27 .7 = 1,7 mm
Tuy nhiên để đảm bảo cho thanh dẫn động có thể chịu đ-ợc phát nóng
thì a> d
tđ
(d
tđ
: đ-ờng kính tiếp điểm).
Tra bảng 2 - 158 với I
đm
= 5A thì d
tđ
= 2 5 mm, nên chọn d
tđ
= 3
Vì vậy chọn a = 4 mm và b = 0,7 mm
- Mật độ dòng điện:
j =
Error! = Error!= 1,79 A/mm
2
< [j] = 2 4 A/mm
2
=> thỏa mãn về kết cấu
- Nhiệt độ thanh dẫn:
Từ công thức 2 - 4 (TKKCĐHA) ta có:

S.P =
Error!= Error!

ôd
=
td
= Error!
với
0
: điện trở suất của đồng kéo nguội ở 0
0
C

0
= Error! = Error!= 0,016.10
-3
.mm

mt
: nhiệt độ môi tr-ờng,
mt
= 40
0
C
Thay vào ta có:

td
= Error! = 43,15
0
C

Vậy

td
< [
cp
] = 95
0
C -> thanh dẫn thỏa mãn về nhiệt độ ở chế độ
định mức.
3.3.2. Đầu nối
Diện tích bề mặt tiếp xúc: S
tx
= Error!
Chọn mật độ dòng điện j= 0,31 A/mm
2
=> S
tx
=
5;0
31
= 16,13 (mm
2
)
(hình vẽ)
S
tx
= a.b = 16,13 mm
2
=> b =
146

13;8
= 2 (mm)
Lực ép tiếp xúc: F
tx
= f
tx
. S
tx
với f
tx
là lực ép riêng trên các mối nối.
Chọn f
tx
= 100 kG/cm
2
= 100.10
-4
kG/mm
2
.
=> F
tx
= 100.10
-4
.16,13 = 0,16 (kG)
Tra bảng 2 - 9 (TL1) chọn bu lông có đ-ờng kính ren d= 4 mm (M4),
số l-ợng 1 chiếc.
3.3.3. Tiếp điểm
Chọn loại tiếp điểm cầu với dạng tiếp xúc điểm
a/ Chọn vật liệu tiếp điểm

I= 5A, tra bảng 2-13 (TL1) có thể chọn Bạc kéo nguội (CP999) có các
thông số kỹ thuật:
Ký hiệu CP 999
Tỷ trọng (
) 10,5 g/cm
3
Nhiệt độ nóng chảy (
nc
) 961
0
C
Điện trở suất ở 20
0
C (
20
) 0,0159.10
-3
mm
Độ dẫn nhiệt (
) 4,16 W/cm
0
C
Độ cứng Brinen (H
B
) 30 60 kG/cm
2
Tỷ trọng nhiệt 0,234 Ws/cm.
0
C
Hệ số dẫn nhiệt điện trở (

) 0,004 l/
0
C
Nhiệt độ cho phép cấp A ([

cp
]) 95
0
C
b/ Xác định kích th-ớc
Chọn tiếp điểm hình cầu. Tra bảng 2 - 15 (TL1), với dòng I= 5A có
thể chọn đ-ờng kính tiếp điểm d
tđ
= 3mm, chiều cao tiếp điểm h
tđ
= 1 mm.
Hình vẽ
c/ Lực ép tiếp điểm
Tính theo công thức lý thuyết 2 -14 (TL1), tại một điểm tiếp xúc, lực
ép tiếp điểm sẽ là:
F
tđ
= I
2
. Error!. Error!
trong đó:
- A = 2,3. 10
-8
(V/
0

C): hằng số Loen
- H
B
: độ cứng Brinen của tiếp điểm
H
B
= 60 kG/mm
2
= 60.10
6
kG/m
2
- : hệ số dẫn nhiệt của thanh dẫn
= 3,8 W/cm.
0
C = 0,38 W/mm.
0
C
- T
tđ
: nhiệt độ thanh dẫn chỗ xa nơi tiếp xúc, lấy bằng nhiệt độ
phát nóng dài hạn T
tđ
= 41,8 + 273 = 314,8
0
K
- T
tx
=
tx

+ 273 = 44,8 + 273 = 317,8
0
K
=> F
tđ
= 5
2
.
2
3.10
-8
..60.10
6
;16(380)
2
. Error!= 2,5 . 10
-3
(kG)
Tính theo công thức thực nghiệm 2 - 17 (TL1), ta có:
F
tđ
= f
tđ
. I
đm
trong đó: f
tđ
= 5 G/A (bảng 2 - 17)
=> F
tđ

= 5.5 = 25 (G) = 0,025 (kG)
So sánh hai kết quả ta chọn F
tđ
= 0,025kG = 0,25N
d/ Điện trở tiếp xúc
- Tính theo công thức lý thuyết 2 - 24 (TL1)
R
tx
= Error!Error!
Điện trở suất của tiếp điểm =
20
.[1 + (
tx
- 20)]
= 1,59.10
-8
[1+4.10
-3
(44,8 - 20)]
= 1,75.10
-8
( m)
=> R
tx
=
1
75.10
-8
;2
.60.10

6
;0
025
= 7,6 .10
-4
()
- Tính theo công thức thực nghiệm 2 - 25 (TL1)
R
tx
=
K
tx
; (0,102.F
tđ
)
0
5
Trong đó:
F
tđ
tính bằng Newton (N)