Tài liệu Chương 5: tính lực điện động ppt

é ỏn mụn hc: Khớ c in
- Lp TB T , CH 9 1
Ch-ơng v
tính lực điện động
I) Tính toán các l-c.
1. Lập sơ đồ động.
Sơ đồ ở đây đ-ợc lập cho tr-ờng hợp làm việc khó khăn đó là khi máy
ngắt thực hiện thao tác đóng. Ta lập sơ đồ động cho một pha.

*

= m+1
Lực cơ tác dụng bao gồm:

Lực ép tiếp điểm chính
é ỏn mụn hc: Khớ c in
- Lp TB T , CH 9 2
Lực ép tiếp điểm phụ ( bỏ qua )
Lực ép của lò xo tiếp điểm
Trọng l-ợng phần động
Lực ma sát ( bỏ qua )
2. Tính toán các lực
a. Lực ép tiếp điểm:
Lực ép tiếp điểm đầu:
F
tdd
= 1,20.F
td
F
tdd
= 1,20.260=312 ( kg )

Lực ép tiếp điểm cuối:
F
tdc
= 1,8.F
td
= 1,8.260 = 468 ( kg )
b. Lực lò xo tiếp tiếp điểm:
- Lực lò xo tiếp điểm đầu:
F
lxtdd
= G
d
+ F
tdd
Trong đó:
Trọng l-ợng phần động :
G
d
= m
c
.I
dm
Với m
c
= 7-10g/A, chọn m
c
= 8 ( g/A )
G
d
= 8.1000 = 8000 ( g ) = 8 ( kg )

F
lxtdd
= 8 + 312 = 320 ( kg )
- Lực lò xo tiếp điểm cuối:
F
lxtdc
= G
d
+ F
tdc
= 8 + 468 = 476 ( kg )
II) Tính toán lò xo tiếp điểm
- Lò xo tiếp điểm là chi tiết rất quan trọng của máy ngắt, nó tạo ra lực ép
tiếp điểm giữa tiếp điểm tiếp xúc với nhau một cách chắc chắn và tránh hiện
t-ợng phát nóng quá trị số cho phép cũng nh- hàn dính tiếp điểm.
- Yêu cầu đối với lò lo tiếp điểm: Tạo đ-ợc lực ép tiếp điểm đủ lớn ngay cả
ở những lần đóng ngắt cuối khi tiếp điểm bị mòn .
- Chọn lò xo xoắn hình trụ chịu nén, loại lò xo này có -u điểm ít bị ăn mòn
về cơ, làm việc linh động, không bị phát nóng.
- Ta tra bảng 4-1 ( TKKCĐHA ), với yêu cầu về lực lớn ta chọn vật liệu làm
lò xo là dây thép cacbon.
Độ bền giới hạn khi kéo

k
= 2650 N/ mm
2
Giới hạn mỏi cho phép khi uốn

u

= 930 N/ mm
2
Giới hạn mỏi cho phép khi xoắn

x
= 580 N/ mm
2
Module đàn hồi 200.10
3
N/ mm
2
Module tr-ợt 80.10
3
N/ mm
2
Điện trở suất 0,19

0,22.10
-6

m
é ỏn mụn hc: Khớ c in
- Lp TB T , CH 9 3
F
lxtdd
= 320 ( kg )
F
lxtdc
= 476 ( kg )
Nh- vậy trong khoảng

= m + 1 = 15 + 10 = 25 ( mm ) lò xo phải sin
đ-ợc lực là :

F =476 320 = 156 ( kg ) = 1560 ( N )
- Theo công thức 4- 31 ( TKKCĐHA )
Đ-ờng kính dây lò xo là:
d = 1,6.
x
CF

.
Do lực F lớn nên đ-ờng kính dây lò xo t-ơng đối lớn nên ta chọn
C =
6
d
D
F = F
lxtdc
= 4760 ( N )
C: là chỉ số lò xo
D: đ-ờng kính trung bình của lò xo ( mm )
d: đ-ờng kính dây hoặc thanh quấn lò xo ( mm )
F: lực kéo hoặc nén h-ớng trục ( N )

x
: ứng suất xoắn cho phép ( gới hạn mỏi ) ( N/ mm
2
)
d = 1,6.

580
6.4760
= 7,017 ( mm )
Chọn đ-ờng kính dây lò xo là: d = 7 ( mm )
+) Đ-ờng kính lò xo:
D = C.d = 6.7 = 42 ( mm ) = 4,2( cm )
Số vòng làm việc của lò xo:
é ỏn mụn hc: Khớ c in
- Lp TB T , CH 9 4
W =

FD
fdG
.8
..
3
4
1560.42.8
25.7.10.80
3
43
= 5 ( vòng )
Với:
G: mo đule chống tr-ợt ( N/mm
2
)
f = m+1= 25 ( mm )
+) Số vòng kết cấu:
W
kc

= 5 + 2 = 7 ( vòng )
+) B-ớc lò xo:
t
k
= d = 7( mm )
t
n
= d + f/W = 7 + 25/7 = 10,57 ( mm )
+) Chiều dài kết cấu:
l
k
= t
k
. W = 7.7 = 49 ( mm ) = 4,9 ( cm )
l
n
= W.t
n
+ 1,5.d = 7.10,57 + 1,5.7 = 84,49 (mm ) = 8,449 ( cm
)
+) ứng suất xoắn thực tế của lò xo:
x
1
=


4
3
.
Ư...8

dG
WFD
)(6,33
7.10.80
7.1560.42.8
43
3
mm
Kết luận:
Lò xo ép tiếp điểm có các thông số là :
Đ-ờng kính dây lò xo d = 7 ( mm )
Đ-ờng kính lò xo D = 42 ( mm )
Số vòng lo xo W = 5 ( vòng )
Chiều dài kết cấu l
n
= 84,49 ( mm )
II) Tính lực điện từ
Theo công thức 4 50 ( TKKCĐAP ), lực hút điện từ trung bình đ-ợc
tính:
F
hb
= K.





d
dG
G

.
2
2
2
Với ba tr-ờng hợp: U = 0,85.U
dm
( K
u
= 0,85 )
U = U
dm
( K
u
=1)
U = 1,1 U
dm
( K
u
=1,1)
Trong đó K = 0,25 với F tính bằng Newton

r
tb

Mà
Wf
UK
u
tb
.44,4
8,0..
.2

( E = 4,44.f.W.

; E = ( 0,7 0,8 ) U
dm
)
U = 200 ( V ) là điện áp đặt vào hai đầu của nam châm điện
Ðồ án môn học: Khí cụ điện
- Lớp TBĐ – ĐT , CH 9 5
+) K
u
= 0,85
 )(10.7,1
793.50.44,4
8,0.220.85,0.2
3
Wb
tb




+) K
u
= 1


)(10.0,2
793.50.44,4
8,0.220.1.2
3
Wb
tb



+) K
u
= 1,1


)(10.2,2
793.50.44,4
8,0.220.1,1.2
3
Wb
tb


