CÔNG TẮC TƠ, chương 17

Chia sẻ: Nguyen Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

168
lượt xem 41
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

ở điều kiện bình thường chất khí hầu như không dẫn điện và là môi trường cách điện tốt. Trong khí cụ điện khi đóng hoặc ngắt mạch, đặc biệt là khi ngắt mạch điện hồ quang sẽ phát sinh ở giữa từng cặp tiếp điểm của công tắc tơ. Hồ quang cháy toả ra một nhiệt lượng lớn, nếu không được dập tắt kịp thời thì lượng nhiệt đó sẽ phát bỏng tiếp điểm, cách điện thậm chí phá hỏng kết cấu của thiết bị điện. Cho nên dập tắt hồ quang có ý nghĩa rất quan trọng đối...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: CÔNG TẮC TƠ, chương 17

Chương 17: TÝnh to¸n buång dËp hå quang I. kh¸i niÖm chung : ë ®iÒu kiÖn b×nh th-êng chÊt khÝ hÇu nh- kh«ng dÉn ®iÖn vµ lµ m«i tr-êng c¸ch ®iÖn tèt. Trong khÝ cô ®iÖn khi ®ãng hoÆc ng¾t m¹ch, ®Æc biÖt lµ khi ng¾t m¹ch ®iÖn hå quang sÏ ph¸t sinh ë gi÷a tõng cÆp tiÕp ®iÓm cña c«ng t¾c t¬. Hå quang ch¸y to¶ ra mét nhiÖt l-îng lín, nÕu kh«ng ®-îc dËp t¾t kÞp thêi th× l-îng nhiÖt ®ã sÏ ph¸t báng tiÕp ®iÓm, c¸ch ®iÖn thËm chÝ ph¸ háng kÕt cÊu cña thiÕt bÞ ®iÖn. Cho nªn dËp t¾t hå quang cã ý nghÜa rÊt quan träng ®èi víi tuæi thä vµ ®é lµm viÖc tin cËy cña thiÕt bÞ. Trong hå quang ®iÖn xoay chiÒu dßng ®iÖn qua trÞ sè kh«ng hai lÇn trong mét chu kú. Khi ®ã ®é bÒn catot ®é bÒn c¸ch ®iÖn ®-îc phôc håi. Do ®ã ng-êi ta lîi dông hiÖn t-îng nµy ®Ó thiÕt kÕ buång dËp hå quang sao cho dßng ®iÖn dËp t¾t ngay sau khi dßng ®iªn ®i qua trÞ sè kh«ng ®Çu tiªn. Tuy nhiªn hå quang th-êng kh«ng bÞ dËp t¾t ngay t¹i thêi ®iÓm ®ã. Khi dßng ®iÖn xoay chiÒu qua trÞ sè kh«ng ë khu vùc hå quang ®ång thêi x¶y ra hai qu¸ tr×nh mËt thiÕt víi nhau : +. Qu¸ tr×nh dËp hå quang: lµ qu¸ tr×nh i«n ho¸ t¨ng c-êng. +. Qu¸ tr×nh t¹o ®iÒu kiÖn cho hå quang ch¸y l¹i: lµ qu¸ tr×nh phôc håi ®iÖn ¸p
§Æc tr-ng cho qu¸ tr×nh thø nhÊt lµ tèc ®é t¨ng c-êng c¸ch ®iÖn vµ ®Æc tr-ng cho qu¸ tr×nh thø hai lµ tèc ®é phôc håi ®iÖn ¸p. II. c¸c yªu cÇu cña hÖ thèng dËp hå quang: §¶m b¶o ®-îc kh¶ n¨ng ®ãng ng¾t m¹ch ®iÖn nghÜa lµ ®¶m b¶o gi¸ trÞ dßng ®iÖn ®ãng vµ dßng ®iÖn ng¾t ë ®iÒu kiÖn cho tr-íc. Cã thêi gian ch¸y nhá ®Ó gi¶m ¨n mßn tiÕp ®iÓm vµ thiÕt bÞ dËp hå quang Qu¸ ®iÖn ¸p thÊp. KÝch th-íc hÖ thèng dËp hå quang nhá, vïng khÝ i«n ho¸ nhá. NÕu kh«ng nã cã thÓ chäc thñng c¸ch ®iÖn gi÷a c¸c phÇn vµ cã thÓ toµn bé khÝ cô ®iÖn. iii. tÝnh to¸n buång dËp hå quang: 1. Chän kÕt cÊu vµ vËt liÖu lµm buång dËp hå quang: Nh- ®· tr×nh bµy ë phÇn chän kÕt cÊu. §Ó tÝnh to¸n buång dËp hå quang ta chän kÕt cÊu buång dËp cña c«ng t¾c t¬ mµ ta thiÕt kÕ lµ: buång dËp kiÓu dµn dËp. Khi chän vËt liÖu lµm buång dËp hå quang ta cÇn chó ý ®Õn c¸c tÝnh chÊt sau: TÝnh chÞu nhiÖt cña vËt liÖu. TÝnh c¸ch ®iÖn vµ chèng Èm. §é nh¸m bªn trong cña buång dËp hå quang. §é øng cao. Tõ tÝnh chÊt trªn ta chän vËt liÖu lµm buång dËp hå quang lµ xi m¨ng- ami¨ng.
2. Sè l-îng tÊm: Theo c«ng thøc (3- 49) quyÓn 1 ta cã sè l-îng tÊm: k ® m .U ® m k ®m . U ® m - k 2 .(1 + ln ) k2 n tk ¡Ý0,6 + [ 0 o ]2 U ph + 0,35.k ®m .U hq Trong ®ã: +. k®m: hÖ sè ®Þnh møc. Theo c«ng thøc (3 - 40) quyÓn 1 ta cã: k®m = 0,9 . ksd. 1 - cos φ o Theo trang 124- quyÓn 1 víi khÝ cô ®iÖn ®ãng ng¾t 3 pha ta cã: ksd = 1,5. HÖ sè c«ng suÊt cña m¹ch ng¾t ta chän cos = 0,85. Nªn hÖ sè ®Þnh møc: k®m = 0,9. 1,5. 1 - 0,85 = 0,52. +.Theo c«ng thøc (3 - 50)- quyÓn 1 ta cã: L. I 2 / 3 . k 0 ng t k2 = 1300 Ing = 4.I®m = 4. 60 = 240 (A): dßng ®iÖn khi ng¾t. Theo c«ng thøc (3 - 47) quyÓn 1: [ 820 + δ 2 . ( I ng - 5,7)]. Δ t .10 6 t 0 k = t 2. I ng . ( 40 + T - 273 Trong ®ã: t, t : bÒ dµy vµ kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c tÊm. Theo trang 135- quyÓn 1 ta cã : t = 1  5 (mm). Chän t = 1 (mm) t  2 (mm). Chän t = 2 (mm)
T: nhiÖt ®é cña tÊm dµn dËp. Theo c«ng thøc (3 - 48)- quyÓn 1 ta cã: T = 293 + 0,018 . Ing . Z = 293 + 0,018. 240. 300 = 367,8 (0K). Víi Z = 300 (lÇn/h): sè lÇn ®ãng ng¾t trong mét giê. 0 [ 820 + 2 2 . ( 240 - 5,7)]. Δ t .10 6 k = t = 457528 2. 240. ( 40 + 367,8 - 273 ) U ® m . sin φ 0 L= §iÖn c¶m ng¾n m¹ch ( theo c«ng thøc 3-32 quyÓn 1). I ng . ω Cos0 = 0,85  sin 0 = 0,52.  = 2. . f = 2. 3,14 . 50 = 314 (rad/s). U®m = 400 (V). Ing = 240 (A). 400. 0,52 Nªn ta cã: L = = 2,7.10 -3 (H). 240. 314 2,7.10 -3. 240 2 / 3. 457528 VËy ta cã: k 2 = = 36,69 1300 +.Uph0: ®iÖn ¸p phôc håi ban ®Çu cña mét kho¶ng trèng. Theo c«ng thøc (3 - 46) quyÓn 1 ta cã: U 0 = U 0 . n - 0,6 (V). ph t Trong ®ã: U0t = (72 + 0,72 t ) = ( 72 + 0,72 . 2) = 73,44 (V). Vµ n: lµ sè kho¶ng trèng. §Ó t-¬ng øng víi I®m = 60A ; U®m = 400V.Ta chän n = 2 kho¶ng trèng. Nªn: U 0 = 73,34. 2 - 0,6 = 86,7 (V). ph
+. Uhq0: ®iÖn ¸p hå quang cña 1 kho¶ng trèng. Theo c«ng thøc (3- 5)- quyÓn 1. Uhq0 = ( 110 + 0,003. Ing).( 0,7 + 0,04 t) = (110 + 0,003 . 240 ).( 0,7 + 0,04. 2) = 86,34 (V). 0,52.400 0,52. 400 - 36,69.(1 + ln ) 36,69 2 Nªn sè l-îng tÊm : n tk ¡Ý0,6 + [ ] = 2,63 86,7 + 0,35.86,34.0,52 VËy ®Ó phï hîp ta chän sè tÊm thiÕt kÕ ntk = 5 (tÊm) 3. KiÓm tra ®iÒu kiÖn x¶y ra qu¸ tr×nh dao ®éng: Theo c«ng thøc (5 - 53) quyÓn 1 ta cã; 415. n tk - 0,6 415. 5 - 0,6 f0 > = = 8348 (Hz). L. I 2 / 3 ng 2,7.10 -3. 240 2 / 3 Theo c«ng thøc (3 - 30)- quyÓn 1: 380 380 f0 = . ( A + B . P®m3/4) = . ( 8000 + 2100 + 424003/4). U ®m 400 = 59502376 (Hz). Trong ®ã: A = 8000; B = 2100: hÖ sè t-¬ng øng hÖ thèng c¸p. P®m : C«ng suÊt phô t¶i: P®m = 3. U®m . I®m . cos0 . kdt Kdt = 1,2 lµ hÖ sè dù tr÷: U®m = 400V, I®m = 60A, cos0 = 0,85. P®m = 3. 400 . 60. 0,85. 1,2 = 42400 (W). VËy f0 > 8348 (Hz) nªn tho¶ m·n ®iÒu kiÖn qu¸ tr×nh kh«ng dao ®éng.
4.Thêi gian ch¸y cña hå quang: Theo c«ng thøc (3 - 5)- quyÓn 1: l hq t hq = Vt2® + 9.Vhq Trong ®ã: +.Vt® = 0,1 (m/s) = 10 (cm/s): tèc ®é cña tiÕp ®iÓm. +. lhq: chiÒu dµi hå quang trªn mét kho¶ng trèng. Theo c«ng thøc (3 - 38)- quyÓn 1 R hq l nq = n. R 0 hq n = 4: sè kho¶ng trèng ( v× ta chän nt = 5 ). - Rhq: ®iÖn trë toµn bé cña hå quang. U hq R hq = I hq Ta cã: Ihq = 0,5. Ing = 0,5 . 240 = 120 (A) : dßng ®iÖn hå quang. Uhq = Uhq0. n - 0,6 : ®iÖn ¸p hå quang. Uhq0 = 86,34 (V) : ®iÖn ¸p hå quang trong mét kho¶ng trèng.  Uhq = 86,34. 4 - 0,6 = 159,2 (V). 159,2 Nªn ®iÖn ta cã: R hq = = 1,32 (Ω ). 120 - Rhq0 : gi¸ trÞ trung b×nh cña ®iÖn trë hå quang trªn 1 cm chiÒu dµi hå quang cña 1 kho¶ng trèng. Theo c«ng thøc (3 - 37)- quyÓn 1 ta cã:
14200 14200 R 0 = 0,015 + hq 2 = 0,015 + = 0,26 (Ω ). I ng 240 2 VËy chiÒu dai hå quang: 1,32 l hq = = 1,27 (cm). 4. 0,26 - Vhq: vËn tèc chuyÓn ®éng cña hå quang.Theo c«ng thøc (3-19)- quyÓn 1: Vhq = 37. 3 I hq = 37. 3 120 = 182,5 (m/s). VËy thêi gian ch¸y cña hå quang: 1,27 t hq = = 0,0023 (s). 10 2 + 9.182,5 2 Ta cã thêi gian dËp hå quang lµ 1/2 chu kú. VËy thêi gian dËp hå quang td = 0,005 (s). Nªn thq< td nghÜa lµ thêi gian ch¸y nhá h¬n thêi gian dËp hå quang lµ hîp lý. +. ChiÒu dµi nhá nhÊt cña 1 tÊm ng¾n. lt  1,73. t. td. 3 I ng = 1,73. 22. 0,005. 3 240 = 0,22 (cm). §Ó ®¶m b¶o hå quang kh«ng ra khái buång dËp ta chän lt = 0,3 (cm).