CÔNG TẮC TƠ, chương 8

Chia sẻ: Nguyen Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

Thêm vào BST

Báo xấu

171
lượt xem 35
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Theo yêu cầu của đầu nối và hình (2-2)- quyển 1 ta chọn kiểu mối nối tháo rời ren vít, sử dụng vít. Theo bảng (2-9)- quyển 1 ta chọn vít loại M3x10. 2. Tính toán vít đầu nối: +. Diện tích bề mặt tiếp xúc xác định theo công thức: S tx = I (mm 2 ). J Trong đó: Iđmp = 5 (A): dòng điện chạy qua đầu nối. Theo kinh nghiệm thiết kế và theo trang 31- quyển 1với điện xoay chiều f=50 (Hz) và Ipđm=5 (A) đối với thanh dẫn động mật độ dòng điện có thể lấy:...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: CÔNG TẮC TƠ, chương 8

Chương 8: tÝnh to¸n ®Çu nèi 1. Chän d¹ng mèi nèi: Theo yªu cÇu cña ®Çu nèi vµ h×nh (2-2)- quyÓn 1 ta chän kiÓu mèi nèi th¸o rêi ren vÝt, sö dông vÝt. Theo b¶ng (2-9)- quyÓn 1 ta chän vÝt lo¹i M3x10. 2. TÝnh to¸n vÝt ®Çu nèi: +. DiÖn tÝch bÒ mÆt tiÕp xóc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: I S tx = (mm 2 ). J Trong ®ã: I®mp = 5 (A): dßng ®iÖn ch¹y qua ®Çu nèi. Theo kinh nghiÖm thiÕt kÕ vµ theo trang 31- quyÓn 1víi ®iÖn xoay chiÒu f=50 (Hz) vµ Ip®m=5 (A) ®èi víi thanh dÉn ®éng mËt ®é dßng ®iÖn cã thÓ lÊy: J = 0,31 (A/mm2). Ta cã diÖn tÝch bÒ mÆt tiÕp xóc: 5 S tx = = 16,13 (mm 2 ). 0,31 +.Lùc Ðp tiÕp xóc ®-îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc trang33- quyÓn 1: Ftx = ftx . Stx Theo trang 33- quyÓn 1 ta cã: ftx = 100150 (kg/cm2): lùc Ðp riªng. Chän ftx= 100 (kg/cm2). VËy: Ftx = 100. 16,13. 10-2 = 16,13 (kg) = 161,3 (N) =0,1613 (KN). Theo b¶ng (20-10)- quyÓn 1 ta cã [Ftx]  2,3 (KN). VËy lùc Ðp tiÕp xóc Ftx [Ftx] lµ phï hîp
+. §iÖn trë tiÕp xóc: Theo c«ng thøc (2-25) - qyÓn 1 ta cã: k tx R tx = (Ω ). [0,102.Ftx ]m Trong ®ã: ktx = 0,12 . 10-3 (kg): hÖ sè kÓ ®Õn sù ¶nh h-ëng cña vËt liÖu. m: hÖ sè phô thuéc h×nh thøc tiÕp xóc. V× 2 thanh dÉn ghÐp cã vÝt cho nªn ë ®©y tiÕp xóc lµ tiÕp xóc mÆt. VËy theo trang 59 - quyÓn 1 ta cã: m = 1. Nªn ta cã ®iÖn trë tiÕp xóc: 0,12.10 -3 R tx = = 0,07.10 -3 (Ω ). [0,102.16,13] 1 +.TÝnh ®iÖn ¸p tiÕp xóc mèi nèi: Theo c«ng thøc (2 - 27) - quyÓn 1 ta cã: Utx = Rtx. I®m = 0,07. 10-3. 5 = 0,35. 10-3 (V) = 0,35 (mV). So s¸nh víi [Utx] = 230 (mV) lµ thÝch hîp, cho nªn mèi nèi lµm viÖc ®¶m b¶o. Iii. TÝnh to¸n tiÕp ®iÓm: III.1 Chän kÕt cÊu vµ vËt liÖu tiÕp ®iÓm: Víi dßng I®m = 5 (A) ta chän tiÕp ®iÓm ®éng h×nh trô cÇu, tiÕp ®iÓm tÜnh h×nh trô cÇu. TiÕp xóc lµ tiÕp xóc ®iÓm. Ta chän vËt liÖu lµm tiÕp ®iÓm lµ B¹c kÐo nguéi kÝ hiÖu lµ: Ag- CP999.
Theo b¶ng (2-15)- quyÓn 1 ta cã c¸c th«ng sè kü thuËt:  = 10,5 (g/cm3) Khèi l-îng riªng. nc= 961 (0C) NhiÖt ®é nãng ch¶y. 20 =1,59. 10-3 (m) §iÖn tö suÊt ë 200C.  = 4,16 (W/mm0C) §é dÉn nhiÖt. HB = 30  60 (kg/mm2) §é cøng Briven. Chän: HB = 45 (kg/mm2).  = 0,004 (1/0C) HÖ sè nhiÖt ®iÖn tö. III.2 TÝnh to¸n tiÕp ®iÓm: 1. Chän kÝch th-íc c¬ b¶n: KÝch th-íc cña tiÕp ®iÓm ta chän phï hîp víi gi¸ trÞ cña dßng ®iÖn, kÕt cÊu vµ sè lÇn ®ãng ng¾t cña tiÕp ®iÓm. Theo b¶ng (2-15)- quyÓn 1 ta cã víi I®m = 5 (A) d = 2  4 (mm) : ®-êng kÝnh tiÕp ®iÓm. h = 0,61,2 (mm) : chiÒu cao tiÕp ®iÓm. Chän kÝch th-íc tiÕp ®iÓm tÜnh gièng nh- tiÕp ®iÓm ®éng. VËy ta chän kÝch th-íc cña tiÕp ®iÓm lµ: d t®  4(mm)    h t®  1,2(mm)  2. TÝnh lùc Ðp tiÕp ®iÓm t¹i chç tiÕp xóc: Lùc Ðp cña tiÕp ®iÓm ®-îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc lý thuyÕt vµ theo c«ng thøc thùc nghiÖm. a. TÝnh theo c«ng thøc lý thuyÕt:
Tõ c«ng thøc (2 - 14)- quyÓn 1 ta cã: A.π .H B 1 Ft® = I 2 . . 16.λ 2 Ttd 2 [arccos( )] Ttx MÆt kh¸c víi: Ft® = n . Ft®1. v× tiÕp xóc gi÷a 2 tiÕp ®iÓm lµ tiÕp xóc ®iÓm nªn n = 1(theo trang 53-quyÓn 1) VËy lùc Ðp tiÕp ®iÓm: Ft® = Ft®1. Trong ®ã: I = I®m = 5 (A): dßng ®iÖn ®Þnh møc m¹ch phô. HB = 45 (kg/mm2): ®é cøng Briven.  = 0,416 (W/mm0C): ®é dÉn nhiÖt. A = 2,3. 10-8 (V/0C): h»ng sè loren. Ttd: lµ nhiÖt ®é thanh dÉn xa n¬i tiÕp xóc. Ttd = td + 273 = 43,27+273 =316,27 (0K). Ttx = Ttd + T : nhiÖt ®é n¬i tiÕp xóc. T = 510 (0K):®é chªnh nhiÖt ë chç tiÕp xóc vµ n¬i xa tiÕp xóc. Chän T = 5 (0K). Ttx = 5+ 316,27 = 321,27 (0K). Nªn ta cã lùc Ðp t¹i 1 ®iÓm tiÕp xóc: 5 2 . 2,3.10 -8 . 3,14. 45 1 Ft®1 = . = 0,0003(kg). 16. (0,416) 2 316,27 2 [ arccos ( )] 321,27 Ftd = 0,0003 (KG) = 0,003 (N)
VËy lùc Ðp tiÕp ®iÓm theo c«ng thøc lý thuyÕt: Ft® = Ft®1 = 0,003 (N). b. TÝnh theo c«ng thøc kinh nghiÖm: Theo c«ng thøc (2 - 7)- quyÓn 1 ta cã: Ft® = ft® . I®m. Trong ®ã: I®m = 5 (A): dßng ®iÖn ®Þnh møc. ft®: lùc tiÕp ®iÓm ®¬n vÞ. Theo b¶ng (2-17)- quyÓn 1 ta cã: ft® = 5  10 (G/A) Chän: ft® = 8 (G/A) VËy lùc Ðp tiÕp ®iÓm: Ft® = 8. 5 = 40 (G) = 0,04 (KG) = 0,4 (N) So s¸nh 2 kÕt qu¶ tÝnh theo lý thuyÕt vµ thùc nghiÖm. Khi dßng ®iÖn nhá cÇn cã dù tr÷ lùc, cßn khi cã dßng ®iÖn lín cÇn t¨ng lùc ®Ó ®¶m b¶o ®é æn ®Þnh ®iÖn ®éng vµ æn ®Þnh nhiÖt cña tiÕp ®iÓm. V× vËy dÓ cho tiÕp ®iÓm lµm viÖc tèt ta chän Ft® = 0,4 (N) 3. TÝnh ®iÖn trë tiÕp xóc: §Ó tÝnh ®iÖn trë tiÕp xóc ta tÝnh theo c«ng thøc lý thuyÕt vµ c«ng thøc thùc nghiÖm. a. TÝnh theo c«ng thøc lý thuyÕt: Tõ c«ng thøc (2 - 24)- quyÓn 1 ta cã ®iÖn trë tiÕp xóc: ρθ HB Rtx = . Ft® (). 2 Trong ®ã: : ®iÖn trë suÊt cña tiÕp ®iÓm ë nhiÖt ®é æn ®Þnh.  = 20 [1 +  (95 - 20)] = 0,0159. 10-3. [1+0,004. (95 - 20)] = 0,02. 10-3 (mm).
0,02.10 -3 3,14. 45 Rtx = . = 0,2.10-3 (). 2 0,4 b. TÝnh theo c«ng thøc thùc nghiÖm: Theo c«ng thøc (2-25)- quyÓn 1 ta cã ®iÖn trë tiÕp xóc: K tx Rtx = (). (0.102.Ft® )m Trong ®ã: Ft® = 0,04 (KG) = 0,4 (N): lùc Ðp tiÕp ®iÓm. ktx = 0,6 . 10-3: hÖ sè kÓ ®Õn sù ¶nh h-ëng cña vËt liÖu. m = 0,5: hÖ sè d¹ng bÒ mÆt tiÕp xóc. VËy ®iÖn trë tiÕp xóc: 0,6.10 -3 R tx = = 2,97.10 -3 (Ω ). [0,102. 0,4] 0,5 §Ó tho¶ m·n tÝnh ®iÖn ¸p r¬i ta chän Rtx = 2,97.10-3 (). 4.TÝnh theo ®iÖn ¸p r¬i trªn ®iÖn trë tiÕp xóc: Theo c«ng thøc (2-27)- quyÓn 1: Utx = I®m. Rtx (V) Trong ®ã: I®m= 5 (A): dßng ®iÖn ®Þnh møc. Rtx = 2,97.10-3 (): ®iÖn trë tiÕp xóc. Utx = 5. 2,97. 10-3 = 14,85. 10-3 (V) = 14,85 (mV). So s¸nh víi ®iÖn ¸p r¬i cho phÐp [Utx] =230 (mV) lµ thÝch hîp. 5. Tinh nhiÖt ®é tiÕp ®iÓm: Theo c«ng thøc (2 – 11)– quyÓn 1: I 2m .ρ θ I 2m . R t ® t® = θ mt + ® + ® (0 C ) S. P. K T λ. P . S . K T
Trong ®ã: I®m = 5 (A): dßng ®iÖn ®Þnh møc. mt = 40 (oC): nhiÖt ®é m«i tr-êng.  = 0,02. 10-3 (mm): ®iÖn trë suÊt cña vËt liÖu lµm tiÕp ®iÓm ë nhiÖt ®é æn ®Þnh KT = 6. 10-6 (W/mm2oC): hÖ sè táa nhiÖt.  = 0,416 (W/mm2oC): hÖ sè truyÒn nhiÖt. S (mm2): tiÕt diÖn tiÕp ®iÓm d2 42 St®=  . = 3,14. = 12,56 (mm 2 ). 4 4 P (mm): chu vi tiÕp ®iÓm Pt® = .d = 3,14. 4 = 12,56 (mm). Rt® : ®iÖn trë tiÕp ®iÓm. h Rt® = 20. (). St® Trong ®ã:  = 0,02. 10-3 (mm) . ht® = 1,2 (mm). St® = 12,56 (mm2). Nªn ®iÖn trë tiÕp ®iÓm : 1,2 Rt® = 2. 0,02.10 -3. = 4.10-6 () 12,56 VËy nhiÖt ®é tiÕp ®iÓm : 5 2 . 0,02.10 -3 5 2 . 4 .10 -6 θ t ® = 40 + -6 + = 40,93 0 C. 12,56.12,56. 6.10 2. 0,416.12,56.12,56. 6.10 -6 6.TÝnh nhiÖt ®é tiÕp xóc :
Theo c«ng thøc (2 – 12)– quyÓn 1: I 2 m . R tx tx = θ t ® + ® ( 0 C) 8. λ. ρ θ Trong ®ã : t® = 40,93 (oC): nhiÖt ®é tiÕp ®iÓm. I®m = 5 (A): dßng ®iÖn ®Þnh møc. Rtx = 2,97. 10-3 (): ®iÖn trë tiÕp xóc.  = 0,416 (W/ mm0C): ®é dÉn nhiÖt.  = 0,02. 10-3(mm): ®iÖn trë suÊt cña vËt liÖu lµm tiÕp ®iÓm. Nªn ta cã nhiÖt ®é tiÕp xóc: 5 2 . ( 2,97.10 -3 ) 2 tx = 40,93 + -3 = 44,24 0 C. 8. 0,416. 0,02.10 VËy ta so s¸nh nhiÖt ®é tiÕp xóc víi nhiÖt ®é biÕn d¹ng tinh thÓ cña vËt liÖu lµm tiÕp ®iÓm tx cp = 180 0C lµ phï hîp. 7. Dßng ®iÖn hµn dÝnh tiÕp ®iÓm. Khi dßng ®iÖn lín h¬n dßng ®iÖn ®Þnh møc, tiÕp ®iÓm bÞ ®Èy ra do lùc ®iÖn ®éng lín Rtx t¨ng lªn. TiÕp ®iÓm bÞ hµn dÝnh do nhiÖt ®é tiÕp xóc t¨ng lªn. Cã hai tiªu chuÈn ®¸nh gi¸ sù hµn dÝnh. +. Lùc cÇn thiÕt ®Ó t¸ch c¸c tiÕp ®iÓm bÞ hµn dÝnh. +. TrÞ sè cña dßng ®iÖn bÞ hµn dÝnh.
Ith: Lµ dßng ®iÖn tíi h¹n hµn dÝnh. T¹i ®ã tiÕp ®iÓm kh«ng bÞ hµn dÝnh nÕu c¬ cÊu ng¾t cã ®ñ kh¶ n¨ng ng¾t tiÕp ®iÓm ra. TÝnh dßng hµn dÝnh theo hai ph-¬ng ph¸p: Theo lý thuyÕt. Theo thùc nghiÖm. a.TÝnh theo c«ng thøc lý thuyÕt: Theo c«ng thøc (2 – 33)– quyÓn 1: Ihd = A. fnc . Ft® (A). Trong ®ã: fnc: hÖ sè ®Æc tr-ng cho sù t¨ng diÖn tÝch tiÕp xóc. Theo trang 66 quyÓn 1 ta cã: fnc = (2  4) Chän fnc = 2 Ft®= 0,04 (kg) : lùc Ðp tiÕp ®iÓm. A: h»ng sè vËt liÖu lµm tiÕp ®iÓm. Theo c«ng thøc (2 – 34)– quyÓn 1 ta cã: 1 32. λ. θ nc . (1 + αθ nc ) A= 3 2 π. H B . ρ 0 .(1 + α.θ nc ) 3 Trong ®ã:  = 4. 10-3(1/oC): hÖ sè nhiÖt ®iÖn trë. HB = 45 (kg /mm2): ®é cøng Briven.  = 0,416 (W/mmoC): hÖ sè truyÒn nhiÖt. nc= 3403 (oC): nhiÖt ®é nãng ch¶y vËt liÖu lµm tiÕp ®iÓm. 0: ®iÖn trë suÊt cña vËt liÖu lµm tiÕp ®iÓm ë 0 0C.
ρ 20 1,59.10 -5 mµ ta cã: 0 = = = 0,0147.10 -3 (Ωmm). 1 + λ. 20 1 + 4 .10 .20 -3 Ta cã h»ng sè vËt liÖu lµm tiÕp ®iÓm: 1 32. 0,416. 961. (1 + .4.10 -3 . 961) A= 3 = 1986 2 -3 3,14. 45. 0,0147. (1 + . 4.10 . 961) 3 VËy ta cã dßng ®iÖn hµn dÝnh: Ihd = 1986. 2 . 0,04 = 562 (A). Nh- thiÕt kÕ ban ®Çu: Ing.m =I®m = 10. 5 = 50 (A). VËy Ingm