Xem mẫu
- Thi t k công t c tơ án khí c i n h áp
..o0o ..
ÁN KHÍ C I N ÁP
TÀI: “THI T K CÔNG T C TƠ”
GVHD: NG CHÍ DŨNG
SVTH:NG C VĂN TÚ
Ngäc V¨n Tó -1- TB§-§T1
- Thi t k công t c tơ án khí c i n h áp
M cl c
L i nói u ..................................................................................................... 5
Chương I Ch n k t c u và thi t k sơ b .............................................. 6
I. Khái ni m chung..................................................................................... 6
1.Tác d ng và c u t o c a công t c tơ ......................................................... 6
2.Nguyên lý ho t ng ................................................................................ 6
II. Ch n k t c u và thi t k sơ b ............................................................... 7
1.H th ng m ch vòng d n i n .................................................................. 7
2.H th ng d p h quang ............................................................................. 7
3.Nam châm i n......................................................................................... 7
4.H th ng các lò xo nh , lò xo ti p i m và lò xo hoãn xung ..................... 8
5.Hình dáng c a công t c tơ ........................................................................ 8
Chương II Tính toán m ch vòng d n i n ............................................ 9
I. Khái ni m chung..................................................................................... 9
II. M ch vòng d n i n chính ..................................................................... 9
1.Thanh d n................................................................................................. 9
2. u n i ................................................................................................... 13
3.Ti p i m ............................................................................................... 14
III. M ch vòng d n i n ph ...................................................................... 21
1.Thanh d n............................................................................................... 21
2.Ti p i m ............................................................................................... 22
Chương III Tính và d ng c tính cơ .............................................. 23
I. Tính toán lò xo ...................................................................................... 23
1.V t li u làm lò xo ................................................................................... 23
2.Lò xo ép ti p i m chính ........................................................................ 23
3.Lò xo ti p i m ph ................................................................................ 25
4.Lò xo nh ............................................................................................... 26
II. c tính cơ ............................................................................................ 27
1.L p sơ ng ....................................................................................... 27
Ngäc V¨n Tó -2- TB§-§T1
- Thi t k công t c tơ án khí c i n h áp
2.Tính toán các l c ................................................................................... 28
3. c tính cơ ............................................................................................ 29
Chương IV Tính toán và ki m nghi m nam châm i n .................. 30
I. Khái ni m .............................................................................................. 31
II. Tính toán thi t k nam châm i n ....................................................... 31
1.Xác nh Kkc ........................................................................................... 31
2.Ch n v t li u d n t ............................................................................... 31
3.Ch n t c m, h s t rò , h s t c m .................................................. 32
4.Tính ti t di n lõi m ch t ........................................................................ 32
5.Xác nh kích thư c cu n dây ................................................................ 33
6.Kích thư c m ch t ................................................................................ 35
III. Tính toán ki m nghi m nam châm i n .............................................. 36
1.Sơ thay th m ch t ........................................................................... 36
2.Tính t d n khe h không khí ................................................................. 38
3.Tính t thông .......................................................................................... 41
4.Tính s vòng dây .................................................................................... 42
5.Tính ư ng kính dây .............................................................................. 42
6.Tính toán vòng ng n m ch ..................................................................... 43
7.tính toán vòng ng n m ch ....................................................................... 46
8.Tính toán ki m nghi m cu n dây............................................................ 46
9.Tính và d ng c tính l c i n t ........................................................... 48
Chương V Tính và ki m nghi m bu ng d p h quang.................... 48
I. V t li u .................................................................................................. 52
1.V t li u làm v bu ng d p h quang ...................................................... 52
2.V t li u làm các t m d p ........................................................................ 52
II. Tính toán và ki m nghi m.................................................................... 52
Chương VI Hoàn thi n k t c u .............................................................. 56
I. M ch vòng d n i n ............................................................................. 56
Ngäc V¨n Tó -3- TB§-§T1
- Thi t k công t c tơ án khí c i n h áp
1.Mach vòng d n i n chính ...................................................................... 56
2.M ch vòng d n i n ph ......................................................................... 57
II. Lò xo ti p i m, lò xo nh .................................................................... 57
1. Lò xo ti p i m chính ............................................................................ 57
2. Lò xo ti p i m ph ............................................................................... 57
3. Lò xo nh ............................................................................................... 57
III. Nam châm i n ..................................................................................... 58
1. M ch t ................................................................................................. 58
2. Kích thư c cu n dây .............................................................................. 58
3.vòng ng n m ch ..................................................................................... 58
4.Bu ng d p h quang ............................................................................... 58
IV. V và các chi ti t khác .......................................................................... 59
Chương VII Ví d minh h a ng d ng công t c tơ trên ................. 59
I. Sơ nguyên lý ..................................................................................... 59
II. Nguyên t c ho t ng .......................................................................... 60
1.M ch chính i u khi n ng cơ .............................................................. 60
2.M ch ki m tra......................................................................................... 60
Ngäc V¨n Tó -4- TB§-§T1
- Thi t k công t c tơ án khí c i n h áp
L i nói u
t nư c ang càng ngày càng phát tri n, quá trình công nghi p hoá, hi n i
hoá ang di n ra m nh m . th c hi n ư c thì ph i có ngu n năng lương, mà
i n năng chi m m t vai trò r t quan tr ng. i n năng cung c p cho m i ngành,
m i lĩnh v c, m i i tư ng. Tuy nhiên, trong quá trình s d ng i n thì không
th tránh kh i nh ng s c , r i ro x y ra như hi n tư ng quá i n áp, quá dòng
i n, hi n tư ng ng n m ch... mb ov n an toàn tính m ng cho con
ngư i, b o v các thi t b i n và tránh nh ng t n th t kinh t có th x y ra thì
khí c i n ngày càng ư c òi h i nhi u hơn, ch t lư ng t t hơn và luôn i
m i công ngh .
Cùng v i s phát tri n c a khoa h c k thu t thì các lo i khí c i n hi n i
ư c s n xu t ra luôn m b o kh năng t ng hoá cao, trong ó công t c tơ
cũng không n m ngoài m c ích ó. Chính vì v y mà nghiên c u, thi t k công
t c tơ là c bi t quan tr ng nh m tránh nh ng s c áng ti c có th s x y ra.
ư c s giúp và hư ng d n c a các th y cô trong nhóm khí c i n,
thu c b môn Thi t b i n- i n t , khoa i n. c bi t là s hư ng d n giúp
và óng góp c a th y ng Chí Dũng, em ã hoàn thành ư c án môn
h cv i tài thi t k Công t c tơ xoay chi u 3 pha.
M c dù ã có nhi u c g ng song do hi u bi t ki n th c còn có nhi u h n
ch , th i gian có h n và kinh nghi m th c t còn ít, nên trong quá trình thi t k
án em còn m c nh ng sai sót nh t nh. Vì v y em r t mong có ư c s ch
b o và óng góp ý ki n th y cô và các b n sinh viên.
Em xin chân thành c m ơn b môn Thi t b i n - i n t và th y ng Chí
Dũng.
Ngäc V¨n Tó -5- TB§-§T1
- Thi t k công t c tơ án khí c i n h áp
Chương I
Ch n k t c u và thi t k sơ b
I. Khái ni m chung
1. Tác d ng và c u t o c a công t c tơ
Công t c tơ là khí c i n dùng óng, c t thư ng xuyên các m ch i n
ng l c, t xa, b ng tay hay t ng. Vi c óng c t công t c tơ có ti p i m có
th th c hi n b ng nam châm i n, thu l c hay khí nén. Thông thư ng ta g p
lo i óng c t b ng nam châm i n. Công t c tơ g m các b ph n chính sau
- H th ng m ch vòng d n i n.
- H th ng d p h quang.
- H th ng các lò xo nh , lò xo ti p i m và lò xo hoãn xung.
- Nam châm i n.
- V và các chi ti t cách i n.
2. Nguyên lý ho t ng
Khi cho i n vào cu n dây, lu ng t thông s ư c sinh ra trong nam châm
i n. Lu ng t thông này s sinh ra m t l c i n t . Khi l c i n t l n hơn l c
cơ thì n p m ch t ư c hút v phía m ch t tĩnh, trên m ch t tĩnh có g n vòng
ng n m ch ch ng rung, làm cho ti p i m ng ti p xúc v i ti p i m tĩnh.
Ti p i m tĩnh ư c g n trên thanh d n, u kia c a thanh d n vít b t dây i n
ra, vào. Các lò xo ti p i m có tác d ng duy trì m t l c ép ti p i m c n thi t
lên ti p i m. ng th i ti p i m ph cũng ư c óng vào i v i ti p i m
ph thư ng m và m ra i v i ti p i m thư ng óng. Lò xo nh b nén l i.
Khi ng t i n vào cu n dây, lu ng t thông s gi m xu ng v không, ng
th i l c i n t do nó sinh ra cũng gi m v không. Khi ó lò xo nh s y toàn
b ph n ng c a công t c tơ lên và c t dòng i n t i ra. Khi ti p i m ng
tách kh i ti p i m tĩnh c a m ch t chính thì h quang s xu t hi n gi a hai
Ngäc V¨n Tó -6- TB§-§T1
- Thi t k công t c tơ án khí c i n h áp
ti p i m. Nh các t m d p trong bu ng d p h quang, h quang s ư cd p
t t.
II. Ch n k t c u và thi t k sơ b
1. H th ng m ch vòng d n i n
• Thanh d n: do thanh d n ph i d n dòng i n
làm vi c và có khi ph i ch i dòng i n ng n
m ch l n khi x y ra s c òng th i ph i m
b o cho ti p i m ti p xúc t t nên ta ch n thanh
d n b ng ng có ti t di n ngang hình chư nh t.
• u n i : ch n u n i b ng bu lông có th tháo r i ư c.
• Ti p i m chính: do dòng i n làm vi c nh m c c a công t c tơ là 25 A
nên ta ch n ti p i m hình tr , ki u b c c u, 1 pha 2 ch ng t, ti p xúc lo i
m t ph ng-m t ph ng.
• Ti p i m ph : cũng dùng ki u ti p i m b c c u 1 pha 2 ch ng t.
2. H th ng d p h quang
i v i khí c i n h áp , các trang b d p h quang thư ng là :
- Kéo dài h quang i n b ng cơ khí.
- Dùng cu n dây th i t .
- Dùng bu ng d p h quang ki u khe h p.
- Dùng bu ng d p h quang ki u dàn d p.
Qua phân tích và tham kh o th c t , i v i Công t c tơ xoay chi u ch n
bu ng d p h quang ki u dàn d p .
3. Nam châm i n
Công t c tơ có th óng ng t b ng nam châm i n hút quay ho c hút th ng.
• Nam châm i n hút quay
- Ưu i m: c tính cơ c a nam châm i n hút quay t t hơn nam châm i n
hút th ng.
- Như c i m: K t c u ph c t p, m t pha có m t ch ng t làm cho vi c d p
h quang khó khăn, ph i dùng dây n i m m.
• Nam châm i n hút th ng
- Ưu i m: K t c u ơn gi n, K t c u ti p i m b c c u m t pha có hai ch
ng t làm cho vi c d p h quang ơn gi n hơn, Hành trình chuy n ng
Ngäc V¨n Tó -7- TB§-§T1
- Thi t k công t c tơ án khí c i n h áp
g n li n v i chuy n ng c a n p nam châm i n,vi c b trí bu ng d p h
quang d dàng, Không dùng dây n i m m.
- Như c i m: c tính cơ c a nam châm i n hút th ng không t t b ng
nam châm hút quay.
Do có nhi u ưu i m cho nên ta s s d ng nam châm i n xoay chi u hình
ch E ki u hút ch p.
4. H th ng các lò xo nh , lò xo ti p i m và lò xo hoãn
xung
• Lò xo nh , lò xo ti p i m: ta ch n ki u lò xo xo n hình tr do nó ít b ăn
mòn và b n hơn lò xo t m ph ng.
• Lò xo hoăn xung: dùng gi m b t va ch m gi a n p và thân c c t do ó
ta dùng lò xo lá.
5. Hình dáng c a công t c tơ
Sau khi ch n k t c u và thi t k sơ b ta ư c hình dáng công t c tơ như sau
1. Ti p i m tĩnh. 6. Thanh d n tĩnh.
2. Ti p i m ng. 7. Lò xo nh .
3. Lò xo ép ti p i m. 8. M ch t nam châm i n.
4. Thanh d n ng. 9. Cu n dây nam châm i n.
5. Dàn d p h quang. 10. Vòng ng n m ch.
Ngäc V¨n Tó -8- TB§-§T1
- Thi t k công t c tơ án khí c i n h áp
11. N p m ch t nam châm i n.
Chương II
Tính toán m ch vòng d n i n
I. Khái ni m chung
Trong Công t c tơ, m ch vòng d n i n là m t b quan tr ng, nó có ch c
năng d n dòng, chuy n i và óng c t m ch i n. M ch vòng d n i n do các
b ph n khác nhau v hình dáng k t c u và kích thư c h p thành. i v i Công
t c tơ, m ch vòng d n i n g m có các b ph n chính như sau:
• Thanh d n: g m thanh d n ng và thanh d n tĩnh. Thanh d n có ch c
năng truy n t i dòng i n.
• Dây d n m m.
• u n i: g m vít và m i hàn.
• H th ng ti p i m: g m ti p i m ng và ti p i m tĩnh, có ch c năng
óng ng t dòng i n.
• Cu n th i t .
II. M ch vòng d n i n chính
6. Thanh d n
a. Thanh d n ng
☺ Ch n v t li u
Thanh d n ng g n v i ti p i m ng, vì v y nó c n ph i có l c ép
ti p xúc t t, c ng cao, nhi t nóng ch y tương i cao... do ó ta có th
ch n ng kéo ngu i làm v t li u cho thanh d n ng.
Các thông s c a ng kéo ngu i:
Ký hi u ML-TB
T tr ng (γ) 8,9 g/cm3
Nhi t nóng ch y (θnc) 10830C
i n tr su t 200C (ρ20) 0,0158.10-3 Ωmm
d n nhi t (λ) 3,9 W/cm 0C
c ng Briven (HB) 80 ÷ 120 kG/cm2
Ngäc V¨n Tó -9- TB§-§T1
- Thi t k công t c tơ án khí c i n h áp
H s d n nhi t i n tr (α) 0,0043 1/ 0C
Nhi t cho phép c p A ([θcp]) 950 C
☺ Tính toán thanh d n
Theo ph n ch n k t c u và thi t k sơ b , ta ã ch n thanh d n có ti t
di n ngang hình ch nh t v i b r ng a, b d y b
Theo công th c 2-6 (TL1) :
I 2 .ρ θ .K f
b =3 dm
2.n.(n + 1).K T .τ od
Trong ó :
• I m = 18 A : dòng i n nh m c.
a
• n: h s hình dáng, n = = 5 ÷ 10, ch n n = 7.
b
• Kf : h s t n hao ph c trưng cho t n hao b i hi u ng b m t và
hi u ng g n.
Kf = Kbm.Kg = 1,03 ÷ 1,06. Ch n Kf = 1,06.
• KT : h s t n nhi t, KT = (6 ÷ 12).10-6 (W/ 0 C.mm2) ⇒ Ch n KT=
7,5.10-6.
• ρυ : i n tr su t c a v t li u nhi t n nh.
ρθ = ρ20[1+α(θ - 20)]
ρ20 : i n tr su t c a v t li u 20OC.
α : h s nhi t i n tr c a v t li u.
θ: nhi t n nh c a ng , ây ta l y b ng nhi t
O
phát nóng cho phép υ = [υ] = 95 C.
⇒ ρ95 = 0,0158.10 -8[1+4,3.10 -3(95 - 20)] ≈ 2,1.10 -8 (Ω.m)
• τô : tăng nhi t n nh.
τô = θ - θmt v i θmt= 40 OC là nhi t môi trư ng
⇒ τô = 95 - 40 = 55 OC
V y ta có
18 2.2,1.10 −8.1,06
Ngäc V¨n Tó b=3 - 10 - ≈ 0,54(mm) TB§-§T1
2.7.(7 + 1).7,5.10 −6.55
- Thi t k công t c tơ án khí c i n h áp
a = b.n =7. 0,54 = 3,78 (mm)
V y kích thư c t i thi u c a thanh d n ng là a = 3,78 mm và b = 0,54
mm.
Tuy nhiên hình d ng c a thanh d n ng còn ph thu c vào hình d ng c a
ti p i m.
Ch n ti p i m theo b ng 2-15(TL1.T51)
v i I m = 18 A ta ch n ư ng kính ti p i m dt = 8 mm và chi u cao ti p
i m là ht = 1,5 mm.
Ch n l i kích thư c c a thanh d n ng: a= 10 mm và b= 1,2 mm
☺ Ki m tra kích thư c làm i u ki n làm vi c dài h n
• Di n tích thanh d n:
S = a.b =10.1,2 = 12 (mm 2 )
• Chu vi thanh d n:
P = 2.(a+b) = 2.(10+1,2) = 22,4 (mm)
• M t dòng i n :
Idm 18
j= = = 1,5 (A/mm2) < [j] =2 ÷ 4 (A/mm2)
S 12
⇒ tho mãn v k t c u.
• Nhi t thanh d n :
T công th c 2-4 (TKKC HA) ta có
I 2 .ρθ .K f I 2 .ρ0 .(1 + α.θod ).K f
S.P = =
K T .(θo − θmt ) K T .(θod − θmt )
I 2 .ρ0 .K f . + S.P.K T .θmt
⇒ θ« d = θtd =
S.P.K T − I 2 .ρ0 .K f .α
v i ρ0 : i n tr su t c a ng kéo ngu i 00C
ρ 0,0158.10 −3
ρ 0 = 20 = = 0,015.10 −3 (Ω.mm)
1 + α .θ 1 + 0,0043.20
θmt : nhi t môi trư ng, θmt = 400C
Thay vào ta có :
182.0,015.10 −3.1,06 + 12.22,4.7,5.10 −6.40
θ td = = 430C
12.22,4.7,5.10 −6 − 182.0,015.10 −3.1,06.0,0043
Ngäc V¨n Tó - 11 - TB§-§T1
- Thi t k công t c tơ án khí c i n h áp
V y θtd < [θcp] = 950C ⇒ thanh d n tho mãn v nhi t ch
nh m c.
☺ Ki m tra thanh d n ch ng n m ch
c i m c a quá trình ng n m ch:
• Dòng i n và m t dòng i n có tr s r t l n.
• Th i gian tác ng nh .
T c i m trên rõ ràng khi x y ra ng n m ch nhi t thanh d n tăng
lên r t l n có th làm thanh d n b bi n d ng. Do ó c n ph i ki m tra khi có
ng n m ch thì m t dòng i n thanh d n có nh hơn m t dòng i n cho
phép không.
T công th c 6-21 (TL1) :
A nm − A d
j nm =
t nm
Trong ó:
Inm = Ibn : dòng i n ng n m ch hay dòng i n b n nhi t.
tnm = tbn : th i gian ng n m ch hay th i gian b n nhi t.
Anm = Abn : h ng s tích phân ng v i ng n m ch hay b n
nhi t.
A : h ng s tích phân ng v i nhi t u.
Tra th hình 6-5 (TL1.T313) ta có:
V i θbn = 3000C có Abn = 3,65.104 (A2s/mm4)
θ = 950C có A = 1.6.104 (A2s/mm4)
tnm (s) jnm (A/mm2) [jnm]cp (A/mm2)
3 87 94
4 75 82
10 47.4 51
V ym t dòng i n c a thanh d n khi x y ra ng n m ch nh hơn m t
dòng i n cho phép, nên thanh d n có th ch u ư c ng n m ch.
Ngäc V¨n Tó - 12 - TB§-§T1
- Thi t k công t c tơ án khí c i n h áp
b. Thanh d n tĩnh
Thanh d n tĩnh ư c n i v i ti p i m tĩnh và g n v i u n i. Vì v y
thanh d n tĩnh ph i có kích thư c l n hơn thanh d n ng.
Ta có th ch n kích thư c thanh d n tĩnh như sau :
at = 10 mm
bt = 1,5 mm
Do thanh d n ng tho mãn ch dài h n và ng n h n mà thanh d n
tĩnh có ti t di n và chu vi l n hơn thanh d n ng cho nên thanh d n tĩnh cũng
tho mãn ch dài h n và ng n h n.
7. un i
u n i ti p xúc là ph n t quan tr ng c a khí c i n, n u không chú ý d
b h ng n ng trong quá trình v n hành nh t là nh ng khí c i n có dòng i n
l n và i n áp cao.
Các yêu c u i v i m i n i
• Nhi t các m i n i khi làm vi c dài h n v i dòng i n nh m c
không ư c tăng quá tr s cho phép.
• Khi ti p xúc m i n i c n có b n cơ và b n nhi t khi có dòng
ng n m ch ch y qua.
• L c ép i n tr ti p xúc, năng lư ng t n hao và nhi t ph i n nh khi
khí c i n v n hành liên t c.
K t c u c a m i n i g m có : m i n i có th tháo r i ư c, không th tháo
r i ư c, m i n i kiêm kh p b n l có dây n i m m ho c không có dây n i
m m. ây ta chon m i n i có th tháo r i ư c và b ng bu lông.
V i dòng i n nh m c I m = 18A theo b ng 2-9 (TKKC HA) ch n bu
lông 5 b ng thép không d n i n và tr ng 5.
b
a
Stx
Ngäc V¨n Tó - 13 - TB§-§T1
- Thi t k công t c tơ án khí c i n h áp
I dm
Di n tích b m t ti p xúc : Stx =
j
i v i thanh d n và chi ti t ng có t n s f = 50 Hz và dòng i n nh
m c I m < 200A thì có th l y m t dòng i n j = 0,31 A/mm2
18
⇒ Stx = = 58,1 (mm 2 )
0,31
L c ép ti p xúc : Ftx = ftx.Stx
Trong ó
ftx là l c ép riêng trên các m i n i, ftx = 100 ÷ 150 kG/cm2
ch n ftx=100 kG/cm2 = 100.10-2 kG/mm2
⇒ Ftx = 100.10 -2.58,1 = 58,1 (kG)
Theo công th c 2-25(TL1.T59). i n tr ti p xúc là:
K tx
R tx =
(0,102.Ftx )m
Trong ó
m =1
ng- ng ti p xúc m t Ktx =(0.09 ÷ 0.14).10-3 ⇒ ch n Ktx = 0,1.10-3
0,1.10 −3
⇒ R tx = = 1,7.10 −5 (Ω)
0,102.58,1
i n áp ti p xúc
Utx = I m.Rtx =18.1,7.10 –5= 0,31 (mV)
V y i n áp ti p xúc nh hơn i n áp ti p xúc cho phép ([Utx]cp =30 mV),
nên bu lông ã ch n tho mãn yêu c u.
8. Ti p i m
a. Nhi m v c a ti p i m
Ti p i m th c hi n ch c năng óng ng t c a các khí c i n óng ng t.
b. Yêu c u i v i ti p i m
• Khi Công t c tơ làm vi c ch nh m c , nhi t b m t nơi không
ti p xúc ph i bé hơn nhi t cho phép. Nhi t c a vùng ti p xúc ph i
bé hơn nhi t bi n i tinh th c a v t li u ti p i m.
Ngäc V¨n Tó - 14 - TB§-§T1
- Thi t k công t c tơ án khí c i n h áp
• V i dòng i n l n cho phép (dòng kh i ng, dòng ng n m ch) ti p
i m ph i ch u ư c b n nhi t và b n i n ng.
• Khi làm vi c v i dòng i n nh m c và khi óng ng t dòng i n trong
gi i h n cho phép , ti p i m ph i có mòn i n và cơ bé nh t ,
rung c a ti p i m không ư c l n hơn tr s cho phép.
c. V t li u làm ti p i m
V t li u làm ti p c n m b o các yêu c u sau: i n tr su t và i n tr ti p
xúc bé, ít b ăn mòn, ít b ôxy hoá, khó hàn dính, c ng cao, c tính công
ngh cao, giá thành h và phù h p v i dòng i n I = 18 A.
T b ng 2-13 (TL1) ta ch n v t liêu là b c niken than chì, v i các thông s
k thu t sau:
Ký hi u KMK.A32
T tr ng (γ) 8,7 g/cm3
Nhi t nóng ch y (θnc) 1300 0C
i n tr su t 200C (ρ20) 0,035.10-3 Ωmm
d n nhi t (λ) 3,25 W/cm 0C
c ng Briven (HB) 45 ÷ 65 kG/mm2
H s d n nhi t i n tr (α) 0,0035/ 0C
Nhi t cho phép c p A ([θcp]) 950 C
Như ã ch n ph n tính thanh d n ng ta có kích thư c c a ti p i m là
d = 8 mm; h=1,5 mm.
d. L c ép ti p i m
Theo công th c kinh nghi m
Ft = ft x I m
Tra b ng 2-17 ta ch n ft = 15 (g/A)
Ft = 15 x 18 = 270 (g) = 0,270 (kg) = 2,70 (N)
e. i n tr ti p i m
i n tr ti p xúc c a ti p i m ư c tính theo công th c 2-25(TL1.T159)
K tx
Rtx =
(0,102.Ftd ) m
Trong ó :
Ft = 2,70 (N)
Ngäc V¨n Tó - 15 - TB§-§T1
- Thi t k công t c tơ án khí c i n h áp
Ktx : h s k n s nh hư ng c a v t li u và tr ng thái b m t
c a ti p i m. Ktx = (0,2 ÷ 0,3)10 −3 ⇒ ch n Ktx = 0,25.10-3
m: h s d ng b m t ti p xúc. vì là ti p xúc m t ⇒ m = ( 0,7 ÷ 1 )
nên ch n m = 0,8
Thay vào ta có:
0,25.10 −3
R tx = 0, 8
= 7.10 − 4 (Ω)
(0,102.2,7)
f. i n áp ti p xúc
Utx = I m.Rtx =18.7.10-4 = 0,0126 (V) = 12,6 (mV)
V y i n áp nơi ti p xúc Utx tho mãn i u ki n nh hơn i n áp ti p xúc
cho phép [Utx] = 2 ÷ 30 mV.
g. Nhi t ti p i m và nhi t nơi ti p xúc
Theo công th c 2-11(TL1.T52) nhi t phát nóng c a ti p i m
2 2
I dm .ρθ I dm .Rtd
θtd = θ mt + +
S.P.KT 2. λ.S .PKT
Trong ó:
θt : nhi t c a ti p di m.
ρθ: i n tr su t c a v t i u làm ti p i m 95oC
ρθ = ρ95 =ρ20.[1+ α(θ-20)] = 3,5.10-5.(1+0,0035.(95-20)]
= 4,42.10-6 ( Wcm)
θmt : nhi t môi trư ng, θmt =400C
Rt : i n tr ti p i m.
h 1,5
Rt = ρθ . = 4,42.10 −5. = 1,07.10 −6 (W)
S 63,6
P, S : chu vi, ti t di n c a thanh d n.
P = 2,24 cm ; S = 12.10-2 (cm2)
18 2.4,42.10 −6 18 2.1,07.10 −6 0
⇒ θ td = 40 + −2 −4
+ = 47,1 C
2,24.12.10 .7,5.10 −2
2. 3,93.2,24.12.10 .7,5.10 −4
Nhi t c a i m ti p xúc là:
Ngäc V¨n Tó - 16 - TB§-§T1
- Thi t k công t c tơ án khí c i n h áp
I 2 dm .R 2 tx 18 2.(7.10 −4 ) 2
θ tx = θ td + = 47,1 + −6
= 48,24 0 C
8.λ .ρ θ 8.3,93.4,42.10
h. Dòng i n hàn dính
Khi dòng i n qua ti p i m l n hơn dòng i n nh m c I m (quá t i , kh i
ng , ng n m ch) , nhi t s tăng lên và ti p i m b y do l c i n ng
d n n kh năng hàn dính . n nh c a ti p i m ch ng y và ch ng hàn
dính g i là n nh i n ng ( b n i n ng) . n nh nhi t và n
nh i n ng là các thông s quan tr ng ư c bi u th qua tr s dòng i n hàn
dính Ihd , t i tr s ó s hàn dính c a ti p i m có th không x y ra n u cơ c u
ng t có kh năng ng t ti p i m .
Tr s dòng i n hàn dính xác nh theo quan h lý thuy t 2-33 (TL1.T66)
Ihdb = A fnc . Ftd (A)
Trong ó:
1
32λθnc (1 + αθ nc )
A= 3
2
πH B ρO (1 + αθnc )
O
3
ρO : i n tr su t c a v t li u 20OC .
Ta có ρ20 = ρO(1+α.20)
ρO
⇒ ρO =
1 + α.20
3,5.10-8
⇒ ρO = = 3,27.10 −8 (Ωm)
1 + 0,0035 .20
λ : h s d n nhi t c a v t li u.
λ = 3,25 W/cm.OC = 325 W/m.OC
θnc : nhi t nóng ch y c a v t li u, θnc = 1300 OC
HBo : c ng Britnel .
HBo = 50 kG/mm2 = 50.106 (kg/m)
Ngäc V¨n Tó - 17 - TB§-§T1
- Thi t k công t c tơ án khí c i n h áp
1
32.3,25.1300.(1 + .0,0035.1300)
⇒A = 3 = 1135,74 (A/Kg1/2 )
2
π .50.10 6.3,27.10 −8.(1 + .0,0035.1300)
3
fnc : h s c trưng cho s tăng di n tích ti p xúc trong qúa trình
phát nóng, ch n fnc = 3.
Ft = 0,275 (kG)
⇒ Ihd = 1135,74. 3. 0,275 = 1031,59(A)
Tính theo công th c th c nghi m 2-36 (TL1)
Ihd = Khd. Ftd
Trong ó:
Khd : h s hàn dính , ch n Khd = 2000 A/kG1/2
Ft = 0,275 (kG)
⇒ Ihd = 2000. 0,275 = 1048,8(A)
Ta th y Ihdb LT < Ihdbd TN .Ch n Ihdbd = Ihdbd TN = 1048,8A
Inm = 10.I m = 10.18 = 180A
Vì Inm < Ihdbd cho nên ti p i m không b hàn dính.
i. rung và th i gian rung c a ti p i m
Khi ti p i m óng, th i i m b t u ti p xúc s có xung l c va p cơ khí
gi a ti p i m ng và ti p i m tĩnh gây ra hi n tư ng rung ti p i m. Ti p
i m ng b b t tr l i v i m t biên nào ó r i l i và ti p t c va p, quá
trình này x y ra trong m t kho ng th i gian r i chuy n sang tr ng thái ti p xúc
n nh, s rung k t thúc. Qúa trình rung ư c ánh giá b ng l n c a biên
rung Xm và th i gian rung tm
Theo công th c 2-39(TL1.T72) biên rung cho 3 ti p i m thư ng m là :
2
m .v do .(1 − K V )
Xm =
2.Ftdd
Trong ó
m : kh i lư ng ph n ng.
m =K.I m v i K= 7 (g/A)
⇒ m = 7.18 = 126 (g) =0,126 (kg)
v o : t c ti p i m t i th i i m va p .
v o = 0,1 m/s
Ngäc V¨n Tó - 18 - TB§-§T1
- Thi t k công t c tơ án khí c i n h áp
KV : h s va p ph thu c vào tính àn h i c a v t li u.
Kv = 0,85 ÷ 0,9 ⇒ ch n KV = 0,9.
Ft : l c ép ti p i m u.
Ft = 0,7.Ft =0,7.0,275 = 0,1975 (kg) =1,975 (N)
0,175.0,12 (1 − 0,9)
⇒ Xm = = 4,4.10 −5 (m)
2.1,975
Do công t c tơ có ba ti p i m nên rung c a 1 ti p i m là
X 0,044
X mtd = 3m = 3 = 0,015 (mm)
Theo công th c 2-40 (TL1.T72) th i gian rung c a ti p i m là
2.m d .v do 1 − K V
tm =
F tdd
2.0,175.0,1. 1 − 0,9
⇒ tm = = 5,6.10 −3 (s) = 5,6 (ms)
1,975
Do công t c tơ có ba ti p i m chính cho nên th i gian rung c a m t ti p
i m là
t m 5,6
t mtd = 3 = 3 = 1,9 (ms)
j. mòn c a ti p i m
S mòn c a ti p i m x y ra trong quá trình óng và quá trình ng t m ch
i n. Nguyên nhân gây ra s ăn mòn c a ti p i m là ăn mòn v hoá h c, v cơ
và v i n trong ó ch y u là do quá trình mòn i n .
Kh i lư ng mòn trung bình c a m t c p ti p i m cho m t l n óng ng t
là:
g + gng = 10 -9(K . I 2 + Kng. I 2 )Kk
d ng
Trong ó :
Kk : h s không ng u, ánh giá mòn không u c a
các ti p i m, Kk =1,1 ÷ 2,5, ch n Kk =1,5
K , Kng : h s mòn khi óng và khi ng t, tra b ng 2-21
(TL1.T79) ta có
Kng=K = 0,01 (g/A2)
I và Ing : dòng i n óng và dòng i n ng t.
Ngäc V¨n Tó - 19 - TB§-§T1
- Thi t k công t c tơ án khí c i n h áp
I = 5I m =5.18 = 90 (A)
Ing =3.I m = 3.18 = 54 (A)
g và gng : kh i lư ng mòn riêng c a m i m t l n óng và ng t.
⇒ g + gng = 10 -9 .(0,01.902 +0,01.542 ).1,5 =1,65.10-7 ( g)
Sau N = 106 l n óng ng t, kh i lư ng mòn là :
Gm = N.(g + gng)
= 106 . 1,65.10-7 = 0,165( g)
Th tích mòn m t sau m t l n óng c t là
Gm 0,165
V1lan = = = 0,02(cm3 )
γ 8,7
Th tích ban u c a ti p i m là
2 2
Πd Π.8
Vt = .h = .1,5 = 75,4(mm 3 )
4 4
Lư ng mòn c a ti p i m s là :
V 20
Vm% = .100% = .100% = 26,5%
Vtd 75,4
mòn cho phép c a ti p i m là Vm % =70%. Cho nên mòn c a ti p
i m mà ta thi t k là tho mãn.
k. lún, m c a ti p i m
☺ m
m c a ti p i m là kho ng cách gi a ti p i m ng và ti p i m
tĩnh tr ng thái ng t c a công t c tơ.
m c n ph i l n có th d p t t h quang nhanh chóng, n u
m l n thì vi c d p t t h quang s d dàng.Tuy nhiên kho ng cách quá l n s
nh hư ng t i kích thư c c a công t c tơ.
Ta l y m c a ti p i m là m=5mm.
☺ lún
lún l c a ti p i m là quãng ư ng i thêm ư c c a ti p i m ng
n u không có ti p i m tĩnh c n l i.
Ngäc V¨n Tó - 20 - TB§-§T1
nguon tai.lieu . vn
