Bài giảng Khí cụ điện: Chương 5 - Lực điện động trong khí cụ điện

Bài giảng "Khí cụ điện: Chương 5 - Lực điện động trong khí cụ điện" được biên soạn với các nội dung chính sau: Cấu trúc của một cơ cấu đóng cắt; Độ bền điện động; Lực điện động; Cường độ từ trường do dây dẫn tạo ra; Định luật Biot – Savart; Phương pháp tính lực điện động; Hướng của lực điện động. Mời các bạn cùng tham khảo bài giảng!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Khí cụ điện: Chương 5 - Lực điện động trong khí cụ điệnLực điện động trong khí cụ điệnCấu trúc chương trình phần I• KHÁI NIỆM CHUNG VỀ KHÍ CỤ ĐIỆN• NAM CHÂM ĐIỆN• SỰ PHÁT NÓNG TRONG KHÍ CỤ ĐIỆN• HỒ QUANG ĐIỆN• LỰC ĐIỆN ĐỘNG TRONG KHÍ CỤ ĐIỆN• TIẾP XÚC ĐIỆN •Modified by Hoang Anh 2Cấu trúc của một cơ cấu đóng cắt (1)• Phần cách điện • Vỏ • Nút nhấn • Giá đỡ• Phần dẫn điện • Dây dẫn, mạch vòng dẫn điện • Tiếp điểm •Modified by Hoang Anh 3Cấu trúc của một cơ cấu đóng cắt (2) •Modified by Hoang Anh 4Mạch vòng dẫn điện dưới tác dụng của điện từ trường • Xung quanh dây dẫn mang điện luôn tồn tại từ trường do bản thân nó sinh ra • Cường độ từ trường tỷ lệ thuận với cường độ dòng điện • Dây dẫn mang dòng điện được đặt trong từ trường luôn chịu lực Laplace (lực điện động) • Lực điện động có xu hướng làm biến dạng hoặc dịch chuyển dây dẫn đó • Lực từ vs. Lực điện động •Modified by Hoang Anh 5 Độ bền điện động (1)• Khi dây dẫn mang dòng --> luôn chịu lực điện động tác động lên• Chế độ xác lập • Dòng nhỏ --> lực nhỏ • Tác động cơ khí không đáng kể• Chế độ ngắn mạch • Thời gian ngắn • Dòng điện rất lớn --> lực rất lớn • Tác động cơ khí cần phải quan tâm •Modified by Hoang Anh 6Độ bền điện động (2)• Khi ngắn mạch --> có thể phá hỏng thiết bị• Lực điện động đạt max • khi dòng điện đạt trị số cực đại • dòng điện xung kích• Giá trị của dòng xung kích • Ixk ~ 2.5Inm • Inm là giá trị dòng điện ngắn mạch xác lập• Độ bền điện động là khả năng chịu được lực điện động do dòng ngắn mạch gây ra •Modified by Hoang Anh 7Lực điện độngdF = i.dl.B.sinβ• Vi phân chiều dài dl• Từ trường bên ngoài B• Góc nghiêng β y B• Dòng điện i• Vi phân lực dF β x 0 dF i dl z •Modified by Hoang Anh 8Xác định chiều từ thông• Cho phép xác định cường độ từ trường gây ra bởi một dòng điện tại một điểm bất kỳ trong không gian. •Modified by Hoang Anh 9Cường độ từ trường do dây dẫn tạo radH = i.dl.sinα/(4π.r²)• Tỷ lệ với dòng điện• Tỷ lệ nghịch với bình phương bán kính •Modified by Hoang Anh 10Định luật Biot – Savart (3)• Trong môi trường bình thường • Giả thiết rằng từ thẩm có giá trị không đổi ~ μ0 --> Xác định giá trị của B dễ dàng dB = μ.dH = μ.i2.dl2.sinα/(4π.r²) = 10 . i2.dl2.sinα/(r²) -7 •Modified by Hoang Anh 11 Phương pháp tính lực điện động sin α. sin β.dl .dl l1 l 2F = 10 .i 1.i 2 ∫ ∫ -7 1 2 0 0 r 2 • Kết cấu, hình dáng • Vật liệu • Khoảng cách giữa cách phần dẫn điện với nhau •Modified by Hoang Anh 12Hướng của lực điện động (1)• Quy tắc bàn tay phải • Xác định chiều của vecto từ trường H • Vecto từ cảm B• Quy tắc bàn tay trái • Xác định chiều của của lực điện động F •Modified by Hoang Anh 13Hướng của lực điện động (2) i1 F i1 F i1 F i2 i2 i2 F F F i1 i1 i1 F F F F i2 F i F i 2 2 F •Modified by Hoang Anh 14Tính toán lực điện động• Các thanh dẫn song song• Các thanh dẫn vuông góc• Vòng dây và bối dây• Khi tiết diện dẫn điện thay đổi• Thanh dẫn trong môi trường sắt từ •Modified by Hoang Anh 15Lực điện động xoay chiều• Dòng điện biến đổi t ...