CÔNG TẮC TƠ, chương 3

Chọn vật liệu để thanh dẫn: Để thanh động dẫn điện tốt và đảm bảo độ bền cơ ta chọn vật liệu có điện trở suất càng nhỏ càng tốt và có độ bền cơ cao. Theo bảng (2 – 13)- quyển 1 ta chọn vật liệu thanh dẫn động là đông kéo nguội có tiết diện hình chữ nhật ký hiệu MI – TB có các thông số kỹ thuật sau: = 1083 (oC) 20 = 0,01741.10-3 (mm) = 0,0043 (1/oC) = 3,9 (W/cmoC) = 8,9 (g/cm3) HB = 80 120 (kg/mm2) [cp] = 95oC b nhhình...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
CÔNG TẮC TƠ, chương 3 Chương 3: TÝnh to¸n thanh dÉn ®éng1. Chän vËt liÖu ®Ó thanh dÉn: §Ó thanh ®éng dÉn ®iÖn tèt vµ ®¶m b¶o ®é bÒn c¬ ta chän vËtliÖu cã ®iÖn trë suÊt cµng nhá cµng tèt vµ cã ®é bÒn c¬ cao.Theo b¶ng (2 – 13)- quyÓn 1 ta chän vËt liÖu thanh dÉn ®éng lµ®«ng kÐo nguéi cã tiÕt diÖn h×nh ch÷ nhËt ký hiÖu MI – TB cã c¸cth«ng sè kü thuËt sau:  = 1083 (oC) : NhiÖt ®é nãng ch¶y. 20 = 0,01741.10-3 (mm) : §iÖn trë suÊt 20 oC.  = 0,0043 (1/oC) : HÖ sè nhiÖt ®iÖn trë  = 3,9 (W/cmoC) : §é dÉn ®iÖn.  = 8,9 (g/cm3) : Khèi l-îng riªng. HB = 80  120 (kg/mm2) : §é cøng Brinen. [cp] = 95oC : NhiÖt ®é ph¸t nãng cho phÐp.Chän thanh dÉn ®éng cã tiÕt diÖn d¹ng ch÷ nhËt víi kÝch th-íc lµ a,b nh-h×nh vÏ:2. TÝnh to¸n thanh dÉn lµm viÖc ë chÕ ®é dµi h¹n.X¸c ®Þnh kÝch th-íc a, b: Theo c«ng thøc (2 – 6)– quyÓn 1 ta cã: I 2 . ρ θ .k f b= 3 2.n( n + 1).k T .τ « ®Trong ®ã: I®m = 60 (A): Dßng ®iÖn ®Þnh møc. a n = b = (4  10) : tû sè gi÷a hai c¹nh.Chän n = 6. kf: HÖ sæ tæn hao phô ®Æc tr-ng cho tæn hao bëi hiÖu øng bÒmÆt vµ hiÖu øng gÇn.Theo trang 18 quyÓn 1 ta cã: kf = (1,03  1,06).Ta chän kf = 1,04 kT: HÖ sè to¶ nhiÖt ra kh«ng khÝ.Theo b¶ng (6 - 5)– quyÓn 1 ta cã: kT = (6  9) (W/m2oC)Chän kT = 6 (W/m2 oC) = 6.10-6 (W/mm2oC). «® = [] – m«i tr-êng: §é t¨ng nhiÖt ®é æn ®Þnh.Víi [] = 95oC : NhiÖt ®é ph¸t nãng cho phÐp cña cña thanh dÉn. m«i tr-êng = 40oC: NhiÖt ®é m«i tr-¬ng.Nªn «® = 95 – 40 = 55oC.  : §iÖn trë suÊt vËt dÉn ë nhiÖt ®é ph¸t nãng cho phÐp.Ta cã:  = 20. [1 + . ( [] – 20) ] (mm).Theo b¶ng (6 – 2)– quyÓn 1 ta cã: 20 = 0,01741.10-3 (mm).  = 0,0043 (1/oC): HÖ sè nhiÖt ®iÖn trë.VËy ®iÖn trë suÊt cña thanh dÉn ë nhiÖt ®é ph¸t nãng cho phÐp :  = 0,01741.10-3. [1 + 0,0043. (95 – 20)] = 0,023.10-3(mm ).Nªn ta cã: 602. 0,023. 10-3. 1,04 b= 3 = 1,45 (mm). 2. 6. (6 + 1). 6. 10 -6. 55Ta cã tû sè: a = 6  a = 6.b = 6.1,45 = 8,7 (mm). bVËy kÝch th-íc thanh dÉn tèi thiÓu lµ: a = 8,7 (mm). b = 1,45 (mm).MÆt kh¸c thanh dÉn ngoµi viÖc dÉn ®iÖn tèt th× nhiÖt ®é ph¸t nãngcña nã kh«ng v-ît qu¸ trÞ sè cho phÐp vµ thanh dÉn cßn ph¶i ®ñ lín®Ó g¾n tiÕp ®iÓm lªn trªn.VËy kÝch th-íc cña thanh dÉn cßn phô thuéc vµo ®-êng kÝnh cñatiÕp ®iÓm.Theo b¶ng (2 - 15)– quyÓn 1: Víi I®m = 60 (A) ta cã dt® = (16  20) (mm) : ®-êng kÝnh tiÕp ®iÓm. ht® = (1,4 2,5) (mm): chiÒu cao tiÕp ®iÓm.Chän ®-êng kÝnh tiÕp ®iÓm: dt® = 14 (mm).Nªn chiÒu dµi thanh dÉn a = 14+ (12)VËy ta chän kÝch th-íc cña thanh dÉn ®éng nh- sau: a= 16 (mm). b= 1,5 (mm).3. KiÓm nghiÖm l¹i thanh dÉn.3.1 TÝnh to¸n kiÓm nghiÖm l¹i thanh dÉn ë chÕ ®é dµi h¹n:a. MËt ®é dßng ®iÖn dµi h¹n: I Jt® = S (A/mm2).Trong ®ã: I = I®m = 60 (A): Dßng ®iÖn ®Þnh møc. S = St® = a. b = 1,5. 16= 24 (mm2): TiÕt diÖn thanh dÉn.VËy mËt ®é dßng ®iÖn cña thanh dÉn: 60 Jt® = = 2,5 (A/mm2) 24So s¸nh Jt®  [Jt®] = 4 (A/mm2) lµ phï hîp.b.TÝnh to¸n nhiÖt ®é thanh dÉn ë chÕ ®é lµm viÖc dµi h¹n: Theo c«ng thøc (2- 4)/18 - QuyÓn 1 ta cã: I 2 m . . ρ o . (1 + α.θ td ). k f S.P = ® k t . . (θ td - θ mt ) I 2 m . ρ o . k f + S. P. k T . θ mt o t® = ® ( C). S. P . k T - I 2 m . ρ o . k f . α ®Trong ®ã: t®: NhiÖt ®é ph¸t nãng æn ®Þnh thanh dÉn. I®m = 60 (A): Dßng ®iÖn ®Þnh møc. kf = 1,04: HÖ sè tæn hao phô. S = 24 (mm2): TiÕt diÖn thanh dÉn. P = 2. (a + b) = 2. (16+1,5 )= 35 (mm): Chu vi thanh dÉn. mt = 40 (oC): NhiÖt ®é m«i tr-êng. 0 - §iÖn trë suÊt vËt liÖu ë 00C.Ta cã : 20 = 0. (1 + 20) ρ 20 0,01741.10 3Mµ 0 = = = 0,016.10-3 (mm). 1 + α. 20 1 + 0,0043. 20Nªn nhiÖt ®é ph¸t nãng cña thanh dÉn : 60 2 . 0,016.10 -3.1,04 + 24. 35. 6.10 -6. 40 t® = = 54,68 (o C) 24. 35. 6.10 - 60 . 0,016.10 . 1,04. 0,0043 -6 2 -3 t® = 54,1 (oC)VËy ta so s¸nh víi nhiÖt ®é cho phÐp : t® < [cp] = 95oC lµ thÝchhîp.3.2 TÝnh to¸n kiÓm nghiÖm thanh dÉn ë chÕ ®é lµm viªc ng¾nh¹n: TÝnh mËt ®é dßng ®iÖn trong thanh dÉn khi x¶y ra ng¾n m¹chvíi c¸c thêi gian ng¾n m¹ch kh¸c nhau. Theo c«ng thøc (6 – 21)– quyÓn 1 ta cã: Jnm2. tnm = Anm – A® Anm - A® Jnm = tnm (A/ ...