Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
I. Tính toán lò xo

I. Tính toán lò xo

Tải bản đầy đủ - 0trang

Thiết kế cơng tắc tơ

Đồ án khí cụ điện hạ ỏp

Tim boi : nguyenvanbientbd47@gmail.com

Giới hạn mỏi cho phép khi xoắn, sx

Module đàn hồi, E

Mudule chống trợt, G

Điện trở suất,



580 N/mm2

200.103 N/mm2

80.103 N/mm2

0,19 ữ 0,22 .10-6 m



ii. Lò xo ép tiếp điểm chính

Tính toán cho 1 lò xo

Đờng kính dây lò xo

Theo công thức 4-31 (TL1) , đờng kính dây lò xo là :

8F.C

dlxc =

[ x ]

Trong đó

F: lực Ðp tiÕp ®iĨm tÝnh cho mét tiÕp ®iĨm(1 pha 2 chỗ ngắt).

F=2.Ftđc = 2.2,75 =5,5 (N)

C: chỉ số lò xo, C = 4 ÷ 16 ⇒ chän C = 8

[ σ x ]: øng suÊt cho phÐp.

8.5,5.8

⇒ dlxc =

= 0,44(mm)

π .580

Vậy chọn đờng kính dây lò xo là dlxc =0,44 (mm)

Đờng kính lò xo

Dlxc = C. dlxc = 8.0,44 =3,52 (mm)

Số vòng làm việc

G.d 4lxc .f

Wlxc =

8D 3lxc . Flxc

Trong đó

F: Lực lò xo phải sinh ra trong đoạn f.

∆ Flxc= Ft®c - Ft®d =2.(2,75 – 0,7.2,75) = 1,65 (N)



f: Độ lún của lò xo

flxc = l = 2 (mm)

G: Mô đun chống trợt.

80.103.0,44 4.2

Wlxc =

= 10,41 (vòng)

8.3,523.1,65

chọn Wlxc= 11 (vòng)



Ngọc Văn Tú



- 23 -



TBĐ-ĐT1



Thit k cụng tắc tơ

Đồ án khí cụ điện hạ áp

Tim boi : nguyenvanbientbd47@gmail.com

Bớc lò xo

tk = dlxc = 0,44 (mm)

tn = d lxc +



f

2

= 0.44 +

= 0,62( mm)

Wlxc

11



Chiều dài kết cấu

lk = dlxc.Wlxc = 0,44.11= 4,84 (mm)

ln = Wlxc.tn + 1,5.dlxc = 11.0,62 + 1,5.0,44 = 7,48 (mm)

ứng suất xoắn thực tế cđa lß xo

8FC 8.5,5.8

= 578,74 (N/mm2)

σx = 2 =

2

πd

π .0,44

VËy x < [x] =580 N/mm2 do đó lò xo chọn thoả mãn yêu cầu không vợt quá ứng suất xoắn cho phép.



iii. Lò xo tiếp điểm phụ

Tính toán cho 1 lò xo tơng tự nh tính với lò xo tiếp điểm chính.

Đờng kính dây lò xo

Theo công thức 4-31 (TL1) , đờng kính dây lò xo là :

8F.C

dlxp =

[ x ]

Trong ®ã

F=2.Ft®p = 2.1,1 =2,2 (N)

C=8

⇒ dlxp =



8.2,2.8

= 0,3(mm)

π .580



Vậy chọn đờng kính dây lò xo là dlxp =0,3(mm)

Đờng kÝnh lß xo

Dlxp = C. dlxp = 8.0,3 = 2,4 (mm)

Số vòng làm việc

G.d 4lxp .f

Wlxp =

8D 3lxp . Flxp

Trong đó

F: Lực lò xo phải sinh ra trong đoạn flxp.

∆ Flxp= Ft®c - Ft®® =2.(1,1 – 0,5.1,1 ) = 1,1 (N)



Ngọc Văn Tú



- 24 -



TBĐ-ĐT1



Thit k cụng tc t

án khí cụ điện hạ áp

Tim boi : nguyenvanbientbd47@gmail.com

flxp: §é lún của lò xo bằng độ lún của tiếp điểm phô

flxp = l’ = 1,7 (mm)

80.10 3.0,3 4 .1,7

⇒ Wlxp =

= 9,1 (vòng)

8.2,4 3.1,1

chọn Wlxp= 10 (vòng)

Bớc lò xo

tk = dlxp = 0,3 (mm)

f

1,7

= 0,3 +

= 0,47( mm)

tn = d lxp +

Wlxp

10

Chiều dài kết cấu

lk = dlxp.Wlxp = 0,3.10= 3 (mm)

ln = Wlxp.tn + 1,5.dlxp = 10.0,47 + 1,5.0,3 = 5,15 (mm)

ứng suất xoắn thực tế của lò xo

8FC 8.1,1.8

= 249 (N/mm2)

σx = 2 =

πd

π .0,32

VËy σx < [σx] =580 N/mm2 do đó lò xo chọn thoả mãn yêu cầu không vợt

quá ứng suất xoắn cho phép.



iv. Lò xo nhả

Có hai lò xo nhả

Lực lò xo nhả đầu phải thắng đợc khối lợng phần động và tạo ra lực Ðp tiÕp

®iĨm thêng ®ãng.

Fnh® = Kdt(G® + Ft®ct® )

Trong ®ã:

Kdt: HƯ sè dù tr÷ Kdt= 1,2 ÷ 1,5 ⇒ Chän Kdt=1,2

Gđ: Trọng lợng phần động. Trong chơng II mạch vòng dÉn ®iƯn ta

®· chän G®=1,75 (N)

Ft®ct®: Lc Ðp tiÕp ®iĨm ci thêng ®ãng(2 tiÕp ®iĨm thêng ®ãng)

Ft®ct® = 2.2.Ft®p = 2.2.1,1 = 4,4 (N)

⇒ Fnh® = 1,2.(1,75 +4,4) = 7,4 (N)

Do có hai lò xo nhả nên lực lõ xo nhả cho mỗi lò xo :

Fnhđ1=



7,4

=3,7 (N)

2



Lực lò xo nhả cuối

Ngọc Văn Tú



- 25 -



TBĐ-ĐT1



Thit k cụng tc t

ỏn khí cụ điện hạ áp

Tim boi : nguyenvanbientbd47@gmail.com

Fnhc1= (1,5 ÷ 2)Fnhd1

Vậy ta chọn Fnhc1=1,5.Fnhđ1=1,5.3,7 = 5,55 (N)

Đờng kính dây lò xo là :

dlxnh =



8F.C

[ x ]



Trong đó

F: lực kéo nÐn cho 1 lß xo

F = Fnhc1= 5,55 (N)

C: chØ sè lß xo, chän C=10





dlxnh =



8Fnhc1 .C

=

π [σ x ]



8.5,55.10

= 0,5(mm)

.580



Đờng kính lò xo

Dlxnh = C. dlxnh = 10.0,5= 5 (mm)

Số vòng làm việc



G.d 4lxnh .f

Wlxnh =

8D 3lxnh . F1

Trong đó:

F1: Lực lò xo phải sinh ra trong đoạn f

F1=Fnhc1- Fnhđ1=5,55 3,7 = 1,85 (N)



f: Độ lón cđa lß xo.

f=l+m= 2+5 = 7 (mm)

80.10 3.0,5 4.7

⇒ Wlxnh=

= 18,9 (vòng) 19(vòng)

8.53.1,85

Bớc lò xo

tk = dlxnh= 0,5 (mm)

f

7

= 0,5 +

= 0,87 (mm)

tn = dlxnh +

Wlxnh

19

Chiều dài kết cÊu

lk = dlxnh.Wlxnh = 0,5.19 =9,5 (mm)

ln = Wlxnh.tn + 1,5.dlxnh = 19.0,87+ 1,5.0,5 = 17,28 (mm)

ứng suất xoắn thực tế của lò xo



Ngọc Văn Tú



- 26 -



TBĐ-ĐT1



Thit k cụng tắc tơ

Đồ án khí cụ điện hạ áp

Tim boi : nguyenvanbientbd47@gmail.com

σx =



8.F .C 8.5,55.10

=

= 565,3 N/mm2

2

Π .d lxnh

Π .0,5 2



VËy x < [x] =580 N/mm2 do đó lò xo chọn thoả mãn yêu cầu không vợt quá

ứng suất xoắn cho phép.



IV. Đặc tính cơ

1. Lập sơ đồ động

Ta xét công tắc tơ làm việc trong t thế bất lợi nhất, đó là t thế bị lắp ngợc



Khi nắp nhả = cn + l + m = 7,05 (mm)



Khi nắp hót δ = δcn= 0,05 (mm)



ii. TÝnh to¸n c¸c lùc

a. Lực ép tiếp điểm chính

Do công tắc tơ có ba pha, mỗi pha có hai chỗ ngắt nên

Lực ép tiếp ®iĨm ci

Ft®c = 2.3.Ft® = 6.2,75 = 16,5 (N)

•Lùc Ðp tiếp điểm đầu

Ngọc Văn Tú



- 27 -



TBĐ-ĐT1



Thit k cụng tc tơ

Đồ án khí cụ điện hạ áp

Tim boi : nguyenvanbientbd47@gmail.com

Ft®® = 0,7.Ft®c = 0,7.16,5= 11,55 (N)



13. Lùc Ðp tiÕp ®iĨm phụ thờng đóng

Do 1 tiếp điểm phụ có 2 chỗ ngắt và công tắc tơ có 2 tiếp điểm phụ nên

Lực ép tiếp điểm cuối

Ftđctđ = 2.2.Ftđp = 4.1,1 = 4,4 (N)

Lực ép tiếp điểm đầu

Ftđđtđ = 0,5.Ftđctđ = 0,5.4,4 = 2,2 (N)



14. Lực ép tiếp điểm phụ thờng mở

Lực ép tiếp điểm đầu

Ftđđtm = Ftđdtđ = 2,2 (N)

Lực ép tiÕp ®iĨm ci :

Ft®ctm = Ft®ct® = 4,4 (N)



15. Lùc 2 lò xo nhả

Lực lò xo nhả đầu

Fnhđ = Kdt(Gđ + Ftđctđ ) =1,2.(1,75 +4,4) = 7,4 (N)

Lực lò xo nhả cuối

Fnh c = 1,5.Fnh đ = 11,1 (N)



iii. Đặc tính cơ



Ngọc Văn Tú



- 28 -



TBĐ-ĐT1



Thit k cụng tc t

án khí cụ điện hạ áp

Tim boi : nguyenvanbientbd47@gmail.com



Ch¬ng IV

Ngäc Văn Tú



- 29 -



TBĐ-ĐT1



Thit k cụng tc t

ỏn khớ c in h ỏp

Tim boi : nguyenvanbientbd47@gmail.com



Tính toán và kiểm nghiệm nam châm điện

I. Khái niệm

Nam châm điện đợc sử dụng ngày càng rất rộng rãi mà không một lĩnh vực

ngành kỹ thuật nào không sử dụng nó. Nhiệm vụ chủ yếu của nam châm điện là

bộ phận sinh lực để thực hiện các chuyển dịch tịnh tiến hay chuyển quay hoặc

sinh lực hãm.

Trong mỗi lĩnh vực khác nhau thì có những loại nam châm khác nhau về hình

dáng, kết cấu, ứng dụng. Các qúa trình vật lý xảy ra trong nam châm điện rất

phức tạp, thờng đợc mô tả bằng các phơng trình vi phân tuyến tính. Vì vậy việc

tính toán nam châm điện thờng đợc dựa theo các công thức gần đúng, đơn giản

sau đó mới kiểm nghiệm lại theo công thức lý thuyết, dẫn tới bài toán tối u.

Đối với công tắc tơ, nam châm điện là cơ cấu sinh lực để thực hiện tịnh tiến

đối với cơ cấu chấp hành là hệ thống các tiếp điểm.



II. Tính toán thiết kế nam châm điện

1. Xác định Kkc



Theo đặc tính cơ ta chọn điểm A là điểm tới hạn tọa độ A(2,05.10 3 ;23)

Lực điện từ tính toán là

Fđttt = K.Fth

Trong đó

K: là hệ số dự trữ K = 1,1 ÷ 1,3 chän K = 1,1

Fth : lực cơ tại điểm A

Fđttt = 1,1. 23 = 25,3 (N)

Theo c«ng thøc 5-2 (TL1.T188) hƯ sè kÕt cÊu lµ

K kc =



Fdttt



δ th



=



25,3

= 2453,6( N 1 / 2 / m)

3

2,05.10



Theo bảng 5-2 (TL1.T188) Kkccp =630 đến 6300 N1/2/m Kkc n»m trong

kho¶ng cho phÐp.



ii. Chän vËt liƯu dÉn tõ

Do là nam châm điện xoay chiều nên ta chọn vật liệu thép silic đó là thép lá

kỹ thuật hợp kim tăng cờng theo bảng 5-3 (TL1-T191)

Mã hiệu

31

0,32 ữ 0,4 A/cm

Lực từ phản kháng HC

Ngọc Văn Tú



- 30 -



TBĐ-ĐT1



Thit k cơng tắc tơ

Đồ án khí cụ điện hạ áp

Tim boi : nguyenvanbientbd47@gmail.com

0,8 ữ 1,2 T

Từ cảm d Bd

Từ cảm bão hoà B

Độ từ thẩm à

Độ từ thẩm cực đại àmax

Điện trở suất

Khối lợng riêng

Thành phần cacbon

Tổn hao từ trễ khi bão hoà

Từ cảm lõi thép

Chiều dày lá thép



2T

250 H/m

6000 ÷ 7000 H/m

50.10-8 Wcm

7,65 g/cm3

0,025%

0,15mJ / cm 3

0,6 T

0,5 mm



iii. Chọn từ cảm, hệ số từ rò , hệ số từ cảm



Ta có Bth nằm trong khoảng 0,4 ữ 0,7(T ) ⇒ chän Bδth = 0,5 (T)

HÖ sè tõ rò r = 1,3 ữ 2 chọn r = 1,5

HƯ sè tõ t¶n σt = 1,2



iv. TÝnh tiÕt diƯn lõi mạch từ

Fđttt ở trên là của ba khe hở không khí cho nên

Fdtttlõi =



Fdttt 25,3

=

= 12,65 N

2

2



Theo công thức 5-8 (TL1.T204) thì Tiết diện lõi của nam châm điện lµ

S lâi =



Fdtttlõi

12,65

=

= 2,54.10 − 4 (m 2 )

4

2

4

2

19,9.10 .Bδ 19,9.10 .0,5



Slõi = 254 (mm2)

Trong đó Slõi là diện tích cực từ giữa

màSlõi = a.b

chọn b= 0,9.a Slõi= 0,9.a2

⇒ a=



Slõi

=

0,9



254

= 16,8(mm)

0,9



Ta chän a =17 (mm)

⇒ b = 0,9a = 0,9.17 = 15,3 (mm)

LÊy b = 16 (mm)

Theo c«ng thøc 5-11 (TL1) th× ChiỊu réng thùc sù cđa lâi

b' =



Ngọc Văn Tú



b

16

=

= 16,84(mm) 17(mm)

K c 0,95



- 31 -



TBĐ-ĐT1



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

I. Tính toán lò xo

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×