Thiết kế Rơle trung gian điện từ kiểu kín - 1 - Lời nói đầu Khí cụ điện là một phần rất quan trong hệ thống điện nói chung và trong quá trình đào tạo kĩ sư thiết bị điện - điện tử nói riêng. Trong hai học kỳ vừa qua chúng em đã được làm quen và tiếp cận sâu sắc đối với các khí cụ điện hạ áp cũng như cao áp. Qua quá trình học tập và nghiên cứu chúng em được hiểu rõ nguyên lý cấu tạo, hoạt động và ứng dụ ng của các khí cụ điện trong hệ thống điện. Khí cụ điện có nhiều chủng loại , phong phú về cấu tạo và ứng dụng. Các loại Rơ le trung gian là một phần nhỏ trong hệ thống các khí cụ điện điều khiển và bảo vệ. Sau khi hoàn thành các môn học về khí cụ điện , em được nhận đồ án thiết kế Rơ le trung gian kiểu kín. Em xin chân thành cảm ơn các th ầy giáo Phạm Văn Chới , Bùi Tín Hữu đã giảng dạy cho chúng em về môn khí cụ điện và đặc biệt là thầy giáo Đặng Chí Dũng đã giúp đỡ em trong quá trình tính toán và hoàn thiện đồ án này. Trong quá trình thiết kế và tính toán em đã sử dụng một số tài liệu tham khảo như sau: Khí cụ điện -- Phạm Văn Chới , Bùi Tín Hữu, Nguyễn Tiến Tôn Thiết kế khí cụ điện hạ áp Tài li ệu của hãng OMRON Sinh viên thiết kế: NGUYỄN KIM PHƯƠNG Nội dung thiết kế: Chương I : Lựa chọn kết cấu và thiết kế sơ bộ. Chương II : Tính toán mạch vòng dẫn điện Chương III : Tính và dựng đặc tính cơ Chương IV : Nam châm điện Chương V : Hoàn thiện kết cấu Chương VI : Ví dụ minh hoạ sử dụng Rơle. Thiết kế Rơle trung gian điện từ kiểu kín - 2 - CHƯƠNG I :LỰA CHỌN KẾT CẤU VÀ THIẾT KẾ SƠ BỘ I. Giới thiệu chung về Rơ le Khí cụ điện là những thiết bị , cơ cấu điện dùng để diều khiển các quá trình sản xuất , biến đổi, truyền tải, phân phối năng lượng điện và các dạng năng lượ ng khác. Trong các hệ thống điện thì Rơ le có một vị trí hết sức quan trọng , nó dùng để bảo vệ các thiết bị điện hay điều khiển các quá trình sản xuất. Rơ le là loại khí cụ điện tự động mà đặc tính “vào-ra” có tính chất sau: tín hiệu đầu ra thay đổi nhảy cấp (đột ngột) khi tín hiệu đầu vào đạt những giá trị xác định Cùng với sự phát triển và ti ến bộ của khoa học kỹ thuật , công nghệ vật liệu và công nghệ chế tạo , rơle được nghiên cứu và chế tạo ra gồm rất nhiều chủng loại , hoạt động theo các nguyên lý khác nhau, có các thông số đặc tính kỹ thuật và lĩnh vực sử dụng khác nhau Rơ le trung gian được dùng rất nhiều trong các sơ đồ bảo vệ hệ thống điện và các sơ đồ điề u khiển tự động. Do có số lượng tiếp điểm lớn , từ 4 đến 6 tiếp điểm , vừa thường đóng và thường mở , nên rơle trung gian dùng để truyền tín hiệu khi khả năng đóng , ngắt và số lượng tiếp điểm của rơle chính không đủ hoặc để chia tín hiệu từ một rơle chính đến nhiều bộ phận khác của sơ đồ mạ ch điện điều khiển . Trong các bảng mạch điều khiển dùng linh kiện điện tử rơle trung gian thường được dùng làm phần tử đầu ra để truyền tín hiệu cho bộ phận mạch phía sau, đồng thời cách ly được điện áp khác nhau giữa phần điều khiển (thường là điện áp một chiều , điện áp thấp : 9V, 12V, 24V…) với phần chấp hành thườ ng là điện xoay chiều, điện áp lớn : 220V,380V. * Yêu cầu chung khi thiết kế . Đối với Rơle trung gian kiểu kín khi thiết kế phải thoả mãn các yêu cầu cơ bản của một sản phẩm công nghiệp hiện đại như yêu cầu về kỹ thuật , về vận hành, về kinh tế, về công nghệ chế tạo và về lĩnh vực xã hội , đặc trưng của nhữ ng yêu cầu trên được biểu hiện qua các qui định chuẩn mực , tiêu chuẩn nhà nước hoặc của ngành và chúng nằm trong nhiệm vụ thiết kế kỹ thuật. + Yêu cầu về kỹ thuật : Đây là yêu cầu quan trọng và quyết định đối với quá trình thiết kế của khí cụ điện . Phải xác định được phương án tối ưu , chính xác hoá kết cấu khối của khí cụ điện, các yêu c ầu đó được thể hiện bằng độ bền nhiệt của các chi tiết , bộ phận của khí cụ điện khi chúng làm việc ở chế độ định mức , chế độ sự cố ngắn mạch . Yêu cầu về kỹ thuật còn phải đảm bảo độ bền cách điện của những chi tiết hay bộ phận cách điện và khoảng cách cách đ iện khi làm việc với điều kiện khắc nghiệt nhất như trường hợp quá điện áp tức là điện áp lớn nhất , kéo dài thời gian làm việc trong điều kiện môi trường xung quanh không có lợi cho mọi thiết bị điện như mưa , ẩm , bụi .Khi thiết kế về Thiết kế Rơle trung gian điện từ kiểu kín - 3 - mặt kỹ thuật ta còn phải chú trọng đến độ bền cơ và tính chịu mài mòn của các bộ phận khí cụ điện trong giới hạn số lần thao tác đã thiết kế , thời hạn làm việc ở chế độ định mức và chế dộ sự cố xảy ra. Phải đảm bảo khả nă ng đóng cắt ở chế độ định mức và chế độ sự cố , độ bền cách điện của các chi tiết , bộ phận . Khi thiết kế phải tạo khả năng sử dụng triệt để những chi tiết , hình mầu đã chuẩn hoá. + Yêu cầu về kinh tế - xã hội : Cơ sở kinh tế kỹ thuật của các kết cấu mới phải đem lại hiệu quả kinh tế, kỹ thuật cho nền kinh tế quốc dân . Chúng được biều hiện qua các chỉ tiêu định lượng. + Yêu cầu về vận hành Khâu vận hành là khâu có thể coi là giai đoạn cuối của quá trình sản xuất, trong khi vận hành sẽ có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng tới quá trình vận hành như môi trường xung quanh, độ ẩm , nhiệt độ, thời tiết .Khi vận hành phải có độ tin cậy cao để đảm bảo an toàn cho người vận hành , sản xuất. Phải có tuổi thọ lớn và thời gian sử dụng lâu dài, đơn giản , dễ sửa chữa , thao tác vận hành và thay thế dễ dàng. + Thiết kế công nghệ Trong quá trình thiét kế công nghệ phải dựa vào những hướng dẫn , quy định của bản thiết kế kỹ thuật đã được thông qua kinh nghiệm sản xuất ,những k ết quả về nghiên cứu và thử nghiệm . Qua đó tiến hành chính xác kết cấu , nghiên cứu và lập bản vẽ công nghệ cho các chi tiết và bộ phận . Từ đó xác định chính thức hình dáng của vỏ và trang trí mỹ thuật , cách mạ, lớp phủ và chính xác hoá các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật. II. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Rơ le trung gian xoay chiều 1. Cấu tạo Rơ le trung gian kiều kín là loại thiế t bị điện có kết cấu khá đơn giản. Vì dòng điện làm việc định mức của Rơ le nhỏ nên ta có thể bỏ qua hồ quang sinh ra giữa các bộ phận mang điện . Như vậy rơle chỉ bao gồm các bộ phận sau Nam châm điện xoay chiều Hệ thống tiếp điểm ( 4 tiếp điểm thường đóng, 4 tiếp điểm thường mở Hệ thống thanh dẫn Các vít đầu nối và dây mềm Các lò xo nhả Các lò xo tiếp điểm Hệ thống nắp , thân đế và đế. Thiết kế Rơle trung gian điện từ kiểu kín - 4 - Vỏ hộp rơle thường làm bằng nhựa trong suốt cho phép quan sát , kiểm tra tình trạng các bộ phận của rơle thuận tiện . Vỏ hộp được cố định chặt với đế bằng móc giữ. Khi lắp đặt , rơle gắn trên bảng mạch bằng đinh vít , nối dây điện vào cuộn dây và các tiếp điểm củ a rơle bằng các vít ở dưới đế nhựa của rơle. 2. Nguyên lý hoạt động Khi có điện áp tác động trên cuộn dây nam châm điện thì trong cuộn dây sẽ sinh ra sức từ động F=IW , sức từ động này sinh ra từ thông khe hở không khí của nam châm điện φ δ , khi đó F dt > F cơ sẽ hút nắp nam châm điện . Nhờ cơ cấu truyền động mà lực hút được truyền đến giá phần động, làm cho giá phần động tịnh tiến trượt theo giá của thanh dẫn hướng và làm các tiếp điểm thường mở được đóng lại và các tiếp điểm thường đóng mở ra , đồng thời lò xo nhả được nén lại tạo điều kiện sẵn sàng đẩy nắ p nam châm điện về vị trí mở khi cuộn dây nam châm điện không còn điện áp tác động. Khi ngắt điện trên cuộn dây hút , lực hút điện từ giảm về không . Lò xo nhả đẩy giá phần động trượt lên phía trên làm nắp hút của nam châm điện mở ra và hệ thống tiếp điểm trở về trạng thái ban đầu . Sơ đồ nguyên lý 1:nắp nam châm điệ n 2: cuộn dây nam châm điện 3:thanh truyền động 4:tiếp điểm tĩnh 5:tiếp điểm động 6:thanh dẫn động 7:lò xo nhả 8:giá đỡ 1 2 3 4 5 6 7 8 Thiết kế Rơle trung gian điện từ kiểu kín - 5 - III. Thiết kế sơ bộ Rơ le trung gian kiểu kín 1. Nam châm điện chọn nam châm điện hình chữ U với mạch từ được ghép từ các lá thép kĩ thuật điện nhằm giảm tổn hao do dòng điện xoáy . Cuộn dây nam châm điện được cấp bằng nguồn điện xoay chiều. 2.Hệ thống ti ếp điểm Căn cứ vào yêu cầu thiết kế về số lần đóng cắt của Rơle ta chọn tiếp điểm dạng bắc cầu như sau: tiếp điểm bắc cầu 3. Thanh dẫn. Chọn thanh dẫn dạng hình chữ nhật như hình vẽ l a b Thiết kế Rơle trung gian điện từ kiểu kín - 6 - 4. Lựa chọn kết cấu cách điện . Khoảng cách cách điện trong khí cụ điện , đặc biệt trong Rơle đóng một vai trò khá quan trọng. Đây là yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến kích thước của Rơle và độ tin cậy khi vận hành. Do đó việc cần phải xác định hợp lý khoảng cách cách đ iện có một ý nghĩa không nhỏ trong khi thiết kế toàn bộ các chi tiết cụ thể của khí cụ điện. a) Điện áp định mức theo cách điện. Với các khí cụ điện điều khiển hạ áp có điện áp tới 1000V thì chúng tồn tại các tiêu chuẩn , qui định về độ bền cách điện theo điện áp định mức ở trạng thái khô sạch c ủa khí cụ điện chưa vận hành, ở trạng thái nóng nguội của cách điện, nó phải chịu được điện áp thử ở tần số công nghiệp f=50Hz. b) Khoảng cách cách điện giữa các phần tử dẫn điện có điện áp khác nhau. Để cho Rơle có độ tin cậy cao thì phải có khoảng cách cách điện lớn . Song như vậy thì kích thước và khối lượ ng của Rơle lại tăng lên. Vì vậy nên chọn theo khoảng cách cách điện tối thiểu theo qui định của công nghiệp điện lực Việt nam cho các khí cụ điện hạ áp thông dụng. Đối với khí cụ điện hạ áp thì 1mm có thể chịu được điện áp là 3000V thì ta có thể chọn khoảng cách cách điện là 1mm . Ngoài ra , khoảng cách cách điện còn phụ thuộc vào tính chất của vật liệ u, của bụi bẩn , độ ẩm, trạng thái bề mặt của vật liều. Vì vậy khi thiết kế hình dạng, cấu trúc của cách điện có gờ để đồng thời làm giảm kích thước của thiết bị . Để chống việc bụi tích tụ trên bề mặt cách điện ta nên gia công nhẵn , phẳng và chỗ nối của hai bề mật nên gia công có độ cong đều . Thiết kế Rơle trung gian điện từ kiểu kín - 7 - CHƯƠNG II : TÍNH TOÁN MẠCH VÒNG DẪN ĐIỆN. Trong Rơle trung gian thì mạch vòng dẫn điện đóng một vai trò hết sức quan trọng bởi vì nó là nhân tố truyền điện tác động tới các cơ cấu của Rơle , đồng thời một phần của nó cũng làm hệ thống phản lực ,nhằm hỗ trợ cho kích thướ c của thiết bị nhỏ tối ưu. Mạch vòng dẫn điện của khí cụ điện do các bộ phận khác nhau về hình dạng kết cấu và kích thước hợp thành , đối với Rơ le trung gian kiểu kín thì nó bao gồm những bộ phận chính sau: -Thanh dẫn : gồm thanh dẫn động và thanh dẫn tĩnh. -Đầu nối : vít và mối hàn. -Hệ thống tiếp điểm: gồm tiếp đi ểm động và tiếp điểm tĩnh. Như vậy nhiệm vụ tính toán thiết kế của mạch vòng dẫn điện là phải xác định các kích thước cảu các chi tiết trong mạch vòng dẫn điện. Tiết diện , kích thước của các chi tiết quyết dịnh cơ cấu của mạch vòng dẫn điện và cũng quyết dịnh kích thước của Rơ le. I. Tính toán thanh dẫn Thanh dẫ n động có chức năng đóng mở trực tiếp vì vậy nó cần phải có một lực ép đủ để có khả năng tiếp xúc tốt, do đó ta có thể chọn thanh dẫn động với các thông số như sau: Thanh dẫn được làm bằng vật liệu là đồng phốtpho có các thông số như sau: -Tỷ trọng: 8.9 (g/cm 3 ) -Điện trở suất ở 20 0 C: 1.754*10 -8 (Ωm) -Độ dẫn nhiệt: 3.9 (W/cm 0 C) -Tỷ trọng nhiệt: 0.39 (Ws/cm 0 C) -Độ cứng Briven: 80-120 (kG/mm 2 ) -Nhiệt độ nóng chảy: 1083 ( 0 C) -Hệ số nhiệt điện trở: 0.0043 (1/ 0 C) A) Tính toán và kiểm tra thanh dẫn động 1.Tính toán kích thước thanh dẫn ở chế độ dài hạn Thanh dẫn bằng đồng có nhiệt độ làm việc lớn nhất là θ=95 0 C . Trong tính toán thiết kế khí cụ điện nói chung ta thường chọn nhiệt độ môi trường là θ 0 =40 0 C Điện trở suất của thanh dẫn ở θ=95 0 C là: ρ θ=95 = 1,754.10 -8 [1+0,0043.(95-20)]=2,32.10 -8 (Ωm) Kích thước thanh dẫn làm việc được xác định theo công thức: b = 3 0 95 2 ).()1(.2 . θθ ρ −+ T dm Knn I Thiết kế Rơle trung gian điện từ kiểu kín - 8 - trong đó : K T =8 n= b a và ta chọn tỷ số n=10 vậy ta có: b= 3 82 55.8.11.10.2 10.32.2.5 − =1,82.10 -4 (m) =0,18 (mm) a=10.b=10.0,18 =1,8 (mm) Theo bảng 2-15 (TK KC Đ HA) thì với Rơle trung gian điện từ có dòng điện định mức là 5A ta chọn tiếp điểm dạng hình trụ có đường kính d=3mm .Mặt khác mật độ dòng điện cho phép đối với thanh dẫn của Rơle trung gian là j=(2-4) A/mm 2 . Do vậy để phù hợp ta chọn thanh dẫn có kích thước như sau: a=5 mm b=0.5mm Chu vi thanh dẫn P = 11 (mm) Diện tích thanh dẫn S = 2,5 (mm 2 ) 2. Tính toán và kiểm tra thanh dẫn a)Kiểm tra thanh dẫn ở chế độ dài hạn Độ tăng nhiệt của thanh dẫn : C babaK KI o T F C od O 3,2 10.5,5.2.10.5,0.10.5.8 06,1.10.9,1.5 )(2 . 333 82 40 2 == + = −−− − = θ ρ τ Nhiệt độ làm việc ổn định: C o mtrodod 3,42403,2 =+=+= θτθ Mật độ làm việc ở chế độ dài hạn: )/(2 5,0.5 5 2 mmA S I J dm dn === Kiểm nghiệm dòng điện trong thanh dẫn ở chế độ làm việc dài hạn: I= = − θ ρ θ f odT K KDS )40.( 8 9 10.32,2.06,1 )4095(10.8.11.5,2 − − − =7,8 A b)Kiểm tra thanh dẫn ở chế độ ngắn hạn: Để thuận tiện cho việc tính toán kiểm nghiệm , ta chỉ xét thanh dẫn có chiều dài 1 cm, thời gian làm việc ngắn hạn t nh =5 s, ở nhiệt độ 95 0 C -Điện trở của 1 cm thanh dẫn ở nhiệt độ 95 0 C R 95 =R 20 [1+α(θ od -20)] = ρ 20 . S l [1+α(θ od -20)] =0,155.10 -4 (Ω) -Tổn hao công suất cho phép ở chế độ làm việc dài hạn P dh = 2 dm I .R 95 =5 2 .0,155.10 -4 = 0,4.10 -3 (W/m) Diện tích bề mặt tản nhiệt của thanh dẫn S T =P.1=11 (mm 2 ) Thiết kế Rơle trung gian điện từ kiểu kín - 9 - khối lượng thanh đồng: M=γS.1=8,9.2,5.10 -4 =0,023(g) K T = 55.10.11 10.4.0 . 4 3 − − = τ T dh S P =6,6.10 -3 (W/cm 2 ) V ậy (sec)4,54 10.5,2.10.6,6 023,0.39,0 . . 23 === −− TT SK MC T -Độ tăng nhiệt ở chế độ ngắn hạn: C t T e o nh od T tnh odnh 4,598 5 4,54.55 . 1 === ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ −= − τ ττ -Hệ số quá tải công suất ở chế độ ngắn hạn: 88,10 5 4,54 === nh p t T K -Hệ số quá tải dòng điện ở chế độ ngắn hạn: 3,3== PI KK Dòng điện cho phép ở chế độ ngắn hạn: I nh =K I .I=3,3.5=16,5 A -Mật độ dòng điện ở chế độ ngắn hạn: )(6,6 5,0.5 5,16 2 mm A S I J nh nh === -Thời gian làm việc liên tục cho phép ở chế độ ngắn hạn: (sec)24,5 554,598 4,598 ln4,54 . ln. = − == odnh nh nh Tt ττ τ c. Kiểm tra thanh dẫn ở chế độ ngắn mạch: Để thuận tiện cho việc tính toán và kiểm nghiệm ta xét giới hạn cho phép và mật độ dòng bền nhiệt của thanh dẫn ở các thời gian ngắn mạch t nm =1s;t nm =3s;t nm =10s Mật độ dòng điện khi ngắn mạch và khi ở dòng bền nhiệt được xác định theo công thức: S S t AA JJ bn dbn nmbn . − == Tra hình 6_6_ (TK KCĐHA) ta có : A d =1,4.10 4 (A 2 s/mm 2 ) A bn =3,75.10 4 (A 2 s/mm 2 ) Mật độ dòng điện khi ở t nm =1s: )/(3,153 1 10).4,175,3( 2 4 1 mmAJ = − = mặt khác tra bảng 6_7 (TK KCĐHA) ta có J 1cp =162 (A/mm 2 ) Mật độ dòng điện ở t nm =3s Thiết kế Rơle trung gian điện từ kiểu kín - 10 - )/(5,88 3 10).4,175,3( 2 4 3 mmAJ = − = Tra bảng 6_7 ta có : J 3cp =94 (A/mm 2 ) Mật độ dòng điện ở t nm =10s: )/(5,48 10 10).4,175,3( 2 4 10 mmAJ = − = Tra bảng 6_7 ta có : J 10cp =51 (A/mm 2 ) Ta được bảng sau: 1 sec 3 sec 10 sec J cp (A/mm 2 ) 162 94 51 J nm (A/mm 2 ) 153,3 88,5 48,5 Vậy thanh dẫn đã chọn thoả mãn các yêu cầu về độ bền điện cũng như đô bên điện và ta sẽ sử dụng làm thanh dẫn của Rơle B) Tính toán thanh dẫn tĩnh Thanh dẫn tĩnh ngoài nhiệm vụ dẫn điện còn phải chịu lực cơ học do thanh dẫn động tác động do vậy ta chọn thanh dẫn tĩnh với các kích thước như sau: a=5 mm ; b=1,0 mm . Vì kích thước thanh dẫn như tính toán ở trên đã đảm bảo độ bền điện động cho thanh dẫn nên ta không cần tính toán kiểm nghiệm thanh dẫn tĩnh nữa. II.Đầu nối Trị số dòng đ iện định mức là số liệu ban đầu đế xác định kích thước các đầu nối thường được lấy tương ứng với tiết diện và kích thước của thanh dẫn ,kích thước bề mặt tiếp xúc phải phù hợp với số lượng và kích thước của các chi tiết nối, ví dụ các đường kính ngoài vòng đệm thép đặt dưới vòng đệm vênh kích thước mối nối phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc và độ lớn lực ép cần thiết ở chỗ tiếp xúc Chiều dài phần chống phủ lên nhau của mối nối thường được lấy bằng chiều rộng của thanh dẫn hoặc chiều rộng mặt phẳng nối của chi tiết nếu phần đó có thể lắp được đủ số bulông hay ốc vít cần thiết Diện tích bề mặt tiếp xúc được xác định theo công thứ c : S tx = a * b = Idm/J Đối với thanh dẫn và chi tiết đồng ,mật độ dòng điện có thể lấy bằng 0.31A/mm 2 với dòng xơay chiều tần số f = 50 hz .Dòng điện định mức nhỏ hơn 200A vậy ta có: S tx =5/0.31=16 (mm 2 ) Lực ép của mối nối được xác định theo công thức : F tx =f tx .S tx =100.16.10 -2 =16 (KG) [...]... Thiết kế Rơle trung gian điện từ kiểu kín Kkc= Fdttt δ tt = 4,66 =1726 1,25.10 −3 Vậy ta chọn nam châm điện hình chữ U loại hút chập , cuộn dây quấn trên mạch từ 2 Chọn vật liệu từ Với nam châm điện xoay chiều ta chọn vật liệu từ là loại thép lá kỹ thuật điện nhằm giảm tổn hao trong lõi thép Căn cứ vào yêu cầu về lực điện từ và sự làm việc của nam châm điện ta chọn thép lá kỹ thuật điện loại hợp kim trung. .. (T) b) Chọn hệ số từ rò -Khi phần ứng hút, vì từ thông rò bé nên ta có thể chọn hệ số từ rò khi hút: σ r =1 - 21 - Thiết kế Rơle trung gian điện từ kiểu kín - khi phần ứng hở thì σ r rất phụ thuộc vào dạng kết cấu của nam châm điện , chủ yếu phụ thuộc vào từ dẫn của từ thông rò Từ dẫn rò tăng khi chiều dài của lõi tăng và giảm khi chiều rộng của cửa sổ mạch từ tăng, σ r tăng khi đưòng kính của lõi tăng.Theo... 19,9.10 4 =8,85 (N) Sn 17.10 −6 - 31 - Thiết kế Rơle trung gian điện từ kiểu kín -Lực điện từ trong vòng ngắn mạch Ftbt = 19,9.10 4 Φ t2 (21,5.10 −6 ) 2 =3,28 (N) = 19,9.10 4 St 28.10 −6 -Lực điện từ cực đại 2 2 Fmax = Ftbt + Ftbn + 2.Ftbt Ftbn cos 2ϕ = 3,28 2 + 8,85 2 + 2.3,28.8,85 cos 2.63 =7,41 (N) -Lực điện từ trung bình : Ftb=Ftbt+Ftbn = 3,28+8,85=12 (N) -Lực điện từ nhỏ nhất.Fmin=Ftb-Fmax=12-7,41=4,59... sổ mạch từ l=2 Δ1 +lcd +lf=2.1+18+2 =22 (mm) 5 Tính toán kiểm nghiệm nam châm điện 5.1.Vẽ sơ đồ thay thế Do mật độ từ cảm làm việc nhỏ nên mạch từ không bão hoà Ta có thể bỏ qua từ trở sắt từ Mặt khác nam châm điện hình chữ U , khe hở không khí làm việc nhỏ nên ta cũng bỏ qua khe hở không khí phụ , coi nam châm điện chỉ có một khe hở không khí - 25 - Thiết kế Rơle trung gian điện từ kiểu kín Gδ Gr... các tiếp điểm phải có điện trở bé Do dòng điện bé nên chọn dạng tiếp xúc của tiếp điểm là tiếp xúc điểm - 11 - Thiết kế Rơle trung gian điện từ kiểu kín Kích thước tiếp điểm được xác định theo dòng điện định mức đi qua tiếp điểm: Idm=5A Theo bảng 2_15 (TK KCĐHA) ta chọn tiếp điểm có đường kính d=3mm;chiều cao h=1mm 2.Chọn vật liệu làm tiếp điểm Để đảm bảo yêu cầu điện trở xuất và điện trở tiếp xúc nhỏ... Ftbh=19,9.104 (42.10 −6 ) 2 =7,8 (N) 45.10 −6 -Tỷ số f1 của lực điện từ bé nhất và trị số trung bình của lực điện từ khi không có vòng ngắn mạch: - 30 - Thiết kế Rơle trung gian điện từ kiểu kín f1= Fmin K dt Fcqdh 1,2.3,88 =0,6 = = Ftbh Ftbh 7,8 Tỷ số diện tích giữa cực từ ngoài và trong vòng ngắn mạch: α= S n 2 − f 1 2 − 0,6 = = = 0,58 St 4 f 1 4.0,6 - Điện trở vòng ngắn mạch tính theo công thức: ω.μ 0 S m... thước nam châm điện Δ1 Δ3 Δ2 lcd Δ4 hcd - 24 - Thiết kế Rơle trung gian điện từ kiểu kín Trong đó: Δ1 : Bề dày tấm cách điện ở hai đáy cuộn dây, chọn Δ1 =1 (mm) Δ 2 : Bề dày lớp cách điện phía trong cuộn dây, chọn Δ 2 =0,5 (mm) Δ3 : Bề dày lớp cách điện phía ngoài cuộn dây, chọn Δ3 = 0,5 (mm) Δ 4 : Khoảng cách từ thân cuộn dây đến thân mạch từ đối diện chọn Δ 4 =2 (mm) Như vậy cửa sổ mạch từ có chiều... 2 - 19 - Thiết kế Rơle trung gian điện từ kiểu kín CHƯƠNG IV NAM CHÂM ĐIỆN Nam châm điện ( NCĐ ) ngày càng được sử dụng rộng rãi Không một lĩnh vực kỹ thuật nào không sử dụng nam châm điện : trong truyền động điện, tự động điều chỉnh, thông tin liên lạc và cả trong y học, khoa học nguyên tử, vũ trụ Với các lĩnh vực kỹ thuật khác nhau đòi hỏi có những nam châm điện khác nhau về hình dạng, kết cấu và... a=1,5.b=1,5.6=9(mm) - 22 - Thiết kế Rơle trung gian điện từ kiểu kín Chọn a=9 (mm) Diện tích của lõi thép là Sl=a.b=9.6=54 (mm2) Với nam châm diện xoay chiều ta chọn thép lá kỹ thuật điện có độ dày là 35 mm , do vậy số lá thép cần dùng để tạo ra lõi thép của nam châm điện là : n=9/0,35 = 26 (tấm) 4.2.Kích thước nam châm điện a) Xác định sức từ động của cuộn dây nam châm điện Kích thước của cuộn dây nam châm điện hoàn... liệu và trạng thái bề mặt của tiếp điểm Với hai tiếp điểm bằng bạc thì theo TK KCĐHA ta chọn Ktx=0,0006 Vậy ta có điện trở tiếp xúc của tiếp điểm khi chưa phát nóng ở 200C Rtđ = 0,0006 =0,0036 Ω = 3,6.10-3 (Ω) 0,5 (0,102.0,25) - 12 - Thiết kế Rơle trung gian điện từ kiểu kín Khi Rơle làm việc thì có dòng điện chạy qua tiếp điểm làm tiếp điểm bị nóng và điện trở tiếp xúc của tiếp điểm tăng lên vì điện . Thiết kế Rơle trung gian điện từ kiểu kín - 5 - III. Thiết kế sơ bộ Rơ le trung gian kiểu kín 1. Nam châm điện chọn nam châm điện hình chữ U với mạch từ. l a b Thiết kế Rơle trung gian điện từ kiểu kín - 6 - 4. Lựa chọn kết cấu cách điện . Khoảng cách cách điện trong khí cụ điện , đặc biệt trong Rơle đóng