Luận Văn Thiết kế công tắc tơ điện một chiều

TÊN ĐỀ TÀI: Thiết kế công tắc tơ điện một chiều​
Information
PHẦN I : SƠ LƯỢC VỀ CÔNG TẮC TƠ MỘT CHIỀU
I . KHÁI QUÁT VÀ CÔNG DỤNG :

Công tắc tơ một chiều là một loại khí cụ điện dùng để đóng ngắt từxa hoặc bằng nút ấn các mạch điện lực có phụ tải.

Công tắc tơ điện một chiều dùng để đổi nối các mạch điện một chiều, nam châm điện của nó là nam châm điện một chiều.
Công tắc tơ một chiều có các bộ phận chính như sau :

- Mạch vòng dẫn điện ( gồm đầu nối, thanh dẫn, tiếp điểm )

- Hệ thống dập hồ quang.

- Các cơ cấu trung gian

- Nam châm điện

- Các chi tiết và các cụm cách điện

- Các chi tiết kết cấu , vỏ

II . YÊU CẦU CHUNG ĐỐI VỚI CÔNG TẮC TƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU.
II. 1. YÊU CẦU VỀ KỸ THUẬT.

Đảm bảo độ bền nhiệt của các chi tiết, bộ phận khi làm việc ở chế độsử dụng cố và định mức.

Đảm bảo độ bền cuả các chi tiết bộ phận cách và khoảng cách điện khi làm việc với điện áp cực đại, kéo dài và trong điều kiện của môi trường xung quanh ( như mưa , bụi ) cũng như khi có điện áp nội bộ hoặc quá điện do khí quyển gây ra. Độ bền cơ tính chịu mòn của các bộ phận khí cụ điện trong thời gian giới hạn số lần thao tác thiết kế, thời hạn làm việc ở chế độ định mức và chế độ sự cố.
Đảm bảo khả năng đóng ngắt ở chế độ định mức và chế độ sử cố, độbền thông điện của các chi tiết, bộ phận.

Có kết cấu đơn giản, khối lượng và kích thước bé.

II. 2 . YÊU CẦU VỀ VẬN HÀNH.

Có độ tin cậy cao, tuổi thọ lớn, thời gian sử dụng lâu dài .Đơn giản trong chế tác, dễ thao tác thay thế và sửa chữa phí tổn cho vận hành, tiêu tốn năng lượng ít
II. 3 YÊU CẦU VỀ KINH TẾ, XÃ HỘI

Giá thành hạ tạo điều kiện dễ dàng thuận tiện cho người vận hành, đảm bảo an toàn trong lắp ráp và sửa chữa, có hình dáng và kết cấu phù hợp, vốn đầu tư cho chế tạo và lắp ráp ít.
III. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VÀ KẾT CẤU CHUNG CỦA CÔNG TẮC TƠ MỘT CHIỀU
Cơ cấu điện từ gồm hai bộ phận : cuộn dây và mạch từ, làm việc theo nguyên lý điện từ gồm mạch từ dùng để dẫn từ nó là thép đúc hình chữ U một phần được gắn chặt với đế phần còn lại được nối với hệ thống qua hệ thống thanh dẫn .
Cuộn dây hút có điện trở và điện kháng rất bé. Dòng điện trong cuộn dây không phụ thuộc vào khe hở không khí giữa nắp và lõi.
Khi ta đặt điện áp vào hai đầu cuộn dây nam châm điện sẽ có dòng
điện chạy trong cuộn dây, cuộn dây sinh ra từ thông khép mạch qua lõi thép có dòng đIện và khe hở không khí tạo lực hút điện từ kéo nắp ( phầnứng ) về phía lõi. Khi cắt điện áp ( dòng điện ) trong cuộn dây thì lực hútđiện từ không còn nữa và nắp bị nhả ra.


PHẦN II : YÊU CẦU THIẾT KẾ VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU.
I. YÊU CẦU THIẾT KẾ

Thiết kế công tắc tơ một chiều một pha kiểu điện từ có các thông số. Tiếp điểm chính : Iđm = 80A; Uđn = 250v
Số lượng : 1 thường mở . 0 thường đóng

Tiếp điểm phụ : Iđm = 5A ; Uđn = 250V

Số lượng : 0 thường mở . 0 thường đóng

Nam châm điện : Uđm = 220V

Tần số thao tác : 500 lần đóng ngắt / giờ

Tuổi thọ : cơ : 105, điện : 0,5.105 lần đóng ngắt

Làm việc liên tục : cách điện cấp B

II LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU.

Chọn loại công tắc tơ một chiều có tiếp điểm ngón để tiếp điểm đỡ bị mòn, giảm điện trở tiếp xúc, tiếp điểm có tiếp xúc đường bị đóng, ngắt tiếp điểm động có thể làm trượt trên bề mặt của tiếp điểm tĩnh để cạo đi lớp màng mỏng ô xít xem dẫn điện bám, trên đó dịch chuyển điểm cháy hồquang ra xa bề mặt công tác cuả tiếp điểm.

Buồng dập hồ quang kiểu khe hẹp kết hợp cuộn dây thổi từ. Buồng dập hồ quang được làm bằng amiăng gồm hai nửa có một chỗ lồi chỗ lõm ghép lại tạo thành một hộp có đường khe quanh co bề rộng , khe nhỏ hơn đường kính hồ quang nên gọi là khe hẹp. Sự kết hợp buồng dập hồ quang khe hẹp với cuộn dây thổi từ . Cuộn dây thổi từ có tác dụng tạo ra từ trường H tác dụng lên dòng điện hồ quang, sinh ra lực điện động F kéo dài hồ quang, đẩy hồ quang vào đường khe quang co của buồng dập hồ quang, hồ quang vừa tiếp giáp sát vào thành buồng dập hồ quang, vừa bị kéo dài trong đường khe quanh co, nên dễ bị dập tắt. Thường cuộn dây thổi từ được mắc nối tiếp với tiếp điểm cắt do đó dòng điện càng lớn thì lực điện động càng lớn . Nếu dòng điện đổi chiều thì từ trường cũng đổi chiều, lực điện động không bị đổi chiều dòng điện nhỏ nhất có thể dập tắt hồ quang một cách chắc chắn bằng 1/4 dòng định mức của cuộn dây thổi từ.


Nam chân điện kiểu hút chập của cuộn dây có công suất 20 – 25 W Có khả năng làm việc chuẩn xác trong phạm vi điện áp dao động từ85% - 105% Uđm




Thời gian tác động cuả công tắc tơ khoảng 0,08 – 0,1s

Thời gian nhả 0,03-00,04sđiện áp nhả 0,05-0,1Uđm