Đồ án tốt nghiệp Thiết kế Rơle điện từ trung gian xoay chiều 3854565

1. BOÄ GIAÙO DUÏC ÑAØO TAÏO COÄNG HOAØ XAÕ HOÄI CHUÛ NGHÓA VIEÄT NAM
TRÖÔØNG ÑH QUY NHÔN Ñoäc laäp – Töï do – Haïnh phuùc
************ =====000=====
NHIEÄM VUÏ
THIEÁT KEÁ TOÁT NGHIEÄP
Hoï vaø teân sinh vieân: ÑOÃ COÂNG KHANH
Khoa : Kyõ thuaät & Coâng ngheä
Ngaønh hoïc : Ñieän kyõ thuaät
Khoaù : 27
1. Ñaàu ñeà thieát keá toát nghieäp:
Thieát keá Rôle ñieän töø trung gian xoay chieàu.
2. Caùc soá lieäu ban ñaàu :
Uñm = 220V; Iñm = 5A; Uñk = 220V; f = 50Hz
Tuoåi thoï N = 106
;
Soá löôïng tieáp ñieåm 4 ; 4
Laøm vieäc lieân tuïc; caùch ñieän caáp A, kieåu kín.
3. Noäi dung caùc thuyeát minh vaø tính toaùn:
1. Phaân tích choïn phöông aùn thieát keá.
2. Tính maïch voøng daãn ñieän.
3. Tính vaø döïng ñaëc tính cô.
4. Tính toaùn nam chaâm ñieän.
5. Thieát keá keát caáu.
4. Caùc baûn veõ:
- 1 Baûn veõ nguyeân lyù Rôle trung gian.
- 1 Baûn veõ ñöôøng ñaëc tính cô
- 1 Baûn veõ keát caáu nam chaâm ñieän.
- 1 Baûn veõ ñöôøng ñaëc tính löïc huùt ñieän töø luùc huùt vaø luùc nhaû
- 1 Baûn veõ toâng laép raùp cuûa Rôle

2. LÔØI NOÙI ÑAÀU
Ñieän naêng laø moät nguoàn naêng löôïng quan troïng ñöôïc söû duïng roäng raûi
trong taát caû caùc lónh vöïc cuûa neàn kinh teá quoác daân. Nhu caàu söû duïng ñieän naêng
khoâng ngöøng gia taêng. Ngaøy nay caàn coù nhieàu thieát bò ñieän hôn, tinh vi hôn vaø
deã söû duïng hôn.
Khí cuï ñieän laø nhöõng thieát bò ñieän chuyeân duøng ñeå ñoùng ngaét, ñieàu khieån,
ñieàu chænh, baûo veä caùc löôùi ñieän vaø caùc thieát bò söû duïng ñieän naêng khaùc. Do
ñoù, khí cuï ñieän laø loaïi thieát bò khoâng theå thieáu ñöôïc, khi söû duïng ñieän naêng
trong coâng nghieäp, cuõng nhö trong ñôøi soáng.
Khi coâng nghieäp ngaøy caøng phaùt trieån, nhu caàu cuoäc soáng ngaøy caøng ñoøi
hoûi cao hôn, caøng caàn thieát phaûi coù caùc khí cuï ñieän nhieàu veà soá löôïng, toát veà
chaát löôïng vaø hoaøn haûo hôn. Ñaëc bieät caùc khí cuï ñieän hieän ñaïi caøng ñoøi hoûi
phaûi coù khaû naêng töï ñoäng hoaù cao.
Chính vai troø caàn thieát cuûa khí cuï ñieän neân vieäc tính toaùn thieát keá khí cuï
ñieän laø moät nhieäm vuï quan troïng.

3. PHAÀN MÔÛ ÑAÀU
I- KHAÙI NIEÄM CHUNG VEÀ RÔLE
Khí cuï ñieän laø nhöõng thieát bò, cô caáu ñieän duøng ñeå ñieàu khieån caùc quaù
trình saûn xuaát, bieán ñoåi, truyeàn taûi, phaân phoái naêng löôïng ñieän vaø caùc daïng
naêng löôïng khaùc.
Trong caùc heä thoáng ñieän Rôle coù moät vò trí raát quan troïng, noù duøng ñeå
baûo veä caùc thieát bò ñieän hay ñieàu khieån caùc quaù trình saûn xuaát.
Rôle laø loaïi khí cuï ñieän töï ñoäng maø ñaëc tính “ vaøo - ra ” coù tính chaát sau:
tín hieäu ñaàu ra thay ñoåi nhaûy caáp (ñoät ngoät) khi tín hieäu ñaàu vaøo ñaït nhöõng giaù
trò xaùc ñònh.
Cuøng vôùi söï phaùt trieån vaø tieán boä cuûa khoa hoïc kyõ thuaät, coâng ngheä vaät
lieäu coâng ngheä cheá taïo. Rôle ñöôïc nghieân cöùu vaø cheá taïo goàm nhieàu chuûng
loaïi, hoaït ñoäng theo nguyeân lyù khaùc nhau, coù caùc thoâng soá ñaëc tính kyõ thuaät
noåi baät vaø lónh vöïc söû roäng raûi.
1) Caùc boä phaän cuûa Rôle
Goàm 3 boä phaän chính:
- Boä phaän thu: coù taùc duïng tieáp nhaän tín hieäu vaøo vaø bieán ñoåi noù thaønh
ñaïi löôïng vaät lyù ñeå rôle hoaït ñoäng.
- Boä phaän trung gian: coù nhieäm vuï so saùnh tín hieäu vaøo ñaõ ñöôïc bieán
ñoåi vôùi tín hieäu maãu cho ra tín hieäu so saùnh laø hieäu cuûa hai tín hieäu naøy.
- Boä phaän chaáp haønh: Tuyø theo tín hieäu so saùnh maø boä phaän chaáp haønh
thöïc hieän nhöõng chöùc naêng ñoùng hoaëc môû tieáp ñieåm cuûa rôle.
2) Phaân loaïi Rôle
a) Theo nguyeân lyù:
- Rôle ñieän töø: döïa treân taùc duïng löïc cuûa töø tröôøng do doøng ñieän chaïy trong
cuoän daây sinh ra leân phaàn öùng (naép) baèng vaät lieäu saét töø laøm naép dòch chuyeån.

4. - Rôle phaân cöïc: rôle ñieän töø coù theâm töø tröôøng phaân cöïc do nam chaâm
vónh cöûu taïo ra. Vò trí cuûa naép phuï thuoäc vaøo cöïc tính cuûa tín hieäu ñöa vaøo rôle
(coøn goïi laø rôle cöïc tính).
- Rôle töø ñieän: laøm vieäc döïa treân taùc duïng löïc cuûa töø tröôøng do nam
chaâm vónh cöûu taïo ra leân doøng ñieän chaïy trong cuoän daây laøm cuoän daây dòch
chuyeån.
- Rôle ñieän ñoäng: döïa treân taùc duïng töông hoã giöõa töø tröôøng do doøng
ñieän chaïy trong cuoän daây sinh ra vôùi doøng ñieän chaïy trong cuoän daây khaùc laøm
cuoän daây naøy dòch chuyeån.
- Rôle caûm öùng: döïa treân cô sôû taùc duïng töông hoã giöõa töø tröôøng cuûa
cuoän daây ñöùng yeân vôùi doøng ñieän caûm öùng trong phaàn ñoäng, laøm phaàn ñoäng
dòch chuyeån.
- Rôle nhieät: döïa treân söï co giaõn veà kích thöôùc, theå tích, aùp suaát cuûa
caùc vaät lieäu khi nhieät ñoä cuûa chuùng thay ñoåi.
- Rôle ñieän töû vaø baùn daãn – goïi laø Rôle khoâng tieáp ñieåm
b) Theo cô caáu chaáp haønh:
- Rôle coù tieáp ñieåm: rôle cô
- Rôle khoâng coù tieáp ñieåm: rôle baùn daãn, ñieän töû.
c) Theo chöùc naêng:
- Rôle baûo veä
- Rôle ñieàu khieån
d) Theo nguyeân lyù xöû lyù tín hieäu:
- Rôle töông töï
- Rôle soá
3) Ñaëc tính cô baûn vaø caùc thoâng soá cuûa rôle
a) Ñaëc tính:

5. Ñöôøng bieåu dieån quan heä giöõa ñaïi löôïng vaøo x vaø ñaàu ra y cuûa rôle goïi laø
ñaëc tính “vaøo - ra ” vaø ñöôïc coi laø ñaëc tính cô baûn cuûa rôle. Neân ñaëc tính naøy
coøn goïi laø ñaëc tính rôle.
Hình 1. Ñaëc tính laøm vieäc cuûa Rôle khoâng coù tieáp ñieåm
- Khi 0 < x <xtñ : y = ymin : rôle môû
- Khi x = xtñ : y =ymax : rôle taùc ñoäng
- Khi x > xtñ : y =ymax : rôle ñoùng
- Khi x > xnh : y =ymax : rôle ñoùng
- Khi x = xnh : y = ymin : rôle nhaû
- Khi 0 < x < xnh: y = ymin : rôle khoâng taùc ñoäng
b) Thoâng soá cô baûn cuûa rôle
+ Heä soá nhaû
x
xlv
xtñ
xnh
0
ymin
ymax
y

6. nh
nh
tñ
x
K
x
=
Knh phuï thuoäc vaøo töøng loaïi rôle: - Vôùi loaïi rôle cöïc ñaïi Knh < 1
- Vôùi loaïi rôle cöïc tieåu Knh > 1
+ Heä soá döï tröõ
lv
dt
tñ
x
K
x
=
Trong ñoù: xlv - giaù trò laøm vieäc daøi haïn cuûa ñaïi löôïng ñaàu vaøo
xtñ - giaù trò taùc ñoäng cuûa ñaïi löôïng vaøo
+ Heä soá ñieàu khieån:
ñk
ñk
tñ
P
K
P
=
Trong ñoù: Pñk - coâng suaát cöïc ñaïi treân taûi cuûa maïch laøm vieäc
Ptñ - coâng suaát ñaàu vaøo caàn thieát cho rôle taùc ñoäng
+ Thôøi gian taùc ñoäng: ttñ
Khoaûng thôøi gian töø thôøi ñieåm ñaët tín hieäu vaøo x ñeán thôøi ñieåm ñaïi löôïng
ñaàu ra y ñaït giaù trò cöïc ñaïi.
ttñ < 10-3
s: rôle khoâng quaùn tính
ttñ < 10-2
s: rôle taùc ñoäng nhanh
ttñ > 1s : rôle thôøi gian
ttñ = (5÷15).10-2
s: rôle taùc ñoäng bình thöôøng
ttñ = (0,15÷1)s : rôle taùc ñoäng chaäm
+ Thôøi gian nhaû: tnh
Khoaûng thôøi gian taïi thôøi ñieåm ngaét tín hieäu vaøo x ñeán khi ñaïi löôïng ra y
ñaït giaù trò 0 hoaëc cöïc tieåu.
+ Taàn soá thao taùc:

7. tñ lv nh ng
1
f
t t t t
=
+ + +
Trong ñoù: ttñ - thôøi gian taùc ñoäng
tlv - thôøi gian laøm vieäc (khoaûng thôøi gian töø khi ñaïi löôïng ra
ñaït giaù trò cöïc ñaïi ñeán khi ñaït cöïc tieåu hoaëc 0)
tnh - thôøi gian nhaû
tng - thôøi gian nghæ (khoaûng thôøi gian töø khi ñaïi löôïng ra ñaït giaù
trò 0 ñeán khi ñaït giaù trò cöïc ñaïi laàn sau)
4) So saùnh thoâng soá kinh teá - kyõ thuaät cuûa caùc loaïi rôle khaùc nhau
a) Phaân loaïi rôle tónh:
Neáu phaân loaïi theo nguyeân taéc laøm vieäc, rôle tónh duøng linh kieän baùn daãn
coù theå phaân loaïi thaønh:
- Rôle töông töï söû duïng caùc linh kieän baùn daãn töông töï nhö ñioát, tranzito,
khueách ñaïi thuaät toaùn.
- Rôle töông töï keát hôïp kyõ thuaät soá coù söû duïng theâm caùc phaàn töû soá nhö
VAØ, HOAËC, v.v...
- Rôle kyõ thuaät soá khoâng coù vi xöû lyù.
- Rôle kyõ thuaät soá coù boä vi xöû lyù.
Neáu phaân loaïi theo soá löôïng tín hieäu ñaàu vaøo, rôle loaïi naøy coù theå phaân
loaïi thaønh:
- Rôle ño löôøng moät ñaïi löôïng ñieän, thí duï nhö rôle aùp, rôle doøng.
- Rôle ño löôøng hai ñaïi löôïng ñieän, thí duï nhö rôle ñònh höôùng coâng suaát,
rôle khoaûng caùch.
- Rôle ño löôøng nhieàu ñaïi löôïng ñieän, thí duï nhö rôle quaù doøng ba pha,
rôle thieåu aùp ba pha, v.v...
Neáu phaân loaïi theo chöùc naêng, rôle tónh cuõng coù theå ñöôïc chia thaønh rôle
baûo veä vaø rôle phuï gioáng caùc rôle ñieän cô. Tuy nhieân, caùc rôle phuï thöôøng

8. duøng laø rôle trung gian vaø rôle thôøi gian. Rôle tín hieäu kieåu tónh nhö moät phaàn
töû rieâng bieät thöôøng khoâng ñöôïc cheá taïo.
Caùch phaân loaïi nhö treân söû duïng khaùi nieäm rôle tónh theo nghóa roäng.
Trong tröôøng hôïp chung, khaùi nieäm rôle tónh theo nghóa heïp thöôøng ñöôïc duøng
ñeå chæ caùc loaïi rôle baùn daãn töông töï hoaëc coù söû duïng keát hôïp moät soá loaïi linh kieän
kyõ thuaät soá ñôn giaûn. Rôle thuaàn kyõ thuaät soá khoâng söû duïng boä vi xöû lyù ñoâi khi cuõng
ñöôïc goïi laø tónh, song thöôøng ñöôïc gaùn theâm chöõ “soá”. Khaùi nieäm tónh theo nghóa
heïp haàu nhö khoâng ñöôïc duøng cho rôle söû duïng boä vi xöû lyù.
b) So saùnh thoâng soá kinh teá - kyõ thuaät cuûa caùc loaïi rôle khaùc nhau:
Caùc rôle baûo veä söû duïng trong ngaønh ñieän löïc coù theå chia thaønh ba nhoùm
lôùn nhö sau:
Nhoùm thöù nhaát laø caùc loaïi rôle ñieän cô nôi coù söï chuyeån ñoåi naêng löôïng
ñieän thaønh cô trong quaù trình xöû lyù thoâng tin. Nhoùm naøy goàm caùc loaïi rôle
ñieän töø, rôle ñieän ñoäng, rôle caûm öùng vaø rôle nhieät.
Nhoùm thöù hai laø caùc loaïi rôle tónh, trong ñoù thöïc hieän vieäc so saùnh caùc
ñaïi löôïng thuaàn tuùy ñieän ôû daïng töông töï. Noù bao goàm caùc loaïi rôle khueách
ñaïi töø, rôle ñieän töû, rôle duøng ñioát hoaëc tranzito, rôle duøng vi maïch töông töï.
Rôle soá thuoäc nhoùm thöù ba. ÔÛ nay caùc tín hieäu tröôùc khi ñöôïc xöû lyù ñaõ
ñöôïc chuyeån ñoåi thaønh maõ soá. Nhoùm naøy bao goàm caùc rôle duøng vi maïch soá
khoâng coù boä vi xöû lyù vaø caùc rôle coù boä vi xöû lyù. Nhö treân ñaõ noùi, rôle soá cuõng
thuoäc nhoùm caùc loaïi rôle tónh song ñeå phaân bieät roõ ngöôøi ta taùch chuùng thaønh
hai nhoùm khaùc nhau.
Baûng 1 trình baøy söï so saùnh caùc rôle thuoäc caùc nhoùm khaùc nhau veà moät
soá thoâng soá kinh teá - kyõ thuaät, xeùt treân quan ñieåm khai thaùc, söû duïng. ÔÛ ñaây
caùc chöõ soá chæ thöù töï theo chieàu höôùng töø keùm nhaát (1) ñeán toát nhaát (8). Caùc
chæ soá naøy chæ coù giaù trò ñònh tính chöù khoâng coù giaù trò ñònh löôïng. Ñaây laø söï
ñaùnh giaù coù tính chaát töông ñoái vôùi giaù trò trung bình theo töøng chuûng loaïi. Vì

9. vaäy vaãn coù theå xaûy ra tröôøng hôïp moät rôle thuoäc chuûng loaïi naøy toát hôn rôle
thuoäc chuûng loaïi khaùc theo thoâng soá naøo ñoù, nhöng chæ soá trung bình cuûa
chuûng loaïi naøy vaãn thaáp hôn chuûng loaïi kia.
Maëc duø vieäc ñaùnh giaù chæ coù tính chaát töông ñoái, song keát quaû toång coäng
caùc chæ soá töông ñoái phuø hôïp vôùi thöïc teá. Trong nhoùm caùc rôle ñieän cô, rôle
caûm öùng vaãn coù chaát löôïng toát hôn caû. Ñieàu naøy giaûi thích vì sao hieän nay rôle
loaïi naøy vaãn ñöôïc söû duïng roäng raõi trong caùc heä thoáng ñieän ôû Vieät Nam.
Rôle söû duïng boùng ñieän töû, maëc duø ra ñôøi sau caùc loaïi rôle ñieän cô song
khoâng theå hieän ñöôïc tính öu vieät hôn haún cuûa noù. Vì vaäy, treân thöïc teá rôle
ñieän töû chöa bao giôø ñöôïc ñöa vaøo saûn xuaát ôû qui moâ coâng nghieäp.
Thoâng soá kinh teá kyõ
thuaät
Rôle ñieän cô Rôle tónh Rôle soá
Ñieän
töø
Caûm
öùng
Nhieät Khueách
ñaïi töø
Boùng
ñieän
töû
Tranzito Vi
maïch
Vi
xöû
lyù

10. - Giaù thaønh
- Ñoä chính xaùc
- Toác ñoä thao taùc
- Ñoä troâi tham soá
- Ñoä nhaïy
- Coâng suaát tieâu thuï
- Ñoä phöùc taïp
- Ñoä linh hoaït
- Ñoä tin caäy
- Chi phí vaän haønh
- Kích thöôùc
- Kinh nghieäm söû duïng
Toång coäng
5
2
4
1
4
3
8
3
5
3
3
7
48
6
3
3
3
3
4
6
4
4
4
2
8
50
8
1
1
2
1
1
7
1
2
1
5
6
36
7
4
2
4
2
2
5
2
8
7
1
3
47
4
5
5
5
5
5
4
5
1
2
4
1
46
3
6
6
6
6
6
3
6
3
5
6
2
58
2
7
7
7
7
7
2
7
6
6
7
4
69
1
8
8
8
8
8
1
8
7
8
8
3
76
Baûng 1. So saùnh caùc thoâng soá kinh teá - kyõ thuaät cuûa caùc loaïi rôle
Neáu caùc rôle coù nguoàn goác töø Lieân Xoâ (cuõ) phaàn lôùn laø caùc rôle
ñieän cô thì vieäc thay chuùng ñöôïc thöïc hieän chæ môùi baèng caùc rôle tónh
söû duïng tranzito vaø vi maïch. Vôùi chính saùch môû cöûa, chuùng ta ñaõ coù
ñieàu kieän tieáp nhaän vaø söû duïng moät soá loaïi rôle soá cuûa caùc nöôùc
phöông Taây. Maëc duø coù giaù thaønh cao nhöng loaïi rôle naøy coù chaát
löôïng hôn haún caùc loaïi rôle tröôùc, do ñoù chuùng ñang ñöôïc ñöa vaøo söû
duïng taïi haàu heát caùc coâng trình troïng ñieåm cuûa ngaønh ñieän löïc. Nhu
caàu söû duïng caùc rôle loaïi naøy caøng trôû neân caáp baùch khi ta taêng coâng
suaát truyeàn taûi trong löôùi ñieän hôïp nhaát daãn ñeán yeâu caàu khaéc khe hôn
ñoái vôùi vaán ñeà oån ñònh ñoäng cuûa heä thoáng.
II- RÔLE TRUNG GIAN

11. Rôle trung gian ñöôïc duøng raát nhieàu trong caùc sô ñoà baûo veä heä thoáng ñieän
vaø caùc sô ñoà ñieàu khieån töï ñoäng.
Do coù soá löôïng tieáp ñieåm lôùn töø 4 ñeán 6 tieáp ñieåm vöøa thöôøng ñoùng vöøa
thöôøng môû, neân rôle trung gian duøng ñeå truyeàn tín hieäu khi khaû naêng ñoùng,
ngaét vaø soá löôïng tieáp ñieåm cuûa rôle chính khoâng ñuû hoaëc ñeå chia tín hieäu töø
moät rôle chính ñeán nhieàu boä phaän chính cuûa sô ñoà maïch ñieàu khieån.
Trong caùc baûng maïch ñieàu khieån duøng linh kieän ñieän töû (transistor, vi
maïch, IC . . . ) rôle trung gian thöôøng ñöôïc duøng laøm phaàn töû ñaàu ra ñeå truyeàn
tín hieäu cho boä phaän phía sau, ñoàng thôøi caùch ly ñöôïc ñieän aùp khaùc nhau giöõa
phaàn töû ñieàu khieån (thöôøng laø ñieän aùp moät chieàu 9V, 12V, 24V) vôùi phaàn chaáp
haønh (thöôøng laø ñieän xoay chieàu 220V, 380V ).
1) Caáu taïo cuûa Rôle:
Hình 2. Caùc boä phaän chính cuûa rôle trung gian ñieän töø
1 7
4
2
3
6
5

12. Rôle trung gian laø loaïi thieát bò ñieän coù keát caáu khaù ñôn giaûn, vì doøng ñieän
laøm vieäc ñònh möùc cuûa rôle nhoû neân khoâng phaùt sinh hoà quang giöõa caùc boä
phaän mang ñieän.
Nhö vaäy rôle goàm caùc boä phaän sau:
1. Nam chaâm ñieän xoay chieàu
2. Heä thoáng tieáp ñieåm
3. Heä thoáng thanh daãn
4. Caùc vít ñaàu noái
5. Loø xo nhaû
6. Heä thoáng naép
7. Thaân ñeá vaø ñeá.
Voû hoäp rôle thöôøng laøm baèng nhöïa trong suoát cho pheùp quan saùt, kieåm tra
tình traïng caùc boä phaän cuûa rôle thuaän tieän. Voû hoäp ñöôïc coá ñònh chaët vôùi ñeá
baèng moùc giöõ. Khi laép ñaët, rôle gaén treân baûng maïch baèng ñinh vít, noái daây
ñieän vaøo cuoän daây vaø caùc tieáp ñieåm cuûa rôle baèng caùc vít ôû döôùi ñeá nhöïa cuûa
rôle.
2) Nguyeân lyù hoaït ñoäng:
a) Tieáp ñieåm thöôøng môû khi chöa coù tín hieäu ñieàu khieån, tieáp ñieåm ôû
traïng thaùi môû (maïch bò ngaét).
Hình 3. Kyù hieâu tieáp ñieåm thöôøng môû
b)Tieáp ñieåm thöôøng ñoùng khi khoâng coù tín hieäu ñieàu khieån, tieáp ñieåm ôû
traïng thaùi ñoùng (maïch ñöôïc ñoùng).

13. Hình 4. Kyù hieäu tieáp ñieåm thöôøng ñoùng
Khi coù ñieän aùp taùc ñoäng treân cuoän daây nam chaâm ñieän, trong cuoän daây
sinh ra söùc töø ñoäng F = IW, söùc töø ñoäng naøy sinh ra töø thoâng khe hôû khoâng khí
δ
φ , khi ñoù Fñt > Fcô seõ huùt naép nam chaâm ñieän. Nhôø cô caáu truyeàn ñoäng maø löïc
huùt ñöôïc truyeàn ñeán giaù phaàn ñoäng, laøm cho giaù phaàn ñoäng tònh tieán tröôït theo
giaù cuûa thanh daãn höôùng vaø laøm caùc tieáp ñieåm thöôøng môû ñoùng laïi vaø caùc tieáp
ñieåm thöôøng ñoùng môû ra, ñoàng thôøi loø xo nhaû ñöôïc neùn laïi taïo ñieàu kieän saün
saøng ñaåy naép nam chaâm ñieän veà vò trí môû khi cuoän daây nam chaâm ñieän khoâng
coøn ñieän aùp taùc ñoäng.
Khi ngaét ñieän treân cuoän daây nam chaâm ñieän, löïc huùt ñieän töø giaûm veà 0.
Loø xo nhaû ñaåy giaù phaàn ñoäng tröôït leân phía treân laøm nhaû naép cuûa nam chaâm
ñieän vaø heä thoáng tieáp ñieåm trôû veà traïng thaùi ban ñaàu.
* Ngoaøi Rôle trung gian ñieän cô coøn coù nhöõng Rôle ñieän töû vaø baùn daãn.
Ngaøy nay nhöõng Rôle khoâng tieáp ñieåm ñöôïc söû duïng khaù roäng raûi nhôø
vaøo vieäc öùng duïng linh hoaït ñaëc tính laøm vieäc cuûa caùc linh kieän baùn daãn. Nhö
Rôle khoâng tieáp ñieåm söû duïng Tranzito.
Tranzitor thöôøng laøm vieäc ôû hai cheá ñoä chính. Cheá ñoä khueách ñaïi tuyeán
tính töông öùng vôùi vuøng tín hieäu chöa baõo hoøa (mieàn A) vaø cheá ñoä ñoùng ngaét
maïch töông öùng vôùi vuøng tín hieäu baõo hoøa (mieàn B), nhö hình 5.
A
B
I
U

14. Hình 5. Caùc mieàn laøm vieäc cuûa Tranzitor
Trong tröôøng hôïp naøy, tranzito laøm vieäc trong cheá ñoä baõo hoøa (mieàn B).
Noù ñoùng vai troø nhö moät rôle khoâng tieáp ñieåm. So vôùi chöùc naêng ñoùng ngaét
maïch cuûa rôle coù tieáp ñieåm, rôle khoâng tieáp ñieåm coù caùc öu ñieåm sau:
- Kích thöôùc nhoû, giaù thaønh giaûm.
- Khoâng coù hieän töôïng phoùng tia hoà quang laøm giaûm tuoåi thoï cuûa tieáp ñieåm.
- Chi phí baûo quaûn, khai thaùc, söûa chöõa giaûm.
Sô ñoà ñoùng ngaét maïch söû duïng tranzito loaïi n-p-n vaø p-n-p:
Hình 6. Caùc sô ñoà rôle khoâng tieáp ñieåm duøng tranzito
Khi doøng qua cöïc goác Ib = 0, doøng qua cöïc goùp Ic = 0, coâng taéc hôû maïch.
Khi doøng qua cöïc goác Ib ñaït giaù trò naøo ñoù doøng cöïc goùp Ic seõ ñaït giaù trò cöïc
ñaïi Icmax , coâng taéc seõ ñoùng maïch.
III- KHOAÛNG CAÙCH CAÙCH ÑIEÄN
Khoaûng caùch caùch ñieän trong khí cuï ñieän ñoùng moät vai troø khaù quan
troïng, noù aûnh höôûng tôùi kích thöôùc cuûa khí cuï ñieän vaø ñoä tin caäy khi vaän haønh.
Vì vaäy vieäc xaùc ñònh hôïp lyù ñaïi löôïng naøy coù moät yù nghóa khoâng nhoû.
Khoaûng caùch caùch ñieän phuï thuoäc vaøo khaù nhieàu yeáu toá nhö: nhieät ñoä, aùp
suaát, moâi tröôøng laøm vieäc . . .
Vieäc xaùc ñònh caùc khoaûng caùch caùch ñieän trong rôle thöôøng choïn theo
kinh nghieäm.
1) Ñieän aùp ñònh möùc theo caùch ñieän
K RbB
E
C
Rc
Ur
n-p-n p-n-p
Ur
Rc
C
E
B
Rb
K

15. Vôùi khí cuï ñieän ñieàu khieån vaø phaân phoái naêng löôïng haï aùp (Uñm =
220V) toàn taïi caùc tieâu chuaån, quy ñònh veà ñoä beàn caùch ñieän theo ñieän aùp
ñònh möùc. ÔÛ traïng thaùi khoâ vaø saïch cuûa khí cuï ñieän, noù phaûi chòu ñöôïc
ñieän aùp thöû taàn soá 50 Hz, thôøi gian thöû moät phuùt. Theo baûng 1-1/TL1 ta
coù:
+ Ñieän aùp ñònh möùc cuûa khí cuï ñieän: Uñm = 220 V
+ Ñieän aùp ñònh möùc cuûa cuoän daây: Ucd = 220 V
+ Ñieän aùp thöû nghieäm (trò hieäu duïng): Utn = 2000 V
2) Khoaûng caùch caùch ñieän cuûa caùc phaàn töû daãn ñieän
Muoán khí cuï ñieän coù ñoä tin caäy cao, caàn khoaûng caùch caùch ñieän lôùn, tuy
nhieân nhö vaäy laïi taêng kích thöôùc vaø khoái löôïng cuûa thieát bò. Vì vaäy neân choïn
theo khoaûng caùch caùch ñieän toái thieåu theo quy ñònh cuûa coâng nghieäp ñieän löïc
cho caùc loaïi khí cuï ñieän haï aùp thoâng duïng
Hieän nay ôû ñieän aùp Uñm = 220 V, theo baûng 1-2/TL1 ta choïn khí cuï ñieän
trong maïch ñieàu khieån vaø tín hieäu, öùng vôùi khoaûng caùch caùch ñieän giöõa caùc
phaàn töû daãn ñieän, cuï theå laø khoaûng caùch caùch ñieän giöõa caùc thanh daãn.
lcñ=10 mm
Hình 7. Khoaûng caùch caùch ñieän giöõa 2 thanh daãn
lcd

16. IV- YEÂU CAÀU CHUNG KHI THIEÁT KEÁ
Ñoái vôùi Rôle trung gian xoay chieàu khi thieát keá phaûi thoûa maõn caùc yeâu caàu
cô baûn cuûa moät saûn phaåm coâng nghieäp hieän ñaïi nhö yeâu caàu kyõ thuaät, veà vaän
haønh, veà kinh teá, veà coâng ngheä cheá taïo vaø veà lónh vöïc xaõ hoäi, ñaëc tröng cuûa
nhöõng yeâu caàu treân ñöôïc bieåu hieän qua caùc qui ñònh chuaån möïc, tieâu chuaån nhaø
nöôùc hoaëc cuûa ngaønh vaø chuùng naèm trong nhieäm vuï thieát keá kyõ thuaät.
+ Yeâu caàu kyõ thuaät: Ñaây laø yeâu caàu quan troïng vaø quyeát ñònh ñoái vôùi quaù
trình thieát keá cuûa khí cuï ñieän. Phaûi xaùc ñònh ñöôïc phöông aùn toái öu, chính xaùc
hoaù keát caáu cuûa khoái khí cuï ñieän, caùc yeâu caàu ñoù ñöôïc theå hieän baèng ñoä beàn
nhieät cuûa caùc chi tieát, boä phaän cuûa khí cuï ñieän khi chuùng laøm vieäc ôû cheá ñoä
ñònh möùc, cheá ñoä söï coá ngaén maïch . . .
Yeâu caàu veà kyõ thuaät coøn phaûi ñaûm baûo ñoä beàn caùch ñieän cuûa nhöõng chi
tieát hay boä phaän caùch ñieän khi laøm vieäc vôùi ñieàu kieän khaéc nghieät nhaát nhö
tröôøng hôïp quaù ñieän aùp lôùn nhaát, keùo daøi thôøi gian laøm vieäc trong ñieàu kieän
moâi tröôøng xung quanh khoâng coù lôïi cho moïi thieát bò ñieän nhö möa, aåm,
buïi . . . Khi thieát keá veà kyõ thuaät ta coøn phaûi chuù troïng ñeán ñoä beàn cô vaø tính
chòu maøi moøn cuûa caùc boä phaän khí cuï ñieän trong giôùi haïn soá laàn thao taùc ñaõ
thieát keá, thôøi haïn laøm vieäc ôû cheá ñoä ñònh möùc vaø cheá ñoä söï coá xaûy ra.
Phaûi ñaûm baûo khaû naêng ñoùng ngaét ôû cheá ñoä ñònh möùc vaø cheá ñoä söï coá, ñoä
beàn caùch ñieän cuûa caùc chi tieát, boä phaän. Khi thieát keá phaûi taïo khaû naêng söû
duïng trieät ñeå nhöõng chi tieát, hình maãu ñaõ chuaån hoaù.
+ Yeâu caàu veà kinh teá xaõ hoäi: Cô sôû kinh teá kyõ thuaät cuûa caùc keát caáu phaûi
mang laïi hieäu quaû kinh teá kyõ thuaät cho neàn kinh teá quoác daân. Chuùng ñöôïc bieåu
hieän qua caùc chæ tieâu ñònh löôïng.
+ Yeâu caàu veà vaän haønh: Khaâu vaän haønh coù theå coi laø giai ñoaïn cuoái cuûa
quaù trình saûn xuaát, trong khi vaän haønh seõ coù raát nhieàu yeáu toá aûnh höôûng tôùi
quaù trình vaän haønh nhö moâi tröôøng xung quanh, ñoä aåm, nhieät ñoä, aùp suaát . . .

17. Khi vaän haønh phaûi coù ñoä tin caäy cao ñeå ñaûn baûo an toaøn cho ngöôøi vaän haønh,
saûn xuaát.
Phaûi coù tuoåi thoï lôùn vaø thôøi gian söû duïng laâu daøi, ñôn giaûn, deå söûa chöõa,
thao taùc vaän haønh vaø thay theá deã daøng.
+ Thieát keá coâng ngheä: Trong quaù trình thieát keá coâng ngheä phaûi döïa vaøo
nhöõng höôùng daãn, quy ñònh cuûa baûn thieát keá kyõ thuaät ñaõ ñöôïc thoâng quakinh
nghieäm saûn xuaát, keát quaû nghieân cöùu vaø thöû nghieäm. Qua ñoù tieán haønh chính
xaùc keát caáu, nghieân cöùu vaø laäp baûn veõ coâng ngheä cuûa caùc chi tieát vaø boä phaän.
Töø ñoù xaùc ñònh chính xaùc hình daùng cuûa voû vaø trang trí myõ thuaät, vaø chính xaùc
hoaù chæ tieâu kinh teá kyõ thuaät.
CHÖÔNG 1
PHAÂN TÍCH PHÖÔNG AÙN VAØ CHOÏN DAÏNG KEÁT CAÁU
Rôle trung gian xoay chieàu coù nhieàu loaïi ñöôïc söû duïng ôû nöôùc ta, do
nhieàu haõng cuûa nhieàu nöôùc saõn xuaát nhö Lieân Xoâ cuõ , Ñöùc (SIEMENS), Phaùp,
Nhaät (OMRON, FUJI, NATIONAL), Haøn Quoác (SUNGHO, LG) . . . Tuy coù
hình daïng, kích thöôùc cuï theå coù theå khaùc nhau nhöng veà nguyeân lyù caáu taïo vaø
caùc thoâng soá kyõ thuaät gaàn nhö nhau.
Ta tham khaûo moät soá maãu ñang ñöôïc söû duïng ôû Vieät Nam hieän nay nhö
cuûa Nga vaø Nhaät.
1.1- Rôle trung gian cuûa Nhaät: OMRON – Nhaät (240V – 5A)
3 8
5
1
4
7
6
2
9

18. Hình 1-1. Rôle trung gian OMRON – Nhaät
1- Tieáp ñieåm thöôøng ñoùng
2- Tieáp ñieåm thöôøng môû
3- Thaân maïch töø
4- Thanh daãn
5- Vít ñaàu noái
6- Loø xo nhaû
7- Naép
8- Thaân ñeá vaø ñeá
9- Cuoän daây
Ñaëc ñieåm:
- Maïch töø chöõ U naép huùt chaäp
- Khoaûng caùch ñieän nhoû neân ñoä tin caäy khoâng cao
- Tieáp ñieåm ñoäng treân naép maïch töø, treân tieáp ñieåm ñoùng, döôùi tieáp
ñieåm môû
- Phaûi coù heä thoáng daây noái meàm
- Phaàn ñaàu noái laáy ra deã daøng
- Kích thöôùc nhoû goïn, vaät tö chi phí ít
- Coâng ngheä cheá taïo khoù, khoù thaùo laép vaø söûa chöõa
- Maïch voøng daãn ñieän 1 pha 1 choã ngaét
1.2- Rôle trung gian cuûa Lieân Xoâ cuõ
5
1
2
3
4
6
7
8
9
10

19. Hình 1.2. Rôle trung gian cuûa Lieân Xoâ cuõ
1- Voû rôle
2- Maïch töø
3- Cuoän daây
4- Voøng ngaén maïch
5- Naép maïch töø
6- Caàn tryeàn ñoäng
7- Loø xo nhaû
8- OÅ tröôït cuûa caàn truyeàn ñoäng
9- Tieáp ñieåm thöôøng ñoùng
10- Tieáp ñieåm thöôøng môû
Ñaëc ñieåm:
- Keát caáu ñôn giaûn, coâng ngheä cheá taïo ñôn giaûn, ñoä tin caäy cao, deã söûa
chöõa, thaùo laép nhöng kích thöôùc vaø troïng löôïng lôùn
- Maïch voøng daãn ñieän 1 pha 2 choã ngaét
- Khoâng duøng daây noái meàm neân ñôn giaûn

20. - Loø xo thanh daãn ñoäng, ngoaøi nhieäm vuï daãn ñieän coøn theâm nhieäm vuï
taïo löïc loø xo eùp tieáp ñieåm
- Vaät lieäu daãn ñieän toát, ñoä ñaøn hoài cao
Tuy caû hai rôle cuûa Nhaät vaø Lieân Xoâ coù söï khaùc nhau veà troïng löôïng,
kích thöôùc nhöng caû hai ñeàu coù ñaëc ñieåm chung:
+ Söû duïng kieåu huùt chaäp
+ Maïch töø chöõ U
Söï khaùc nhau laø: Rôle cuûa Lieân Xoâ coù keát caáu 1 pha 2 choã ngaét, coøn cuûa
Nhaät coù keát caáu 1 pha 1 choã ngaét.
Qua caùc phöông aùn phaân tích ta choïn kieåu keát caáu cuûa Rôle Lieân Xoâ ñeå
thieát keá vì noù phuø hôïp vôùi coâng ngheä cuûa Vieät Nam.
CHÖÔNG 2
TÍNH MAÏCH VOØNG DAÃN ÑIEÄN
Maïch voøng daãn ñieän do caùc boä phaän khaùc nhau veà hình daùng, keát caáu vaø
kích thöôùc hôïp thaønh.
Maïch voøng daãn ñieän goàm:
+ Thanh daãn: Thanh daãn ñoäng vaø tónh.
+ Ñaàu noái.

21. + Heä thoáng tieáp ñieåm:
- Giaù ñôõ.
- Tieáp ñieåm ñoäng.
- Tieáp ñieåm tónh.
2.1-TÍNH TOAÙN THANH DAÃN ÑOÄNG
2.1.1- Choïn vaät lieäu thanh daãn.
Vì khoâng coù loø xo tieáp ñieåm rieâng maø duøng thanh daãn ñoäng ngoaøi nhieäm
vuï daãn ñieän coøn theâm nhieäm vuï taïo löïc loø xo eùp tieáp ñieåm. Neân yeâu caàu choïn
vaät lieäu daãn ñieän toát, tính ñaøn hoài cao.
Ta choïn vaät lieäu laøm thanh daãn baèng ñoàng phoát pho baêng cöùng, thanh daãn
coù tieát dieän hình chöõ nhaät, coù caùc thoâng soá kyõ thuaät baûng 2-1:
Kí hieäu
Ñoä beàn giôùi haïn khi keùo
Giôùi haïn ñaøn hoài
Giôùi haïn moûi cho pheùp khi uoán
Giôùi haïn moûi cho pheùp khi xoaén
Moâñun ñaøn hoài
Moâñun tröôït
Ñieän trôû suaát ôû 200
C
p.0φ 6,5
k
σ = 550 N/mm2
d
σ = (290÷360) N/mm2
u
σ = 190 N/mm2
x
σ = 120 N/mm2
E = (90÷113) N/mm2
G= 42.103
N/mm2
ρ = 0,176.10-6
Ωm
Baûng 2-1. Caùc thoâng soá vaät lyù cuûa vaät lieäu thanh daãn
2.1.2- Choïn tieát dieän thanh daãn.
Tieát dieän thanh daãn hình chöõ nhaät vôùi caùc caïnh a, b (hình 2-1)
b
l
b
a

22. Hình 2-1. Kích thöôùc thanh daãn
2.1.3- Xaùc ñònh caùc kích thöôùc.
Töø phöông trình caân baèng nhieät ôû cheá ñoä daøi haïn. Beà daøy b ñöôïc xaùc ñònh
theo coâng thöùc 2-6/TL1:
b =
2 . .
3
2 ( 1) .
+
ρθ
τ
I K
ñm f
n n KT oâñ
Trong ñoù:
+
a
n
b
= : tæ soá beà roäng vaø beà daøy thanh daãn
Thöôøng choïn n = (10÷12)
Choïn n =12
+ Iñm = 5A
+ Kf: heä soá toån hao phuï ñaëc tröng cho toån hao bôûi hieäu öùng beà maët vaø
hieäu öùng gaàn.
Kf = Kbm.Kg
Kbm: hieäu öùng beà maët
Kg : hieäu öùng gaàn
Vôùi doøng ñieän xoay chieàu: Kf = 1,03÷1,06
Choïn Kf = 1,06
+ KT: heä soá toaû nhieät
KT = 6÷12 W/0
C.m2
Choïn KT = 8.10-6
W/0
C.mm2
+ τoâñ: ñoä taêng nhieät ñoä oån ñònh
+ τoâñ = [θ] – θmt

23. Vôùi [θ] = θoâñ = 950
C
θmt = 400
C: nhieät ñoä moâi tröôøng
Vaäy:
τoâñ = [θ] – θmt = 950
C – 400
C = 550
C
Ñieän trôû suaát cuûa ñoàng phoátpho ôû nhieät doä oån ñònh θoâñ = 950
C
20
θ
ρ ρ
= [1+α (θoâñ – θ20)]
α : heä soá nhieät ñieän trôû, vôùi ñoàng α = 0,0043 (1/0
C)
θ
ρ = 0,0176.10-6
[1+0,0043.75]
= 0,0233.10-6
(Ωm) = 0,0233.10-3
(Ωm)
Vaäy: beà daøy thanh daãn
b =
2 3
3
6
5 .0,0233.10 .1,06
2.12.(12 1).8.10 .55
−
−
+
= 0,18 (mm)
Beà roäng thanh daãn:
a
n
b
=  a = n.b = 12.0,18 = 2,16 (mm)
Kích thöôùc toái thieåu thanh daãn ñaït ñöôïc yeâu caàu nhieät: b = 0,18 (mm)
a =
2,16 (mm)
Ñeå ñaûm baûo ñoä beàn cô, treân thanh daãn coù gaén tieáp ñieåm ñoäng (thanh daãn
ñoäng coù daïng choûm caàu) neân a ≥ dtñ
Vôùi doøng ñieän Iñm = 5A, caên cöù vaøo TL1
Ñöôøng kính choûm caàu: dtñ = (2÷4) mm
Choïn ñöôøng kính tieáp ñieåm: dtñ = 3 mm
Chieàu cao tieáp ñieåm: htñ = 1 mm
Coù a≥dtñ : a = dtñ + (1÷2)
a = 3+2= 5 (mm)
Vaäy kích thöôùc thanh daãn ñöôïc choïn: a = 5 (mm)
b = 0,4 (mm)
Tieát dieän thanh daãn ñoäng:

24. Std = a.b = 5.0,4 = 2 (mm2
)
Chu vi thanh daãn ñoäng:
Ptd = 2.(a+b) = 2.(5+0,4) = 10,8 (mm)
2.1.4- Kieåm tra laïi thanh daãn ñaõ choïn laøm vieäc ôû cheá ñoä daøi haïn vaø
ngaén haïn:
1) Kieåm tra thanh daãn ôû cheá ñoä laøm vieäc daøi haïn:
- Maät ñoä doøng ñieän qua thanh daãn khi laøm vieäc daøi haïn.
= = =
ñm
td
td
I 5
J 2,5
S 2
(A/mm2
) < [Jcp] = 2÷4 A/mm2
Vaäy kích thöôùc thanh daãn ñaõ choïn thoaû maõn yeâu caàu oån ñònh nhieät.
- Kieåm tra nhieät ñoä thanh daãn.
Theo coâng thöùc 2-4/TL1
S.P =
2
0
. .(1 . ).
.( )
+
−
ρ α θ
θ θ
oâñ f
T oâñ mt
I K
K
2
2
0
. . . . .
. . . . .
+
=
−
θ
ρ θ
θ
ρ α
T T mt
oâñ
T f
I K S P K
S P K I K
Vôùi: ñieän trôû suaát ôû 00
C ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc:
20 0
20
0
[1 (20 0)]
1 20
ρ ρ α
ρ
ρ
α
= + −
=
+
Vôùi: α = 0,0043 (1/o
C)
6
20 0,176.10 ( )
m
ρ −
= Ω
6
6
0
0,176.10
0,162.10 ( )
1 20.0,0043
m
ρ
−
−
= = Ω
+
Kf = 1,06
KT = 8.10-6
W/mm2
.o
C
Ptd = 10,8 mm
Std = 2 mm2

25. θmt = θ0 = 40o
C
Thay vaøo ta coù nhieät ñoä thanh daãn laøm vieäc ôû cheá ñoä daøi haïn:
− − −
− −
+
θ = θ = =
−
2 6 6 6
oâñ td 6 2 6
5 .0,162.10 .8.10 2.10,8.8.10 .40
40
2.10,8.8.10 5 .0,162.10 .1,06.0,0043
(o
C)
θoââñ < [θcp] = 95o
C
Vaäy thanh daãn thoaû maõn veà oån ñònh nhieät ôû cheá ñoä daøi haïn.
2) Kieåm tra thanh daãn ôû cheá ñoä ngaén maïch:
Theo coâng thöùc trang 27/TL1. Ñöông löôïng nhieät khi coù ngaén maïch:
Jnm
2
.tnm = Aθnm - Aθñ
Vôùi:
θnm = 250o
C : nhieät ñoä ngaén haïn cho pheùp cuûa ñoàng
θñ = 95o
C : nhieät ñoä khi laøm vieäc cho pheùp
Theo hình 2-9/trang 94/TL2
Ta tra ñöôïc: Aθnm = 3,65.104
(A2
s/mm4
)
Aθñ = 1,65.104
(A2
s/mm4
)
Töø coâng thöôùc treân ta coù:
nm oâñ
nm
nm
A A
J
t
θ θ
−
=
Qua ñoù ta tính maät ñoä doøng dieän ngaén maïch vôùi caùc giaù trò thôøi gian khaùc
nhau coù caùc giaù trò maät ñoä doøng ñieän töông öùng:
4
nm3s
(3,65 1,65).10
J 81,65
3
−
= = (A/mm2
)
4
nm4s
(3,65 1,65).10
J 70,71
4
−
= = (A/mm2
)
4
nm10s
(3,65 1,65).10
J 44,72
10
−
= = (A/mm2
)

26. So saùnh vôùi baûng 2-2. Ta thaáy : Jnm3s, Jnm4s, Jnm10s tính ra ñeàu beù hôn maät ñoä
doøng ñieän cho pheùp ngaén maïch.
So saùnh Jnmtt vaø [Jnm]:
tnm (s) 3 4 10
[Jnm] (A/mm2) 94 82 51
Jnmtính (A/mm2) 81,65 70,71 44,72
Baûng 2-2. So saùnh maät ñoä doøng ñieän
Nhö vaäy coù theå ñaûm baûo yeâu caàu oån ñònh nhieät ôû cheá ñoä ngaén haïn.
Keát luaän:
Thanh daãn ñoäng vôùi vaät lieäu vaø kích thöôùc ñaõ choïn thoaû maõn ñöôïc yeâu
caàu laøm vieäc daøi haïn cuõng nhö cheá ñoä ngaén haïn.
2.2- TÍNH TOAÙN THANH DAÃN TÓNH
Do caû thanh daãn ñoäng vaø thanh daân tónh ñeàu coù cuøng doøng Iñm ñi qua,
nhöng do thanh daãn tónh coù ñaàu noái vaø taêng cöôøng oån ñònh khi va ñaäp neân ta
choïn kích thöôùc thanh daãn tónh lôùn hôn thanh daãn ñoäng.
Ta choïn: b = 1 mm
a = 6 mm
Tieát dieän ngang thanh daãn tónh:
S = a.b = 6.1 = 6 (mm2
)
2.3- TÍNH TOAÙN TIEÁP ÑIEÅM
Khi coù söï taùc ñoäng cuûa tín hieäu ñieàu khieån thì tieáp luoân thöïc hieän chöùc
naêng ñoùng ngaét cuûa khí cuï ñieän. Moãi laàn nhö vaäy seõ aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán
ñoä beàn cô, ñoä beàn nhieät vaø ñoä beàn veà ñieän.
* Yeâu caàu chính ñoái vôùi tieáp ñieåm:
+ Khi khí cuï ñieän laøm vieäc ôû cheá ñoä ñònh möùc nhieät ñoä beà maët nôi

27. Khoâng tieáp xuùc phaûi beù hôn nhieät ñoä cho pheùp, töùc laø phaûi nhoû hôn 95o
C. Nhieät
ñoä cuûa vuøng tieáp xuùc phaûi beù hôn nhieät ñoä bieán ñoåi tinh theå cuûa vaät lieäu.
+ Vôùi doøng ñieän cho pheùp ( doøng khôûi ñoäng hay doøng ngaén maïch) thì
tieáp ñieåm phaûi chòu ñöôïc ñoä beàn nhieät vaø ñoä beàn ñieän ñoäng
+ Khi laøm vieäc vôùi doøng ñònh möùc vaø khi ñoøng ngaét doøng ñieän trong
giôùi haïn cho pheùp thì tieáp ñieåm phaûi coù ñoä moøn beù nhaát.
2.3.1- Choïn vaät lieäu tieáp ñieåm
Ñeå ñaûm baûo yeâu caàu ñieän trôû suaát vaø ñieän trôû tieáp xuùc nhoû, ít bò aên moøn ,
ít bò oxi hoaù, khoù haøn dính, ñoä cöùng cao. Ñaëc tính coâng ngheä toát phuø hôïp vôùi
nhu caàu söû duïng cuûa ngöôøi söû duïng, coäng vôùi doøng ñieän Iñm = 5A.
Tra theo baûng 2-13/TL1 ta choïn vaät lieäu laøm tieáp ñieåm laø baïc keùo nguoäi
coù caùc thoâng soá kyõ thuaät baûng 2-3:
Kí hieäu
Tỷ trọng
Nhiệt độ nóng chảy
Điện trở suất ở 200
C
Độ cứng Brinen
Độ dẫn nhiệt
Hệ số nhiệt điện trở
CP 999
γ = 10,5 (G/cm3
)
θnc = 9610
C
20
ρ = 1,59.10-8
(Ωm)
HB = (30÷60) (kG/mm2
)
λ = 4,16 (W/cm.0
C)
α = 0,004 (1/0
C)
Baûng 2-3. Thoâng soá vaät lyù cuûa vaät lieäu tieáp ñieåm
2.3.2- Xaùc ñònh kích thöôùc tieáp ñieåm
Daïng keát caáu cuûa heä tieáp ñieåm phuï thuoäc vaøo raát nhieàu yeáu toá. Khi choïn
daïng keát caáu cuûa heä tieáp ñieåm phaûi ñaûm baûo tieáp ñieåm coù ñieän trôû tieáp xuùc
nhoû. Vì doøng ñieän nhoû Iñm = 5A neân choïn daïng tieáp xuùc cuûa tieáp ñieåm laø tieáp
xuùc ñieåm. Kích thöôùc tieáp ñieåm ñöôïc xaùc ñònh theo doøng ñieän ñònh möùc ñi qua
tieáp ñieåm Iñm = 5A, tra theo baûng 2-15/TL1 ta choïn tieáp ñieåm coù kích thöôùc
nhö hình 2-2

28. - Ñöôøng kính tieáp ñieåm: dtñ = 3 mm
- Chieàu cao tieáp ñieåm: htñ = 1 mm
Hình 2-2. Kích thöôùc tieáp ñieåm
2.3.3- Ñoä môû, ñoä luùn tieáp ñieåm
1) Ñoä môû tieáp ñieåm: m
Ñoä môû m cuûa tieáp ñieåm laø khoaûng caùch giöõa tieáp ñieåm ñoäng vaø tieáp ñieåm
tónh ôû traïng thaùi ngaét cuûa rôle.
Phaûi choïn ñoä môû caàn thieát ñeå hoà quang khoâng xaûy nhöng kích thöôùc vaø
khoái löôïng cuûa cô caáu truyeàn ñoäng ñaït ñöôïc tieâu chuaån toái öu.
Theo kinh nghieäm:
Vôùi doøng ñieän: Iñm = 5A
Ñieän aùp: Uñm = 250V
Ta choïn ñoä môû: m = 4 mm
2) Ñoä luùn tieáp ñieåm: l
Ñoä luùn l cuûa moät tieáp ñieåm laø quaõng ñöôøng ñi theâm ñöôïc cuûa tieáp ñieåm
ñoäng neáu khoâng coù tieáp ñieåm tónh caûn laïi.
Caàn thieát phaûi coù ñoä luùn cuûa tieáp ñieåm ñeå coù löïc eùp tieáp ñieåm vaø trong
quaù trình laøm vieäc tieáp ñieåm bò aên moøn, tieáp ñieåm vaãn ñaûm baûo tieáp xuùc toát.
Ñoä luùn ñöôïc tính theo coâng thöùc kinh nghieäm (trang 39/TL1)
l = A + B.Iñm
Vôùi vaät lieäu baïc : A = 1,5 mm
B = 0,02 mm/A
htñ
dtñ

29. Vaäy:
l = 1,5 + 0,02.5 = 1,6 mm
Nhö vaäy haønh trình chuyeån ñoäng cuûa tieáp ñieåm laø:
δ = m + l = 4 +1,6 = 5,6 (mm)
2.3.4- Löïc eùp tieáp ñieåm
Löïc eùp tieáp ñieåm ñaûm baûo tieáp ñieåm laøm vieäc bình thöôøng ôû cheá ñoä
daøi haïn, trong cheá ñoä ngaén haïn thì löïc eùp tieáp ñieåm phaûi ñaûm baûo cho tieáp
ñieåm khoâng sinh ra löïc ñieän ñoäng vaø khoâng bò haøn dính, khoâng bò rung.
Löïc eùp tieáp ñieåm tính theo 2 caùch:
1) Tính theo lyù thuyeát:
Löïc eùp tieáp ñieåm leân moät choã tieáp xuùc theo 6-14/TL1:
π
=
λ  
 
 
2 B
tñ1 ñm 2 2
td
tx
A. .H 1
F I . .
16. T
arccos( )
T
Vôùi:
Iñm = 5A
HB = (30÷60) kG/mm2
: ñoä cöùng Brinen
Choïn HB = 60 kG/mm2
λ= 4,16 (W/cm.0
C): heä soá daãn nhieät
A = 2,3.10-8
(V/0
C ): haèng soá Loren
Ftñ1: löïc neùn taïi moät ñieåm tieáp xuùc
Ttd: nhieät ñoä thanh daãn choã xa nôi tieáp xuùc chính laø nhieät ñoä thanh daãn
theo Kenvin
Ttd = θtd +273 = 40+273 = 313 (0
K)
Ttx: nhieät ñoä nôi tieáp xuùc
Ttx = Ttd + ΔT
Vôùi: ΔT =(2÷5) 0
K

30. Choïn ΔT = 50
K
Vaäy: Ttx = 313 + 5 = 318 (0
K)
Ta coù:
8
2 7
tñ1 2 2 2
2,3.10 .3,14.60 1
F 5 . . 3,78.10 (kG)
16.4,16 .10 313
arccos( )
318
−
−
−
= =
 
 
 
Löïc eùp leân toaøn boä tieáp ñieåm: Ftñ = n.Ftñ1
n: soá ñieåm tieáp xuùc, tieáp xuùc ñieåm neân: n = 1
Vì vaäy: Ftñ = 1.Ftñ1 = 1.3,78.10-7
= 3,78.10-7
(kG)
= 0,378.10-3
(G)
= 0,00378 (N)
2) Tính theo coâng thöùc kinh nghieäm:
Theo coâng thöùc 2-17/TL1:
Ftñ = ftñ.Iñm
Vôùi rôle ñieän töø trung gian xoay chieàu coù doøng ñieän ñònh möùc Iñm = 5A
vaät lieäu tieáp ñieåm laø baïc keùo nguoäi, ta coù:
ftñ = (5÷10) G/A: suaát löïc eùp tieáp ñieåm – Baûng 2-17/TL1
Choïn ftñ = 7 (G/A)
Vaäy:
Ftñ = 7.5 = 35 (G) = 0,35 (N) = 0,035 (KG)
So saùnh keát quaû lyù thuyeát vaø kinh nghieäm ta choïn: Ftñ = 0,35 (N) laøm giaù
trò thieát keá.
2.3.5- Ñieän trôû tieáp xuùc
1) Theo coâng thöùc lyù thuyeát:
Theo coâng thöùc (trang 49/TL1):

31. 2. .
=
ρoâñ
tx
R
a n
(Ω)
Trong ñoù:
ρoâñ: ñieän trôû suaát ôû θoâñ
Nhieät ñoä oån ñònh θoâñ laáy baèng nhieät ñoä cho pheùp θcp = 950
C
20
. 1 .( 20)
ρ ρ α θ
 
= + −
 
oâñ oâñ
= 1,59.10-8
.[1+0,0043.(95-20)]
= 2,1.10-8
(Ωm)
= 0,021.10-6
(Ωm)
n: Soá ñieåm tieáp xuùc, Vì tieáp xuùc ñieåm neân n=1
a: Baùn kính beà maët tieáp xuùc, ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc (trang
50/TL1)
3
tñ
B
F 0,035
a 13,63.10 (mm)
.H 3,14.60
−
= = =
π
Vaäy:
3
4
tx 3
0,021.10
R 7,7.10 ( )
2.13,63.10 .1
−
−
−
= = Ω
2) Theo coâng thöùc kinh nghieäm:
Theo coâng thöùc: (trang 50/TL1)
tx
tx m
tñ
K
R ,( )
(0,102.F )
= Ω
Trong ñoù:
+Ktx: heä soá keå ñeán söï aûnh höôûng cuûa vaät lieäu vaø traïng thaùi beà maët cuûa
tieáp xuùc
Tra theo baûng trang 51/ TL1 choBaïc-Baïc ta ñöôïc Ktx = 0,6.10-3
+ m= 0,5: heä soá hình daïng beà maët tieáp xuùc

32. Vaäy:
3
3
tx 0,5
0,6.10
R 3,18.10 ( )
(0,102.0,35)
−
−
= = Ω
So saùnh keát quaû giöõa lyù thuyeát vaø kinh nghieäm ta choïn: Rtx = 3,18.10-3
(Ω)
2.3.6- Ñieän aùp rôi treân choã tieáp xuùc
Trong traïng thaùi ñoùng, ñieän aùp rôi treân maïch voøng daãn ñieän chuû yeáu laø do
ñieän trôû tieáp xuùc cuûa caùc phaàn töû ñaàu noái, ñieän trôû cuûa caùc vaät lieäu laøm tieáp
ñieåm laø khoâng ñaùng keå ñoái vôùi Rtx. Vì vaäy ñieän aùp rôi treân tieáp ñieåm laø:
Utx = Iñm.Rtx = 5.3,18.10-3
= 15,9.10-3
(V)
Theo kinh nghieäm ñieän aùp rôi treân choã tieáp xuùc:
Utx = 15,9 (mV) < [Utx]cp = 30 (mV)
Ñieän aùp rôi tieáp xuùc thoaû maõn ñieàu kieän nhoû hôn ñieän aùp tieáp xuùc cho pheùp.
2.3.7- Kieåm tra nhieät ñoä tieáp xuùc
Döïa vaøo söï caân baèng nhieät trong quaù trình phaùt noùng thanh daãn, ta tính
nhieät ñoä tieáp ñieåm theo coâng thöùc (2-11 trang 43/TL1)
2 2
. .
. . 2. . . .
= + +
ρ
θ θ
λ
dm oâñ dm tñ
tñ MT
T T
I I R
S P K S P K
Trong ñoù:
+ θMT = 400
C
+ ρoâñ = 0,021.10-6
(Ωm)
+ S: tieát dieän cuûa tieáp ñieåm
2 2
2
tñ
.d 3,14.3
S 7,065(mm )
4 4
π
= = =
+ P: chu vi tieáp ñieåm
P = π.d = 3,14.3 = 9,42 (mm)
+ Rtñ: ñieän trôû tieáp ñieåm

33. 3 6
1
. 0,021.10 . 2,97.10 ( )
7,065
− −
= = = Ω
ρ
tñ oâñ
tñ
l
R
S
+ KT = 8.10-6
W/mm2
.0
C
+ λ = 0,416 W/mm.0
C
Vaäy:
2 3 2 6
0
tñ 6 6
5 .0,021.10 5 .2,97.10
40 41 C
7,065.9,42.8.10 2. 0,416.7,065.9,42.8.10
− −
− −
θ = + + =
Nhieät ñoä nôi tieáp xuùc ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc (trang 43/TL1)
2 2 2 3 2
0
3
0
. 5 .(3,18.10 )
41 44,62
8. . 8.0,416.0,021.10
−
−
= + = + =
θ θ
λ ρ
ñm tx
tx tñ
I R
C
Ta thaáy θtx < [θtx] = 1800
C laø nhieät ñoä hoaù meàm (baûng 2-18/TL1) cho pheùp
cuûa vaät lieäu laøm tieáp ñieåm laø Baïc. Neân tieáp ñieåm khoâng bò bieán daïng.
2.3.8- Trò soá doøng haøn dính
Khi doøng ñieän ñi qua tieáp ñieåm lôùn hôn doøng ñieän ñònh möùc Iñm (quaù
taûi, ngaén maïch, khôûi ñoäng) nhieät ñoä taêng leân tieáp ñieåm bò nay do löïc ñieän
ñoäng daãn ñeán khaû naêng bò haøn dính. Ñoä oån ñònh cuûa tieáp ñieåm choáng ñaåy,
choáng haøn dính goïi laø ñoä oån ñònh ñieän ñoäng (ñoä beàn ñieän ñoäng). Ñoä oån ñònh
nhieät vaø ñoä oån ñònh ñieän ñoäng laø caùc thoâng soá quan troïng ñöôïc bieåu thò qua
trò soá doøng ñieän haøn dính Ihd, taïi trò soá ñoù söï haøn dính cuûa tieáp ñieåm khoâng
xaûy ra.
1) Xaùc ñònh trò soá doøng ñieän haøn dính theo quan heä lyù thuyeát:
Theo coâng thöùc (2-33, trang 59/TL1)
hdbñ nc tñ
I A. f . F
=
Vôùi:
+ A: haèng soá vôùi töøng loaïi vaät lieäu tieáp ñieåm.

34. 0
1
32. . .(1 . . )
3
2
. . .(1 . . )
3
nc nc
B nc
A
H
λθ α θ
π ρ α θ
+
=
+
0
ρ : ñieän trôû suaát cuûa vaät lieäu ôû 00
C
3
3
20
0
0,0159.10
0,015.10 ( )
1 .20 1 0,0043.20
mm
ρ
ρ
α
−
−
= = = Ω
+ +
θnc: nhieät ñoä noùng chaûy cuûa vaät lieäu baèng baïc (baûng 2-18/TL1)
θnc = 9610
C
HB = 60 (kG/mm2
)
Vaäy:
3
1
32.0,416.961.(1 .0,0043.961)
3
A 1693
2
3,14.60.0,015.10 .(1 .0,0043.961)
3
−
+
= =
+
+ fnc: heä soá ñaëc tröng cho söï taêng dieän tích tieáp xuùc trong quaù trình phaùt noùng
fnc = 2÷4  Choïn fnc = 3
Vaäy:
hdbñ
I 1693. 3. 0,035 548,6(A)
= =
2) Xaùc ñònh trò soá doøng ñieän haøn dính theo ñöôøng cong thöïc nghieäm:
Tra hình 2-13/TL1 vôùi löïc eùp tieáp ñieåm Ftñ = 0,35 (N) = 3,5.10-2
(KG), coù:
Ihd = 0,38 (KA) = 380 (A)
Nhaän thaáy Ihd tính theo 2 phöông phaùp treân coù giaù trò raát lôùn, lôùn hôn
Iñm = 5(A) raát nhieàu neân hieän töôïng haøn dính khoâng xaûy ra.
2.3.9- Tính ñoä rung vaø thôøi gian rung cuûa tieáp ñieåm
Khi tieáp ñieåm ñoùng, baét ñaàu thôøi ñieåm tieáp xuùc seõ coù xung löïc va ñaäp cô
khí giöõa tieáp ñoäng vaø tieáp ñieåm tónh xaûy ra hieän töôïng rung cuûa tieáp ñieåm.
Tieáp ñieåm ñoäng bò baät trôû laïi vôùi moät bieân ñoä naøo ñoù roài laïi tieáp tuïc va ñaäp

35. quaù trình tieáp xuùc roài laïi taùch rôøi giöaõ tieáp ñieåm ñoäng vaø tónh xaûy ra sau moät
thôøi gian thì keát thuùc chuyeån sang trang thaùi tieáp xuùc oån ñònh, söï rung keát thuùc.
Hieän töôïng rung ñöôïc bieåu thò baèng ñoä lôùn cuûa bieân ñoä rung Xm laø khoaûng
naûy lôùn nhaát ñaàu tieân vaø thôøi gian rung tm töông öùng vôùi bieân ñoä rung Xm. Tuoåi
thoï cuûa tieáp ñieåm phuï thuoäc raát lôùn vaøo thôøi gian rung vaø bieân ñoä rung, quaù
trình rung ñöôïc bieåu thò baèng ñoà thò ôû hình 2-3
Xm
tm
Hình 2-3. Bieân ñoä rung vaø thôøi gian rung
a) Bieân ñoä rung:
Ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc 2-39(trang63/TL1) cho tieáp ñieåm caàu:
2
ñ ñ0 v
m
tññ
m .v .(1 K )
X
2.F
∑ −
= , (m)
Trong ñoù:
+ mñ∑: toång khoái löôïng ñoäng cuûa phaàn ñoäng
2
ñ c dm
ñ
G m .I
m ,(KG.S / m)
g g
∑ = =
mc: troïng löôïng ñôn vò.
Theo kinh nghieäm mc = (5÷7).10-3
(KG/A)
Choïn: mc = 7.10-3
(KG/A)
X
t (s)

36. Vaäy:
3
3 2
ñ
7.10 .5
m 3,57.10 (KG.S / m)
9,81
−
−
∑ = =
+ vñ0: toác ñoä taïi thôøi ñieåm va ñaäp
Choïn vñ0 = 0,1 (m/s)
+ Kv: heä soá va ñaäp phuï thuoäc vaøo tính ñaøn hoài cuûa vaät lieäu
Vôùi vaät lieäu baïc: Kv = 0,75÷0,9 (trang 63/TL1)
Choïn Kv = 0,85
+ Ftññ: löïc eùp tieáp ñieåm ñaàu, thöôøng laáy Ftññ = (0,5÷0,7).Ftñc
Choïn Ftññ = 0,7.0,035 = 0,0245 (KG)
Vaäy: bieân ñoä rung cuûa moät tieáp ñieåm:
3 2
3
m
3,57.10 .0,1 .(1 0,85)
X 0,11.10 (m) 0,11(mm)
2.0,0245
−
−
−
= = =
Rôle coù 4 tieáp ñieåm thöôøng môû neân ñoä rung toång laø:
m
m
X 0,11
X 0,0275(mm)
4 4
∑ = = =
b) Thôøi gian rung:
Ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc 2-40(trang 63/TL1)
3
ñ ñ0 v 3
m
tññ
2.m .v . 1 K 2.3,57.10 .0,1. 1 0,85
t 11,06.10 (s)
F 0,025
−
∑ −
− −
= = =
Rôle coù 4 tieáp ñieåm thöôøng môû neân thôøi gian rung toång laø:
3
3
m
11,06.10
t 2,77.10 (s)
4
−
−
∑ = =
Toång thôøi gian rung sô boä cuûa tieáp ñieåm xaùc ñònh theo bieåu thöùc 2-47
(trang 65/TL1) .
m
t (1,5 1,8).2.t ,(s)
∑ = ÷

37. Choïn m
t 1,5.2.t ,(s)
∑ =
Vaäy:
3 3
m
t 1,5.2.t 1,5.2.2,77.10 8,31.10 (s)
− −
∑ = = =
3
t t 10.10 (s)
−
∑ ∑
< =
 
 
Thôøi gian rung toång nhoû hôn giaù trò cho pheùp, ñaït yeâu caàu.
2.3.10- Ñoä moøn cuûa tieáp ñieåm
Söï moøn cuûa tieáp ñieåm xaûy ra trong quaù trình ñoùng vaø quaù trình ngaét maïch ñieän.
Söï moøn cuûa tieáp ñieåm daãn ñeán laøm giaûm ñoä luùn, giaûm kích thöôùc (chieàu cao)
cuûa tieáp ñieåm cuõng nhö giaûm khoái löôïng hoaëc theå tích cuûa kim loaïi tieáp ñieåm.
Nguyeân nhaân gaây söï aên moøn cuûa tieáp ñieåm laø söï aên moøn veà hoaù hoïc, aên
moøn veà ñieän vaø aên moøn veà cô nhöng chuû yeáu tieáp ñieåm bò aên moøn laø do quaù
trình moøn ñieän.
Khoái löôïng moøn trung bình cuûa moät caëp tieáp ñieåm cho moät laàn ñoùng, ngaét
ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc 2-54 (trang 70/TL1).
gñ + gn = 10-9
.(Kñ.Iñ
2
+ Kng.Kng
2
).Kkñ
Trong ñoù:
+ Kkñ: heä soá khoâng ñoàng ñeàu, ñaùnh giaù ñoä moøn khoâng ñoàng ñeàu cuûa caùc
tieáp ñieåm.
ÔÛ khí cuï ñieän xoay chieàu thöôøng Kkñ = 1,1÷2,5
Choïn Kkñ = 1,1
+ Kñ, Kng: heä soá moøn khi ñoùng vaø ngaét tra trong hình 2-16 (trang 71/TL1)
Kñ = Kng = 0,5 (g/A2
)
+ Iñ, Ing: doøng ñieän ñoùng vaø ngaét
Iñ = Iñm = 5A
Ing = Iñm = 5A
Vaäy:

38. gñ + gng = 10-9
.(0,5.52
+ 0,5.52
).1,1 = 27,5.10-9
(g)
Nhö vaäy khoái löôïng moøn cuûa moät laàn ñoùng ngaét laø: 27,5.10-9
(g)
Sau N = 106
laàn ñoùng ngaét thì tieáp ñieåm moøn:
Gm = 106
.27,5.10-9
= 27,5.10-3
(g)
Theå tích bò moøn cuûa tieáp ñieåm laø:
3
m
m
G
V ,(mm )
=
γ
Trong ñoù:
γ = 10,5 kg/dm3
: troïng löôïng rieâng cuûa baïc keùo nguoäi
Vaäy:
3
3
m 3
27,5.10
V 2,62(mm )
10,5.10
−
−
= =
Theå tích cuûa tieáp ñieåm:
2 2
3
tñ tñ
.d 3,14.3
V S .h .h .1 7,065(mm )
4 4
π
= = = =
Ñoä hao moøn cuûa tieáp ñieåm ñöôïc tính theo %
m
m%
tñ
V 2,62
V .100% .100% 37,08%
V 7,065
= = =
Vaäy: Vm% < [V%] = 70%
Löôïng moøn tieáp ñieåm ñaït yeâu caàu.
2.4- TÍNH TOAÙN VÍT ÑAÀU NOÁI
• Ñaàu noái tieáp xuùc laø phaàn töû quan troïng cuûa khí cuï ñieän, ñaàu noái goàm hai phaàn:
+ Caùc ñaàu cöïc ñeå noái vôùi daây daãn beân ngoaøi.
+ Moái noái caùc boä phaän beân trong maïch voøng daãn ñieän.
• Caùc yeâu caàu ñoái vôùi moái noái:
+ Nhieät ñoä caùc moái noái khi laøm vieäc daøi haïn vôùi doøng ñieän ñònh möùc
khoâng ñöôïc taêng quaù trò soá cho pheùp, do ñoù moái noái phaûi coù kích thöôùc vaø

39. löïc eùp tieáp xuùc Ftx ñuû ñeå ñieän trôû tieáp xuùc Rtx khoâng lôùn vaø ít toån hao coâng
suaát.
+ Khi tieáp xuùc moái noái coù ñuû ñoä beàn cô vaø nhieät khi coù doøng ngaén
maïch chaïy qua.
• Ta choïn keát caáu vít ñaàu noái coù daïng moái noái thaùo rôøi ñöôùc baèng vít.
Vôùi Iñm = 5A, tra theo baûng 2-9/TL1 , ta choïn buloâng baèng ñoàng coù ñöôøng
kính ren heä mm laø 3 mm: M3
Dieän tích tieáp xuùc beà maët ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc:
ñm
tx
tx
I
S
J
=
Ñoái vôùi thanh daãn vaø chi tieát ñoàng, maät ñoä doøng ñieän coù theå laáy baèng
0,31A/mm2
vôùi doøng ñieän xoay chieàu taàn soá f= 50Hz, doøng ñònh möùc nhoû hôn
200A (theo trang 28 /TL1)
Vaäy :
tx
5
S 16,13
0,31
= = (mm2
)
- Löïc eùp tieáp xuùc:
Ftx = ftx.Stx
Vôùi: ftx = 100÷150 (kG/cm2
): luïc eùp tieáp ñieåm rieâng taïi choå tieáp xuùc
Choïn ftx = 120 (kG/cm2
) = 1,20 (kG/mm2
)
Vaäy: Ftx = 1,20.16,3 =19,56 (kG) = 195,6 (N)
- Ñieän trôû tieáp xuùc taïi ñaàu noái theo coâng thöùc thöïc nghieäm 2-25/TL1
tx
tx m
tx
K
R
(0,102.F )
=
m: heä soá daïng beà maët tieáp xuùc
m = 0,5: tieáp xuùc ñieåm
m = 0,5÷0,7: tieáp xuùc ñöôøng

40. m = 0,7÷1: tieáp xuùc maët
Tieáp xuùc taïi ñaàu noái laø tieáp xuùc maët neân choïn m =1
Ktx: heä soá keå ñeán söï aûnh höôûng cuûa vaät lieäu vaø traïng thaùi beà maët cuûa tieáp
ñieåm (ñoàng – ñoàng)
Theo trang 51/TL1 thì : Ktx = (0,09÷0,14).10-3
Choïn Ktx = 0,13.10-3
Vaäy:
3
6
tx 1
0,13.10
R 6,52.10 ( )
(0,102.195,6)
−
−
= = Ω
- Ñieän aùp rôi treân choå tieáp xuùc:
Utx = Iñm.Rtx = 5.6,52.10-6
= 32,6.10-6
(V) = 0,0326 (mV)
Vaäy: Utx < [Utx]cp = 30 (mV)
Buloâng ñaõ choïn thoaû maõn yeâu caàu.

41. CHÖÔNG 3
TÍNH TOAÙN VAØ DÖÏNG ÑÖÔØNG ÑAËC TÍNH CÔ
Khi nghieân cöùu chuyeån ñoäng cuûa caùc cô caáu khí cuï ñieän, caàn phaûi khaûo
saùt hai quaù trình khaùc bieät laø quaù trình ñoùng vaø ngaét cuûa chuùng.
Trong quaù trình ñoùng khí cuï ñieän, löïc chuyeån ñoäng phaûi thaéng löïc caûn trôû
chuyeån ñoäng. Trong quaù trình ngaét cuûa khí cuï ñieän, caùc löïc caûn trôû thaønh löïc
chuyeån ñoäng.
Yeâu caàu cô baûn cuûa cô caáu khí cuï ñieän laø:
+ Cô caáu phaûi ñaûm baûo trò soá caàn thieát cuûa caùc thoâng soá ñoäng löïc cuûa
cô caáu chaáp haønh ( haønh trình, goùc quay, ñoä luùn, ñoä môû)
+ Löïc chuyeån ñoäng cuûa caùc cô caáu ñaûm baûo vieäc ñoùng ngaét cuûa caùc cô
caáu chaáp haønh.
+ Toác ñoä cuûa cô caáu chaáp haønh caàn ñaûm baûo khi ñoùng maïch toác ñoä
chuyeån ñoäng cuûa tieáp ñieåm phaûi ñuû lôùn ñeå giaûm nhoû thôøi gian chaùy hoà quang
vaø toác ñoä khoâng lôùn quaù ñeå traùnh va ñaäp, rung ñoäng daãn ñeán hoûng heä thoáng
tieáp ñieåm.
+ Phaûi ñaûm baûo thôøi gian taùc ñoäng cuûa role ôû möùc ñuû caàn thieát.
3.1- LAÄP SÔ ÑOÀ ÑOÄNG

42. Coâng duïng cuûa sô ñoà ñoäng laø cho ta bieát sô boä moät caùch roõ raøng vaø chính
xaùc veà söï truyeàn ñoäng vaø bieán ñoåi chuyeån ñoäng cuûa caùc khaâu trong cô caáu,
cuûa caùc vò trí ñaëc tröng nhaát cuûa chu trình chuyeån ñoäng. Ñoù laø hai vò trí ñoùng
vaø ngaét.
Caùc soá lieäu ñaëc tröng cuûa sô ñoà ñoäng:
+ Ñoä lôùn haønh trình hoaëc goùc quay cuûa caùc khaâu chuû ñoäng hoaëc bò
ñoäng.
+ Chieàu daøi caùc caùnh tay ñoøn, tæ soá truyeàn.
+ Ñaët vaø ñònh höôùng caùc vectô löïc hay moâmen löïc.
Ta phaân tích löïc cuûa sô ñoà ñoäng ôû hai traïng thaùi ñoùng δ = δcn (δcoâng ngheä) vaø
ngaét δ= m+1
Hình 3-1: Cô caáu truyeàn ñoäng cuûa Rôle thieát keá
Traïng thaùi cuoái tieáp ñieåm
Traïng thaùi ñaàu tieáp ñieåm

43. Hình 3-2. Hai traïng thaùi cuûa tieáp ñieåm
1) Sô ñoà ñoäng khi khe hôû δ = δcn:
Hình 3-3. Sô ñoà ñoäng khi rôle ôû traïng thaùi ñoùng
Fñt+Gñ
Ftñc + F nhc
lñt
llx

44. 2) Sô ñoà ñoäng khi khe hôû khoâng khí δ = m + ℓ
Hình 3-4. Sô ñoà ñoäng khi rôle ôû traïng thaùi môû
Vôùi: Fnhñ : Löïc eùp loø xo nhaû ñaàu
Fnhc : Löïc eùp loø xo nhaû cuoái
Ftñc : Löïc tieáp ñieåm cuoái thöôøng môû
Ftñc : Löïc tieáp ñieåm cuoái thöôøng ñoùng
Fñt : Löïc ñieän töø
Gñ : Troïng löôïng phaàn ñoäng (naép)
ℓñt : Chieàu daøi naép maïch töø
ℓlx : Chieàu daøi tay ñoøn loø xo nhaû
3.2- TÍNH TOAÙN LOØ XO VAØ TROÏNG LÖÔÏNG PHAÀN ÑOÄNG
3.2.1- Tính troïng löôïng phaàn ñoäng
Gñ = mc.Iñm
= 7.10-3
.5 = 35.10-3
(KG)
llx
lñt
Ftñc
G ñ
F nhñ

45. mc – suaát troïng löôïng phaàn ñoäng, mc = (5÷10) (G/A)
Choïn mc = 7 (G/A)
Gñ = 0,35 (N)
3.2.2- Loø xo tieáp ñieåm
1) Loø xo tieáp ñieåm
Loø xo tieáp ñieåm cuõng chính laø thanh daãn ñoäng cuûa rôle neân ta choïn vaät
lieäu laøm loø xo laø ñoàng phoátpho, loø xo daïng taám phaúng. Loaïi loø xo naøy coù ñieän
trôû suaát nhoû, daãn ñieän vaø taûn nhieät toát, ñoä beàn cô cao vaø deã gia coâng.
Kí hieäu
Ñoä beàn giôùi haïn khi keùo
Giôùi haïn ñaøn hoài
Giôùi haïn moûi cho pheùp khi uoán
Giôùi haïn moûi cho pheùp khi xoaén
Moâñun ñaøn hoài
Moâñun tröôït
Ñieän trôû suaát
p.0φ 6,5
σk = 550 N/mm2
σñ = (290÷360) N/mm2
σu = 190 N/mm2
σx = 120 N/mm2
E = (90÷113).103
N/mm2
G = 42.103
N/mm2
ρ20 = 0,176.10-6
Ωm
Baûng 3-1. Thoâng soá kyõ thuaät vaät lieäu laøm loø xo tieáp ñieåm
2) Tính toaùn
Rôle coù 4 loø xo tieáp ñieåm thöôøng ñoùng vaø 4 loø xo tieáp ñieåm thöôøng môû
(tieáp ñieåm kieåu baét caàu).
- Löïc eùp tieáp ñieåm gaén treân taám phaúng coâng soân cuoái cuûa loø xo tieáp ñieåm
(sau khi naép bò huùt)
Ftñc = 4.2.Ftñ1 = 4.2.0,35 = 2,8 (N)
- Löïc eùp tieáp ñieåm ban ñaàu cuûa loø xo tieáp ñieåm do khoâng coù cöû chaën neân:
Ftñd = 0
3) Xaùc ñònh kích thöôùc cuûa loø xo tieáp ñieåm

46. Loø xo tieáp ñieåm cuõng chính laø thanh daãn ñoäng, taám phaúng coâng soân tieáp
ñieåm kieåu baéc caàu.
Coù chieàu roäng loø xo (baèng chieàu roäng thanh daãn ñoäng): a = 5 (mm)
Beà daøy loø xo (baèng beà daøy thanh daãn ñoäng) : b = 0,4 (mm)
Chieàu daøi loø xo töø choå laép chaët ñöôïc tính theo coâng thöùc 4-20/TL1
2 2
u
tñ
b .a. 0,4 .5.190
l 72,4
6.F 6.0,35
σ
= = = (mm)
Chieàu daøi moãi beân cuûa loø xo laø:
72,4
l 36,2
2
= = (mm)
Ñoä voõng cuûa loø xo ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc 4-21/TL1
E = (90÷113).103
N/mm2
Choïn E = 110.103
N/mm2
3 3
tñ
3 3 3
4.F .l 4.0,35.36,2
f 1,6
6.b .E 6.0,4 .110.10
= = = (mm)
Ñoä voõng loø xo baèng ñoä luùn tieáp ñieåm neân chieàu daøi loø xo l = 36,2 (mm) laø
thích hôïp.
Ñoä cöùng cuûa loø xo laø löïc do loø xo gaây ra ôû ñoä voõng khoaûng 1mm seõ baèng:
tñ
F 0,35
j 0,22
f 1,6
= = = (N/mm)
4) Tính toaùn kieåm tra laïi loø xo tieáp ñieåm ñaõ thieát keá
Theo coâng thöùc 4-25/TL1, xaùc ñònh ñoä lôùn öùng suaát uoán thöïc teá:
tñ tñ
u 2 2
F .l 6.F .l 6.0,35.36,2
95,03
W a.b 5.0,4
σ = = = = (N/mm2
)
Vaäy: [ ]
u u cp
190
σ < σ = (N/mm2
)
Vaäy loø xo tieáp ñieåm laøm vieäc bình thöôøng, thoaû maõn yeâu caàu.
3.2.3- Tính toaùn loø xo nhaû

47. 1) Choïn vaät lieäu
Ta choïn vaät lieäu laøm loø xo nhaû laø theùp cacbon, coù ñoä beàn cô cao. Loø xo
kieåu hình xoaén truï, chòu neùn, coù caùc thoâng soá baûng 3-2:
Kí hieäu
Ñoä beàn giôùi haïn khi keùo
Giôùi haïn moûi cho pheùp khi uoán
Giôùi haïn moûi cho pheùp khi xoaén
Moâñun ñaøn hoài
Moâñun tröôït
Ñieän trôû suaát
I(B)
σk = 2650 N/mm2
σu = 930 N/mm2
σx = 580 N/mm2
E = 200.103
N/mm2
G = 80.103
N/mm2
ρ = (0,19÷0,22).10-6
Ωm
Baûng 3-2. Thoâng soá kyõ thuaät vaät lieäu laøm loø xo nhaû
2) Tính toaùn
Theo keát caáu cuûa role ta tính löïc loø xo nhaû theo coâng thöùc
nhñ dt tñ
F K .(F∑
= + Gñ + Fms )
Trong ñoù:
+ Kdt : heä soá döï tröõ cô
Thöôøng Kdt = 1,1 ÷1,3
Choïn: Kdt = 1,2
+ F∑tñ = 4.2.0,35 = 2,8 N
+ Gñ = 0,35 N
+ Fms = 0 boû qua löïc ma saùt
Vaäy:
Fnhñ = 1,2.(2,8+0,35+0) = 3,78 (N)
Fnhc ñöôïc xaùc ñònh theo kinh nghieäm:
Fnhc = (1,5 ÷2).Fnhñ
= 1,7.3,78 = 6,426 (N)

48. D - ñöôøng kính trung bình cuûa loø xo
D - ñöôøng kính cuûa daây quaán loø xo
t - böôùc loø xo
Hình 3-5. kích thöôùc chính loø xo nhaû
Ñöôøng kính d cuûa daây theùp quaán loø xo theo coâng thöùc 4-31/TL1:
[ ]
x
F.C
d 1,6.
=
σ
Trong ñoù:
C: chæ soá cuûa loø xo
D
C
d
= , thoâng thöôøng C = 8÷16
Choïn C = 10
[ ]
x
F.C 6,426.10
d 1,6. 1,6. 0,53
580
= = =
σ
(mm)
Choïn: d = 0,6 (mm)
Ñöôøng kính loø xo D:
D = C.d = 10.0,6 = 6 (mm)
Soá voøng daây cuûa loø xo ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc 4-32/TL1:
3
G.d.f
W
8.C .F
= , (voøng)
d
t
D

49. Trong ñoù:
+ G = 80.103
N/mm2
+ d = 0,6 mm
+ C = 10
+ f: khoaûng luùn cuûa loø xo töùc laø ñoä môû vaø ñoä luùn cuûa tieáp ñieåm.
f = m + l = 4 + 1,6 = 5,6 (mm)
+ F = Fnhc - Fnhñ = 6,426 – 3,78 = 2,646 (N)
Vaäy:
3
3
80.10 .0,6.5,6
W 13
8.10 .2,646
= = (voøng)
Böôùc loø xo chòu neùn tn ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc 4-33/TL1:
n
f 5,6
t d 0,6 1
W 13
= + = + = (mm)
Chieàu daøi töï do cuûa loø xo chòu neùn ln xaùc ñònh theo coâng thöùc 4-34/TL1
ln = W.tn + 1,5.d = 13.1+ 1,5.0,6 = 13,9 (mm)
Ñoä cöùng j cuûa loø xo laø löïc loø xo sinh ra khi bò keùo hoaëc bò uoán khoaûng
1mm ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc 4-35/TL1:
3
3 3
F G.d 80.10 .0,6
j 0,46
f 8.C .W 8.10 .13
= = = = (N/mm)
Ñoä chuyeån vò lôùn nhaát cuûa loø xo thieát keá:
3 3
m 4 3 4
8.D .W.F 8.6 .13.2,646
X 5,733
G.d 80.10 .0,6
= = = (mm)
3) Tính toaùn kieåm tra laïi:
ÖÙng suaát xoaén thöïc teá cuûa loø xo, tính theo coâng thöùc 4-28/TL1:
x 2 2
8.F.C 8.2,646.10
187,261
.d 3,14.0,6
σ = = =
π
(N/mm2
)
Vaäy: [ ]
x x cp
580
σ < σ = (N/mm2
)

50. Do ñoù loø xo coù theå laøm vieäc toát.
3.3- DÖÏNG ÑAËC TÍNH CÔ
Rôle naøy coù nam chaâm kieåu huùt chaäp vì theá ñieåm ñaët cuûa löïc ñieän töø khaùc
ñieåm ñaët cuûa phaûn löïc cho neân ta phaûi quy ñoåi caùc phaûn löïc veà ñieåm ñaët cuûa
löïc ñieän töø.
Theo nguyeân taéc qui ñoåi löïc thoâng thöôøng:
F'qñ . lñt = Flx. llx
F'qñ = Flx . Kqñ
Trong ñoù:
lx
qñ
dt
l
K
l
=
Flx - löïc loø xo taùc ñoäng
F'qñ - löïc loø xo sau khi qui ñoåi veà ñieåm ñaët cuûa caùc löïc ñieän töø
llx - caùnh tay ñoøn
lñt - caùnh tay ñoøn cuûa löïc loø xo sau khi ñaõ qui
Theo keát caáu ta choïn llx = lñt
Neân Kqñ = 1
Vaäy :
F'qñ = Flx
Vaäy ta coù caùc löïc tröôùc khi qui ñoåi:
+ Löïc eùp tieáp ñieåm thöôøng môû vaø thöôøng ñoùng
Ftññ = 2,8 (N) Ftññ = 0 (N)
Ftñc = 0 (N) Ftñc = 2,8 (N)
+ Löïc loø xo nhaû:
Fnhc = 6,43 (N)
Fnhñ = 3,78 (N)
+ Troïng löôïng phaàn ñoäng:

51. Gñ = 0,35 (N)
Caùc löïc sau khi qui ñoåi:
+ Löïc loø xo tieáp ñieåm thöôøng mô û , thöôøng ñoùng
F'tññ = F'tñc = 2,8 (N)
F'tññ = F'tñc = 0 (N)
+ Löïc loø xo nhaû
F'nhc = 6,43 (N)
F'nhñ = 3,78 (N)
+ Troïng löôïng phaàn ñoäng
G'ñ = Gñ = 0,35 (N)
+ Ñoä môû vaø ñoä luùn qui ñoåi
δ' = δ = m + l = 4 +1,6 = 5,6 (mm)
Döïa treân caùc löïc ñaõ qui ñoåi, xaây döïng ñaëc tính cô (ñaëc tính phaûn löïc) cuûa
rôle nhö sau:
- Caùc löïc hoã trôï cho chuyeån ñoäng khi ñoùng rôle (nhö löïc huùt ñieän töø Fñt)
ñaët ôû goùc phaàn tö thöù tö toïa ñoä ñeà caùc.
- Caùc löïc caûn trôû chuyeån ñoäng (nhö phaûn löïc cô Fcô) ñaët ôû goùc phaàn tö thöù
nhaát toïa ñoä ñeà caùc.
- Ta ñaët troïng löôïng phaàn ñoäng Gñ ôû goùc phaàn tö thöù nhaát.
- Truïc hoaønh bieåu dieãn ñoä lôùn cuûa haønh trình: δ, l , m , l , m
- Truïc tung bieåu dieãn ñoä lôùn cuûa caùc löïc qui ñoåi: Floø xo nhaû, Ftñ , Ftñ
Ñaëc tính phaûn löïc toång Fcô seõ laø toång ñaïi soá caùc ñaëc tuyeán cuûa caùc löïc
khaùc. Ta coù ñöôïc ñöôøng ñaëc tính cô nhö hình 3-6.

52. δ(mm)
F(N)
9,58
6,43
2,8
0,35
δcn
2,8
l
l
m
m
6,02
4,89
1,33
3,78
1,6 4 5,6
Fcơ
Fnh
Ftñ
Ftñ
G

53. Hình 3-6. Ñöôøng ñaëc tính cô
δcn – khe hôû coâng ngheä giöõa maïch töø vaø naép maïch töø
Laáy δcn = 0,5 (mm)
CHÖÔNG 4
TÍNH TOAÙN NAM CHAÂM ÑIEÄN
4.1- KHAÙI NIEÄM
Nam chaâm ñieän ñöôïc söû duïng laø cô caáu ñieän töø, laø boä phaän sinh ra löïc ñeå
thöïc hieän caùc chuyeån dòch tònh tieán,chuyeån ñoäng quay höõu haïn cuûa cô caáu
chaáp haønh hoaëc sinh ra caùc löïc haõm . . . Caùc quaù trình vaät lyù xaõy ra trong nam
chaâm ñieän raát phöùc taïp, thöôøng ñöôïc moâ taû baèng phöông trình vi phaân phi
tuyeán. Vì vaäy cho ñeán nay vieäc tính toaùn nam chaâm ñieän thöôøng döïa theo
nhöõng coâng thöùc ñôn giaûn, gaàn ñuùng roài kieåm nghieäm laïi theo coâng thöùc lyù
thuyeát, ñi ñeán keát quaû toái öu.
Trong Rôle,nam chaâm ñieän laø boä phaän chuû yeáu, laø cô quan sinh löïc ñeå
thöïc hieän chuyeån ñoäng tònh tieán cô caáu chaáp haønh laø heä thoáng tieáp ñieåm.
* Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa nam chaâm ñieän:
Khi coù doøng ñieän chaïy trong cuoän day seõ sinh ra löïc ñieän töø Fñt huùt naép
(phaàn öùng) veà phía loõi maïch töø, khi ngaét doøng ñieän thì löïc ñieän töø seõ khoâng
coøn, ñoàng thôøi naép seõ taùch ra khoûi thaân nhôø löïc loø xo nhaû Fnh sinh ra.
Vieäc tính toaùn thieát keá nam chaâm ñieän traûi qua 2 böôùc:
- Tính toaùn sô boä: Theo ñieàu kieän ñaõ cho cuûa cô caáu chaáp haønh, chuû
yeáu laø quan heä giöõa löïc vaø haønh trình, choïn daïng keát caáu cuûa nam chaâm
ñieän. Phaûi xaùc ñònh kích thöôùc maïch töø vaø cuoän daây sao cho ñuû sinh ra töø
thoâng ñeå taïo ra löïc ñieän töø caàn thieát vaø cöûa soå maïch töø phaûi ñuû ñaët cuoän

54. daây, cuoän daây phaûi sinh ra söùc töø ñoäng caàn thieát ñeå taïo neân töø thoâng
treân. Cuoän daây phaûi ñaûm baûo vôùi cheá ñoä laøm vieäc ñaõ cho khoâng phaùt
noùng quaù nhieät ñoä cho pheùp cuûa caáp caùch ñieän. Ngoaøi ra nam chaâm ñieän
phaûi thoaû maõn taát caû caùc yeâu caàu khaùc veà vaän haønh cuõng nhö caùc thoâng
soá ñaõ cho.
- Tính toaùn chính xaùc: Xaùc ñònh caùc thoâng soá toái öu vaø caùc ñaëc tính cuûa
nam chaâm ñieän ñaõ tính toaùn (chuû yeáu laø ñaëc tính löïc huùt) nhieät ñoä cuoän daây
khoâng ñöôïc vöôït quaù giaù trò cho pheùp cuûa caáp caùch ñieän.
Ñaëc ñieåm cuûa nam chaâm ñieän thieát keá:
+ Nam chaâm ñieän kieåu kín, chòu rung vaø va ñaäp.
+ Laøm vieäc ôû cheá ñoä daøi haïn vaø ngaén haïn.
+ Ñaëc tính phaûn löïc cô ñaõ bieát ôû chöông tröôùc.
+ Nguoàn ñieän aùp xoay chieàu Uñm = 220V.
+ Coâng suaát S = const.
+ Nhieät ñoä moâi tröôøng laøm vieäc ñoái vôùi rôle θmt = 400
C
4.2- TÍNH CHOÏN SÔ BOÄ NAM CHAÂM ÑIEÄN
4.2.1- Choïn daïng keát caáu
Nam chaâm ñieän laø loaïi cô caáu ñieän töø bieán ñoåi naêng löôïng töø ñieän naêng
thaønh cô naêng. Nam chaâm ñieän coù nhieàu daïng keát caáu khaùc nhau veà maïch töø
vaø cuoän daây. Söï khaùc nhau veà daïng keát caáu daãn ñeán söï khaùc nhau veà: ñaëc tính
chuyeån ñoäng trong khoâng gian, ñaëc tính löïc huùt ñieän töø vaø coâng ngheä cheá taïo.
Theo kinh nghieäm cheá taïo vaø qua tham khaûo em choïn kieåu daùng keát caáu
cuûa nam chaâm ñieän laø maïch töø hình chöõ U. Cuoän daây ñaët treân maïch töø. Voøng
ngaén maïch ñaët phía cöïc töø cuoän daây – hình 4-1
H
hn
a2 a1
C
hc
B

55. Hình 4-1. Hình daïng vaø kích thöôùc chính cuûa maïch töø rôle
Theo coâng thöùc 5-2/TL1, nam chaâm ñieän xoay chieàu coù heä soá keát caáu:
ñt
kc
2.F
K =
δ
(N1/2
/m)
Xeùt treân ñöôøng ñaëc tính phaûn löïc xaùc ñònh ôû chöông III ta thaáy raèng:
Rôle laøm vieäc khi:
* Khi huùt: Fñt >Fcô
* Khi nhaû: Fñt <Fcô
Treân ñöôøng ñaëc tính cô hình 3-6 coù daïng:
Fcơ
5,6
4
1,6
δ cn
F (N)
δ (mm)
Fđt
A
Fđtth
δ th

56. - Ñöôøng ñaëc tính Fñt = f(δ) laø ñöôøng hypecbon.
- Ñeå thoûa maõn Fñt > Fc thì ñieåm khoù ñaït nhaát laø taïi A vaø goïi ñoù laø ñieåm tôùi
haïn, ngöôøi ta laáy ñieåm tôùi haïn ñoù ñeå tính toaùn.
Taïi A coù: Fñt = Fñtth vaø δth = 4 (mm)
Heä soá keát caáu Kkc ñöôïc xaùc ñònh taïi ñieåm tôùi haïn A.
ñtth
kc
th
2.F
K =
δ
Trong ñoù:
δth = 4 (mm) = 4.10-3
(m)
Fñtth = Kdt . Fcôth
Vôùi: Kdt = 1,2: heä soá döï tröõ veà löïc
Fcôth = 4,89 (N)
Fñtth = 1,2 . 4,89 = 5,868 (N)
Vaäy:
kc 3
2.5,868
K 856
4.10−
= = (N0,5
/m)
Vôùi giaù trò tìm ñöôïc cuûa Kkc tra theo baûng 5-2/TL1 ta choïn keát caáu nam
chaâm toái öu laø:
[Kkc] = 630÷63000 (N0,5
/m)
Vaäy daïng keát caáu nam chaâm ñieän choïn laø phuø hôïp.
4.2.2- Choïn vaät lieäu mạch từ
Maïch töø cuûa nam chaâm ñieän xoay chieàu ñöôïc cheá taïo töø caùc laù theùp kyõ
thuaät ñieän silic gheùp laïi, coù caùc thoâng soá sau bảng 4-1:

57. Kí hieäu
Ñoä daøy laù theùp
Löïc töø phaûn khaùng
Töø caûm dö
Töø caûm baûo hoaø
Ñoä töø thaåm
Ñoä töø thaåm cöïc ñaïi
Ñieän trôû suaát
Khoái löôïng rieâng
Thaønh phaàn cacbon
Töø caûm khe hôû khoâng khí tôùi haïn
∋ 31
Δ = 0,5 mm
Hc = (0,32÷0,4) A/cm
Bdö = (0,8÷1,2) T
B∞ = 2T
μ = 250
μmax = (6÷7).1000
ρ = (40÷60).10-8
Ωm
γ = 7,65 g/cm3
(0,02÷0,03) %
Bδth = (0,4÷0,6) T
Bảng 4-1. Thoâng soá kyõ thuaät vaät lieäu maïch töø
4.2.3- Choïn cöôøng ñoä töø caûm vaø heä soá töø roø, heä soá töø taûn taïi khe hôû
δth = 4 (mm)
1) Choïn cöôøng ñoä töø caûm:
Töø caûm taïi khe hôû khoâng khí tôùi haïn.
Bδth = (0,4÷0,6) T
Choïn: Bδth = 0,4 T
Töø caûm loõi theùp.
Bmax = (0,8÷1,2) T
Choïn: Bmax = 1,03 T
2) Heä soá töø roø:
ÔÛ traïng thaùi phaûn öùng hôû, heä soá töø roø σr phuï thuoäc raát lôùn vaøo khe hôû
khoâng khí laøm vieäc. Theo trang 174/TL1.

58. σr = 1,1÷ 4
Choïn: σr = 1,4
3) Heä soá töø taûn:
Döïa treân keát caáu cuûa nam chaâm ñieän, heä soá töø taûn theo trang 173/TL1.
σt = 1,1÷1,8
Choïn: σt = 1,3
4.2.4- Xaùc ñònh kích thöôùc chuû yeáu vaø caùc thoâng soá chính cuûa nam
chaâm ñieän
1) Xaùc ñònh tieát dieän loõi theùp.
Hình 4-2. Maïch töø hình U
- Theo daïng keát caáu nam chaâm ñieän ñaõ choïn hình chöõ U hình 4-2 ta coù:
S1 = S2 = S: laø tieát dieän loõi theùp moãi truï
- Löïc huùt ñieän töø chæ taùc ñoäng phía beân cöïc töø daây quaán, do ñoù:
Fñtth = Fñt = 5,868 (N)
- Dieän tích cöïc töø tính theo coâng thöùc 5-8/TL1:
4
ñt
4 2 4 2
th
F 5,868
S 1,843.10
19,9.10 .B 19,9.10 .0,4
−
δ
= = = (m2
)
Vaäy: S = 184,3 (mm2
)
- Goïi kích thöôùc cuûa caïnh loõi theùp laø a vaø b:
a
b
S1
S2
Tải bản FULL (103 trang): https://bit.ly/3fQM1u2
Dự phòng: fb.com/KhoTaiLieuAZ

59. Hình 4-3. Kích thöôùc loõi theùp
Vôùi maïch töø eùp töø caùc laù theùp kyõ thuaät ñieän ta coù quan heä toái öu cuûa caùc
caïnh cuûa tieát dieän hình chöõ nhaät.
a
1
b
=
Khi ñoù: S = a.b = a2
Vaäy:
a S 184,3 14
= = = (mm)
Vì trong quaù trình laép raùp caùc laù theùp coù ñoä daøy Δ = 0,5 (mm) do ñoù phaûi
keå ñeán heä soá eùp chaët: Kc = 0,93
Vì vaäy beà daøy cuaû loõi theùp laø:
c
b 14
b 15
K 0,93
′ = = = (mm)
- Soá laù theùp cuûa maïch töø nam chaâm ñieän:
14
n 28
0,5
= = (laù theùp)
* Do ôû ñaàu cöïc coù voøng ngaén maïch neân:
a' = a + Δ'
Choïn sô boä: beà roäng voøng ngaén maïch laø: Δ' = 2 (mm)
Vaäy: a' = 14 + 2 = 16 (mm)
Vaäy tieát dieän thöïc cuûa truï loõi coù ñaët cuoän daây:
S a .b 16.15 240
′ ′
= = = (mm2
)
2) Xaùc ñònh söùc töø ñoäng taùc ñoäng do cuoän daây sinh ra:
Tải bản FULL (103 trang): https://bit.ly/3fQM1u2
Dự phòng: fb.com/KhoTaiLieuAZ

60. Söùc töø ñoäng cuûa cuoän daây caàn thieát cho nam chaâm ñieän taùc ñoäng (IW)tñ
coù theå chia laøm hai thaønh phaàn: phaàn thay ñoåi khe hôû khoâng khí laøm vieäc khi
phaàn öùng hôû (nhaû) (IW)nh vaø khi phaàn khoâng ñoåi (huùt) (IW)h
(IW)tñ = (IW)h + (IW)nh
+ Tính söùc töø ñoäng cuûa cuoän daây khi phaàn öùng huùt (IW)h theo coâng thöùc
5-20/TL1
th r h
h
0
B . .
(IW)
δ σ ∑δ
=
µ
Trong ñoù:
μ0 = 4π.10-7
= 1,256.10-6
(H/m): heä soá töø thaåm khe hôû khoâng khí
Bδth = 0,4 T: töø caûm ôû khe hôû khoâng khí tôùi haïn
σr = 1,4: heä soá töø roø
∑δh: Toång khe hôû töông ñöông khi phaàn öùng huùt goàm caùc khe hôû giaû
ñònh δht, khe hôû coâng ngheä δcn vaø khe hôû choáng dính δcd ñaëc tröng cho töø aùp rôi
treân loõi theùp, toån hao töø treã, doøng ñieän xoaùy vaø trong voøng ngaén maïch.
∑δh = δcn + δcd + δht
Theo TL1, toång khe hôû töông ñöông ôû phaàn lôùn nam chaâm ñieän ñöôïc laáy töø:
∑δh = (0,4÷0,7) (mm)
Choïn ∑δh = 0,5 (mm)
Vaäy:
3
h 6
0,4.1,4.0,5.10
(IW) 223
1,256.10
−
−
= = (Avoøng)
+ Tính söùc töø ñoäng cuûa cuoän daây khi naép nhaû (IW)nh theo coâng thöùc 5-19/TL1
th nh
nh
t 0
B .
(IW)
.
δ ∑δ
=
σ µ
Trong ñoù:
σt = 1,3: heä soá töø taûn
3854565