Giáo trình trang bị điện 1 2017

Yêu cầu đối với hệ thống trang bị điện công nghiệp

1.1 Đặc điểm của hệ thống trang bị điện

Hoạt động của hệ thống truyền động điện phụ thuộc vào quá trình điều khiển, với hệ điều khiển là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất làm việc Để thiết lập một hệ thống điều khiển tự động phù hợp, cần dựa vào đặc điểm công nghệ và tính năng làm việc của hệ thống truyền động điện Việc thiết lập hệ thống điều khiển không chỉ dựa vào quy luật điều khiển mà còn phải xem xét các mối quan hệ giữa các thông số trong hệ thống động lực Hệ thống điều khiển bao gồm các yếu tố như hiệu điện thế để điều chỉnh nguồn năng lượng cung cấp cho động cơ điện, qua đó truyền lực cơ khí đến cơ cấu sản xuất Sơ đồ khối của hệ thống điều khiển tự động truyền động điện có thể mô phỏng qua các khối chức năng tương ứng.

Bộ điều khiển là thiết bị nhận và chuyển đổi các lệnh điều khiển từ bên ngoài, kết hợp với tín hiệu nội bộ của hệ thống truyền động điện, nhằm tạo ra các tín hiệu điều khiển mới cho khối biến đổi năng lượng.

Bộ biến đổi là thiết bị chuyển đổi năng lượng, điều chỉnh nguồn năng lượng phù hợp với tín hiệu điều khiển từ khối điều khiển và tín hiệu nội bộ của hệ thống truyền động điện Mục tiêu của bộ biến đổi là tạo ra các thông số cần thiết để cung cấp cho khâu chấp hành, thường là động cơ điện.

Khâu chấp hành trong hệ thống thường sử dụng các động cơ điện để tạo ra các thông số truyền động cơ học như moment, lực và tốc độ Những thông số này được truyền đến máy sản xuất thông qua cơ cấu truyền lực Trong trường hợp đơn giản, hệ thống truyền động điện có thể chỉ bao gồm một khớp kết nối cứng giữa khối chấp hành và máy sản xuất.

Các hệ thống điều khiển tự động thường sử dụng nam châm điện để điều khiển các hệ thống thủy lực, khí nén và cơ khí, liên kết với khối sản xuất Trong đó, các khối thường liên hệ theo chiều thuận từ khối 1 đến khối 4, tạo thành hệ thống điều khiển một chiều hay hệ thống hở Tuy nhiên, trong thực tế, nhiều hệ thống có thêm mối liên hệ ngược, đặc biệt trong các ứng dụng công nghệ phức tạp yêu cầu độ chính xác cao, được gọi là hệ thống điều khiển có hồi tiếp hay hệ thống kín Tín hiệu ngược trong các hệ thống này không chỉ kiểm tra mà còn nâng cao chất lượng điều khiển, và trong nhiều trường hợp, tín hiệu này có thể quyết định tính chất điều khiển của toàn hệ thống Do đó, các hệ thống hiện đại với yêu cầu chất lượng cao thường có mối liên hệ ngược phức tạp, dẫn đến sự phức tạp ngày càng tăng của hệ thống điều khiển tự động.

1.2 Yêu cầu đối với hệ thống trang bị điện công nghiệp

Truyền động điện (TĐĐ) là hệ thống sử dụng năng lượng điện để vận hành máy móc và dây chuyền sản xuất Hệ thống này bao gồm các thiết bị điện, thiết bị điện từ, thiết bị điện tử, cơ khí và thủy lực, nhằm chuyển đổi điện năng thành cơ năng cho các cơ cấu chấp hành trong sản xuất Đồng thời, TĐĐ còn cho phép điều khiển dòng năng lượng theo yêu cầu công nghệ của máy móc Cấu trúc của một hệ thống TĐĐ thường bao gồm nhiều khâu khác nhau.

Bộ biến đổi (BBĐ) là thiết bị dùng để chuyển đổi dòng điện, nguồn điện, điện áp, số pha và tần số, bao gồm máy phát điện, hệ máy phát - động cơ, và các bộ chỉnh lưu Động cơ điện (Đ) chuyển đổi điện năng thành cơ năng hoặc ngược lại, với các loại như động cơ xoay chiều và động cơ một chiều Khâu truyền lực (TL) truyền lực từ động cơ đến cơ cấu sản xuất, sử dụng các thiết bị như bánh răng và đai truyền Cơ cấu sản xuất (CCSX) thực hiện các thao tác sản xuất và công nghệ Khối điều khiển (ĐK) gồm các thiết bị điều khiển BBĐ, động cơ và cơ cấu truyền lực, bao gồm cảm biến, bộ điều chỉnh và thiết bị điều khiển điện tử.

Các thiết bị đo lường và cảm biến, như đồng hồ đo và cảm biến từ, cơ, quang, được sử dụng để thu thập tín hiệu phản hồi Mặc dù một hệ thống TĐĐ không cần phải có đầy đủ các thành phần, nhưng nó luôn bao gồm hai phần chính.

-Phần lực: Bao gồm bộ biến đổi và động cơ điện

Hệ thống truyền động điện được phân loại thành hai loại: hệ hở và hệ kín Hệ hở không có phản hồi, trong khi hệ kín có phản hồi, tức là giá trị đầu ra sẽ được đưa trở lại đầu vào dưới dạng tín hiệu để điều chỉnh quá trình điều khiển, đảm bảo đại lượng đầu ra đạt giá trị mong muốn.

Các phần tử điều khiển trong hệ thống trang bị điện - điện tử

Các phần tử bảo vệ

Cầu chì là thiết bị bảo vệ mạch điện thiết yếu trong mỗi gia đình, giúp ngắt mạch khi có hiện tượng quá tải Việc sử dụng cầu chì không chỉ ngăn ngừa các sự cố điện mà còn bảo vệ an toàn cho tài sản và con người khỏi nguy cơ cháy nổ.

Cầu chì là thiết bị điện quan trọng trong các hộ gia đình, được lắp đặt giữa dây dẫn điện và thiết bị điện nhằm bảo vệ hệ thống điện Chức năng chính của cầu chì là ngăn chặn tình trạng quá tải dòng điện, giúp giảm nguy cơ cháy nổ và đảm bảo an toàn cho người sử dụng.

Cầu chì bao gồm một dây chì nối tiếp với hai đầu dây dẫn trong mạch điện, được lắp đặt tại nguồn điện tổng và trước các thiết bị điện cần bảo vệ Ngoài dây chì, cầu chì còn có các thành phần khác như hộp giữ cầu chì, các trấu mắc và nắp cầu chì, có thể thay đổi tùy theo loại cầu chì và yêu cầu thẩm mỹ.

Có rất nhiều cách có thể được sử dụng để phân loại cầu chì

Theo cấu tạo: cầu chì loại hở, loại vặn, loại hộp và cầu chì ống

Theo môi trường hoạt động: cầu chì cao áp, hạ áp, cầu chì nhiệt

Theo số lần sử dụng: cầu chì sử dụng một lần, cầu chì có thể thay dây, cầu chì có thể tự nối mạch điện

Theo đặc điểm: cầu chì sứ, cầu chì ống, cầu chì hộp, cầu chì nổ, cầu chì tự rơi,…

2.1.1.2 Nguyên lý hoạt động của cầu chì

Cầu chì hoạt động dựa trên nguyên lý là khi dòng điện ở mức bình thường, dây cầu chì không bị chảy Tuy nhiên, khi dòng điện vượt quá mức cho phép, dây sẽ bị nóng chảy, tạo ra hồ quang và sau đó bị dập tắt, làm ngắt mạch điện.

Dòng điện càng lớn thì thời gian cắt mạch của cầu chì càng nhanh Mối quan hệ giữa thời gian cắt mạch và dòng điện qua cầu chì được gọi là đặc tính bảo vệ Khi chỉ xem xét thời gian chảy của dây chảy, đặc tính chảy của cầu chì có sự khác biệt về thời gian so với đặc tính bảo vệ, và sự khác biệt này chính là thời gian dập tắt hồ quang.

2.1.1.3 Công dụng của cầu chì trong cuộc sống

Cầu chì là thiết bị bảo vệ quan trọng cho đường dây dẫn, máy biến áp, động cơ điện, thiết bị điện, cũng như các mạch điện điều khiển và thắp sáng Với thiết kế đơn giản, kích thước nhỏ gọn, khả năng cắt mạch lớn và chi phí thấp, cầu chì đã trở thành lựa chọn phổ biến trong nhiều ứng dụng điện.

Cầu chì sử dụng nhiều lần rất phổ biến trong các mạch điện gia dụng và đường dây tải điện, trong khi cầu chì dùng một lần thường được lắp đặt trong các thiết bị điện như máy sấy và máy pha cà phê.

Hiện nay, trong các công trình hiện đại, cầu chì được thay thế bằng aptomat với nhiều đặc điểm ưu việt hơn

2.1.1.4 Lựa chọn dây cầu chì

Khi thay thế dây cầu chì, bạn cần chọn dây có cường độ dòng điện tương ứng Đối với máy thắp sáng, dây cần có cường độ 5 Ampe, trong khi mạch thiết bị đun nóng yêu cầu dây có cường độ từ 15 đến 20 Ampe Đối với ổ cắm từ và mạch nấu ăn, dây cần có cường độ 30 Ampe.

1 Thanh l-ỡng kim; 4 Lò xo;

2 Phần tử đốt nóng; A: Cực nối nguồn;

3 Hệ thống tiếp điểm; B: Cực nối tải

Rơle nhiệt là thiết bị quan trọng dùng để bảo vệ hệ thống khỏi sự cố quá tải Thông thường, rơle nhiệt được lắp đặt phía sau công tắc tơ, hay còn gọi là khởi động từ, nhằm đảm bảo an toàn cho các mạch điện.

Các phần tử điều khiển

Công tắc thực tế thường được sử dụng để làm các khoá chuyển mạch, cho phép chuyển đổi chế độ làm việc trong mạch điều khiển, hoặc để đóng mở nguồn điện, tương tự như cầu dao.

Công tắc hành trình (Limit switch)

5 Tiếp điểm th-ờng mở (NO);

6 Tiếp điểm th-ờng đóng (NC);

7 Lò xo a Công tắc 1 pha b Công tắc 3 pha

Hình 2.1: Công tắc 1 pha và 3 pha

Hình 2.2: Cấu tạo của công tắc hành trình

Công tắc hành trình th-ờng dùng để nhận biết vị trí chuyển động của các cơ cấu máy hoặc dùng để giới hạn các hành trình chuyển động

1 Núm tác động; 4 Tiếp điểm th-ờng mở (NO);

2 Hệ thống tiếp điểm; 5 Tiếp điểm th-ờng đóng (NC)

3 Tiếp điểm chung (com); 6 Lò xo phục hồi

Nút nhấn là thiết bị quan trọng trong mạch điều khiển, giúp ra lệnh cho mạch hoạt động hiệu quả Thường được lắp đặt ở mặt trước của các tủ điều khiển, nút nhấn tự phục hồi tạo ra tín hiệu dạng xung, như minh họa trong hình 1.2.

Hình 2.3: Một số kiểu công tắc hành trình

Lực tác động Lực tác động

Lự c tá c đ ộn g b Dạng thực tế của nút nhấn a Cấu tạo nút nhấn

Hình 2.4: Nút nhấn tự phục hồi

Nút dừng khẩn (emergency stop) – nút nhấn không tự phục hồi

Nút dừng khẩn là thiết bị quan trọng dùng để dừng nhanh hệ thống trong trường hợp xảy ra sự cố Thông thường, người dùng sử dụng tiếp điểm thường đóng để cung cấp điện cho toàn bộ mạch điều khiển Khi có sự cố, việc nhấn nút dừng khẩn sẽ mở tiếp điểm thường đóng, cắt điện toàn bộ mạch điều khiển, đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.

Cầu dao là thiết bị điện quan trọng, giúp bảo vệ mạch điện khỏi tình trạng quá tải, sụt áp và ngắn mạch Nó không chỉ đóng ngắt mạch điện bằng tay mà còn phát hiện và ngắt các dòng điện lỗi, đảm bảo an toàn cho hệ thống điện.

Nút nhấn th-ờng mở

Nút nhấn th-ờng đóng

Hình 2.5: tín hiệu do Nút nhấn tạo ra

Nhẩn vào núm khi cấn chuyển trạng thái các tiÕp ®iÓm

Để đưa các tiếp điểm về trạng thái ban đầu, hãy xoay núm theo chiều mũi tên Khác với công tắc, cầu dao thông thường ngắt cả dây pha và dây trung hòa, cho phép đóng ngắt mạch điện hoàn toàn bằng tay Nhiều cầu dao được trang bị cầu chì, giúp tự động ngắt mạch khi dòng điện quá tải Khi cầu chì bị chảy, mạch sẽ ngắt, và để khôi phục trạng thái đóng điện, cần thay cầu chì mới trong trạng thái cầu dao ngắt trước khi đóng mạch trở lại.

Cầu dao hiện đại không chỉ cho phép ngắt mạch điện bằng tay mà còn tự động ngắt khi xảy ra quá tải hoặc ngắn mạch Ngoài ra, chúng còn có tính năng dò tìm dòng điện lỗi, chống giật đất và khả năng tự động đóng mở để khôi phục điều kiện điện bình thường Có nhiều loại cầu dao tự động, bao gồm cả ngắt 1 pha và 3 pha.

Cầu dao dùng để làm gì ?

Cầu dao đang trở thành thiết bị thiết yếu trong nhiều công trình công nghiệp và dân dụng, từ hộ gia đình đến các cơ sở như chung cư, nhà hàng và khách sạn Nó giúp nhanh chóng xử lý các sự cố như chập cháy và rò rỉ điện, đảm bảo an toàn cho người sử dụng.

Cầu dao được thiết kế với 2 hoặc 3 cấp tiếp điểm, bao gồm tiếp điểm chính, tiếp điểm phụ và hồ quang Khi mạch được đóng, các tiếp điểm này sẽ lần lượt đóng lại để đảm bảo hoạt động an toàn và hiệu quả.

Khi hoạt động, tiếp điểm hồ quang sẽ đóng trước, tiếp theo là tiếp điểm phụ và cuối cùng là tiếp điểm chính Ngược lại, khi ngắt mạch, tiếp điểm chính sẽ mở trước, sau đó đến tiếp điểm phụ, và cuối cùng là tiếp điểm hồ quang.

Hồ quang chỉ xảy ra tại tiếp điểm hồ quang, do đó việc bảo vệ tiếp điểm chính là rất quan trọng để duy trì khả năng dẫn điện Ngoài ra, việc sử dụng tiếp điểm phụ sẽ giúp ngăn chặn sự lan rộng của hồ quang, từ đó bảo vệ tiếp điểm chính khỏi hư hại.

Khi cầu dao ở trạng thái bình thường và đóng tiếp điểm, hai móc tương ứng với móc 3 trên cụm tiếp điểm động sẽ hoạt động Khi bật cầu dao sang trạng thái ON, dòng điện tại nam châm điện 5 và phần ứng 4 sẽ không được hút.

Khi mạch điện xảy ra hiện tượng ngắn mạch hoặc quá tải, lực hút từ nam châm điện 5 sẽ kéo phần ứng 4 xuống, làm cho móc 3 và 5 bật nhả, đồng thời lò xo 1 cũng được thả lỏng Hệ quả là các tiếp điểm của cầu dao mở ra, dẫn đến việc mạch điện bị ngắt hoàn toàn.

2.2.5 Công tắc tơ – Khởi động từ

 Cấu tạo và nguyên lý

Công tắc tơ và rơle điện từ có cấu tạo tương tự, nhưng chức năng của chúng khác nhau Rơle được sử dụng để đóng cắt tín hiệu trong các mạch điều khiển, trong khi công tắc tơ đảm nhiệm việc đóng cắt trong mạch động lực với điện áp cao và dòng điện lớn Do đó, cuộn dây và tiếp điểm của công tắc tơ lớn hơn, giúp nó chịu được dòng điện và điện áp cao hơn.

Công tắc tơ bao gồm hai loại tiếp điểm: tiếp điểm chính, dùng cho mạch động lực, và tiếp điểm phụ, dùng trong mạch điều khiển Để hạn chế hiện tượng hồ quang khi tiếp điểm chính thực hiện đóng cắt, thiết kế của tiếp điểm chính thường theo dạng cầu và được đặt trong buồng dập hồ quang.

Tiếp điểm chính là dạng th-ờng mở; còn tiếp điểm phụ có cả th-ờng mở và th-ờng đóng

Công tắc tơ là một thành phần quan trọng trong hệ thống điều khiển có tiếp điểm, được sử dụng để đóng cắt và điều khiển động cơ cũng như máy móc trong các lĩnh vực công nghiệp và dân dụng.

Rơ le

Hình 2.8: Cấu tạo rơle điện từ

Mạch từ có vai trò dẫn từ trong các loại rơle điện Đối với rơle điện từ một chiều, gông từ thường được chế tạo từ thép khối với hình dạng trụ tròn, vì dòng điện một chiều không tạo ra dòng điện xoáy, do đó không làm nóng mạch từ Trong khi đó, rơle điện từ xoay chiều thường sử dụng mạch từ được làm từ các lá thép kỹ thuật điện ghép lại nhằm giảm thiểu dòng điện xoáy Foucault, giúp hạn chế hiện tượng phát nóng.

Khi áp dụng một điện áp đủ lớn giữa hai đầu A và B của cuộn dây, dòng điện sẽ chạy qua, tạo ra một trường trong lõi thép, giúp rơle hoạt động hiệu quả.

- Lò xo: Dùng để giữ nắp

- Tiếp điểm: Th-ờng có một hoặc nhiều cặp tiếp điểm, 0 - 1 là tiếp điểm th-ờng mở, 0 - 2 là tiếp điểm th-ờng đóng

- Khi ch-a cấp điện vào hai đầu A - B của cuộn dây, lực hút điện từ không sinh ra, trạng thái các chi tiết nh- Hình 1.9

Khi áp dụng điện áp đủ lớn vào A - B, dòng điện trong cuộn dây tạo ra lực hút điện từ Nếu lực này vượt qua lực đàn hồi của lò xo, nắp sẽ bị hút xuống, dẫn đến việc tiếp điểm 0 - 1 mở ra và 0 - 2 đóng lại Khi nguồn cung cấp bị mất, lò xo sẽ kéo các tiếp điểm trở về trạng thái ban đầu.

Rơle điện từ là thiết bị quan trọng trong hệ thống điều khiển có tiếp điểm, giúp cách ly tín hiệu điều khiển Chức năng chính của nó là đảm bảo mạch hoạt động tin cậy và đúng quy trình.

Hình 1.9: Cấu tạo rơle điện từ

Mạch từ có vai trò quan trọng trong việc dẫn từ, đặc biệt là trong các rơle điện từ Đối với rơle điện từ một chiều, gông từ thường được chế tạo từ thép khối với hình dạng trụ tròn, do dòng điện một chiều không gây ra dòng điện xoáy, nên không làm nóng mạch từ Ngược lại, trong rơle điện từ xoay chiều, mạch từ thường được làm từ các lá thép kỹ thuật điện ghép lại để giảm thiểu dòng điện xoáy Foucault, từ đó hạn chế tình trạng phát nóng.

Khi áp dụng điện áp lớn giữa hai đầu A và B của cuộn dây, dòng điện sẽ chạy qua cuộn dây Dòng điện này tạo ra từ trường trong lõi thép, giúp rơle hoạt động hiệu quả.

- Lò xo: Dùng để giữ nắp

- Tiếp điểm: Th-ờng có một hoặc nhiều cặp tiếp điểm, 0 - 1 là tiếp điểm th-ờng mở, 0 - 2 là tiếp điểm th-ờng đóng

- Khi ch-a cấp điện vào hai đầu A - B của cuộn dây, lực hút điện từ không sinh ra, trạng thái các chi tiết nh- Hình 1.9

Khi một điện áp đủ lớn được áp dụng vào A - B, dòng điện trong cuộn dây tạo ra lực hút điện từ Nếu lực hút này vượt qua lực đàn hồi của lò xo, nắp sẽ bị hút xuống, khiến tiếp điểm 0 - 1 mở ra và 0 - 2 đóng lại Khi nguồn cung cấp bị mất, lò xo sẽ kéo các tiếp điểm trở về trạng thái ban đầu.

Rơle điện từ là thiết bị quan trọng trong hệ thống điều khiển có tiếp điểm, giúp cách ly tín hiệu điều khiển và đảm bảo mạch hoạt động một cách tin cậy và đúng quy trình.

Trong kỹ thuật điện, rơ le bảo vệ là thiết bị quan trọng giúp ngắt cầu dao khi phát hiện sự cố Những rơ le bảo vệ đầu tiên sử dụng công nghệ điện từ, hoạt động dựa trên cuộn dây và các bộ phận chuyển động để nhận diện các tình trạng bất thường như quá dòng, quá áp, dòng công suất ngược, quá tần số và dưới tần số.

Lý thuyết và ứng dụng của thiết bị bảo vệ đóng vai trò quan trọng trong đào tạo kỹ sư điện chuyên về bảo vệ hệ thống điện Để bảo vệ mạch và thiết bị, cần có phản hồi nhanh từ các rơ le điện áp bảo vệ và ngắt cầu dao trong vài phần nghìn giây Thời gian này đôi khi được quy định bởi luật pháp hoặc quy tắc hoạt động.

Rơ le bảo vệ được phân loại dựa trên loại phép đo mà chúng thực hiện, có khả năng phản ứng với mức độ của các đại lượng như điện áp hoặc dòng điện.

Rơ le điện áp cơ điện sử dụng lực hút từ hoặc cảm ứng từ để hoạt động Khác với rơ le trung gian cơ điện có ngưỡng điện áp hoạt động cố định và thời gian hoạt động không xác định, rơle bảo vệ được thiết kế với các đặc tính hoạt động rõ ràng, cho phép thiết lập và điều chỉnh thời gian cũng như dòng điện hoặc các thông số vận hành khác.

Rơle điện từ có thể phản hồi tích của hai đại lượng trong hai cuộn dây từ trường, ví dụ có thể đại diện cho công suất trong mạch

Việc chế tạo một rơ le trung gian để tạo ra mômen từ thương số của hai đại lượng xoay chiều là không thực tế Tuy nhiên, điều này không quan trọng; điều kiện quan trọng nhất đối với một rơ le là cài đặt của nó, và cài đặt này có thể được thực hiện tương ứng với một tỷ lệ không phụ thuộc vào các giá trị thành phần trong một phạm vi rộng.

Các cuộn dây hoạt động có thể cung cấp “độ lệch” cho rơle trung gian, giúp điều chỉnh độ nhạy phản ứng trong một mạch điều khiển bởi mạch khác Sự kết hợp của “mô-men xoắn vận hành” và “mô-men xoắn hạn chế” tạo ra những khả năng khác nhau trong rơle.

Rơ le điện từ có thể được chế tạo bằng cách sử dụng nam châm vĩnh cửu trong mạch từ, cho phép điều chỉnh dòng điện theo hai hướng khác nhau Các rơle phân cực này thường được áp dụng trong các mạch dòng điện một chiều để phát hiện dòng điện ngược, chẳng hạn như trong máy phát điện.

Các thiết bị đóng cắt không tiếp điểm

2.4.1 Công tắc hành trình không tiếp điểm (các loại cảm biến vị trí)

Cảm biến vị trí là thiết bị đo khoảng cách di chuyển của vật thể so với một điểm tham chiếu cố định hoặc tùy ý Chúng không chỉ xác định vị trí bằng cách đo lường tuyến tính hoặc góc mà còn có khả năng phát hiện sự hiện diện hoặc vắng mặt của vật thể Khi thông tin về vị trí hoặc khoảng cách được kết hợp với các phép đo thời gian, cảm biến có thể tính toán tốc độ, vận tốc và gia tốc, hỗ trợ cho việc điều khiển chuyển động Dưới đây là một số loại cảm biến vị trí phổ biến.

2.4.2 Thiết bị đóng cắt không tiếp điểm

Các phần tử điện từ

2.5.1 Nam châm điện nâng – hạ

Nam châm điện có tay gạt

Nam châm điện có tay gạt, được chế tạo từ nam châm đất hiếm, sở hữu lực từ bề mặt cực mạnh, giúp nâng đỡ các trang thiết bị bằng sắt trong nhà máy và công trường.

Hình 2.13 giới thiệu nhiều loại nam châm nâng hạ với sức nâng đa dạng từ 100 kg đến 6 tấn Các loại nam châm này có khả năng nâng các vật liệu thép như thép tấm, thép tròn và thép tạp vụng, với các dải thông số nâng cụ thể là 100 kg, 200 kg, 300 kg, 3000 kg, 6000 kg, 7000 kg, 12000 kg, 15000 kg, 20000 kg và 25000 kg.

Nam châm điện có tay gạt dùng để thay thế cho cáp và xích,nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất,nhanh gọn, an toàn, thao tác đơn giản…

Nam châm điện có tay gạt là thiết bị quan trọng trong ngành cơ khí và các nhà máy thép, chuyên dùng để nâng hạ các loại sắt thép như thép tấm, thép tròn, và thép vụn Nó cũng hỗ trợ trong việc di chuyển các tấm tôn với nhiều kích thước khác nhau và các thiết bị máy móc công nghiệp nặng Sản phẩm này rất phổ biến trong các lĩnh vực như sản xuất sắt thép, gia công cơ khí, vận chuyển hàng hoá, cẩu trục, và cầu cảng.

Nam châm điện có tay gạt được thiết kế với bề mặt nâng hình chữ V, phẳng, chuyên dụng cho việc nâng thép dạng ống trụ tròn và dạng tấm.

Tính năng: Đơn giản, tiện lợi, dễ dàng sử dụng, tiết kiệm thời gian, giá thành rẻ

Với trọng lượng nhẹ, kích thước nhỏ và năng lượng từ trường cao, thiết bị này được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực chế tạo, gia công, luyện cán thép, ngành công nghiệp tàu sân, kho tàng, bến cảng, cũng như trong ngành công nghiệp ép nhựa và các nhà máy.

Nam châm điều chỉnh bằng tay gạt không cần năng lượng điện, có khả năng nâng hạ vật nặng với khối lượng lớn và tỷ lệ trọng lượng nam châm vượt trội Yếu tố an toàn của nam châm nâng tay gạt đạt gấp ba lần sức nâng cho phép, mang lại sự tiện lợi trong sử dụng Không cần chi phí điều hành và bảo trì, dễ dàng thao tác sử dụng Sản phẩm được sản xuất với năng lượng cao nhờ sử dụng nam châm đất hiếm (NdFeB) và cơ cấu chuyển mạch thông qua việc chuyển một đòn bẩy với khóa.

Không có thiệt hại cho từ trường khi nam châm hoạt động liên tục ã Dễ dàng di chuyển

Nam châm điện nâng hạ vật là một thiết bị sử dụng điện một chiều với cuộn dây và mạch từ tĩnh, trong đó nắp của nam châm chính là hàng hóa cần bốc dỡ Khi có điện, lực điện từ sẽ hút và giữ chặt hàng hóa trên cực từ Sau khi di chuyển đến vị trí mong muốn, chỉ cần ngắt điện cuộn dây để hoàn tất quá trình dỡ hàng.

Nam châm điện nâng hạ vật là thiết bị quan trọng trong hệ thống nam châm lọc sắt, được sử dụng để loại bỏ sắt từ và vật liệu nhiễm từ trong bột hoặc các vật liệu như than, dăm gỗ Thiết bị này thường được treo trên các dây chuyền sản xuất và băng tải, giúp loại bỏ các yếu tố kim loại màu từ các vật liệu không từ tính, đảm bảo hiệu quả và an toàn trong quá trình sản xuất.

Nó có thể loại bỏ sắt nặng từ 0,05 ~ 20KGS từ vật liệu không từ tính

Các tính năng nam châm điện nâng hạ vật

1 Từ cường độ mạnh mẽ và thiết kế đặc biệt

2 Cấu trúc hoàn toàn kín làm cho các dấu phân cách chống nước, bụi và chống ăn mòn Nó có thể làm việc đều đặn trong những dịp cực kỳ khắc nghiệt

3 Phát hành khu vực lớn nhiệt với một vây nhiệt để ngăn chặn nhiệt độ tăng quá nhiều

4 Tiêu thụ năng lượng thấp và năng lực xử lý cao

5 Hiệu quả và hiệu suất cao ổn định

6.Phần bên trong được đổ nhựa thông đặc biệt với một cấu trúc hoàn toàn kín tự nhiên

7.Chế độ làm mát tự động

8.Nam châm điện tự động hóa cao

Các ứng dụng sản phẩm của nam châm điện Sử dụng lắp đặt: nam châm điện trên băng tải

Bàn kẹp nam châm là thiết bị kẹp tiên tiến, sử dụng xung điện để mở và đóng, đảm bảo an toàn và độ tin cậy cao khi giữ phôi trong quá trình gia công Lực hút từ mạnh mẽ của mâm cặp sẽ duy trì vĩnh viễn, với thời gian thao tác chỉ dưới 1 giây và tiêu tốn rất ít năng lượng Đặc biệt, mâm cặp nam châm không bị biến dạng nhiệt, mang lại hiệu quả tối ưu cho công việc.

– Do quá trình kẹp có thể xử lý 5 hướng, cho nên phôi có thể lớn hơn bề mặt làm việc

Tiết kiệm từ 50% đến 90% thời gian xử lý phôi giúp nâng cao hiệu quả làm việc của máy gia công và giảm áp lực công việc cho người lao động Công nghệ này không yêu cầu thay đổi máy gia công hay dây chuyền sản xuất, nhờ vào việc kẹp phôi một cách cân bằng, đảm bảo không làm biến dạng phôi và loại bỏ hiện tượng rung lắc trong quá trình gia công.

Mâm cặp nam châm là thiết bị lý tưởng để kẹp nhiều loại phôi khác nhau trong quá trình phay tốc độ cao hoặc công suất cao, phù hợp cho cả phương ngang và thẳng đứng Nó cũng có thể được sử dụng hiệu quả cho gia công thô và tinh.

Bàn kẹp từ điều khiển điện nam châm vĩnh cửu có lực kẹp liên tục không đổi, hoạt động mà không cần điện năng trong trạng thái kẹp Thiết bị này không phát ra bức xạ đường sức từ và không tạo ra nhiệt lượng, mang lại hiệu quả và an toàn trong quá trình sử dụng.

Bàn kẹp từ nam châm vĩnh cửu là giải pháp lý tưởng cho hệ thống CNC độ chính xác cao và máy phay CNC, giúp kẹp chặt nhiều loại phôi khác nhau một cách hiệu quả.

– Mạch từ đặc biệt, thông số phù hợp, lực hút đồng đều

Cực kẹp thanh, khối và dạng khác

Bàn kẹp từ nam châm vĩnh cửu được hoàn thiện toàn diện, độ cứng chắc chắn, không biến dạng nhiệt, độ chính xác cao

Dễ dàng vận hành, không mất lực từ khi bị cắt điện, an toàn và đáng tin cậy

Tùy theo yêu cầu của khách hàng mà sản phẩm bàn kẹp từ có thể được sản xuất theo hiệu suất và kích thước đặc biệt Ứng dụng:

Gia công cơ khí, gia công khuôn, gia công nhựa, sản xuất xe hơi, đóng tàu…

Máy công cụ bao gồm nhiều loại thiết bị như CNC, máy ép nhựa, máy ép, máy tiện đứng, máy mài mặt, máy phay, máy khoan cần, máy khắc và nhiều loại máy khác, phục vụ cho các nhu cầu sản xuất đa dạng.

Tự động khống chế truyền động điện

Khái niệm về tự động khống chế (TĐKC)

Hệ thống truyền động điện tự động được thiết kế để hoạt động ở các trạng thái xác định, với các thông số như tốc độ động cơ, dòng điện và mômen phụ tải Các trạng thái sự cố đã được dự đoán trong quá trình thiết kế để áp dụng biện pháp bảo vệ cần thiết Việc điều chỉnh các thông số này được thực hiện tự động thông qua hệ thống điều khiển, nhằm đưa hệ thống đến trạng thái làm việc mới Điều khiển hệ thống bao gồm việc đưa vào hoặc ra khỏi hệ thống các thiết bị như điện trở, điện kháng, và điện dung để thay đổi hoặc giữ ổn định các thông số đặc trưng Để thực hiện điều khiển tự động, hệ thống cần có các thiết bị cảm ứng để theo dõi và điều chỉnh các thông số công tác của truyền động điện, hoạt động theo các ngưỡng đã định sẵn Khi thông số đạt ngưỡng, tín hiệu sẽ được phát ra để điều khiển các phần tử chấp hành, từ đó đảm bảo hoạt động hiệu quả của mạch động lực.

Các yêu cầu của TĐKC

Trong hệ thống tự động khống chế, các quá trình như mở máy, hãm máy và đảo chiều quay được điều khiển bằng các mạch đơn giản như rơ le và công tắc Đối với động cơ điện không đồng bộ roto lòng sóc, quá trình mở máy có thể thực hiện bằng cách đóng mạch stato vào nguồn điện xoay chiều Đối với động cơ xoay chiều không đồng bộ roto dây quấn và động cơ một chiều, cần thêm điện trở phụ để hạn chế dòng mở máy Khi hãm động năng, cũng thường thêm điện trở vào mạch roto Đối với động cơ xoay chiều đồng bộ ba pha, việc mở máy đơn giản nhất là kết nối trực tiếp vào lưới điện, nhưng phương pháp này có thể gây sụt điện áp lớn Khi nghiên cứu đồ thị mở máy, việc hạn chế dòng mở máy bằng điện trở phụ cho thấy mối liên hệ giữa thời điểm loại bỏ điện trở và tốc độ quay của động cơ Nhờ đó, khi xác định được một trong ba đại lượng: dòng điện, tốc độ hoặc thời gian, ta có thể kiểm soát tự động quá trình mở máy và hãm máy.

Phương pháp thể hiện sơ đồ điện TĐKC

3.3.1 Phương pháp thể hiện mạch động lực

Mạch động lực hay mạch chính bao gồm:

 Mạch phần ứng của các máy điện một chiều

 Mạch Stato, roto của máy điện không đồng bộ

 Mạch ra của các bộ biến đổi động lực

 Các phần tử nối tiếp trong các mạch trên

3.3.2 Phương pháp thể hiện mạch điều khiển

Toàn bộ các phần mạch còn lại của hệ thống, kể cả phần mạch tín hiệu hoá, đo lường kiểm tra, được thể hiện bằng nét mảnh

3.3.3 Bảng ký hiệu các phần tử trong sơ đồ TĐKC

Xem tài liệu khí cụ điện

Các nguyên tắc điều khiển

3.4.1 Nguyên tắc điều khiển theo thời gian

Nguyên tắc điều khiển theo thời gian dựa trên sự biến đổi của các thông số làm việc trong mạch động lực theo thời gian Các tín hiệu điều khiển được phát ra theo một quy luật thời gian cần thiết để thay đổi trạng thái của hệ thống.

Các phần tử thụ cảm thời gian, hay còn gọi là rơle thời gian, cần được điều chỉnh dựa trên ngưỡng chuyển đổi của đối tượng, như tốc độ, dòng điện và mômen của động cơ Việc tính toán và chọn ngưỡng phù hợp là rất quan trọng cho từng hệ thống truyền động điện cụ thể Rơle thời gian tạo ra một khoảng thời gian trễ (duy trì) từ khi nhận tín hiệu đầu vào.

(mốc 0) đầu vào của nó đến khi nó phát được tín hiệu ra đưa vào phần tử chấp hành

Cơ cấu duy trì thời gian bao gồm nhiều loại như cơ cấu con lắc, điện từ, khí nén và điện tử, tương ứng với các rơle thời gian kiểu con lắc, rơle thời gian điện từ, rơle thời gian khí nén và rơle thời gian điện tử.

3.4.2 Nguyên tắc điều khiển theo tốc độ

Tốc độ quay trên trục động cơ là thông số quan trọng trong hệ thống truyền động điện, ảnh hưởng đến việc điều khiển hoạt động của hệ thống Để đảm bảo tốc độ làm việc chính xác, mạch điều khiển cần có rơle tốc độ, giúp phát tín hiệu khi tốc độ đạt ngưỡng đã định Rơle tốc độ có thể được thiết kế theo nguyên tắc ly tâm, nguyên tắc cảm ứng, hoặc sử dụng máy phát tốc độ Đối với động cơ điện một chiều, tốc độ có thể được kiểm tra gián tiếp qua sức điện động, trong khi với động cơ xoay chiều, tốc độ được xác định qua sức điện động và tần số của mạch rôto Hình 6.3 mô tả cấu tạo của rơle tốc độ kiểu cảm ứng, với rôto là nam châm vĩnh cửu kết nối với động cơ, và stato được thiết kế như một lồng sóc có thể quay.

3.4.3 Nguyên tắc điều khiển theo dòng điện

Dòng điện trong mạch phần ứng động cơ là thông số quan trọng xác định trạng thái của hệ truyền động điện, phản ánh tình trạng mang tải bình thường, quá tải, khởi động hoặc hãm của động cơ Trong quá trình khởi động và hãm, dòng điện cần duy trì dưới giá trị giới hạn cho phép Ngoài ra, trong quá trình làm việc, dòng điện cũng có thể cần giữ cố định theo yêu cầu công nghệ Để điều khiển hệ thống, có thể sử dụng các công tắc, rơ le điện từ hoặc khóa điện tử dựa trên tín hiệu dòng điện Dòng điện này sẽ làm tín hiệu vào cho các phần tử thụ cảm, và khi đạt đến giá trị ngưỡng có thể điều chỉnh, nó sẽ phát tín hiệu điều khiển hệ thống.

3.4.4 Nguyên tắc điều khiển theo vị trí

Xem các ứng dụng thực tế

Các mạch điện điều khiển điển hình

3.5.1 Mạch điện điều khiển động cơ KĐB 3 pha rô to lồng sóc

3.5.1.1 Mạch điện khởi động trực tiếp động cơ

Mạch điều khiển động cơ quay một chiều a Sơ đồ nguyên lý b Bảng kê các thiết bị - khí cụ

HìNH 3.1: Sơ Đồ nguyên lý MạCH KHởI ĐộNG TRựC TIếP ĐKB 3

8 tt Thiết bị - khí cô

SL Chức năng Ghi chú

1 CD 1 Cầu dao nguồn, đóng cắt không tải toàn bộ mạch

2 1CC 3 Cầu chì, bảo vệ ngắn mạch ở mạch động lùc

3 RN 1 Rle nhiệt, bảo vệ quá tải cho động cơ

4 K 1 Côngtắctơ, điều khiển động cơ làm việc

5 2CC 2 Cầu chì, bảo vệ ngắn mạch ở mạch điều khiÓn

6 M; D 1 Nút bấm th-ờng mở; th-ờng đóng điều khiển mở máy và dừng động cơ

7 1Đ; 2Đ 1 Đèn tín hiệu trạng thái làm việc và quá tải của động cơ c Sơ đồ nối dây

HìNH 3.2: Sơ Đồ nối DâY MạCH điều khiển ĐKB quay 1 chiều

OFF FWD d Qui trình lắp ráp - kiểm tra - vận hành

 Chọn đúng chủng loại, số l-ợng các thiết bị khí cụ cần thiết

 Định vị các thiết bị lên bảng (giá) thực hành

 Đọc, phân tích sơ đồ nguyên lý, sơ đồ nối dây

 Lắp mạch theo sơ đồ: Lắp mạch điều khiển sau đó lắp mạch động lực

 Sơ đồ kiểm tra nh- Hình 1.19, nếu khi ấn nút M(3,5); quan sát kim của Ohm kế và kết luận:

- Ohm kế chỉ một giá trị nào đó: mạch lắp ráp đúng;

- Ohm kế chỉ 0: cuộn K bị ngắn mạch;

- Ohm kế không quay: hở mạch điều khiển

- Kiểm tra mạch tín hiệu

 Kiểm tra mạch động lực:

Tiến hành t-ơng tự nh- trên, đối với mạch động lực cần l-u ý tr-ờng hợp mất 1 pha, có thể kết hợp đo kiểm và quan sát bằng mắt

HìNH 3.3: Sơ Đồ kiểm tra MạCH điều khiển

- Cô lập mạch động lực (hở dây nối mạch động lực phía sau rơle nhiệt)

- Cấp nguồn và vận hành mạch điều khiển:

 ấn nút M(3,5) cuộn K hút, đèn 1Đ sáng; buông tay ấn nút mạch vẫn hoạt động

 ấn nút D(1,3) cuộn K nhã, đèn 1Đ tắt;

 ấn nút M(3,5); khi mạch đang vận hành tác động vào nút test ở RN, cuộn K mất điện, đèn 1Đ tắt và đèn 2Đ sáng lên

Cắt nguồn và liên kết lại dây nối mạch động lực Sau đó, cấp nguồn cho mạch và thực hiện lại các thao tác trước đó Quan sát chiều quay, tốc độ và trạng thái khởi động của động cơ để đảm bảo hoạt động đúng cách.

- Cắt nguồn, hoán vị thứ tự 2 pha nguồn vào cầu dao 1CD và vận hành lại Quan sát chiều quay, tốc độ, trạng thái khởi động của động cơ

- Ghi nhận sự khác nhau giữa 2 tr-ờng hợp trên Giải thích nguyên nhân?

- Cấp nguồn và cho mạch hoạt động nh- trên

- Sự cố 1: Mạch đang vận hành tác động vào nút test ở RN Quan sát động cơ, ghi nhận hiện t-ợng, giải thích

- Sự cố 2: Cắt nguồn, hở mạch tiếp điểm K tại điểm số 3 Sau đó cấp lại nguồn, vận hành và quan sát hiện t-ợng, giải thích

- Sự cố 3: Phục hồi lại sự cố trên, hở 1 pha mạch động lực Cho mạch vận hành quan sát hiện t-ợng, giải thích

 Viết báo cáo về quá trình thực hành

- L-ợc thuật lại quá trình lắp ráp, các sai lỗi mắc phải (nếu có)

- Giải thích các hiện t-ợng khi vận hành mạch, các nguyên nhân gây h- hỏng khi mô phỏng e Bài tập mở rộng

1.1 Mạch điều khiển ĐKB quay 1 chiều điều khiển ở 2 nơi a Học sinh vẽ hoàn chỉnh sơ đồ và lăp ráp mạch b Vận hành, quan sát và ghi nhận hiện t-ợng c Mô phỏng sự cố, quan sát ghi nhận hiện t-ợng d Làm báo cáo thực hành, giải thích hiện t-ợng

HìNH 3.4: Sơ Đồ nguyên lý bài tập 1.1

3.5.1.2 Mạch điện khởi động gián tiếp động cơ

Mạch mở máy qua cuộn kháng a Sơ đồ nguyên lý: b Bảng kê các thiết bị - khí cụ điện

Tt Thiết bị - khí cô

2 1CC 3 Cầu chì bảo vệ ngắn mạch ở mạch động lùc

3 2CC 2 Cầu chì bảo vệ ngắn mạch ở mạch điều khiÓn

4 M; D 2 Nút bấm th-ờng mở, th-ờng đóng điều khiển mở máy và dừng động cơ

6 Đg 1 Công tắc tơ đóng cắt nguồn chính

7 K 1 Công tắc tơ loại cuộn kháng sau khi khởi động xong

8 CK 3 Cuộn kháng mở máy để hạn chế dòng điện

9 RTh 1 Rơle thời gian; trì thời để loại cuộn kháng

10 1Đ; 2Đ; 3Đ 3 Đèn tín hiệu trạng thái làm việc, khởi động và quá tải của động cơ c Sơ đồ nối dây: d Qui trình lắp ráp - kiểm tra - vận hành

 Lắp mạch điều khiển theo sơ đồ:

Liên kết bộ nút bấm với ba đầu dây ra và đấu đường dây vào cuộn hút của công tắc tơ Đg, đồng thời kết nối tiếp điểm duy trì để đảm bảo hoạt động ổn định.

-Đấu mạch RTh: chú ý kỹ các cực đấu dây ở đế RTh (cực cấp nguồn, điểm chung của các tiếp điểm )

-Đấu đ-ờng dây vào cuộn hút công tắc tơ K

-Đấu mạch đèn tín hiệu 1Đ, 2Đ

HìNH 3.6: sơ đồ nguyên lý MạCH Mở MáY QUA CUộN KHáNG ĐKB Rôto LồNG SóC

 Lắp mạch động lực theo sơ đồ:

- Cuộn kháng nối tiếp với tiếp điểm động lực công tắc tơ Đg, tr-ớc hoặc sau

- Các tiếp điểm động lực công tắc tơ K đấu song song với từng cuộn kháng và phải liên kết đúng thứ tự pha

 Dùng Ohm kế chấm vào điểm số 1 và số 6 trên sơ đồ hình 1.32

-ấn nút M để kiểm tra thông mạch, ngắn mạch cuộn dây Đg (nhận xét t-ơng tự phÇn 1.2.1)

 Chấm Ohm kế vào điểm số 5 và số 6 trên sơ đồ hình 1.32

- Nối tắt tiếp điểm RTh(5,7), nếu Ohm kế chỉ giá trị thấp hơn điện trở cuộn Đg là mạch cuộn K đã liên kết tốt

HìNH 3.7: Sơ Đồ ĐấU DâY MạCH Mở MáY QUA CUộN KHáNG

Khi làm việc với mạch động lực, cần chú ý đến trường hợp đấu trái pha tại các tiếp điểm của công tắc tơ K Việc kết hợp giữa đo kiểm và quan sát bằng mắt sẽ giúp phát hiện và xử lý kịp thời các vấn đề phát sinh.

- Cô lập mạch động lực (hở dây nối mạch động lực phía sau rơle nhiệt)

- Ch-a gắn RTh vào mạch

- Cấp nguồn và vận hành mạch điều khiển:

 ấn nút M(3,5) cuộn Đg hút, đèn 2Đ sáng;

 Dùng dây dẫn chấm vào để nối tắt tiếp điểm RTh(5,7) (chấm vào 2 điểm 8 -

6 trên đế RTh) thì cuộn K hút đèn 1Đ sáng và 2Đ tắt đi

 Hở dây nối và ấn nút D(1,3)

- Cắt nguồn, liên kết lại dây nối mạch động lực, gắn RTh vào đế

- Chỉnh thời gian trì hoãn của RTh từ (5 - 10)s

Sau khi cấp nguồn cho mạch, hãy nhấn nút M(3,5) để khởi động và nhấn D(1,3) để quan sát Lưu ý theo dõi chiều quay, tốc độ khởi động và tốc độ làm việc của động cơ để có thể giải thích các hiện tượng xảy ra.

Trong sự cố đầu tiên, điểm nối dây trên đế RTh tại cực số 6 đã được dời sang điểm số 5 Sau khi thực hiện điều chỉnh này, mạch đã được vận hành để quan sát động cơ Qua quá trình quan sát, đã ghi nhận hiện tượng xảy ra và tiến hành giải thích nguyên nhân của chúng.

-Sự cố 2: Hở mạch cấp nguồn cho cuộn K; nối tắt tiếp điểm K(7,9) Sau đó cấp lại nguồn, vận hành và quan sát hiện t-ợng, giải thích

Sự cố 3 liên quan đến việc hoán vị hai đầu dây bất kỳ của tiếp điểm K trong mạch động lực, dẫn đến việc hở mạch tại tiếp điểm K(3,5) Sau khi khắc phục sự cố và cấp lại nguồn, người vận hành cần theo dõi hiện tượng xảy ra để có thể giải thích nguyên nhân và tác động của sự cố này.

Chú ý: sự cố này phải mô phỏng nhanh, không đ-ợc kéo dài Từng sự cố ở trên phải đ-ợc mô phỏng độc lập nhau

- L-ợc thuật lại quá trình lắp ráp, các sai lỗi mắc phải (nếu có)

- Giải thích các hiện t-ợng khi vận hành mạch, các nguyên nhân gây h- hỏng khi mô phỏng e Bài tập mở rộng

1.2 Mạch mở máy ĐKB 3 pha qua cuộn kháng có đảo chiều quay a Học sinh vẽ hoàn chỉnh sơ đồ và lăp ráp mạch (hình 1.34; 1.35) b Vận hành, quan sát và ghi nhận hiện t-ợng c Mô phỏng sự cố, quan sát ghi nhận hiện t-ợng d Làm báo cáo thực hành, giải thích hiện t-ợng f Bài tập tự giải

1.3 Vẽ sơ đồ, lắp ráp, vận hành và mô phỏng các sự cố mạch mở máy ĐKB 3 pha qua cuộn kháng mà sau khi mở máy xong thì rle thời gian bị loại ra khỏi mạch

1.4 Vẽ sơ đồ, lắp ráp, vận hành và mô phỏng các sự cố mạch mở máy ĐKB 3 pha qua cuộn kháng mà sau khi mở máy xong thì rle thời gian và công tắc tơ nguồn bị loại ra khỏi mạch

HìNH 3.8 sơ đồ nguyên lý bài tập 1.6

HìNH 3.9: Sơ Đồ nối ĐấU DâY bài tập 1.6

1.1.1 Mở máy qua biến áp tự ngẫu a Sơ đồ nguyên lý b Bảng kê các thiết bị - khí cụ điện

Bảng 1.5 tt Thiết bị - khí cô

6 Đg 1 Công tắc tơ đóng cắt nguồn chính

HìNH 3.10: MạCH Mở MáY QUA BATN – ĐKB ROTOR LồNG SóC

7 K 1 Công tắc tơ loại cuộn kháng sau khi khởi động xong

8 BATN 1 Biến áp tự ngẫu dùng điều chỉnh điện áp mở máy

9 RTh 1 Rơle thời gian; trì thời để cắt BATN

10 1Đ; 2Đ; 3Đ 3 Đèn tín hiệu trạng thái làm việc, khởi động và quá tải của động cơ c Sơ đồ nối dây d Qui trình lắp ráp - kiểm tra - vận hành

HìNH 3.11: Sơ Đồ ĐấU DâY MạCH Mở MáY QUA biến áp tự ngẫu

- Tiến hành t-ơng tự nh- phần 1.3.1

Khi sử dụng công tắc tơ, cần lưu ý rằng không nên dùng đèn báo trạng thái khởi động do công tắc tơ chỉ có 2 tiếp điểm thường đóng đã được sử dụng trong mạch động lực Để có tín hiệu trạng thái, cần bổ sung mô-đun tăng cường tiếp điểm cho công tắc tơ K.

- BATN nối tiếp với tiếp điểm động lực công tắc tơ Đg, tr-ớc hoặc sau RN cũng đ-ợc

Các tiếp điểm động lực của công tắc tơ K cần được đấu song song với từng pha của BATN và phải đảm bảo đúng thứ tự pha Điểm chung của BATN phải được kết nối qua tiếp điểm thường đóng của công tắc tơ K, nhằm mục đích cô lập (hở mạch) biến thế sau khi quá trình khởi động hoàn tất.

 Kiểm tra - vận hành mạch

 Tiến hành t-ơng tự nh- phần 1.3.1

Khi vận hành, việc điều chỉnh bộ điều khiển tự động (BATN) là cần thiết để đạt được các cấp điện áp đầu ra khác nhau Điều này cho phép người sử dụng quan sát và đánh giá tốc độ khởi động cũng như tốc độ làm việc của động cơ, từ đó đưa ra những giải thích phù hợp về hiệu suất hoạt động của hệ thống.

- Các sự cố t-ơng tự nh- phần 1.3.1

-L-ợc thuật lại quá trình lắp ráp, các sai lỗi mắc phải (nếu có)

-Giải thích các hiện t-ợng khi vận hành mạch, các nguyên nhân gây h- hỏng khi mô phỏng

3.5.1.3 Mạch điện hãm dừng động cơ

1.1.2 Mạch hãm động năng a Sơ đồ nguyên lý b Bảng kê các thiết bị - khí cụ điện

Bảng 1.7 tt Thiết bị - khí cô

HìNH 3.12: sơ đồ nguyên lý MạCH Mở MáY

Và HãM ĐộNG NăNG ĐKB 3 PHA Rôto LồNG SóC

5 RN 1 Rơle nhiệt, bảo vệ quá tải cho động cơ

6 K 1 Công tắc tơ mở máy trực tiếp động

7 H 1 Công tắc tơ hãm động năng

8 RTh 1 Rơle thời gian; định thời gian hãm động n¨ng

9 BT 1 Biến thế 1 pha, cung cấp điện áp hãm phù hợp

10 CL 1 Cầu chỉnh l-u, tạo nguồn DC để hãm động năng

11 1Đ; 2Đ; 3Đ 3 Đèn tín hiệu trạng thái làm việc, khởi động và quá tải của động cơ c Sơ đồ nối dây: d Qui trình lắp ráp - kiểm tra - vận hành

Liên kết bộ nút bấm với 5 đầu dây ra, sau đó đấu đường dây vào cuộn hút của công tắc tơ K Tiếp theo, thực hiện đấu tiếp điểm duy trì và khóa chéo để đảm bảo hoạt động ổn định.

-Đấu mạch RTh: chú ý kỹ các cực đấu dây ở đế RTh (cực cấp nguồn, điểm chung của các tiếp điểm )

-Đấu đ-ờng dây vào cuộn hút công tắc tơ H (chú ý liên kết đúng cặp tiếp điểm của RTh; 8 - 6 và 8 - 5)

-Đấu mạch đèn tín hiệu 1Đ, 2Đ

- Đấu dây theo sơ đồ

- Lắp các tiếp điểm động lực của công tắc tơ H Cần l-u y:

Khi sử dụng cầu chỉnh lưu, cần chú ý đến cực tính của nguồn DC cũng như ngõ cấp nguồn AC vào Việc lựa chọn liên kết phù hợp phụ thuộc vào loại bộ chỉnh lưu được sử dụng, như hình 1.43 minh họa cho một dạng cầu diode.

 Nguồn DC phải đ-a vào sau tiếp điểm K, không cần l-u ý cực tính

 Dùng Ohm kế chấm vào điểm số 1 và số 6 trên sơ đồ hình 1.42

- ấn nút M để kiểm tra thông mạch, ngắn mạch cuộn dây K (nhận xét t-ơng tự các phần tr-ớc)

- ấn nút D để kiểm tra thông mạch, ngắn mạch cuộn dây H

HìNH 3.13: Sơ Đồ ĐấU DâY MạCH Mở MáY Và HãM ĐộNG

NăNG ĐKB 3 PHA ROTOR LồNG SóC

Các khâu bảo vệ trong TĐKC - TĐĐ

Relay bảo vệ quá dòng là một thuật ngữ mới mẻ đối với nhiều người, đặc biệt là những ai không hoạt động trong lĩnh vực kỹ thuật Nhiều người thắc mắc về khái niệm này và công dụng của nó Để giúp bạn hiểu rõ hơn và lựa chọn được Relay phù hợp, an toàn và tiết kiệm, Huỳnh Lai sẽ cung cấp một số thông tin hữu ích về Relay bảo vệ quá dòng.

 Relay bảo vệ quá dòng là gì?

Quá dòng là hiện tượng khi dòng điện trong hệ thống điện vượt quá giá trị tải đã định, thường xảy ra do mạch quá tải, ngắn đoạn hoặc sự cố điện Để bảo vệ các bộ phận quan trọng và ngăn chặn tai nạn điện, việc lắp đặt Relay là cần thiết.

 Nguyên lý hoạt động của Relay (Rơ-le) bảo vệ quá dòng

Khi dòng điện đi qua rơ le, nó sẽ chạy qua cuộn dây bên trong, tạo ra một từ trường hút Từ trường này tác động lên đòn bẩy bên trong rơ le, dẫn đến việc đóng hoặc mở các tiếp điểm điện và thay đổi trạng thái của rơ le.

Relay là một thiết bị hoạt động như một cánh cửa trung gian, cho phép dòng điện chuyển đổi giữa các phần tử Nó hoạt động như một "công tắc gián tiếp", có khả năng đóng mở dòng điện mà không làm hư hại các phần tử phía sau Hơn nữa, relay có thể chịu được dòng điện lớn, đảm bảo an toàn và hiệu quả cho hệ thống điện.

Một cái đòn bẩy trung gian cho phép điều khiển một dòng điện lớn bằng cách sử dụng một dòng điện nhỏ mà không cần phải nối tiếp.

 Cấu tạo relay bảo vệ quá dòng

Rơ le có nhiều loại với cấu tạo khác nhau, từ 2 chân đến hàng chục chân, nhưng để hoạt động hiệu quả, ít nhất cần 4 chân: 2 chân cung cấp điện và 2 chân dẫn điện ra các phần tử Ngoài ra, rơ le cũng có nhiều chức năng và ứng dụng thực tiễn rất hữu ích.

Nhưng chung quy đều có 2 phần:

 Nam châm có tác dụng hút thanh tiếp điểm lại nhằm đảo trạng thái của rơ le từ NO (mở) sang NC (đóng) và ngược lại

Ký hiệu NO và NC trong relay bảo vệ dòng điện trong tiếng anh có nghĩa là Nature open và Nature close

Phần mạch tiếp điểm có chức năng cho phép dòng điện truyền qua khi nam châm tác động, làm cho hai tiếp điểm chạm vào nhau, đồng thời cách ly với cuộn hút.

Rơ le có cấu tạo đơn giản và cách biệt, giúp đóng mở dòng điện mà không bị ảnh hưởng bởi sự cố ở các phần tử khác Thiết bị này dễ thay thế và lắp đặt, mặc dù kích thước nhỏ nhưng có khả năng điều khiển dòng điện lớn một cách an toàn.

 Công dụng của Relay bảo vệ quá dòng

Một công cụ bảo vệ nguồn điện của bạn bằng cách bảo vệ quá dòng và thấp dòng thông qua chuyển đổi trạng thái dòng điện

Rơle bảo vệ quá dòng là thiết bị giám sát dòng điện ngắn mạch, giúp phát hiện lỗi pha, chạm đất và lỗi cuộn dây Không nên sử dụng để bảo vệ cho các dòng khởi động, quá dòng cho phép hoặc dòng điện dâng cao Để đảm bảo hiệu quả, cần thiết lập thời gian trễ, đặc biệt trong trường hợp rơle nghịch đảo.

Việc bảo vệ quá dòng điện cần được phối hợp chặt chẽ với relay bảo vệ quá dòng lân cận Rơle quá dòng đóng vai trò quan trọng trong hệ thống bảo vệ quá dòng, và khi phát hiện các điều kiện bất thường, relay này sẽ thực hiện các biện pháp cần thiết để bảo vệ hệ thống.

+ Cô lập một phần bị lỗi của hệ thống

+ Tốc độ hoạt động nhanh để giảm thiểu thiệt hại và nguy hiểm

+ Phân biệt, cô lập chỉ phần bị lỗi

+ Độc lập / đáng tin cậy

+ Giảm Chi phí bảo vệ / chống lại các mối nguy hiểm tiềm tàng

 Một số loại relay bảo vệ quá dòng

Rơle bảo vệ quá dòng xác định dòng điện hoạt động ngay lập tức khi dòng điện đạt đến một giá trị cài đặt trước

– Hoạt động trong một thời gian nhất định khi dòng tải vượt quá giá trị Pick-up của nó

– Không có thời gian trễ)

– Thời gian hoạt động không đổi

– Thời gian trễ do cố ý không đổi

– Rơ le nằm xa từ nguồn hoạt động với giá trị dòng điện thấp

– Dòng tải hoạt động sẽ được tăng dần cho các rơle khác khi dòng điện di chuyển về phía nguồn

– Hoạt động trong chỉ 0.1s hoặc ít hơn

Để hoạt động trip diễn ra, hai điều kiện cần được đáp ứng: dòng điện phải vượt quá giá trị cài đặt và lỗi phải xảy ra liên tục trong khoảng thời gian tối thiểu đã được cài đặt sẵn của rơ le.

Relay hiện đại có thể chứa nhiều các giai đoạn bảo vệ, mỗi giai đoạn gồm các cài đặt dòng điện và thời gian riêng Đặc điểm

+ Thời gian hoạt động có giá trị không đổi (giá trị hằng số)

+ Hoạt động độc lập mà không ảnh hưởng với cường độ dòng điện lớn

+ Có Cơ chế cho phép trì hoãn thời gian cố ý

+ Thời gian đóng, mở liên tục không phụ thuộc vào biến thể nguồn cấp dữ liệu và vị trí lỗi dòng tải

 Inverse Time Overcurrent Relay (IDMT Relay)

Relay bảo vệ quá dòng cài đặt thời gian nghịch đảo (IDMT) được thiết kế nhằm khắc phục những hạn chế của relay bảo vệ quá dòng có thời gian xác định.

Rơ le bảo vệ lỗi pha và thứ tự pha đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ mạch điện khỏi các tình huống quá áp, thấp áp và lỗi pha Thiết bị này giúp đảm bảo thứ tự pha chính xác, từ đó nâng cao độ tin cậy và an toàn cho hệ thống điện.

3 pha điện áp AC Với dải tùy chỉnh điện áp lưới 208, 220, 380 ,400 ,415 , 440 ,

Hình ảnh bộ bảo vệ cao áp thấp áp dùng cho hệ thống 3 pha

Cài đặt bộ bảo vệ cao áp thấp áp lệch pha 3 pha

RV: Dải điện áp hoạt động của lưới điện, mức tùy chỉnh 208, 220, 380 ,400 ,415 ,

Để đảm bảo an toàn cho thiết bị, cần cài đặt mức điện áp UV (điện áp thấp) từ 5% đến 25% so với điện áp danh định RV Đồng thời, cũng cần thiết lập mức điện áp OV (điện áp cao) để bảo vệ thiết bị khi điện áp vượt quá 5% đến 25% so với RV.

AS: Cài đặt bảo vệ trước sự cố điện áp giữa các pha bất cân bằng Ứng dụng bộ bảo vệ cao áp, thấp áp (sụt áp)

- Dùng để bảo vệ và giá sát lỗi điện áp của mạch 3 pha, bao gồm: Mất pha, đảo pha, quá áp, thấp áp…

- Dùng bảo vệ điện áp trong hệ thông điện công nghiệp, xây dựng và dân dụng

- Dùng bảo vệ động cơ không quay ngược chiều đã định

- Đề phòng thiết bị bị cháy, hư hỏng do điện áp quá cao hoặc quá thấp (tivi , máy lạnh , tủ điện , )

Rơle bảo vệ điện MG21DF

- Nguồn: 3 Pha (50Hz/60hz) 380VAC

- Bảo vệ quá áp: 208~480VAC, (219~600VAC) 5~25 %

- Bảo vệ thấp áp: 5~25 % điện áp chọn

- Công suất tiếp điểm: AC240V, 5A

- Độ bền điện: 10⁵ ( không lớn hơn tải định mức)

- Dải Nhiệt độ hoạt động: -5°C~+40°

I Sơ đồ đấu dây bộ bảo vệ cao áp thấp áp

Relay bảo vệ cao áp thấp áp 3 pha

Thiết bị sẽ tự động ngắt hoạt động khi có sự gián đoạn trong một pha đầu vào, điện áp vượt quá hoặc thấp hơn mức cho phép, hoặc khi xảy ra lỗi ở một pha Bộ điều khiển áp thấp sẽ ngay lập tức kích hoạt để ngắt nguồn điều khiển cho mạch điện, dẫn đến việc toàn bộ mạch điều khiển ngừng hoạt động Điều này giúp bảo vệ các thiết bị phụ tải khỏi hư hỏng do hoạt động trong điều kiện nguồn cấp không ổn định.

Tiêu đề	Giáo Trình Trang Bị Điện 1
Trường học	Trường Cao Đẳng Nghề Cơ Giới Và Thủy Lợi
Chuyên ngành	Điện Cụng Nghiệp
Thể loại	giáo trình
Năm xuất bản	2017
Thành phố	Đồng Nai

Định dạng
Số trang	101
Dung lượng	2,01 MB