Giáo trình Khí cụ điện (Nghề Điện Nước Trung cấp)

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ ĐIỆN XÂY DỰNG VIỆT XÔ KHOA XÂY DỰNG GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: KHÍ CỤ ĐIỆN NGHỀ: Điện - Nước TRÌNH ĐỘ: Trung cấp Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ- ngày ………tháng năm…… ……… ………………………………… Tam Điệp, năm 2018 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại giảng nên nguồn thơng tin phép dùng ngun trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Bài giảng mơ đun 18 Khí cụ điện biên soạn tổng hợp từ nhiều sách giáo trình nhiều tác giả nhằm phục vụ cho việc giảng dạy ngành Điện – nước cho sinh viên ngành kỹ thuật như: Cơng thơn, Thủy cơng, cấp nước v.v Bài giảng nhằm trang bị cho sinh viên kiến thức khí cụ nghề điện nước Bài soạn từ nhiều giáo trình nên khơng tránh khỏi thiếu sót Tơi mong ý kiến đóng góp, phê bình bạn đồng nghiệp bạn sinh viên có tham khảo giảng Tam Điệp, ngày ….… tháng …… năm …… Biên soạn MỤC LỤC Contents LỜI GIỚI THIỆU Bài 1: Khái quát khí cụ điện 10 Khái niệm 10 1.1 Định nghĩa 10 Phân loại khí cụ điện 10 2.1 Phân loại theo công dụng 10 Các yêu cầu khí cụ điện 12 Bài 2: Các trạng thái chế độ làm việc khí cụ điện 13 Các trạng thái làm việc khí cụ điện 13 1.1 Trạng thái làm việc bình thường (định mức) 13 1.2 Trạng thái tải 13 1.3 Quá điện áp (Uvh > Uđm) 13 1.4 Trạng thái ngắn mạch 14 Các chế độ làm việc khí cụ điện 14 2.1 Chế độ làm việc dài hạn 14 2.2 Chế độ làm việc ngắn hạn 14 2.3 Chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại 15 Bài 3: Hồ quang điện cách dập tắt hồ quang điện 16 Ảnh hưởng hồ quang thiết bị dùng điện 16 1.1.Quá trình phát sinh hồ quang điện 16 1.2.Tác hại hồ quang điện thiết bị dùng điện 18 Một số phương pháp dập tắt hồ quang điện 18 2.1.Kéo dài hồ quang khí 19 2.2.Phân đoạn hồ quang 20 2.3.Thổi hồ quang khí nén 20 2.4 Thổi hồ quang từ 20 2.5 Dập hồ quang vật liệu tự sinh khí 20 2.6.Chia nhỏ hồ quang vách ngăn hẹp quanh co 20 2.7.Dập hồ quang dầu cách điện 20 Bài 4: Tiếp xúc điện 21 Khái niệm chung tiếp xúc điện 21 1.1 Ý nghĩa 21 1.2 Yêu cầu tiếp xúc điện 21 1.3 Bề mặt tiếp xúc điện 21 Những yếu tố ảnh hưởng đến điện trở tiếp xúc 22 2.1 Vật liệu làm tiếp điểm 22 2.2 Lực ép lên tiếp điểm F 22 2.3 Hình dạng tiếp điểm 23 Các nguyên nhân hư hỏng tiếp điểm cách khắc phục 23 3.1 Các nguyên nhân gây hư hỏng tiếp điểm 23 3.2 Các biện pháp khắc phục 24 Bài 5: Công tắc 25 Khái niệm công dụng 25 1.1 Khái niệm 25 1.2 Công dụng 25 Phân loại, cấu tạo ký hiệu 25 2.1 Phân loại 25 2.2 Cấu tạo 26 2.3 Ký hiệu 26 Thông số kỹ thuật công tắc 28 Tính tốn lựa chọn tháo lắp cơng tắc 33 4.1 Tính chọn công tắc 33 4.2 Tháo lắp công tắc 33 Bài 6: Cầu dao 38 Khái niệm công dụng 38 1.1 Khái niệm 38 1.2 Công dụng 38 Phân loại, cấu tạo ký hiệu 38 2.1 Phân loại 38 2.2 Cấu tạo 39 2.3 Ký hiệu 41 Tính chọn tháo lắp cầu dao 41 3.1 Tính chọn cầu dao 41 3.2 Tháo lắp cầu dao 42 Bài 7: Nút ấn 47 Khái niệm công dụng 47 1.1 Khái niệm 47 1.2 Công dụng 47 Phân loại, cấu tạo ký hiệu 48 2.1 Phân loại 48 2.2 Cấu tạo 48 Tính chọn tháo lắp nút ấn 49 3.1 Tính chọn nút ấn 49 3.2 Tháo lắp nút ấn 50 Bài 8: Cầu chì 54 Khái niệm công dụng 54 1.1 Khái niệm 54 1.2 Công dụng 55 Phân loại ký hiệu 55 2.1 Phân loại 55 2.2 Cấu tạo 57 2.3 Nguyên lý hoạt động 57 Thông số kỹ thuật cầu chì 58 Tính tốn lựa chọn lắp đặt cầu chì 60 4.1 Trong lưới điện ánh sáng sinh hoạt 61 4.2 Cầu chì bảo vệ động 61 4.3 Cầu chì bảo vệ 2, động 62 Bài 9: Áp tô mát 63 Khái quát công dụng 63 1.1 Khái quát 63 1.2 Công dụng 63 Phân loại, ký hiệu 64 2.1 Phân loại 64 2.2 Ký hiệu 64 Cấu tạo nguyên lý làm việc 65 3.1 Cấu tạo 65 3.2 Nguyên lý làm việc 67 4.Một số loại áptômát thường sử dụng 70 4.1 Áptơmát vạn có phần tử bảo vệ điện tử, nhiệt 70 4.2 áptômát định hình 70 4.3 Áp tô mát bảo vệ dòng cực đại 71 Tính tốn lựa chọn áp tơ mát 72 Lắp đặt hiệu chỉnh áp tô mát 73 6.1 Hiện tượng, nguyên nhân gây hư hỏng thường gặp áp tômát 73 6.2 Dụng cụ, thiết bị, vật liệu 73 6.3 Các bước sửa chữa áptômát 73 6.4 Ra định 75 Bài 10: Rơ le nhiệt 76 Khái quát công dụng 76 1.1 Khái quát 76 1.2 Công dụng 76 Phân loại, ký hiệu 77 2.1 Phân loại 77 2.2 Ký hiệu 77 Cấu tạo nguyên lý làm việc 77 3.1 Cấu tạo 77 3.2 Nguyên lý làm việc 79 Thông số kỹ thuật rơ le nhiệt 79 Tính tốn lựa chọn rơ le nhiệt 80 Lắp đặt hiệu chỉnh rơ le nhiệt 81 Bài 11: Công tắc tơ 84 Khái quát công dụng 84 1 Khái quát 84 1.2 Công dụng 84 Phân loại, ký hiệu 85 2.1 Phân loại 85 2.2 Ký hiệu 85 Cấu tạo nguyên lý làm việc 85 3.1 Cấu tạo 85 3.2 Nguyên lý làm việc 87 Thông số kỹ thuật công tắc tơ 88 Tính tốn lựa chọn lắp đặt công tắc tơ 89 5.1 Tính chọn cơng tắc tơ 89 5.2 Lắp đặt công tắc tơ 89 Hư hỏng nguyên nhân gây hư hỏng 90 Các bước sửa chữa công tắc tơ 90 Bài 12: Khởi động từ 93 Khái quát công dụng 93 1.1 Khái quát 93 1.2 Công dụng 93 Các yêu cầu kỹ thuật chủ yếu 94 Cấu tạo nguyên lý làm việc 94 3.1 Cấu tạo 94 3.2 Nguyên lý làm việc 94 Thông số kỹ thuật khởi động từ 94 Tính tốn lựa chọn lắp đặt khởi động từ 95 5.1 Tính chọn khởi động từ 95 5.2 Lắp đặt khởi động từ 95 Bài 13: Rơ le thời gian 98 Khái quát công dụng 98 1.1 Khái quát 98 1.2 Công dụng 99 Cấu tạo nguyên lý làm việc rơ le thời gian kiểu điện từ 99 2.1 Cấu tạo 99 2.2 Nguyên lý làm việc 100 Phân loại, ký hiệu 101 3.1 Phân loại 101 3.2 Ký hiệu 102 Thông số kỹ thuật rơ le thời gian 102 Tính chọn rơ le thời gian 102 Lắp đặt điều chỉnh rơ le thời gian 102 6.1 Lắp đặt rơ le thời gian 102 6.2 Điều chỉnh rơ le thời gian 103 Các bước sửa chữa rơ le thời gian 103 CHƯƠNG TRÌNH - BÀI GIẢNG MƠ ĐUN 18 Tên mơ đun: KHÍ CỤ ĐIỆN Mã mơ đun: MĐ18 Thời gian thực mô đun: 60 giờ; (Lý thuyết: 42 giờ; Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, tập: 16 giờ; Kiểm tra: giờ) I Vị trí, tính chất mơ đun: - Vị trí: Mơ đun bố trí sau học sinh học xong môn học chung, mơn học/ mơ đun: An tồn lao động; Mạch điện; Vật liệu điện - Tính chất: Mơ đun Khí cụ điện mô đun sở nghề bổ trợ chương trình đào tạo trình độ Trung cấp nghề Điện-nước II Mục tiêu mô đun: - Về kiến thức: + Trình bày cấu tạo, nguyên lý làm việc cơng dụng khí cụ điện hạ - Về kỹ năng: + Lựa chọn khí cụ điện theo yêu cầu cụ thể + Lắp đặt bảo dưỡng khí cụ điện quy trình + Sửa chữa hư hỏng thường gặp khí cụ điện + Thiết lập sửa chữa mạch tự động điều khiển đơn giản dùng lĩnh vực điện dân dụng - Về lực tự chủ trách nhiệm: + Tuân thủ nguyên tắc an toàn lắp đặt sửa chữa khí cụ điện + Có tính tỷ mỉ, đảm bảo an tồn vệ sinh cơng nghiệp III Nội dung mơ đun: Bài 1: Khái qt khí cụ điện Thời gian: 2giờ Giới thiệu : Cùng với phát triển ngành công nghiệp điện thiết bị điện dân dụng, điện công nghiệp khí cụ điện sử dụng ngày tăng lên khơng ngừng Chất lượng khí cụ điện không ngừng cải tiến nâng cao với phát triển cơng nghệ Vì địi hỏi người cơng nhân làm việc ngành, nghề đặc biệt nghề điện phải hiểu rõ yêu cầu, nắm vững sở lý thuyết khí cụ điện Làm sở để nắm vững cấu tạo, nguyên lý làm việc ứng dụng loại khí cụ điện để khơng ngừng nâng cao hiệu kinh tế tiết kiệm điện sử dụng Nội dung môn học nhằm trang bị cho học viên kiến thức cần thiết sở lý thuyết khí cụ điện nhằm ứng dụng có hiệu ngành nghề Mục tiêu - Trình bày cách phân loại yêu cầu khí cụ điện - Nhận biết loại khí cụ điện theo cơng dụng, điện áp, dịng điện ngun lý làm việc - Có tính tỷ mỉ, đảm bảo an tồn vệ sinh cơng nghiệp Nội dung Khái niệm 1.1 Định nghĩa Khí cụ điện thiết bị dùng để đóng, cắt, điều khiển, điều chỉnh bảo vệ lưới điện, mạch điện, máy điện máy móc sản xuất Ngồi cịn dùng để kiểm tra điều chỉnh trình khơng điện khác 1.2 Phạm vi ứng dụng Khí cụ điện sử dụng rộng rãi nhà máy phát điện, trạm biến áp, xí nghiệp công nghiệp, nông nghiệp, lâm nghiệp, thủy lợi, giao thơng vận tải, quốc phịng Ở nước ta khí cụ điện hầu hết nhập từ nhiều nước khác nên quy cách không thống nhất, việc bảo quản sử dụng có nhiều thiếu sót dẫn đến hư hỏng, gây thiệt hại nhiều kinh tế Do việc nâng cao hiệu sử dụng, bảo dưỡng, bảo quản kỹ thuật sửa chữa khí cụ điện phù hợp điều kiện khí hậu nhiệt đới nước ta nhiệm vụ quan trọng, cần thiết Phân loại khí cụ điện 2.1 Phân loại theo cơng dụng - Khí cụ điện đóng cắt: Cầu dao, công tắc, nút ấn, dao cách ly, máy cắt, áp tơ mát - Khí cụ điện bảo vệ: Rơle, áp tơ mát, cầu chì… 10 Chú ý: cẩn thận khơng làm biến dạng tiếp điểm, hay làm đứt cuộn dây Bước Kiểm tra tình trạng kỹ thuật công tắc tơ + Kiểm tra vỏ công tắc tơ - Kiểm tra cách điện vỏ Dùng đồng hồ Mêgômmet đo hai khe tiếp điểm tĩnh, thực quy trình kiểm tra cách điện Nếu đồng hồ Mêgơmmet giá trị < 1MΩ vỏ khơng đảm bảo yêu cầu cách điện - Kiểm tra tiếp điểm tĩnh có bắt chặt với vỏ hay khơng + Kiểm tra cuộn dây, dùng đồng hồ ôm mét kiểm tra nội dung sau: - Kiểm tra thông mạch - Kiểm tra điện trở cuộn dây + Kiểm tra hệ thống tiếp điểm - Kiểm tra rạn nứt, rỗ, biến dạng tiếp điểm động tĩnh - Kiểm tra gen vít đai ốc - Kiểm tra độ tiếp xúc hai cặp tiếp điểm tĩnh + Kiểm tra giá tác động + Kiểm tra hệ thống lõ xo phản hồi Bước 6: Sửa chữa: Lựa chọn khí cụ điện cho cơng suất dịng điện, điện áp chế độ làm việc tương ứng Kiểm tra sửa chữa nắn thẳng, phẳng giá đỡ tiếp điểm, điều chỉnh cho trùng khớp hoàn toàn tiếp điểm động tỉnh Contactor Kiểm tra lại lị xo tiếp điểm động xem có bị méo, biến dạng hay đặt lệch tâm khỏi chốt giữ Phải điều chỉnh lực ép tiếp điểm (có thể dùng lực kế để kiểm tra) Thay tiếp điểm kiểm tra thấy tiếp điểm bị mòn bị rỗ cháy hỏng nặng Đặc biệt điều kiện làm việc có đảo chiều hay hảm ngược, tiếp điểm thường hư hỏng mài mòn nhanh đặc biệt tiếp điểm động Kiểm tra loại trừ nguyên nhân bên gây hư hỏng cuộn dây quấn lại cuộn dây theo mẫu tính tốn lại cuộn dây điện áp công suất tiêu thụ yêu cầu Khi quấn lại cuộn dây, cần làm công nghệ kỷ thuật quấn dây, yếu tố quan trọng đẻ dẩm bảo độ bền tuổi thọ cuộn dây Kiểm tra 92 Bài 12: Khởi động từ Thời gian: Mục tiêu - Mô tả cấu tạo, giải thích ngun lý làm việc trình bày công dụng khởi động từ - Kiểm tra, lắp đặt, hiệu chỉnh thay khởi động từ - Tính, chọn thơng số khởi động từ cho phụ tải cụ thể - Tuân thủ quy tắc lắp đặt, sửa chữa thay khởi động từ - Có tính tỷ mỉ, xác, an tồn vệ sinh cơng nghiệp Nội dung Khái quát công dụng 1.1 Khái quát Khởi động từ khí cụ điện điều khiển gián tiếp từ xa Được ứng dụng mạch điện: Khởi động động cơ; đảo chiều quay động có bảo vệ tải cho động nguyên lý rơle nhiệt Có thể hiểu cách đơn giản: Khởi động từ thiết bị hợp thành Công tắc tơ thiết bị bảo vệ chuyên dùng (thường rơle nhiệt) để đóng cắt cho động cho mạch điện có cố q tải Khởi động từ có Cơng tắc tơ gọi khởi động từ đơn (Hình 14.1) Khởi động từ có hai Cơng tắc tơ gọi khởi động từ kép (Hình 14.2) Để bảo vệ ngắn mạch cho động mạch điện có khởi động từ ta phải kết hợp sử dụng thêm rơ le nhiệt K1 K1 K2 OCR OCR Hình 12.1: Khởi động từ đơn Hình 12.2: Khởi động từ kép 1.2 Cơng dụng Khởi động từ sử dụng rộng rãi để điều khiển từ xa việc đóng, cắt đảo chiều quay động điện KĐB rơto lồng sóc Khởi động từ có tuổi thọ cao đạt từ triệu đến triệu lần thao tác 93 Các yêu cầu kỹ thuật chủ yếu Động điện khơng đồng rơto lồng sóc làm việc liên tục hay khơng tuỳ thuộc đáng kể vào mức độ tin cậy Khởi động từ Tương tự công tắc tơ khí cụ đóng cắt bảo vệ khác mạch điện, khởi động từ phải đảm bảo yêu cầu sau: - Tiếp điểm phải có độ bền chịu mài mịn cao - Khả đóng cắt cao - Thao tác đóng cắt dứt khốt - Tiêu thụ điện - Bảo vệ tin cậy trạng thái tải động - Đảm bảo điều kiện khởi động hãm động Cấu tạo nguyên lý làm việc 3.1 Cấu tạo Căn vào điều kiện làm việc Khởi động từ Trong chế tạo người ta thường dùng kết cấu tiếp điểm bắc cầu (có chỗ ngắt mạch pha cỡ nhỏ 25A Không cần dùng thiết bị dập hồ quang Kết cấu Khởi động từ bao gồm phận: Tiếp điểm động chế tạo kiểu bắc cầu có lị xo nén tiếp điểm để tăng lực tiếp xúc tự phục hồi trạng thái ban dầu Giá đỡ tiếp điểm làm đồng thau, tiếp điểm thường làm bàng bột gốm kim loại Nam châm điện chuyển động thường có mạch từ hình E – I, gồm lõi thép tĩnh lõi thép phần ứng (động) nhờ có lị xo Khởi động từ tự vị trí ban đầu Vòng chập mạch đặt đầu mút mạch rẽ lõi thép tĩnh, lõi thép phần ứng nam châm điện lắp liền với giá đỡ động cách điện có mang tiếp điểm động lo xo tiếp điểm Giá đỡ cách điện thường làm bakêlít chuyển động rãnh dẫn hướng thân nhựa đúc Khởi động từ 3.2 Nguyên lý làm việc Khởi động từ có nguyên lý làm việc tương tự cơng tắc tơ Ngồi cịn bảo vệ q tải cho mạch điện có rơ le nhiệt Thông số kỹ thuật khởi động từ Khởi động từ có tuổi thọ cao đạt từ triệu đến triệu lần thao tác Khởi động từ điều khiển động điện từ (0,6  810) KW làm việc tin cậy điện áp lưới giới hạn từ (85  105)% Uđm Khi điện áp lưới hạ thấp đến (35  40)% trị số định mức Khởi động từ ngắt tin cậy Khởi động từ sử dụng rộng rãi để điều khiển từ xa việc đóng, cắt đảo chiều quay động điện KĐB rơto lồng sóc 94 Tính toán lựa chọn lắp đặt khởi động từ 5.1 Tính chọn khởi động từ Hiện động điện KĐB pha rơto lồng sóc có cơng suất từ (0,6  100) KW sử dụng rộng rãi nước ta Để vận hành chúng người ta dùng Khởi động từ Do để việc lựa chọn Khởi động từ thuận tiện nhà sản xuất cho biết dòng điện định mức Khởi động từ cho công suất động điện mà Khởi động từ điều khiển ứng với cấp điện áp khác Đơi cịn hướng dẫn công suất lớn công suất nhỏ động điện mà Khởi động từ làm việc điện áp định mức khác Cũng theo trị số dòng điện định mức động điện chế độ làm việc mà chọn Khởi động từ Khởi động từ lựa chọn theo điều kiện định mức tiếp điểm cơng tắc tơ, điện áp định mức cuộn dây hút dòng điện bảo vệ rơle nhiệt lắp khởi động từ Iđm KĐT  Iđm UKĐT = Ulưới 5.2 Lắp đặt khởi động từ Do yêu cầu giảm chấn động đảm bảo độ tin cậy làm việc khởi động từ cần ý điều kiện lắp đặt: - Lắp chiều qui định khởi động từ - Gá lắp cứng vững, không gây rung động đóng cắt - Đảm bảo hoạt động linh hoạt cấu khí, khởi động từ kép có khóa chéo địn gánh khí - Đảm bảo độ tiếp điểm, rãnh trượt nắp tự động để chống tiếp xúc hở mạch từ (cuộn hút tải bị nóng cháy) - Trước sử dụng công tắc tơ khởi động từ, cần thiết phải kiểm tra thông số điều kiện phụ tải phải phù hợp với yêu cầu nêu * Ứng dụng khởi động từ điều khiển động không đồng pha - Mạch điều khiển động không đồng pha quay chiều: + Sơ đồ nguyên lý hình vẽ 12.3 A B C N CD 1Cc 2Cc K M d Rn 2® K 95 k rn 1® ®kb rn Hình 12.3: Sơ đồ nguyên lý điều khiển trực tiếp động không đồng pha quay chiều + Sơ đồ nối dây hình 12.4: CD 1C 2C OF F FW D k R Hình 12.4: Sơ đồ nối dây mạch điều khiển động không đồng pha quay chiều - Mạch điều khiển động không đồng pha quay hai chiều: + Sơ đồ nguyên lý hình 12.5:  A B C N CD 2CC mt d n t 1Cc t T Mn N t rn 1® n 11 2® n RN 3® ®kb 96 rn Hình 12.5: Sơ đồ nguyên lý mạch đảo chiều quay động không đồng pha + Sơ đồ nối dây hình 12.6: CD 1C 2C OF F T N RE Đ Đ Đ R H×NH 12.6: SƠ Đồ NốI DÂY MạCH ĐảO CHIềU GIáN TIếP ĐKB PHA 97 Bài 13: Rơ le thời gian Thời gian: Mục tiêu - Mô tả cấu tạo, giải thích ngun lý làm việc trình bày công dụng rơ le thời gian - Kiểm tra, lắp đặt, hiệu chỉnh thay rơ le thời gian - Tính, chọn thơng số, chủng loại rơ le thời gian cho phụ tải cụ thể - Tuân thủ quy tắc lắp đặt, sửa chữa thay rơ le thời gian - Có tính tỷ mỉ, xác, an tồn vệ sinh cơng nghiệp Nội dung Khái qt công dụng 1.1 Khái quát Trong mạch điện, điều khiển cần tạo độ trễ làm việc thiết bị truyền tín hiệu từ phần tử sang phần tử khác theo yêu cầu hệ thống ta dùng rơ le thời gian để tạo độ trễ Đối với rơle thời gian xoay chiều thường hợp rơle dòng điện, rơle điện áp rơle trung gian (nhiều rơle trung gian) với cấu thời gian Các cấu thời gian cấu khí, cấu khí nén, cấu lị xo kiểu đồng hồ Ngày nay, cấu thời gian Board mạch điện tử phức tạp Đối với rơle thời gian chiều, thường dùng theo nguyên lý cảm ứng điện từ để tạo cấu trì thời gian Thường cấu ống đồng để chống lại suy giảmcủa từ thông mạch từ theo định luật cảm ứng điện từ Việc điều chỉnh thời gian trì rơle thời gian thường thực cấu thời gian, mà không chỉnh định đại lượng tác động Ngày nay, rơle thời gian cấu tạo với cấu trúc điện tử phức tạp kết hợp với rơle trung gian Có hai loại ứng dụng rộng rãi thực tế: ONDELAY OFF-DELAY 98 1.2 Công dụng Rơ le thời gian sử dụng mạch điện tác động có thời gian trễ, tạo khoảng thời gian định để khí cụ, thiết bị điện làm việc ngừng làm việc theo u cầu cơng nghệ Có tác dụng trung gian tạo thời gian trễ tín hiệu điều khiển với tác động cấu chấp hành Rơ le thời gian sử dụng mạch điều khiển khởi động động cơ, mạch băng tải, đóng cắt nguồn dự phòng… Cấu tạo nguyên lý làm việc rơ le thời gian kiểu điện từ 2.1 Cấu tạo Hình 13.1: Nguyên lý cấu tạo rơle thời gian kiểu điện từ cuộn dây ống đồng ngắn mạch Nắp phần ứng Lị xo Vít điều chỉnh Tiếp điểm đồ đề ỉ Lõi thép hình chữ U, bên phải quấn cuộn dây (1), bên trái ống đồng ngắn mạch Khi đưa điện áp vào đầu cuộn dây tạo nên từ thông  mạch sinh lực từ nắp (3) hút chặt vào phần cảm làm hệ thống tiếp điểm(6) đống lại Khi cuộn dây điện, từ thông  giảm dần Trong ống đồng xuất dòng điện cảm ứng tạo nên từ thông chôựnglaioo giảm từ thông  ban đầu Kết từ thông tổng mạch không bị triệt tiêu sau điện Do từ thơng mạch cịn nên tiếp điểm trì trạng thái đóng thêm khoảng thời gian mở Vít (5) dùng điều chỉnh độ căng lò xo, đồng mỏng (7) dùng điều chỉnh khe hở nắp phần cảm Hai phận có tác dụng điều chỉnh thời gian tác động Rơle Ngoài cịn có đế cắm rơ le: Có chân tương ứng với thân rơ le (hình 13.2) 99 Hình 13.2: Sơ đồ chân thân rơ le thời gian 2.2 Nguyên lý làm việc Hình 13.3 Cấu tạo rơ le thời gian kiểu điện từ 1- Cuộn dây 2- Lõi thép động, lịng cuộn dây cịn có lõi thép tĩnh - 8-17 Lò xo phản kháng 4-6- 12- Trục quay 5-7-11-13-14- 15- 16- Bánh 9- Bánh bán nguyệt 10- Núm điều chỉnh 18- Chốt cân 19- Hệ thống tiếp điểm 20- Đĩa vạch chia 21- Bộ phận tinh chỉnh 22- Gối đỡ Nguyên lý làm việc: Khi cấp điện vào cuộn dây 1, dòng điện chạy cuộn dây tạo lực hút điện từ, lực hút thắng lực cản lò xo phản kháng, làm cho lõi thép động chuyển động, hút vào lõi thép tĩnh Khi lõi thép động chuyển động , làm cho hệ thống bánh chuyển động, ngàm hãm (cóc hãm) 17 thực tác động hãm nhả thực trình đếm thời gian Khi lõi thép động chuyển động tiếp xúc với lõi thép tĩnh tác động làm 100 cho hệ thống tiếp điểm 19 thực mở đóng vào Khi cuộn dây bị điện: tác động lò xo phản kháng làm cho hệ thống bánh chuyển động ngược lại kéo lõi thép động từ từ mở Q trình hoạt động hồn tồn tương tự Tùy theo loại rơ le thời gian mà có nguyên lý làm việc khác nhau, ta xét hai loại rơ le thời gian sử dụng phổ biến on-delay off-delay - ON-DELAY: Là rơ le thời gian có tiếp điểm đóng, mở theo thời gian đặt trước tính từ bắt đầu cuộn dây cấp điện, cuộn dây điện trở trạng thái ban đầu Khi đặt vào cuộn dây Timer On-delay (Board mạch điện tử Chân 7, hình 13.1) điện áp định mức: Các tiếp điểm thường (1-3 1-4, hình 13.1) Timer thay đổi trạng thái tức thời (giống tiếp điểm rơle điện từ), 1-3 đóng lại 1-4 mở ra; Các tiếp điểm Timer (8-5 8-6, hình 13.1) sau khoảng thời gian (bằng khoảng thời gian chỉnh định chọn trước, tính từ lúc cuộn dây có điện) thay đổi trạng thái, 8-5 mở 8-6 đóng lại Khi ta ngưng cấp điện cho cuộn dây Timer Các tiếp điểm trở trạng thái ban đầu (như hình 13.1) - OFF DELAY: Là rơ le có tiếp điểm đóng, mở theo thời gian đặt trước Khi cuộn dây cấp điện tiếp điểm thay đổi trạng thái tức thì, cuộn dây điện tiếp điểm tác động có tính thời gian chuyển trạng thái ban đầu sau khoảng thời gian đặt Khi đặt vào cuộn dây Timer On-delay (Board mạch điện tử Chân 7, hình 13.1) điện áp định mức: Các tiếp điểm thường (1-3 1-4, hình 4.12) Timer thay đổi trạng thái tức thời (giống tiếp điểm rơle điện từ), 1-3 đóng lại 1-4 mở ra; Các tiếp điểm Timer (8-5 8-6, hình 13.1) thay đổi trạng thái tức thời, 8-5 mở 8-6 đóng lại Timer hoạt động bình thường Khi ta ngưng cấp điện cho cuộn dây Timer Các tiếp điểm thường (1-3 1-4) trở trạng thái ban đầu tiếp điểm Timer trạng thái làm việc khoảng thời gian thời gian chỉnh định trở trạng thái ban đầu (như hình 13.1) Phân loại, ký hiệu 3.1 Phân loại + Phân loại theo nguyên lý làm việc, rơ le thời gian có loại: - Rơ le thời gian ON-DELAY - Rơ le thời gian OFF-DELAY - Rơ le thời gian ON/OFF-DELAY + Phân loại theo cấu tạo có loại: - Rơ le thời gian kiểu điện từ - Rơ le thời gian điện tử 101 3.2 Ký hiệu - Rơ le ON-DELAY - Rơ le OFF-DELAY Thông số kỹ thuật rơ le thời gian Các thông số cần quan tâm rơ le thời gian: - Điện áp định mức rơ le - Thời gian trễ (Tính theo giây, phút hay giờ…) - Số lượng tiếp điểm rơ le Tính chọn rơ le thời gian Rơ le thời gian khí cụ điều khiển (chỉ dùng mạch điều khiển), lựa chọn quan tâm tới điện áp định mức rơ le, thời gian đáp ứng theo u cầu cơng nghệ Ngồi ra, lựa chọn rơ le thời gian cần ý tới số tiếp điểm cần dùng kích thước phù hợp với vị trí lắp đặt Lắp đặt điều chỉnh rơ le thời gian 6.1 Lắp đặt rơ le thời gian Rơ le thời gian thường chế tạo có chân đế riêng với thân rơ le, lắp đặt ta lắp đặt chân đế lên vị trí, đấu nối điểm tương ứng tiếp điểm 102 thân rơ le cuối cắm thân rơ le lên chân đế đấu nối với phần tử khác 6.2 Điều chỉnh rơ le thời gian Một số hư hỏng, nguyên nhân biện pháp khắc phục rơle thời gian kiểu điện từ TT Hiện tượng Nguyên nhân Phương pháp sửa chữa Cấp nguồn vào, rơle - Do bị kẹt nắp hệ - Kiểm tra lại hệ thống thời gian kiểu điện từ thống chuyển động trung truyền động không tác động gian - Thay - Cuộn dây bị cháy Cuộn dây rơle thời - Do tiếp xúc mối hàn - Dùng đồng hồ ôm mét gian kiểu điện từ đầu cực đấu dây kiểm tra, xác định vị trí khơng thơng mạch - Cuộn dây bị đứt tiếp xúc, hàn lại - Thay Rơle thời gian kiểu - Do tiếp xúc cặp tiếp - Dùng đồng hồ ôm mét điện từ tác động điểm thường mở kiểm tra, xác định vị trí tiếp điểm - Cặp tiếp điểm thường tiếp xúc, sửa lại cho tiếp thường mở mở chậm mở bị cháy cụt xúc không thông mạch - Thay tiếp điểm khác Các bước sửa chữa rơ le thời gian Bước Tháo rơ le thời gian khỏi bảng điện: Tháo dây đấu vào rơ le thời gian Tháo vít giữ đế Đưa rơ le thời gian Bước Làm bên : Dùng dụng cụ làm sạch, giẻ lau để làm bên Yêu cầu làm hết bụi bẩn, dầu mỡ bám vào rơ le thời gian đảm bảo nơi làm việc khô ráo, Bước Tháo chi tiết ngoài: 103 TT Bước thực Hình vẽ Tháo cuộn dây lõi thép Tháo cóc hãm hệ thống cản dịu 104 Tháo gối đỡ hệ thống lò xo Đưa trục khỏi bánh Chú ý : Khi tháo phải xếp chi tiết theo trình tự tháo Bước Làm chi tiết sau tháo: Làm vỏ Làm tiếp điểm, cần tác động, cuộn dây, lõi thép… Chú ý: Cẩn thận không làm biến dạng chi tiết nhỏ nên tháo, để bìa khổ A0 Bước Kiểm tra tình trạng kỹ thuật rơ le thời gian Kiểm tra vỏ rơ le thời gian: Mắt quan sát vỏ có vết cháy rỗ, vỏ có bị vỡ, nứt hay khơng Kiểm tra phận sinh lực rơ le thời gian: Dùng đồng hồ ôm mét kiểm tra: Kiểm tra điện trở cuộn dây rơ le thời gian: cần kiểm tra thông mạch đứt mạch Kiểm tra thông số tác động rơ le thời gian Kiểm tra hệ thống tiếp điểm: Mắt quan sát rạn nứt, rỗ, biến dạng tiếp điểm động tĩnh Kiểm tra ren vít đai ốc Kiểm tra tiếp xúc cặp tiếp điểm Kiểm tra hệ thống lò xo phản hồi hệ thống điều chỉnh Kiểm tra cóc, trục , bạc hệ thống bánh Ra định: Các hư hỏng Biện pháp khắc phục 105 Ở trạng thái chưa làm việc, tiếp - Sửa lại tiếp xúc tiếp điểm động điểm thường đóng khơng thơng mạch tiếp điểm tĩnh cặp tiếp điểm thay cặp tiếp điểm Rơ le thời gian không làm việc - Kiểm tra cuộn dây hỏng quấn lại Các tiếp điểm khơng trở trạng thái - Sửa lại lị xo phản kháng hệ ban đầu rơ le thời gian điện thống truyền động Lắp rơ le thời gian: Trình tự lắp ráp rơ le thời gian ngược lại với trình tự tháo VI Hướng dẫn thực mô đun: Phạm vi áp dụng mô đun: Chương trình mơ đun áp dụng giảng dạy cho trình độ Trung cấp Hướng dẫn phương pháp giảng dạy, học tập mô đun: - Đối với giáo viên, giảng viên: + Trong q trình giảng dạy mơ đun sử dụng phương tiện trực quan Các phương tiện trực quan không phương tiện mà cịn mục đích nghiên cứu học + Giáo viên giảng dạy mơ đun giáo viên có trình độ kỹ sư Cao đẳng tốt nghiệp trường kỹ thuật Các trường phải có tổ mơn sở Hiệu trưởng Phó Hiệu trưởng Hiệu trưởng uỷ quyền trực tiếp đạo - Đối với người học: + Nắm vững kiến thức cần thiết sau bài, làm đầy đủ tập Những trọng tâm cần ý: - Cấu tạo, nguyên lý làm việc cơng dụng khí cụ điện hạ - Lựa chọn khí cụ điện theo yêu cầu Tài liệu tham khảo: - Nguyễn Xuân Phú, Tơ Đằng – Khí cụ điện: Kết cấu tính tốn, sử dụng sửa chữa – NXN Khoa học kỹ thuật – 2001 - Phạm Văn Chới, Bùi Tín Hữu, Nguyễn Tiến Tơn – Khí cụ điện – NXN Khoa học kỹ thuật Hà Nội – 2006 - Phạm Văn Chới– Giáo trình khí cụ điện – NXN Giáo dục – 2007 - Nguyễn Xuân Phú, Tơ Đằng – Khí cụ điện kết cấu- sử dụng sửa chữa - NXB Khoa học kỹ thuật – 2007 - PGS.TS Đào Hoa Việt, ThS Vũ Hữu Thích, ThS Vũ Đức Thoan, KS Đỗ Duy Hợp – Giáo trình Khí cụ điện – Nhà xuất giáo dục Việt Nam – 2009 106 ... a Khí cụ điện cao áp - Khí cụ điện hạ áp b Khí cụ điện dùng mạch điên AC DC c Khí cụ điện điện từ, cảm ứng, nhiệt d Cả a b □ □ □ □ 1.4 Khí cụ điện phân loại theo cơng dụng gồm có loại sau: a Khí. .. chiều: Các khí cụ điện có cuộn hút dùng điện chiều - Khí cụ điện xoay chiều: Các khí cụ điện có cuộn hút dùng điện xoay chiều 2.4 Phân loại theo nguyên lý làm việc: - Khí cụ điện kiểu điện từ,... lý làm việc cơng dụng khí cụ điện hạ - Về kỹ năng: + Lựa chọn khí cụ điện theo yêu cầu cụ thể + Lắp đặt bảo dưỡng khí cụ điện quy trình + Sửa chữa hư hỏng thường gặp khí cụ điện + Thiết lập sửa