Giáo trình Khí cụ điện (Nghề Điện công nghiệp Cao đẳng)

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HÀ NỘI TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT NAM - HÀN QUỐC THÀNH PHỐ HÀ NỘI TRẦN QUANG ĐẠT (Chủ biên) LÊ CỐ PHONG – NGUYỄN ĐỨC NAM GIÁO TRÌNH KHÍ CỤ ĐIỆN Nghề: Điện cơng nghiệp Trình độ: Cao đẳng (Lưu hành nội bộ) Hà Nội - Năm 2018 LỜI NÓI ĐẦU Để cung cấp tài liệu học tập cho học sinh - sinh viên tài liệu cho giáo viên giảng dạy, Khoa Điện Trường CĐN Việt Nam - Hàn Quốc thành phố Hà Nội chỉnh sửa, biên soạn giáo trình “KHÍ CỤ ĐIỆN” dành riêng cho học sinh - sinh viên nghề Điện Công Nghiệp Đây môn học kỹ thuật chuyên ngành chương trình đào tạo nghề Điện Cơng Nghiệp trình độ Cao đẳng Nhóm biên soạn tham khảo tài liệu: Khí cụ Điện - Kết cấu, sử dụng sửa chữa - Nguyễn Xuân Phú, NXB Khoa Học Kỹ Thuật – 1998, Kỹ Thuật Điện - Đặng Văn Đào - NXB Giáo Dục, 1999 nhiều tài liệu khác Mặc dù nhóm biên soạn có nhiều cố gắng khơng tránh thiếu sót Rất mong đồng nghiệp độc giả góp ý kiến để giáo trình hồn thiện Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày … tháng … năm 2018 Chủ biên: Trần Quang Đạt MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU MỤC LỤC GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Bài mở đầu Khái niệm công dụng khí cụ điện Khái niệm khí cụ điện Công dụng Bài Khí cụ điện đóng cắt 10 1.1 Cầu dao 10 1.2 Các loại công tắc nút ấn 15 1.3 Dao cách ly 21 1.4 Máy cắt điện 25 1.5 Áptômát 30 Bài Khí cụ điện bảo vệ 37 2.1 Nam châm điện 37 2.2 Rơ le điện từ 41 2.3 Rơle nhiệt 46 2.4 Cầu chì 51 2.5 Thiết bị chống dòng điện rò 58 2.6 Biến áp đo lường 64 Bài Khí cụ điện điều khiển 69 3.1 Công tắc tơ 69 3.2 Khởi động từ 74 3.3 Rơle trung gian rơ le tốc độ 75 3.4 Rơle thơi gian 78 3.5 Bộ khống chế 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO 89 GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Tên mơ đun: Khí cụ điện Mã mơ đun: MĐ 12 Thời gian thực mô đun: 30 giờ; (Lý thuyết: 17 giờ; Thực hành, thí nghiệp, thảo luận, tập: 10 giờ; Kiểm tra: giờ) I Vị trí, ý nghĩa, tính chất mơ đun: - Vị trí: Mơ đun học sau mơn học: An tồn lao động; Mạch điện, học song song với mơn học Vật liệu điện - Tính chất: Nội dung môn học nhằm trang bị cho học viên kiến thức kỹ cần thiết cấu tạo, nguyên lý làm việc, đặc tính kỹ thuật ứng dụng, nắm tượng, nguyên nhân hư hỏng cách sữa chữa số khí cụ điện nhằm ứng dụng có hiệu ngành nghề II Mục tiêu mơ đun: - Kiến thức: Trình bày cấu tạo nguyên lý hoạt động loại khí cụ điện; Sử dụng thành thạo loại khí cụ điện - Kỹ năng: Tháo lắp, sửa chữa, tính chọn được loại khí cụ điện - Năng lực tự chủ trách nhiệm: + Rèn luyện tính cẩn thận, chính xác, tác phong công nghiệp lao động sản xuất + Có tác phong cơng nghiệp, ý thức tổ chức kỷ luật, khả làm việc độc lập phối hợp làm việc nhóm q trình sản xuất III Nội dung mô đun: Thời gian (giờ) Số tt Thực hành, thí Tổng Lý Kiểm nghiệm, số thuyết tra thảo luận, tập Tên chương, mục Bài mở đầu : Khái niệm công dụng khí cụ điện 1 Khái niệm khí cụ điện 0.5 Cơng dụng khí cụ điện 0.5 Bài : Khí cụ điện đóng cắt 1 Cầu dao Các loại công tắc nút điều khiển Dao cách ly Máy cắt điện Áp-tô-mát Bài : Khí cụ điện bảo vệ 10 1 Nam châm điện Rơle điện từ Rơle nhiệt Cầu chì Thiết bị chống rò Biến áp đo lường Bài : Khí cụ điện điều khiển 10 1 Công tắc tơ Khởi động từ Rơle trung gian rơle tốc độ Rơle thời gian Bộ khống chế Cộng: 30 17 10 Bài mở đầu Khái niệm cơng dụng khí cụ điện Mục tiêu: - Trình bày khái niệm, cơng dụng loại khí cụ điện - Phân tích cách tiếp xúc điện, cách tạo hồ quang điện dập tắt hồ quang điện - Có ý thức trách nhiệm, chủ động học tập Khái niệm khí cụ điện 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 q trình khơng điện khác * Các yêu cầu khí cụ điện Khí cụ điện phải thỏa mãn yêu cầu sau: + Khí cụ điện phải đảm bảo sử dụng lâu dài với thông số kỹ thuật định mức Nói cách khác dịng điện qua vật dẫn khơng vượt q trị số cho phép khơng làm nóng khí cụ điện nhanh hỏng + Khí cụ điện ổn định nhiệt ổn định điện động Vật liệu phải chịu nóng tốt có cường độ khí cao tải hay ngắn mạch, dịng điện lớn làm khí cụ điện hư hỏng biến dạng + Vật liệu cách điện phải tốt để xẩy điện áp phạm vi cho phép khí cụ điện khơng bị chọc thủng + Khí cụ điện phải đảm bảo làm việc xác, an tồn song phải gọn nhẹ, rẻ tiền, dễ gia công, dễ lắp ráp, kiểm tra sữa chữa + Ngồi khí cụ điện phải làm việc ổn định điều kiện môi trường u cầu * Sự phát nóng khí cụ điện Dịng điện chạy vật dẫn làm khí cụ điện nóng lên (theo định luật JunLenxơ) Nếu nhiệt độ vợt giá trị cho phép, khí cụ điện nhanh hỏng, vật liệu cách điện nhanh hoá già độ bền khí giảm nhanh chóng Nhiệt độ cho phép phận khí cụ điện cho bảng sau: Nhiệt độ cho phép (0C) Các vật liệu cách điện chủ yếu 110 Vật liệu không bọc cách điện hay để xa vật cách điện 75 Dây nối tiếp xúc cố định 75 Tiếp xúc hình ngón đồng hợp kim đồng 110 Tiếp xúc trượt đồng hợp kim đồng 120 Tiếp xúc má bạc 110 Vật không dẫn điện không bọc cách điện Y 90 Giấy, vải sợi, lụa, phíp, cao su, gỗ vật liệu tương tự, không tẩm nhựa Các loại nhựa như: nhựa polietilen, nhựa polistirol, vinyl clorua, anilin A 105 Giấy, vải sợi, lụa tẩm dầu, cao su nhân tạo, nhựa polieste, loại sơn cách điện có dầu làm khơ E 120 Nhựa tráng polivinylphocman, poliamit, eboxi Giấy ép vải có tẩm nha phenolfocmandehit (gọi chung bakelit giấy) Nhựa melaminfocmandehit có chất độn xenlulo Vải có tẩm poliamit Nhựa poliamit, nhựa phênol - phurol có độn xenlulo B 130 Nhựa polieste, amiăng, mica, thủy tinh có chất độn Sơn cách điện có dầu làm khơ, dùng phận không tiếp xúc với không khí Sơn cách điện alkit, sơn cách điện từ nhựa phenol Các loại sản phẩm mica (micanit, mica màng mỏng) Nhựa phênol-phurol có chất độn khoáng Nhựa eboxi, sợi thủy tinh, nhựa melamin focmandehit, amiăng, mica,hoặc thủy tinh có chất độn F 155 Sợi amiăng, sợi thủy tinh khơng có chất kết dính H 180 Xilicon, sợi thủy tinh, mica có chất kết dính C Trên 180 Mica khơng có chất kết dính, thủy tinh, sứ Politetraflotilen, polimonoclortrifloetilen Cấp cách điện Tùy theo chế độ làm việc mà khí cụ điện phát nóng khác Có ba chế độ làm việc: làm việc dài hạn, làm việc ngắn hạn làm việc ngắn hạn lặp lại Cơng dụng Khí cụ điện sử dụng rộng rãi nhà máy điện, trạm biến áp, xí nghiệp cơng nghiệp, nơng nghiệp, lâm nghiệp, thủy lợi, giao thông vận tải, quốc phòng … Các máy điện gồm máy phát điện, động điện Các thiết bị truyền tải bao gồm đường dây, cáp điện, góp, sứ cách điện, máy biến áp, kháng điện xem thiết bị nhóm Dụng cụ đo lường Các thiết bị điện cịn lại bao gồm thiết bị đóng cắt, chuyển đổi, khống chế, điều khiển, bảo vệ kiểm tra …gọi chung khí cụ điện Câu hỏi trắc nghiệm lựa chọn Đọc kỹ câu hỏi, chọn ý trả lời tô đen vào ô thích hợp cột bên TT Nội dung câu hỏi a b c d 1.1 Khí cụ điện phân loại theo cơng dụng gồm có loại sau: □? □? □? □? a Khí cụ điện cao - hạ b Khí cụ điện dùng mạch AC DC c KCĐ làm việc theo nguyên lý điện từ, cảm ứng, nhiệt d Cả a, b c sai 1.2 Khí cụ điện phân loại theo điện áp có loại: □? □? □? □? a Khí cụ điện cao - Khí cụ điện hạ b Khí cụ điện dùng mạch điên AC DC c Khí cụ điện điện từ, cảm ứng, nhiệt d Cả a b 1.3 Để thuận tiện cho nghiên cứu, sử dụng KCĐ phân □? □? □? □? loại : a Theo công dụng, theo điều kiện làm việc bảo vệ b Theo nguyên lý làm việc, theo loại điện áp, theo loại dòng điện c Theo cấu tạo d Cả a b 1.4 Khí cụ điện phân loại theo nguyên lý làm việc có loại: □? □? □? □? a Điện từ, cảm ứng, nhiệt b Điện từ, cảm ứng, nhiệt có tiếp điểm khơng có tiếp điểm c Cả a b d Cả a b sai 1.5 Các tiếp điểm bị hư hỏng do: □? □? □? □? a Ăn mịn kim loại, xy hố, điện điện hố b Khơng bơi trơn tiếp điểm dầu mỡ c Tiếp điểm bé d Cả a, b c 1.6 Các phương pháp dập tắt hồ quang gồm có: □? □? □? □? a Kéo dài hồ quang, phân chia hồ quang nhiều đoạn ngắn b Dùng cuộn dây thổi từ kết hợp với buồng dập hồ quang c Dập hồ quang dầu, thổi cách sinh khí d Cả a, b c 1.7 Vât liệu cách điện cấp B có nhiệt độ cho phép (0C): □? □? □? □? a 110(0C) b.130(0C) c 75(0C) d 90(0C) Bài tập thực hành: Thực hành tháo, lắp, quan sát loại tiếp xúc điện, hồ quang điện, lực điện động số khí cụ điện I Mục tiêu: - Làm quen với loại tiếp xúc khí cụ điện - Nhận dạng kiểu tiếp xúc, loại khí cụ điện phận bên khí cụ điện - Phân loại loại khí cụ điện II Dụng cu, vật liệu Các loại kìm, tuốc nơ vít, loại cờ lê, bút thử điện, đồng hồ vạn Một số loại khí cụ điện như; aptomat, cầu chì, rơ le… III Nội dung thực hành Thực theo trình tự: Tìm hiểu số liệu kỹ thuật khí cụ điện Tháo chỗ tiếp xúc, tìm hiểu phân loại dạng tiếp xúc Lắp khí cụ điện ban đầu 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 tư làm việc 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 đòn 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 Contactor khởi động từ, cần thiết phải kiềm tra thông số điều kiện phụ tải phải phù hợp với yêu cầu nêu 3.2.3 Độ bền điện tiếp điểm Độ bền chịu mài mòn điện tiếp điểm định tuổi thọ tiếp điểm, yếu tố để ảnh hưởng đến mài mòn tiếp điểm là: Kết cấu tiếp điểm thân Contactor Cơng nghệ sản xuất tiếp điểm Q trình sử dụng, vận hành, bảo quản sữa chữa Một yếu tố khách quan để đảm bảo tuổi thọ cho Contactor khởi động từ phải đảm bảo phạm vi sử dụng vận hành bảo quản sữa chữa Nhất khởi động từ làm việc chế độ khắc nghiệt (môi trường nhiều bụi bẩn, nhiều khí ăn mịn hóa học, động khởi động đóng ngắt liên tục ) 3.2.4 Đặc tính kỹ thuật ứng dụng 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 3.3 Rơle trung gian rơ le tốc độ 3.3.1 Rơ le trung gian Rơle trung gian khí cụ điện dùng để khuếch đại gián tiếp tín hiệu tác động mạch điều khiển hay bảo vệ 75 Trong mạch điện, rơle trung gian thường nằm hai rơle khác (vì điều nên có tên trung gian) 3.3.1.1 Cấu tạo Cuộn dây hút rơle trung gian thường cuộn dây điện áp khơng có khả điều chỉnh giá trị điện áp Do vậy, yêu cầu quan trọng rơle trung gian độ tin cậy tác động Phạm vi giá trị điện áp làm việc rơle trung gian thường Uđm +15% Hệ thống tiếp điểm phụ thuộc vào loai rơ le có tiếp điểm phụ khơng có tiếp điểm chính, tiếp điểm thường nhỏ giống 3.3.1.2 Nguyên lý hoạt động Nguyên lý hoạt động rơ le trung gian dựa nguyên lý điện từ Khi đưa điện áp xoay chiều thích hợp vào hai đầu cuộn dây rơ le phần cảm hút phần ứng làm đóng, mở hệ thống tiếp điểm Khi cắt dịng điện cuộn dây ro le tiếp điểm trở trạng thái ban đầu Bộ tiếp xúc (hệ thống tiếp điểm) rơle trung gian thường có số luợng tương đối lớn, thường lớn nhiều so với rơle dòng điện, rơle điện áp loại rơle khác Rơle trung gian làm việc mạch điều khiển nên có tiếp điểm phụ mà khơng có tiếp điểm chính Cường độ dòng điện qua tiếp điểm 3.3.1.3 Tính chọn ro le trung gian Khi tính chọn rơ le trung gian ta cần ý điểm sau: - Điện áp định mức rơ le: Uđm = Umạng - Dòng điện định mức: Iđm role > Itt ( Itt dịng điện tính tốn mạch) - Số lượng tiếp điểm - Loại tiếp điểm thường đóng thường mở - Cắn vào nhu cầu sử dụng kết hợp với điểm để chọn loại rơ le có thơng số thích hợp 3.3.1.4 Hư hỏng nguyên nhân gây hư hỏng Hư hỏng tiếp điểm: Nguyên nhân: Lực ép tiếp điểm không đủ Giá đỡ tiếp điểm không phẳng, cong, vêng Bề mặt tiếp điểm bị oxy hóa xâm thực mơi trường làm việc 76 Do hậu việc xuất dòng điện ngắn mạch dây pha với đất phía sau rơ le Hư hỏng cuộn dây: Nguyên nhân: Ngắn mạch cục vòng dây cách điện xấu Ngắn mạch dây dẫn chất lượng cách điện xấu ngắn mạch dây dẫn vịng dây quấn đặt giao mà khơng có lót cách điện Đứt dây quấn Điện áp tăng cao điện áp định mức cuộn dây Cách điện cuộn dây bị phá hỏng va đập khí Hư hỏng chân cắm vào đế rơ le Nguyên nhân: Do người sử dụng không cẩn thận tháo, lắp rơ le khỏi đế rơ le Do chân rơ le bị cong nên không khớp với lỗ đế 3.3.1.5 Sửa chữa rơ le Biện pháp sửa chữa: - Lựa chọn rơ le phải dòng 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 tĩnh rơ le - Kiểm tra lại độ đàn hồi giá đỡ tiếp điểm để đảm bảo lực ép lên tiếp điểm - 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 cơng suất tiêu thụ yêu cầu - Khi quấn lại cuộn dây, cần làm công nghệ kỹ thuật quấn dây, yếu tố quan trọng để đảm bảo độ bền cuộn dây 3.3.2 Rơle tốc độ 3.3.2.1 Cấu tạo Rơle tốc độ dùng nhiều mạch điện hãm ngược động không đồng bộ, nguyên lý cấu tạo hình vẽ 77 Hình 5: Nguyên lý cấu tạo rơle tốc độ PKC Trục rơle tốc độ nối đồng trục với rôto động với máy cần khống chế Trên trục có lắp nam châm vĩnh cửu làm hợp kim Fe - Ni có dạng hình trụ trịn Bên ngồi nam châm có trụ quay tự làm thép mỏng ghép lại, mặt trụ có xẻ rãnh đặt dẫn ghép mạch với giống rôto lồng sóc Trụ quay tự do, trụ có lắp tiếp điểm động 10 3.3.2.2 Nguyên lý hoạt động Khi động điện máy quay, trục quay theo làm quay nam châm 2, từ trường nam châm cắt dẫn cảm ứng sức điện động dịng điện cảm ứng lồng sóc, sinh momen làm trụ quay theo chiều quay động Khi trụ quay, cần đẩy tùy theo hướng quay rôto động điện mà đóng (hoặc mở ) hệ thống tiếp điểm thông qua thép đàn hồi Khi tốc độ động giảm xuống gần không, sức điện động cảm ứng giảm tới mức làm mômen không đủ để cần đẩy thép Hệ thống tiếp điểm trở vị trí bình thường 3.4 Rơle thơi gian 3.4.1 Cấu tạo rơ le thời gian điện từ Rơle thời gian khí cụ tạo trì hỗn hệ thống tự động Việc trì thời gian cần thiết truyền tín hiệu từ rơle đến rơle khác yêu cầu cần thiết hệ thống tự động điều khiển Rơle thời gian hệ thống bảo vệ tự động thường dùng để trì thời gian tải, thiếu áp giới hạn thời gian cho phép 78 Về cấu tạo, rơle thời gian điện từ chiều khác với rơle thời gian điện từ xoay chiều Do vậy, nguyên tắc tác động, chúng khác 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 lò 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 giảm 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: Hình 6: Cấu tạo rơle thời gian kiểu điện từ cuộn dây ống đồng ngắn mạch Nắp phần ứng Lị xo Vít điều chỉnh Tiếp điểm Lá đồng điều chỉnh khe hở 3.4.2 Nguyên lý hoạt động rơle thời gian kiểu điện từ Lõi thép hình chử 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 79 Khi cuộn dây điện, từ thông  giảm dần Trong ống đồng xuất dòng điện cảm ứng tạo nên từ thông chống lại 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 3.4.3 Giới thiệu số rơle thời gian điện tử * On-delay: Trì hoản thời gian đóng mạch Hình Một số dạng On-delay hảng ANLY - Đài Loan Tóm tắt nguyên lý làm việc Timer On-delay: - Khi đặt vào cuộn dây Timer On-delay (Board mạch điện tử Chân 7, hình 4-10) điện áp định mức: + Các tiếp điểm thường (1-3 1-4) Timer thay đổi trạng thái tức thời (giống tiếp điểm rơle điện từ), 1-3 đóng lại 1-4 mở + Các tiếp điểm Timer (8-5 8-6) 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 - Sau tiếp điểm Timer chuyển trạng thái, hệ thống hoạt động bình thường - Khi ta ngưng cấp điện cho cuộn dây Timer Các tiếp điểm trở trạng thái ban đầu Cách kiểm tra Timer: - Chỉnh Timer 10s - Cho điện áp định mức vào đầu cuộn dây, Timer có đèn LED sáng: 80 + Dùng VOM đo thông mạch: Đo chân 8-5 (kêu) chân 8-6 (không kêu): Chưa kết luận Nếu ngược lại 8-5 (không kêu), 8-6 (kêu) 8-5 (kêu), 8-6 (kêu) 8-5 (không kêu), 8-6 (không kêu): Hư + Sau 10s (trên Timer có LED sáng), dùng thơng mạch đo lại, nếu: 8-5 (kêu), 8-6 (không kêu): Hư 8-5 (không kêu), 8-6 (kêu): Tốt * Off-delay: Trì hỗn thời gian mở mạch Hình Một số dạng OFF-delay hảng ANLY - Đài Loan Tóm tắt nguyên lý làm việc Timer Off-delay: - Khi đặt vào cuộn dây Timer On-delay (Board mạch điện tử Chân 7) điện áp định mức: + Các tiếp điểm thường (1-3 1-4) Timer thay đổi trạng thái tức thời (giống tiếp điểm rơle điện từ), 1-3 đóng lại 1-4 mở + Các tiếp điểm Timer (8-5 8-6) 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 * Ký hiệu: 81 3.4.4 Hư hỏng nguyên nhân gây hư hỏng Hiện tượng hư hỏng: - Hư hỏng tiếp điểm thường tiếp điểm thời gian bị ngắn mạch phía sau rơ le - Các tiếp điểm thời gian hoạt động không bị nổ đứt bo mạch điện tử đến chân hư hỏng bo mạch điện tử 3.5 Bộ khống chế 3.5.1 Công dụng phân loại 3.5.1.1 Cơng dụng Trong máy móc cơng nghiệp người ta sử dụng rộng rãi không chế để làm khí cụ điều khiển thiết bị điện Bộ không chế chia làm khống chế động lực (còn gọi tay trang) để điều khiển trực tiếp khống chế huy để điều khiển gián tiếp Bộ khống chế loại thiết bị chuyển đổi mạch điện tay gạt hay vô lăng quay Điều khiển trực tiếp gián tiếp từ xa thực chuyển đổi mạch phức tạp để điều khiển khởi động, điều chỉnh tốc độ, đảo chiều, hãm điện máy điện thiết bị điện Bộ khống chế động lực (còn gọi tay trang) dùng để điều khiển trực tiếp động điện có cơng suất bé trung bình chế độ làm việc khác nhằm đơn giản hoá thao tác cho người vận hành Bộ khống chế huy dùng để điều khiển gián tiếp động điện có cơng suất lớn, chuyển đổi mạch điện điều khiển cuộn dây công tắc tơ, khởi động từ Đơi dùng đóng cắt trực tiếp động điện có cơng suất bé, nam châm điện thiết bị điện khác Bộ khống chế huy truyền động tay động chấp hành Bộ khống chế động lực dùng để thay đổi trị số điện trở đấu mạch điện Về nguyên lý khống chế huy khơng khác khống chế động lực Chỉ có hệ thống tiếp điểm bé, nhẹ, nhỏ sử dụng mạch điều khiển 82 3.5.1.2 Phân loại Theo kết cấu người ta chia khống chế làm khống chế hình trống khống chế hình cam Theo nguyên lý sử dụng người ta chia khống chế làm khống chế điện xoay chiều khống chế điện chiều 3.5.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động khống chế hình trống Trên trục bọc cách điện người ta bắt chặt đoạn vành trượt đồng có cung dài làm việc khác Các đoạn dùng làm vành tiếp xúc động xếp góc độ khác Một vài đoạn vành nối điện với sẵn bên Các tiếp xúc tĩnh có lị xo đàn hồi (còn gọi chổi tiếp xúc) kẹp chặt cán cố định bọc cách điện chổi tiếp xúc tương ứng với đoạn vành trượt phận quay Các chổi tiếp xúc có vành cách điện với nối trực tiếp với mạch điện bên Khi quay trục đoạn vành trượt tiếp xúc mặt với chổi tiếp xúc thực chuyển đổi mạch cần thiết mạch điều khiển Hình 9: Bộ khống chế hình trống a Hình dạng chung b Bộ phận bên Trục quay Vành trượt đồng Các tiếp xúc tỉnh Trục cố định 83 3.5.3 Cấu tạo nguyên lý hoạt động khống chế hình cam Hình dạng chung khống chế hình cam trình bày hình vẽ 4.10 Trên trục quay người ta bắt chặt hình cam Một trục nhỏ có vấu có lị xo đàn hồi ln ln đẩy trục vấu tỳ hình cam Các tiếp điểm động bắt chặt giá tay gạt, trục quay, làm xoay hình cam 2, trục nhỏ có vấu khớp vào phần lõm hay phần lồi hình cam, làm đóng mở tiếp điểm Hình 4.10: Bộ khống chế hình cam Trục quay Các tiếp điểm tĩnh Hình cam Các tiếp điểm động Lị xo đàn hồi Trục nhỏ có vấu 3.5.4 Một số thông số kỹ thuật khống chế Bộ khống chế hình cam có tần số thao tác lớn nhiều so với khống chế hình trống (hơn 1000 lần / giờ), khống chế động điện xoay chiều chiều công suất lớn (tới 200 kW) Tiếp điểm động tiếp xúc dạng lăn, dùng rộng rãi khống chế cơng suất lớn, cặp tiếp điểm cịn có hộp dập hồ quang Bộ khống chế hình trống tần số thao tác bé tiếp điểm động tĩnh có hình dạng tiếp xúc trượt dễ bị mài mịn Các thơng số định mức khống chế động lực kiểu cho hệ số thông điện ĐL% = 40% tần số thao tác không lớn 600 lần / Các khống chế động lực để điều khiển động điện xoay chiều ba pha rôto dây quấn có cơng suất 100 kW (ở 380V), động điện chiều có cơng suất 80 kW (ở 440V), có trọng lượng xấp xỉ 90 kg Các khống chế cỡ bé dùng để điều khiển động điện xoay chiều có cơng suất bé (11- 30)kW có trọng lượng xấp xỉ 30 kg 84 Bộ khống chế huy sản xuất ứng với điện áp 500V, tiếp điểm có dịng điện làm việc liên tục đến 10A, dòng điện ngắt chiều phụ tải điện cảm đến 1,5A điện áp 220V 3.5.5 Tính chọn khống chế Để lựa chọn không chế ta vào: Dòng điện cho phép qua tiếp điểm chế độ làm việc liên tục chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại (tần số thao tác giờ) Điện áp định mức nguồn cung cấp Khi chọn dòng điện I qua tiếp điểm ta vào công suất định mức (Pđm ) động tính I theo công thức: + Đối với động điện chiều Pdm 10 , A I = 1,2 U Trong đó: Pđm công suất động điện chiều, kW U điện áp nguồn cung cấp V + Đối với động điện xoay chiều: I  1,3 Pdm 3U 10 , A Trong đó: - Pđm công suất động điện xoay chiều, kW - U điện áp nguồn cung cấp V - Dòng điện định mức khống chế hình trống có cấp:25; 0; 50; 100; 150; 300A làm việc liên tục dài hạn Còn làm việc ngắn hạn lặp lại dịng điện định mức chọn cao Khi tăng tần số thao tác ta phải chọn dung lượng khống chế cao Khi điện áp nguồn thay đổi, dung lượng khống chế thay đổi theo, chẳng hạn khống chế có dung lương 100kW điện áp 220V, sử dụng điện áp 380V dùng tới cơng suất 60kW 3.5.6 Hư hỏng nguyên nhân gây hư hỏng + Bộ khống hình trống: Hư hỏng vành trượt đồng: ma sát bề mặt, bụi bẩn, bị cong, vênh, bị cháy, bị dính … Hư hỏng trục quay vít bị chờn, bị hỏng ren … 85 Hư hỏng tiếp xúc tĩnh ma sát bề mặt với vành trượt đồng, bụi bẩn, tính đàn hồi … Hư hỏng trục tiếp xúc tĩnh bị tác động môi trường, nhiệt độ làm việc, cách điện bị già hóa + Bộ khống chế hình cam: Hư hỏng tiếp điểm tĩnh tiếp điểm động: bị cháy, bị dính, bị cong, bị vênh khơng trùng khớp tiếp điểm động tiếp điểm tĩnh … Hư hỏng bề mặt tiếp xúc hình cam ma sát, bụi bẩn Hư hỏng phận truyền động ốc vít bị mịn, bị hỏng, … Hư hỏng lị xo đàn hồi đặt không vị trí, độ đàn hồi lò xo giảm kim loại bị mỏi … Câu hỏi nghiệm lựa chọn: Đọc kỹ câu hỏi, chọn ý trả lời tô đen vào ô thích hợp cột bên TT Nội dung câu hỏi a Điện áp định mức tiếp điểm Contactor là: a Là điện áp đặt vào đầu cuộn dây Contactor b Điện áp mạch điện tương ứng với tiếp điểm phải đóng cắt b c d □? □? □? □? c Là điện áp đặt vào đầu cuộn dây tiếp điểm Contactor d Cả a b sai Contactor phân loại theo nguyên lý truyền động có: a Contactor kiểu điện từ, kiểu ép, kiểu thủy lực b Contactor kiểu điện chiều, Contactor điện xoay chiều □? □? □? □? c Contactor điện từ d Câu a b Khởi động từ phân loại theo: a Điện áp định mức cuộn dây hút, số lượng loại tiếp điểm thường đóng, thường mở b Kết cấu bảo vệ chống tác động môi trường xung quanh c Khả làm biến đổi chiều động điện d Cả a, b c 86 □? □? □? □? Trong mạch cần lấy tín hiệu, cuộn dây rơ le trung gian mắc: a Song song b Nối tiếp c Hỗn hợp d Cả a, b c Công dụng khống chế hình cam: a Chuyển đổi mạch điện tay gạt, hay vô lăng quay b Điều khiển trực tiếp gián tiếp từ xa chuyển đổi mạch điên phức tạp c Điều khiển, khởi động, điều chỉnh tốc, đảo chiều, hãm điện máy điện thiết bị điện d Cả , b c Bộ khống chế huy dùng để: a Điều khiển gián tiếp động điện có cơng suất lớn b Chuyển đổi mạch điện điều khiển, cuộn dây Contactor, khởi động từ c Điều khiển trực tiếp động điện có cơng suất nhỏ trung bình d Câu a b Lực hút rơle điện từ phụ thuộc vào: a Kích thước lõi thép b Điện trở cuộn dây c Dòng điện qua phần cảm khe hở khơng khí d Tất Bộ khống chế (bộ chuyển đổi) có cơng dụng: Điều khiển khởi động, hãm dừng, điều chỉnh máy điện thiết bị điện; Chỉ dùng Điều chỉnh tốc độ đảo chiều; Chỉ dùng hãm động hãm ngược; Đóng cắt, điều khiển bảo vệ động Loại rơle thời gian On-delay dùng để: a Trì hoản thời gian đóng mạch b Trì hoản thời gian cắt mạch c Tăng nhanh thời gian đóng mạch d Tăng nhanh thời gian cắt mạch 87 □? □? □? □? □? □? □? □? □? □? □? □? □? □? □? □? □? □? □? □? □? □? □? □? Bài tập thực hành: Thực hành tháo, lắp, bảo dưỡng, sửa chữa, quan sát cấu tạo, nguyên lý hoạt động công tắc tơ, khởi động từ, rơ le trung gian, rơ le thời gian, khống chế I Mục tiêu: Tháo lắp, phán đoán sửa chữa hư hỏng công tắc tơ, khởi động từ, rơ le trung gian, rơ le thời gian, khống chế đảm bảo kỹ thuật an toàn II Dụng cụ, vật liệu Các loại kìm, tuốc nơ vít, loại cờ lê, bút thử điện, đồng hồ vạn Một số loại khí cụ điện như; cơng tắc tơ, khởi động từ, rơ le trung gian, rơ le thời gian, khống chế III Nội dung thực hành Thao tác sử chữa: Mở nắp Tháo cuộn dây quan sát mắt thường xem cuộn dây có bị cháy không dùng đồng hồ megomét kiểm tra cách điện, cuộn dây bị cháy phải quấn lại cuộn dây Điều chỉnh tiếp điểm cho trùng khớp hoàn toàn với nhau, dùng giấy ráp vệ sinh tiếp điểm Kiểm tra đàn hồi lị xo 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO Khí cụ Điện - Kết cấu, sử dụng sửa chữa Nguyễn Xuân Phú, NXB Khoa Học Kỹ Thuật, 1998 Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0.4-500 KV NGÔ HỒNG QUANG Thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn IEC Thiết kế hệ thống điện NGUYỄN HOÀNG VIỆT - NXB ĐạI HọC QUốC GIA TPHCM Vật liệu điện - Nguyễn Xuân Phú NXB Khoa Học Kỹ Thuật, 1998 Kỹ Thuật Điện - Đặng Văn Đào NXB Giáo Dục, 1999 Cung cấp điện Nguyễn Xuân Phú, NXB Khoa học Kỹ thuật , 1998 Thiết kế điện dự toán giá thành K.B Raina, s.k.bhattcharya (Phạm Văn Niên dịch), NXB Khoa Học Kỹ Thuật, 1996 Tính tốn phân tích hệ thống điện Đỗ Xn Khơi, NXB Khoa học Kỹ thuật , 2001 10 Các trang web: WWW.CADIVI.COM WWW.DIENQUANG.COM WWW.VIHEM.COM.VN 89 ... hồ quang điện, lực điện động số khí cụ điện I Mục tiêu: - Làm quen với loại tiếp xúc khí cụ điện - Nhận dạng kiểu tiếp xúc, loại khí cụ điện phận bên khí cụ điện - Phân loại loại khí cụ điện II... Khí cụ điện cao - hạ b Khí cụ điện dùng mạch AC DC c KCĐ làm việc theo nguyên lý điện từ, cảm ứng, nhiệt d Cả a, b c sai 1.2 Khí cụ điện phân loại theo điện áp có loại: □? □? □? □? a Khí cụ điện. .. niệm khí cụ điện 0.5 Cơng dụng khí cụ điện 0.5 Bài : Khí cụ điện đóng cắt 1 Cầu dao Các loại công tắc nút điều khiển Dao cách ly Máy cắt điện Áp-tơ-mát Bài : Khí cụ điện bảo vệ 10 1 Nam châm điện