Tbd cn chuong 1 2 TRANG BỊ ĐIỆN, ĐIỆN TỬ TRONG MÁY CÔNG NGHIỆP

Khí cụ đóng cắt: Rơ le, cơng tắc tơ TS Nguyễn Duy Anh Khoa Cơ Khí Bộ môn Cơ Điện Tử Rờ le Rờ le khí cụ đóng cắt mạch điện công suất nhỏ tự động (không điều khiển tay) Nguyên lý đóng cắt dựa vào nguyên nhân vật lý khác từ hình thành tên gọi rờ le Rờ le điện Công dụng :  Rơle điện loại thiết bị điện tự động, thường lắp đặt mạch điện nhị thứ, dùng để điều khiển đóng cắt báo tín hiệu, bảo vệ an tồn q trình vận hành thiết bị điện mạch thứ hệ thống điện Rờ le điện  Các phận rơle : a Cơ cấu tiếp nhận tín hiệu (khối tiếp nhận tín hiệu vào) có nhiệm vụ tiếp nhận tín hiệu làm việc khơng bình thường cố hệ thống điện từ BU, BI cảm biến điện, để biến đổi thành đại lượng cần thiết cung cấp tín hiệu cho khối trung gian b Cơ cấu trung gian (khối trung gian) làm nhiệm vụ tiếp nhận tín hiệu đa đến từ khối tiếp nhận tín hiệu, để biến đổi thành đại lợng cần thiết cho rơle tác động c Cơ cấu chấp hành (khối chấp hành) Làm nhiệm vụ phát tín hiệu cho mạch điều khiển Rờ le điện Phân loại rơle điện :  a Phân loại theo nguyên lý làm việc : Gồm • Rơle điện (rơle điện từ, rơle cảm ứng, rơle từ điện, rơle phân cực ) • Rơle từ • Rơle nhiệt • Rơle điện tử, bán dẫn, vi mạch • Rơle số Rờ le điện  b Phân loại theo nguyên tắc tác động cấu chấp hành : • Rơle có tiếp điểm : đóng ngắt mạch tiếp điểm • Rơle khơng có tiếp điểm (rơle tĩnh) tác động đóng cắt mạch cách thay đổi tham số điện trở, điện cảm điện dung  c Phân loại theo tín hiệu đầu vào : • Rơle dịng điện • Rơle điện áp • Rơle cơng suất • Rơle tổng trở Rờ le điện  d Phân loại theo vị trí lăp đặt : • Rơle thứ lắp đặt trực tiếp mạch động lực • Rơle nhị thứ lắp đặt mạch nhị thứ thông qua BU, BI, cảm biến  e Phân loại theo trị số chiều tín hiệu đầu vào : • Rơle cực đại • Rơle cực tiểu • Rơle cực đại, cực tiểu • Rơle so lệch • Rơle định hướng chiều tiếp nhận tín hiệu đầu vào Rờ le điện Các thông số kỹ thuật rơle điện  a Hệ số điều khiển : • Trong : Pđk công suất điều khiển định mức rơle (chính cơng suất tiếp điểm Rơle) • Ptđ công suất tác động (công suất khối tiếp nhận tín hiệu vào) loại rơle điện từ cơng suất cuộn dây điện từ Rờ le điện  b Thời gian tác động : • Ttđ thời gian kể từ khối tiếp nhận có tín hiệu đến khối chấp hành làm việc, ví dụ loại rơle điện từ quãng thời gian từ cuộn dây rơle có điện đến tiếp điểm đóng mở hồn tồn  c Hệ số trở : Ktv = I/Itv • Trong : Itv trị số dịng điện trở xác định cách sau tiếp điểm thường mở rơle đóng hịan tồn, thí nghiệm giảm từ từ dịng điện khởi động đến tiếp điểm rơle mở ra, thời điểm đo Itv Ktv gần rơle xác Rờ le điện d Độ nhạy rơle : Kn=IR/Ikd  Trong : IR dịng điện chạy qua rơle ngắn mạch cuối vùng bảo vệ Yêu cầu kỹ thuật sơ đồ bảo vệ Kn >= 1,5 sơ đồ bảo vệ dự trữ (dự phòng) Kn >= 1,2 Rờ le điện từ Rơle điện từ có :     - Cơng suất điều khiển Pđk từ vài (W) đến vài nghìn (W) - Công suất tác động Ptđ từ vμi (W) đến vài nghìn (W) - Hệ số điều khiển Kđk = (5 - 20) - Thời gian tác động ttđ = (2 - 20)ms Nhược điểm rơle điện từ :  Công suất tác động Ptđ tương đối lớn, độ nhạy thấp, Kđk nhỏ  Loại tăng Kđk Rờ le thời gian-Timer  Rơ le thời gian thiết kế để trì hoãn thời gian đóng/mở tiếp điểm kích hoạt 17 Cơng tắt tơ Công tắt tơ Công dụng:  Công tắc tơ loại khí cụ điện hạ áp đợc sử dụng để điều khiển đóng cắt mạch từxa tự động nút ấn mạch điện lực có phụ tải điện áp đến 500V, dịng điện đến 600A  Cơng tắc tơ có hai vị trí đóng- cắt Tần số đến 1500 lần/giờ Nhiệm vụ  Cơng tắc tơ thiết bị điện đóng cắt điện áp thấp dùng để khống chế tự động điều khiển xa thiết bị điện chiều xoay chiều có điện áp tới 500 v Cơng tắc tơ tính với tần số đóng cắt lớn tới 1500 lần Công tắt tơ Phân loại:  Phân loại theo ngun lý truyền động: • Cơng tắc tơ điện từ • Cơng tắc tơ kiểu ép • Cơng tắc tơ kiểu thuỷ lực  Phân loại theo dạng dịng điện: • Loại cơng tắc tơ điều khiển điện áp chiều • Loại cơng tắc tơ điều khiển điện áp xoay chiều  Phân loại theo kiểu kết cấu: • Cơng tắc tơ hạn chế chiều cao • Cơng tắc tơ hạn chế chiều rộng Công tắt tơ  Đặc điểm cấu tạo: Công tắt tơ Cấu tạo nguyên lý hình vẽ: gồm phận sau:      Cuộn dây điện áp điều khiển số Mạch từ chế tạo từ thép kỹ thuật điện Vỏ thường chế tạo từ nhựa cứng Bộ phận truyền động gồm lò xo truyền động Hệ thống tiếp điểm thường mở thường đóng Cơng tắt tơ  Ký hiệu công tắc tơ Công tắt tơ Nguyên lý làm việc:  Muốn đóng điện cho tải đóng khố K mạch điều khiển, cuộn dây công tắc tơ sinh lực điện từ hút chập hai nửa mạch từ lại với nhau, Ftđ > Flị xo nên lò xo bị nén lại đồng thời truyền động kéo tiếp xúc động đóng chặt vào tiếp xúc tĩnh, tiếp điểm thường đóng mở ra, cịn tiếp điểm thường mở đóng lại, mạch điện nối liền  Muốn cắt điện khỏi tải, ngắt khoá K cuộn dây điện áp điện, lực điện từ bị triệt tiêu, lò xo đẩy nửa mạch từ xa đa tiếp xúc động rời khỏi tiếp xúc tĩnh, mạch điện cắt Công tắt tơ Các tham số chủ yếu công tắc tơ:  a Điện áp định mức: điện áp mạch điện tương ứng mà tiếp điểm phải đóng cắt, có cấp : + 110V, 220V, 440 V chiều + 127V, 220V, 380V, 500V xoay chiều Cuộn hút làm việc bình thường điện áp giới hạn từ 85% tới 105%  b Dòng điện định mức: dịng điện qua tiếp điểm chế độ làm việc gián đoạn lâu dài, nghĩa chế độ thời gian cơng tắc tơ đóng không lâu Công tắc tơ hạ áp có cấp dịng thơng dụng: 10, 25, 40, 60, 75, 100, 150, 250, 300, 600A Nếu đặt công tắc tơ tủ điện dịng điện định mức phải lấy thấp 10% làm mát kém, làm việc dài hạn chọn dịng điện định mức nhỏ  c Khả đóng cắt: dịng điện cho phép qua tiếp điểm cắt đóng mạch Ví dụ cơng tắc tơ xoay chiều dùng để điều khiển động không đồng ba pha lồng sóc cần có khả đóng yêu cầu (3 đến 7) Iđm Công tắt tơ Các tham số chủ yếu công tắc tơ:  d Tuổi thọ cơng tắc tơ: Tính số lần đóng cắt, sau số lần đóng cắt cơng tắc tơ khơng dùng đợc tiếp tục Hư hỏng độ bền học bền điện  e Tần số thao tác: số lần đóng cắt thời gian giờ, bị hạn chế phát nóng tiếp điểm hồ quang Có cấp : 30, 100, 120, 150, 300, 600, 1200, 1500 lần giờ, tuỳ chế độ công tác máy sản xuất mà chọn cơng tắc tơ có tần số thao tác khác Công tắt tơ U nhược điểm :  Kích thước gọn nhỏ tận dụng khoảng không gian hẹp để lắp đặt thao tác mà cầu dao không thực Điều khiển đóng cắt từ xa, có vỏ ngăn hồ quang phóng bên ngồi nên an tồn tuyệt đối cho ngời thao tác, thời gian đóng cắt nhanh, u điểm công tắc tơ đợc sử dụng rộng rãi điều khiển đóng cắt mạch điện hạ áp đặc biệt sử dụng nhiều nhà máy công nghiệp Khởi động từ Khái niệm công dụng:  Khởi động từ loại thiết bị điện (kết hợp công tắt tơ rờ le nhiệt) dùng để điều khiển từ xa việc đóng cắt đảo chiều bảo vệ tải (nếu có mắc thêm rơle nhiệt) cho động Khởi động từ có cơng tắc tơ gọi khởi động từ đơn, thường dùng để đóng cắt động điện  Khởi động từ có hai cơng tắc tơ gọi khởi động từ kép, thường dùng khởi động điều khiển đảo chiều động điện Muốn khởi động từ bảo vệ đợc ngắn mạch phải mắc thêm cầu chì Khởi động từ Ưu nhược điểm phạm vi ứng dụng:  Khởi động từ ưu điểm cầu dao chỗ điều khiển đóng cắt từ xa nên an tồn cho người thao tác, đóng cắt nhanh, bảo vệ tải cho động cơ, khoảng không gian lắp đặt thao tác gọn (một tủ điện lắp đặt nhiều động cơ) Vì sử dụng rộng rãi cho mạch điện hạ áp