GIÁO TRÌNH TRANG BỊ ĐIỆN 1
NGHỀ : ĐIỆN CƠNG NGHIỆP
TRÌNH ĐỘ : CAO ĐẲNG
Ban hành kèm theo Quyết định số 77/QĐ-CĐTB-ĐT ngày 19 tháng 01 năm 2021 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Cơ điện – Xây dựng và Nơng lâm Trung bộ
Trang 3Giáo trình Trang bị điện I là một trong những mơ đun chính trong đào tạo nghề Điện cơng nghiệp, giáo trình Trang bị điện I sẽ giúp ngƣời học giải quyết những bài tốn về thiết kế lắp đặt các mạch điện về điều khiển động cơ, điều khiển một dây chuyền, một hệ thống truyền động liên hồn
Trong khuơn khổ giáo trình nhĩm biên soạn đã cố gắng đem đến cho ngƣời học những nội dung cơ bản nhất theo tinh thần ngắn gọn, sát thực tế, dễ hiểu và đa dạng trong ứng dụng Các kiến thức trong tồn bộ giáo trình cĩ mối liên hệ golic chặt chẽ Tuy nhiên để cĩ vốn kiến thức đầy đủ về nghề địi hỏi ngƣời học cần cĩ sự đầu tƣ tìm hiểu đồng thời tham khảo thêm các giáo trình liên quan đối với ngành học để việc sử dụng giáo trình đƣợc hiệu quả hơn
Trong suốt thời gian thực hiện biên soạn giáo trình, nhĩm biên soạn đã nhận đƣợc những lời động viên từ các thầy cơ giáo trong khoa, sự ủng hộ và hợp tác của giáo viên, học sinh sinh viên trong khoa đã gĩp phần giúp nhĩm biên soạn hồn thành nhiệm vụ Nhĩm biên soạn đã cĩ nhiều cố gắng để hồn thành tác phẩm, tuy nhiên khơng thể tránh khỏi những khiếm khuyết, nhĩm biên soạn rất mong đƣợc nhận những lời gĩp ý chỉ bảo chân thành từ đội ngũ các nhà giáo, học sinh; sinh viên sử dụng giáo trình này nhằm giúp chúng tơi cĩ cách nhìn nhận mới hơn, khách quan hơn và qua đo khắc phục những khiếm khuyết của giáo trình gĩp phần phục vụ cho việc dạy và học của Nhà trƣờng đạt chất lƣợng cao hơn
Rất mong đƣợc sự quan tâm của bạn đọc
Trang 4NỘI DUNG TRANG
Lời giới thiệu 1
Bài mở đầu: Khái quát chung về hệ thống trang bị điện 6
1 Đặc điểm của hệ thống trang bị điện: 6
a/ Chức năng 7
b/ Nhiệm vụ của hệ thống trang bị điện 7
c/ Kết cấu của hệ thống trang bị điện: 7
2 Yêu cầu đối với hệ thống trang bị điện cơng nghiệp 8
a/ Chức năng của hệ thống khống chế truyền động điện 8
b/ Các yêu cầu của hệ thống khống chế truyền động điện 9
Bài 1: Các phần tử điều khiển trong hệ thống trang bị điện – điện tử 1.1 Các phần tử bảo vệ 1.1.1 Cầu chảy 1.1.1.1 Cấu tạo 1.1.1.2 Cơng dụng 1.1.2 Rơ le nhiệt 1.1.2.1 Cấu tạo 1.1.2.2 Cơng dụng 1.1.2.3 Nguyên lý làm việc 1.2 Các phần tử điều khiển 1.2.1 Cơng tắc 1.2.1.1 Cơng tắc chuyển mạch 1.2.1.2 Cơng tắc hành trình 1.2.1.3 Rơ le phao 1.2.2 Nút ấn
1.2.2.1 Nút nhấn tự phục hồi (push button)
1.2.2.2 Nút nhấn khơng tự phục hồi - Nút dừng khẩn (emergency stop) 1.2.3 Cầu dao
1.2.3.1 Cấu tạo 1.2.3.2 Cơng dụng
Trang 51.2.4.2 Bộ khống chế hình cam 1.2.5 Cơng tắc tơ – Khởi động từ 1.2.5.1 Cơng tắc tơ 1.2.5.2 Khởi động từ 1.2.6 Áp tơ mát 1.2.6.1.Cấu tạo 1.2.6.2 Cơng dụng 1.2.6.3 Nguyên lý làm việc 1.3 Rơ le 1.3.1 Rơ le điện từ 1.3.1.1 Cấu tạo 1.3.1.2 Cơng dụng 1.3.1.3 Nguyên lý làm việc 1.3.2 Rơ le trung gian 1.3.2.1 Cấu tạo 1.3.2.2 Cơng dụng 1.3.2.3 Nguyên lý làm việc 1.3.3 Rơ le dịng điện 1.3.3.1 Cấu tạo 1.3.3.2 Cơng dụng 1.3.3.3 Nguyên lý làm việc 1.3.4 Rơ le điện áp 1.3.4.1 Cấu tạo 1.3.4.2 Cơng dụng 1.3.5 Rơ le thời gian 1.3.5.1 Cấu tạo 1.3.5.2.Cơng dụng
1.3.6 Rơ le kiểm tra tốc độ
Trang 61.4.1.2 Cảm biến tiệm cận điện dung (Capacitive Proximity Sensor) 1.4.2 Thiết bị đĩng cắt khơng tiếp điểm
1.5 Các phần tử điện từ
1.5.1 Nam châm điện nâng – hạ 1.5.1.1 Cấu tạo
1.5.1.2 Nguyên lý làm việc 1.5.2 Bàn nam châm điện 1.5.3 Ly hợp điện từ 1.5.3.1 Cấu tạo 1.5.3.2 Cơng dụng
1.5.3.3 Nguyên lý hoạt động
Bài 2: Tự động khống chế truyền động điện 2.1 Khái niệm về tự động khống chế (TĐKC) 2.2 Các yêu cầu của TĐKC
2.3 Phƣơng pháp thể hiện sơ đồ điện TĐKC 2.3.1 Phƣơng pháp thể hiện mạch động lực 2.3.2 Phƣơng pháp thể hiện mạch điều khiển 2.3.3 Bảng ký hiệu các phần tử trong sơ đồ TĐKC
2.4 Các nguyên tắc điều khiển
2.4.1 Nguyên tắc điều khiển theo thời gian 2.4.2 Nguyên tắc điều khiển theo tốc độ
2.4.3 Nguyên tắc điều khiển theo dịng điện 2.4.4 Nguyên tắc điều khiển theo vị trí 2.5 Các sơ đồ điều khiển điển hình
2.5.1 Sơ đồ điều khiển động cơ KĐB 3 pha rơ to lồng sĩc 2.5.2 Sơ đồ điều khiển động cơ KĐB 3 pha rơ to dây quấn 2.5.3 Sơ đồ điều khiển động cơ một chiều
2.6 Các khâu bảo vệ và liên động trong TĐKC - TĐĐ 2.6.1 Bảo vệ quá dịng
2.6.2 Bảo vệ điện áp
Trang 8Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trị của mơ đun:
- Vị trí: Mơ đun này cần phải học sau khi đã học xong các mơn học/mơ-đun Máy điện, Cung cấp điện, Truyền động điện
- Tính chất: Là mơ đun chuyên mơn nghề thuộc mơ đun đào tạo nghề bắt buộc - Ý nghĩa: Là mơ đun chính của chƣơng trình đào tạo nghề Điện cơng nghiệp, trình độ Cao đẳng nghề và Trung cấp nghề
- Vai trị: Giúp ngƣời học nghiên cứu tìm hiểu và thực hành cách thiết kế, lắp đặt và chẩn đốn những hƣ hỏng của các mạch điện điều khiển; khống chế truyền động
Mục tiêu của mơ đun:
- Đọc, vẽ và phân tích đƣợc các sơ đồ mạch điều khiển dùng rơ le cơng tắc tơ dùng trong khống chế động cơ
- Lắp đặt, sửa chữa đƣợc các mạch mở máy, dừng máy động cơ
- Phân tích đƣợc nguyên lý của sơ đồ làm cơ sở cho việc phát hiện hƣ hỏng và chọn phƣơng án cải tiến mới
- Phân tích đƣợc qui trình làm việc và yêu cầu về trang bị điện cho máy cắt gọt kim loại nhƣ: Máy tiện, máy phay, máy doa, máy khoan, máy mài
- Lắp ráp và sửa chữa đƣợc các mạch điện máy cắt gọt kim loại nhƣ: Mạch điện máy tiện, máy phay, máy doa, máy khoan, máy mài
- Vận hành đƣợc mạch theo nguyên tắc, theo qui trình đã định Từ đĩ vạch ra kế hoạch bảo trì hợp lý
Trang 9Số
TT Tên các bài trong mơ đun
Thời gian Tổng số Lý thuyết Thực hành Kiểm tra*
1 Bài mở đầu: Khái quát chung về hệ
thống trang bị điện 2 2
2 Các phần tử điều khiển trong hệ thống
trang bị điện - điện tử 12 8 3 1
3 Tự động khống chế truyền động điện 136 17 112 7
4 Trang bị điện máy cắt kim loại 120 18 95 7
Cộng: 270 45 210 15
Trang 10Mục tiêu:
- Phân tích đƣợc đặc điểm của hệ thống trang bị điện
- Vận dụng đúng các yêu cầu hệ thống trang bị điện khi thiết kế, lắp đặt
- R n luyện tính cẩn thận, và nghiêm túc trong học tập và trong thực hiện cơng việc
Nội dung chính:
1 Đặc điểm của hệ thống trang bị điện
2 Yêu cầu đối với hệ thống trang bị điện cơng nghiệp
Nội dung bài học:
Hoạt động I: Nghe giảng trên lớp cĩ thảo luận1 Đặc điểm của hệ thống trang bị điện: a/ Chức năng:
- Hệ thống trang bị điện các máy sản xuất là tổng hợp các thiết bị điện đƣợc lắp ráp theo một sơ đồ phù hợp nhằm đảm bảo cho các máy sản xuất thực hiện nhiệm vụ sản xuất phù hợp với quy trình đặt ra
- Hệ thống trang bị điện các máy sản xuất giúp cho việc: + Nâng cao năng suất máy
+ Đảm bảo độ chính xác gia cơng + Rút ngắn thời gian máy
+ Thực hiện các cơng đoạn gia cơng khác nhau theo một trình tự cho trƣớc - Hệ thống trang bị điện:
+ Các thiết bị động lực + Các thiết bị điều khiển + Các phần tử tự động
b/ Nhiệm vụ của hệ thống trang bị điện:
Trang 11- Gĩp phần nâng cao năng suất, chất lƣợng, hiệu quả của quá trình sản xuất, giảm nhẹ điều kiện lao động cho con ngƣời
- Đảm bảo an tồn cho ngƣời và thiết bị trong quá trình sản xuất c/ Kết cấu của hệ thống trang bị điện:
Hệ thống khống chế truyền động điện là tập hợp các khí cụ điện và dây nối đƣợc lắp ráp theo một sơ đồ nhất định nhằm đáp ứng việc điều khiển, khống chế và bảo vệ cho phần tử động lực trong quá trình làm việc theo yêu cầu cơng nghệ đặt ra Hệ thống khống chế truyền động điện gồm hai nhĩm thiết bị chính:
- Thiết bị động lực: Là bộ phận thực hiện việc biến đổi năng lƣợng điện thành các dạng năng lƣợng cần thiết cho quá trình sản xuất Thiết bị động lực cĩ thể là:
+ Động cơ điện
+ Nam châm điện, li hợp điện từ trong các truyền động từ động cơ sang các máy sản xuất hay đĩng mở các van khí nén, thuỷ lực
+ Các phần tử đốt nĩng trong các thiết bị gia nhiệt… + Các phần tử phát quang nhƣ các hệ thống chiếu sáng
+ Các phần tử R, L, C, để thay đổi thơng số của mạch điện để làm thay đổi chế độ làm việc của phần tử động lực
- Thiết bị điều khiển: Là các khí cụ đĩng cắt, bảo vệ, tín hiệu nhằm đảm bảo cho các thiết bị động lực làm việc theo yêu cầu của máy cơng tác Các trạng thái làm việc của thiết bị động lực đƣợc đặc trƣng bằng:
+ Tốc độ làm việc của các động cơ điện hay của máy cơng tác + Dịng điện phần ứng hay dịng điện phần cảm của động cơ điện + Mơmen phụ tải trên trục động cơ
Tuỳ theo quá trình cơng nghệ yêu cầu mà động cơ truyền động cĩ các chế độ cơng tác khác nhau, khi động cơ thay đổi chế độ làm việc các thơng số trên cĩ thể cĩ giá trị khác nhau Việc chuyển chế độ làm việc của động cơ truyền động đƣợc thực hiện tự động nhờ hệ thống điều khiển
2 Yêu cầu đối với hệ thống trang bị điện cơng nghiệp: a/ Chức năng của hệ thống khống chế truyền động điện:
Trang 12+ Cầu dao, áp tơmát
+ Cơng tắc tơ, khởi động từ + Nút ấn, cơng tắc hành trình
+ Bộ khống chế chỉ huy hay động lực
- Khống chế: Nhằm đảm bảo cho quá trình đĩng cắt xảy ra đúng thời điểm, đúng trình tự yêu cầu Nhờ chức năng khống chế của hệ thống mà thiết bị động lực sẽ làm việc với tốc độ, dịng điện, mơ men,thời gian, trình tự theo yêu cầu của quy trình cơng nghệ địi hỏi Chức năng khống chế do các khí cụ khống chế thực hiện, bao gồm:
+ Các loại rơle nhƣ rơle điện áp, dịng điện, tốc độ, thời gian + Cơng tắc hành trình
+ Các phần tử tự động nhƣ đát trích nhiệt độ, đát trích kiểm tra kích thƣớc, áp suất,
+ Các khí cụ khống chế đĩng vai trị là các phần tử tín hiệu, cịn các khí cụ đĩng cắt là phần tử chấp hành
- Bảo vệ: Nhằm đảm bảo an tồn cho con ngƣời và thiết bị trong quá trình sản xuất Chức năng bảo vệ do các khí cụ bảo vệ thực hiện, bao gồm: cầu chì, áp tơ mát, rơ le nhiệt, rơ le dịng điện, rơ le điện áp,
b/ Các yêu cầu của hệ thống khống chế truyền động điện:
- Phù hợp nhất với quy trình cơng nghệ: Đây là yêu cầu quan trọng nhất của hệ thống khống chế vì hệ thống khống chế đƣợc hình thành từ yêu cầu cơng nghệ Khi đĩ hệ thống truyền động sẽ đƣợc khai thác triệt để nhất về mặt cơng suất, hiệu suất, nâng cao đƣợc hiệu quả kinh tế - kỹ thuật của phƣơng án lựa chọn Một hệ thống khống chế đƣợc gọi là "phù hợp nhất với quy trình cơng nghệ" phải cĩ các đặc điểm sau:
+ Động cơ điện truyền động phải cĩ đặc tính cơ và đặc tính điều chỉnh tốc độ phù hợp với đặc tính cơ của cơ cấu sản xuất mà nĩ dẫn động
+ Động cơ phải cĩ đƣợc các chế độ cơng tác cần thiết đáp ứng đƣợc địi hỏi của máy cơng tác
- Kết cấu đơn giản, tác động tin cậy:
Trang 13+ Thiết bị cĩ tuổi thọ về cơ, điện, tần số đĩng cắt phù hợp với đặc tính của máy cơng tác
- Thuận tiện, linh hoạt trong điều khiển: Một hệ thống điều khiển đƣợc coi là linh hoạt khi nĩ nhanh chĩng và dễ dàng:
+ Chuyển từ chế độ điều khiển bằng tay sang điều khiển tự động, bán tự động và ngƣợc lại
+ Chuyển từ khối làm việc sang khối dự phịng và ngƣợc lại
+ Chuyển từ quy trình làm việc này sang quy trình làm việc khác
+ Từ một vị trí cĩ thể điều khiển đƣợc nhiều đối tƣợng + Từ nhiều vị trí điều khiển đƣợc một đối tƣợng
- Đơn giản cho kiểm tra và phát hiện sự cố: Khi thiết kế và xây dựng hệ thống nên bố trí thiết bị theo các quy tắc:
+ Bố trí thiết bị thành nhĩm theo từng cụm chức năng của sơ đồ + Các nhĩm khác nhau đƣợc cung cấp từ cầu dao, cầu chì riêng
+ Các cụm quan trọng phải cĩ tín hiệu báo về tình trạng làm việc bình thƣờng hay sự cố của chúng bằng âm thanh, ánh sáng
+ Các thiết bị phải thƣờng xuyên kiểm tra bảo dƣỡng phải đƣợc bố trí ở chỗ thuận tiện cho xem xét, tháo lắp thay thế, sửa chữa
+ Đặt ký hiệu và số hiệu đầu nối của dây dẫn + Sử dụng các dây dẫn với màu sắc khác nhau
- Tác động phân minh lúc bình thƣờng cũng nhƣ khi cĩ sự cố: Hoạt động của mạch phải tốt cả khi vận hành bình thƣờng cũng nhƣ khi cĩ sự cố Khơng đƣợc tạo ra các mạch giả khi cĩ sự hoạt đơng khơng bình thƣờng của mạch Mạch phải đƣợc thiết kế đảm bảo sao cho khi nhân viên vận hành tthao tác nhầm, khơng để gây ra sự cố
- Kích thƣớc và giá thành nhỏ nhất: Kích thƣớc và giá thành của hệ thống điều khiển ảnh hƣởng đáng kể đến kích thƣớc và giá thành của máy do đĩ việc tính tốn, thiết kế hệ thống truyền động phải đƣợc chú trọng nhƣng phải đáp ứng đƣợc yêu cầu kỹ thuật, chắc chắn và tính mỹ thuật cho cả máy
Trang 14quản lý nhƣ hệ thống biển báo, biển cấm đối với những khu vực hoặc những thiết bị cĩ nguy cơ gây mất an tồn cho ngƣời và thiết bị … Ngồi ra cĩn các yêu cầu phụ nhƣ yêu cầu về mơi trƣờng làm việc (khĩi bụi, hĩa chất ăn mịn, phịng chống cháy nổ …) từ đĩ lựa chọn thiết bị điện theo đúng yêu cầu làm việc
Hoạt động II: Tự học và ơn tập:- Tài liệu tham khảo:
+ Trang bị điện - điện tử cho máy cơng nghiệp dùng chung - Vũ Quang Hồi - NXB Giáo dục 1996
+ Điều khiển tự động truyền động điện - Trịnh Đình Đề - NXB Đại học và trung học chuyên nghiệp 1983
+ Phân tích mạch điện máy cắt gọt kim loại - Võ Hồng Căn; Phạm Thế Hựu - NXB Cơng nhân kỹ thuật 1982
Trang 15TRONG HỆ THỐNG TRANG BỊ ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Mã bài: MĐ23 - 01
Giới thiệu:
- Trong các loại động cơ điện, động cơ khơng đồng bộ (ĐKB) ba pha rơ to lồng sĩc là loại động cơ đƣợc sử dụng phổ biến trong lĩnh vực cơng nghiệp hiện nay Vì thế, vấn đề điều khiển khống chế loại động cơ này luơn là một trong những đối tƣợng nghiên cứu chính của lĩnh vực trang bị điện
- Đối với những ngƣời cơng tác trong ngành điện thì mảng kiến thức về lĩnh vực này là khơng thể thiếu Nĩ là những kỹ năng vơ cùng thiết thực đối với ngƣời thợ và là bƣớc đi cơ bản để thực hiện các mạch tự động khống chế nâng cao hay các mạch điều khiển máy sản xuất
Mục tiêu:
- Nhận biết đƣợc các phần tử điều khiển trong một hệ thống trang bị điện
- Mơ tả đƣợc cấu tạo và giải thích đƣợc nguyên lý làm việc của các khí cụ điện điều khiển cĩ trong sơ đồ
- Sửa chữa đƣợc hƣ hỏng thơng thƣờng của các khí cụ điện điều khiển - R n luyện tính tỉ mỉ, cẩn thận, chính xác và an tồn trong cơng việc
Nội dung chính:
1.1 Các phần tử bảo vệ Thời gian 2 giờ
1.1.1Cầu chảy 1.1.2 Rơ le nhiệt
1.2 Các phần tử điều khiển Thời gian 3 giờ
Trang 161.3 Rơ le Thời gian 3 giờ
1.3.1 Rơ le điện từ 1.3.2 Rơ le trung gian 1.3.3 Rơ le dịng điện 1.3.4 Rơ le điện áp 1.3.5 Rơ le thời gian 1.3.6 Rơ le kiểm tra tốc độ
1.4 Các thiết bị đĩng cắt khơng tiếp điểm Thời gian 2 giờ
1.4.1 Cơng tắc hành trình khơng tiếp điểm 1.4.2 Thiết bị đĩng cắt khơng tiếp điểm
1.5 Các phần tử điện từ Thời gian 2 giờ
Trang 171.1 Các phần tử bảo vệ: 1.1.1 Cầu chảy: 1.1.1.1 Cấu tạo: 1 Nắp 2 Võ 3 Dây chảy HÌNH 1.1: CẦU CHÌ HÌNH 1.2: MỘT SỐ HÌNH DẠNG DÂY CHẢY LÁ 1.1.1.2 Cơng dụng:
Cầu chảy là một loại khí cụ dùng để bảo vệ cho thiết bị điện và tránh lƣới điện khỏi dịng điện ngắn mạch Bản chất của cầu chảy là một đoạn dây dẫn yếu nhất trong mạch, khi cĩ sự cố quá dịng, nhiệt sẽ làm đoạn dây này đứt ra đầu tiên Cầu chì dùng bảo vệ thiết bị tránh khỏi dịng ngắn mạch
Bộ phận cơ bản của cầu chảy là dây chảy, dây chảy thƣờng làm bằng các chất cĩ nhiệt độ nĩng chảy thấp Với những dây chảy trong mạch cĩ dịng điện làm việc
1 2 3
Trang 18hợp kim chì thiếc, nhơm hay đồng đƣợc dập, cắt theo các hình dạng nhƣ hình 1.2, dây chảy đƣợc kẹp chặt bằng vít vào đế cầu chảy, cĩ nắp cách điện để tránh hồ quang bắn ra xung quanh khi dây chảy đứt
- Đối với dây chảy chì: Igh = (1,25 ÷ 1,45)Iđm
- Dây chảy hợp kim chì thiếc: Igh = 1,15Iđm
- Dây chảy đồng: Igh = (1,6 ÷ 2)Iđm 1.1.2 Rơ le nhiệt:
1.1.2.1 Cấu tạo:
1 Thanh lƣỡng kim; 4 Lị xo;
2 phần tử đốt nĩng; A: Cực nối nguồn;
3 Hệ thống tiếp điểm; B: Cực nối tải
1.1.2.2 Cơng dụng:
Rơ le nhiệt dùng để bảo vệ sự cố quá tải Trong thực tế ngƣời ta thƣờng gắn rơ le nhiệt phía sau cơng tắc tơ gọi là khởi động từ
1.1.2.3 Nguyên lý làm việc:
Khi cĩ dịng quá tải qua phần tử đốt nĩng nhiệt lƣợng sẽ tăng lên và làm nĩng thanh lƣỡng kim, thanh lƣỡng kim uốn cong tác động làm thay đổi trạng thái bộ tiếp điểm Để rơ le nhiệt trở lại trạng thái ban đầu cần nhấn vào nút nhấn hồi phục 1.2 Các phần tử điều khiển:
1.2.1 Cơng tắc:
HÌNH 1.3: CẤU TẠO VÀ DẠNG THỰC TẾ RƠ LE NHIỆT 3 PHA a Cấu tạo
12
4
3
Trang 19sáng, mạch động lực cĩ cơng suất nhỏ hay cĩ loại chỉ dùng trong mạch điều khiển Cấu tạo cơng tắc rất đa dạng song cĩ chung nguyên lý là tiếp điểm động và tĩnh tiếp xúc hoặc khơng tiếp xúc nhau để nối thơng hoặc cắt mạch điện tuỳ theo vị trí của cơng tắc Số tiếp điểm của cơng tắc cũng khác nhau tuỳ theo mục đích sử dụng Ngồi các cơng tắc thƣờng dùng cịn cĩ một số cơng tắc chuyên dùng sau: 1.2.1.1 Cơng tắc chuyển mạch:
a/ Cấu tạo
Cĩ các loại một pha và ba pha, đƣợc thiết kế dạng hộp thƣờng sử dụng núm văn hoặc cần chuyển mạch
b/ Cơng dụng:
Dùng để chuyển đổi trạng thái mạch điện “ON – OFF” hoặc chuyển đổi trạng thái mạch điện ở nhiều chế độ làm việc khác nhau
1.2.1.2 Cơng tắc hành trình: a/ Cấu tạo:
a Cơng tắc 1 pha b Cơng tắc 3 pha
Trang 201 Địn bẩy; 2 Bánh xe cĩc; 3 Hệ thống tiếp điểm; 4 Tiếp điểm chung (com) 5 Tiếp điểm thƣờng mở (NO); 6 Tiếp điểm thƣờng đĩng (NC); 7 Lị xo
HÌNH 1.6: MỘT SỐ KIỂU CƠNG TẮC HÀNH TRÌNH b/ Cơng dụng:
Cơng tắc hành trình thƣờng dùng để nhận biết vị trí chuyển động của các cơ cấu máy hoặc dùng để giới hạn các hành trình chuyển động
c/ Nguyên lý làm việc:
Khi cĩ lực tác động lên bánh xe cĩc, địn bẩy sẽ nén lị xo làm thay đổi trạng thái bộ tiếp điểm
1.2.1.3 Rơ le phao: Lực tác động Lực tác động Lực tác động
HÌNH 1.5: CẤU TẠO CƠNG TẮC HÀNH TRÌNH
Trang 21HÌNH 1.7: PHAO MƠT MỨC
a2 Phao hai mức:
HÌNH 1.8: PHAO HAI MỨC b/ Cơng dụng:
Rơ le phao đƣợc sử dụng để điều khiển bơm nƣớc trong các hệ thống tự động bơm nƣớc vào bể chứa
c/ Nguyên lý làm việc:
a1 Phao một mức:
Khi mực nƣớc thấp hơn phao, lực kéo của phao thắng sức căng lị xo tiếp điểm đĩng cấp nguồn cho bơm làm việc Khi mực nƣớc dâng lên phao nổi, lị xo làm mở tiếp điểm cắt nguồn vào bơm
a2 Phao hai mức:
a Mực nƣớc thấp b Mực nƣớc đầy
c Cạn nƣớc b Mực nƣớc thấp
Trang 22- Khi mực nƣớc thấp (hình 1.7b) phao dƣới nổi, phao trên kéo tiếp điểm nhƣng lực kéo chƣa đủ thắng sức căng lị xo nên tiếp điểm vẫn mở, bơm chƣa làm việc
- Khi mực nƣớc cạn (hình 1.7c) hai phao tƣ do kéo tiếp điểm, lực kéo hai phao thắng sức căng lị xo nên tiếp điểm đĩng lại cấp nguồn cho bơm làm việc
- Khi mực nƣớc dâng lên đến mực nƣớc thấp (hình 1.7b) làm nổi phao dƣới, chỉ cịn lực kéo phao trên, lực kéo này đủ lớn để thắng sức căng lị xo duy trì đĩng tiếp điểm cho bơm tiếp tục làm việc
- Khi mực nƣớc đầy (hình 1.7a) hai phao nổi, lị xo làm mở tiếp điểm cắt nguồn vào bơm
1.2.2 Nút ấn (nút nhấn, nút bấm, nút điều khiển):
Dùng đĩng - cắt mạch điện ở lƣới hạ áp để điều khiển các rơ le, cơng tắc tơ, chuyển đổi mạch tín hiệu, bảo vệ Phổ biến nhất là dùng nút ấn trong mạch điều khiển động cơ để mở máy, dừng và đảo chiều quay
1.2.2.1 Nút nhấn tự phục hồi (push button): a/ Cấu tạo
1 Núm tác động; 4 Tiếp điểm thƣờng mở (NO);
2 Hệ thống tiếp điểm; 5 Tiếp điểm thƣờng đĩng (NC)
3 Tiếp điểm chung (com); 6 Lị xo phục hồi
b Aûnh thực tế của một nút nhấn a Cấu tạo nút nhấn
Trang 23HÌNH 1.10: CÁC DẠNG NGUYÊN LÝ NƯT NHẤN b/ Cơng dụng
Nút nhấn đƣợc dùng trong mạch điều khiển để ra lệnh điều khiển mạch hoạt động Nút nhấn thƣờng đƣợc lắp ở mặt trƣớc của các tủ điều khiển Tín hiệu của nút nhấn tự phục hồi tạo ra cĩ dạng xung nhƣ hình 1.9
HÌNH 1.11: TÍN HIỆU CỦA NƯT NHẤN TỰ PHỤC HỒI 1.2.2.2 Nút nhấn khơng tự phục hồi - Nút dừng khẩn (emergency stop): a/ Cấu tạo
b/ Cơng dụng:
Nút dừng khẩn đƣợc dùng để dừng nhanh hệ thống khi xảy ra sự cố Thơng thƣờng ngƣời ta dùng tiếp điểm thƣờng đĩng để cấp điện cho tồn bộ mạch điều
1 0 0 Nhấn Nhả Nhả 1 0 1 Nhấn Nhả Nhả Nút nhấn thường mở Nút nhấn thường đĩng HÌNH 1.12: NÚT DỪNG KHẨN
Xoay theo chiều mũi tên khi muốn trả các tiếp điểm về trạng thái
Trang 241.2.3 Cầu dao: 1.2.3.1 Cấu tạo:
Cầu dao cĩ các loại một cực, hai cực hoặc ba, bốn cực và cĩ thể đĩng chỉ về một ngả hoặc hai ngả
Cầu dao đƣợc phân loại theo điện áp (250V, 500V, ), và theo dịng điện (5A, 10A, ) gồm loại hở, loại cĩ hộp bảo vệ Cầu dao thƣờng dùng kết hợp với cầu chảy để bảo vệ ngắn mạch
a) b) c) d) HÌNH 1.13: THỂ HIỆN CẦU DAO TRÊN BẢN VẼ ĐIỆN
a) Cầu dao một pha b) Cầu dao một pha cĩ cầu chảy
c) Cầu dao ba pha d) Cầu dao đảo ba pha
HÌNH 1.14: CẤU TẠO CẦU DAO CĨ LƢỠI DAO PHỤ 1 Lƣỡi dao chính, 2 Kẹp dao, 3 Lƣỡi dao phụ, 4 Lị xo 1.2.3.2 Cơng dụng:
Trang 25chuyên dùng
1.2.3.3 Nguyên lý làm việc:
Khi ngắt, tay kéo lƣỡi dao chính ra trƣớc cịn lƣỡi dao phụ vẫn bị kẹp lại, khi lƣỡi dao chính đi ra lị xo bị kéo căng và tới một mức nào đĩ lƣỡi dao phụ sẽ bật nhanh, vì vậy hồ quang sẽ bị kéo dài nhanh và bị dập tắt trong thời gian ngắn 1.2.4 Bộ khống chế:
Bộ khống chế là khí cụ dùng để điều khiển gián tiếp (qua mạch điều khiển) hoặc điều khiển trực tiếp (qua mạch động lực) các thiết bị điện Bộ khống chế điều khiển gián tiếp cịn gọi là bộ khống chế từ hay khống chế chỉ huy, bộ khống chế điều khiển trực tiếp cịn gọi là bộ khống chế động lực
Bộ khống chế là khí cụ đĩng - cắt đồng thời nhiều mạch (điều khiển hoặc động lực hoặc cả điều khiển lẫn động lực) nhờ tay quay hay vơ lăng quay để điều khiển một quá trình nào đĩ nhƣ mở máy, điều chỉnh tốc độ, đảo chiều, hãm điện
Lựa chọn bộ khống chế phải căn cứ vào điện áp định mức của mạch thao tác và quan trọng hơn là dịng điện cho phép đi qua các tiếp điểm ở chế độ làm việc liên tục và ngắn hạn lặp lại (liên quan đến tần số đĩng-cắt/giờ) Trị số dịng điện của tiếp điểm bộ khống chế động lực thƣờng đƣợc chọn với hệ số dự trữ là 1,2 đối với dịng điện một chiều và là 1,3 đối với dịng xoay chiều:
Bộ khống chế đƣợc chia ra theo dịng điện một chiều hoặc xoay chiều và tuỳ theo cấu tạo cịn cĩ bộ khống chế hình trống hay bộ khống chế hình cam
Trang 26SƠ ĐỒ NỐI TIẾP ĐIỂM (b)
1 Tang trống, 2 Trục quay, 3 Vơlăng, 4 Vành trƣợt, 6 Thanh nối, 7; 8; 9; 10 Các má đồng tiếp xúc tĩnh, 11 Thanh nối các má tiếp xúc tĩnh, 12 Đĩa chia độ
Bộ khống chế hình trống cĩ nhƣợc điểm là kết cấu cồng kềnh, phức tạp và chƣơng trình đĩng -ngắt tiếp điểm khơng thay đổi đƣợc
b/ Nguyên tắc sơ đồ nối tiếp điểm:
- Các dấu chấm chỉ rõ vị trí của bộ khống chế mà các tiếp điểm tƣơng ứng đƣợc nối thơng
- Những tiếp điểm hở mạch khơng cĩ dấu chấm
Bảng 1.1: Chú thích sơ đồ nối bộ điều khiển:
Tiếp điểm Vị trí 3’ 2’ 1’ 0 1 2 3 7 - 8 Đĩng Đĩng Đĩng Mở Mở Mở Đĩng 9 - 10 Đĩng Mở Mở Mở Đĩng Đĩng Đĩng 1.2.4.2 Bộ khống chế hình cam: a/ Cấu tạo:
Bộ khống chế hình cam là một chồng các đĩa cam cĩ các biên dạng cam khác nhau tuỳ theo chƣơng trình đĩng - cắt cĩ cùng một trục quay vuơng nhƣ hình 1.16
HÌNH 1.16 KẾT CẤU BỘ KHỐNG CHẾ HÌNH CAM
1 Tiếp điểm tĩnh; 2 Tiếp điểm động; 3 Đĩa cam; 4 Trục quay vuơng 5 lị xo; 6 Bánh lăn; 7 Cần; 8 Trục quay
Trang 27Khi quay trục 4, đĩa cam 3 tiếp xúc với bánh lăn 6, bánh lăn 6 luơn tỳ sát vào đĩa cam 3 nhờ lực ép của lị xo 5 thơng qua cần 7 cĩ trục quay 8 Ở phần khuyết của cam 3 thì tiếp điểm động 2 tiếp xúc với tiếp điểm tĩnh 1 và mạch ab đƣợc nối thơng Ở phần lồi của cam 3 thì bánh lăn 6 bị đẩy sang phải, nén lị xo 5 và hai tiếp điểm 1, 2 rời xa nhau nên mạch ab bị cắt
c/ Ƣu điểm:
Bộ khống chế hình cam khắc phục đƣợc một phần nhƣợc điểm của bộ khống chế hình trống nhƣ cĩ tần số đĩng cắt lớn (vài ngàn lần/giờ so với vài trăm lần/giờ của bộ khống chế hình trống) và thao tác dứt khốt hơn bộ khống chế hình trống do lực tiếp xúc khỏe hơn
1.2.5 Cơng tắc tơ – Khởi động từ 1.2.5.1 Cơng tắc tơ:
Cơng tắc tơ là khí cụ điện điều khiển từ xa dùng để đĩng - cắt các mạch điện động lực cĩ điện áp tới 500V và dịng điện tới vài nghìn ampe Tuỳ theo mục đích sử dụng mà các tiếp điểm đƣợc nối vào mạch động lực hay điều khiển một cách thích hợp
a/ Cấu tạo và nguyên lý:
Về cơ bản cơng tắc tơ gồm bộ tiếp điểm tĩnh gắn cố định trê thân, tiếp điểm động gắn ở phần trên lõi thép và đƣợc nâng lên nhờ lị xo phản kháng, phần dƣới lõi thép cố định, trong lõi thép cĩ cuộn dây Khi cuộn dây cĩ điện, phần dƣới lõi thép sẽ hút phần trên nên tiếp điểm sẽ dịch chuyển xuống làm mở (đối với tiếp điểm thƣờng đĩng) hoặc đĩng (đối với tiếp điểm thƣờng mở) tiếp điểm
Tiếp điểm của cơng tắc tơ gồm bộ tiếp điểm chính (dùng để đĩng cắt cho mạch động lực) và bộ tiếp điểm phụ (dùng trong mạch điều khiển) Để hạn chế phát sinh hồ quang khi tiếp điểm chính đĩng cắt, tiếp điểm chính thƣờng cĩ cấu tạo dạng cầu và đƣợc đặt trong buồng dập hồ quang
Trang 28HÌNH 1.17: CƠNG TẮC TƠ b/ Cơng dụng:
Cơng tắc tơ là phần tử chủ lực trong hệ thống điều khiển cĩ tiếp điểm Nĩ đƣợc dùng để đĩng cắt, điều khiển động cơ, máy sản xuất trong cơng nghiệp và dân dụng
1.2.5.2 Khởi động từ:
Khởi động từ là khí cụ điện dùng để điều khiển từ xa việc đĩng - ngắt, đảo chiều và bảo vệ Khởi động từ gồm cơng tắc tơ và rơ le nhiệt ghép lại
- Khởi động từ đơn gồm một cơng tắc tơ và một rơ le nhiệt - Khởi động từ kép gồm hai cơng tắc tơ và một rơ le nhiệt 1.2.6 Áp tơ mát:
Áp tơ mát là thiết bị bảo vệ đa năng, tuỳ theo cấu tạo áp tơ mát cĩ thể bảo vệ sự cố ngắn mạch, quá tải, dịng điện rị, quá áp
Trang 291 Cuộn hút; 2 Lƣỡi gà; 3 Địn bẩy; 4 Tiếp điểm; 5 Lị xo phản kháng HÌNH 1.18: CẤU TẠO ÁP TƠ MÁT
HÌNH 1.19: DẠNG THỰC TẾ ÁP TƠ MÁT BA PHA 1.2.6.2 Cơng dụng:
Áp tơ mát dùng để đĩng cắt và bảo vệ mạch điện.Với giá thành ngày càng rẻ, hiện nay nĩ thay thế hầu hết các vị trí của cầu dao và cầu chì
Trong cơng nghiệp thƣờng dùng áp tơ mát bảo vệ sự cố ngắn mạch và tích hợp thêm rơ le nhiệt vào áp tơ mát để bảo vệ sự cố quá tải cho các thiết bị điện và hệ thống điện Trong dân dụng áp tơ mát tích hợp bảo vệ sự cố dịng điện rị (áp tơ mát chống giật)
1.2.6.3 Nguyên lý làm việc:
Trang 301.3 Rơ le:
1.3.1 Rơ le điện từ: 1.3.1.1 Cấu tạo:
1 Cuộn dây điện từ; 2 Mạch từ; 3 Nắp từ; 4 Lị xo phản kháng; 5 Tiếp điểm chung (com); 6 Tiếp điểm thƣờng đĩng (NC);
7 Tiếp điểm thƣờng mở (NO); 8 Cực nhận nguồn HÌNH 1.20: CẤU TẠO RƠ LE ĐIỆN TỪ
HÌNH 1.21: ẢNH THỰC TẾ RƠ LE ĐIỆN TỪ 1.3.1.2 Cơng dụng:
Rơ le điện từ là loại rơ le đơn giản nhất dùng rộng rãi nhất làm việc dựa trên nguyên lý điện từ, rơ le cĩ kết cấu tƣơng tự nhƣ cơng tắc tơ nhƣng chỉ đĩng - cắt mạch điện
Trang 31Rơ le điện từ đƣợc sử dụng rộng rãi trong hệ thống điều khiển cĩ tiếp điểm, Nhiệm vụ chính là để cách ly tín hiệu điều khiển nhằm đảm bảo cho mạch hoạt động tin cậy, đúng qui trình
1.3.1.3 Nguyên lý làm việc:
Khi đặt điện áp định mức vào hai đầu cực 8, trong cuộn dây 1 sẽ cĩ dịng điện làm sinh ra từ trƣờng trong lõi thép 2 tạo ra lực hút điện từ Nếu lực hút điện từ thắng đƣợc lực đàn hồi của lị xo 4 thì nắp từ 3 đƣợc hút xuống, khi đĩ tiếp điểm 5 - 6 mở ra và 5 - 7 đĩng lại Khi mất nguồn cung cấp, lị xo 4 sẽ kéo các tiếp điểm lại trở về trạng thái ban đầu
1.3.2 Rơ le trung gian 1.3.2.1 Cấu tạo:
Rơ le trung gian thƣờng là rơ le điện từ nên cĩ cấu tạo nhƣ rơ le điện từ nhƣng số lƣợng tiếp điểm của rơ le trung gian thƣờng nhiều hơn các loại rơ le khác Rơ le trung gian cĩ sự phân cách về điện tốt giữa mạch cuộn hút và mạch tiếp điểm
HÌNH 1.22: CẤU TẠO RƠ LE TRUNG GIAN
1.3.2.2 Cơng dụng:
Rơ le trung gian cĩ nhiệm vụ chính là khuếch đại các tín hiệu điều khiển, nĩ thƣờng nằm ở vị trí giữa hai rơ le khác nhau
1.3.2.3 Nguyên lý làm việc:
Nguyên lý làm việc của rơ le trung gian tƣơng tự nhƣ rơ le điện từ, rơ le trung gian phải tác động tốt khi đƣợc đặt vào điện áp định mức trong phạm vi sai lệch
∆U = ± 15%Uđm
Trang 321.3.3.1 Cấu tạo:
1 Mạch từ; 2 Hai nửa cuộn dây dịng điện 3 Nắp từ động hình chữ Z; 4 Lị xo cản dịu
HÌNH 1.23: CẤU TẠO RƠ LE DÕNG ĐIỆN (CỰC ĐẠI)
Tùy theo tải mà hai nửa cuộn dây rơ le dịng điện mắc nối tiếp nhau hoặc mắc song song nhau và mắc nối tiếp với mạch cần bảo vệ
Để điều chỉnh dịng tác động ta điều chỉnh sức căng lị xo cản dịu 1.3.3.2 Cơng dụng:
Rơ le dịng điện dùng bảo vệ mạch điện khi dịng điện trong mạch vƣợt quá (rơ le dịng điện cực đại) hay giảm dƣới (rơ le dịng điện cực tiểu) một trị số nào đĩ đã đƣợc chỉnh định trong rơ le
1.3.3.3 Nguyên lý làm việc:
Khi cĩ dịng điện chạy qua cuộn dây 2, từ trƣờng sẽ tác dụng một từ lực lên nắp từ động hình chữ Z, nếu dịng điện vƣợt quá giá trị chỉnh định thì từ lực đủ lớn thắng lực cản lị xo 4 hút nắp từ động chữ Z quay và đĩng (hoặc mở) hệ tiếp điểm
1.3.4 Rơ le điện áp: 1.3.4.1 Cấu tạo:
Nguyên lý cấu tạo của rơ le điện áp tƣơng tự nhƣ rơ le dịng điện, chỉ khác nhau là cuộn dây dịng điện ít vịng, tiết diện to cịn cuộn dây rơ le điện áp nhiều vịng, tiết diện dây nhỏ
Hai nửa cuộn dây rơ le điện áp đƣợc mắc nối tiếp nhau hoặc mắc song song nhau tùy theo điện áp cần bảo vệ và mắc song song với mạch cần bảo vệ
Trang 33Rơ le dùng để bảo vệ các thiết bị điện khi điện áp đặt vào thiết bị điện tăng quá (rơ le điện áp cực đại) hoặc giảm quá mức quy định (rơ le điện áp cực tiểu)
1.3.5 Rơ le thời gian:
Rơ le thời gian trong thực tế cĩ rất nhiều loại: Rơ le thời gian cơ khí, rơ le thời gian thuỷ lực, rơ le thời gian điện từ, rơ le thời gian điện tử Hiện nay trong cơng nghiệp ngƣời ta thƣờng dùng rơ le thời gian điện tử (cĩ độ chính xác cao)
1.3.5.1 Cấu tạo:
Cấu tạo của rơ le thời gian điện tử bao gồm một mạch trễ thời gian điện tử cấp nguồn cho một rơ le trung gian để điều khiển hệ thống tiếp điểm đĩng cắt sau 1 khoảng thời gian trể nào đĩ
Tùy vào trạng thái ban đầu của tiếp điểm mà sẽ cĩ các loại tiếp điểm khác nhau của rơ le thời gian nhƣ: thƣờng mở - đĩng chậm hoặc thƣờng đĩng - mở chậm
HÌNH 1.25: ẢNH THỰC TẾ RƠ LE MỘT SƠ RƠ LE THỜI GIAN
1.3.5.2.Cơng dụng:
Rơ le thời gian đƣợc sử dụng phổ biến trong mạch tự động khống chế nhằm tạo ra những khoảng thời gian trễ cần thiết để khống chế mạch hoạt động đúng qui
HÌNH 1.24: SƠ ĐỒ KHỐI CỦA RƠ LE THỜI GIAN
Mạch trễ thời gian điện tử Hệ thống tiếp điểm Cuộn dây rơ le Nguồn cung cấp
Trang 34trình Rơ le thời gian là khí cụ chủ lực để thực hiện tự động khống chế theo nguyên tắc thời gian
1.3.6 Rơ le kiểm tra tốc độ:
Đại lƣợng đầu vào của rơle là tốc độ quay của thiết bị làm việc, đại lƣợng ra là trạng thái đĩng, mở của tiếp điểm Khi tốc độ quay vƣợt quá trị số đã định, rơle sẽ tác động
1.3.6.1 Rơle tốc độ kiểu ly tâm (cơ khí) a/ Cấu tạo:
1 Trục quay; 2 Quả văng ly tâm; 3 Lị xo kéo; 4 Giá tiếp điểm động; 5 Tiếp điểm thƣờng mở; 6 Tiếp điểm thƣờng đĩng
HÌNH 1.26: RƠ LE TỐC ĐỘ KIỂU LY TÂM
b/ Cơng dụng: Dùng để ngắt cuộn mở máy của động cơ khơng đồng bộ một pha khởi động bằng tụ Tốc độ tác động của rơle thƣờng từ 0,7 đến 0,8 tốc độ định mức của động cơ
c/ Nguyên lý làm việc:
Trang 35Điều chỉnh độ căng của lị xo (3) cĩ thể thay đổi đƣợc trị số tốc độ tác động của rơle
1.3.6.2 Rơle tốc độ kiểu cảm ứng (điện) a/ Cấu tạo:
1 Trục quay (rơ to); 2 Nam châm vĩnh cửu; 3 Lồng sĩc; 4 Lõi thép stato; 5 Cần tiếp điểm; 6 Hệ thống tiếp điểm
HÌNH 1.27: RƠ LE TỐC ĐỘ KIỂU CẢM ỨNG b/ Cơng dụng:
Dùng phổ biến trong mạch hãm của các máy cắt gọt kim loại và thƣờng đƣợc lắp trên các trục nhận truyền động gián tiếp từ động cơ hoặc gắn trực tiếp vào trục động cơ
c/ Nguyên lý và làm việc của:
Trang 361.4 Các thiết bị đĩng cắt khơng tiếp điểm:
1.4.1 Cơng tắc hành trình khơng tiếp điểm (các loại cảm biến vị trí)
Là những thiết bị dùng để cảm nhận biến đổi các đại lƣợng vật lý và các đại lƣợng khơng cĩ tính chất điện cần đo thành các đại lƣợng điện cĩ thể đo và xử lý đƣợc
1.4.1.1 Cảm biến tiệm cận điện cảm (Inductive Proximity Sensor) a/ Khái niệm chung:
Cảm biến điện cảm là nhĩm các cảm biến làm việc dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ Vật cần đo vị trí hoặc dịch chuyển đƣợc gắn vào một phần tử của mạch từ gây nên sự biến thiên từ thơng qua cuộn đo
HÌNH 1.28: CÁC CẢM BIẾN TIỆM CẬN ĐIỆN CẢM CỦA SIEMENS
b/ Nguyên lý hoạt làm việc:
Trang 37HÌNH 1.29: NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA CẢM BIẾN ĐIỆN CẢM
HÌNH 1.30: SỰ PHỤ THUỘC CỦA BIÊN ĐỘ SĨNG DAO ĐỘNG
VÀO VỊ TRÍ ĐỐI TƢỢNG
1.4.1.2 Cảm biến tiệm cận điện dung (Capacitive Proximity Sensor) a/ Khái niệm chung:
Trang 38vùng điện từ trƣờng Cảm biến tiệm cận điện dung cĩ thể phát hiện đối tƣợng cĩ chất liệu kim loại cũng nhƣ khơng phải kim loại
HÌNH 1.31: CẢM BIẾN TIỆM CẬN ĐIỆN DUNG b/ Nguyên lý hoạt làm việc:
Tụ điện gồm hai bản cực và chất điện mơi ở giữa, khoảng cách giữa hai điện cực ảnh hƣởng đến khả năng tích trữ điện tích của một tụ điện (điện dung là đại lƣợng đặc trƣng cho khả năng tích trữ điện tích của một tụ điện)
Nguyên tắc hoạt động của cảm biến tiệm cận điện dung dựa trên sự thay đổi điện dung khi vật thể xuất hiện trong vùng điện trƣờng Từ sự thay đổi này trạng thái “On” hay “Off” của tín hiệu ở ngõ ra đƣợc xác định
- Một bản cực là thành phần của cảm biến, đối tƣợng cần phát hiện là bản cực cịn lại
- Mối quan hệ giữa biên độ sĩng dao động và vị trí đối tƣợng ở cảm biến tiệm cận điện dung trái ngƣợc so với cảm biến tiệm cận điện cảm
Trang 39HÌNH 1.33: SỰ PHỤ THUỘC CỦA BIÊN ĐỘ SĨNG DAO ĐỘNG VÀO VỊ TRÍ ĐỐI TƢỢNG
Cảm biến tiệm cận điện dung cĩ thể dùng để phát hiện các vật liệu cĩ hằng số
điện mơi cao nhƣ chất lỏng (hằng số điện mơi nƣớc: 80, khơng khí: 1) dù nĩ đƣợc chứa trong hộp kín làm bằng chất liệu cĩ hằng số điện mơi thấp hơn nhƣ thủy tinh, plastic Cần chắc chắn rằng đối tƣợng cảm biến phát hiện là chất lỏng chứ khơng phải hộp chứa
1.4.2 Thiết bị đĩng cắt khơng tiếp điểm:
Bộ phận để đĩng cắt hoặc chuyển mạch dịng điện khơng phải bằng các tiếp điểm cơ khí mà bằng cách thay đổi nhảy vọt điện trở của phần tử điều khiển nhƣ: khuếch đại từ, dụng cụ bán dẫn, điện trở bán dẫn … đƣợc mắc nối tiếp trong mạch điện Ở trạng thái cắt, do điện trở của phần tử điều khiển rất lớn nên dịng điện chạy qua bộ đĩng cắt khơng tiếp điểm cĩ cƣờng độ nhỏ Ở trạng thái đĩng, điện trở của phần tử điều khiển giảm xuống đột ngột (nhƣng vẫn lớn hơn nhiều so với điện trở tiếp xúc của điện trở cơ khí)
Bộ đĩng cắt khơng tiếp điểm thƣờng đƣợc dùng trong các mạch bảo vệ thiết bị điện, trong các hệ thống điều khiển và điều chỉnh tự động
Trang 401.5.1 Nam châm điện nâng – hạ: 1.5.1.1 Cấu tạo:
a) b) 1 Cuộn dây; 2 Cực từ; 3 Cực từ giữa; 4 Mĩc hàng;
5 Đệm phi từ tính; 6 Cực từ ngồi
HÌNH 1.34: CẤU TẠO (a) VÀ ẢNH (b) NAM CHÂM ĐIỆN NÂNG HẠ 1.5.1.2 Nguyên lý làm việc:
Nam châm điện nâng hạ là một nam châm điện một chiều cĩ một cuộn dây và mạch từ tĩnh Nắp của nĩ chính là hàng hĩa cần bốc dỡ Khi đƣa điện vào cuộn dây, lực điện từ sẽ hút và giữ chặt hàng hĩa trên cực từ Sau khi chuyển dịch đến chỗ cần thiết, chỉ cần cắt điện của cuộn dây là dỡ xong
1.5.2 Bàn nam châm điện (Bàn từ):
Nguyên tắc cấu tạo tƣơng tự nam châm điện nâng hạ nhƣng thƣờng đặt cố định, thƣờng dùng trên các máy gia cơng kim loại dùng để giữ chặt các chi tiết (nhiễm từ) cần gia cơng Sau khi gia cơng xong, muốn lấy chi tiết ra khỏi bàn phải khử từ dƣ của bàn từ, thực hiện bằng cách đảo cực tính nguồn cấp cho bàn từ
Nguồn một chiều cấp cho cuộn dây từ các bộ chỉnh lƣu dùng đi ốt bán dẫn (trị số điện áp cĩ thể là 24, 48, 110 và 220V với cơng suất từ 100 ÷ 3000W), bàn sẽ trở thành nam châm với nhiều cặp cực
1.5.3 Ly hợp điện từ: