Giáo trình Điện kỹ thuật (Nghề Điện tử dân dụng Trung cấp)

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: ĐIỆN KỸ THUẬT NGHỀ: ĐIỆN TỬ DÂN DỤNG TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-CĐCG-KT&KĐCL ngày năm Trường Cao đẳng Cơ giới Quảng Ngãi, năm (Lưu hành nội bộ) tháng TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình 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 Để thực biên soạn giáo trình đào tạo nghề Điện tử dân dụng trình độ Trung cấp nghề, giáo trình Điện kỹ thuật giáo trình mơn học đào tạo chuyên ngành biên soạn theo nội dung chương trình khung Trường Cao đẳng Cơ giới Tuy nhiên nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng trình đào tạo nhà trường phải bám sát chương trình khung giáo trình Điện kỹ thuật biên soạn tham gia giảng viên trường Cao đẳng Cơ giới dựa sở chương trình khung đào tạo ban hành, trường Cao đẳng Cơ giới với giáo viên có nhiều kinh nghiệm tham khảo nguồn tài liệu khác để thực biên soạn giáo trình Điện kỹ thuật phục vụ cho công tác giảng dạy Giáo trình thiết kế theo mơn học thuộc hệ thống mơn học MH08 chương trình đào tạo nghề Điện tử dân dụng cấp trình độ trung cấp nghề dùng làm giáo trình cho học viên khóa đào tạo, sau học tập xong mơ đun này, học viên có đủ kiến thức để học tập tiếp môn học, mô đun khác nghề Quảng Ngãi, ngày tháng năm Tham gia biên soạn Ngơ Thị Bích Tần Chủ biên MỤC LỤC Tuyên bố quyền Lời giới thiệu Môn học Điện Kỹ Thuật Bài mở đầu 16 Chương 1: Mạch điện chiều 21 - Mạch điện phần tử 22 - Các đại lượng đặc trưng 23 - Mơ hình mạch điện 24 - Các định luật mạch 27 - Biến đổi tương đương 31 - Nguyên lý xếp chồng 37 - Phương pháp giải mạch điện 39 Chương 2: Điện từ cảm ứng điện từ 51 - Những khái niệm 52 - Cường độ từ cảm-cường độ từ trường-từ thông 54 - Định luật cảm ứng điện từ 56 - Định luật lực điện từ 58 Chương 3: Dịng điện hình sin 63 - Khái niệm dịng điện hình sin 64 - Các đại lượng đặc trưng dịng điện hình sin 65 - Tính chất mạch điện xoay chiều 69 - Công suất dịng điện xoay chiều hình sin 70 - Biểu diễn dòng điện xoay chiều số phức - Các phương pháp giải mạch điện xoay chiều hình sin Chương 4: Mạch điện xoay chiều ba pha - Khái niệm nguồn điện ba pha - Công suất mạch điện ba pha - 72 75 93 94 97 Cách nối nguồn tải mạch điện ba pha Chương 5: Máy biến áp pha 98 107 Khái niệm, cấu tạo nguyên lý làm việc 108 Tính tốn, quấn dây máy biến áp cảm ứng pha công suất nhỏ 116 Chương 6: Các loại động điện 120 Động điện xoay chiều không đồng 121 Động điện chiều 124 Chương 7: Khí cụ điện 131 Các khí cụ điện đóng cắt tay 135 Các khí cụ điện đóng cắt tự động 147 Tài liệu tham khảo 158 GIÁO TRÌNH MƠN HỌC Tên mơn học: ĐIỆN KỸ THUẬT Mã mơn học: MH 08 Vị trí, tính chất, vai trị ý nghĩacủa mơn học: + Vị trí mơn học: Là mơn học sở bố trí dạy từ đầu khóa học, trước học mơn chun mơn + Tính chất mơn học: Là mơn học kỹ thuật sở + Vai trị ý nghĩa môn học: Trang bị kiến thức mạch điện, điện trường, cảm ứng điện từ, điện tích; sở để học nghiên cứu môn học chuyên môn khác + Đối tượng: Cho học sinh trình độ Trung cấp Mục tiêu mơn học: - Kiến thức: A1 Hiểu khái niệm mạch điện chiều A2 Giải thích cấu tạo, nguyên lý hệ thống điện xoay chiều A3 Giải thích cấu tạo, nguyên lý máy biến áp, động điện xoay chiều, chiều - Kỹ năng: B1 Vận dụng kiến thức cấu tạo nguyên lý hoạt động mạch xoay chiều B2 Vận dụng kiến thức cấu tạo nguyên lý hoạt động máy biến áp, động điện chiều B3 Vận dụng loại khí cụ điện - Năng lực tự chủ trách nhiệm: C1 Chủ đô ̣ng, nghiêm túc ho ̣c tâ ̣p và cơng viê ̣c C2 Giữ gìn vệ sinh cơng nghiệp, đảm bảo an tồn cho người thiết bị Chương trình khung nghề Điện tử dân dụng Thời gian đào tạo (giờ) Mã MH/ MĐ/ Tên mơn học, mơ đun Số tín Trong Tổng Lý số thuyết 255 94 148 13 MH 01 Chính trị 30 15 13 MH 02 Pháp luật 15 MH 03 Giáo dục thể chất 30 24 2 45 21 21 MH 05 Tin học 45 15 29 MH 06 Ngoại ngữ (Anh văn) 90 30 56 77 1645 524 1053 68 MH 07 Kỹ thuật an toàn điện 30 15 13 MH 08 Điện kỹ thuật 70 43 24 MH 04 II học Kiểm tra 12 I Các môn chung/đại cương Thực hành/thực tập/Thí nghiệm/bài tập Giáo dục quốc phịng An ninh Các môn học, mô đun chuyên môn ngành, nghề Tín hiệu phương thức truyền dẫn 45 38 MĐ 10 Đo lường Điện- Điện tử 60 27 30 MĐ 11 Linh kiện điện tử 75 25 47 MĐ 12 Kỹ thuật mạch điện tử I 120 42 73 MĐ 13 Kỹ thuật mạch điện tử II 90 30 56 MĐ 14 Kỹ thuật số 90 30 57 MĐ 15 90 30 57 MĐ 16 Thiết kế mạch điện tử 75 22 50 MH 17 Điện tử công suất 60 28 30 MĐ18 Điện tử nâng cao 90 27 59 MĐ 19 Hệ thống âm thanh- máy thu hình 120 40 77 MĐ 20 Sửa chữa nguồn máy tính 90 30 56 MĐ 21 Sửa chữa thiết bị điện gia dụng 120 40 77 MĐ 22 PLC- Cơ Bản 120 47 67 MĐ 23 Thực tập sản xuất 11 300 10 275 15 89 1900 618 1201 81 MH 09 Kỹ thuật vi điều khiển Tổng cộng 2.Chương trình chi tiết mơn học Thời gian Số TT Tên chương, mục Thực hành,thí Lý nghệm,thảo Tổng thuyết luận,bài tập Mở đầu I II 2 Mạch điện chiều 13 Mạch điện phần tử mạch 0.5 0.5 Các đại lượng đặc trưng trình lượng mạch điện 1 Mơ hình mạch điện chiều 0.5 0.5 Các định luật mạch điện 2 Các biến đổi tương đương - 1 Phương pháp giải mạch điện phức tạp Điện từ cảm ứng điện từ 5 Những khái niệm từ trường 1 Cường độ từ cảmcường độ từ trường-từ 1.5 1.5 Nguyên lý xếp chồng Kiểm tra thông Định luật cảm ứng điện từ 2 0.5 0.5 Dịng điện hình sin 15 Khái niệm dịng điện hình sin 0.5 0.5 Các đại lượng đặc trưng dịng điện hình sin 0.5 0.5 Tính chất mạch điện xoay chiều 2 Công suất dịng điện xoay chiều hình sin 1 Biểu diễn dòng điện xoay chiều số phức 2 Các phương pháp giải mạch điện xoay chiều hình sin Mạch điện xoay chiều ba pha III IV Định luật lực điện từ 5 10 5 Khái niệm nguồn điện ba pha 1 Các cách nối dây máy điện 2 Công suất mạch điện ba pha 1 Cách nối nguồn tải mạch điện ba pha 10 Khi đóng áp tơ mát tay tiếp điểm (2) áp tơ mát đóng lại để cấp điện cho phụ tải làm việc Khi mạch điện bị tải, dòng điện tải chạy qua phần tử đốt nóng (8) lớn bình thường Nó đốt nóng lưỡng kim làm cho lưỡng kim bị cong lên tác động vào đòn bẩy số (4) Đòn bẩy (4) đập vào lẫy (7), mở ngàm (3), lò xo (1) kéo tiếp điểm (2) mở – mạch điện bị cắt Thời gian mở tiếp điểm (2) phụ thuộc vào dòng điện tải, dòng điện lớn thời gian cắt nhanh Trường hợp phụ tải bị ngắn mạch, dòng điện lớn qua cuộn dây (5) (tiết diện dây lớn, vòng) hút đòn bẩy (4) tác động làm cho ngàm (3) mở, lò xo (1) kéo tiếp điểm (2)mở Như mạch điện bị cắt tức thời nhờ lực điện từ cuộn dây (5) Trường hợp điện nguồn điện áp thấp lực hút cuộn dây điện áp (9) (dây nhỏ nhiều vịng) khơng thắng lực kéo lị xo làm đòn (6) bật lên, tác động vào lẫy (7) mở ngàm (3) – tự động ngắt điện điện áp thấp điện - Phân loại cấu tạo áptômát  Phân loại áptômát Theo kết cấu, người ta chia áptômát ba loại: cực, hai cực ba cực Theo thời gian thao tác, người ta chia áptômát loại tác động không tức thời loại tác động tức thời (nhanh) Tùy theo công cụ bảo vệ, người ta chia áptômát loại áptômát cực đại theo dịng điện, áptơmát cực tiểu theo dịng điện, áptơmát cực tiểu theo điện áp, áptơmát dịng điện ngược, … Trong vài trường hợp có yêu cầu bảo vệ tổng hợp (cực đại theo dòng điện cực tiểu theo điện áp), người ta có loại áptơmát vạn 144 Hình 2.11 Một số kiểu Áptơmát  Cấu tạo áptômát Tiếp điểm Áptômát thường chế tạo có hai cấp tiếp điểm (chính hồ quang), ba cấp tiếp điểm (chính, phụ, hồ quang) Khi đóng mạch, tiếp điểm hồ quang đóng trước, tiếp điểm phụ, sau tiếp điểm Khi cắt mạch ngược lại, tiếp điểm mở trước, sau đến tiếp điểm phụ, cuối tiếp điểm hồ quang Như vậy, hồ quang cháy tiếp điểm hồ quang, bảo vệ tiếp điểm để dẫn điện Dùng thêm tiếp điểm phụ để tránh hồ quang cháy lan vào làm hư hại tiếp điểm Tiếp điểm áptơmát thường làm hợp kim gốm chịu hồ quang Ag-W; Cu-W; Ni, … 145 Hộp dập hồ quang Để áptômát dập hồ quang tất chế độ làm việc lưới điện, người ta thường dùng hai kiểu thiết bị dập hồ quang là: kiểu nửa kín kiểu hở Kiểu nửa kín đặt vỏ kín áptơmát có lỗ khí Kiểu có dịng điện giới hạn cắt khơng q 50kA Kiểu hở dùng giới hạn dòng điện cắt lớn 50kA điện áp lớn 1000V (cao áp) Trong buồng dập hồ quang thông dụng, người ta dùng thép xếp thành lưới ngăn, để phân chia hồ quang thành nhiều đoạn ngắn thuận lợi cho việc dập tắt hồ quang Cùng thiết bị dập tắt hồ quang, làm việc mạch điện xoay chiều điện áp đến 500V, dập tắt hồ quang dòng điện đến 40kA; làm việc mạch điện chiều điện áp đến 440V, cắt dòng điện đến 20kA Cơ cấu truyền động cắt áptơmát Truyền động cắt áptơmát thường có hai cách: tay điện (điện từ, động điện) Điều khiển tay thực với áptơmát có dịng điện định mức khơng lớn 600A Điều khiển điện từ (nam châm điện) ứng dụng áptơmát có dịng điện lớn (đến 1000A) Để tăng lực điều khiển tay người ta dùng tay dài phụ theo nguyên lý địn bẩy Ngồi cịn có cách điều khiển động điện khí nén Móc bảo vệ Áptômát tự động cắt nhờ phần tử bảo vệ - gọi móc bảo vệ + Móc bảo vệ tải (còn gọi dòng điện) để bảo vệ thiết bị điện khỏi bị tải, đường thời gian – dịng điện móc bảo vệ phải nằm đường đặc tính đối tượng cần bảo vệ Người ta thường dùng hệ thống điện từ rơle nhiệt làm móc bảo vệ đặt bên áptơmát Móc kiểu điện từ có cuộn dây mắc nối tiếp với mạch điện Khi dịng điện vượt q trị số cho phép phần ứng bị hút móc dập vào khớp 146 rơi tự do, làm tiếp điểm áptơmát mở Điều chỉnh vít để thay đổi lực kháng lị xo, ta điều chỉnh trị số dòng điện tác động Để giữ thời gian bảo vệ tải kiểu điện từ, người ta thêm cấu giữ thời gian (ví dụ bánh xe cấu đồng hồ) Móc kiểu rơle nhiệt đơn giản cả, có kết cấu tương tự rơle nhiệt có phần tử phát nóng đấu nối tiếp với mạch điện chính, kim loại kép dãn nở làm nhả khớp rơi tự để mở tiếp điểm áptơmát có q tải Kiểu có thiếu sót qn tính nhiệt lớn nên khơng ngắt nhanh dịng điện tăng vọt có ngắn mạch, bảo vệ dịng điện tải Vì người ta thường sử dụng tổng hợp móc kiểu điện từ móc kiểu rơle nhiệt áptômát Loại thường dùng áptơmát có dịng điện định mức đến 600A + Móc bảo vệ sụt áp (còn gọi bảo vệ điện áp thấp) thường dùng kiểu điện từ Cuộn dây mắc song song với mạch điện Nguyên lý làm việc nêu mục 3-2-2 H2.9b Khí cụ điện đóng cắt tự động 2.1 Cầu chì - Khái qt cơng dụng Cầu chì loại khí cụ dùng để bảo vệ thiết bị điện lưới điện tránh khỏi dịng điện ngắn mạch Nó thường dùng để bảo vệ đường dây dẫn, máy biến áp, động điện, thiết bị điện, mạch điện điều khiển, mạch điện thắp sáng, … Cầu chì có đặc điểm đơn giản, kích thước bé, khả cắt lớn giá thành hạ, nên ngày ứng dụng rộng rãi Các phần tử cầu chì dây chảy (để cắt mạch điện cần bảo vệ) thiết bị dập tắt hồ quang để dập tắt hồ quang phát sinh sau dây chảy bị đứt Ở mạch điện hạ thế, người ta không cần dùng thiết bị dập tắt hồ quang Cầu chì có tính chất yêu cầu sau: Đặc tính ampe – giây cầu chì cần phải thấp đặc tính đối tượng bảo vệ 147 Khi có ngắn mạch, cầu chì cần phải làm việc có lựa chọn theo thứ tự Cầu chì cần có đặc tính làm việc ổn định Công suất thiết bị tăng, cầu chì phải có khả cắt cao Việc thay dây chảy cầu chì bị cháy phải dễ dàng tốn thời gian - Nguyên lý làm việc Đặc tính cầu chì phụ thuộc thời gian chảy đứt với dịng điện chạy qua (đặc tính ampe – giây) Để có tác dụng bảo vệ, đường ampe – giây cầu chì (đường 1, H.2.21) điểm phải thấp đường đặc tính đối tượng bảo vệ (đường 2, H.2.21) Đường đặc tính thực tế cầu chì biểu thị đường cong (H.2.21) Trong miền tải lớn (vùng B), cầu chì bảo vệ đối tượng Trong miền tải nhỏ (vùng A), cầu chì khơng bảo vệ đối tượng Trong thực tế q tải khơng lớn (1,5÷2) Iđm, phát nóng cầu chì diễn chậm phần lớn nhiệt lượng tỏa môi trường xung quanh Do đó, cầu chì khơng bảo vệ tải nhỏ Trị số dòng điện mà dây chảy cầu chì bị chảy đứt đạt tới nhiệt độ giới hạn, gọi dòng điện giới hạn Igh Để dây chảy cầu chì khơng chảy đứt dịng điện làm Hình 2.21 Đặc tính ampe – giây cầu chì việc định mức Iđm, cần đảm bảo điều kiện: Igh > Iđm Mặt khác, để bảo vệ tốt nhạy, dịng điện giới hạn lại phải khơng lớn dịng điện định mức nhiều Do đó, thường cho theo kinh nghiệm: Igh / I đm = 1,6 ÷ đồng; Igh / I đm = 1,25 ÷ 1,45 chì; Igh / I đm = 1,15 hợp kim chì - thiếc 148 Dịng điện định mức cầu chì lựa chọn (*) cho chạy liên tục qua dây chảy, chỗ phát nóng lớn dây chảy khơng làm cho kim loại bị ơxy hóa q mức biến đổi đặc tính bảo vệ; đồng thời nhiệt phát phận bên ngồi cầu chì khơng vượt trị số ổn định Khi có tải lớn (dịng điện qua dây chảy lớn gấp ÷ lần dịng điện định mức) q trình phát nóng thực tế đoạn nhiệt, nghĩa tất nhiệt lượng dây chảy sinh phát nóng cục cầu chì Kết làm cho dây chảy cầu chì phát nóng lên đến nhiệt độ chảy, sau chuyển từ trạng thái rắn sang trạng thái lỏng, tức chảy đứt cầu chì Khi chảy, kim loại bị ion hóa nhiệt độ cao hồ quang Thể tích dây chảy lớn số lượng kim loại hồ quang tăng, khó dập tắt hồ quang Do đó, cầu chì hạ thế, người ta thường giảm thể tích dây cách chế tạo dây chảy có số đoạn hẹp đoạn hẹp này, mật độ dòng điện nhiệt độ tăng cao làm dây chảy nóng chảy nhanh tác dụng lực điện động cắt đứt nhanh dây chảy, tương tự lực điện động tiếp điểm có ngắn mạch - Kết cấu cầu chì hạ áp Cầu chì có loại đặt hở, có loại đặt kín, có loại có thiết bị dập tắt hồ quang, a Loại hở Loại khơng có vỏ bọc kín, thường gồm dây chảy Đó phiến làm chì lá, kẽm, hợp kim chì – thiếc, nhơm hay đồng mỏng dập tắt thành dạng Hình 2.22 H 2.9: Đặc tính ampe – giây càu chì Hình 2: Các dạng dây chảy 149 Sau dùng vít bắt chặt vào đầu cực dẫn điện đặt cách điện đá, sứ, … Dây chảy cịn có hình dạng tiết diện trịn làm chì, thơng dụng ta có cỡ 5A, 10A, 15A, 30A b Loại vặn Dây chảy nối với nắp phía Nắp có dạng vít để vặn chặt vào đế Dây chảy đồng, có dùng bạc, có cỡ định mức 6A, 10A, 15A, 20A, 25A, 30A, 60A, 100A điện áp 500V c Loại hộp gọi cầu chì hộp Hộp nắp làm sứ cách điện, bắt chặt tiếp xúc điện đồng Tiếp xúc có kết cấu kẹp chặt đơn kép Loại kép kẹp giữ chặt hơn, bị rơi nắp sử dụng vận hành Dây chảy bắt chặt vít vào phía nắp Nó không chế tạo sẵn mà tùy nơi sử dụng Ta thường dùng dây chảy dây chì trịn chì có kích thước thích hợp Cầu chì hộp chế tạo theo cỡ có dịng điện định mức là: 5A, 10A, 15A, 20A, 30A, 60A, 80A, 100A điện áp 500V 2.2 Rơ le nhiệt - Khái niệm cơng dụng Rơle nhiệt loại khí cụ, để bảo vệ động mạch điện khỏi bị tải, thường dùng kèm với khởi động từ, cơngtắctơ (xem 2.4.4) Nó dùng 150 điện áp xoay chiều đến 500V, tần số 50Hz Một số kết cấu rơle nhiệt có dịng điện định mức đến 150A, dùng lưới điện chiều, có điện áp đến 440V Rơle nhiệt đặt tủ điện, bảng điện, đằng trước đằng sau phận dây dẫn Rơle nhiệt không tác động tức thời theo trị số dịng điện có qn tính nhiệt lớn, phải có thời gian để phát nóng Do làm việc có thời gian từ vài giây đến vài phút Vì khơng thể dùng để bảo vệ ngắn mạch Thường dùng rơle nhiệt để bảo vệ tải, người ta phải đặt kèm với cầu chì để bảo vệ ngắn mạch - Nguyên lý làm việc Nguyên lý chung rơle nhiệt dựa sở tác dụng nhiệt dòng điện Ngày người ta ứng dụng rộng rãi rơle nhiệt có phiến kim loại kép Nguyên lý tác dụng loại rơle dựa khác hệ số giãn nở dài hai kim loại bị đốt nóng Do đó, phần tử rơle phiến kim loại kép (bimêtan) cấu tạo từ hai kim loại Một có hệ số giãn nở dài bé (thường dùng invar có thành phần 36% Ni, 64% Fe), có hệ số giãn nở dài lớn (thường dùng đồng thau, thép crơm-niken) Cụ thể đồng thau có hệ số giãn nở nhiệt lớn gấp 20 lần invar Hai kim loại ghép chặt với thành phiến phương pháp cán nóng, phương pháp hàn Khi bị đốt nóng phiến kim loại kép uốn cong phía kim loại có hệ số giãn nở bé Sự phát nóng có dịng điện trực tiếp qua phiến gián tiếp qua phần tử điện trở phát nóng đặt bao quanh phiến kim loại kép Để độ uốn cong lớn, cần phải chế tạo phiến có chiều dài lớn chiều dày nhỏ Ngược lại, cần lực đẩy mạnh, lại phải chế tạo phiến rộng, chiều dày lớn chiều dài bé Ký hiệu OL OL Phiến lưỡng kim nhiệt OL Tiếp điểm Tiếp điểm phụ: 151 OL - Phân loại kết cấu + Theo kết cấu, người ta chia rơle nhiệt hai loại: kiểu hở kiểu kín Rơle nhiệt kiểu hở đặt nắp máy, tủ điện, bảng điện, … Rơle nhiệt kiểu kín (cịn gọi kiểu bảo vệ) đặt bề mặt hở thiết bị + Theo phương thức đốt nóng, người ta chia rơle nhiệt ba loại: - Đốt trực tiếp: dòng điện trực tiếp qua kim loại kép Loại có cấu tạo đơn giản, thay đổi dòng điện định mức ta phải thay đổi kim loại kép Do khơng tiện dụng - Đốt gián tiếp: dịng điện qua phần tử đốt nóng độc lập, nhiệt lượng tỏa gián tiếp làm kim loại kép cong lên Loại có ưu điểm muốn thay đổi dòng điện định mức ta cần thay đổi phần tử đốt nóng, khơng cần phải thay đổi kim loại kép Khuyết điểm loại có tải lớn, phần tử đốt nóng đạt tới nhiệt độ cao, khơng khí truyền nhiệt nên kim loại kép chưa kịp tác động mà phần tử đốt nóng bị cháy đứt Trong thực tế đa số rơle nhiệt kiểu bị cháy hỏng phận đốt nóng - Đốt hỗn hợp: loại tương đối tốt vừa đốt trực tiếp, vừa đốt gián tiếp Nó có tính ổn định nhiệt cao làm việc bội số tải lớn, đến (12 ÷ 15)Iđm + Theo yêu cầu sử dụng, người ta chia rơle nhiệt hai loại: hai cực cực Loại hai cực thường dùng để bảo vệ tải mạch xoay chiều ba pha 2.3Rơ le thời gian - Khái niệm chung Rơ le thời gian dùng nhiều mạch tự động điều khiển Nó có tác dụng làm trễ q trình đóng mở tiếp điểm sau khoảng thời gian định Thơng thường rơ le thời gian khơng tác động (tức đóng cắt) trực tiếp mạch động lực mà tác động gián tiếp qua mạch điều khiển, dịng định mức qua tiếp đỉêm rơ le thời gian không lớn , thường cỡ vài ampere Bộ phận rơ le thời gian cấu tác động trễ hệ thống tiếp điểm 152 Hình 2.32 Ký hiệu Rơle thời gian Theo thời điểm trễ người ta chia thành loại sau: -Trễ vào thời điểm cuộn hút đóng điện (hình 2.32a) Loại có tiếp điểm thường đóng mở chậm (TS11) thường mở đóng chậm (TS12) -Trễ vào thời điểm cuộn hút điện (hình 2.32b) Loại có tiếp điểm thường đóng đóng chậm (TS21) thường mở mở chậm (TS22) -Trễ vào hai thời điểm (hình 2.32c) loại có tiếp điểm thường đóng mở đóng chậm (TS31) thường mở đóng mở chậm (TS32) Ngoài rơ le thời gian cịn bố trí thêm tiếp điểm tác động tức thời cặp cực 2-3 hay 2-4 sơ đồ sau Theo cấu tác động trễ người ta chia thành loại sau: - Rơ le thời gian kiểu lắc tơ - Rơ le thời gian khí nén Loại thường cài trực tiếp vào công tắc - Rơ le thời gian điện từ - Rơ le thời gian điện tử Loại chế tạo từ bán dẫn vi mạch Các dạng tiếp điểm minh họa qua giản đồ thời gian hình 2.33 153 Chú thích: -TM: tiếp điểm thường mở Khi cuộn hút chưa cấp điện tiếp điểm đóng tức thời -TĐ: tiếp điểm thường đóng hoạt động ngược lại với tiếp điểm thường mở -TMĐC: tiếp điểm thường mở đóng chậm Khi mạch cuộn hút chưa có điện trạng thái mở, cuộn hút chuyển sang trạng thái có điện thời gian sau tiếp điểm đóng lại (đóng chậm) Khi cuộn hút chuyển sang trạng thái điện tiếp điểm lại mở tức thời -TĐMC: tiếp điểm thường đóng mở chậm, hoạt động ngược lại với tiếp điểm thường mở đóng chậm -TMMC: tiếp điểm thường mở mở chậm Khi cuộn hút chưa có điện trạng thái mở, cuộn hút chuyển sang trạng thái có điện đóng tức thời (đóng nhanh) Khi cuộn hút chuyển sang trạng thái điện sau thời gian tiếp điểm mở (mở chậm) -TĐĐC: tiếp điểm thường đóng đóng chậm hoạt động ngược lại với tiếp điểm thường mở mở chậm -TĐMĐC: tiếp điểm thường đóng mở đóng chậm Khi cuộn hút chưa có điện trạng thái đóng, cuộn hút chuyển sang trạng thái có điện sau thời gian mở (mở chậm) Khi cuộn hút chuyển sang trạng thái điện sau thời gian tiếp điểm đóng lại (đóng chậm) -TMĐMC: tiếp điểm thường mở đóng mở chậm, hoạt động ngược lại với tiếp điểm thường đóng mở đóng chậm -TON – thời gian trễ cuộn hút đóng điện, TOFF - thời gian trễ cuộn hút điện 154 Hình 2.33 Thời gian tác động Rơle thời gian - Cấu tạo rơ le thời gian điện từ 1: Cuộn dây 5: Vít điều chỉnh 2: Ống dồng ngắn mạch 6: Tiếp điểm 3: Nắp phần ứng 7: Lá đồng điều chỉnh khe hở 155 4: Lò xo Hình 2.34 Cấu tạo Rơle thời gian kiểu điện từ - Nguyên lý hoạt động kiểu rơ le thời gian kiểu điện từ Lõi thép hình chữ U, bên phải quấn cuộn dây (1), bên trái ống đồng ngắn mạch Khi đưa điện áp vào hai đầu cuộn dây tạo nên từ thông  mạch sinh lực từ nắp (3) hút chặt vào phần cảm làm hệ thống tiếp điểm (6) đóng lại Khi cuộn dây điện, từ thơng  giảm dần khơng Trong ống đồng xuất dịng 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 thông 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 rơ le 156 CÂU HỎI ƠN TẬP Câu 1: Thế khí cụ điện đóng cắt tay tự động? Nêu đặc điểm loại Câu 2: Nêu công dụng, phân loại, kí hiệu cầu dao Câu 3: Trình bày cấu tạo nguyên lý tác động cầu dao Câu 4: Nêu cơng dụng, phân loại, kí hiệu công tắc Câu 5: Nêu công dụng, phân loại , kí hiệu cấu tạo aptomat Câu 6: Nêu cơng dụng, phân loại, kí hiệu loại rơ le Câu 7: Trình bày nguyên lý tác động rơ le nhiệt, thời gian, điện từ 157 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Điện kỹ thuật Nguyễn Viết Hải - Nhà xuất lao động Xã Hội – Hà Nội – Năm 2004 [2] Cơ sở kỹ thuật điện Hoàng Hữu Thận Nhà xuất kỹ thuật Hà Nội – Năm 1980 [3] Giáo trình kỹ thuật điện Vụ trung học chuyên nghiệp dạy nghề - Nhà xuất Giáo Dục –Năm 2005 [4] Mạch điện Phạm Thị Cư (chủ biên) - Nhà Xuất Giáo dục - 1996 [5] Cơ sở lý thuyết mạch điện Nguyễn Bình Thành - Đại học Bách khoa Hà Nội - 1980 [6] Kỹ thuật điện đại cương Hoàng Hữu Thận - Nhà Xuất Đại học Trung học chyên nghiệp - Hà Nội - 1976 [7] Bài tập Kỹ thuật điện đại cương Hoàng Hữu Thận - Nhà Xuất Đại học Trung học chyên nghiệp - Hà Nội - 1980 158