THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẦU TRỤC 4 VỊ TRÍ

MỤCLỤC trangLời nói đầu1 Mục lục 3 PHẦN I Chương I: Số logic I. Đại số Boole61. Khái niệm về ngưỡng nhảy cấp 72. Đại số Boole II.. Các hàm cơ bản của đại số lôgic và tính chất của nó71. Đĩnh nghĩa cơ bản82.Hàm logic cơ bản9 3. Tính chất của đại số logic12 III. Tổng hợp mạch đơn Hệ sơ đồ tổ hợp131. Bài toán định nghĩa142. Các phương pháp tổng hợp14 IV. Các phương pháp tổng hợp mach kép 16 1. Phương pháp matran trạng thái162. Phương pháp hàm tác động173. PHương pháp Grapcet18 Chương II: Khí cụ điện I. Định nghĩa19 II. PHân loại191. Theo công dụng192. Theo điện áp 3. Theo dòng điện4. Theo nguyên lý làm việc5. Theo điều kiện làm việc và dạng điện áp bảo vệ20 III. Các yêu cầu cơ bản đối với khí cụ điện 20 IV. Khí cụ điện điều khiển bằng tay20 1. Máy biến áp202.Cầu dao21 3. Công tắc22 4. Nút nhấn 24 5. Công tắc hành trình266. Bộ khống chế 277. Điện trởvà biến trở29 V. Khí cụ điện tự động điều khiển và bảo vệ1. cầu chì 322. Aptomat343. côngtăctơ394. Một số côngtăctơ thường dùng435. Rơle44VI. Một số lưu ý trong việc sử dụng các khí cụ điện điều khiển từ xa Chương III : Đông cơ điện I. Động cơ điện 1 chiều 52 1. Cấu tạo 2. Phân loại II. Khởi động động cơ điện 1 chiều 541.Phương pháp hạn chế dòng khởi động 542.Các nguyên tắc khởi động động cơ điện 1 chiều a.Nguyên tắc dòng điện 55b.Nguyên tắc tốc độ56c.Nguyên tắc thời gian 57III. Hãm động cơ điện 1 chiều 591.Các phương pháp hãm động cơ điện 1 chiều 59a.Hãm tái sinh 59b.Hãm dừng 59c.Hãm động năng592.Các nguyên tắc xây dựng hệ điều khiển quá trình hãm động cơ điện 1 chiều a.Nguyên tắc dòng điện b.Nguyên tắc tốc độ c.Nguyên tắc thời gian IV. Phương pháp điều chỉnh vận tốc động cơ điện 1 chiều 601.Yêu cầu 2.Các phương pháp điều chỉnh vận tốc động cơ điện 1 chiều a.Thay đổi điện áp đặt vào phần ứng b.Mắc thêm điện trở phụ vào mạch phần ứng V. Các phương pháp đảo chiều quay của động cơ điện 1 chiều 61 1. Giới thiệu 2. Các phương pháp đảo chiều quay động cơ điện 1 chiều Chương IV: Một số sự cố và cách khắc phục trong hệ thống điều khiển tự động truyền động điệnI. Sự cố quá tải62 1. Quá tải ngắn hạn 63 2. Quá tải dài hạn 63II. Sự cố ngắn mạch III. Sự cố mất điện áp , mất từ trường , điện áp thấp 64 PHẦN II THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẦU TRỤC 4 VỊ TRÍ I. LẬP Grapcet công nghệ66II. Mạch động lực70III. Mạch điều khiển 65IV. Bảng đấu dây71V. Thuyết minh 72VI. Tính chọn thiết bị75 Tài liệu tham khảo 76

Lời nói đầu

Trong những năm qua đất nớc ta đã và đang khẳng định chính mình

trong công cuộc xây dựng đất nớc xã hội chủ nghĩa Nhiều nghành nhiều lĩnh vực đã mang lại nhiều thành tịu to lớn cho đất nớc Trong đó phải kể

đến là ngành công nghệ tự động Đây là ngành còn mới với nớc ta nhng nó

đã khẳng định chính mình trong công cuộc xây dựng phát triển đất nớc

Đặc biệt trong những năm gần đây với việc đẩy mạnh công nghệ cao nhằm hạ giá thành và nâng cao chất lợng sản phẩm những máy móc thiết bị tự

động tiến tiến dần dần đợc thay thế cho những máy móc lạc hậu Và cùng với sự phát triển đó chúng ta phải xây dựng nguồn nhân lực có trình độ,

am hiểu công nghệ và chuyên môn để từ đó vận hành máy móc tốt, đúng kỹ thuật mà công nghệ đề ra

Do nhu cầu thiết yếu đó mà môn tự động hoá đã đợc sớm đa vào nhà

trờng giảng dậy trong suốt những năm qua Nhằm trang bị cho sinh viên những kiến thức cơ sở về môn tự động hoá để từ đó giúp cho sinh viên có thể sớm tiếp cận với những công nghệ tiên tiến trong nứơc cũng nh trên thế giới Những công nghệ tiến tiến này đã và đang khẳng định không thể thiếu nếu muốn đất nớc phát triển Ngày nay công nghệ tự động thực sự đang dần dần đi vào cuộc sống nó phục vụ từ những cái thiết yếu nhất để phục

vụ con đời sống ngời và chúng ta càng thấy rõ những ứng dụng của tự

động hoá trong các nhà máy phân xởng, đó là những thiết bị bỗc xếp tự

động, những tay máy tự động thực hiện những thao tác chi tiến phức tạp

đòi hỏi sự chính xác cao vv.…

Và những năm gần đây công nghệ tự động càng thấy rõ với sự phát triển công nghệ cao là sự kết hợp giữa các nghành tin hoc, điện t – tự

động hoá, cơ khi chính xác các rôbôt thông minh ra đời phục vụ nhu cầu con ngời mở ra sự phát triển vợt bậc của ngành công nghệ tự động

Nhằm đáp ứng đợc cộng việc sau này cùng với sự đam mê môn tự

động hoá muốn tìm tòi học hỏi và trau rồi kiến thức trong suốt những năm học trong nhà trờng ,chúng em nhóm sinh viên điện tử 9 –k3 làm đề tài thực tập : thiết kế hệ thống cầu trục 4 vị trí ứng dụng số logíc để điều khiển quá trình công nghệ Mong rằng với sự va trạm trong thực tế sẽ giúp nhiều cho chúng em tự tin hơn sau khi ra trờng và làm chủ đợc cộng nghệ trong tơng lai

Trong quá trình hoàn thành đề tài chúng em không trách khỏi sai xót.rất

mong sự đóng góp ,chỉ bảo của các thầy các cô và các bạn để chúng em có thể hoàn thành đề tài tốt hơn

Chúng em chân thành cảm ơn các thầy các cô trong nhà truòng đã cho

chúng em kiến thức trong những năm ngồi trong ghế nhà trờng

Chúng em cảm ơn các thầy các cô trong khoa điện tử- t động hoá tận

tình chỉ bảo cho chúng em trong quá trình hoc những môn chuyên nghành

là hành trang để chúng em có thể ứng dụng vào thực tế và công viêc sau này

Chúng em rất chân thành cảm ơn cô giáo: Trơng Thị Bích Liên đã tận

tình giúp đỡ chúng em trong suốt quá trình hoàn thành đề tài này

Nhóm sinh viên: Đàm Đình Biên

Đỗ Duy Đức

Trần Hồng Giang Nguyễn Đạt Thanh

Mụclục

trang Lời nói đầu 1

Mục lục 3

Phần I

Chơng I: Số logic I Đại số Boole 6

1 Khái niệm về ngỡng nhảy cấp 7

2 Đại số Boole

II Các hàm cơ bản của đại số lôgic và tính chất của nó 7

1 Đĩnh nghĩa cơ bản 8

2.Hàm logic cơ bản 9

3 Tính chất của đại số logic 12

III Tổng hợp mạch đơn- Hệ sơ đồ tổ hợp 13

1 Bài toán định nghĩa 14

2 Các phơng pháp tổng hợp 14

IV Các phơng pháp tổng hợp mach kép 16

1 Phơng pháp matran trạng thái 16

2 Phơng pháp hàm tác động 17

3 PHơng pháp Grapcet 18

Chơng II: Khí cụ điện I Định nghĩa 19

II PHân loại 19

1 Theo công dụng 19

2 Theo điện áp

3 Theo dòng điện

4 Theo nguyên lý làm việc

5 Theo điều kiện làm việc và dạng điện áp bảo vệ 20

III Các yêu cầu cơ bản đối với khí cụ điện 20

IV Khí cụ điện điều khiển bằng tay 20

1 Máy biến áp 20

2 Cầu dao 21

3 Công tắc 22

4 Nút nhấn 24

5 Công tắc hành trình 26

6 Bộ khống chế 27

7 Điện trởvà biến trở 29

V Khí cụ điện tự động điều khiển và bảo vệ

1 cầu chì 32

2 Aptomat 34

3 côngtăctơ 39

4 Một số côngtăctơ thờng dùng 43

5 Rơle 44

VI Một số lu ý trong việc sử dụng các khí cụ điện điều khiển từ xa

Chơng III : Đông cơ điện I Động cơ điện 1 chiều 52

1 Cấu tạo

2 Phân loại

II Khởi động động cơ điện 1 chiều 54

1 Phơng pháp hạn chế dòng khởi động 54

2 Các nguyên tắc khởi động động cơ điện 1 chiều

a Nguyên tắc dòng điện 55

b Nguyên tắc tốc độ 56

c Nguyên tắc thời gian 57

III Hãm động cơ điện 1 chiều 59

1 Các phơng pháp hãm động cơ điện 1 chiều 59

a Hãm tái sinh 59

b Hãm dừng 59

c Hãm động năng 59

2 Các nguyên tắc xây dựng hệ điều khiển quá trình hãm động cơ điện 1 chiều

a Nguyên tắc dòng điện

b Nguyên tắc tốc độ

c Nguyên tắc thời gian

IV Phơng pháp điều chỉnh vận tốc động cơ điện 1 chiều 60

1 Yêu cầu

2 Các phơng pháp điều chỉnh vận tốc động cơ điện 1 chiều

a Thay đổi điện áp đặt vào phần ứng

b Mắc thêm điện trở phụ vào mạch phần ứng

V Các phơng pháp đảo chiều quay của động cơ điện 1 chiều 61

1 Giới thiệu

2 Các phơng pháp đảo chiều quay động cơ điện 1 chiều

Chơng IV: Một số sự cố và cách khắc phục trong hệ thống điều khiển tự động truyền động điện I Sự cố quá tải 62

1 Quá tải ngắn hạn 63

2 Quá tải dài hạn 63

II Sự cố ngắn mạch

III Sự cố mất điện áp , mất từ trờng , điện áp thấp 64

Phần II

Thiết kế hệ thống cầu trục 4 vị trí I Lập Grapcet công nghệ 66

II Mạch động lực 70

III Mạch điều khiển 65

IV Bảng đấu dây 71

V Thuyết minh 72

VI Tính chọn thiết bị 75

Tài liệu tham khảo 76

1 Khái niệm về mức ngỡng nhảy cấp

Trong đời sống việc đánh giá nhận xét định tính về một công việc, về ngời,vật đều thông qua một khái niệm so sánh Ví dụ nói cái này đẹp, cái kia thì xấu, xấu đợc đa ra dựa trên một khái niệm, một mẫu, một tiêu chuẩn

để phát biểu Những mẫu tiêu chuẩn có thể không cố định Ví dụ nh khái niệm đắt, rẻ trong hàng hoá vì giá trị định lợng sẽ thay đổi khá nhiều theo năm tháng, thời vụ Vídụ khác khi nói về đồ vật, về hình khối có kêt…cấukhông gian, ngời ta cũng đa ra những khái niệm bao giờ cũng tồn tại một ngăn cách, vợt qua ngăn cách đó sẽ ở một trạng thái hoàn toàn khác tr-

ớc Ví dụ: tờng nhà để ngăn cách tuyệt đối giữa trong, ngoài nhà Cái ngỡng cửa, làm cái ngăn cách tơng đối trong, ngoài nhà Vợt qua ngỡng cửa, trạng thái không gian đã hoàn toàn khác Hoặc ra ngoài ánh nắng chói trang hoặc vào trong nhà không khí mát dịu Những khái niệm ng… ợc nhau gặp nhiều trong thực tế cuộc sống nh những từ ngữ “không” “có” dùng trong các câu trả lời ngắn gọn, nhng đã nói lên đầy đủ nhất về yêu cầu cần thiết của ngời

đặt câu hỏi

Trong kỹ thuật, những phần tử tác động rõ ràng, thao tác phân minh

là những phần tử có độ tin cậy cao từ cái chuyển mạch đến cái nút ấn, rơle

đều có kết cấu thích hợp để tạo những hành vi điều khiển rõ ràng, rứt khoát

Đối với những thiết bị công suất lớn thì việc thao tác dứt khoát làm cho độ tin cậy của hệ thống tăng lên rất nhiều Ví dụ những thiết bị ngắt mạch điện công suất lớn, việc thao tác lón, việc thao tác dứt khoát thuận lợi cho việc dập hồ quang tránh gây ngấn mạch giữa các pha và tránh đợc nguy hiểm do ngọn lửa hồ quang kéo dài Đối với các thiết bị đóng ngắt nh cầu dao, rơle ng… ời ta phân biệt hiện tợng đóng và cắt bằng cách xác định khoảng cách giữa hai bộ phận tiếp xúc hoặc lớp đệm không khí giữa chúng Đối với trờng hợp này, trạng thái của các thiết bị tơng ứng với khái niệm có hoặc không

Những khái niệm đối lập nhau trong toán học mô tả chúng là những biến có giá trị 0, 1, tơng ứng với khái niệm không hoặc có Những khái niệm này đã đợc các nhà toán học nổi tiếng BUN (Boole) xây dung thành lý thuyết cơ sở của một lĩnh vực toán ứng dụng là lý thuyết ôtômát

2 Đại số Bun (Boole)

Với ý đồ toán học hoá những khái niệm định tính , những ý nghĩ của t duy, đại số Bun đã đợc ứng dụng và thực hiện rộng rãi thông qua hành

vi điều khiển của các thiết bị rơle, mà trớc hết rõ nét nhất là rơle cơ khí Hoạt động của rơle cơ khí là do việc phối hợp giữa lực hút của nam châm điện (sinh ra do dòng điện chạy qua cuộn dây và lõi sắt từ ), lực phục hồi của lò xo và cơ cấu đòn bẩy Sự hoạt động này cho phép rơle làm việc dứt khoát rõ ràng, tác động của các phần tử trong nam châm có tính chất lan truyền để nhanh chóng xác định trạng thái bền vững nói một cách khác, sự biến thiên của hai lực đối nhau không đồng đều trong quá trình thao tác của rơ le nên rất khó tạo ra đợc trạng thái mà ở đó lực hút của nam châm và lực

đẩy của lò xo cân bằng Chính vì thế mà rơle chỉ có thể ở một trong hai trạng thái quan sát đợc là tiếp điểm đóng hoặc mở và về nguyên tắc không

có hiện tợng chập chờn giữa đóng và mở Hành vi điều khiển của rơle đợc thể hiện thông qua việc đóng cắt nghĩa là về thực tế có hay không có khoảng cách (hoặc lớp đệm không khí ) giữa hai tiếp điểm của chúng Sự hoạt động dứt khoát của rơle thoả mãn yêu cầu về biến của đại số Bun

II Các hàm cơ bản của đại số Logic và tính chất của chúng

điểm và các loại rơle không tiếp điểm Những thiết bị này thuộc lớp các phần tử tác động gián đoạn Những thiết bị hoạt động theo nguyên tắc này

đều thuộc lớp những thiết bị rơle Thiết bị rơle làm nhiêm vụ biến đổi tín hiệu gọi là thiết bị logíc Những thiết bị hoạt động gián đoạn nhảy cấp mà chúng ta sẽ nghiên cứu tới là những thiết bị logic Cần lu ý rằng những chữ

số 0,1 không thể hiện quan niệm định lợng, đó không phải là số đếm đợc

mà là một khái niệm, một ký hiệu Do đó đại số lôgic không phải là đại số các con số mà là đại số trạng thái Đại số lôgic chỉ chấp nhận những biến có giá trị nh việc đóng mở rơle hoặc đợc rơle hoá thì có thể dùng đại số rơle để phân tích và tổng hợp Lớp các sơ đồ lơle bao gồm các loại sơ đồ rơle, công tắc tơ là đơng nhiên và các hệ thống điều khiển lôgic không tiếp điểm Lý thuyết về đại số rơle thuộc lớp lý thuyết của ôtômat hữu hạn lấy đại số Bun làm cơ sở

Có n biến tạo thành 2mũ n tổ hợp biến , mỗi tổ hợp chấp nhận một trong 2 giá trị 0, 1 Vậy số hàm số logic sẽ có tất cả là 2n Nếu giá trị của hàm chỉ đợc xác định ở một số tổ hợp biến thì những hàm đó gọi là hàm không đợc xác điịnh hoàn toàn

Trong những lôgic 2nđã nêu, có những hàm không phụ thuộc vào các giá trị của tổ hợp biến, cho nên số hàm phụ thuộc thực sự vào biến đợc tính theo công thức

1 - n n

! 1

−

=

n i

n

Hàm lôgic đợc biểu diễn bằng các biểu thức trong đó chứa các biến lôgic Chúng ta tham gia vào trong hàm theo một quan hệ xác định Hàm lôgic làm cơ sở để xây dung sơ đồ điều khiển mà trớc tiên là sơ đồ rơle Hàm lôgic đó mang tên một công thức cấu trúc

f(x1,x2) là những hàm cơ bản của dại số lôgic Bốn tổ hợp của biến vào

t-ơng ứng với 16 hàm lôgic, trong đó có 10 hàm phụ thuộc thực sự vào 2 biến

Bảng 2 ghi các giá trị của hàm

Bảng 2

Tªn hµm B¶ng ch©n lý Ký

hiÖu l«gic

C«ng thøc cÊu tróc

1 2 2 1

2 1

Kh«ng bao giê xuÊt hiÖn gi¸ trÞ 1

Tªn hµm B¶ng ch©n lý Ký C«ng thøc Ký hiÖu s¬ Ghi chó

10

1

10

0

11

1 2 2 1

2 1

8 x x

1 2 2 1

2 1

14 x x

f = +

) )(

( 1 1 2 2

Cộng modul 2

không phụ thuộc vào biến x1

Không phụ thuộc vào biến x2

Không phụ thuộc vào biến vào luôn

có giá trị

là 1

3 Tính chất của đại số lôgic

Trong đại số lôgic, các giá trị của hàm và của biến chỉ e chấp nhận một trong 2 chữ số 0 hoặc 1 với qui ớc :

Quan sát những sơ đồ tơng tơng trong khi thực hiện bằng các sơ đồ lôgic, chúng ta thấy có thể tạo ra đợc sơ đồ lôgic cùng chức năng với số phần tử ít hơn nhiều, đó là cha kể cần thêm các phần tử khuếch đại khi các phần tử lôgic thụ động làm việc nối tiếp nhau

Cuối cùng cần nhấn mạnh thêm về tính tổng quan lớn và khả năng ứng dụng mạnh mẽ của công thức De Morgan Định luật đó đợc phát biểu tổng quan nh sau :

“Nghịch đảo của một hàm bất kỳ cho một hàm khác tơng đơng nếu thay các biến trong hàm bằng nghịch đảo các biến đơn và đổi tất cả các dấu cộng (+) sang dấu nhân(.) và các dấu nhân sang dấu cộng ở vị trí của nó Trong đó biến đơn là biến không đứng chung với biến khác dới cùng một dấu nghịch

đảo ”

Luật tách biến (luât 5 ) cho phép chúng ta có thể chuyển một hàm lôgic bất kỳ sang một hệ hàm khác với một phần tử đóng cắt Khi tổng hợp mạch bằng phơng pháp giải tích, tính chất này rất thuận tiện cho việc tối giản hàm lôgic

Từ luật 5, chúng ta rút ra đợc các biểu thức sau:

x.f(x,y,……v) = x.f(1,y,……v)x.f(x,y,……v) = x.f(0,y,……v)x+f(x,y,……v) = x+ f(0,y,……v)x+f(x,y,……v) = x+f(1,y,……v)

Những công thức này thờng đợc dùng trong việc rút gọn hàm lôgic Chúng loại trừ đợc khả năng lập lại của việc thực hiện sơ đồ điều khiển

III Tổng hợp mạch đơn Hệ sơ đồ tổ hợp –

1.Bài toán định nghĩa.

Trong việc tìm cấu trúc của ôtômát thì vấn đề quan trọng là xác định

đợc các phần tử tham gia trong cấu trúc để đạt một số chỉ tiêu quy định Ví

dụ cấu trúc đó có thể đạt chỉ tiêu chất lợng cao về độ tin cậy, sử dụng các phần tử cùng chủng loại, số phần tử tham gia trong hoạt động của ôtômat là

ít nhất …

Các chi tiến để cấu tạo lên hệ điều khiển của ôtômat bao gồm các phần tử và chi tử.phần tử trong hệ điều khiển là thiết bị có thể hoạt động đ-

ợc định nghĩa là nó có thể nhận và phát tín hiệu trong hệ thống điều khiển

Ví dụ rơle điện từ là phần tử có đầu vào là đầu ra phân biệt: tín hiệu đa vào cuộn hút của rơle Tín hiệu lấy ra là các tiếp điểm cơ khí dới hai dạng tiếp

điểm thờng đóng và thờng mở Các phẩn tử trong hệ điều khiển kỹ thuật

đ-ợc ký hiệu bằng chữ hoa A , B , X, Y, Những phần tử đó có thể bao gồm…các loại:

- Tín hiệu đa vào nh nút ấn, công tắc hành trình …

- Những thiết bị làm nhiệm vụ trung gian nh các rơle trung gian

- Những thiết bị chấp hành nh công tắc tơ, rơle, nam châm điện, rơle van điện từ

Tất cả các phần tử nêu trên đều hoạt động theo nguyên tắc nhảy cấp

Chi tử là những tín hiệu đầu ra của phần tử Nếu tín hiệu đó mô tả

sự hoạt động của các phần tử thì hành vi của nó là lặp lại Trờng hợp tín hiệu đầu ra ngợc với tín hiệu vào thì đó là trờng hợp đảo dấu Ký hiệ của chi

tử cùng tên với ký hiệu của phần tử nhng là chữ cái thờng

Bài toán tổng hợp mạch đơn này còn gọi là sơ đồ tổ hợp – là trờng hợp riêng của một hệ ôtômat không nhớ Ta có định nghĩa sau :

Mạch đơn là mạch điều khiển lôgic trong đó các thiết bị của hệ hoạt động khoong phụ thuộc vào yếu tố thời gian và thứ tự Nói một cách khác, mạch đơn là một ôtômat có tín hiệu ra chỉ phụ thuộc vào giá trị các tổ hợp tín hiệu vào mà không phụ thuộc thứ tự đa các tín hiệu vào và khoảng thời gian tác động giữa chúng

Cơ sở để tổng hợp điều khiển gián đoạn là đại số Bun Bài toán tổng hợp làm nhiệm vụ tìm các hàm lôgic tối giản theo định nghĩa với số chữ chứa trong hàm là ít nhất, hoẳctên cơ sở hàm tìm đợc số phần tử thực hiện

là ít nhất , hiểu theo một khái niệm tối u nào đó thì hai điều nêu trên là phù hợp với nhau Tuy nhiên điều đó không phải đều đúng trong mọi trờng hợp

Ví dụ nếu hàm lôgic đợc thực hiện bằng sơ đồ rơle thì có thể khả năng số chữ trong hàm nhiều, song các biến độc lập trùng nhau nhiều (biến và đảo biến ) thì khi thực hiện có thể số phần tử có giá trị lôgic đối nhau Có trờng hợp biểu thức tối giản về số chữ, nhng khi thực hiện có thể không đạt đợc chỉ tiêu là số phần tử ít nhất Điều đó có thể xuất hiện khi hàm lôgic biểu diễn bằng các biến độc lập

2 Các phơng pháp

a Phơng pháp hệ số bất định

Chúng ta đã biết một hàm lôgic bất kỳ có thể biểu diễn dới dạng chuẩn Để tổng quán chúng ta có thể lấy hàm lôgic 3 biến để mô tả một hàm lôgic dới dạng tuyển chuẩn.

abc K c

b K c ab K abc K c

a

K

ac K ab K b K b K ab K c K c K b K b K a K a K

101 123

110 123

111 123

10

13

11 13

00 12

01 12

10 12

11 12

0 3

1 3

0 2

1 1

0 1

1 1

+ +

+

+

+ +

+ +

+ + + + + +

=

Hệ số Avới các chỉ số khác nhau đợc chọn sao cho biểu thức cuối cùng là tối giản Nếu chọn mọi khả năng giá trị biến a, b, c và so sánh với giá trị của hàm tại tổ hợp biến chúng ta sẽ có 2 3 phơng trình để xác định K

) 0 , 0 , 0 (

) 0 , 1 , 1 (

) 1 , 1 , 1 (

000 123

00 23

00 13

00 12

0 3

0 2

0

1

110 123

10 23

10 13

11 12

0 3

0 2

0

1

111 123

11 23

11 13

11 12

1 3

1 2

1

1

f K K K K K K K

f K K K K K K K

f K K K K K K K

= +

+ + + + +

= +

+ + + + +

= +

+ + + + +

Vế phải của phơng trình trên có thể xác định đợc khi thay các giá trị

tổ hợp biến vào hàm cần tối giản hoặc tìm trong bảng chân lý Nếu giá trị của hàm bằng không thì hệ số K tồn tại ở vế trái của phơng trình đó đều bằng 0 (theo tính chất lôgic cộng)

Xác định đợc các K có giá trị bằng 0 đối với các giá trị của hàm f(a,b,c)=0, loại các giá trị K bằng 0 ở phơng trình tơng ứng của hàm f (a, b, c)=1, chúng ta sẽ xác định đợc các K còn lại dựa vào hệ phơng trình mới với các giá trị của hàm f(a,b,c)=1

Cũng dựa vào tính chất cộng lôgic chúng ta có thể chọn một giá trị

1

1

k trong mỗi phơng trình là hệ số của mintéc có hạnh thấp, đồng thời hệ

số đó có thể có mặt trong nhiều phơng trình Với cách làm nh vậy hệ số bất

định thu đợc sẽ là ít nhất Cũng có thể cho mintec có hạng số cao bằng 0 trong hệ phơng trình có vế phải bằng 1 từ đó tìm đợc các hệ số còn lại bằng 1

b Phơng pháp Quain Clasky–

Trong phơng pháp này, hàm lôgic cần tối giản phải đợc trình bày dới dạng phép TCTP Nếu hàm có n biến thì mỗi số hạng hay mỗi mintéc có hạng n, dùng định luật định bộ phận kết hợp với luật nuốt bộ phận có thể tạo ra đợc hàm có các số hạng, có hạng giảm đi (n-1) Tiếp tục nh vậy ta sẽ

đợc hàm tuyển chuẩn tối thiểu có các số hạng tối thiểu gọi là implicăng sơ cấp Hàm với các implicăng sơ cấp không phải là hàm tối giản theo cách

định nghĩa ở trên Muốn có hàm tuyển chuẩn tối giản (TCTG) ta phải tìm

đợc những implicăng khác, để loại các implicăng thừa, sau đó tìm các implicăng tối thiểu

* Các bớc tiến hành cụ thể nh sau :

Các mintéc của hàm so sánh vói nhau từng đôi một Nếu trong mintéc m1 và mj hạng n có dạng dxi và dx thì có thể kết hợp lại thành hội

D trên cơ sở :

1 )

Tuy nhiên việc mô tả các hàm lôgic nhiều biến dần đến dài dòng và

có thể nhầm lẫn Do đó ngời ta còn dùng cách ghi trọng số của các mintéc

để biểu diễn các hàm logic với việc qui định thứ tự các biến trong hàng cố

định Biến đợc ghi số 1, biến nghịch đảo đợc ghi số 0 Dãy số 0,1 tổng hợp các biến của mintéc đợc tính theo cách tính số nhị phân Kết quả gọi là trọng số

C Phơng pháp ma trân Các-nô

Một trong những vấn đề quan trọng cần quan tâm là trong quá trình tổng hợp hệ điều khiển những sự nhầm lẫn vè phép tính cần phải đợc loại trừ Bên cạnh tính chính xác của phơng pháp tính cần kể đến tốc độ của quá trình để nhanh chóng thu đợc kết quả Phơng pháp dùng ma trậm Các-nô để tổng hợp mạch có thể coi là một phơng pháp hình học Về mặt hình thức bên ngoài có thể coi đây là một biến tớng của bảng chân lý trong đó các biến đợc bố trí theo hàng cột theo xắp xếp của ma trận Vì thế nó có tên là ma trận Các – nô

Trong bảng chân lý có thể tìm đợc mọi giá trị của tổ hợp biến vào để

có những giá trị tơng ứng của biến ra Các tổ hợp biến vào đợc thể hiện bằng nội dung các ô của bảng Vậy nếu có n biến thì có 2n tổ hợp biến và

có2n ô tơng ứng Các biến đợc bố trí theo cột và hàng Với n biến thì có thể

bố trí k biến cột và ( n – k ) biến hàng tơng ứng với 2kcột và2n−k hàng , với K là một số tự nhiên nguyên bất kỳ k< n Những ô nằm đối diện với các tổ hợp biến ở hàng và cột thìi đều nhận các tổ hợp biến đó dới dạng TCTP Vị trí các tổ hợp biến trên hàng và cột có thể xáo trộn, nhng đều phải tuân theo luật tổ hợp cơ số 2 của đại số Bun, trong đó mỗi biến phải phủ nhau một nửa số ô của biến kia

Cách trình bày các tổ hợp biến là tuỳ ý nhng cần chú ý tạo nên tính

đối xứng của bảng vàcủa ma trận để thuận tiện cho việc sử dụng các biện pháp sau nay trong khi thực hiệncác bài toán tổng hợp Đối với các ô nhận giá trị 0 của biến cũng có quan hệ kề nhau hoặc đối xứng nhau Để nhận biêt đợc khái niệm kề nhau đối nhau với mọi biến trong mọi giá trị của biến chúng ta nên coi mặt phẳng của ma trận mặt trụ có đờng sinh là cạnh của một cột bất kỳ Đối với các hàm khi có số biến tăng thì cũng nên coi mặt chứa các biến ngang cũng đợc sắp xếp trên mặt trụ có đờng sinh là hàng

Nếu nh có đợc cách nhìn về mặt chứa các ma trận là các mặt trụ ngang hoặc

đứng thì chúng ta sẽ thấy đợc tính đối xứng của biến

Đặc điểm của phơng pháp này là gọn gàng có tính đối xứng, nhng khi số biến tăng thì sẽ dẫn đến cồng kềnh

K:số trạng thái

Bớc 4:

Lập ma trận trạng thái rút gọn

Bớc 5:

Xác định biến trung gian:

- số biến trung gian phải thoả mãn: 2Smin ≥ N trong đó

Smin : số biến trung gian ít nhất

N: số hàng hay còn gọi là trạng thái rút gọn

- Mã hoá biến trung gian

Đa ra sơ đồ mạch điều khiển

*Đặc điểm của phơng pháp này dài dòng rất phức tạp nên rễ có thể bị nhầm lẫn trong quá trình tổng hợp

2 Phơng pháp hàm tác động

Thông thờng các biến cố trong hệ sơ đồ kép xẩy ra theo dòng thời gian ( các khoảng thời gian nối tiếp nhau ) Do đó dãy các sự kiện có thể mô tả dới dạng một ký hiệu hàm dới đây:

F= A-X-Y+B-X+Z-B+Y+C-Z+A+Z+Y…… (1)

Chúng ta ký hiệu của hàm (1) nh sau :

Sự xuất hiện của tín hiệu A làm X hoạt động X hoạt động dẫn đến ngừng làm việc của Y B xuất hiện làm ngừng hoạt động của phần tử X, …

Đối với các biến vào mang dấu (+) hoặc dâu (-) đứng trớc các ký hiệu của tín hiệu (A,B,C ) chỉ rõ tín hiệu đó xuất hiện hoặc bị mất do các…yếu tố điều khiển từ ngoài ( có thể do công nghệ) Những tín hiệu vào chỉ xuất hiện dấu (+) (nh A và C trong 1) thì đợc hiểu rằng những tín hiệu đó

là những tín hiệu xung chỉ xuất hiện trong thời gian ngắn trong quá trình làm việc của hệ ( nh việc án tay vào nút ấn rồi lại nhả ra ngay ) Những tín hiệu nh vậy đợc ký hiệu A

Còn những tín hiệu có dấu + và - đứng trớc là những tín hiệu thế chỉ rõ sự xuất hiện của nó phụ thuộc chặt chẽ vào yếu tố điều khiển bên ngoài ( nh tín hiệu B ở 1)

Đối với các biến ra của đối tợng điều khiển (X, Y, Z,.) dấu + đứng trớc phần tử chỉ rõ phần tử đó đợc đa vào hoạt động nhờ sự hoạt động hoặc ngừng hoạt động của tín hiệu đứng sát trớc nó, dấu - đứng trớc phần tử nào thì phần tử đó bị ngừng hoạt động gây nên do phần tử đứng sát trớc nó Ví

dụ +X nghĩa là phần tử X đợc đa vào hoạt động nhờ sự xuất hiện của biến

điều khiển A Ký hiệu –Y chỉ rõ Y ngừng hoạt động là do X hoạt động…

Có trờng hợp một biến cố có thể gây nên việc chuyển đồng thời các trạng

Chúng ta hiểu (2) nh sau Biến vào A xuất hiện làm cho Y và Z cùng chuyển trạng thái ( Y hoạt động, Z ngừng hoạt động ) Việc chuyển trạng thái của Y và Z dẫn đến việc ngừng hoạt động của biến X

* Các Bớc tiến hành :

Bớc 1:

Từ công nghệ đã cho ngời ta thiết kế phải xác định đợc tín hiệu nào

là phải có Quy ớc là dùng chữ cái ở đầu bảng chữ cái để ký hiệu tín hiệu

đầu vào Có 2 loại tín hiệu dạng thế ( tín hiệu không tự phục hồi ) và tín hiệu dạng xung ( tín hiệu tự phục hồi )

* Quy ớc :

+X: Tồn tại tín hiệu ra

-X: không tồn tại tín hiệu ra

Dùng các chữ cái ở giữa bảng chữ cái để ký hiệu cho các biến phụ

và chúng tuân theo quy luật + ,-

Tìm hàm tác động của biến ra và biến trung gian Khi tìm đợc hàm

điều khiển thì phải xét có thoả mãn công nghệ hay không với điều kiện là hàm đóng và hàm cắt đều không đổi giá trị trong thời gian đóng và thời gian cắt Nếu giá trị thay đổi cần phải thêm biến phụ

Bớc 5:

Đa ra sơ đồ điều khiển

* Đặc điểm của phơng pháp này là gọn nhẹ nhng độ chính xác không cao khi tổng hợp những mạch kép phức tạp có nhiều biến thì nên dùng phơng pháp này

Thiết lập mạch điều khiển

* Đặc điểm của phơng pháp này là độ chính xác cao nhng cồng kềnh dài dòng nên chỉ dùng đối với trờng hợp ít biến

Khí cụ điện đợc sử dụng rộng rãi ở các nhà máy phát điện , các trạm biến áp ,, trong các xí nghiệp công nghiệp , nông nghiệp lâm nghiệp, thuỷ lợi, giao thông và quốc phòng…

ở nớc ta khí cụ điện hầu hết đợc nhập từ nhiều nớc khác nhau trên thế giới, nên qui cách không thống nhất, việc bảo quản và sử dụng có nhiều thiếu xót nên h hỏng khá nhiều, gây thiệt hại đáng kể về kinh tế Do đó việc nâng cao chất lợng sử dụng, bổ túc kiến thức bảo dỡng, bảo quản và kỹ thuật sữa chữa khí cụ phù hợp với điều kiện khí hậu nhiệt đới của nớc ta là nhiệm vụ quan trọng cần thiết hiện nay

- Khí cụ điện dung để mở máy, điều chỉng tốc độ, điều chỉnh điện

áp và dòng điện (ví dụ :công tắc tơ, khởi động từ, bộ khống chế, biến trở ,

- Khí cụ điện dùng trong các mạch điện một chiều và xoay chiều

4 Theo nguyên lý làm việc có các loại :

- Điện tử, cảm ứng, nhiệt độ, có tiếp điểm và không tiếp điểm…

5 Theo điều kiện làm việc và dạng bảo vệ gồm có :

- Khí cụ điện làm việc ở vùng nhiệt đới, ở vùng có nhiều rung động , vùng có khí nổ, ở môi trờng có chất an mòn hoá học, loại để hở, loại bọc kín …

III Các yêu cầu cơ bản đối với khí cụ điện

* Khí cụ điện cần phải thoả mãn các yêu cầu sau :

- Khí cụ điện phải đảm bảo sử dụng lâu dài với các thông số kỹ thuật

ở định mức Nói một cách khác: dòng điện qua vật dẫn không đợc vợt qua trị số cho phép, vì nếu không sẽ không sẽ làm nóng khí cụ điện và chóng hỏng

- Khí cụ điện phải ổn định nhiệt và ổn định điện động Vật liệu phải chịu nóng tốt và có cờng độ cơ khí cao vì khi quá tải hay ngắn mạch , dòng

điện lớn có thể làm khí cụ điện bị h hỏng hay biến dạng

- Vật liệu cách điện phải tốt để khi xảy ra quá điện áp trong phạm vi cho phép , khí cụ điện không bị chọc thủng

- Khí cụ điện phải đảm bảo làm việc chính xác, an toàn , song phải gọn nhẹ, rẻ tiền và dễ gia công, dễ lắp giáp , để kiểm tra và sửa chữa

- Ngoài ra khí cụ điện phải làm việc ổn định ở các điều kiện khí hậu

và môi trờng yêu cầu

IV Khí cụ điện điều khiển băng tay

b Cấu tạo của máy biến áp

Gồm 2 phần :

Lõi thép : Dùng để làm mạch dẫn từ thông chính đồng thời đợc dùng để làm khung quấn dây quấn, phần trụ (phần đợc quấn dây)và phần gông (không đợc quấn dây) Lõi thép gồm nhiều lá thép kĩ thuật hình chữ nhật hoặc hình tròn sơn cách điện ghép lại với nhau

Cuộn dây: Thờng là dây đồng, bao gồm cuộn dây sơ cấp (cuộn dây đợc nối với lới điện) và cuộn thứ cấp (cuộn dây đợc nối với tải)

- Máy biến áp trị số điện áp từ thấp lên cao máy tăng áp

- Máy biến áp trị số thay đôỉ từ cao xuống thấp máy hạ áp

Cầu dao thờng đợc dùng để đóng ngắt mạch điện công suất nhỏ và khi làm việc không cần thao tác đóng ngắt nhiều lần Nếu điện áp cao hơn hoặc mạch điện có công suất trung bình và lớn thì cầu dao chỉ làm nhiệm

vụ đóng ngắt không tải Vì trong trờng hợp này khi ngăt mach hồ quang sinh ra rất lớn, tiếp xúc bị phá huỷ trong thời gian rất ngắn và khơi mào cho việc phát sinh hồ quang giữa các pha; từ đó vật liệu cách điện sẽ bị hỏng, nguy hiểm cho thiết bị và ngời thao tác Cầu dao cần phải đảm bảo ngắt

điện tin cậy các thiết bị dùng ra khỏi nguồn điện Do đó khoảng cánh tiếp xúc tiếp xúc giữa điện đến và đi, tức chiều dài lới dao phải lớn hơn 50mm

Đối với cầu dao phải đảm bảo an toàn khi đóng ngắt, cần có biện pháp dập

hồ quang điện khi ngắn mạch dòng điện Tốc độ di chuyển, lới dao tiếp xúc càng nhanh, thời gian dập hồ quang sẽ càng ngắn Vì vậy ngời ta thờng làm thêm lỡi dao phụ có lò xo bật nhanh ở các cầu dáôc dòng điện 1 chiều định mức lớn hơn 30A

Đối với cầu dao có dòng điện xoay chiều lớn hơn 75A, hồ quang đợc kéo dài do tác dụng của lực điện động, và đợc dập tắt ở thời điểm dòng điện

qua số không, nên không cần kết cấu có lới dao phụ Đôi khi ở cầu dao ngời

ta cũng bố trí cả cầu chì để bảo vệ ngắn mạch

b cấu tạo

* cầu dao có cấu tạo rất đơn giản gồm có:

- Tiếp điểm động (thân dao ) mà ở đầu có tay cầm bằng vật liệu cách

điện, đầu kia gắn trên trục quay bắt vào đế cách điện ( bằng sứ hay bằng nhựa)

- Tiếp điểm tĩnh ( còn gọi là má dao) gồm 2 lá đồng

- Các tiếp điểm của cầu dao thờng đợc làm bằng đồng và đợc mạ bạc

c Hoạt động

Khi đóng, thân dao chém vào má dao nhờ lực đàn hồi của má dao ép vào thân nên điện trở tiếp xúc bé của tiếp điểm tĩnh của cầu dao

d Phân loại

- Theo điện áp định mức có các loại :250v, 500v

- Theo dòng điện định mức có các loại:15, 25, 30, (40), 60, 75, 100,

150, 200, 300, 350, 600, 1000A

- Theo vật liệu cách điện có các loại: đế sứ, đế nhựa, đế đá, bakêlit

- Theo điều kiện bảo vệ có các loại: loại có hộp che chắn và loại không hộp

- Theo yêu cầu cần sử dụng ngời ta chế tạo cầu dao có cầu chì bảo

vệ và cầu dao không có cầu chì bảo vệ

Công tắc là một loại khí cụ điện đóng ngắt dòng điện bằng tay kiểu hộp, đùng để đóng ngắt mạch điện có công suất bé, có điện áp một chiều

đến 440v, và điện áp xoay chiều đến 500v

Công tắc thờng dùng làm cầu dao tổng cho các máy công cụ, dùng

đóng mở trực tiếp cho các động cơ điện có công suất bé, hoặc dùng để đổi nối, khống chế trong các mạch điện tự động Có khi dùng để thay đổi chiều quay của động cơ điện, hoặc đổi cách đấu cuộn dây stato động cơ từ sao sang tam giác

Công tắc hộp làm việc chắc chắn hơn cầu dao, dập hồ quang nhanh hơn vì thao tác ngắt nhanh và dứt khoát hơn cầu dao

b Phân loại và cấu tạo

* Theo hình dạng bên ngoài ngời ta chia công tắc ra làm 3 loại:

* Công tắc hành trình dùng để đóng, ngắt ở mạch điện điều khiển trong truyền động điện tự động hoá, tuỳ thuộc vị trí cữ gạt ở các cơ cấu chuyển

động cơ khí nhằm tự động điều khiển hành trình làm việc hay tự động ngắt

điện ở cuối hành trình để đảm bảo an toàn

Cấu tạo công tắc tơ hộp

- Phần chính là các tiếp điểm tĩnh gắn trên các vành nhựa bakêlit

- Các cách điện có đầu vặn vít chìa ra khỏi hộp

- Các tiếp điểm động gắn trên cùng trục và cách điện với trục, nằm trong các mặt phẳng khác nhau tơng ứng với các vành

Khi quay trục đến vị trí thích hợp, sẽ có một số tiếp điểm động đến tiếp xúc với tiếp điểm tĩnh, còn số khác rời khỏi tiếp điểm tĩnh Chuyển dịch tiếp điểm động nhờ cơ cấu cơ khí có núm vặn Ngoài ra còn có lò xo phản kháng đặt vào trong vỏ để tạo nên sức bật nhanh làm cho hồ quang đ-

ợc dập tắt nhanh chóng

Cấu tạo công tắc tơ vạn năng

Gồm các đoạn riêng rẽ cách điện với nhau và lắp cùng trên một trục

có tiết diện vuông Các tiếp điểm sẽ đóng và mở nhờ xoay vành cách điện lồng trên trục khi ta vặn công tắc Tay gạt công tắc vạn năng có thể có một

số vị trí chuyển đổi , trong đó các tiếp điểm của các đoạn sẽ đóng hoặc ngắt theo yêu cầu.

Công tắc vạn năng đợc chế tạo theo kiểu tay gạt có các vị trí cố định hoặc lò xo phản hồi về vị trí ban đầu(vị trí không)

Nút nhấn còn gọi là nút điều khiển, là một loại khí cụ điện dùng để

đóng cắt từ xa các thiết bị điện từ khác nhau, các dụng cụ báo hiệu, và cũng

để chuyển đổi các mạch điện điều khiển, tín hiệu, liên động, bảo vệ ở…mạch điện một chiều điện áp đến 440v và mạch điện xoay chiều điện áp

đến 500v, tần số 50-60Hz

Nút nhấn đợc thông dụng để khởi động, dừng và đảo chiều quay

động cơ điện bằng cách đóng và ngắt các mạch cuộn dây hút của các công tắc tơ, khởi động từ mắc ở mạch động lực của động cơ

Nút nhấn thờng đợc đặt trên bảng điều khiển, ở tủ điện, trên hộp nút ấn

Nút ấn thờng đợc nghiên cứu chế tạo để làm việc trong môi trờng không ẩm ớt , không có hơi hoá chất và bụi bẩn

Nút nhấn có thể bền tới 1.000.000 lần đóng ngắt không tải và 200.000 lần đóng ngắt có tải Khi ấn nút, đòn gánh tiếp điểm động bắt đầu

mở mạch điện này và sau đó đóng mạch điện kia

b Cấu tạo

Nút nhấn có thể có những tiếp điểm thờng mở, thờng đóng và những tiếp điểm khác

Nút ấn có: 1 tiếp điểm thờng mở , thờng đóng

1 tiếp điểm động kiểu cầu

Tiếp điểm thờng làm bằng đồng hay bạc khi ta ấn lên núm của tiếp

điểm cần nối qua trục và lò xo tiếp điểm sẽ mở một mạch và đóng một mạch điều khiển khác Khi thôi không ấn nữa thì phần động(núm điều khiển ) với trục và tiếp điểm cần trở về trạng thái ban đầu dới tác dụng của

* Theo yêu cầu điều khiển ngời ta chia nút ấn ra làm 3 loại :

Nút ấn của việt nam

Nớc ta sản xuất đợc loại nút ấn kiểu hở và bảo vệ , gồm loại ấn 1 , nút ấn 2và nút ấn 3 ( để chạy hai chiều)

Ký hiệu : NB-1, NB-2, NB-3 có dòng điện qua tiếp điểm tới 5A

Nút ấn của các nớc khác

Nút ấn đợc dự kiến với một hay nhiều nhóm tiếp điểm thờng đóng và thờng mở Màu của nút ấn có thể là màu: màu đỏ, màu xanh, mau đen hay không màu trong suốt Các nút ấn đợc dùng để dừng (ngng lại làm việc của mạch điện tơng ứng) cần phải có màu đỏ

Các cực của nút ấn đợc đánh số rõ những tiếp điểm thờng đóng và thơng mở

+Nút ấn tự giữ :

Nút ấn này đợc dùng để điều khiển những khí cụ điện sử dụng dòng

điện xoay chiều, hay một chiều có điện áp đến 380v-2A đối với những dòng xoay chiều và 220v -0,25A đối với dòng điện một chiều Nó có 4 tiếp điểm thờng đóng và 4 tiếp điểm thờng mở

6 Bộ khống chế

a Định nghĩa và công dụng

Bộ khống chế là một loại thiết bị chuyển đổi mạch điện bằng tay gạt hay vô-lăng quay, điều khiển trực tiếp hoặc gián tiếp từ xa, thực hiện các chuyển đổi mạch phức tạp để điều khiển khởi động, điều chỉnh tốc độ , đảo chiều, hãm điện, các máy điện và thiết bị điện

Bộ khống chế động lực (tay trang) đợc dùng để điều khiển trực tiếp các động cơ điện công suất bé và trung bình ở các chế độ làm việc khác nhau nhằm đơn giản hoá thao tác cho ngời vận hành

Bộ khống chế chỉ huy đợc dùng để điều khiển gián tiếp trực tiếp các

động cơ điện công suất lớn chuyển đổi mạch điện điều khiển các cuộn dây hút của côngtăctơ, khởi động từ Đôi khi nó cũng đợc dùng để đóng ngắt trực tiếp các động cơ điện công suất bé, nam châm điện và các thiết bị khác Bộ khống chế chỉ huy có thể đợc truyền động bằng tay hoặc bằng

động cơ chấp hành

Bộ không chế động lực còn đợc dùng để thay đổi trị số điện trở đấu trong mạch điện

b Phân loại và cấu tạo

* Theo kết cấu, ngời ta chia ra làm 2 loại:

- Bộ khống chế hình trống

- Bộ khống chế hình cam

* Theo nguyên lý sử dụng ngời ta cũng chia làm 2 loại :

- Bộ khống chế điện xoay chiều

- Bộ khống chế điện một chiều

* Về cấu tạo bộ khống chế chính là một cơ cấu chuyển đổi tiếp xúc nhiều cấp độc lập (tách khỏi khối các phần tử điện trở ) Khi kích thớc điện trở lớn hoặc khi muốn điều thuận tiện thì ngời ta tách cơ cấu chuyển đổi tiếp xúc nhiều cấp và điện trở ra làm 2 khối riêng biệt

c Bộ khống chế phẳng

so với các bộ khống chế khác, bộ khống chế phẳng có nhiều cấp tiếp xúc hơn nhng khả năng tải lại nhỏ hơn Do đó loại này thờng đợc dùng ở những nơi cần có nhiều cấp tiếp xúc để điều chỉnh, kích từ để điều chỉnh tốc độ của động cơ Bộ khống chế phẳng có thể điều chỉnh bằng tay hoặc bằng động cơ có trơ động ( khi cần điều khiển từ xa)

Bộ khống chế phẳng bao gồm :

- Bộ cách điện

- Công tắc điểm cuối

- Tiếp điểm tĩnh không tải 150A

- Tiếp điểm tĩnh 150A

- Thanh dẫn điện 150A

- Tiếp điểm tĩnh 50A

- Thanh dẫn điện 50A.

đóng ngắt các dòng điện lớn và tần số thao tác cao Các lắp ghép, các tiếp

điểm cho phép thay thế nhanh chóng những tiếp điểm bị mòn, bị cháy

Cấu tạo : trên trục động quay đã bọc cách điện, ngời ta bắt chặt các

đoạn vành trợt bằng đồng có cung dài làm việc khác nhau Các đoạn này dùng làm các đoạn vành tiếp xúc đóng, sắp xếp ở các góc độ khác nhau Một vài đoạn vành đợc nối điện với nhau sẵn ở bên trong Các tiếp xúc tĩnh

có lò xo đàn hồi (còn đợc gọi là chổi tiếp xúc) kẹp trên một cán cố định đã bọc cách điện, mỗi chổi tiếp xúc tơng đơng với một đoạn vành trợt tiếp xúc mặt với các chổi tiếp xúc, do đó thực hiện đợc chuyển đổi mạch cần thiết trong mạch điều khiển

Vì bộ khống chế hình trống kém bền mòn nên gần đây dần đợc thay thế bằng bộ khống chế hình cam

điểm động lăn trên tiếp điểm tĩnh, điểm làm việc và điẻm chảy hồ quang cách xa nhau nên bề mặt làm việc của tiếp điểm ít bị mòn hơn Nhờ vậy số lần thao tác có thể tăng lên 600lân/giờ

Trên trục quay, ngời ta bắt chặt hình cam vào một trục nhỏ có vấu có

lò xo đàn hồi luôn luôn đẩy trục vấu tỳ hình cam Các tiếp điẻm động bắt chặt trên giá của trục, các tiếp điểm tĩnh băt chặt trên giá cách điện của thanh bộ khống chế Khi quay tay gạt, trục quay, làm xoay hình cam, do đó trục nhỏ có vấu ssẽ khớp vào phần lõm hay phần lồi của hình cam làm đóng hoặc mở các tiêp điểm

Theo chức năng ngời ta phân chia điện trở thành các loại sau:

- Điện trở máy: dùng để hạn chế dòng điện khởi động trong một phạm vi nhất định khi mở máy động cơ có công suất trung bình và lớn

- Điện trở điều chỉnh: để điều chỉnh dòng điện trong mạch kích thích hay mạch phần ứng của động cơ điện một chiều nhằm điều chỉnh tốc độ quay

- Điện trở hãm: dùng để hạn chế dòng điện khi hãm động cơ

- Điện trở phóng điện: dùng để giảm hiện tợng của điện áp ở cuộn dây và giảm hồ quang ở tiếp điểm, để dập năng lợng từ trờng d khi ngắt nam châm điện Nó th… ờng đợc mắc song song với cuộn dây, nam châm, tiếp điểm

- Điện trở phụ tải: dùng làm phụ tải cho máy phát điện, dùng làm phụ tải đốt trong cho các lò điện …

- Điện trở nối đất: mắc trong mạch điện nối từ điểm trung hoà của máy phát điện hay biến thế với đất

* Theo nguyên liệu ngời ta chia điện trở ra thành :

- Điện trở kim loại

b Biến trở

Biến trở là loại thiết bị điện có thẻ điều chỉnh đợc trị số của điện trở

* Theo cách gọi, ngời ta phân biến trở ra thành :

c Cấu tạo của các phần tử điên trở và biến trở

* Phần tử điện trở không có khung

Thờng là dây điện trở hay bằng điện trở dây quấn theo dạng xoắn ốc

tự do vòng nọ sát vòng kía trên một lõi quấn, hoặc quấn thành hình ziczăc

Để lại khe hở gia các vòng, ngời ta phải kéo căng hai đầu xoắn ốc bằng các giá đỡ sứ cách điện

Ưu điểm của loại này là cấu tạo đơn giản, toả nhiệt tốt nên có thể chọn mật độ dòng điện tơng đối lớn

Nhợc điểm của loại này là dễ rung động khi làm việc , ở nhiệt độ cao

dễ làm cho cácvòng bị ngắn mạch Vì vậy khi chế tạo phải chọn đờng kính dây lớn, kích thớc vòng bé và kéo theo các vòng cho căng

* Phần tử điện trở băng gang đúc

Đợc sử dụng để mởmáy hay hãm động cơ điện có công suât trung bình và lớn( tới vài nghìn KW) Phần tử có dạng ziczắc, chế tạo bằng phơng pháp đúc gang từ kỹ thuật điện Hai đầu cuối của mỗi phần tử đều có lỗ để kẹp giữ hoặc đấu nối tiếp hay song song các phần tử đó với nhau

Dòng điện qua loại này rất lớn 17A- 215A Các phần tử riêng rẽ đợc lắp thành bộ nhờ các trục thép bọc cách điện với mica

đã đợc tráng một lớp sơn cách điện và chịu nhiệt

Loại này có công suât 14 W – 20W, dài 50mm- 215mm, có điện trở từ 5- 1500

e Biến trở dầu

Trong biến trở dầu các phần tử điện trở kim loại và bộ khống chế

đ-ợc đặt trong đầu biến thế để làm nguội So với không khí, dầu có độ dẫn

điện riêng và nhiệt dung riêng lớn hơn Nhờ đó dầu hấp thụ nhiệt lợng có hiệu quả nhiệt lợng thoát ra từ các thành phần điện trở phát nóng Kết quả

là chế tạo đợc các biến trở mở máy có kích thớc nhỏ ứng với động cơ công suất lớn

Biến trở dầu thích hợp với chế độ làm việc ngắn hạn nên nó đợc thông dụng để khởi động động cơ điện không đồng bộ 3 pha rôto dây quấn, công suất 50KW- 500KW

Nhợc điểm của biến trở dầu là tần số thao tác bé vì làm nguội chậm , có thể gây nổ và bốc cháy dầu Biến trở dầu cũng có thể đợc sử dụng

ở môi trờng cần chống nổ để mở máy động cơ điện có số lần mở máy ít ( không quá hai đến ba lần khởi động trong 1 giờ)

f Biến trở nớc

Biến trở nớc là 1 loại biến trở mà vật liệu dùng làm biến trở chính là một chất lỏng điện phân (dung dịch nớc muối ) Trị số điện trở của biến…trở nớc có thể biến đổi đợc hoặc bằng cách thay đổi khoảng cách giữa các

điện cực nhúng chìm trong chất điện phân, hoặc bằng cách thay đổi nồng

1 Cầu chì

a Định nghĩa và công dụng

Cầu chì là một loại khí cụ để bảo vệ thiết bị điện và lớt điện tránh khỏi dòng ngắn mạch Nó thờng dùng để bảo vệ đờng dây dẫn, máy biến

áp, động cơ điện, thiết bị điện, mạch điều khiển, mạch điện thăp sáng…

Cầu chì có đặc điểm là đơn giản , kích thớc bé, khả năng cắt lớn và giá thành hạ, nên ngày nay vẫn đợc ứng dụng rỗng rãi

Các phần tử cơ bản của cầu chì là dây chảy (để cắt mạch điện cần bảo vệ)và thiêt bị dập hồ quang để dập tắt hồ quang phát sinh ra sau khi dây chảy bị đứt ở mạch điện hạ thế, đôi khi ngời ta không cần dùng thiết bị dập

hồ quang

Cầu chì có tính chất và yêu cầu sau:

+ Đặc tính ampe –giây của cầu chì cần phải thấp hơn đặc tính của

đối tợng bảo vệ Trong miền quá tải lớn, cầu chì bảo vệ đợc đối tợng Trong miền quá tải nhỏ, cầu chì không bảo vệ đợc đối tợng Trong thực tế khi quá tải không lớn (1,5 – 2)I đm, sự phát nóng của cầu chì diễn ra chậm và phần lớn nhiệt lợng đều toả ra môi trờng xung quanh Do đó cầu chì không bảo vệ đợc quá tải nhỏ

Trị số điên mà dây chảy cầu chì bị chảy đứt khi đạt tới nhiệt độ giới hạn, đợc gọi là dòng điện giới hạn I gh Để dây chảy cầu chỉ không bị chảy

đứt ở dòng điện làm việc định mức Iđm, cần đảm bảo điều kiện Igh > I đm

Mặt khác, để bảo vệ tốt và nhạy, dòng điện giới hạn lại phải không lớn hơn dòng điện đinh mức nhiều Do đó thờng theo kinh nghiệm :Igh/Iđm=1,6 – 2 đối với đồng; Igh/Iđm = 1,25- 1,45 đối với chì; Igh/Iđm= 1,15 đối với hộp kim chì thiếc Dòng điện định mức của cầu chì đợc lựa chọn sao cho khi chạy liên tục qua dây chảy, chỗ phát nóng nhất của dây chảy không làm cho kim loại bị oxy hoá quá mức và biến đổi đặc tính bảo vệ; đồng thời nhiệt phát ra ở bộ phận bên ngoài của cầu chì cũng không vợt quá trị số ổn định

Ơ dòng điện gần dòng điện giới hạn , nhiệt độ dây chảy yêu cầu phải gần tới nhiết độ chảy lỏng Bởi vậy nếu nhiệt độ chảy lỏng cao, các chi tiết

của cầu chì đều bị phát nóng tới nhiệt độ cao Do đó ngời ta dùng nhiều biện pháp hạ thấp phát nóng nh giảm thời gian chảy lỏng, hạ thấp nhiệt độ dây chảy bằng cách sử dụng kim loại có nhiệt độ chảy thấp nh chì, kẽm, hợp kim chì - thiếc …

Khi có quá tải lớn(dòng điện đi qua dây chảy lớn gấp 3-4 lần dòng

điện định mức) thì quá trình phát nóng thực tế sẽ đoạn nhiệt, nghĩa là tất cả nhiệt lợng dây chảy sinh ra sẽ phát nóng cục bộ cầu chì Kết qủa làm cho dây chảy cầu chì phát nóng lên đến nhiệt độ chảy, sau đó chuyển từ trạng thái rắn sang trạng thái lỏng, tức là chảy đứt cầu chì Khi chảy hơi kim loại trong hồ quang càng tăng , càng khó dập tắt hồ quang Do đó trong cầu chì hạ thế, ngời ta thờng giảm thể tích dây bằng cách chế tạo các dây chảy có một số đoạn hẹp Trong các đoạn hẹp này, mật độ dòng điện và nhiệt độ tăngcao làm cho dây chảy nóng chảy nhanh và dới tác dụng lực điện động cắt đứt nhanh dây chảy, tơng tự nh lực điện động trong các tiếp điểm khi

có ngắn mạch

Sự có mặt các đoạn hẹp trong dây chảy còn làm giảm đột ngột thời giạn từ lúc xuất hiện ngắn mạch đến lúc xuất hiện hồ quang Phối hợp với các thiết bị dập hồ quang đặc biệt, ngời ta đã đạt đợc thời gian dập tắt hồ quang ngắn đến vài giây

cỡ định mức 6A, 10A, 15A,20A, 25A, 30A, 60A, 100A ở điện áp 500V

+ Loại hộp còn đựơc gọi là cầu chì hộp

Hộp và nắp đều làm băng sứ cách điện, và đều bắt chặt các tiếp xúc

điện bằng đồng Tiếp xúc có kêt cấu kẹp chặt đơn hoăc kép Loại kép kẹp giữ chặt hơn, it bị rơi nắp trong quá trình sử dụng và vận hành

Dây chảy đợc bắt chặt bằng vít vào phía trong nắp Nó không đợc chế tạo sẵn mà tuỳ theo nơi sử dụng Ta thờng dùng dây chảy là dây chì tròn hoặc chì là có kích thớc thích hợp

Cầu chì hộp đợc chế tạo theo các cỡ có dòng điện định mức là :5A, 10A, 15A, 20A, 30A, 60A, 80A, 100A ở điện áp 500V

+ Loại kín trong ống không có cát thạch anh

Vỏ làm bằng chất hữu cơ ( một loại xenlulô) có dạng hình ống mà ngời ta thờng gọi là cầu chì ống chíp

Dây chảy đợc đặt trong một ống kín bằng phíp, hai đầu có nắp bằng

đồng, có răng bắt vít để vặn chặt kín Dây chảy đợc nối chặt với các cực tiếp xúc bằng các vòng đệm đồng

Dây chảy cầu chì này làm bằng kẽm là vật liệu có nhiệt độ nóng chảythấp, lại có khả năng chóng gỉ Nó đợc dập theo dạng phiến, số lợng chỗ hẹp tuỳ theo điện áp định mức

Quá trình dập hồ quang của nó nh sau: Khi sảy ra ngắn mạch,dây chảy sẽ đứt ra ở chỗ có tiết diện hẹp và phát sinh hồ quang Dới tác dụngcủa nhiệt độ cao của hồ quang vỏ xenlulô của ống bị đốt nóng sẽ bị bốc hơi, làm áp lực khí trong ống tăng lên rất lơn sẽ dập hồ quang Cầu chì ống đợc chế tạo có hai cỡ chiều dài tuỳ thuộc vào điện áp làm việc của nó Cỡ ngắn

đẻ làm việc ở điện áp cao không quá 380v điện xoay chiều Cỡ dài để làm việc ở điện áp đến 500v

Tuỳ thuộc dòng điện định mức chạy qua cầu chì mà trong cùng một

cỡ chiều dài, ta còn có cỡ đờng kính Trong mỗi cỡ đờng kính , ta có thể đặt dây chảy cầu chì có các trị số dòng điện định mức khác nhau

+ Loại kín trong ống có cát thạch anh

Loại này có đặc tính bảo vệ hoàn thiện hơn loại trên Loại này thờng gọi là càu chì ống sứ

Vỏ cầu chì làm bằng sứ hoặc steatite, có dạng là hình hộp chữ nhật Trong vỏ có trụ tròn rỗng để đặt dây chảy hình lá, sau đó đổ đầy cát thạch anh Dây chảy đợc hàn dính vào đĩa , và đợc bắt chặt vào phiến có cực tiếp xúc Các phiến đợc bắt chặt vào ôngsuws bắt vít

Dây chảy đợc chế tạo bằng đồng lá dày 0.1-0,2mm, có dập các lỗ dài để tạo tiêt diện hẹp Để giảm nhiệt độ chảy của đồng, ngời ta hàn các quả cầu thiếc vào các đoạn có thiết diện hẹp

2 Aptômat

a Định nghĩa và yêu cầu

Aptômát là khí cụ điện dùng để tự động cắt mạch điện, bảo vệ quá tải, ngắn mạch, sụt áp, …

Thờng gọi là áptômat không khí vì hồ quang đợc dập tắt trong không khí

Aptômát có các yêu cầu sau:

+ Chế độ làm việc ở định mức của áptômat phải là chế độ làm việc dài hạn, nghĩa là trị số dòng điện định mức chạy qua áptômat bao lâu cũng

đợc Mặt khác, mạch dòng điện của aptômat phải chịu đợc dòng điện lớn ( khi có ngắn mạch) lúc này các tiếp điểm của nó đã đóng hay đang đóng

+áptômat phải ngắt đợc trị số dòng điên ngắn mạch lớn có thể đến vài choc KA Sauk hi ngắt dòng điện ngắn mạch, áptômat phải đảm bảo vẫn làm việc tốt ở trị số dòng điện định mức

+Để nâng cao tính ổn định nhiệt và điện động của các thiết bị điện, hạn chế sụ phá hoại do dòng điện ngắn mạch gây ra, Aptomat phải có thời

gian cắt bé Muốn vậy thờng phải kết hợp lực thao tác cơ hoc với thiết bị dập hồ quang bên trong aptômat

Để thực hiện yêu cầu thao tác bảo vệ có chọn lọc, Aptomat cần phải

có khả năng điều chỉnh trị số dòng điện tác động và thời gian tác động

vệ sụt áp và bảo vệ công suất ngợc

Trong thực tế ta hay gặp Aptomat bảo vệ ngắn mạch và bảo vệ quá tải

c Phân loại và cấu tạo

+Aptomat tác động tức thời (nhanh)

Theo công dụng bảo vệ , ngời ta chia Aptomat ra làm các loại sau:

+Aptômát cực đại theo dòng điện

+ Aptômat cực tiểu theo dòng điẹn

+Aptômat cực tiểu theo điện áp

Khi đóng mạch , tiếp điểm hồ quang đợc đóng trớc, tiếp theo là tiếp

điểm phụ và sau cùng là tiếp điểm chính Khi ngắn mạch thì ngợc lại, tiếp

điểm chính đợc mở trớc, sau đó là tiếp điểm phụ và cuối cùng là tiếp điểm

hồ quang

Nh vậy hồ quang chỉ cháy trên tiếp điểm hồ quang, do đó bảo vệ đợc tiếp điểm chính để dẫn điện Dùng thêm tiếp điểm phụ để tránh hồ quang cháy lan vào làm hỏng tiếp điểm chính

Tiếp điểm của Aptomat thờng làm bẳng hợp kim gồm chịu đợc hồ quang nh Ag-W; Cu-W; Ni …

*.Hệ thống dập hồ quang:

Để áptômat dập hồ quang trong tất cả các chế độ làm việc của lới

điện, ngời ta thựờng dùng 2 kiểu thiêt bị dập hồ quang: Kiểu nửa kín và kiểu nửa hở

Kiểu nửa kín đặt trong vỏ kín của Aptomat và có lỗ thoát khí Kiểu này có dòng điện giới hạn cắt không quá 50KA

Kiểu hở đợc dùng khi giới hạn dòng điện cắt lớn hơn 50KA hoặc

điện áp lớn hơn 1000v(cao áp)

Trong buồng dập hồ quang thông dụng, ngời ta dùng những tấm thép xếp thành lới ngăn, để phân chia hồ quang thành nhiều đoạn ngắn thuận lợi cho việc dập hồ quang

Cùng một thiêt bị dập hồ quang, khi làm việc ở mạch điện xoay chiều điện áp dến 500v, có thể dập tắt hồ quang của dòng điện đến 40KA; nhng khi làm việc ở mạch điện một chiều điện áp đến 440v, chỉ có thể cắt

đợc dòng điện đến 20KA

* Cơ cấu truyền động cắt của Aptomat :

Truyền động cắt aptômat thờng có hai cách : bằng tay và bằng cơ

điện(điện từ, động cơ điện)

Điều khiển bằng tay đợc thực hiện với các Aptomat có dòng điện

định mức không lớn hơn 600A.Điều khiển điện từ (nam châm điện) đợc ứng dụng với các Aptomat có dòng điện lớn hơn (đến 1000A)

Để tăng lực điều khiển bằng tay ngời ta còn dùng một tay dài phụ theo nguyên lý đòn bẩy Ngoài ra còn có cách điều khiển bằng động cơ điện hoặc khí nén

* Hệ thống bảo vệ:

Aptômát tự động cắt nhờ các phần tử bảo vệ –gọi là móc bảo vệ

Móc bảo vệ quá tải ( còn gọi là quá dòng điện áp) để bảo vệ thiết bị

điện khỏi quá tải, đờng thời gian – dòng điện của móc bảo vệ phải nằm dới

đờng đặc tính của đối tợng cần bảo vệ Ngời ta thờng dùng hệ thống điện từ

và rơle nhiệt làm móc bảo vệ đặt trong Aptomat

+Móc kiểu điện từ có cuộn dây mắc nối tiếp với mạch điện chính Khi dòng điện vợt quá trị số cho phép thì phần ứng sẽ bị hút và móc sẽ đập vào khớp rơi tự do, làm tiếp điểm của Aptomat mở ra Điều chỉng vít để thay đổi lực kháng của lò xo, ta có thể điều chỉnh đợc trị số dòng điện tác

động Để giữ thời gian trong bảo vệ quá tải kiểu điện từ, ngời ta thêm một cơ cấu giữ thời gian

+ Móc rơle nhiệt đơn giản hơn cả, có kết cấu tơng tự nh rơle nhiệt có phần tử phát nóng đấu nối tiếp với mạch chính, tấm kim loại kép dãn nở làm nhả khớp rơi tự do để nhả tiếp điểm của Aptomat khi có quá tải Kiểu này có nhợc điểm là quán tính nhiệt lớn nên không ngắt nhanh đợc dòng

điện tăng khi có ngắn mạch, do đó chỉ bảo vệ đợc dòng điện quá tải

Vì vậy ngời ta thờng sử dụng tổng hợp cả móc kiểu điện từ và móc kiểu rơle nhiệt trong một Aptomat Loại này thờng đợc dùng ở Aptomat có dòng điện định mức đến 600A

Móc bảo vệ sút áp ( còn gọi là bảo vệ sụt áp thấp ) cũng thờng dùng kiểu điện từ Cuộn dây mắc song song với mạch điện chính

d Nguyên lý làm việc chung của áptômat

Aptômát bình thờng, sau khi đóng điện, áp tômát đợc giữ ở trạng thái đóng tiếp điểm nhờ các móc răng khớp với cần răng cùng một cụm với tiếp điểm động

Khi mạch điện quá tải hay ngắn mach, nam châm điện sẽ hut phần ứng xuống làm nhả móc, cần đợc tự do , kết quả là các tiếp điểm của

áptômat đợc mở ra dới tác dụng của lực lò xo, mạch điện bị ngắt

* Nguyên lý làm việc của Aptomat dòng điện cực đại

Nó tự động ngắt mạch khi dòng điện I trong mạch vợt quá trị số chỉnh định Icđ Khi I > Icđ lực điện từ của nam châm điện thắng lực cản của lò xo nắp bị kéo làm mấu giữa thanh và đòn bật ra, lò xo ngắt sẽ kéo tiếp điểm động ra khỏi tiếp điểm tĩnh, mạch điện bị ngắt

Aptomat dòng điện cực đại dùng để bảo vệ mạch điện khi bị quá tải hoặc ngắn mạch

* Nguyên lý làm việc của Aptomat dòng điện cực tiểu

Nó tự động ngắt mạch điện khi dòng điện I trong mạch nhỏ hơn trị số dòng

điện chỉnh định I < Icđ, lực điện từ của nam châm điện không đủ sức giữ đợc nắp nên lực kéo của lò xo sẽ kéo tiếp điểm động ra khỏi tiếp điểm tĩnh mạch điện bị ngắt

Aptomat dòng điện cực tiểu dùng để bảo vệ máy phát khỏi chuyển sang chế độ động cơ khi nhiều máy phát làm việc song song Vì có nhiều nhợc điểm nên ít đợc sử dụng, hiện nay thờng đợc thay thế bằng Aptomat ngợc

* Nguyên lý làm việc của Aptomat ngợc

Nó tự động ngắt mạch khi hớng truyền công suất thay đổi (khi dòng điện thay đổi chiều) Nếu tăng lợng truyền thuận chiều, từ thông của cuộn dây dòng điện và cuộn dây điện áp của nam châm điện cùng chiều với nhau, lực

điện từ lớn hơn lực của lò xo,Aptomat đóng

Khi chiều dòng điện thay đổi (công suất truyền ngợc chiều), lực điện từ sẽ

tỉ lện với bình phơng của hai từ thông do dòng điện và điện áp sinh ra, do

đó lực điện từ giảm đi rất nhiều, không thắng nổi lực kéo của lò xo, làm mấu giữa thanh và đòn bật ra, lò xo ngắt kéo tiếp điểm động ra khỏi tiếp

điểm tĩnh Mạch điện bị ngắt

* Aptomat bảo vệ điện áp

Khi Aptomat ở chế độ không làm việc thì lò xo 2 kéo thanh dẫn 2 làm tiếp

điểm mở ra

Để Aptomat làm việc dùng hệ thống truyền động cơ khí để thanh dẫn 2 ngoàm vào thanh dẫn động 1 và 2 tiếp điểm đóng lại.

Nếu phía lới đóng vào lới, phía tải đóng vào tải thì sẽ có dòng điện chạy qua nam châm lực hút điện từ của nam châm sẽ hút thanh dẫn động 1 lúc đó cả hai lò xo 1,3 đều bị kéo dẫn Giả sử trong trờng mất điện áp lới sẽ không có dòng chảy trong cuộn nam châm dẫn tới lực hút điện từ bằng không làm cho lò xo 1 kéo thanh dẫn động 1 lên trên mở ngoạm lúc đó lò xo 2 sẽ kéo thanh dẫn động 2 sang trái làm hở tiếp điểm

* Nguyên tắc làm việc của Aptomat điện áp thấp

Nó tự động ngắt mạch khi điện áp U giảm xuống dới mức điện áp chỉnh

định Ucđ

Nếu U < Ucđ lực điện từ của nam châm điện có cuộn dây mắc song song với lới giảm yếu hơn lực kéo của lò xo, nên làm cho mấu giữa thanh và đòn bật

ra, ngắt kéo tiếp điểm động ra khỏi tiếp điểm tĩnh, mạch điện bị ngắt

Aptomat dùng để bảo vệ mạch điện khi điện áp sụt quá thấp hay khi mất

Côngtắctơ có hai vị trí: đóng – cắt, đợc chế tạo có số lần đóng – cắt lớn, tần số đóng có thể lên tới 1500 lần trong một giờ

2 phân loại

côngtắctơ hạ áp thờng dùng là kiểu không khí, đợc phân ra các loại nh sau:

*.Theo nguyên tắc truyền động có các loại nh sau:

+ côngtắctơ kiểu điện từ (truyền điện bằng lực hút điện từ)

+ côngtăctơ kiểu hơi ép

+ côngtăctơ kiểu thuỷ lực

Thông thờng ta dùng kiểu côngtăctơ kiểu điện từ

* Theo dạng dòng điện có các loại sau:

+ côngtắctơ điện một chiều

+ côngtắctơ điện xoay chiều

* Theo kết cấu có các loại sau:

+ côngtắctơ dùng ở nơi hạn chế chiều cao

+ hệ thống tiếp điểm phụ

3 các yêu cầu cơ bản của côngtắctơ là:

* điện áp định mức Uđm là điện áp của mạch điện tơng ứng mà tiếp

Dòng điện định mức của côngtắctơ hạ áp thông dụng có các 10; 20; 25; 40; 60; 75; 100; 150; 250; 300; 600A

Nếu côngtắctơ đặt trong tủ điện thì dòng điện định mức phải lấy thấp hơn 10% vì làm mát kém Trong chế độ dài hạn, dòng điện cho phép qua côngtắctơ còn phải lấy thấp hơn nữa so với dòng điện định mức

* Khả năng cắt và khả năng đóng: đó là dòng điện cho phép đi qua tiếp điểm chính khi cắt hoặc khi đóng mạch

Chẳng hạn , công tắc tơ điện xoay chiều dùng dể khởi động động cơ

điện không đồng bộ 3 pha lồng sóc cần phải có khả năng đóng từ (4-7 ) Iđm

Khả năng cắt đối với công tắc tơ điện xoay chiều đạt bội số đến 10 lần dòng

điện định mức với phụ tải điện cảm

* Tuổi thọ của công tắc tơ: Tuổi thọ của công tắc tơ đợc tính bằng

số lần đóng mở, sau số lần đóng mở ấy, công tắc tơ sẽ hỏng không dùng nữa

Sự h hỏng của nó có thể là do mất độ bền cơ khí hay độ bền điên

-Độ bền cơ khí đợc xác định bởi số lần đóng cắt không tải côngtắctơ Công tắc tơ hiện đại tuổi thọ cơ khí tới (10-20 ) triệu lần thao tác

- Độ bền điện đợc xác định bởi số lần đóng cắt tiếp điểm có tải định mức Hiện nay đã có côngtắctơ đạt tuổi thọ về điện tới 3 triệu lần thao tác

* Tần số thao tác: Đó là số lần đóng cắt công tắc tơ trong 1 giờ, tần

số thao tác bị hạn chế bởi sự phát nóng của các tiếp điểm chính do hồ quang