Giáo Trình Thiết Bị Điện Lê Thành Bắc

Là THNH BÀÕC GIẠO TRÇNH THIÃÚT BË ÂIÃÛN (Tại bn cọ sỉía chỉỵa v bäø xung) NH XÚT BN KHOA HC V K THÛT H NÄÜI - 2003 MỦC LỦC Trang Mủc lủc Pháưn thỉï nháút CÅ SÅÍ LÊ THUÚT THIÃÚT BË ÂIÃÛN Khại niãûm chung vãư thiãút bë âiãûn Chỉång 1.1 1.2 Chỉång 2 2 Chỉång 3 3 3 Chỉång 4 4 4 Chỉång 5 5 5 5 Häư quang âiãûn Âải cỉång vãư häư quang âiãûn Häư quang âiãûn mäüt chiãưu Häư quang âiãûn xoay chiãưu Qụa trçnh phủc häưi âiãûn ạp ca häư quang âiãûn Cạc biãûn phạp v trang bë dáûp häư quang thiãút bë âiãûn Tiãúp xục âiãûn Âải cỉång vãư tiãúp xục âiãûn Tiãúp âiãøm ca thiãút bë âiãûn 11 12 14 17 20 Phạt nọng Âải cỉång Chãú âäü lm viãûc di hản ca váût thãø âäưng nháút Chãú âäü lm viãûc ngàõn hản ca váût thãø âäưng nháút Chãú âäü lm viãûc ngàõn hản làûp lải ca váût thãø âäưng nháút Sỉû phạt nọng ngàõn mảch 25 26 27 28 30 Lỉûc âiãûn âäüng Khại niãûm chung Cạc phỉång phạp lỉûc âiãûn âäüng Tênh lỉûc âiãûn âäüng ca váût dáùn Lỉûc âiãûn âäüng mảch âiãûn xoay chiãưu Cäüng hỉåíng cå khê v äøn âënh lỉûc âiãûn âäüng 31 31 32 36 38 Cå cáúu âiãûn tỉì v nam chám âiãûn Khại niãûm chung vãư mảch tỉì Tênh tỉì dáùn khe håí khäng khê ca mảch tỉì Tênh toạn mảch tỉì Âải cỉång vãư nam chám âiãûn Tênh lỉûc hụt âiãûn tỉì nam chám âiãûn mäüt chiãưu Nam chám âiãûn xoay chiãưu v vng chäúng rung Nam chám âiãûn pha Cå cáúu âiãûn tỉì cháúp hnh 40 41 44 48 49 52 54 54 Pháưn thỉï hai THIÃÚT BË ÂIÃÛN HẢ ẠP Chỉång 6 6 Råle Khại niãûm chung vãư råle Råle âiãûn tỉì Råle âiãûn âäüng 58 60 62 6.4 6 6.7 Råle tỉì âiãûn Råle cm ỉïng Råle thåìi gian - Råle nhiãût -Råle täúc âäü Råle âiãưu khiãøn Rå le ténh Chỉång Cm biãún 7 7 7.5 Khại niãûm chung Cm biãún âiãûn tråí Cm biãún âiãûn cm Cm biãún cm ỉïng - Cm biãún âiãûn dung - Cm biãún âiãøm Cm biãún quang Chỉång 8.1 8.2 8.3 8.4 78 81 86 87 88 Cäng tàõc tå-khåíi âäüng tỉì-cáưu chç-ạptämạt Cäng tàõc tå Khåíi âäüng tỉì Cáưu chy(cáưu chç) Ạptomat Chỉång 9 9 9 9.6 9.7 9.8 Cạc bäü äøn âënh âiãûn Khại niãûm chung vãư cạc bäü äøn âënh âiãûn ÄØn ạp sàõt tỉì khäng tủ ÄØn ạp sàõt tỉì cọ tủ ÄØn ạp khúch âải tỉì ÄØn ạp biãún tråí than ÄØn ạp Servomotor ÄØn ạp kiãøu b ÄØn ạp âiãûn tỉí Pháưn thỉï ba Chỉång 10 10 10 10 10 10.5 10 Chỉång 11 11.1 11 11 11.4 11.5 Chỉång 12 12 12 12 12 12 63 64 66 91 95 98 101 105 105 106 108 109 110 111 112 THIÃÚT BË ÂIÃÛN TRUNG V CAO ẠP Dao ngàõt Cạc âënh nghéa v âàûc ca thiãút bë âọng càõt Dao cạch li Cáưu dao näúi âáút mäüt trủ Cå cáúu thao tạc tạc ca dao cạch li v cáưu dao näúi âáút Cáưu dao cao ạp Dao cạch li v cáưu dao phủ ti lỉåïi trung ạp 113 115 119 119 120 121 Mạy ngàõt âiãûn Chỉïc nàng-phán loải-cạch lỉûa chn v cáúu trục Ngun lê càõt v cạc âiãưu kiãûn âọng càõt khàõc nghiãût Mäi trỉåìng dáûp häư quang v ngun lê tạc âäüng Cå cáúu tạc âäüng v âiãưu khiãøn Mäüt säú loải mạy ngàõt cao v siãu cao ạp 123 137 140 152 155 Thiãút bë chäúng sẹt Khại niãûm chung Thiãút bë chäúng sẹt äúng Chäúng sẹt van Chäúng sẹt van tỉì Chäúng sẽt äxit kim loải 171 172 173 176 177 12 Chỉång 13 13.1 13.2 Chäúng sẹt VariSTAR UitraSIL 181 Khạng âiãûn Khại niãûm chung Lỉûa chn v kiãøm tra khạng âiãûn 186 186 Chỉång 14 Biãún ạp âo lỉåìng 14.1 14.2 Chỉång 15 15.1 15.2 15.3 15.4 15.5 15.6 Biãún âiãûn ạp âo lỉåìng Biãún dng âiãûn Hãû thiãút bë SCADA Cäng dủng v chỉïc nàng ca hãû SCADA Täø chỉïc SCADA hãû thäúng âiãûn lỉûc Pháưn mãưm RUNTIME thỉåìng lãû ca SCADA Hãû pháưn mãưm thỉång pháøm ca SCADA cäng nghiãûp Cạc mảng truưn tin ca hãû SCADA Truưn tin hãû SCADA Phủ lủc Ti liãûu tham kho 189 192 196 199 204 204 205 207 Låìi nọi âáưu "Giạo trçnh Thiãút bë âiãûn “ âỉåüc biãn soản trãn cå såí âãư cỉång chi tiãút män hc "Thiãút bë âiãûn" cho cạc ngnh K thût Âiãûn, Tỉû âäüng họa, K thût Nhiãût-Âiãûn lảnh Trong quạ trçnh biãn soản, tạc gi cọ tham kho cạc giạo trçnh "Cå såí lêï thuút khê củ âiãûn", "Pháưn tỉí tỉû âäüng", "Khê củ âiãûn ạp ", "Khê củ âiãûn cao ạp", â âỉåüc trỉåìng Âải hc Bạch khoa H Näüi xút bn Giạo trçnh ny dng lm ti liãûu ging dảy v hc táûp cho sinh viãn ngnh Âiãûn, Âiãûn tỉí, Cäng nghãû Nhiãût -Âiãûn lảnh cng lm ti liãûu tham kho cho kiỵ sỉ v cạn bäü kiỵ thût ngnh âiãûn cng cạc chun ngnh liãn quan Näüi dung ca giạo trçnh âãư cáûp âãún cạc váún âãư lêï thuút cå bn ca thiãút bë âiãûn v giåïi thiãûu mäüt säú thiãút bë âiãûn thäng dủng hiãûn Giạo trçnh ny âỉåüc chia lm ba pháưn: + Pháưn thỉï nháút: Lê thuút cå såí + Pháưn thỉï hai: Thiãút bë âiãûn ạp + Pháưn thỉï ba: Thiãút bë âiãûn trung - cao ạp Trong quạ trçnh biãn soản, Tạc gi â nháûn âỉåüc sỉû giụp âåỵ v cung cáúp ti liãûu ca: - Cạc Tháưy, Cä giạo bäü män Thiãút bë âiãûn -âiãûn tỉí, trỉåìng Âải hc Bạch khoa H Näüi - Cạc âäưng nghiãûp nhọm Thiãút bë âiãûn trỉåìng Âải hc K thût  Nàơng GVC Lã Vàn Quûn, ThS.V Nhỉ Tiãún - Cạc Kiỵ sỉ cäng tạc tải cå quan âải diãûn cạc hng thiãút bë ABB, SIEMENS, COOPER, v cạc Kiỵ sỉ ca trung tám Âiãưu âäü âiãûn Qúc gia Âàûc biãût l sỉû giụp âåỵ táûn tçnh ca TS.Tráưn Vàn Chênh viãûc hiãûu âênh v âọng gọp thãm nhiãưu kiãún cho näüi dung Giạo trçnh Màûc d, tạc gi â cọ nhiãưu cäú gàõng viãûc biãn soản giạo trçnh nháút l âãư cáûp âãún nhỉỵng thiãút bë âiãûn hiãûn âải nhàòm âạp ỉïng u cáưu náng cao cháút lỉåüng âo tảo, phủc vủ nhu cáưu cäng nghiãûp họa - hiãûn âải họa hiãûn nhỉng våïi kh nàng v kinh nghiãûm cọ hản, chàõc chàõn khäng trạnh thiãúu sọt Sạch sau âỉåüc nh xút bn Khoa Hc v K Thût phạt hnh, tạc gi cng â nháûn âỉåüc nhiãưu kiãún âọng gọp v khêch lãû âäüng viãn ca cạc Tháưy Cä giạo v nhiãưu k sỉ, cạn bäü k thût âang cäng tạc tải cạc trỉåìng âải hc cng cạc cäng ty, xê nghiãûp ca ngnh âiãûn Tạc gi xin chán thnh cm ån v ráút mong tiãúp tủc nháûn âỉåüc sỉû âọng gọp kiãún ca âäng âo âc âãø giạo trçnh âỉåüc hon thiãûn hån nỉỵa cạc láưn bn sau Mi thỉ tỉ,ì gọp xin gỉíi vãư ban biãn táûp nh xút bn Khoa Hc v K Thût - H Näüi v bäü män Thiãút bë Âiãûn - trỉåìng Âải hc K thût  Nàơng Tạc gi xin chán thnh cm ån Tạc gi TI LIÃÛU THAM KHO Teopия ЭΛectpичekиx AΠΠapatob -Γ H AΛekcaHЪpoba-MOCKBA Bыcшaя ШkoΛa-1985 Cå såí lê thuút khê củ âiãûn - Bäü män Mạy âiãûn- Khê củ âiãûn - Âải hc Bạch khoa H Näüi - 1978 Khê củ âiãûn, kãút cáúu sỉí dủng v sỉía chỉỵa - Nguùn Xn Phụ, Tä Âàòng -Nh xút bn Khoa hc v k thût - 1997 Cáøm nang thiãút bë âọng càõt - Nh xút bn Khoa hc v K thût -H Näüi - 1998 Giạo trçnh Kéỵ thût âiãûn cao ạp - V Viãút Âản - Âải hc Bạch khoa H Näüi - 1972 Pháưn tỉí tỉû âäüng - Nguùn Tiãún Tän, Phảm Vàn Chåïi - Bäü män Mạy âiãûn - Khê củ âiãûn - Âải hc Bạch khoa H Näüi - 1980 Giạo trçnh Khê củ âiãûn, dng cho ngnh Âiãûn khê họa- Âải hc Bạch khoa H Näüi - 1979 Giạo trçnh Khê củ âiãûn- Âải hc Bạch khoa H Näüi - 1985 Static Relays - ABB Low Oil Content Circuit - Breakers for Outdoor Stations 10 72.5 kV E.I.B 10 SF6 Circuit - Breakers with Spring Operating Mechanism 72.5 170 kV AEG 11 Gas - Insulated Switchgear 72.5 525 kV AEG 12 Metal - Enclosed, SF6 - Gas Insulated High Voltage Switchgear (V.I.S.) series B3 up to 420kV AEG 13 Giạo trçnh Cm biãún- Phan Qúc Phä, Nguùn Âỉïc Chiãún-Nh xút bn Khoa hc v K thût - H Näüi -2000 14 Quy trçnh váûn hnh v bo dỉåỵng cạc loải mạy càõt dáưu- Nh xút bn Khoa hc v K thût-H Näüi -1996 15 Quy trçnh váûn hnh v bo dỉåỵng mạy ngàõt SF6-Täøng cäng ti Âiãûn lỉûc Viãût Nam- H Näüi -1998 16 Nh mạy âiãûn v trảm biãún ạp - Trënh Hng Thạm, Nguùn Hỉỵu Khai, Âo Quang Thảch, L Vàn Ụt, Phảm Vàn Ha, Âo Kim Hoa -Nh xút bn Khoa hc v K thût -H Näüi -1996 PHÁƯN THỈÏ NHÁÚT LÊ THUÚT CÅ SÅÍ KHẠI NIÃÛM CHUNG VÃƯ THIÃÚT BË ÂIÃÛN Thiãút bëû âiãûn âỉåüc âãư cáûp åí âáy l cạc loải thiãút bë lm cạc nhiãûm vủ: âọng càõt, âiãưu khiãøn, âiãưu chènh, bo vãû, chuøn âäøi, khäúng chãú v kiãøm tra mi sỉû hoảt âäüng ca hãû thäúng lỉåïi âiãûn v cạc loải mạy âiãûn Ngoi thiãút bëû âiãûn cn âỉåüc sỉí dủng âãø kiãøm tra, âiãưu chènh v biãún âäøi âo lỉåìng nhiãưu quạ trçnh khäng âiãûn khạc Thiãút bëû âiãûn l mäüt loải thiãút bë âang âỉåüc sỉí dủng ráút phäø biãún cọ màût háưu hãút cạc lnh vỉûc sn xút ca nãưn kinh tãú, tỉì cạc nh mạy âiãûn, trảm biãún ạp, hãû thäúng truưn ti âiãûn, âãún cạc mạy phạt v âäüng cå âiãûn cạc xê nghiãûp cäng nghiãûp, näng nghiãûp, giao thäng, v c lnh vỉûc an ninh qúc phng Thiãút bëû âiãûn sỉí dủng åí nỉåïc ta hiãûn âỉåüc nháûp tỉì ráút nhiãưu nỉåïc, ráút nhiãưu hng sn xút khạc v â cạc thãú hãû Cọ c cạc thiãút bë â cọ thåìi gian sỉí dủng 40 âãún 50 nàm, ráút lảc háûu v cạc thiãút bë ráút hiãûn âải måïi nháûp Chênh vç váûy cạc quy cạch khäng thäúng nháút, gáy khọ khàn cho váûn hnh, bo dỉåỵng v sỉía chỉỵa Do qụa nhiãưu chng loải thiãút bëû âiãûn våïi cạc tiãu chøn kiỵ thût ráút khạc nhau, nãn sỉí dủng hiãûn nhiãưu khäng sỉí dủng hãút nàng v cäng sút ca thiãút bë hồûc sỉí dủng khäng âụng gáy hỉ hng nhiãưu, lm thiãût hải khäng nh cho nãưn kinh tãú Chênh vç váûy viãûc âo tảo v cáûp nháûp náng cao kiãún thỉïc vãư thiãút bë âiãûn âàûc biãût l cạc thiãút bë måïi cho cạc cạn bäü kiỵ thût qun lê v váûn hnh thiãút bë âiãûn l mäüt âi hi ráút cáúp thiãút Giạo trçnh ny nhàòm trang bë nhỉỵng lê lûn cå bn, âãø hiãøu ngun lê lm viãûc, âàûc âiãøm cáúu tảo cạc loải thiãút bëû âiãûn thỉåìng dng tỉû âäüng truưn âäüng, hãû thäúng âiãûn v cạc liỵnh vỉûc âiãưu khiãøn mạy âiãûn, nhàòm giụp sinh viãn cạc ngnh nàng lỉåüng trỉåìng cọ thãø lỉûa chn, váûn hnh, sỉía chỉỵa, ci tiãún thiãút bëû âiãûn hồûc mäüt säú bäü pháûn ca thiãút bëû âiãûn, âàûc biãût cung cáúp nhỉỵng kiãún thỉïc lm cå såí âãí tiãúp cáûn cạc thiãút bë hiãûn âải Phán loải thiãút bë âiãûn Âãø thûn låüi cho viãûc nghiãn cỉïu, váûn hnh sỉí dủng v sỉía chỉỵa thiãút bëû âiãûn ngỉåìi ta thỉåìng phán loải sau: a) Phán theo cäng dủng + Thiãút bëû âiãûn khäúng chãú: dng âãø âọng càõt, âiãưu chènh täúc âäü chiãưu quay ca cạc mạy phạt âiãûn, âäüng cå âiãûn (nhỉ cáưu dao, ạp tä mạt, cäng tàõc tå, ) + Thiãút bëû âiãûn bo vãû: lm nhiãûm vủ bo vãû cạc âäüng cå, mạy phạt âiãûn, lỉåïi âiãûn cọ quạ ti, ngàõn mảch, sủt ạp, ( råle, cáưu chç, mạy càõt, ) + Thiãút bëû âiãûn tỉû âäüng âiãưu khiãøn tỉì xa: lm nhiãûm vủ thu nháûn phán têch v khäúng chãú sỉû hoảt âäüng ca cạc mảch âiãûn khåíi âäüng tỉì, + Thiãút bëû âiãûn hản chãú dng ngàõn mảch (nhỉ âiãûn tråí phủ, cün khạng, ) + Thiãút bëû âiãûn lm nhiãûm vủ trç äøn âënh cạc tham säú âiãûn (nhỉ äøn ạp, bäü tỉû âäüng âiãưu chènh âiãûn ạp mạy phạt, ) + Thiãút bëû âiãûn lm nhiãûm vủ âo lỉåìng (nhỉ mạy biãún dng âiãûn, biãún ạp âo lỉåìng, ) b) Phán theo cháút dìng âiãûn + Thiãút bëû âiãûn dng mảch mäüt chiãưu + Thiãút bëû âiãûn dng mảch xoay chiãưu c) Phán theo ngun lê lm viãûc Thiãút bëû âiãûn loải âiãûn tỉì, âiãûn âäüng, cm ỉïng, cọ tiãúp âiãøm, khäng cọ tiãúp âiãøm, d) Phán theo âiãưu kiãûn lm viãûc + Loải lm viãûc vng nhiãût âåïi khê háûu nọng áøm, loải åí vng än âåïi, cọ loải chäúng âỉåüc khê chạy näø, loải chëu rung âäüng, e) Phán theo cáúp âiãûn ạp cọ + Thiãút bëû âiãûn ạp cọ âiãûn ạp dỉåïi 3kV + Thiãút bëû âiãûn trung ạp cọ âiãûn ạp tỉì 3kV âãún 36 kV + Thiãút bëû âiãûn cao ạp cọ âiãûn ạp tỉì 36kV âãún nh hån 400 kV + Thiãút bëû âiãûn siãu cao ạp cọ âiãûn ạp tỉì 400 kV tråí lãn Cạc u cáưu cå bn ca thiãút bë âiãûn - Phi âm bo sỉí dủng âỉåüc láu di âụng tøi th thiãút kãú lm viãûc våïi cạc thäng säú k thût åí âënh mỉïc - Thiãút bëû âiãûn phi âm bo äøn âënh lỉûc âiãûn âäüng v äøn âënh nhiãût âäü lm viãûc bçnh thỉåìng, âàûc biãût sỉû cäú giåïi hản cho phẹp ca dng âiãûn v âiãûn ạp - Váût liãûu cạch âiãûn chëu âỉåüc quạ ạp cho phẹp - Thiãút bëû âiãûn phi âm bo lm viãûc tin cáûy, chênh xạc an ton, gn nhẻ, dãù làõp rạp, dãù kiãøm tra, sỉía chỉỵa - Ngoi cn u cáưu phi lm viãûc äøn âënh åí âiãưu kiãûn khê háûu mäi trỉåìng m thiãút kãú â cho phẹp HÄƯ QUANG ÂIÃÛN Chỉång 1.1 ÂẢI CỈÅNG VÃƯ HÄƯ QUANG ÂIÃÛN Khại niãûm chung Häư quang âiãûn thỉûc sỉû cọ êch âỉåüc sỉí dủng cạc lénh vỉûc hn âiãûn, luûn thẹp, nhỉỵng lục ny häư quang cáưn âỉåüc trç chạy äøn âënh Nhỉng cạc thiãút bëû âiãûn cáưu chç, cáưu dao, mạy càõt, häư quang lải cọ hải cáưn phi nhanh chọng âỉåüc loải trỉì Khi thiãút bëû âiãûn âọng, càõt (âàûc biãût l càõt) häư quang phạt sinh giỉỵa cạc càûp tiãúp âiãøm ca thiãút bëû âiãûn khiãún mảch âiãûn khäng âỉåüc ngàõt dỉït khoạt Häư quang chạy láu sau thiãút bëû âiãûn â âọng càõt s lm hỉ hải cạc tiãúp âiãøm v bn thán thiãút bëû âiãûn Trong trỉåìng håüp ny âãø âm bo âäü lm viãûc tin cáûy ca thiãút bëû âiãûn u cáưu phi tiãún hnh dáûp tàõt häư quang cng nhanh cng täút Bn cháút ca häư quang âiãûn l Vng K Vng thán Vng A hiãûn tỉåüng phọng âiãûn våïi máût âäü dng âiãûn ráút låïn (tåïi khong 104 âãún 105 A/cm2), cọ nhiãût âäü ráút cao (tåïi khong K A 5000 ÷ 60000C) v âiãûn ạp råi trãn cỉûc E[V] ám bẹ (chè khong 10 ÷ 20V) v thỉåìng EK km theo hiãûn tỉåüng phạt sạng Sỉû phán UA bäú ca âiãûn ạp v cỉåìng âäü âiãûn trỉåìng a) dc theo chiãưu di häư quang âỉåüc biãøu UTh diãùn trãn hçnh 1-1a Dc theo chiãưu di häư quang Eth EA UK âỉåüc chia lm ba vng l: vng xung -4 quanh cỉûc ám (cạch cỉûc ám khong 10 lhq[m] âãún 10-5cm) vng ny âiãûn ạp nh chè Uhq âãún 10V nhỉng khong cạch cng ráút bẹ nãn cỉåìng âäü âiãûn trỉåìng ráút låïn cåỵ 105 b) l 200 âãún 106 V/cm Cn vng cọ chiãưu di gáưn 150 hãút häư quang l vng thán, vng ny cọ cỉåìng âäü âiãûn trỉåìng chè khong 10 âãún 50mm 100 50 V/cm Vng cn lải cn âỉåüc gi l 20 50 vng cỉûc dỉång cọ cỉåìng âäü âiãûn trỉåìng I låïn hån vng thán nhỉng cạc úu täú xy 10 12 åí âáy theo cạc lê thuút hiãûn âải thç êt nh Hçnh 1-1: a) Häư quang mäüt chiãưu; b)ì Âàûc hỉåíng âãún quạ trçnh phạt sinh v dáûp häư quang nãn khäng âỉåüc âãư cáûp Âàûc u(i) ca häư quang mäüt chiãưu cọ thãø biãøu âiãùn theo cäng thỉïc Kapzow cọ dảng: c + dl uhq = a+ bl + in Våïi: a, b, c, d l cạc hàòng säú phủ thüc váût liãûu lm tiãúp âiãøm v cạc úu täú bãn ngoi (vê dủ tiãúp âiãøm âäưng cọ a= 30; b=17; c=41; d=33) Cọ n l säú m, phủ thüc vo nhiãût âäü váût liãûu dỉång cỉûc, theo thỉûc nghiãûm thỉåìng láúy n = 2,62.T.10-4, âọ T l nhiãût âäü ca váût liãûu dỉång cỉûc Âàûc u(i) våïi l l chiãưu di häư quang cọ dảng hypẹcbän hçnh 1-1b Khåíi âäüng tỉì cng cn cọ cạc củm tiãúp âiãøm phủ kiãøu bàõc cáưu (12), säú lỉåüng ty thüc tỉìng kiãøu củ thãø Âãø bo vãû âäüng cå âiãûn bë qụa ti, khåíi âäüng tỉì thỉåìng cọ làõp km theo råle nhiãût åí hai pha v làõp cng mäüt giạ våïi khåíi âäüng tỉì Khåíi âäüng tỉì âo chiãưu (gi l khåíi âäüng tỉì kẹp) gäưm hai khåíi âäüng tỉì âån cọ cáúu tảo trãn, làõp trãn cng mäüt giạ, cọ thãm khọa liãn âäüng vãư cå khê kiãøu ân báøy( 2) âãø âãư phng c hai khåíi âäüng tỉì cng âọng âäưng thåìi Cå cáúu ny âỉåüc bäú trê åí dỉåïi chán âãú Khåíi âäüng tỉì kẹp cng cọ kiãøu làõp km theo c råle nhiãût trãn cng mäüt giạ Hçnh 8-6 l så âäư màõc khåíi âäüng tỉì kẹp âiãưu khiãøn âo chiãưu âäüng cå khäng âäưng bäü ba pha läưng sọc 8.3 CÁƯU CHY(Cáưu chç) Khại quạt v cäng dủng Cáưu chy l loải thiãút bëû âiãûn dng âãø bo vãû thiãút bë âiãûn v lỉåïi âiãûn trạnh quạ (dng ch úu l dng ngàõn mảch) thỉåìng dng bo vãû cho âỉåìng dáy, mạy biãún ạp, t[s] âäüng cå, 2 Âàûc âiãøm Cáưu chy cáúu tảo âån gin, kêch thỉåïc bẹ kh nàng càõt låïn, giạ thnh nãn ỉïng dủng räüng ri 3.Cạc pháưn tỉì cå bn ca cáưu chy 1 1,2 A B I/Iâm +Dáy chy : l pháưn tỉí cå bn ca cáưu chy, Hçnh 8-7: Âàûc dáy chy âãø càõt mäüt cạch tin cáûy cho mảch âiãûn cáưn bo vãû u cáưu dáy chy tha mn: - Khäng bë ä xy họa - Dáùn âiãûn täút - Âiãûn tråí khäng thay âäøi theo nhiãût âäü - Nhiãût âäü nọng chy tỉång âäúi tháúp +Thiãút bë dáûp häư quang: häư quang phạt sinh sau dáy chy bë âỉït cáưu chy càõt mảch (khäng cọ åí mảch ạp m chè cọ åí cáưu chy cao ạp) Cạc cháút u cáưu ca cáưu chy Âàûc A -s ca cáưu chy (âỉåìng hçnh 8-7) phi tháúp hån âỉåìng âàûc âäúi tỉåüng cáưn bo vãû (âỉåìng hçnh 8-7) -Cáưu chy cáưn cọ âàûc lm viãûc äøn âënh -Cäng sút thiãút bë cng tàng cáưu chy cng phi cọ kh nàng càõt cao hån -Khi cọ ngàõn mảch cáưu chy phi lm viãûc cọ lỉûa chn theo thỉï tỉû -Viãûc thay thãú dáy chy phi dãù dng êt täún thåìi gian Ngun lê lm viãûc Âàûc Am pe- giáy ( A-s) hçnh 8-6 l sỉû phủ thüc ca thåìi gian chy vo dng âiãûn qua cáưu chy 98 Âãø cọ tạc dủng bo vãû âàûc cáưu chy ln tháúp hån âàûc thiãút bë (âỉåìng 2) nhỉng âàûc thỉûc tãú l âỉåìng vng cọ quạ ti låïn (vng B) bo vãû âỉåüc cn vng (A) quạ ti nh khäng bo vãû âỉåüc Thỉûc tãú dng quạ ti khäng låïn hån (1,5÷2)Iâm thç sỉû phạt nọng diãùn cháûm, pháưn låïn nhiãût ta mäi trỉåìng xung quanh nãn cáưu chy khäng bo vãû âỉåüc quạ ti nh Âãø âm bo lm viãûc våïi dng âënh mỉïc dáy chy khäng âỉït thç dng giåïi hản ca dáy chy Igh>Iâm Âãø cáưu chy bo vãû täút v nhảy c Igh>Iâm khäng nhiãưu thç theo kinh nghiãûm chn Igh/Iâm= (1,6÷2) våïi âäưng, Igh/Iâm=(1,25÷1,45) våïi chç, Igh/Iâm =1,15 våïi thiãúc v nhäm Dng âënh mỉïc ca cáưu chy chn cho dng ny chảy liãn tủc qua dáy chy chäù phạt nọng låïn nháút ca dáy chy khäng lm kim loải bë ä xy họa quạ mỉïc v biãún âäøi âàûc bo vãû,û âäưng thåìi nhiãût phạt bãn ngoi khäng quạ giạ trë äøn âënh ÅÍ giạ trë gáưn dng âiãûn giåïi hản ( Igh ) u cáưu dáy chy cng phi gáưn âãún nhiãût âäü nọng chy âãø khäng lm nh hỉåíng âãún cạc chi tiãút khạc tỉïc l phi chn dáy chy l kim loải cọ nhiãût âäü nọng chy tháúp Khi quạ ti låïn I= (3÷4)Iâm thç quạ trçnh phạt nọng l quạ trçnh âoản nhiãût (nọng củc bäü dáy chy, dng chy chuøn sang dảng lng quạ trçnh Ion họa dỉåïi nhiãût âäü cao lm khọ dáûp tàõt häư quang häư quang hån, váûy mong mún cng êt kim loải lng cng täút Ngỉåìi ta chãú tảo dáy chy cáúu tảo cọ nhiãưu âoản hẻp âọ máût âäü dng cao åí nåi thàõt hẻp, lỉûc âiãûn âäüng sinh s càõt nhanh dáy chy Dáy chy cọ âoản hẻp lm gim thåìi gian càõt, nãúu cọ phäúi håüp våïi thiãút bë dáûp häư quang thç thåìi gian tạc âäüng ttâ chè cn vi pháưn nghçn giáy Kãút cáúu cáưu chy ạp a) Loải håí ÅÍ loải håí khäng cọ v bc thỉåìng chè gäưm dáy chy dáûp dảng phiãún bàòng kim loải (Cu, Al, Pb, Zn, Sn) Vêt cỉûc ngưn âàût trãn bng cạch âiãûn (sỉï, gäúm, ) cọ cạc loải dáy chy 5, 10, 15, 30A b) Loải vàûn ÅÍ loải ny dáy chy åí phêa nàõp, nàõp cọ dảng vàûn vêt vo âãú loải ny dáy chy cọ cạc loải 6, 10, 15, 20, 25, 30, 60, 100A åí âiãûn ạp 500V hçnh 8-7b c) Loải häüp Thỉåìng häüp v nàõp âãưu lm bàòng sỉï cọ bàõt chàût cạc tiãúp xục âiãûn bàòng âäưng, cọ kẻp âån hồûc kẹp âãø råi nàõp, dáy chy trãn nàõp cọ cạc cåỵ 5, 10, 15, 20, 30, 60, 80, 100A åí 500V hçnh 8-7c,d d) Loải kên khäng cọ cạt thảch anh Loải ny dáy chy âàût äúng khäng cọ cạt thảch anh: v lm bàòng cháút hỉỵu cå (mäüt loải xenlulä) cọ dảng äúng dáy chy âàût äúng hai âáưu cọ vêt, näúi våïi cạc cỉûc âiãûn qua vng âãûm Dáy chy thỉåìng bàòng km (nhiãût âäü nọng chy bàòng 4200C) nhiãût âäü nọng chy tháúp v cọ kh nàng chäúng gè täút Quạ trçnh dáûp häư quang: dáy chy âỉït lm phạt sinh häư quang nhiãût âäü tàng cao lm v äúng bë âäút chạy sinh khê håi äúng hẻp (cọ 40%H2, 50%CO2, 10% håi nỉåïc) lm ạp sút äúng tàng cao (40 ÷ 80at) nhanh chọng dáûp tàõt häư quang cọ äúng cọ hai cåỵ: +Loải ngàõn lm viãûc våïi âiãûn ạp U=380V +Loải di lm viãûc våïi U=500V Ty cåỵ âỉåìng kênh äúng m dng lm viãûc khạc 6, 10 hay 15A e) Loải kên äúng cọ cạt thảch anh Âàûc bo vãû ca loải ny täút cn gi l cáưu chy äúng sỉï.Thỉåìng v cáưu chy lm bàòng sỉï (hồûc steatit) cọ dảng häüp chỉỵ nháût v cọ trủ trn räùng âàût dáy chy, sau âọ âäø âáưy cạt thảch anh, dáy chy âỉåüc vêt vo âéa gàõn trãn âáưu häüp Dáy chy thỉåìng bàòng l âäưng lạ dy (0,1 ÷ 0,2)mm dáûp läù 99 di âãø tảo tiãút diãûn hẻp Nhàòm âãø gim nhiãût âäü tỉû chy ca âäưng (10800C) ngỉåìi ta hn thãm cạc vy thiãúc vo nhỉỵng chäù tiãút diãûn hẻp Chụ +Icc: Dng âënh mỉïc ca cáưu chy +Idc: Dng âënh mỉïc ca dáy chy Thỉåìng Icc ≥ Idc (vç mäüt cáưu chy cọ thãø màõc nhiãưu cåỵ dáy) Dáy chy v cạch gáưn âụng dng âiãûn igh Khi chn kim loải lm dáy chy cáưn âm bo cạc u cáưu: -Âiãøm nọng chy tháúp -Kim loải váût liãûu phi êt -Quạn nhiãût phi nh Âãø gim nhiãût âäü tạc âäüng ngỉåìi ta thỉåìng dng hai biãûn phạp l: + Dng dáy dẻt cọ chäù thàõt lải âãø gim tiãút diãûn + Dng dáy trn trãn mäüt säú âoản hn thãm mäüt säú vy kim loải cọ nhiãût âäü nọng chy tháúp (ỉïng dủng hiãûu ỉïng luûn kim) Ngoi nhiãût âäü ion họa håi kim loải phi cao, v thãm mäüt säú âiãưu kiãûn phủ nỉỵa Theo thỉï tỉû gim nhiãût họa håi ion ca mäüt säú kim loải l: a) b) c) Zn>Ag>Cu>Pb>Mg>Ni>Sn>Al Thỉûc tãú khäng cọ kim loải no tha mn hãút cạc u cáưu trãn âỉåüc nãn âãø khàõc phủc ngỉåìi ta thỉåìng chãú tảo bàòng håüp kim Thäng thỉåìng dáy chy dng cạc kim loải sau: + Chç (Pb): dng nhiãưu mãưm, nhiãût nọng chy tháúp nhỉng khäúi lỉåüng låïn v dãù bë ä xy họa khäng khê nãn chè dng dng âiãûn bẹ, kêch thỉåïc nh dãù làõp rạp Âãø khàõc phủc nhỉåüc âiãøm trãn ngỉåìi ta dng håüp kim âãø gim nhiãût âäü nọng chy + Km (Zn): nhiãût nọng chy tháúp, giạ r, dng cho dng tỉì (20 ÷ 500)A Ngoi cn dng Ag, Cu v cn âäi dng Al d) Cáưu chy cao ạp (H R C) Hçnh 8-8: Mäüt säú loải cáưu chy thäng dủng Dng bo vãû tủ âiãûn, mạy biãún ạp v cáưn a)Cáưu chy kiãøu bàõn b) kiãøu vàûn;c) kiãøu äúng phêp;d) âãún dng âiãûn qụa âäü Trong thiãút bë tủ âiãûn, kiãøu äúng sỉï 100 dng âënh mỉïc ca dáy chy täúi thiãøu bàòng 1,6 láưn dng âënh mỉïc ca tủ âiãûn, âãø âãún cạc âiãưu ca lỉåïi v sỉû tàng âiãûn ạp Kiãøu sụng hçnh 8-8a Khi chn cáưu chy bo vãû âäüng cå cao ạp, cáưn chụ âãún dng khåíi âäüng ca âäüng cå v thåìi gian khåíi âäüng Cng cáưn chụ âãún táưn säú khåíi âäüng, nãúu táưn säú qụa cao, cạc cáưu chy s khäng thãø â ngüi giỉỵa cạc láưn âọng måí Khi chn cáưu chy cng cáưn nhåï ràòng chụng cọ âiãûn ạp âënh mỉïc v trë säú dng âiãûn khạc âãú cáưu chy cọ kêch thỉåïc khạc Kh nàng hản chãú dng âiãûn Dng âiãûn täúi âa cáưu chy cho phẹp chảy qua phủ thüc vo dng âënh mỉïc ca v vo diãùn biãún dng ngàõn mảch Âàûc chy ca cáưu chy nh sn xút cho phẹp di dng âiãûn càõt theo cạc Hçnh 8-8: Cáưu chy cao ạp (loải cáưu chç tỉû råi) tiãu chøn ké thût (vê dủ theo tiãu chøn DIN VDE 0670) Âäúi våïi mäùi dng âiãûn âënh mỉïc, ta cọ thãø âc giạ trë âènh ca dng âiãûn qua, våïi giạ trë âọ cáưu chy hản chãú dng ngàõn mảch âäúi xỉïng Sỉû hản chãú dng âiãûn ny bo vãû thiãút bë cọ hiãûu qu, chäúng âỉåüc hỉ hng ỉïng sút cå v nhiãût 8.4 ẠPTÄMẠT Khại quạt v u cáưu Ạp tä mạt l thiãút bë âiãûn dng âãø tỉû âäüng càõt mảch âiãûn bo vãû quạ ti, ngàõn mảch, sủt ạp, häư quang âỉåüc dáûp khäng khê u cáưu ca ạp tä mạt 101 + Chãú âäü lm viãûc âënh mỉïc ca ạp tä mạt phi l chãú âäü lm viãûc di hản (tỉïc l cho dng I=Iâm qua di hản) Màût khạc mảch dng âiãûn phi chëu âỉåüc dng âiãûn låïn (khi ngàõn mảch) lục cạc tiãúp âiãøm â hay âang âọng +Phi càõt âỉåüc dng ngàõn mảch låïn vi chủc kA v sau ngàõt phi âm bo lm viãûc täút I=Iâm +u cáưu thåìi gian càõt ạptämạt nh âãø bo vãû cạc thiãút bë khạc Mún váûy phi kãút håüp lỉûc thao tạc cå hc våïi thiãút bë dáûp häư quang ạptämạt Âãø thỉûc hiãûn u cáưu thao tạc chn lc bo vãû,û ạp tä mạt phi cọ kh nàng hiãûu chènh dng tạc âäüng v thåìi gian tạc âäüng Thåìi gian tạc âäüng ca ạp tä mạt : t = to + t1+ t2 Trong âọ: di +t0 l thåìi gian tỉì lục sỉûû cäú xy âãún i tàng âãún i=Ikâ phủ thüc dt +t1 l thåìi gian tỉì i=Ikâ âãún tiãúp âiãøm ạptämạt bàõt âáưu chuøn âäüng, thåìi gian ny phủ thüc vo cå cáúu ngàõt +t2 l thåìi gian chạy ca häư quang (phủ thüc bäü pháûn dáûp häư quang v trë dng âiãûn ngàõt) Phán loải- cáúu tảo v ngun lê lm viãûc a) Phán loải Phán theo kãút cáúu +Loải mäüt cỉûc +Loải hai cỉûc +Loải ba cỉûc Phán theo thåìi gian tạc âäüng + Tạc âäüng khäng tỉïc thåìi + Tạc âäüng tỉïc thåìi Phán loải theo cäng dủng bo vãû + Dng cỉûc âải + Dng cỉûc tiãøu + Ạp cỉûc tiãøu + Ạptämạt bo vãû cäng sút âiãûn ngỉåüc + Ạptämạt vản nàng (chãú tảo cho mảch cọ dng âiãûn låïn cạc thäng säú bo vãû cọ thãø chènh âënh âỉåüc) loải ny khäng cọ v v làõp âàût cạc trảm biãún ạp låïn + Ạptämạt âënh hçnh: bo vãû quạ ti bàòng råle nhiãût, bo vãû quạ âiãûn ạp bàòng råle âiãûn tỉì, âàût v nhỉûa b) Ngun lê lm viãûc ca ạptämạt Så âäư ngun lê bo vãû chỉïc nàng ca ạptämạt hçnh 8-9a, b, c, d:tỉång ỉïng våïi cạc cå cáúu bo vãû dng cỉûc âải, âiãûn ạp tháúp, dng cỉûc tiãøu v bo vãû cäng sút ngỉåüc c) Cáúu tảo ạptämạt +Tiãúp âiãøm: cọ hai cáúp tiãúp âiãøm (tiãúp âiãøm chênh v tiãúp âiãøm häư quang) hồûc ba cáúp tiãúp âiãøm (chênh, phủ, häư quang) Âọng mảch ạptämạt thç thỉï tỉû âọng tiãúp âiãøm l: häư quang, phủ, chênh, càõt thç ngỉåüc lải (nhàòm bo vãû tiãúp âiãøm chênh) Tiãúp âiãøm häư quang thỉåìng cáúu tảo bàòng kim loải gäúm chëu âỉåüc häư quang Ag-W, Cu-W, Ni , ) Hçnh 8-10 trçnh by mäüt hãû thäúng tiãúp âiãøm ạptämạt: 2, l tiãúp âiãøm chênh; l cạc tiãúp âiãøm phủ; l cạc tiãúp âiãøm häư quang 102 Hçnh 8-9: Cạc cå cáúu bo vãû chỉïc nàng ptämạt a)Cå cáúu bo vãû dng cỉûc âải; b)Cå cáúu bo vãû âiãûn ạp tháúp; c) Cå cáúu bo vãû dng cỉûc tiãøu d) Cå cáúu bo vãû cäng sút ngỉåüc + Häüp dáûp häư quang: âãø ạptämạt dáûp âỉåüc häư quang táút c cạc chãú âäü lm viãûc ca lỉåïi âiãûn thç ngỉåìi ta thỉåìng dng hai kiãøu thiãút bë dáûp häư quang l: kiãøu nỉía kên v kiãøu håí Thiãút bë dáûp kiãøu nỉía kên âỉåüc âàût v kên ca ạptämạt v cọ läù khê Kiãøu ny cọ dng âiãûn giåïi hản càõt khäng quạ 50kA Thiãút bë dáûp kiãøu håí âỉåüc dng giåïi hản dng âiãûn càõt låïn hån 50kA hồûc âiãûn ạp låïn hån 1000V Trong bưng dáûp häư quang thäng dủng ngỉåìi ta thỉåìng dng nhỉỵng táúm thẹp xãúp thnh lỉåïi ngàn Âãø phán chia häư quang thnh nhiãưu âoản ngàõn thûn låüi cho viãûc dáûp tàõt häư quang Hçnh dảng kãút cáúu häüp dáûp häư quang âỉåüc trçnh by trãn (hçnh 8-10), l häüp dáûp häư quang Cng mäüt thiãút bë dáûp tàõt häư quang, lm viãûc åí mảch âiãûn xoay chiãưu âiãûn ạp âãún 500V thç cọ thãø dáûp tàõt âỉåüc häư quang ca dng âiãûn âãún 40kA, nhỉng lm viãûc åí mảch âiãûn mäüt chiãưu âiãûn ạp âãún 440V thç chè cọ thãø càõt âỉåüc dng âiãûn âãún 20kA + Cå cáúu truưn âäüng càõt ạptämạt: truưn âäüng càõt ạptämạt thỉåìng cọ hai cạch: bàòng tay v bàòng cå âiãûn (âiãûn tỉì, âäüng cå âiãûn) Âiãưu khiãøn bàòng tay âỉåüc thỉûc hiãûn våïi cạc ạptämạt cọ dng âiãûn âënh mỉïc khäng låïn hån 600A Âiãưu khiãøn bàòng âiãûn tỉì (nam chám âiãûn) âỉåüc ỉïng dủng åí cạc ạptämạt cọ dng âiãûn låïn hån âãún 1000A Âãø tàng lỉûc âiãưu khiãøn bàòng tay ngỉåìi ta cn dng mäüt tay di Hçnh 8-10: Cáúu trục chung ca ạptämạt phủ theo ngun lê ân báøy Ngoi cn cọ cạch âiãưu khiãøn bàòng âäüng cå âiãûn hồûc khê nẹn Hçnh 8-11 trçnh by cå cáúu âiãưu khiãøn cạc ạptämạt bàòng nam chám âiãûn cọ nh khåïp tỉû Khi âọng bçnh 103 thỉåìng (khäng cọ sỉû cäú), cạc tay ân v âỉåüc näúi cỉïng (vç tám xoay o nàòm tháúp dỉåïi âỉåìng näúi hai âiãøm o1 v o2.) Giạ âåỵ lm cho hai ân ny khäng tỉû gáûp lải âỉåüc Ta nọi âiãøm o l vë trê chãút Khi cọ sỉû cäú, pháưn ỉïng ca nam chám âiãûn bë hụt âáûp vo hãû thäúng tay ân 2, lm cho âiãøm o vë trê chãút Âiãøm o s cao hån âỉåìng näúi o1o2, lục ny tay ân 2, khäng âỉåüc näúi cỉïng nỉỵa Cạc tiãúp âiãøm s nhanh chọng måí dỉåïi tạc dủng ca l xo kẹo tiãúp âiãøm (hçnh 8-11b) Mún âọng lải ạptämạt, ta phi kẹo tay cáưm xúng phêa dỉåïi hçnh 8-11c, sau âọ måïi âọng vo âỉåüc Mọc bo vãû: ptämạt tỉû âäüng càõt nhåì cạc pháưn tỉí bo vãû gi l mọc bo vãû +Mọc bo vãû quạ ti (cn gi l quạ dng âiãûn): âãø bo vãû thiãút bë âiãûn bë quạ ti, âỉåìng thåìi gian - dng âiãûn ca mọc bo vãû phi nàòm dỉåïi âỉåìng âàûc ca âäúi tỉåüng cáưn bo vãû Ngỉåìi ta thỉåìng dng hãû thäúng âiãûn tỉì v råle nhiãût lm mọc bo vãû âàût bãn ạptämạt Mọc kiãøu âiãûn tỉì cọ cün dáy màõc näúi tiãúp våïi mảch âiãûn chênh Khi dng âiãûn vỉåüt quạ trë säú cho phẹp thç pháưn ỉïng bë hụt v mọc s bë âáûp vo khåïp råi tỉû do, lm tiãúp âiãøm ca ạptämạt måí hçnh 8-11 Âiãưu chènh vêt âãø thay âäøi lỉûc khạng ca l xo, ta cọ thãø âiãưu chènh âỉåüc trë säú dng âiãûn tạc âäüng Âãø giỉỵ thåìi gian bo vãû qụa ti kiãøu âiãûn tỉì, ngỉåìi ta thãm mäüt cå cáúu giỉỵ thåìi gian (vê dủ bạnh xe ràng cå cáúu âäưng häư) Mọc kiãøu råle nhiãût âån gin hån c, loải ny cọ kãút cáúu tỉång tỉû råle nhiãût cọ pháưn tỉí phạt nọng näúi näúi tiãúp våïi mảch âiãûn chênh, táúm kim loải kẹp dn nåí lm nh khåïp råi tỉû âãø måí tiãúp âiãøm ca ạptämạt cọ quạ ti Kiãøu ny cọ nhỉåüc âiãøm l quạn nhiãût låïn nãn khäng ngàõt nhanh âỉåüc dng âiãûn tàng vt cọ ngàõn mảch, âọ chè bo vãû âỉåüc dng âiãûn quạ ti Vç váûy ngỉåìi ta thỉåìng sỉí dủng täøng håüp c mọc kiãøu âiãûn tỉì v mọc kiãøu råle nhiãût mäüt ạptämạt Loải ny thỉåìng âỉåüc dng åí ạptämạt cọ dng âiãûn âënh mỉïc âãún 600A + Mọc bo vãû sủt ạp: (cn gi l bo vãû âiãûn ạp tháúp) cng thỉåìng dng kiãøu âiãûn tỉì Cün dáy màõc song song våïi mảch âiãûn chênh Ngun lê lm viãûc xem hçnh 8-9 Cạch lỉûa chn ạptämạt Viãûc lỉûa chn ạptämạt, ch úu dỉûa vo :Dng âiãûn toạn âi mảch; Dng âiãûn quạ ti; Tênh thao tạc cọ chn lc Hçnh 8-13: Cå cáúu nh khåïp tỉû do:a) vë trê âäúng; b)vë trê måí; c)vë trê chøn bë âọng lải Ngoi lỉûa chn ạptämạt cn phi càn cỉï vo âàûc lm viãûc ca phủ ti v ạptämạt khäng âỉåüc phẹp càõt cọ quạ ti ngàõn hản (thỉåìng xy âiãưu kiãûn lm viãûc bçnh thỉåìng dng âiãûn khåíi âäüng, dng âiãûn âènh phủ ti cäng nghãû) u cáưu chung l dng âiãûn âënh mỉïc ca mọc bo vãû Iaptä khäng âỉåüc bẹ hån dng âiãûn toạn (Itt) ca mảch : Iaptä ≥ Itt Ty theo âàûc v âiãưu kiãûn lm viãûc củ thãø ca phủ ti, ngỉåìi ta hỉåïng dáùn lỉûa chn dng âiãûn âënh mỉïc ca mọc bo vãû bàòng 125%, 150% hay låïn hån nỉỵa so våïi dng âiãûn toạn ca mảch Sau cng ta chn ạptämạt theo cạc säú liãûu ké thût â cho ca nh chãú tảo 104 Chỉång CẠC BÄü ÄØN ÂËNH ÂIÃÛN 9.1 KHẠI NIÃÛM CHUNG Cạc bäü äøn âënh âiãûn l cạc thiãút bë âiãûn tỉû âäüng trç âải lỉåüng âáưu åí mỉïc khäng âäøi âải lỉåüng âáưu vo biãún âäøi mäüt phảm vi nháút âënh ỈÏng våïi cạc âải lỉåüng dng âiãûn, âiãûn ạp, cäng sút cọ cạc bäü äøn âënh dng âiãûn, âiãûn ạp v cäng sút, nhỉỵng bäü äøn âënh âiãûn ạp hiãûn âang âỉåüc dng phäø biãún hån c Cháút lỉåüng ca bäü äøn âënh âiãûn âỉåüc âạnh giạ bàòng hãû säú äøn âënh Käâ ∆Υ ∆Χ Χ.∆Υ : = Käâ= Υ Χ Υ ∆Χ Trong âọ : + Υ v ∆Υ l âải lỉåüng âáưu v gia säú ca + Χ v ∆Χ l âải lỉåüng âáưu vo v gia säú ca Nãúu Käâ cng nh thç cháút lỉåüng ca bäü äøn âënh âiãûn cng täút Âäúi våïi bäü äøn âënh âiãûn ạp (äøn ạp ) thç hãû säú äøn âënh âỉåüc biãøu diãùn bàòng : ∆Υ ∆Χ ∆U R ∆U V : = Käâ= : Υ Χ UV UR Trong âọ : - UR l âiãûn ạp - UV l âiãûn ạp âáưu vo - ∆ UR v ∆ UV l âäü biãún thiãn âiãûn ạp âáưu v âäü biãún thiãn âiãûn ạp âáưu vo Hiãûn cọ ráút nhiãưu loải äøn ạp våïi nhỉỵng ngun lê lm viãûc ráút khạc Trong phảm vi giạo trçnh ny chè âãư cáûp mäüt säú loải phäø biãún 9.2 ÄØN ẠP SÀÕT TỈÌ KHÄNG TỦ Kiãøu âån gin nháút ca loải ny l hai cün khạng näúi tiãúp nhau, mäüt cün tuún L1 ( cọ khe håí khäng khê mảch tỉì ) v mäüt cün bo L2 hçnh 9-1 Âiãûn ạp vo UV âàût trãn c hai cün cn âiãûn ạp Ur láúy trãn cün bo ha: UV = U1 + U2 = U1 + Ur Nãúu b qua täøn hao hai cün khạng thç phỉång trçnh trãn cọ thãø viãút dỉåïi dảng säú hc l: UV = U1 + Ur Âàûc V- A ca bäü äøn ạp ny âỉåüc trçnh by hçnh 9-2 Ta nháûn tháúy âiãûn ạp âáưu vo thay âäøi nhiãưu thç âiãûn ạp âáưu thay âäøi êt ( ∆ UV >> ∆ UR) Tuy váûy sỉû dao âäüng ca âiãûn ạp âáưu ∆ UR váùn cn tỉång âäúi låïn vç âàûc V-A ca Hçnh 9-1: ÄØn ạp sàõt tỉì khäng tủ cün khạng bo khäng thãø nàòm song song våïi trủc honh âỉåüc Cọ thãø gim båït ∆ UR bàòng cạch màõc thãm trãn cün tuún mäüt cün b Wb ngỉåüc cỉûc våïi cün bo 105 Âiãûn ạp trỉåìng håüp ny âỉåüc bàòng : W UR = (U2 - U1) b W1 Trong âọ tè säú Wb phi chn cho UR bẹ W1 nháút Âãø cọ mäüt âiãûn ạp ty thç cün dáy W2 ca cün khạng bo phi l cün så cáúp ca biãún ạp, cn âiãûn ạp láúy trãn cün thỉï cáúp l åí trãn cün khạng bo Hçnh 9-3 trçnh by mäüt säú kiãøu så âäư näúi Nhỉåüc âiãøm chênh ca äøn ạp sàõt tỉì khäng tủ l täún nhiãưu ngun váût liãûu, hiãûu sút bẹ, âiãûn ạp bë mẹo dảng nhiãưu Hçnh 9-2: Âàûc ca äøn ạp sàõt tỉì khäng tủ 9.3 ÄØN ẠP SÀÕT TỈÌ CỌ TỦ Nhỉåüc âiãøm låïn nháút ca äøn ạp sàõt tỉì khäng tủ l dng âiãûn låïn mảch tỉì bo gáy Âiãưu ny cọ thãø khàõc phủc âỉåüc bàòng cạch màõc thãm mäüt tủ âiãûn cọ trë säú thêch håüp song song våïi cün khạng bo Do dng âiãûn trãn tủ ngỉåüc pha våïi dng âiãûn trãn cün khạng bo nãn chụng tỉû triãût tiãu Màõc thãm tủ âiãûn tảo mảch hiãûn tỉåüng cäüng hỉåíng, vç váûy äøn ạp sàõt tỉì cn âỉåüc gi l bäü äøn ạp cäüng hỉåíng Hçnh 9-3: Mäüt säú så âäư äøn ạp sàõt tỉì khäng tủ Bäü äøn ạp kiãøu hai cün khạng Så âäư âån gin nháút ca loải ny âỉåüc mä t hçnh 9-4 ÄØn ạp gäưm hai cün khạng, mäüt cün tuún v mäüt cün bo màõc näúi tiãúp nhau, tủ âiãûn C màõc song våïi cün bo Âiãûn ạp láúy trãn cün khạng bo Âiãûn ạp âáưu cọ quan hãû khạ phỉïc tảp våïi âiãûn ạp vo v dng âiãûn I Khi: U2 < Uch ( âiãûn ạp cäüng hỉåíng) thç mảch vng L2C cọ cháút âiãûn dung Khi U2 = Uch mảch xy hiãûn tỉåüng cäüng hỉåíng dng âiãûn Khi U2 > Uch thç mảch vng L2C cọ cháút âiãûn cm (hçnh 9-5) Hçnh 9-4: ÄØn ạp sàõt tỉì cọ tủ 106 Âàûc V-A ca bäü äøn ạp ny hçnh 9-6 Ta nháûn tháúy åí âáy ∆ UV tỉång âäúi låïn thç ∆ UR thay âäøi khäng âạng kãø v UR chè äøn âënh U2 > Uch Vç váûy phi chn miãưn lm viãûc ca äøn ạp sau âiãøm cäüng hỉåíng Âãø gim båït âãún mỉïc täúi âa sỉû thay âäøi ca âiãûn ạp âáưu UR ngỉåìi ta dng thãm Hçnh 9-5: Âàûc ca äøn ạp(mảch L) Hçnh 9-6: Dảng âàûc V-A cün b våïi säú vng thêch håüp qún trãn mảch tỉì ca cün dáy tuún L1 v ngỉåüc cỉûc våïi cün W2 Så âäư mảch biãøu diãùn trãn hçnh 9-7 Tủ âiãûn C cọ thãø màõc vo âiãûn ạp cao hån UR nhåì cün tàng ạp kiãøu biãún ạp tỉû ngáùu, mủc âêch I , nãúu UC cng cao thç trë säú ca tủ cng bẹ dng âiãûn I v táưn lm gim trë säú ca tủ ( biãút UC = ωC säú khäng âäøi) Nhỉåüc âiãøm chênh ca loải äøn ạp cäüng hỉåíng l âiãûn ạp bë mẹo båíi pháưn tỉí phi tuún L2 âiãưu ny cọ thãø khàõc phủc bàòng cạch dng bäü lc thêch håüp Hçnh 9-7: ÄØn ạp cọ cün dáy b Hçnh 9-8: ÄØn ạp cäüng hỉåíng Trãn hçnh 9-8 trçnh by ngun lê ca bäü äøn ạp sàõt tỉì cäüng hỉåíng Bäü äøn ạp ny â dng nhiãưu biãûn phạp têch cỉûc nhàòm ci tiãún täúi âa cạc thäng säú ca ÅÍ âáy nhåì cọ cün b Wb âiãûn ạp ca tủ âỉåüc tàng cao Ngoi cn cọ cün khạng tuún L3 màõc näúi tiãúp våïi tủ C Trë säú L3 chn cho L3 v C tảo thnh mảch cäüng hỉåíng âäúi våïi cạc sọng báûc cao (ch úu l sọng hi báûc 3), váûy âiãûn ạp s gáưn hçnh sin hån Bäü äøn ạp kiãøu biãún ạp cọ sun tỉì Biãún ạp cọ sun tỉì âọng vai tr ca cün khạng bo v cün khạng tuún Så âäư ngun lê ca loải ny hçnh 9-9 Tủ C màõc song song våïi U2 hồûc våïi âiãûn ạp cao hån U2 107 9.4 ÄØN ẠP KHÚCH ÂẢI TỈÌ Âiãûn ạp hay dng âiãûn ca ti màõc åí âáưu ca khúch âải tỉì cọ thãø âiãưu khiãøn âỉåüc nhåì dng âiãûn âiãưu khiãøn vo cün dáy âiãưìu khiãøn Mún trç âiãûn ạp hay dng âiãûn âáưu khäng âäøi thç chè viãûc thay âäøi trë säú dng âiãưu khiãøn Iâk , âọ l ngun lê lm viãûc ca bäü äøn ạp khúch âải tỉì hçnh 9-10 Nọ gäưm mäüt KÂT âån v mäüt biãún ạp tỉû ngáùu AT, âiãûn Hçnh 9-9: ÄØn ạp kiãøu shun tỉì ạp âáưu vo âàût trãn hai cün lm viãûc ca khúch âải tỉì v cün dáy så cáúp ca AT Cọ UV = UKÂT + U1AT Âiãûn ạp âáưu láúy åí cün thỉï cáúp ca mạy biãún ạp tỉû ngáùu AT Vai tr ca AT dng âãø náng cao âiãûn ạp : Ur= K.UAT = K( UV+ UKÂT) Trong âọ : K l hãû säú biãún ạp ca AT Mún cho Ur khäng âäøi thç Iâk phi âỉåüc âiãưu chènh cho : + Khi Ur = m thç Iâk = Iâkâm v cọ UKÂTâm + Khi Ur > m thç Iâk < Iâkâm v cọ UKÂT lm gim Ur vãư lải m Hçnh 9-10: Dảng âån gin ca äøn ạp khúch âải tỉì + Khi Ur < m thç Iâk> Iâkâm v cọ UKÂT lm tàng Ur lãn lải m Váún âãư máúu chäút l phi tảo âỉåüc quạ trçnh tỉû âäüng thay âäøi Iâk theo quy lủáût trãn Ur thay âäøi Âiãưu ny âỉåüc gii quút nhåì hãû thäúng âiãưu khiãøn gäưm cạc cå cáúu phạt, cå cáúu âo v cå cáúu so sạnh Khi UV thay âäøi ( vç âiãûn ạp dỉåïi ti thay âäøi hồûc ti ca äøn ạp thay âäøi) cạc cå cáúu trãn cọ nhiãûm vủ tảo Iâk ph håüp våïi âàûc âiãưu chènh ca äøn ạp âọ âiãûn ạp s âỉåüc trç äøn âënh Ur dao âäüng êt nháút nãúu cạc cå cáúu phạt, âo v so sạnh âỉåüc lm bàòng cạc linh kiãûn âiãûn tỉí v bạn dáùn Tuy váûy chụng cng cn âỉåüc lm tỉì cạc pháưn tỉí âiãûn tỉì Hçnh 9-11: Âàûc äøn ạp Hçnh -12 trçnh by ngun lê ca mäüt äøn ạp KÂT m cå cáúu ca hãû âiãưu khiãøn lm bàòng cạc cün khạng KÂT cọ ba cün dáy âiãưu khiãøn Wâk1, Wâk2 v Wâk3 Trong âọ: Wâk1:l cå cáúu phi chènh âënh bàòng dng âiãûn Iâk1 cho : UV = Uvâm , It = Itâm thç âiãûn ạp bàòng âiãûn ạp âënh mỉïc Iâk1 âỉåüc chènh âënh bàòng âiãûn tråí R1 108 Cün Wâk2 v Wâk3 màõc näúi tiãúp våïi cün khạng bo L2 v tuún L3 qua bäü chènh lỉu, vç hai cün ny trãn hçnh âỉåüc näúi ngỉåüc cỉûc våïi âọ sỉïc tỉì âäüng chung bàòng hiãûu hai sỉïc tỉì âäüng: (IW) = ( Iâk2.Wâk2) - ( Iâk3 Wâk3) Trong âọ: Iâk2 v Iâk3 phi âỉåüc chènh âënh qua biãún tråí R2 v R3 cho Ur = URâm thç sỉïc tỉì âäüng täøng bàòng khäng(IW= 0) Khi Ur thay âäøi thç Iâk2Wâk2 v Iâk3Wâk3 thay âäøi theo hçnh 9-11 Quạ trçnh tỉû âäüng thay âäøi âiãûn ạp cọ thãø biãøu diãùn sau: + UR < Urâm thç sỉïc tỉì âäüng IW >0 dáùn âãún LKÂT gim v UKÂT gim v âiãûn ạp lải tàng lải + UR > Urâm thç IW < dáùn âãún LKÂT tàng lm UKÂT tàng v âiãûn ạp gim lải ÄØn ạp khúch âải tỉì cọ thãø chãú tảo våïi cäng sút tỉång âäúi låïn, hiãûu sút cao hån so våïi äøn ạp sàõt tỉì Hçnh 9-12: Så âäư ngun lê äøn ạp khúch âải tỉì 9.5 ÄØN ẠP BIÃÚN TRÅÍ THAN Loải äøn ạp ny cọ cáúu tảo khạ âån gin hçnh 9-13 Nọ gäưm mäüt chäưng âéa than xäúp, mäüt l xo kẹo v mäüt nam chám âiãûn Âiãûn ạp âáưu âỉåüc bàòng hiãûu ca âiãûn ạp âáưu vo v âiãûn ạp råi trãn chäưng âéa than: U = UV - IT R Nãúu âiãûn ạp thay âäøi ( âiãûn ạp vo v ti thay âäøi) thç lỉûc âiãûn tỉì ca nam chám âiãûn thay âäøi theo cho nãn lỉûc ẹp lãn chäưng âéa than cng thay âäøi lm âiãûn tråí ca thay âäøi Khi âiãûn tråí ca âéa than thay âäøi thç âiãûn ạp råi trãn cng thay âäøi, kãút qu lm cho âiãûn ạp âáưu UR âỉåüc trç khäng âäøi 109 Hçnh 9-13: ÄØn ạp âiãûn tråí tiãúp xục 9.6 ÄØN ẠP KIÃØU SERVOMOTOR ÄØn ạp kiãøu servomotor cn âỉåüc gi l äøn ạp dng servomotor kẹo chäøi than theo ngun lê âiãûn cå Ngun lê lm viãûc ca l dng mäüt mảch âiãưu khiãøn bàòng linh kiãûn bạn dáùn âiãûn tỉí âãø âiãưu khiãøn âäüng cå thỉìa hnh lm nhiãûm vủ äøn âënh âiãûn ạp S Uv Ur M Mảch âiãưu khiãøn âäüng cå Âiãûn ạp láúy máùu So sạnh v khúch âải Âiãûn ạp chøn Hçnh 9-14: Så âäư khäúi äøn ạp kiãøu servomotor Så âäư ngun lê lm viãûc hçnh 9-14 Pháưn chênh l mäüt biãún ạp tỉû ngáùu BA cọ li hçnh xuún, âáưu vo láúy âiãûn qua chảy S Âãø giỉỵ âiãûn ạp Ur khäng âäøi ta phi thay âäøi âiãûn ạp vo Uv cho ph håüp bàòng cạch âiãưu khiãøn tỉû âäüng chảy S Viãûc âiãưu chènh S âỉåüc thỉûc hiãûn nhåì âäüng cå M Âäüng cå ny âỉåüc âiãưu khiãøn bàòng bäü so sạnh mỉïc âäü sai lãûch giỉỵa âiãûn ạp máùu Ur’ (Ur’ l âải diãûn cho Ur) v âiãûn ạp chøn Så âäư khäúi mảch âiãưu khiãøn âỉåüc trçnh by hçnh 9-15 Ur Uv M TH ÂL U’r CL Hçnh 9-15 : Så âäư khäúi mảch âiãưu khiãøn äøn ạp Âiãûn ạp Ur sau qua bäü chènh lỉu (CL) cọ âiãûn ạp Ur’ Bäü âo lỉåìng l mäüt mảch cáưu gäưm ba nhạnh âiãûn tråí R1, R2, R3 v mäüt nhạnh âiät zener Dz âỉåüc v trãn hçnh 9-16 Âiãûn ạp giỉỵa hai nhạnh ca cáưu l Ur’ (âiãûn ạp chènh lỉu ca Ur ), ∆ U l âiãûn ạp giỉỵa hai âènh chẹo AB ca cáưu Cạc trë säú âiãûn tråí R1, R2, R3 âỉåüc toạn thãú no âãø Ur= Urâm thç cọ ∆ U= Giạ trë ∆ U sai lãûch âỉåüc khúch âải lãn thnh giạ trë ∆ U1 låïn hån nhiãưu láưn ∆ U1 ny âỉåüc âỉa âãún khäúi thỉûc hiãûn TH âãø khäúi ny nháûn biãút âiãưu khiãøn chiãưu quay ca âäüng cå M, kẹo theo trỉåüt S chảy Ta cọ củ thãø sau: 110 R1 Uv R3 A Ur B R2 Dz Hçnh 9-16: Cáưu so sạnh +Khi âiãûn ạp Ur tàng xút hiãûn sỉû sai lãûch âiãûn ạp l ∆ U, sỉû sai lãûch ny âỉåüc khúch âải thnh ∆ U1 låïn gáúp nhiãưu láưn âãø cung cáúp cho âäüng cå M quay theo chiãưu gim(chiãưu ngỉåüc), kẹo theo trỉåüt S chảy âãún Ur äøn âënh (Ur=Urâm) +Khi âiãûn ạp Ur gim xút hiãûn sỉû sai lãûch âiãûn ạp l ∆ U, sỉû sai lãûch ny âỉåüc khúch âải thnh ∆ U1 låïn gáúp nhiãưu láưn âãø cung cáúp cho âäüng cå M quay theo chiãưu tàng (chiãưu thûn), kẹo theo trỉåüt S chảy âãún Ur äøn âënh (Ur=Urâm) ÄØn ạp loải ny cọ cạc ỉu âiãøm: âiãûn ạp äøn âënh, lm viãûc tin cáûy, dảng âiãûn ạp êt bë mẹo dảng, phảm vi thay âäøi âiãûn ạp räüng, hiãûu sút cao v ráút tiãûn låüi chãú tảo åí cäng sút nh Tuy nhiãn cọ mäüt säú nhỉåüc âiãøm l: cáúu tảo khạ phỉïc tảp, cọ hãû thäúng chäøi than nãn gáy äưn lm viãûc v dãù sinh chạy näø, váûy loải ny khọ thỉûc hiãûn åí cäng sút låïn v giạ thnh cao 9.7 ÄØN ẠP KIÃØU B Ngun lê lm viãûc ca äøn ạp kiãøu b tỉång tỉû äøn ạp kiãøu servomotor Hçnh 9-17 l så âäư ngun lê ca loải äøn ạp kiãøu b B Uv T M Mảch âiãưu Ur khiãøn Hçnh 9-17: Ngun lê äøn ạp kiãøu b Mủc âêch ca cün b l b thãm mäüt lỉåüng âiãûn ạp thêch håüp âãø cọ âiãûn ạp äøn âënh Phỉång trçnh cán bàòng âiãûn ạp l: Uv= Ur + ∆ Ub Viãûc thay âäøi lỉåüng âiãûn ạp b nhåì biãún ạp tỉû ngáùu Mảch âiãưu khiãøn cọ nhiãûm vủ so sạnh v khúch âải âiãûn ạp thay âäøi âãø âiãưu khiãøn servomotor M theo hai chiãưu quay thûn hồûc quay ngỉåüc Servomotor M lải âiãưu khiãøn tỉì biãún ạp tỉû ngáùu T lm cho cung cáúp mäüt lỉåüng âiãûn ạp cọ vẹc tå dỉång hồûc ám cho biãúnBA thãú1 B Thỉï cáúp ca B näúi näúi BA tiãúp2 våïi mảch âäüng lỉûc giỉỵa âáưu vo v âáưu Ur Uv T2 T1 Hçnh 9-18: Så âäư ngun lê äøn ạp kiãøu b 111 Thỉûc tãú âiãûn ạp lỉåïi dao âäüng tỉì Umin âãún Umax nãn thỉåìng phỉång ạn âỉåüc âỉa l b mäüt lỉåüng ∆ U v mäüt biãún ạp khạc âm nhiãûm Så âäư ngun lê hçnh 9-18 Khi cọ Uv nh hån mäüt trë säú âiãûn ạp âàût thç biãún ạp BA1 lm viãûc (Triac T1 dáùn, Triac T2 ngỉng dáùn) b mäüt lỉåüng âiãûn ạp ∆ U âọ âiãûn ạp ca biãún ạp BA2 ln ln låïn hån Khi âiãûn ạp Uv cao thç biãún ạp BA1 ngỉng lm viãûc Biãún ạp BA2 lm nhiãûm vủ b lỉåüng âiãûn ạp ∆ U âãø âiãûn ạp äøn âënh, viãûc b ny nhåì thay âäøi k theo vë trê chäøi than trỉåüt ca biãún ạp vi sai Khi cạc biãún ạp BA1, BA2 khäng cáưn thiãút phi b thç thiãút bë tỉû ngàõt mảch så cáúp ca âãø trạnh hiãûn tỉåüng bo mảch tỉì lm tàng täøn hao cäng sút Ỉu âiãøm ca äøn ạp kiãøu b l cháút lỉåüng âiãûn ạp täút êt bë mẹo dảng, âäü tin cáûy lm viãûc cao, cạc pháưn tỉí âiãưu khiãøn lỉåüng cäng sút bẹ( ca BA1 v BA2 ) nãn dãù chãú tảo äøn ạp åí cäng sút låïn, hiãûu sút cao v giạ Tuy nhiãn loải ny cng täưn tải mäüt säú nhỉåüc âiãøm: khọ chãú tảo v thiãút kãú, sỉí dủng chäøi than nãn gáy äưn v dãù chạy näø, loải ny thỉåìng âỉåüc chãú tảo våïi cäng sút låïn 9.9 ÄØN ẠP ÂIÃÛN TỈÍ ÄØn ạp gäưm mäüt biãún ạp tỉû ngáùu T2 , cün dáy b âiãûn ạp T1 v mảch âiãưu khiãøn l cạc linh kiãûn bạn dáùn Ngun lê lm viãûc loải ny tỉång tỉû loải servomotor, nhỉng åí âáy âäüng cå thỉìa hnh servomotor v chảy S âỉåüc thay thãú bàòng mảch âiãưu khiãøn dng âiãûn v cün dáy b âiãûn ạp T1 Khi âiãûn ạp thay âäøi, mảch âiãưu khiãøn s phán têch âãø b lỉåüng âiãûn ạp thêch håüp âm bo âiãûn ạp äøn âënh Hçnh 9-19 l så âäư ngun lê ca äøn ạp âiãûn tỉí T1 T2 Uv Ur Mảch âiãưu khiãøn dng âiãûn So sạnh v khúch âải Âiãûn ạp láúy máùu Âiãûn ạp chøn Hçnh 9-19: Så âäư khäúi äøn ạp âiãûn tỉí Ỉu nhỉåüc âiãøm ca äøn ạp âiãûn tỉí Ngoi cạc ỉu âiãøm âảt âỉåüc loải servomotor, loải ny cn khàõc phủc âỉåüc cạc nhỉåüc âiãøm l khäng gáy äưn hồûc chạy näø Tạc âäüng ráút nhanh , nhảy v khäúi lỉåüng nhẻ Tuy nhiãn cng cọ cạc nhỉåüc âiãøm l khạ phỉïc tảp thiãút kãú, chãú tảo mảch âiãưu khiãøn, cäng sút chãú tảo loải äøn ạp ny khäng låïn v giạ thnh sn xút khạ cao 112