Tìm hiểu biến tần silcoert (hãng ansaldor)

Tìm hiểu biến tần silcoert (hãng ansaldor)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Tìm hiểu về động cơ, thiết bị đóng cắt, bảo vệ và các bộ biến đổi

trong hệ thống trang bị điện.

Tìm hiểu biến tần Silcovert( hãng Ansaldor)

Giáo viên hướng dẫn : Th.S Nguyễn Thị Liên Anh

Hà nội, 11-2015

MỤC LỤC

Chương 1

TÌM HIỂU CÁC ĐỘNG CƠ ĐIỆN

Hiện nay, ta thường phân loại động cơ điện thành 2 nhóm chính đó là:

- Động cơ điện một chiều

- Động cơ điện xoay chiều

1.1 Động cơ điện một chiều.

1.1.1 Định nghĩa

- Động cơ điện một chiều là máy điện chuyển đổi năng lượng điện một chiều sang năng lượng cơ

- Kí hiệu trên bản vẽ điện:

Hình 1.1 : Kí hiệu của động cơ trên bản vẽ

1.1.2 Cấu tạo của động cơ điện một chiều

Gồm có 3 phần chính stator( phần cảm), rotor ( phần ứng), và phần chỉnh lưu ( chổi than và cổ góp)

- Stator của động cơ điện 1 chiều thường là 1 hay nhiều cặp nam châm vĩnh cửu, hay nam châm điện

- Rotor có các cuộn dây quấn và được nối với nguồn điện một chiều

- Bộ phận chỉnh lưu, nó có nhiệm vụ là đổi chiều dòng điện trong khi chuyển động quay của rotor là liên tục Thông thường bộ phận này gồm có một bộ cổ góp và một

bộ chổi than tiếp xúc với cổ góp

1.1.3 Nguyên lý hoạt động của động cơ điện một chiều

- Khi đặt vào trong từ trường một dây dẫn và cho dòng điện chạy qua dây dẫn thì từtrường sẽ tác dụng một lựcvào dòng điện và làm dây dẫn chuyển động.Chiều của lựcđược xác định bằng quy tắc bàn tay trái Đây chính là nguyên lý làm việc của động

cơ nói chung

- Với động cơ một chiều : từ trường trong động cơ tạo ra từ các cuộn dây gọi là cuộncảm hay cuộn kích từ Do stator của động cơ có đặt các cuộn cảm nên thường gọi làphần cảm.Từ trường do cuộn cảm tạo ra sẽ tác dụng một lực vào các dây dẫn rotorđặt trong các rảnh của rotor khi có dòng điện chạy qua Cuộn dây này gọi là cuộnứng Dòng điện đưa vào cuộn ứng qua các chổi than và cổ góp Phần rotor mangphần ứng nên gọi là phần ứng

1.1.4 Phân loại động cơ điện một chiều

Động cơ điện 1 chiều phân loại theo kích từ thành những loại sau:

-Kích từ độc lập

-Kích từ song song

-Kích từ nối tiếp

-Kích từ hỗn hợp

Với mỗi 1 loại động cơ điện 1 chiều như trên thì có các ứng dụng khác nhau

1.1.5 Tìm hiểu về một số động cơ điện một chiều trong thực tế.

a Động cơ một chiều hãng meidensha

- Hình ảnh thực tế

- Thông số in trên nhãn động cơ:

Bảng 1.1 : Nhãn động cơ một chiều MEIDENSHA

Trong đó:

Type HE-MRO : là kiểu động cơ

OUTPUT 7.5 KW : là công suất định mức

Bảng 1.2 : Các thông số vận hành động cơ một chiều HEM

Sen sơ đo nhiệt ổ bi

Pt100 có 2 cái cho 2 ổ trước vàsau

- Lắp đặt:

Động cơ điện 1 chiều là loại trục ngang có kích thước lắp đặt theo yêu cầu làmviệc của máy công tác

Kiểu làm mát: Làm bằng không khí cưỡng bức quạt gió ngoài

- Điều kiện làm việc bình thường:

+ Nhiệt độ làm việc lớn nhất xung quanh 450C

+ Độ cao lớn nhất so với mực nước biển 1000m

+ Nền móng phải được cách rung với bên ngoài

+ Đường gió làm mát phải được cách với muối, khí gas, bụi bẩn và rác bẩn

- Bảo quản và lưu kho bãi:

+ Động cơ phải được giữ gìn bảo quản cùng với các tấm bạt che, túi bao phủnhư khi bàn giao nguyên trạng và phải được để trong kho trong nhà

+ Kho chứa động cơ phải sạch sẽ, khô và phải có thông hơi Các loại khí độc,bụi bẩn, các va chạm mạnh hoặc độ rung bất thường Động cơ cần phải được bảo

vệ để tránh mối và các côn trùng xâm nhập

+ Kho chứa động cơ phải có nhiệt độ từ 100C đến 500C và độ ẩm không quá75%

+ Thời gian lưu kho bãi thấp hơn 2 tháng: trong thời gian này khi chuyển tới vịtrí lắp đặt mà chưa lắp ngay cần phải để động cơ tránh xa các nguồn gây hại chođộng cơ như khí, bụi bẩn, các va đập, rung động mạnh

+ Nếu điều kiện bảo quản bị độ ẩm cao quá 75% phải tiến hành sấy động cơ Đểtránh sự xâm nhập của độ ẩm vào động cơ cần đo và kiểm tra nhiệt độ sau khiđóng sấy, nhiệt độ này cần được duy trì cao hơn nhiệt độ môi trường khoảng 5đến 100C là được

c Động cơ điện một chiều hãng EXCEM của Hàn Quốc

Hình 1.4 : Động cơ điện 1 chiều hãng EXCEM

- Kích thước động cơ:

Hình 1.5 : Kích thước động cơ điện một chiều hãng EXCEM

- Đặc điểm động cơ:

Bảng 1.3 : Đặc điểm động cơ một chiều hãng EXCEM

- Đường đặc tính:

Hình 1.6: Đường đặc tính của động cơ một chiều hãng EXCEM

1.2 Động cơ điện xoay chiều

1.2.1 Định nghĩa

Động cơ điện xoay chiều là động cơ điện hoạt động với dòng điện xoay chiều

1.2.2 Phân loại động cơ điện xoay chiều

Động cơ gồm có hai phần chính là stator và rotor Stato gồm các cuộn dây của ba pha điện quấn trên các lõi sắt bố trí trên một vành tròn để tạo ra từ trường quay Rôto hình trụ có tác dụng như một cuộn dây quấn trên lõi thép

Khi mắc động cơ vào mạng điện xoay chiều, từ trường quay do stato gây ra làm cho rôto quay trên trục Chuyển động quay của rôto được trục máy truyền ra ngoài vàđược sử dụng để vận hành các máy công cụ hoặc các cơ cấu chuyển động khác. Động cơ điện xoay chiều được sản xuất với nhiều kiểu và công suất khác nhau Theo sơ đồ nối điện có thể phân ra làm 2 loại: động cơ 3 pha và 1 pha, và nếu theo tốc độ có động cơ đồng bộ và động cơ không đồng bộ.

a. Động cơ điện xoay chiều một pha

Dựa theo nguyên tắc của động cơ không đồng bộ ba pha, người ta chế tạo được những động cơ không đồng bộ một pha Stato của loại động cơ này gồm hai cuộn dây đặt lệch nhau một góc, một dây nối thẳng với mạng điện, dây kia nối với mạng điện qua một tụ điện Cách mắc như vậy làm cho hai dòng điện trong hai cuộn dây lệch pha nhau và tạo ra từ trường quay Động cơ không đồng bộ một pha chỉ đạt được công suất nhỏ, nó chủ yếu được dùng trong các dụng cụ gia đìnhnhư quạt điện, máy hút bụi, máy bơm nước…

b. Động cơ điện xoay chiều ba pha

Từ trường quay được tạo ra bằng cách cho dòng điện ba pha chạy vào ba nam châm điện đặt lệch nhau trên một vòng tròn Cách bố trí các cuộn dây tương tự như trong máy phát điện ba pha, nhưng trong động cơ điện người ta đưa dòng điện từ ngoài vào các cuộn dây 1, 2, 3

Khi mắc động cơ vào mạng điện ba pha, từ trường quay do stato gây ra làm cho rôto quay trên trục Chuyển động quay của rôto được trục máy truyền ra ngoài và được sử dụng để vận hành các máy công cụ hoặc các cơ cấu chuyển động khác

c. Động cơ không đồng bộ

Cơ cấu động cơ không đồng bộ (ĐCKĐB) tuỳ theo kiểu loại vỏ bọc kín hoặc

hở, là do hệ thống làm mát bằng cánh quạt thông gió đặt ở bên trong hay bên ngoài động cơ

Nhìn chung ĐCKĐB có hai phần chính là phần tỉnh và phần quay

xẻ rảnh để đặt dây quấn và được sơn phủ trước khi ghép lại

- Phần quay

Hay còn gọi là rôto, gồm có lõi thép, dây quấn và trục máy

+ Lõi thép:

Có dạng hình trụ đặc làm bằng các lá thép kỹ thuật điện, dặp thành hình dĩa và ép chặt lại, trên mặt có các đường rãnh để đặt các thanh dẩn hoặc dây quấn Lõi thép được ghép chặt với trục quay và đặt trên hai ổ đở của stato.

+ Dây quấn:

Trên rôto có hai loại: rôto lồng sóc và rôto dây quấn

- Loại rôto dây quấn có dây quấn giống như stato, loại này có ưu điểm là môment quay lớn nhưng kết cấu phức tạp, giá thành tương đối cao

- Loại rôto lồng sóc: kết cấu của loại này rất khác với dây quấn của stato Nó đượcchế tạo bằng cách đúc nhôm vào các rãnh của rôto, tạo thành các thanh nhôm và được nối ngắn mạch ở hai đầu và có đúc thêm các cánh quạt để làm mát bên trong khi rôto quay

Phần dây quấn được tạo từ các thanh nhôm và hai vòng ngắn mạch có hình dạng như một cái lồng nên gọi là rôto lồng sóc Các đường rãnh trên rôto thông thường được dập xiên với trục, nhằm cải thiện đặt tính mở máy và giảm bớt hiện tượng rung chuyển do lực điện từ tác dụng lên rôto không liên tục

Nguyên lý hoạt động

Muốn cho motor giảm tốc làm việc, stato của động cơ cần được cấp dòng điện xoay chiều Dòng điện qua dây quấn stato sẽ tạo ra từ trường quay với tốc

độ:n=60 f/p (vòng/phút)

trong đó: f- là tần số của nguồn điện

p- là số đôi cực của dây quấn stato

Trong quá trình quay từ trường này sẽ quét qua các thanh dẩn của rôto, làm xuấthiện sức điện động cảm ứng Vì dây quấn rôto là kín mạch nên sức điện động này tạo ra dòng điện trong các thanh dẩn của rôto Các thanh dẩn có dòng điện lại nằm trong từ trường, nên sẽ tương tác với nhau, tạo ra lực điện từ đặc vào các thanh dẩn

Tổng hợp các lực này sẽ tạo ra môment quay đối với trục rôto, làm cho rôto quay theo chiều của từ trường

Khi ĐC làm việc, tốc độ của rôto (n) luôn nhỏ hơn tốc độ của từ trường (n1) ( tứclà n<n1) Thực vậy, nếu n=n1 thì rôto sẽ quay đồng bộ với từ trường, giữa từ trường và thanh dẩn rôto không còn chuyển động tương đối Lúc đó sức điện độngcảm ứng không hình thành, không có dòng điện trong các thanh dẩn do đó lực điện

từ củng như môment quay điều bị triệt tiêu

Kết quả là rôto quay chậm lại nên luôn nhỏ hơn n1, vì thế động cơ được gọi là động cơ không đồng bộ

Độ sai lệch giữa tốc độ rôto và tốc độ từ trường được goi là hệ số trược, ký hiệu là:

với là tốc độ của rotor (đơn vị rpm), là tần số của dòng điện xoay chiều

vào (bằng Hz) và là số cực từ

Cấu tạo: máy điện đồng bộ cũng như máy điện khác,gồm có 2 phần: phần quay,vàphần tĩnh.Cuộn kích từ có thể đặt ở roto hoặc stato nhưng do khó khăn về gia công (do sử dụng nhiều tiếp xúc điện như: chổi than,vành trượt…) nên phần lớn các máy đồng bộ có cuộn kích từ đặt ở roto,chỉ một số trường hợp đặc biệt thì cuộn kích từ mới đặt ở stato (khi đó phần cảm lại là phần tĩnh (stato),còn roto đóng vai trò là phần ứng)

1.2.3 Một số động cơ điện xoay chiều có trong thực tế

Trước hết ta sẽ tìm hiểu về cách lựa chọn động cơ như thế nào cho hợp lý:

- Đối với phụ tải không có yêu cầu điều chỉnh tốc độ, mômen khởi động không lớn, công suất dưới 100kW thì nên chọn lọai động cơ không đồng bộ 3 pha rôto lồng sóc Động cơ dễ vận hành và giảm các thiết bị điện kèm theo so với các loại động cơ khác

- Khi chọn động cơ phải chọn sao cho sử dụng được gần hết công suất (Thông thường chọn công suất động cơ bằng 1,3 lần so với công suất tải đặt lên trục động cơ)

- Tốc độ của động cơ phải chọn sao cho phù hợp với tốc độ máy công tác

- Điện áp của động cơ nên chọn điện áp phù hợp với điện áp lưới điện

- Chọn các thiết bị bảo vệ kèm theo như tủ điện đóng cắt phù hợp công suất động cơ, cấp bảo vệ nổ, làm việc có độ tin cậy cao

- Môi trưòng làm việc ẩm, có nhiều bụi nên chọn động cơ kiểu kín cấp bảo vệ "IP55”

a Động cơ điện một pha của Công ty cổ phần chế tạo điện cơ Hà Nội (HEM)

Hình 1.7: Động cơ điện xoay chiều HEM

- Dòng sản phẩm động cơ điện 1 pha của HEM có dải tốc độ từ 1400 – 2950 vg/ph và công suất từ 0.25 kW – 2.2 kW, bao gồm 4 loại chính:

o Động cơ 1 pha có tụ điện làm việc (ký hiệu KCL),

o Động cơ 1 pha khởi động bằng điện trở (ký hiệu KCR),

o Động cơ 1 pha có tụ khởi động và tụ làm việc (ký hiệu KCT),

o Động cơ 1 pha có tụ khởi động (ký hiệu KCK)

- Kích thước lắp đặt và kích thước chiếm chỗ

Ta có một số bản vẽ của các loại sản phẩm như sau:

- Để có thể xác định được kích thước lắp đặt và kích thước chiếm chỗ, cũng như biết được tên của loại máy, ta sẽ sử dụng bảng sau: ( đơn vị : mm)

Bảng 1.4: Kích thước của động cơ điện xoay chiều

-Tiếp theo ta sẽ có bảng đặc tính kỹ thuật của các loại sản phẩm như sau:

Bảng 1.5: Đặc tính kỹ thuật của động cơ điện xoay chiều

b Động cơ điện roto lồng sóc 1 pha, 3 pha của Công ty cổ phần chế tạo điện

cơ Hà Nội (HEM)

Hình 1.8: Động cơ điện roto lồng sóc HEM

- Khớp nối hoặc puly phải được gia công đúng quy cách

- Puly được lắp vào trục bằng phương pháp gia nhiệt hoặc đóng trực tiếp vào đầu trục Lưu ý khi đóng puly vào trục phải có biện pháp chống đầu trục phía sau động cơ tránh làm hỏng bi và các thiết bị khác

- Hệ thống máy sau khi lắp khớp nối hoặc puly phải đảm bảo đồng trục Sau khi lắp, quay puly phải nhẹ nhàng, trơn tru Nếu lắp ráp không tốt sẽ dẫn đến hiện tượng gẫy trục

- Động cơ được lắp đặt ở nơi thoáng mát, khô ráo, không bị ảnh hưởng của hơi nước, hóa chất làm giảm độ bền của động cơ ( trừ những động cơ được chế tạo đặc biệt có kýhiệu mã riêng)

- Đường thông gió của động cơ điện roto lồng sóc 1 pha , 3 pha (nắp gió, cánh tản nhiệt) không được có vật cản

• Kiểm tra trước khi vận hành:

Sau khi lắp đặt xong động cơ điện roto lồng sóc 1 pha , 3 pha cần phải kiểm tra theocác bước sau đây rồi mới cho vận hành:

a, Kiểm tra phần cơ khí

-Các mối ghép cơ khí phải đảm bảo chắc chắn và đúng yêu cầu kỹ thuật như đảm bảo

độ đồng tâm giữa hai trục khi ghép bằng các khớp nối, đảm bảo độ song song giữa 2

trục nếu truyền lực bằng puly và dây đai… dây đai không được quá căng để tránh lựcghì đầu trục, ảnh hưởng xấu đến ổ trục.

- Dùng phương pháp nào đó để quay trục động cơ được ít nhất một vòng mà không bịvướng hoặc va chạm giữa phần quay và phần tĩnh

Các bu lông, ốc vít trên động cơ và máy công tác phải được xiết chặt đảm bảo tốt

b, Kiểm tra phần điện :

- Mở nắp hộp cực của Động cơ điện roto lồng sóc 1 pha , 3 pha , tác rời ba pha stato

sau đó dùng megom 500V kiểm tra điện trở cách điện pha-pha và pha-vỏ Điện trở cáchđiện phải đặt giá trị:

- Nếu điện trở cách điện không đạt thì phải sấy lại bộ dây stato cho tới khi đạt giá trị Rcđ mới cho nối điện để vận hành

Chú ý:

Vỏ Động cơ điện roto lồng sóc 1 pha , 3 pha phải được nối với trung tính của lưới điện(mát) qua bu lông tiếp địa gắn trên thân máy

Dây đấu khi có điện, không được chạm mát và chạm nhau

Dây đấu phải đảm bảo cách điện và tiết diện không nhỏ hơn giá trị cho trong bảng sau:

Bảng 1.6 : Tiết diện dây đấu theo công suất của động cơ xoay chiều

STT Công suất Tổng tiết diện dây đấu của 1 pha cho đông cơ (mm2)

• Sơ đồ đấu bản cực Stato: điện áp 220V/380V (hoặc 380V/660V)

a Động cơ có điện áp vận hành ghi trên nhãn là 220/380V

Hình 1.9: Sơ đồ đấu bản cực Stato với điện áp 220V/380V

b.Động cơ có điện áp vận hành ghi trên nhã là 380/660V:

Hình 1.10: Sơ đồ đấu bản cực Stato với điện áp 380V/660V

Động cơ điện roto lồng sóc 1 pha , 3 pha cần được kiểm tra và thay mỡ định kỳ sau

720 giờ làm việc liên tục Đối với các động cơ không có nắp mỡ ( dùng vòng bi có nắp chắn mỡ) thì sử dụng hết tuổi thọ của vòng bi ( khoảng 20.000 đến 30.000 giở)

Thường xuyên kiểm tra xiết chặt các bu lông, đai ốc và tra dầu mỡ để đảm bảo chất lượng các mối ghép

c Động cơ điện không đồng bộ 1 pha roto lồng sóc của Công ty cổ phần chế tạo máy điện Việt Nam- Hungari (VIHEM)

Hình 1.11 : Động cơ điện không đồng bộ 1 pha roto lồng sóc VIHEM

Trong đó:

01 Thân động cơ 10 Cánh quạt gió ngoài

02 Trục động cơ 11 Nắp ổ lăn ngoài sau

03 Nắp ổ lăn ngoài trước 12 Nắp che quạt gió

04 Năp trước 13 Thân hộp cực

05 Móc cẩu 14 Nắp hộp cực

06 Cum lõi thép STATO 15 Ống ra dây

07 Cụm lõi thép RÔTO 16 Then đầu trục

08 Nắp sau 17 Vít tiếp địa

09 Vòng bi

- Ta có kích thước lắp đặt và kích thước chiếm chỗ như sau:

Bảng 1.7 : Kích thước lắp đặt động cơ điện không đồng bộ 1 pha roto lồng sóc

- Tiếp theo ta có thông số kỹ thuật:

Bảng 1.8: Thông số kỹ thuật động cơ điện không đồng bộ roto lồng sóc

- Ta sẽ tìm hiểu về cách đọc nhãn thông số kỹ thuật của động cơ theo tiêu chuẩn Việt Nam:

Ví dụ ta có nhãn dán của động cơ không đồng bộ hãng VIHEM như sau:

Hình 1.12 : Nhãn dán của động cơ không đồng bộ VIHEM

1 Kiểu KCK90L4

- Ký tự KCL: Động cơ điện 1 pha có tụ

điện làm việc.(tụ ngậm)

- Ký tự KCK: Động cơ điện 1 pha công tắc

ly tâm (tụ điện khởi động)

- Số 100: Chỉ chiều cao từ chân đế động

cơ đến tâm trục quay (mm)

- Ký hiệu bằng chữ S; M; L chỉ kích thước

lắp đặt theo chiều dài thân

S: Chiều dài thân, kích thước lắp đặt thân ngắn

M: Chiều dài thân, kích thước lắp đặt thân trung bình

L: Chiều dài thân, kích thước lắp đặt thân dài

Đối với động cơ có chiều cao tâm trục quay dưới 90mm Ký hiệu

bằng các chữ cái A,B,C Với cùng cỡ thân có nhiều công suất thì sau ký hiệu cỡ thân có thêm a, b, c theo chiều công suất tăng dần

- Số cuối cùng chỉ số đôi cực động

cơ:

Số 2: Động cơ có số 2 cực (đôi cực 2p=2 ) tương ứng với tốc

độ 3000vg/ph

Số 4: Động cơ có số 4 cực (đôi cực 2p=4 ) tương ứng với tốc

độ 1500vg/ph

2 Ký hiệu ~1 pha: Động cơ sử dụng lưới điện xoay chiều 1 pha

3 Ký hiệu 50Hz : Tần số lưới điện xoay chiều 50Hz.

5 Ký hiệu IP : Cấp bảo vệ động cơ với bên ngoài.

- IP23: Động cơ kiểu hở (nước và bụi vào được bên trong cuộn

dây)

- IP44: Động cơ kiểu kín (Bảo vệ được giọt nước rơi vào bất kỳ

hướng nào, bảo vệ được vật lạ kích thước F1mm không thâm nhập vào

động cơ)

6 Ký hiệu HP, CV, kW:Công suất trên trục động cơ kW hay mã lực HP (1HP =

1CV =

736W)

7 η% : Hiệu suất của động cơ tính theo phần trăm công suất đầu vào.

8 CosΦ: Hệ số công suất của động cơ điện.

9 Điện áp định mức (V) cấp cho động cơ.

10 Dòng điện dây định mức (A) của động cơ.

11.Vg/ph: Tốc độ quay trên trục động cơ vòng /phút (R.P.M).

12.mF/V~:

Giá trị điện dung của tụ điện/điện áp xoay chiều cho phép lớn nhất để tụ điện làm việc được ở chế độ dài hạn mà không bị đánh thủng

13.Khối lượng động cơ (kg).

14.N 0 Số xuất xưởng, năm sản xuất.

Chương 2.

CÁC THIẾT BỊ ĐÓNG CẮT VÀ BẢO VỆ MẠCH ĐIỆN

2.1 Cầu dao

2.1.1 Khái quát và công dụng

Cầu dao là một khí cụ điện dùng để đóng cắt mạch điện bằng tay, được sử

dụng trong các mạch điện có nguồn dưới 500V, dòng điện định mức có thể lên tới vài KA

Khi thao tác đóng ngắt mạch điện, cần đảm bảo an toàn cho thiết bị dùng

điện Bên cạnh, cần có biện pháp dập tắt hồ quang điện, tốc độ di chuyển lưỡi dao càng nhanh thì hồ quang kéo dài nhanh, thời gian dập tắt hồ quang càng ngắn Vì vậy khi đóng ngắt mạch điện, cầu dao cần phải thực hiện một cách dứt khoát

Thông thường, cầu dao được bố trí đi cùng với cầu chì để bảo vệ ngắn

Hình 2.1: Cầu dao thông thường

Do tốc độ kéo bằng tay không thể nhanh được nên người ta làm thêm lưỡi dao phụ Lúc dẫn điện thì lưỡi dao phụ cùng lưỡi dao chính được kẹp trong ngàm

Hình 2.2 : Cầu dao có cầu dao phụ 2.1.3 Nguyên lý hoạt động của cầu dao cắt nhanh

Khi thao tác trên cầu dao, nhờ vào lưỡi dao và hệ thống kẹp lưỡi, mạch điện được đóng ngắt Trong quá trình ngắt mạch, cầu dao thường xảy ra hồ quang điện tại đầu lưỡi dao và điểm tiếp xúc trên hệ thống kẹp lưỡi Người sử dụng cần phải kéo lưỡi dao

ra khỏi kẹp nhanh để dập tắt hồ quang

Do tốc độ kéo bằng tay không thể nhanh được nên người ta làm thêm lưỡi dao phụ Lúc dẫn điện thì lưỡi dao phụ cùng lưỡi dao chính được kẹp trong ngàm

Khi ngắt điện, tay kéo lưỡi dao chính là trước còn lưỡi dao được kéo căng ra và tớimột mức nào đó sẽ bật nhanh kéo lưỡi dao phụ ra khỏi ngàm một cách nhanh chóng

Do đó, hồ quang được kéo dài nhanh và hồ quang bị dập tắt trong thời gian ngắn

2.1.4 Phân loại

Phân loại cầu dao dựa vào các yếu tố sau:

- Theo kết cấu: cầu dao được chia làm loại một cực, hai cực, ba cực hoặc bốn

cực

- Cầu dao có tay nắm ở giữa hoặc tay ở bên Ngoài ra còn có cầu dao một

ngả, hai ngả được dùng để đảo nguồn cung cấp cho mạch và đảo chiều quay động

cơ

- Theo điện áp định mức: 250V, 500V

- Theo dòng điện định mức: dòng điện định mức của cầu dao được cho trước bởi nhà sản xuất (thường là các loại 10A, 15A, 20A, 25A, 30A, 60A, 75A, 100A,

150A, 200A, 350A, 600A, 1000A )

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

- Theo điều kiện bảo vệ: loại có nắp và không có nắp (loại không có nắp được

đặt trong hộp hay tủ điểu khiển)

- Theo yêu cầu sử dụng: loại cầu dao có cầu chì bảo vệ ngắn mạch hoặc không

có cầu chì bảo vệ

Các ký hiệu của cầu dao:

- Kí hiệu của cầu dao:

Bảng 2.1 : Ký hiệu của cầu dao

- Ký hiệu cầu dao không có cầu chì bảo vệ:

2.1.5 Các thông số định mức của cầu dao

- Chọn cầu dao theo dòng điện định mức và điện áp định mức:

• Gọi Itt là dòng điện tính toán của mạch điện

• Unguồn là điện áp nguồn của lưới điện sử dụng

• Iđm cầu dao = Itt

• Uđm cầu dao = Unguồn

2.1.6 Một số cầu dao thường dùng trong thực tế

- Để mua được một cầu dao tốt và đúng quy cách, ta cần lưu ý:

+ Khi mua cầu dao cần phải xem xét độ bền của các chi tiết cơ khí, cụ thể là : lưỡidao, ngàm tiếp xúc cần phải đầy đặn và phẳng phiu Các bộ phận của cầu dao phảiđược cố định chắc chắn, không xộc xệch và đúng vị trí

+ Trong cầu dao, dòng điện sẽ chạy qua các phần sau đây : các cực đấu dây, chỗtiếp xúc giữa ngàm và lưỡi dao, trục quay của tay gạt Nếu các chi tiết này tiếp xúckhông tốt, khi vận hành cầu dao sẽ bị phát nóng và dẫn đến hư hỏng Để thoả mãncác yêu cầu trên, các ốc xiết dây phải chặt khít để khi xiết mạnh không bị tuột răng.Khi cầu dao ở trạng thái đóng, các ngàm phải ôm chặt các lưỡi dao Riêng đối vớicầu dao 3 pha thì khi đóng, 3 lưỡi dao cần phải tiếp xúc một lần để đảm bảo chođộng cơ không bị sốc khi khởi động Trục quay của tay gạt phải chặt chẽ để khidòng điện chạy qua không bị phát nóng

+ Ngoài ra, đế cầu dao và chuôi tay gạt có thể được làm bằng nhựa hoặc bằng sứ,điều đó không quan trọng vì mỗi loại có ưu, nhược điểm riêng Loại bằng nhựa có

ưu điểm là nhẹ, cách điện tốt nhưng không chịu được nhiệt độ cao Loại bằng sứchịu nhiệt tốt, nhưng hay mẻ hoặc vỡ

+ Cần lưu ý : Trước khi mua cầu dao cho các máy móc nông nghiệp cần phải biếtmáy đó sử dụng điện 1 pha hay 3 pha và điện áp định mức là bao nhiêu Muốn biếtđiện áp định mức phải căn cứ vào đường điện mà chúng ta cần lắp cầu dao Để đảmbảo an toàn, điện áp định mức của cầu dao 1 pha thường là 450 V hoặc 600 V Điện

áp định mức thường được ghi trên tay gạt của cầu dao

- Cầu dao đảo Vinakip( Việt Nam)

Hình 2.3: Cầu dao đảo Vinakip2.2 Cầu chì

2.2.1 Khái niệm và kí hiệu

Cầu chì(Fuse) là một phần tử hay thiết bị bảo vệ mạch điện bằng cách làm đứt mạchđiện Cầu chì được sử dụng nhằm phòng tránh các hiện tượng quá tải trên đường dây gây cháy, nổ

Kí hiệu cầu chì:

Hình 2.4 : Ký hiệu cầu chì 2.2.2 Cấu tạo và phân loại

Hình 2.5 : Một số loại cầu chì

Cấu tạo chung của một chiếc cầu chì là một dây chì mắc nối tiếp với hai đầu dây dẫn trong mạch điện Vị trí lắp đặt cầu chì là ở sau nguồn điện tổng và trước các bộ phận của mạch điện, mạng điện cần được bảo vệ như các thiết bị điện,…

Các thành phần còn lại bao gồm: hộp giữ cầu chì, các chấu mắc, nắp cầu chì, v.v… được thay đổi tùy thuộc vào loại cầu chì cũng như mục đích thẩm mỹ

Cầu chì khá đa dạng về chủng loại: cầu chì sứ, cầu chì ống, cầu chì hộp, cầu chì ống, cầu chì cao áp, hạ áp… tùy theo môi trường hoạt động và chất liệu trực quan mà phân loại riêng biệt

2.2.3 Công dụng của cầu chì

Dây cầu chì được tạo thành từ rất nhiều kim loại nóng chảy, đặc điểm lớn nhấtcủa nó là dễ nóng chảy hơn bất kỳ một kim loại nào Như vậy, khi đường điện được lắp dây cầu chì nếu không may dây đường điện bị hỏng, nguồn điện quá lớn, dây cầu chì sẽ nóng chảy trước tiên rồi cắt nguồn điện Các thiết bị điện, đường dây điện sẽ tránh bị chập mạch, hỏng hóc và cũng đảm bảo an toàn, tránh các tai nạn về điện cho con người

Vì thế mà cầu chì được ứng dụng rộng rãi trong các mạch điện gia dụng, các đường dây tải điện

Khi cầu chì bị đứt ( gọi là cầu chì bị cháy), người dùng nên nhanh chóng thay cầu chì mới Không nên vì tiếc rẻ mà thay dây cầu chì bị đứt bằng các loại dây dẫnđiện khác, như đồng, kẽm, thiếc… Điều này vô cùng nguy hiểm, vì các nguyên liệu này khó nóng chảy, cho nên nguy cơ gây cháy nổ bất ngờ là rất lớn

2.2.4 Một số cầu chì trong thực tế

a Cầu chì Bussmann C10G

- Ứng dụng:Bảo vệ mạch, điều khiển công nghiệp

b Cầu chì SCHNEIDER (bao gồm vỏ cầu chì và ruột cầu chì)

- Vỏ cầu chì

Hình 2.7 : Cầu chì SCHNEIDER

+ Cầu chì bảo vệ mạch điện điều khiển hoặc máy biến áp

+ Chịu được dòng điện ngắn mạch lên đến 120kA/500V và 80kA/690V + Điện áp làm việc lên đến 690VAC

+ Kích thước đa dạng 8.5 x 31.5, 10 x 38, 14 x 51, 22 x 58

- Ruột cầu chì

Dãy công suất rộng từ 0.16A đến 125A

Có rất nhiều loại:

+ Với 400VAC : 1A, 2A, 4A, 6A, 8A, 10A, 25A, 32A

+ Với 500VAC : 0.16A, 0.25A, 0.5A, 1A, 2A, 4A, 6A, 8A, 10A, 12A, 16A, 20A…

+ Với 690VAC : 40A, 50A, 63A, 80A, 100A, 125A…

2 3 Áp tô mát

2.3.1 Khái niệm

Aptomat (còn gọi là MCB hay MCCB) là khí cụ điện dùng đóng ngắt mạch điện (1

pha, 3 pha) có công dụng bảo vệ quá tải, ngắn mạch, sụt áp, của mạch điện

- Các ký hiệu của Aptomat:

Bảng 2.2 : Các ký hiệu của Aptomat

tiếp điểm phụ, cuối cùng là tiếp điểm hồ quang Như vậy hồ quang chỉ cháy trên tiếp điểm hồ quang, do đó bảo vệ được tiếp điểm chính để dẫn điện Dùng thêm tiếp điểm phụ để tránh hồ quang cháy lan vào làm hư hại tiếp điểm chính

2.3.3 Nguyên lý hoạt động :

Ở trạng thái bình thường sau khi đóng điện, Aptomat được giữ ở trạng thái đóng tiếp điểm nhờ móc 2 khớp với móc 3 cùng một cụm tiếp điểm động Bật Aptomat ở trạng thái ON, với dòng điện định mức nam châm điện 5 và phàn ứng 4 không hút Khi mạch điện quá tải hay ngắn mạch, lực hút điện từ ở nam châm điện 5 sẽ hút phàn ứng 4 xuống làm bật nhả móc 3, móc 5 được thả tự do, lò xo 1 được thả lỏng, kếtquả các tiếp điểm của Aptomat được mở ra, mạch điện bị ngắt

- MCB: dòng điện không vượt quá 100A, điện áp dưới 1.000V

- MCCB: dòng điện có thể lên tới 1.000A, điện áp dưới 1.000V

- MCCB là dạng vỏ đúc trong một hộp,MCB là các tép ghép lại

a Công dụng: dùng để đóng ngắt mạch điện khi có sự cố quá tải, ngắn mạch, bảo vệ

an toàn cho con người và cho thiết bị sử dụng điện

b Cách lựa chọn: có nhiều cách lựa chọn MCB, MCCB Tuy nhiên, dù cách nào thì chúng cũng phải thỏa mãn điều kiện IB< In < IZ và ISCB > ISC

2.3.5 Một số áp tô mát trong thực tế

Việc lựa chọn áptômát, chủ yếu dựa vào :Dòng điện tính toán đi trong mạch;Dòng điện quá tải; Tính thao tác có chọn lọc.

Ngoài ra lựa chọn áptômát còn phải căn cứ vào đặc tính làm việc của phụ tải vàáptômát không được phép cắt khi có quá tải ngắn hạn (thường xảy ra trong điềukiện làm việc bình thường như dòng điện khởi động, dòng điện đỉnh trong phụ tảicông nghệ)

a, MCB của hãng Hager (Pháp)

Hình 2.8 : MCB của hãng Hager

Thông số kĩ thuật: bao gồm dòng cắt, dòng điện và các số pha

Bảng 2.3 : Thông số kỹ thuật MCB của hãng Hager

b, MCB LS/BKH/3P/125A/10KA của Hàn Quốc

Hình 2.9 : MCB LS/BKH/3P/125A/10KA của Hàn Quốc

Tiêu chuẩn IEC 60947-2.

Các đặc tính hoạt động khác nhau giữa AC và DC cho các sản phẩm tương thích với cả AC và DC

Sử dụng hai cực cho các sản phẩm ba và bốn cực Trong trường hợp này thì không sử dụng cực trung tính của các sản phẩm bốn cực

Trong trường hợp của NF250-SV, ba và bốn cực có thể được sử dụng cho đến

500 và 600VDC

2.4 Contactor ( Công tắc tơ) và khởi động từ

Kí hiệu:

2.4.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

a. Cấu tạo :

• Contactor

Hình 2.13 : Cấu tạo của Contactor

Contactor được cấu tạo gồm các thành phần: Cơ cấu điện từ (nam châm điện),

hệ thống dập hồ quang (tiếp điểm chính và phụ)

- Nam châm điện: gồm 4 thành phần

+ Cuộn dây dùng tạo ra lực hút nam châm

+ Lõi sắt (mạch tò) của nam châm gồm 2 phàn: phàn cố định và phàn nắp di động Lõi thép nam châm có dạng EE, EI hay CI

+ Lò xo phản lực: có tác dụng đẩy phần nắp di động mở về vị trí ban đầu khi ngừng cung cấp điện vào cuôn dây

- Hệ thống dập hồ quang điện :

Khi Contactor chuyển mạch, hồ quang điện sẽ xuất hiện làm các tiếp điểm bị cháy,mòn dần Vì vậy cần có hệ thống dập hồ quang gồm nhiều vách ngăn làm bằng kim loại đặt cạnh hai bên tiếp điểm tiếp xúc nhau, nhất là tiếp điểm chính của Contactor

- Hệ thống tiếp điểm của Contactor :

+ Tiếp điểm chính: có khả năng cho dòng điện lớn đi qua Tiếp điểm chính là tiếp điểm thường hở, đóng lại khi cấp nguồn vào mạch từ của Contactor hút lại

+ Tiếp điểm phụ: có khả năng cho dòng điện đi qua các tiếp điểm nhiều hơn 5A Tiếp điểm phụ có hai trạng thái: Thường đóng và thường mở Tiếp điểm thường đóng là tiếp điểm ở trạng thái đóng khi cuộn dây nam châm trong Contactor ở trạng thái không được cấp điện Tiếp điểm thường mở: ngược lại tiếp điểm thườngđóng

Như vậy hệ thống tiếp điểm chính được mắc trong mạch động lực còn tiếp điểm phụ sẽ lắp trong hệ thống mạch điều khiển

• Khởi động từ

Khởi động từ được cấu tạo từ 02 khí cụ điện: Công tắc tơ xoay chiều và rơle

nhiệt nên kết cấu khởi động từ rất đa dạng và phong phú

Khởi động từ thường được phân chia theo:

– Điện áp định mức của cuộn dây hút: 36V, 127V, 220V, 380V, 500V

– Kết cấu bảo vệ chống các tác động bởi môi trường xung quanh: hở, bảo vệ,

chống bụi, nước, nổ…