Đang tải... (xem toàn văn)
(NB) Giáo trình gồm 3 phần: Mạch điện và Máy điện và khí cụ điện. Trong đó, phần mạch điện sẽ trình bày các vấn đề cơ bản về dòng điện một chiều, xoay chiều, mạch điện 3 pha, cách giải mạch điện xoay chiều 1 pha và 3 pha; Phần máy điện sẽ trình bày về nguyên tắc cấu tạo, nguyên lý hoạt động và các chế độ làm việc của các loại máy điện, từ máy biến áp đến máy điện một chiều. Phần khí cụ điện sẽ cung cấp cho học sinh sinh viên một số kiến thức về các khí cụ thường sử dụng để đóng ngắt và bảo vệ mạch điện.
ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH BR – VT TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN KỸ THUẬT ĐIỆN NGHỀ CƠ ĐIỆN TỬ TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG VÀ TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số: 01 /QĐ-CĐN ngày 04 tháng 01 năm 2016 Hiệu trưởng trường Cao đẳng nghề tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu Bà Rịa – Vũng Tàu, năm 2016 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Mục đích giáo trình để phục vụ cho đào tạo chuyên ngành Cơ điện tử trường Cao Đẳng Nghề Tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu Nội dung giáo trình xây dựng sở thưà kế nội dung giảng giảng dạy nhà trường, kết hợp với nội dung nhằm đáp ứng yêu cầu nâng cao chất lượng đào tạo, phục vụ cho đội ngũ giáo viên học sinh – sinh viên nhà trường Giáo trình biên soạn ngắn gọn đề cập nội dung theo tính chất ngành nghề đào tạo mà nhà trường tự điều chỉnh cho thích hợp khơng trái với quy định chương trình khung đào tạo Tổng Cục Dạy Nghề ban hành Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng ngun trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Kỹ thuật điện môn học dành cho sinh viên ngành điện tử Giáo trình gồm phần: Mạch điện Máy điện khí cụ điện Trong đó, phần mạch điện trình bày vấn đề dòng điện chiều, xoay chiều, mạch điện pha, cách giải mạch điện xoay chiều pha pha; Phần máy điện trình bày nguyên tắc cấu tạo, nguyên lý hoạt động chế độ làm việc loại máy điện, từ máy biến áp đến máy điện chiều Phần khí cụ điện cung cấp cho học sinh sinh- viên số kiến thức khí cụ thường sử dụng để đóng/ ngắt bảo vệ mạch điện Trong trình biên soạn khơng tránh khỏi thiếu sót, mong nhận đóng góp ý kiến từ thầy cô bạn học sinh- sinh viên để hoàn thiện sách Bà Rịa – Vũng Tàu, ngày 02 tháng 01 năm 2016 Biên soạn Hà Thị Thu Phương MỤC LỤC NỘI DUNG TRANG BÀI 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN Mạch điện mơ hình 1.1 Mạch điện 1.2 Kết cấu hình học mạch điện Các đại lượng đặc trưng mạch điện 2.1 Dòng điện 2.2 Điện áp 2.3 Công suất Các thông số mạch điện BÀI 2: MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢI MẠCH ĐIỆN MỘT CHIỀU Các phép biến đổi định luật mạch chiều 1.1 Các phép biến đổi tương đương 1.2 Định luật Ohm 1.3 Định luật Kirhooff Giải mạch điện phương pháp biến đổi điện trở Giải mạch điện chiều sử dụng định luật Kirhoof BÀI 3:DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU HÌNH SIN Khái niệm dòng điện xoay chiều Các đại lượng đặc trưng Biểu diễn dòng xoay chiều hình sin đồ thị véc tơ Biểu diễn dòng điện hình Sin số phức BÀI 4: GIẢI MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU KHÔNG PHÂN NHÁNH Giải mạch trở Giải mạch cảm Giải mạch dung Giải mạch R-L-C mắc nối tiếp, song song Công suất hệ số công suất Cộng hưởng điện áp nâng cao hệ số công suất BÀI 5: MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢI MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU PHÂN NHÁNH Phương pháp dòng điện nhánh Phương pháp dòng điện vòng Phương pháp điện nút BÀI 6:KHÁI QUÁT VỀ MẠNG ĐIỆN PHA Khái quát chung 2 4 4 6 12 12 12 17 19 22 28 38 38 39 44 47 57 57 60 63 67 69 73 78 78 81 84 90 90 Mạch điện ba pha phụ tải nối hình Mạch điện ba pha phụ tải nối hình tam giác Công suất mạch điện ba pha BÀI :GIẢI CÁC BÀI TOÁN TRONG MẠNG PHA Giải mạch điện ba pha có tải nối hình đối xứng Giải mạch điện ba pha có tải đấu tam giác đối xứng Giải mạch điện ba pha không đối xứng đơn giản 92 94 96 98 98 100 102 BÀI KHÁI QUÁT CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN Định nghĩa phân loại máy điện Các định luật điện từ dùng máy điện Vật liệu chế tạo máy điện 107 107 107 109 BÀI 9: MÁY BIẾN ÁP Khái niệm chung máy biến áp Cấu tạo nguyên lý làm việc máy biến áp Các chế độ làm việc máy biến áp 110 111 113 BÀI 10 :MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ Cấu tạo máy điện không đồng Nguyên lý làm việc máy điện không đồng Các phương pháp mở máy động không đồng ba pha Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động không đồng ba pha BÀI 11 : MỘT SỐ KHÍ CỤ DÙNG ĐỂ ĐĨNG/ CẮT VÀ BẢO VỆ MẠCH ĐIỆN Nhóm khí cụ dùng để đóng/ ngắt bảo vệ mạch điện Nhóm khí cụ dùng để điều khiển mạch điện 115 115 117 118 120 121 121 124 MÔ ĐUN:KỸ THUẬT ĐIỆN Mã mơ đun:MĐ13 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trò mơ đun: Đây mơ đun sở chuyên ngành cho học sinh ngành điện - điện tử Môn học phải học trước tiên số mô đun chuyên môn Mục tiêu mơ đun: Sau hồn tất mơ đun này, học viên có lực: -Phát biểu khái niệm, định luật, định lý mạch điện chiều, xoay chiều pha, ba pha -Vận dụng biểu thức để tính tốn thơng số kỹ thuật mạch điện chiều, xoay chiều pha, ba pha -Phát biểu khái niệm, nguyên lý làm việc loại máy điện máy biến áp, động chiều, động không đồng ba pha -Giải thích số ứng dụng đặc trưng theo quan điểm kỹ thuật điện Nội dung mô đun: BÀI CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN Giới thiệu: Các định luật phép biến đổi tương đương quan trọng việc giải tốn mạch điện, ứng dụng nhiều lĩnh vực điện, điện tử Bài học cung cấp kiến thức trọng tâm định luật phép biến đổi cho người học Mục tiêu: - Phân tích nhiệm vụ, vai trò phần tử cấu thành mạch điện - Giải thích cách xây dựng mơ hình mạch điện, phần tử mạch điện - Phân tích khái niệm mạch điện - Vận dụng phép biến đổi mạch điện Nội dung chính: Mạch điện mơ hình 1.1 Mạch điện Mạch điện tập hợp thiết bị điện nối với dây dẫn (phần tử dẫn) tạo thành vòng kín dòng điện chạy qua Mạch điện thường gồm loại phần tử sau: nguồn điện, phụ tải (tải), dây dẫn Rd + _ E I Rt ro Hình 1.1: Cấu trúc mạch điện Nguồn điện: Nguồn điện thiết bị phát điện Về nguyên lý, nguồn điện thiết bị biến đổi dạng lượng năng, hóa năng, nhiệt thành điện Hình 1.2 dạng nguồn điện Tải: Tải thiết bị tiêu thụ điện biến đổi điện thành dạng lượng khác năng, nhiệt năng, quang v…v Hình 1.3: Một số ví dụ tải Dây dẫn: Dây dẫn làm kim loại (đồng, nhôm ) dùng để truyền tải điện từ nguồn đến tải Ngoài ra, mạch điện bao gồm thiết bị đóng cắt cầu dao, aptomat thiết bị bảo vệ (cầu chì, áp tơ mát ), thiết bị đo lường (ampe kế, vơn kế ) 1.2 Kết cấu hình học mạch điện - Nhánh: Nhánh đoạn mạch gồm phần tử ghép nối tiếp nhau, có dòng điện chạy từ đầu đến đầu - Nút: Nút điểm gặp từ ba nhánh trở lên - Vòng: Vòng lối khép kín qua nhánh - Mắt lưới : vòng mà bên khơng có vòng khác Các đại lượng đặc trưng mạch điện Để đặc trưng cho trình lượng cho nhánh phần tử mạch điện ta dùng hai đại lượng bản: dòng điện i điện áp u Cơng suất nhánh: p = u.i 2.1 Dòng điện Dưới tác dụng lực điện trường, điện tích dương (+) di chuyển từ nơi có điện cao đến nơi có điện thấp hơn, điện tích âm (-) chuyển động theo chiều ngược lại, từ nơi có điện thấp đến nơi có điện cao hơn, tạo thành dòng điện Dòng điện dòng điện tích (các hạt tải điện) di chuyển có hướng 2.1.1 Chiều qui ước dòng điện Chiều quy ước dòng điện chiều dịch chuyển có hướng điện tích dương (Chiếu quy ước I) • Dòng điện có: * tác dụng từ (đặc trưng) * tác dụng nhiệt, tác dụng hoá học tuỳ theo mơi trường • Trong kim loại: dòng điện dòng điện tử tự chuyển dời có hướng • Trong dung dịch điện ly: dòng điện tích chuyển dời có hướng ion dương âm chuyển dời theo hai hướng ngược • Trong chất khí: thành phần tham gia dòng điện ion dương, ion âm electron 2.1.2 Cường độ mật độ dòng điện Cường độ dòng điện đại lượng cho biết độ mạnh dòng điện tính bởi: i= dQ dt (1.1) q: điện lượng di chuyển qua tiết diện thẳng vật dẫn ∆t: thời gian di chuyển (∆t→0: I cường độ tức thời) Dòng điện có chiều cường độ khơng thay đổi theo thời gian gọi dòng điện khơng đổi (cũng gọi dòng điệp chiều) Cường độ dòng điện tính bởi: I= q t I A Trong q điện lượng dịch chuyển qua tiết diện thẳng vật dẫn thời gian t Ghi chú: - Cường độ dòng điện khơng đổi đo ampe kế (hay miliampe kế, ) mắc xen vào mạch điện (mắc nối tiếp) - Với chất dòng điện định nghĩa cường độ dòng điện ta suy ra: + cường độ dòng điện có giá trị điểm mạch không phân nhánh +cường độ mạch tổng cường độ mạch rẽ 2.1.3 Mật độ dòng điện - Trong đời sống ngày, động không đồng ngày chiếm vị trí quan trọng với nhiều ứng dụng như: quạt gió, động tủ lạnh, máy quay dĩa, Tóm lại, với phát triển sản xuất điện khí hóa tự động hóa, phạm vi ứng dụng động không đồng ngày rộng rãi Nguyên lý làm việc máy điện không đồng Nguyên lý làm việc động điện khơng đồng ba pha: Khi ta cho dòng điện ba pha tần số f vào ba dây quấn stato tạo từ trường quay với tốc độ n1 = 60f/p Từ trường quay cắt dẫn dây quấn rôto cảm ứng sức điện động Vì dây quấn rơto nối kín mạch, nên sức điện động cảm ứng sinh dòng điện dẫn rôto Lực tác dụng tương hỗ từ trường quay máy với dẫn mang dòng điện rôto, kéo rôto quay với tốc độ n < n1 chiều với n1 Tốc độ quay rôto n luôn nhỏ tốc độ từ trường quay n1 tốc độ dây quấn rơto khơng sức điện động dòng điện cảm ứng, lực điện từ không Hệ số trượt tốc độ : s = (n1-n)/n1 Tốc độ động : n= 60f/p (1-s) (vòng/phút) ∆n ∆ω n −n s= n = ω = n 0 ω = = ∏ n 60 ω0 − ω , ω0 n=n0(1-s) (rad/s) ω s Các phương pháp mở máy động không đồng ba pha 3.1 Phương trình đặc tính động sthF MthF ω1 MthĐ M sthĐ ω=0 s=1 Hình Đặc tính máy điện khơng đồng 116 Phương trình đặc tính động KĐB pha có dạng: M = 3U 2f R 2' ω1 s[( R1 + R 2' 2 ) + X nm ] s Từ phương trình đặc tính KĐB ta thấy có thơng số sau ảnh hưởng đến đặc tính cơ: - Điện trở, điện kháng mạch stato R1, X1 - Điện trở mạch rô to (nối thêm điện trở phụ R ’2f vào rô to với động KĐB rô to dây quấn) - Điện áp lưới cấp cho động - Tần số lưới điện - Số đôi cực P Khi nghiên cứu ảnh hưởng thơng số đến đặc tính ta coi tham số lại không đổi Từ thông số ảnh hưởng này, người ta rút phương pháp để khởi động điều chỉnh tốc độ động 3.2 Các phương pháp mở máy động không đồng ba pha Khi mở máy động phải thỏa mãn ba yêu cầu: Mômen mở máy động phải lớn mômen cản tải lúc mở máy Mômen động phải đủ lớn để thời gian mở máy phạm vi cho phép Dòng mở máy phải nhỏ để điện áp lưới điện không bị sụt áp ảnh hưởng đến thiết bị khác Phương pháp: - Mở máy động rôto dây quấn Khi mở máy dây quấn rôto nối với biến trở mở máy Đầu tiên để biến trở lớn nhất, sau giảm dần đến khơng Đường đặc tính ứng với giá trị Rmở 117 Khi có điện trở mở máy Rmở , dòng điện pha lúc mở máy : Khi Rmở tăng Mmm tăng Nhờ có Rmở dòng điện mở máy giảm xuống mômen mở máy tăng Đó ưu điểm động rơto dây quấn - Mở máy động lồng sóc + Mở máy trực tiếp Phương pháp đóng trực tiếp động điện vào lưới điện Ưu điểm phương pháp mô men mở máy lớn Khuyết điểm phương pháp dòng điện mở máy lớn, làm tụt điện áp mạng điện nhiều Phương pháp dùng công suất mạng điện (hoặc nguồn điện) lớn công suất động nhiều + Giảm điện áp cung cấp cho stato Khi mở máy ta giảm điện áp vào động cơ, làm giảm dòng điện mở máy Khuyết điểm phương pháp mômen mở máy giảm nhiều, sử dụng trường hợp không yêu cầu mômen mở máy lớn Các biện pháp giảm điện áp sau: - Dùng điện kháng nối tiếp vào mạch stato - Dùng điện trở phụ - Phương pháp đổi nối – tam giác Phương pháp dùng với động làm việc bình thường dây quấn stato nối hình tam giác Khi mở máy ta nối hình để điện áp đặt vào pha giảm Sau mở máy ta đổi nối lại thành hình tam giác quy định máy Điều chỉnh tốc độ động KĐB pha Tốc độ động điện không đồng : n = 60f/p (1-s) (vòng/phút) - Điều chỉnh tốc độ thay đổi tần số (f) Thay đổi tần số f dòng điện stato thực biến tần Khi thay đổi tần số người ta mong muốn giữ cho từ thông φmax không đổi, phải giữ cho tỷ số điện áp tần số không đổi Điều chỉnh tốc độ thay đổi tần số cho phép điều chình tốc độ cách phẳng phạm vi rộng cho cà nhóm động cơ, song giá thành tương đối đắt 118 - Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi số đôi cực (p) Số đôi cực từ trường quay phụ thuộc vào cấu tạo dây quấn Muốn thay đổi P ta phải thay đổi cách đấu dây có cách cấu tạo dây quấn đặc biệt - Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi điện áp cung cấp cho stato Phương pháp thực việc giảm điện áp Khi giảm điện áp đường đặc tính M=f(s) thay đổi hệ số trượt thay đổi, tốc độ động thay đổi Nhược điểm phương pháp giảm khả tải động cơ, phạm vi điều chỉnh hẹp, tăng tổn hao sử dụng cho động công suất nhỏ - Điều chỉnh cách thay đổi điện trở rôto động rôto dây quấn Khi tăng điện trở, dòng điện rơto giảm dẫn đến lực từ giảm tốc độ quay động giảm Phương pháp đơn giản, điều chỉnh trơn khoảng điều chỉnh tương đối rộng BÀI 11 MỘT SỐ KHÍ CỤ DÙNG ĐỂ ĐĨNG/ NGẮT VÀ BẢO VỆ MẠCH ĐIỆN Giới thiệu: Khí cụ điện (KCĐ) thiết bị dùng để đóng ngắt, điều khiển, kiểm tra, tự động điều chỉnh, khống chế đối tượng điện không điện bảo vệ chúng trường hợp cố Trong lĩnh vực điều khiển động cơ, khí cụ điện 119 đóng vai trò vơ quan trọng Khí cụ điện phân loại sau: -Khí cụ điện dùng để đóng cắt mạch điện: Cầu dao, Máy cắt, Aptơmat… - Khí cụ điện dùng mở máy: Công tắc tơ, Khởi động từ, Bộ khống chế chỉhuy… - Dùng để bảo vệ ngắn mạch lưới điện: Cầu chì, Aptơmat, Các loại máy cắt, Rơle nhiệt… Mục tiêu: - Trình bày cơng dụng số khí cụ thường dùng để bảo vệ mạch điện - Lựa chọn khí cụ điện cho đóng/ ngắt bảo vệ mạch điện Nội dung chính: Nhóm khí cụ dùng để đóng/ ngắt bảo vệ mạch điện 1.1 CB/ áp tô mát Khái niệm CB (CB viết tắt từ danh từ Circuit Breaker), CB khí cụ điện dùng đóng ngắt mạch điện (một pha, ba pha); có cơng dụng bảo vệ tải, ngắn mạch, sụt áp mạch điện Phân loại Theo kết cấu, người ta chia CB làm ba loại: cực, hai cực ba cực Theo thời gian thao tác, người ta chia CB loại tác động không tức thời loại tác động tức thời nhanh) Tuỳ theo công dụng bảo vệ, người ta chia CB loại: CB cực đại theo dòng điện, CB cực tiểu theo điện áp, CB dòng điện ngược Cách lựa chọn CB Việc lựa chọn CB chủ yếu dựa vào: - Dòng điện tính tốn mạch - Dòng điện tải - CB thao tác phải có tính chọn lọc 120 Ngồi ra, lựa chọn CB phải vào đặc tính làm việc phụ tải Tức CB không phép cắt có tải ngắn hạn, thường xảy điều kiện làm việc bình thường dòng điện khởi động, dòng điện đỉnh phụ tải cơng nghệ u cầu chung dòng điện định mức móc bảo vệ ICB khơng bé dòng điện tính toán Itt mạch 1.2 Cầu dao Khái quát cơng dụng Cầu dao khí cụ điện dùng để đóng cắt mạch điện tay, sử dụng mạch điện có nguồn 500V, dòng điện định mức lên tới vài KA Khi thao tác đóng ngắt mạch điện, cần đảm bảo an tồn cho thiết bị dùng điện Bên cạnh, cần có biện pháp dập tắt hồ quang điện, tốc độ di chuyển lưỡi dao nhanh hồ quang kéo dài nhanh, thời gian dập tắt hồ quang ngắn Vì đóng ngắt mạch điện, cầu dao cần phải thực cách dứt khốt Thơng thường, cầu dao bố trí với cầu chì để bảo vệ ngắn mạch cho mạch điện Phân loại Phân loại cầu dao dựa vào yếu tố sau: - Theo kết cấu: cầu dao chia làm loại cực, hai cực, ba cực bốn cực - Cầu dao có tay nắm tay bên Ngoài có cầu dao ngả, hai ngả dùng để đảo nguồn cung cấp cho mạch đảo chiều quay động - Theo điện áp định mức: 250V, 500V - Theo dòng điện định mức: dòng điện định mức cầu dao cho trước nhà sản xuất (thường 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 khơng có nắp (loại khơng có nắp đặt hộp hay tủ điểu khiển) 121 - Theo yêu cầu sử dụng: loại cầu dao có cầu chì bảo vệ ngắn mạch khơng có cầu chì bảo vệ Ký hiệu cầu dao khơng có cầu chì bảo vệ: Một cực Hai cực Ba cực Bốn cực Ký hiệu cầu dao có cầu chì bảo vệ: Một cực Hai cực Ba cực Bốn cực Các thông số định mức cầu dao Chọn cầu dao theo dòng điện định mức điện áp định mức: Gọi Itt dòng điện tính tốn mạch điện Unguồn điện áp nguồn lưới điện sử dụng Iđm cầu dao = Itt Uđm cầu dao = Unguồn 1.3 Cầu chì Khái niệm yêu cầu Cầu chì loại khí cụ điện dùng để bảo vệ thiết bị lưới điện tránh cố ngắn mạch, thường dùng để bảo vệ cho đường dây dẫn, máy biến áp, động điện, thiết bị điện, mạch điện điều khiển, mạch điện thắp sáng Cầu chì có đặc điểm đơn giản, kích thước bé, khả cắt lớn giá thành hạ nên ứng dụng rộng rãi Các tính chất u cầu cầu chì: 122 -Cầu chì có đặc tính làm việc ổn định, khơng tác động có dòng điện mở máy dòng điện định mức lâu dài qua -Đặc tính A – s cầu chì phải thấp đặc tính đối tượng bảo vệ -Khi có cố ngắn mạch, cầu chì tác động phải có tính chọn lọc -Việc thay cầu chì bị cháy phải dễ dàng tốn thời gian Kí hiệu sơ đồ Cầu chì dùng lưới điện hạ có nhiều hình dạng khác nhau, sơ đồ nguyên lý ta thường ký hiệu cho cầu chì theo dạng sau: Nhóm khí cụ dùng để điều khiển mạch điện 2.1Con tắc tơ Khái niệm Contactor khí cụ điện dùng để đóng ngắt tiếp điểm, tạo liên lạc mạch điện nút nhấn Như sử dụng Contactor ta điều khiển mạch điện từ xa có phụ tải với điện áp đến 500V dòng 600A (vị trí điều khiển, trạng thái hoạt động Contactor xa vị trí tiếp điểm đóng ngắt mạch điện) Phân loại Phân loại Contactor tuỳ theo đặc điểm sau: -Theo nguyên lý truyền động: ta có Contactor kiểu điện từ (truyền điện lực hút điện từ), kiểu ép, kiểu thuỷ lực Thông thường sử dụng Contactor kiểu điện từ -Theo dạng dòng điện: Contactor chiều Contactor xoay chiều (Contactor pha pha) b.Cấu tạo nguyên lý hoạt động Cấu tạo Contactor cấu tạo gồm thành phần: Cơ cấu điện từ (nam châm điện), hệ thống dập hồ quang, hệ thống tiếp điểm (tiếp điểm phụ) 123 +Nam châm điện: Nam châm điện gồm có thành phần: - Cuộn dây dùng tạo lực hút nam châm Lõi sắt (hay mạch từ) nam châm gồm hai phần: Phần cố định phần nắp di động Lõi thép nam châm có dạng EE, EI hay dạng CI - Lò xo phản lực có tác dụng đẩy phần nắp di động trở vị trí ban đầy ngừng cung cấp điện vào cuộn dây Trạng thái nam châm chưa hút Trạng thái nam châm tạo lực hút +Hệ thống dập hồ quang điện: Khi Contactor chuyển mạch, hồ quang điện xuất làm tiếp điểm bị cháy, mòn dần Vì cần có hệ thống dập hồ quang gồm nhiều vách ngăn làm kim loại đặt cạnh bên hai tiếp điểm tiếp xúc nhau, tiếp điểm Contactor +Hệ thống tiếp điểm Contactor Hệ thống tiếp điểm liên hệ với phần lõi từ di động qua phận liên động Tuỳ theo khả tải dẫn qua tiếp điểm, ta chia tiếp điểm cuẩ Contactor thành hai loại: 124 Tiếp điểm chính: Có khả cho dòng điện lớn qua (từ 10A đến vài nghìn A, thí dụ khoảng 1600A hay 2250A) Tiếp điểm tiếp điể thường hở đóng lại cấp nguồn vào mạch từ Contactor làm mạch từ Contactor hút lại - Tiếp điểm phụ: Có khả cho dòng điện qua tiếp điểm nhỏ 5A Tiếp điểm phụ có hai trạng thái: Thường đóng thường hở Tiếp điểm thường đóng loại tiếp điểm trạng thái đóng (có liên lạc với hai tiếp điểm) cuộn dây nam châm Contactor trạng thái nghỉ (không cung cấp điện) Tiếp điểm hở Contactor trạng thái hoạt động Ngược lại tiếp điểm thường hở Như vậy, hệ thống tiếp điểm thường lắp mạch điện động lực, tiếp điểm phụ lắp hệ thống mạch điều khiển (dùng điều khiển việc cung cấp điện đến cuộn dây nam châm Contactor theo quy trình định trước) Theo số kết cấu thông thường Contactor, tiếp đỉe phụ liên kết cố định số lượng Contactor, nhiên có vài nhà sản xuất bố trí cố định số tiếp điểm Contactor, tiếp điểm phụ chế tạo thành khối rời đơn lẻ Khi cần sử dụng ta ghép thêm vào Contactor, số lượng tiếp điểm phụ trường hợp bố trí tuỳ ý Ngun lý hoạt động Contactor Khi cấp nguồn điện giá trị điện áp định mức Contactor vào hai đầu cuộn dây quấn phần lõi từ cố định lực từ tạo hút phần lõi từ di động hình thành mạch từ kín (lực từ lớn phản lực lò xo), Contactor trạng thái hoạt động Lúc nhờ vào phận liên động lõi từ di động hệ thống tiếp điẻm làm cho tiếp điểm đóng lại, tiếp điểm phụ chuyển đổi trạng thái (thường đóng mở ra, thường hở đóng lại) trì trạng thái Khi ngưng cấp nguồn cho cuộn dây Contactor trạng thái nghỉ, tiếp điểm trở trạng thái ban đầu 125 Hình 1.14:cấu tạo Contacto Các ký hiệu dùng để biểu diễn cho cuộn dây (nam châm điện) Contactor loại tiếp điểm Có nhiều tiêu chuẩn quốc gia khác nhau, dùng để biểu diễn cho cuộn dây tiếp diểm Contactor Cuộn dây Tiếp điểm thường đóng Tiếp điểm thường hở Các thông số + Điện áp định mức: Điện áp định mức Contactor Uđm điện áp mạch điện tương ứng mà tiếp điểm phải đóng ngắt, điện áp đặt vào hai đầu cuộn dây nam châm điện cho mạch từ hút lại Cuộn dây hút làm việc bình thường điện áp giới hạn (85 ÷105)% điện áp định mức cuộn dây Thông số ghi nhãn đặt hai đầu cuộn dây Contactor, có cấp điện áp định mức: 110V, 220V, 440V chiều 127V, 220V, 380V, 500V xoay chiều 126 +Dòng điện định mức Dòng điện định mức Contactor Iđm dòng điện định mưứcđi qua tiếp điểm chế độ làm việc lâu dài Dòng điện định mức Contactor hạ áp thơng dụng có cấp là: 10A, 20A, 25A, 40A, 60A, 75A, 100A, 150A, 250A, 300A, 600A Nếu đặt tủ điện dòng điện định mức phải lấy thấp 10% làm mát, dòng điện cho phép qua Contactor phải lấy thấp chế độ làm việc dài hạn + Khả cắt khả đóng Khả cắt Contactor điện xoay chiều đạt bội số đến 10 lần dòng điện định mức với phụ tải điện cảm Khả đóng: Contactor điện xoay chiều dùng để khởi động động điện cần phải có khả đóng từ đến lần Iđm +Tuổi thọ Contactor Tuổi thọ Contactor tính số lần đóng mở , sau số lần đóng mở Contactor bị hỏng không dùng +Tần số thao tác Là số lần đóng cắt Contactor giờ: Có cấp: 30, 100, 120, 150, 300, 600, 1200, 1500 lần/giờ +Tính ổn định lực điện động Tiếp điểm Contactor cho phép dòng điện lớn qua (khoảng 10 lần dòng điện định mức) mà lực điện động khơng làm tác rời tiếp điểm Contactor có tính ổn định lực điện động +Tính ổn định nhiệt Contactor có tính ổn định nhiệt nghĩa có dòng điện ngắn mạch chạy qua khoảng thời gian cho phép, cac tiếp điểm khơng bị nóng chảy hàn dính lại 2.2 Rơ le thời gian Rơle thời gian khí cụ điện dùng lĩnh vực điều khiển tự động, với vai trò điều khiển trung gian thiết bị điều khiển theo thời gian định trước Rơle thời gian gồm: Mạch từ nam châm điện, định thời gian làm linh kiện điện tử, hệ thống tiếp điểm chịu dòng điện nhỏ (≤ 5A), vỏ bảo vệ chân tiếp điểm Tuỳ theo yêu cầu sử dụng lắp ráp hệ thống mạch điều khiển truyền động, ta có hai loại Rơle thời gian: Rơle thời gian ON DELAY, Rơle thời gian OFF DELAY a Rơle thời gian ON DELAY TR -Cuộn dây Rơle thời gian: Điện áp đặt vào hai đầu cuộn dây Rơle thời gian ghi nhãn, 127 thông thường 110V, 220V -Hệ thống tiếp điểm: +Tiếp điểm tác động khơng tính thời gain: Tiếp điểm hoạt động tương tự tiếp điểm Rơle trung gian +Tiếp điểm tác động tính thời gain: Tiếp điểm hoạt động sau khỏng thời gian chỉnh định * Nguyên lý hoạt động Khi cấp nguồn vào cuộn dây Rơle thời gian ON DELAY, tiếp điể tác động khơng tính thời gian chuyển đổi trạng thái tức thời (thường đóg hở ra, thường hở đóng lại), tiếp điể tác động có tính thời gian không đổi Sau khoảng thời gain định trước, tiếp điểm tác động có tính thời gian chuyển trạng thái trì trạng thái Khi ngưng cấp nguồn vào cuộn dây, tất tiếp điểm tức thời trở trạng thái ban đầu b.Rơle thời gian OFF DELAY Nguyên lý hoạt động: Khi cấp nguòn vào cuộn dây Rơle thời gian OFF DELAY, tiếp điểm tác động tức thời trì trạng thái Khi ngưng cấp nguồn vồ cuộn dây, tất tiếp điểm tác động khơng tính thời gian trở vể trạng thái ban đầu Tiếp sau khoảng thời gian định trước, tiếp điểm tác động có tính thời gian chuyển trạng thái ban đầu 2.1 Rơ le trung gian Rơle trung gian dùng nhiều sơ đồ bảo vệ hệ thống điện sơ đồ điều khiển tự động Do có số lượng tiếp điểm lớn, vừa tiếp điểm thường mở tiếp điểm thường đóng Có loại rơle trung gian chiều rơle xoay chiều Chức kí hiệu Tương tự contactor nhiên rơle trung gian có tiếp điểm phụ (cường độ dòng điện