1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

Giáo trình Kỹ thuật điện - Nghề: Cơ điện tử - CĐ Kỹ Thuật Công Nghệ Bà Rịa-Vũng Tàu

142 64 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 142
Dung lượng 1,5 MB

Nội dung

(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  /QĐ­CĐN ngày 04 tháng 01 năm 2016  của   Hiệu trưởng trường Cao đẳng nghề tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu Bà Rịa – Vũng Tàu, năm 2016 TUN BỐ BẢN QUYỀN Mục đích của giáo trình là  để phục vụ cho đào tạo chun ngành Cơ điện tử của  trường Cao Đẳng Nghề Tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu. Nội dung của giáo trình đã được xây  dựng trên cơ sở thưà kế những nội dung bài giảng đang được giảng dạy ở nhà trường,  kết hợp với những nội dung mới nhằm đáp ứng u cầu nâng cao chất lượng đào tạo,  phục vụ cho đội ngũ giáo viên và học sinh – sinh viên trong nhà trường Giáo trình được biên soạn ngắn gọn đề cập những nội dung cơ bản theo tính chất của  các ngành nghề đào tạo mà nhà trường tự điều chỉnh cho thích hợp và khơng trái với  quy định của chương trình khung đào tạo của Tổng Cục Dạy Nghề đã ban hành Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thơng tin có thể được phép dùng   ngun bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử  dụng với mục đích kinh doanh  thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Kỹ thuật điện là mơn học dành cho sinh viên ngành cơ điện tử. 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 dịng 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 ngun tắc cấu tạo, ngun 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 Trong q trình biên soạn sẽ khơng tránh khỏi những thiếu sót, mong nhận được    đóng góp ý kiến từ các thầy cơ và các bạn học sinh­ sinh viên để  hồn thiện  cuốn sách này                                                    Bà Rịa – Vũng Tàu, ngày 02  tháng 01 năm 2016                                                          Biên soạn                                 Hà Thị Thu Phương                                                    MỤC LỤC NỘI DUNG BÀI 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN  1. Mạch điện và mơ hình 1.1 Mạch điện 1.2 Kết cấu hình học của mạch điện 2. Các đại lượng đặc trưng của mạch điện 2.1 Dịng điện 2.2 Điện áp 2.3 Cơng suất 3. Các thơng số cơ bản của mạch điện BÀI 2: MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢI MẠCH ĐIỆN MỘT CHIỀU Các phép biến đổi và định luật cơ bản trong mạch một chiều 1.1 Các phép biến đổi tương đương 1.2 Định luật Ohm 1.3 Định luật Kirhooff Giải mạch điện bằng phương pháp biến đổi điện trở Giải mạch điện một chiều sử dụng định luật Kirhoof BÀI 3:DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU HÌNH SIN Khái niệm về dịng điện xoay chiều Các đại lượng đặc trưng Biểu diễn dịng xoay chiều hình sin bằng đồ thị véc tơ Biểu diễn dịng điện hình Sin bằng số phức BÀI 4: GIẢI MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU KHƠNG PHÂN NHÁNH Giải mạch thuần trở Giải mạch thuần cảm Giải mạch thuần dung Giải mạch R­L­C mắc nối tiếp, song song Công suất và hệ số công suất Cộng hưởng điện áp và nâng cao hệ số công suất BÀI 5: MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢI MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU  TRANG 2 4 4 6 12 12 12 17 19 22 28 38 38 39 44 47 57 57 60 63 67 69 73 78 PHÂN NHÁNH Phương pháp dòng điện nhánh Phương pháp dòng điện vòng Phương pháp điện thế nút BÀI 6:KHÁI QUÁT VỀ MẠNG ĐIỆN 3 PHA Khái qt chung Mạch điện ba pha phụ tải nối hình sao Mạch điện ba pha phụ tải nối hình tam giác Cơng suất mạch điện ba pha BÀI 7 :GIẢI CÁC BÀI TỐN TRONG MẠNG 3 PHA Giải mạch điện ba pha có tải nối hình sao đối xứng Giải mạch điện ba pha có tải đấu tam giác đối xứng Giải mạch điện ba pha khơng đối xứng đơn giản 78 81 84 90 90 92 94 96 98 98 100 102 BÀI 8 KHÁI QUÁT CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN Định nghĩa và phân loại máy điện Các định luật điện từ cơ bản dùng trong máy điện.  Vật liệu chế tạo máy điện 107 107 107 109 BÀI 9: MÁY BIẾN ÁP Khái niệm chung về máy biến áp Cấu tạo và ngun lý làm việc của máy biến áp Các chế độ làm việc của máy biến áp 110 111 113 BÀI 10 :MÁY ĐIỆN KHƠNG ĐỒNG BỘ Cấu tạo của máy điện khơng đồng bộ Nguyên lý làm việc của máy điện không đồng bộ Các phương pháp mở máy động cơ không đồng bộ ba pha Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ ba pha BÀI   11 :   MỘT   SỐ   KHÍ   CỤ   DÙNG   ĐỂ   ĐÓNG/  CẮT   VÀ  BẢO   VỆ  MẠCH ĐIỆN Nhóm khí cụ dùng để đóng/ ngắt và bảo vệ mạch điện Nhóm khí cụ dùng để điều khiển mạch điện 115 115 117 118 120 121 121 124 MƠ ĐUN:KỸ THUẬT ĐIỆN Mã mơ đun:MĐ13 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trị của mơ đun:  Đây là mơ đun cơ sở chun ngành cho học sinh ngành điện ­ điện tử. Mơn học   này phải học trước tiên trong số các mơ đun chun mơn Mục tiêu của mơ đun:  Sau khi hồn tất mơ đun này, học viên có năng lực: ­Phát biểu được các khái niệm, định luật, định lý cơ bản trong mạch điện một  chiều, xoay chiều một pha, ba pha ­Vận dụng các biểu thức để  tính tốn các thơng số  kỹ thuật trong mạch điện   một chiều, xoay chiều một pha, ba pha ­Phát biểu được các khái niệm, ngun lý làm việc của các loại máy điện như  máy biến áp, động cơ một chiều, động cơ khơng đồng bộ ba pha ­Giải thích một số ứng dụng đặc trưng theo quan điểm của kỹ thuật điện Nội dung của mơ đun: BÀI 1 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN Giới thiệu: Các định luật và phép biến đổi tương đương là rất quan trọng trong việc giải các  bài tốn về mạch điện, nó được ứng dụng nhi ều  ở lĩnh vực điện, điện tử. Bài  học này sẽ cung cấp các kiến thức trọng tâm về các đị nh luật và phép biến  đổi cơ bản cho ng ườ i học Mục tiêu: Phân tích được nhiệm vụ, vai trị của các phần tử cấu thành mạch điện ­ Giải thích được cách xây dựng mơ hình mạch điện, các phần tử chính trong   mạch điện.  ­ Phân tích được các khái niệm cơ bản trong mạch điện ­ Vận dụng được các phép biến đổi cơ bản trong mạch điện  Nội dung chính: ­ 1. Mạch điện và mơ hình 1.1 Mạch điện Mạch điện là tập hợp các thiết bị điện nối với nhau bằng các dây dẫn (phần tử  dẫn) tạo thành những vịng kín trong đó dịng điện có thể chạy qua. Mạch điện  thường gồm các loại phần tử sau: nguồn điện, phụ tải (tải), dây dẫn.  Rd + _ E I Rt ro Hình 1.1: Cấu trúc cơ bản của mạch điện Nguồn điện:   Nguồn điện là thiết bị  phát ra điện năng. Về  ngun lý, nguồn điện là thiết bị  biến đổi các dạng năng lượng như  cơ  năng, hóa năng, nhiệt năng thành điện   năng.  Hình 1.2 các dạng nguồn điện Tải:  Tải là các thiết bị tiêu thụ điện năng và biến đổi điện năng thành các dạng năng  lượng khác như cơ năng, nhiệt năng, quang năng v…v Hình 1.3: Một số ví dụ về tải  Dây dẫn: Phương trình đặc tính cơ của động cơ KĐB 3 pha có dạng:   3U 2f R 2' M s[( R1 R 2' ) s X nm ] Từ  phương trình đặc tính cơ  KĐB ta thấy có các thơng số  sau  ảnh hưởng  đến đặc tính cơ: ­ Điện trở, điện kháng mạch stato R1, X1 ­ Điện trở mạch rơ to (nối thêm điện trở phụ R’2f vào rơ to với động cơ KĐB  rơ to dây quấn) ­ Điện áp lưới cấp cho động cơ ­ Tần số của lưới điện ­ Số đơi cực P Khi nghiên cứu  ảnh hưởng của thơng số  nào đó đến đặc tính cơ  ta coi các  tham số  cịn lại là khơng đổi. Từ  các thơng số   ảnh hưởng này, người ta rút ra  được các phương pháp để khởi động và điều chỉnh tốc độ động cơ 3.2  Các phương pháp mở máy động cơ khơng đồng bộ ba pha  Khi mở máy động cơ phải thỏa mãn ba u cầu:  1. Mơmen mở máy động cơ phải lớn hơn mơmen cản của tải lúc mở máy  2. Mơmen động cơ phải đủ lớn để thời gian mở máy trong phạm vi cho phép  3. Dịng mở  máy phải nhỏ  để  điện áp lưới điện khơng bị  sụt áp và ảnh hưởng  đến các thiết bị khác  Phương pháp: ­ Mở máy động cơ rơto dây quấn  Khi mở máy dây quấn rơto được nối với biến trở mở máy.  Đầu tiên để biến trở lớn nhất, sau đó giảm dần đến khơng.  Đường đặc tính cơ ứng với các giá trị Rmở  121 Khi có điện trở mở máy Rmở , dịng điện pha lúc mở máy : Khi Rmở tăng thì Mmm tăng  Nhờ có Rmở dịng điện mở máy giảm xuống và mơmen mở máy tăng  Đó là ưu điểm của động cơ rơto dây quấn.  ­ Mở máy động cơ lồng sóc  + Mở máy trực tiếp  Phương pháp đóng trực tiếp động cơ điện vào lưới điện Ưu điểm của phương pháp là mơ men mở  máy lớn. Khuyết điểm của phương  pháp       dịng   điện   mở   máy   lớn,   làm   tụt   điện   áp   mạng   điện     nhiều   Phương pháp này dùng được khi cơng suất mạng điện (hoặc nguồn điện) lớn  hơn cơng suất động cơ rất nhiều + Giảm điện áp cung cấp cho stato  Khi mở  máy ta giảm điện áp vào động cơ, cũng làm giảm được dịng điện mở  máy.  Khuyết điểm của phương pháp này mơmen mở  máy giảm rất nhiều, vì thế  chỉ  sử dụng được đối với trường hợp khơng u cầu mơmen mở máy lớn.  Các biện pháp giảm điện áp như sau:  ­ Dùng điện kháng nối tiếp vào mạch stato  ­ Dùng điện trở phụ  ­ Phương pháp đổi nối sao – tam giác  Phương pháp này chỉ  dùng được với những động cơ  khi làm việc bình thường   dây quấn stato nối hình tam giác.  Khi mở máy ta nối hình sao để điện áp đặt vào mỗi pha giảm . Sau khi mở máy   ta đổi nối lại thành hình tam giác như đúng quy định của máy.  Điều chỉnh tốc độ động cơ KĐB 3 pha  Tốc độ của động cơ điện khơng đồng bộ : n = 60f/p. (1­s) (vịng/phút) ­ Điều chỉnh tốc độ bằng thay đổi tần số (f)  Thay đổi tần số  f của dịng điện stato được thực hiện bằng bộ  biến tần. Khi   thay đổi tần số người ta mong muốn giữ cho từ thơng  φmax khơng đổi, cho nên  phải giữ cho tỷ số điện áp và tần số khơng đổi.  122 Điều chỉnh tốc độ  bằng thay đổi tần số  cho phép điều chình tốc độ  một cách   bằng phẳng trong phạm vi rộng và cho cà nhóm động cơ, song giá thành tương   đối đắt.  ­  Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi số đơi cực (p)  Số đơi cực của từ trường quay phụ thuộc vào cấu tạo dây quấn.  Muốn thay đổi P ta phải thay đổi cách đấu dây hoặc có cách cấu tạo dây quấn  đặc biệt ­ Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp cung cấp cho stato  Phương pháp này chỉ thực hiện việc giảm điện áp.  Khi giảm điện áp đường đặc tính M=f(s) sẽ thay đổi do đó hệ số trượt thay đổi,   tốc độ động cơ thay đổi Nhược điểm của phương pháp này là giảm khả năng q tải của động cơ, phạm   vi điều chỉnh hẹp, tăng tổn hao và chỉ sử dụng cho các động cơ cơng suất nhỏ  ­  Điều chỉnh bằng cách thay đổi điện trở rơto của động cơ rơto dây quấn  Khi tăng điện trở, dịng điện rơto giảm dẫn đến lực từ giảm cho nên tốc độ quay  của động cơ giảm.  Phương pháp này đơn giản, điều chỉnh trơn và khoảng điều chỉnh tương đối  rộng BÀI 11 MỘT SỐ KHÍ CỤ DÙNG ĐỂ ĐĨNG/ NGẮT VÀ BẢO VỆ MẠCH ĐIỆN 123 Giới thiệu: Khí cụ điện (KCĐ) là những thiết bị dùng để đóng ngắt, điều khiển, kiểm tra, tự  động điều chỉnh, khống chế các đối tượng điện cũng như khơng điện và bảo vệ  chúng trong các trường hợp sự cố. Trong lĩnh vực điều khiển động cơ, khí cụ  điện đóng vai trị vơ cùng quan trọng. Khí cụ điện được phân ra các loại sau: ­Khí  cụ   điện  dùng  để   đóng  cắt  các  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 của lưới điện: Cầu chì, Aptơmat, Các loại máy  cắt, Rơle nhiệt… Mục tiêu: ­ Trình bày được cơng dụng của một số  khí cụ  thường dùng để  bảo vệ  mạch điện ­ Lựa chọn đúng khí cụ điện cho đóng/ ngắt và bảo vệ mạch điện Nội dung chính: Nhóm khí cụ dùng để đóng/ ngắt và bảo vệ mạch điện          1.1 CB/ áp tơ mát  Khái niệm CB  (CB  được  viết  tắt  từ  danh  từ  Circuit  Breaker),  CB  là  khí  cụ  điện  dùng  đóng  ngắt  mạch  điện  (một  pha,  ba  pha);  có  cơng  dụng  bảo  vệ  q  tải,  ngắn  mạch, sụt áp  mạch điện Phân loại Theo kết cấu, người ta chia CB ra làm ba loại: một cực, hai cực và ba cực. Theo  thời gian thao tác, người ta chia CB ra loại tác động không tức thời và loại tác  động tức thời nhanh) 124 Tuỳ  theo  công  dụng  bảo  vệ,  người  ta  chia  CB  ra  các  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: ­ Dịng điện tính tốn đi trong mạch ­ Dịng điện q tải ­ CB thao tác phải có tính chọn lọc Ngồi  ra,  lựa  chọn  CB  cịn  phải  căn  cứ  vào  đặc  tính  làm  việc  của  phụ  tải. Tức  là CB  khơng   phép  cắt  khi  có  q  tải  ngắn  hạn,  thường  xảy  ra  trong  điều  kiện  làm  việc  bình  thường  như  dịng  điện  khởi  động,  dịng  điện  đỉnh  trong phụ tải cơng nghệ u  cầu  chung  là  dịng  điện  định  mức  của  móc  bảo  vệ  ICB    khơng  được bé hơn dịng điện tính tốn Itt  của mạch 1.2 Cầu dao  Khái qt và cơng 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, dịng điện định mức có thể 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 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 khốt Thơng thường, cầu dao được bố trí đi cùng với cầu chì để bảo vệ ngắn mạch  cho mạch điện 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  125 cực ­ Cầu dao có tay nắm ở giữa hoặc tay ở bên. Ngồi ra cịn có cầu dao một ngả,  hai ngả được dùng để đảo nguồn cung cấp cho mạch và đảo chiều quay động  ­ 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 khơng có nắp (loại khơng có nắp  được đặt trong hộp hay tủ điểu khiển) ­ Theo u cầu sử dụng: loại cầu dao có cầu chì bảo vệ ngắn mạch hoặc  khơng có cầu chì bảo vệ Ký hiệu cầu dao khơng có cầu chì bảo vệ: Một cực Hai cực Bốn cực Ba cực Ký hiệu cầu dao có cầu chì bảo vệ:                Một cực Hai cực Ba cực Bốn cực Các thơng số định mức của cầu dao Chọn cầu dao theo dịng điện định mức và điện áp định mức:  126 Gọi Itt  là dịng điện tính tốn của mạch điện Unguồn  là điện áp nguồn của lưới điện sử dụng Iđm cầu dao  = Itt Uđm cầu dao  = Unguồn 1.3 Cầu chì Khái niệm và u cầu Cầu chì là một loại khí cụ điện dùng để bảo vệ thiết bị và lưới điện tránh sự  cố ngắn mạch, thường dùng để bảo vệ cho đường dây dẫn, máy biến áp,  động cơ điện, thiết bị điện, mạch điện điều khiển, mạch điện thắp sáng Cầu  chì  có  đặc  điểm  là  đơn  giản,  kích  thước  bé,  khả  năng  cắt  lớn  và  giá  thành hạ nên được ứng dụng rộng rãi Các tính chất và u cầu của cầu chì: ­Cầu  chì  có  đặc  tính  làm  việc  ổn  định,  khơng  tác  động  khi  có  dịng  điện mở  máy và dịng điện định mức lâu dài đi qua ­Đặc tính A – s của cầu chì phải thấp hơn đặc tính của đối tượng bảo vệ ­Khi có sự cố ngắn mạch, cầu chì tác động phải có tính chọn lọc ­Việc thay thế cầu chì bị cháy phải dễ dàng và tốn ít thời gian Kí hiệu trên sơ đồ Cầu  chì  dùng  trong  lưới  điện  hạ  thế  có  nhiều  hình  dạng  khác  nhau,  trong  sơ  đồ ngun lý ta thường ký hiệu cho cầu chì theo một trong các dạng  sau: 2. Nhóm khí cụ dùng để điều khiển mạch điện 2.1Con tắc tơ 127 Khái niệm Contactor  là  một  khí  cụ  điện  dùng  để  đóng  ngắt  các  tiếp  điểm,  tạo  liên  lạc  trong  mạch  điện  bằng  nút    nhấn.  Như  vậy  khi  sử  dụng  Contactor  ta  có  thể  điều khiển mạch điện từ xa có phụ tải với điện áp đến 500V và dịng là 600A  (vị  trí  điều  khiển,  trạng  thái  hoạt  động  của  Contactor  rất  xa  vị  trí  các  tiếp  điểm đóng ngắt mạch điện) Phân loại Phân loại Contactor tuỳ theo các đặc điểm sau: ­Theo  nguyên  lý  truyền  động:  ta  có  Contactor  kiểu  điện  từ  (truyền  điện bằng  lực hút điện từ), kiểu hơi ép, kiểu thuỷ lực. Thông thường sử dụng Contactor  kiểu điện từ    ­Theo  dạng  dòng  điện:  Contactor  một  chiều  và  Contactor  xoay  chiều (Contactor 1 pha và 3 pha) b.Cấu tạo và ngun lý hoạt động  Cấu tạo Contactor  được  cấu tạo gồm các  thành phần:  Cơ cấu điện từ (nam châm  điện), hệ thống dập hồ quang, hệ thống tiếp điểm (tiếp điểm chính và phụ) +Nam châm điện: Nam châm điện gồm có 4 thành phần:             ­ ­ Cuộn dây dùng tạo ra lực hút nam châm Lõi  sắt  (hay  mạch  từ)  của  nam  châm  gồm  hai  phần:  Phần  cố  định  và phần nắp di động. Lõi thép nam châm có thể có dạng EE, EI hay dạng CI             ­ Lị xo phản lực có tác dụng đẩy phần nắp di động trở về vị trí ban  đầy khi ngừng cung cấp điện vào cuộn dây 128 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  sẽ  xuất  hiện  làm các  tiếp  điểm  bị  cháy,  mịn  dần.  Vì  vậy  cần  có  hệ  thống  dập  hồ  quang  gồm  nhiều  vách  ngăn  làm bằng  kim  loại  đặt  cạnh  bên  hai  tiếp  điểm  tiếp  xúc  nhau,  nhất  là  ở  các  tiếp  điểm chính của Contactor +Hệ thống tiếp điểm của Contactor Hệ  thống  tiếp  điểm  liên  hệ  với  phần  lõi  từ  di  động  qua  bộ  phận  liên  động về cơ.  Tuỳ theo  khả  năng  tải  dẫn  qua  các  tiếp  điểm,  ta  có  thể  chia  các  tiếp điểm cuẩ Contactor thành hai loại: ­ Tiếp điểm chính: Có khả năng cho dịng điện lớn đi qua (từ 10A đến  vài  nghìn  A,  thí  dụ  khoảng  1600A  hay  2250A).  Tiếp  điểm  chính  là  tiếp  điể  thường  hở  đóng  lại  khi  cấp  nguồn  vào  mạch  từ   Contactor  làm  mạch  từ  Contactor hút lại             ­ Tiếp điểm phụ: Có khả năng cho dịng điện đi qua các tiếp điểm nhỏ  5A. Tiếp điểm phụ có hai trạng thái: Thường đóng và thường hở Tiếp  điểm thường  đóng  là loại  tiếp  điểm  ở  trạng  thái  đóng  (có liên  lạc  với nhau  giữa  hai  tiếp  điểm)  khi  cuộn  dây  nam  châm  trong  Contactor  ở  trạng  129 thái  nghỉ  (không  được  cung  cấp  điện).  Tiếp  điểm  này  hở  ra  khi  Contactor  ở  trạng thái hoạt động. Ngược lại là tiếp điểm thường hở Như  vậy,  hệ  thống  tiếp  điểm  chính  thường  được  lắp  trong  mạch  điện  động lực, cịn các tiếp điểm phụ sẽ lắp trong hệ thống mạch điều khiển (dùng  điều khiển việc  cung  cấp điện đến các cuộn dây nam châm của các Contactor  theo quy trình định trước) Theo  một  số  kết  cấu  thơng  thường  của  Contactor,  các  tiếp  đỉe  phụ  có  thể được liên kết cố định về số lượng trong mỗi bộ Contactor, tuy nhiên cũng  có   vài  nhà  sản  xuất  chỉ  bố  trí  cố  định  số  tiếp  điểm  chính  trên  mỗi  Contactor, cịn các tiếp  điểm  phụ  được  chế  tạo  thành  những  khối  rời  đơn  lẻ.  Khi  cần  sử  dụng  ta   ghép thêm vào trên Contactor, số lượng tiếp điểm phụ  trong  trường hợp này có thể bố trí tuỳ ý Ngun lý hoạt động của Contactor Khi cấp nguồn điện bằng giá trị điện áp định mức của Contactor vào hai đầu  của cuộn dây quấn trên phần lõi từ cố định thì lực từ tạo ra hút phần lõi từ di  động hình thành mạch từ kín (lực từ lớn hơn phản lực của lị xo), Contactor ở  trạng thái hoạt  động. Lúc  này  nhờ vào  bộ  phận  liên động  về cơ  giữa lõi  từ  di  động  và  hệ thống tiếp điẻm làm cho tiếp điểm chính đóng lại, tiếp điểm phụ  chuyển đổi trạng thái (thường đóng sẽ mở ra, thường hở sẽ đóng lại) và duy  trì trạng thái này. Khi ngưng cấp nguồn cho cuộn dây thì Contactor ở trạng thái  nghỉ, các tiếp điểm trở về trạng thái ban đầu 130 Hình 1.14:cấu tạo của Contacto Các  ký  hiệu  dùng  để  biểu  diễn  cho  cuộn  dây  (nam  châm  điện)  trong Contactor  và    loại  tiếp  điểm Có nhiều tiêu chuẩn của các quốc gia khác nhau, dùng để biểu diễn cho  cuộn dây và tiếp diểm của Contactor Cuộn dây         Tiếp điểm thường đóng                      Tiếp điểm thường hở    Các thơng số cơ bản + Điện áp định mức: Điện áp định mức của Contactor Uđm  là điện áp của mạch điện tương ứng mà  tiếp điểm chính phải đóng ngắt, chính là điện áp đặt vào hai đầu cuộn dây của  nam châm điện sao cho mạch từ hút lại Cuộn  dây  hút  có  thể  làm  việc  bình  thường  ở  điện  áp  trong  giới  hạn  (85  ÷105)% điện áp định mức của cuộn dây. Thơng số này được ghi trên nhãn đặt ở  hai đầu cuộn dây Contactor, có các  cấp điện áp định mức: 110V, 220V, 440V  một chiều và 127V, 220V, 380V, 500V xoay chiều 131 +Dịng điện định mức Dòng  điện  định  mức của  Contactor  Iđm  là  dòng  điện  định  mưứcđi  qua  tiếp điểm chính trong chế độ làm việc lâu dài Dịng điện định mức của Contactor hạ áp thơng dụng có các cấp là: 10A, 20A,  25A, 40A, 60A, 75A, 100A, 150A, 250A, 300A, 600A. Nếu đặt trong tủ điện thì  dịng điện định mức phải  lấy  thấp hơn 10%  vì làm  kém mát, dịng điện cho  phép qua Contactor cịn phải lấy thấp hơn nữa trong chế độ làm việc dài hạn + Khả năng cắt và khả năng đóng Khả năng cắt của Contactor điện xoay chiều đạt bội số đến 10 lần dịng  điện định mức với phụ tải điện cảm Khả  năng  đóng:  Contactor  điện xoay  chiều  dùng  để  khởi  động  động  cơ  điện cần phải có khả năng đóng từ 4 đến 7 lần Iđm +Tuổi thọ của Contactor Tuổi thọ của Contactor được tính bằng số lần đóng mở , sau số lần đóng  mở ấy thì Contactor sẽ bị hỏng và khơng dùng được +Tần số thao tác Là số lần đóng cắt Contactor trong một giờ: Có các cấp: 30, 100, 120, 150, 300, 600, 1200, 1500 lần/giờ +Tính ổn định lực điện động Tiếp điểm chính của Contactor cho phép một dịng điện lớn đi qua  (khoảng 10 lần dịng điện định mức) mà lực điện động khơng làm tác rời tiếp điểm thì Contactor có tính ổn định lực điện động +Tính ổn định nhiệt Contactor  có  tính  ổn  định  nhiệt  nghĩa  là  khi  có  dịng  điện  ngắn  mạch  chạy  qua  trong  một  khoảng  thời  gian  cho  phép,  cac  tiếp  điểm  khơng  bị  nóng  chảy và hàn dính lại 2.2  Rơ le thời gian Rơle thời gian là một khí cụ điện dùng trong lĩnh vực điều khiển tự động,  với vai trò điều khiển trung gian giữa các thiết bị điều khiển theo thời gian định  trước Rơle thời gian gồm: Mạch từ của nam châm điện, bộ định thời gian làm  bằng linh  kiện  điện  tử,  hệ  thống  tiếp  điểm  chịu  dòng  điện  nhỏ  (≤  5A),  vỏ  bảo  vệ  các chân ra tiếp điểm Tuỳ theo yêu cầu sử dụng khi 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 132 a. Rơle thời gian ON DELAY TR ­Cuộn dây Rơle thời gian: Điện áp đặt vào hai đầu cuộn dây Rơle thời gian được ghi trên nhãn,  thơng thường 110V, 220V ­Hệ thống tiếp điểm: +Tiếp điểm tác động khơng tính thời gain: Tiếp điểm này hoạt động tương tự các tiếp điểm của Rơle trung gian +Tiếp điểm tác động tính thời gain: Tiếp điểm này hoạt động sau khỏng thời  gian chỉnh định * Ngun lý hoạt động     Khi cấp nguồn vào cuộn dây của Rơle thời gian ON DELAY, các tiếp điể tác  động khơng tính thời gian chuyển đổi trạng thái tức thời (thường đóg hở ra,  thường hở  đóng  lại),  các  tiếp  điể  tác  động  có  tính  thời  gian  khơng  đổi.  Sau  khoảng  thời gain đã định trước, các tiếp điểm tác động có tính thời gian sẽ  chuyển trạng thái và duy trì trạng thái này Khi ngưng cấp nguồn vào cuộn dây, tất cả các tiếp điểm tức thời trở về  trạng thái ban đầu b.Rơle thời gian OFF DELAY Ngun lý hoạt động: Khi cấp ngn vào cuộn dây của Rơle thời gian OFF DELAY, các tiếp điểm tác  động tức thời và duy trì trạng thái này Khi ngưng cấp nguồn vồ cuộn dây, tất cả các tiếp điểm tác động khơng tính  thời gian trở vể trạng thái ban đầu. Tiếp sau đó một khoảng thời gian đã định  trước, các tiếp điểm tác động có tính thời gian sẽ chuyển về trạng thái ban đầu 2.1  Rơ le trung gian Rơle trung gian được dùng rất nhiều trong các sơ đồ bảo vệ hệ thống điện và  các sơ đồ điều khiển tự động. Do có số lượng tiếp điểm lớn, vừa là tiếp điểm  thường mở và tiếp điểm thường đóng Có các loại rơle trung gian một chiều và    rơle xoay chiều 133 Chức năng và kí hiệu Tương tự như contactor tuy nhiên rơle trung gian chỉ có tiếp điểm phụ (cường  độ dịng điện 

Ngày đăng: 12/07/2020, 13:29

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w