BÀI GIẢNG KHÍ CỤ ĐIỆN CONTAC TOR , KHỞI ĐỘNG TỪ

BỘ CÔNG THƢƠNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA ĐIỆN BÀI GIẢNG KHÍ CỤ ĐIỆN CONTAC TOR , KHỞI ĐỘNG TỪ CƠNG TẮC TƠ: Khái Niệm Là khí cụ điện dùng đóng ngắt tiếp điểm, tạo liên lạc mạch điện nút nhấn Contactor điều khiển mạch điện từ xa có phụ tải với điện áp đến 500V dịng 600A ( vị trí điều khiển, trạng thái hoạt động contactor xa vị trí tiếp điểm đóng ngắt mạch điện) CÔNG TẮC TƠ: Phân loại Phân loại contactor tùy theo đặc điểm sau: Theo nguyên lý truyền động: contactor kiểu điện từ (truyền điện lực hút điện từ), kiểu ép, kiểu thủy lực Theo dạng dòng điện: contactor chiều contactor xoay chiều (contactor pha pha) CẤU TẠO Cấu tạo Cấu tạo : cấu điện từ (nam châm điện), hệ thống dập hồ quang, hệ thống tiếp điểm (tiếp điểm tiếp điểm phụ)  Nam châm điện: Cuộn dây dùng tạo lực hút nam châm Lõi sắt ( mạch từ) gồm phần: phần cố định, phần nắp di động Lị xo phản lực có tác dụng đẩy phần nắp di động trở vị trí ban đầu ngừng cung cấp điện vào cuộn dây CẤU TẠO MẠCH TỪ DI ĐỘNG TIẾP ĐIỂM CHÍNH MẠCH TỪ CỐ ĐỊNH CUỘN DÂY CẤU TẠO Hệ thống dập hồ quang điện: Khi contactor chuyển mạch, hồ quang điện xuất làm tiếp điểm bị cháy, mòn dần  Hệ thống dập hồ quang gồm nhiều vách ngăn làm kim loại đặt cạnh bên hai tiếp điểm tiếp xúc nhau, tiếp điểm contactor Hồ quang thổi vào khe hở co sát vào vách bị dập tắt  Hồ quang kéo dài, tốc độ lớn dễ bị dập tắt CẤU TẠO Hệ thống tiếp điểm contactor:  Các tiếp điểm contactor phải chịu độ mài mòn điện chế độ làm việc có tần số thao tác lớn (tiếp xúc đường, tiếp điểm có dạng hình nón dạng bắc cầu)  Hệ thống tiếp điểm liên hệ với phần lõi từ di động qua phận liên động cơ, tiếp điểm có hai dạng: • Tiếp điểm chính: có khả cho dịng điện lớn qua (từ 10A đến vài nghìn A) CẤU TẠO Hệ thống tiếp điểm contactor: • Tiếp điểm phụ: có khả cho dịng điện qua tiếp điểm nhỏ 5A  Hệ thống tiếp điểm lắp mạch điện động lực, tiếp điểm phụ lắp mạch điều khiển  Các tiếp điểm phụ liên kết cố định số lượng contactor  Các tiếp điểm contactor bố trí cố định, tiếp điểm phụ chế tạo thành khối rời riêng lẻ CẤU TẠO CONTACTOR TIẾP ĐIỂM PHỤ ĐẦU RA CỦA CUỘN DÂY TIẾP ĐIỂM CHÍNH  Một số hình ảnh contactor Contactor hãng Merlin Gerlin Ví dụ 2: Hãy chọn cơng tắc tơ cho máy nén khơng khí có đặc tính số liệu sau : -Động ba pha roto lồng sóc -Điện áp lưới (3x400) -Cơng suất có ích trục (động cơ) Pu =5,5 KW - Cos =0.8, =0.83 -Làm việc 24 ngày -120 lần thao tác / -330 ngày làm việc năm -Khoảng thời gian khởi động giây, thừa số vận hành 80% -Chế độ kiểm tra xem xét : làm việc năm mà khơng cần kiểm tra Giải • • • • • • • • • • Động ba pha rơtơ lồng sóc Thời gian chu kỳ : 3600giây/120 = 30giây Thời gian vận hành : 30x0.8 =24 giây Việc ngắt xảy đầu lần 24 giây, thời gian lớn nhiều so với khoảng thời gian khởi động giây.Ta thấy việc ngắt thực với động thuộc công tắc tơ loại AC3 Số lần thao tác: 120x24x330x4 =3.801.600 lần thao tác Cường độ dịng điện ngắt cường độ dịng điện định mức : Pu =  Pa = UI  Cos I = Pu/ U  Cos =5500/ x400x0.83x0.8 =11,25A Dựa vào thơng số cơng suất có ích, cường độ dòng điện ngắt, số lần thao tác nên ta chọn côpng tắc tơ loại AC3 LC1-LP1D25 KHỞI ĐỘNG TỪ  Khởi động từ thiết bị điện dùng để đóng cẳt điều khiển từ xa mạch điện động lực đảo chiều quay bảo vệ động  Cấu tạo : gồm + Công tắc tơ (đóng cắt ) + Rơle nhiệt ( bảo vệ )  Phân loại : + Khởi động từ đơn : Công tắc tơ rơle nhiệt + Khởi động từ kép : Công tắc tơ rơle nhiệt Khởi động từ đơn :  Tác dụng : để đóng cắt bảo vệ mạch điện động bị tải  Sơ đồ mạch điện L1 L2 L3 CB M D K CC CC K RN DC K RN N Nguyên lý :  Mở máy động : đóng CD, ấn D K có điện tiếp điểm K1,2,3 đóng ĐC quay  Dừng động : ấn N K điện K1,2,3 mở ĐC dừng  + Khi tải RN tác động tiếp điểm RN mở K điện K1,2,3 mở ĐC dừng  Thay cầu dao ,cầu chì ATM Khởi động từ kép:  Ngoài chức giống KĐT đơn thêm chức đảo chiều quay động  Động khởi động thuận : đóng CD ấn DT KT có điện tác động KT đóng động quay thuận  Muốn động quay ngược ấn nút D động dừng ĐN KN có điện K~ đóng  Để tránh tình trạng cơng tắc tơ hoạt động đồng thời gây ngắn mạch pha người ta sử dụng tiếp điểm phụ thường đóng cơng tắc tơ khống chế công tắc tơ ngược lại  Để bảo đảm an toàn tuyệt đối người ta cịn sử dụng khố liên động khí nút ấn Công Dụng  Khởi động từ khí cụ điện dùng điều khiển từ xa việc đóng –ngắt, đảo chiều bảo vệ tải (nếu có lắp thêm rơle nhiệt) động khơng đồng ba pha rơto lồng sóc  Khởi động từ có contactor gọi khởi động từ đơn thường để đóng-ngắt động điện Khởi động từ có hai contactor gọi khởi động từ kép dùng để thay đổi chiều quay động gọi khởi động từ đảo chiều Muốn bảo vệ ngắn mạch phải lắp thêm cầu chì Các Yêu Cầu Kỹ Thuật  Động điện khơng đồng ba pha làm việc liên tục hay không tuỳ thuộc vào mức độ tin cậy khởi động từ Do khởi động từ cần phải thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật sau:  Tiếp điểm có độ bền chịu mài mịn cao  Khả đóng – cắt cao  Thao tác đóng – cắt dứt khốt  Tiêu thụ cơng suất  Bảo vệ động khơng bị q tải lâu dài ( có rơle nhiệt )  Thỏa điều kiện khởi động ( dòng điện khởi động từ đến lần dòng điện định mức) Khởi động từ thường phân chia theo  Điện áp định mức cuộn dây hút: 36V, 127V, 220V, 380V, 500V  Kết cấu bảo vệ chống tác động môi trường xung quanh: hở, bảo vệ, chống bụi, nước, nổ…  Khả làm biến đổi chiều quay động điện: không đảo chiều quay đảo chiều quay  Số lượng loại tiếp điểm: thường hở, thường đóng Lựa Chọn Lắp Đặt Khởi Động Từ  Hiện nay, động khơng đồng ba pha rơto lồng sóc có cơng suất từ 0,6 đến 100KW sử dụng phổ biến  Để điều khiển vận hành ta thường dùng khởi động từ  Việc lựa chọn khởi động từ, nhà sản xuất thường khơng cho cường độ dịng điện định mức mà cịn cho cơng suất động điện mà khởi động từ phục vụ ứng với điện áp khác  Để khởi động từ làm việc tin cậy, lắp đặt cần gắn khởi động từ mặt thẳng đứng ( độ nghiêng cho phép so với trục thẳng đứng  5o), không cho phép bôi mỡ vào tiếp điểm phận động Sau lắp đặt khởi động từ trước vận hành, phải kiểm tra: Cho phận động chuyển động tay không bị kẹt, vướng Điện áp điều khiển phải phù hợp điện áp định mức cuộn dây Các tiếp điểm phải tiếp xúc tốt Các dây đấu điện phải theo sơ đồ điều khiển Rơle nhiệt phải đặt nấc dịng điện thích hợp Khi lắp đặt khởi động từ cần đặt kèm theo cầu chì bảo vệ CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Câu hỏi: 1) Nêu khái quát phân loại contactor 2) Nêu cấu tạo nguyên lý hoạt động contactor 3) Phân biệt loại tiếp điểm có contactor 4) Cho biết chế độ làm việc cotactor xoay chiều 5) Cho biết chế độ làm việc cotactor chiều 6) Nêu thông số kỹ thuật điều kiện để chọn cơng tắc tơ •Bài tập 1: Chọn contactor theo tải động KĐB pha rotor lồng sóc 10HP, 220V, cos = 0.75, =0.8, kmm = 4, vận hành dừng động bình thường •Bài tập 2: Một lị nung có cơng suất 5KW, pha 220V =0.8, chọn contactor để đóng ngắt cho tải Bài tập 3: Hãy chọn công tắc tơ điều khiển động có đặc tính số liệu sau đây: -Động pha lồng sóc -Điện áp lưới (3x400) -Cơng suất có ích trục (động cơ) Pu =8kw -Cos =0.8, =0.79 -Làm việc 20 ngày -150 lần thao tác / -200 ngày làm việc năm -Ngắt động theo đồ thị loại AC -Chế độ kiểm tra xem xét: năm lần Bài tập 4: Hãy chọn cơng tắc tơ điều khiển máy nén khơng khí đặc tính số liệu sau đây: -Động pha lồng sóc -Đện áp lưới (3x400) -Cơng suất có ích trục (động cơ) Pu =7.5kw -Cos =0.78, =0.85 -Làm việc 24 ngày -150 lần thao tác / -320 ngày làm việc năm -Khoảng thời gian khởi động giây, thừa số vận hành 80% -Chế độ kiểm tra xem xét: Làm việc năm mà không cần kiểm tra