Giáo trình Trang bị điện nâng cao - CĐ Công Nghệ Hà Tĩnh

Giáo trình tập hợp các bài tập thiết kế, đấu nối từ cơ bản đến nâng cao nhằm tạo cho các bạn các kỹ năng cần thiết khi làm việc trong thực tế mà không bị bỡ ngỡ. Nội dung giáo trình gồm có 3 phần: Phần I Các kiến thức cơ bản; Phần II Giới thiệu về phần mềm CADe-SIMU; Phần III Bài tập thiết kế.

Tổng Liên Đoàn Lao Động Việt Nam Trường Cao Đẳng Cơng Nghệ Hà Tĩnh GIÁO TRÌNH Trang bị điện nâng cao VÕ TÁ THÀNH TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN Lời mở đầu Trong mơ đun Khí cụ điện Trang bị điện em trang bị kiến thức vầ kí hiệu, cấu tạo, nguyên lý hoạt động trang bị điện cấu tạo, nguyên lý hoạt động mạch điện có sẵn, từ dựa vào vẽ sẵn có đấu nối nên mạch Nhưng thực tế khơng phải có vẽ cho sẵn nên đồi hỏi em phải tự thiết kế nên mạch Vì bước vào mơn học Trang bị điện nâng cao Cuốn giáo trình kết chắt lọc, tổng hợp từ kinh nghiệm, kỹ năng, kiến thức, thầy cô gặp thực tế Giáo trình tập hợp tập thiết kế, đấu nối từ đến nâng cao nhằm tạo cho bạn kỹ cần thiết làm việc thực tế mà không bị bỡ ngỡ Mô đun gồm phần: Phần I: Các kiến thức Phần II:Giới thiệu phần mềm CADe-SIMU Phần III: Bài tập thiết kế Trong q trình biên soạn, nhóm tác giả tham khảo tài liệu giáo trình khác phần cuối giáo trình thống kê Lần đầu biên soạn ban hành, giáo trình chắn khiếm khuyết; mong thầy cô giáo cá nhân, tập thể trường đào tạo nghề sở doanh nghiệp quan tâm đóng góp để giáo trình ngày hồn thiện hơn, đáp ứng mục tiêu đào tạo nơn học nói riêng ngành Điện cơng nghiệp/ Cơ điện tử chuyên ngành kỹ thuật nói chung Mọi ý kiến đóng góp xin gửi địa chỉ: Trường Cao đẳng công nghệ Hà Tĩnh Khoa Điện Số 16B Đường Trần Phú – xã Thạch Trung - TP Hà Tĩnh Email: votathanh@htvtc.edu.vn Hà Tĩnh, ngày tháng năm 2020 Tham gia biên soạn Võ Tá Thành Tên mô đun: Trang bị điện nâng cao Mã mô đun: MĐ22 Vị trí, tính chất mơ đun: - Vị trí: Mô đun Trang bị điện nâng cao học sau người họcđã học xong mô đun trang bị điện GT TRANG BỊ ĐIỆN NÂNG CAO TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN - Tính chất: Là mô đun phần mô đun môn học chun mơn nghề - Ý nghĩa vai trị môn học: Trong lĩnh vực sản xuất, đặc biệt ngành công nghiệp, việc sử dụng máy móc để giải phóng sức lao động người ngày phổ biến Để nắm bắt làm chủ trang thiết bị ngày đại đòi hỏi cán kỹ thuật phải có kiến thức cơng nghệ, bên cạnh kỹ thiết kế, đọc sơ đồ, phân tích chẩn đốn sai hỏng để vận hành, bảo trì, bảo dưỡng sửa chữa hiệu trang thiết bị Mơ đun Trang bị điện biên soạn nhằm trang bị cho người học kiến thức kỹ nêu Mục tiêu mô đun: - Về kiến thức: Trình bày quy trình thiết kế mạch trang bị điện - Về kỹ năng: Thiết kế, lắp đặt mạch trang bị điện theo yêu cầu công nghệ; khắc phục lỗi mạch trang bị điện - Năng lực tự chủ trách nhiệm: + Làm việc độc lập làm việc theo nhóm, giải cơng việc, vấn đề phức tạp điều kiện làm việc thay đổi; + Hướng dẫn, giám sát người khác thực nhiệm vụ xác định; chịu trách nhiệm cá nhân trách nhiệm nhóm; + Đánh giá chất lượng cơng việc sau hoàn thành kết thực thành viên nhóm Nội dung mơ đun: Thời gian (giờ) Số TT Tên mô đun Bài 1: Thiết kế lắp đặt mạch khởi 12 động từ đơn làm việc luân phiên Tổng số Yêu cầu kỹ thuật Thiết kế mạch điện Lắp đặt mạch điện Kiểm tra mạch điện Cấp nguồn, vận hành mạch điện không tải có tải GT TRANG BỊ ĐIỆN NÂNG CAO Lý thuyết Thực hành, thí Kiểm nghiệm, tra thảo luận, tập 11 TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN Bài 2: Thiết kế lắp đặt mạch điều 16 khiển nâng hạ cầu trục 1 14 Yêu cầu kỹ thuật Thiết kế mạch điện Lắp đặt mạch điện Kiểm tra mạch điện Cấp nguồn, vận hành mạch điện khơng tải có tải Bài 3: Thiết kế lắp đặt mạch điều 28 khiển băng tải 26 1 Yêu cầu kỹ thuật Thiết kế mạch điện Lắp đặt mạch điện Kiểm tra mạch điện Cấp nguồn, vận hành mạch điện khơng tải có tải Bài 4: Thiết kế lắp đặt mạch điều 19 khiển cửa cổng động pha 17 68 Yêu cầu kỹ thuật 2.Thiết kế mạch điện Lắp đặt mạch điện Kiểm tra mạch điện Cấp nguồn, vận hành mạch điện không tải có tải Tổng GT TRANG BỊ ĐIỆN NÂNG CAO 75 TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN SAFETY MỤC LỤC Lời mở đầu SAFETY - Phần I: Các kiến thức - Bài 1: Tính chọn dây dẫn - Bài 2: Lựa chọn khí cụ điện mạch trang bị điện 17 Áp to mát: - 17 Nút ấn: - 22 Công tắc tơ 23 Rơ le trung gian rơ le thời gian - 25 Rơ le nhiệt - 28 Bài tập 30 Phần 2: Giới thiệu phần mềm CADe-SIMU 31 Khởi động phần mềm CADe- SIMU - 31 Hệ thống Menu CADe-SIMU 31 Các công cụ phần mềm CADe-SIMUError! Bookmark not defined Thư viện CADe-SIMU Error! Bookmark not defined Ứng dụng phần mềm CADe-SIMUvẽ thiết kế sơ đồ mạch điện công nghiệp Error! Bookmark not defined Phần 3: Bài tập thiết kế Error! Bookmark not defined Bài mở đầu: Thiết kế lắp đặt mạch đảo chiều quay gián tiếpError! Bookmark not defined Bài 1: Thiết kế lắp đặt mạch khởi động từ đơn Error! Bookmark not defined Bài 2: Thiết kế lắp đặt mạch nâng hạ cầu trục - Error! Bookmark not defined Bài 3: Thiết kế lắp đặt mạch điều khiển băng tảiError! Bookmark not defined Bài 4: Thiết kế lắp đặt mạch điều khiển cửa cổngError! Bookmark not defined Bài tập mở rộng Error! Bookmark not defined Bài 1: Thiết kế lắp đặt mạch đảo chiều quay trực tiếpError! Bookmark not defined Bài 2: Thiết kế lắp đặt mạch khởi động đổi nối – tam giácError! Bookmark not defined Bài 3: Thiết kế lắp đặt mạch động làm việc luân phiênError! Bookmark not defined Bài 4: Thiết kế lắp đặt mạch băng tải dừng tuần tựError! Bookmark not defined Bài 5: Thiết kế lắp đặt mạch đảo chiều động cơError! Bookmark not defined Bài 6: Thiết kế lắp đặt mạch động làm việcError! Bookmark not defined Bài tập nâng cao - Error! Bookmark not defined Mạch máy công nghiệp - Error! Bookmark not defined Bài 1: Máy tiện T616 - Error! Bookmark not defined Bài 2: Mạch điện máy phay 6H-11 - Error! Bookmark not defined GT TRANG BỊ ĐIỆN NÂNG CAO TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH GT TRANG BỊ ĐIỆN NÂNG CAO KHOA ĐIỆN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN Phần I: Các kiến thức Bài 1: Tính chọn dây dẫn Dây dẫn cáp thành phần mạng cung cấp điện Vì vậy, việc lựa chọn dây dẫn cáp tiêu chuẩn kỹ thuật thỏa mãn tiêu kinh tế góp phần đảm bảo chất lượng điện, cung cấp điện an toàn liên tục, đồng thời góp phần khơng nhỏ vào việc hạ thấp giá thành truyền tảI phân phối điện năng, mang lại lợi ích lớn khơng cho ngành điện mà cho ngành kinh tế quốc dân Tùy theo loại mạng điện cấp điện áp mà điều kiện kinh tế đóng vai trị định điều kiện kỹ thuật đóng vai trị quan trọng hay ngược lại Do đó, cần phảI nắm vững chất phương pháp lựa chọn dây dẫn cáp để sử dụng chỗ có hiệu Cáp mạng hạ áp thường cáp đồng nhôm bọc cách điện giấy tẩm dầu cao su Để tải điện xoay chiều pha, điện chiều thường sử dụng cáp 1, lõi, thường dùng cáp lõi Cáp lõi dùng để tải điện xoay chiều pha, cấp cho động phụ tải ba pha đối xứng Cáp lõi cáp thường dùng nhiều để tảI điện xoay chiều ba pha đến 1kV, cấp cho phụ tải ba pha không đối xứng tải động cần dây trung tính Lõi thứ tư cáp dùng làm dây trung tính có tiết diện nhỏ Dây dẫn hạ áp thường dùng dây dùng nhà, bọc cao su cách điện nhựa cách điện PVC Một số trường hợp dùng nhà dây trần dẫn phải đặt sứ cách điện Phương pháp chọn lựa: Do mạng phân phối hạ áp tải công suất nhỏ cự ly truyền tải ngắn nên tiêu kinh tế đóng vai trị quan trọng mà khơng đóng vai trò định tiêu kỹ thuật Chỉ tiêu kỹ thuật cần quan tâm chọn dây/cáp bao gồm: o Nhiệt độ dây/cáp không vượt nhiệt độ cho phép qui định nhà chế tạo chế độ vận hành bình thường chế độ vận hành cố xuất ngắn mạch o Độ sụt áp không vượt độ sụt áp cho phép * Thủ tục đầy đủ chọn dây/cáp mạng hạ áp Hình 1.1: GT TRANG BỊ ĐIỆN NÂNG CAO TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN Dòng làm việc cực đại Dòng định mức CB hay cầu chì Icp dây mà thiết bị bảo vệ có khả bảo vệ Điều kiện lắp đặt Cầu chì CB Icp = 1,31In In  10A Icp = 1,21In In  10A Icp = In In  25A Hệ số hiệu chỉnh k Icp = 1,1In In  25A Loại dây cáp Dịng phát nóng cho phép tính tốn Icptt = Icp/k Tiết diện Dịng phát nóng định mức Icptt Icpđm  Icptt Tính sụt áp U U  Ucp N Y Kiểm tra ổn định nhiệt F  Fnh N xuất ngắn mạch Y Kết thúc Hình 1.1 Thủ tục đầy đủ lựa chọn dây/cáp mạng hạ áp GT TRANG BỊ ĐIỆN NÂNG CAO Tăng tiết diện dây TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN Lựa chọn tiết diện theo điều kiện phát nóng: Dây dẫn chọn theo điều kiện phát nóng lâu dài cho phép đảm bảo cho cách điện dây dẫn không bị phá hỏng nhiệt độ dây dẫn đạt đến trị số nguy hiểm cho cách điện dây Điều thực dịng điện phát nóng cho phép dây/cáp phải lớn dòng điện làm việc lâu dài cực đại chạy dây dẫn Kích cỡ dây pha có liên hệ trực tiếp tới mã chữ (thể cách lắp đặt) hệ số k  Xác định mã chữ : Các chữ (B tới F) phụ thuộc vào dạng dây cách lắp đặt Có nhiều cách lắp đặt, song cách giống gom nhóm lại chia làm loại theo điều kiện môi trường xung quanh Bảng 1.1: Mã chữ phụ thuộc vào dạng dây cách lắp đặt: Dạng Cách lắp đặt Chữ dây - Dưới lớp nắp đúc, lấy khơng, bề mặt đổ lớp vữa nắp B Dây lõi - Dưới sàn nhà sau trần giả nhiều lõi - Trong rãnh ván lát chân tường - Khung treo có bề mặt tiếp xúc với tường trần C - Trên khay cáp không đục lỗ - Thang cáp, khay có đục lỗ congxom đỡ Cáp có nhiều - Treo nêm E lõi - Có mốc xích nối tiếp Cáp lõi F  Xác định tiết diện dây/cáp không chôn đất: Theo điều kiện lắp đặt thực tế, dịng phát nóng cho phép dây/cáp khơng chơn ngầm đất phải hiệu chỉnh theo hệ số k bao gồm hệ số thành phần: - Hệ số k1 xét đến ảnh hưởng cách lắp đặt (Bảng 1.2) - Hệ số k2 xét đến số mạch dây/cáp đơn (Bảng 1.3) - Hệ số k3 xét đến nhiệt độ môI trường khác 300C (Bảng 1.4) k= k1.k2.k3 (1.1) Bảng 1.2: Hệ số hiệu chỉnh k1 theo cách lắp đặt GT TRANG BỊ ĐIỆN NÂNG CAO TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH Mã chữ B C B,C,E,F KHOA ĐIỆN Cách lắp đặt Hệ số k1 Cáp đặt thẳng vật liệu cách điện chịu nhiệt Ống dây đặt vật liệu cách điện chịu nhiệt Cáp đa lõi Hầm mương cáp kín Cáp treo trần nhà Các trường hợp khác 0.70 0.77 0.90 0.95 0.95 1.00 Bảng 1.3: Hệ số k2 theo số mạch cáp đặt đơn Hệ số k2 Mã Cách đặt chữ Số lượng mạch cáp đa lõi gần 12 16 20 Lắp 0.8 0.7 0.6 0.6 0.5 0.5 0.5 0.5 0.4 0.4 0.3 B,C chôn 1.00 0 tường Hằng đơn tường nhà, 0.8 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 2 C khay cáp không đục lỗ Hằng đơn 0.8 0.7 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.95 trần 1 Hằng đơn nằm ngang E, F máng đứng Hằng đơn thang cáp, công xom 0.8 0.8 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 3 2 0.8 0.8 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.8 0.8 9 8 Khi số cáp nhiều một, k2 cần nhân với hệ số sau: - Nếu cáp đặt theo hàng: k2 nhân với 0.8 - Nếu cáp đặt theo hàng: k2 nhân với 0.73 - Nếu cáp đặt theo hàng: k2 nhân với 0.7 GT TRANG BỊ ĐIỆN NÂNG CAO 10 TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN thiết bị chuyển mạch loại khơng khí ( Ở buồng dập hồ quang khơng khí nhé) ACB thiết bị thiếu tủ hạ thế, tủ máy biến áp tủ hòa đồng máy phát điện ( phần điện nặng )  VCB (Vacuum Circuit Breakers) Là thiết bị chuyển mạch loại chân không ( Ở buồng dập hồ quang chân không nhé) VCB thiết bị đặc thù thiếu tủ trung thế, thiết bị thường tích hợp sẵn hệ thống Tủ trung RMU Thiết bị hoạt động môi trường điện áp cao ( lên tới xxx KV)  Ký hiệu áp to mát: Ký hiệu áptômát cho bảng đây: Bảng 2.1: Ký hiệu áp to mát Ký hiệu Số cực cực cực + TT cực 3cực cực Ngồi áptơmát thơng thường, người ta cịn chế tạo loại áptơmát chống rị điện Áptơmát chống rò tự động cắt mạch điện dòng rò có trị số 30 mA, 100 mA 300 mA tùy loại Việc lựa chọn Áptômát chủ yếu dựa vào + Dịng điện tính tốn mạch + Dịng điện tải + Điện áp mạng + Tính thao tác có chọn lọc Ngồi lựa chọn áptơmát cịn phải vào tính chất làm việc phụ tải áptơmát khơng phép cắt có q tải ngắn hạn thường xẩy điều kiện làm việc bình thường dịng điện khởi động dịng điện đỉnh phụ tải Tùy theo đặc tính phụ tải ta chọn dòng điện định mức bảo vệ: Iđm = ( 1,25 ÷ 1,5) Itt ( 2.1 ) Sau Áptômát chọn theo số liệu kỷ thuật cho nhà chế tạo GT TRANG BỊ ĐIỆN NÂNG CAO 20 TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN a Trong lưới điện ánh sáng sinh hoạt : Cầu ch chọn theo điều kiện sau: Uđm CB ≥ UđmLD ( 2.2 ) Iđm CB ≥ Itt ( 2.3 ) Trong đó: + Uđm CB : điện áp định mức áp to mát + Iđm CB : dòng định mức áp to mát + Itt: dịng điện tính tốn phụ tải Với thiết bị pha (ví dụ thiết bị điện gia dụng), dịng tính tốn dịng định mức thiết bị điện: Itt = Iđmtb = 𝑃𝑑𝑚 ( 2.4 ) 𝑈𝑑𝑚 ∗𝑐𝑜𝑠 𝜑 Trong đó: + Idmtb: Là dịng định mức thiết bị (A) + Udm: điện áp pha định mức 220V + cos : lấy theo thiết bị điện Với đèn sợi đốt, bàn là, bếp điện, bình nóng lạnh: cos = Với quạt, đèn tp, điều hoà, tủ lạnh, máy giặt: cos = 0,8 Khi bảo vệ lưới ba pha, dịng tính tốn xác định sau: Itt = Pdm ( 2.5 ) √3∗Udm∗cos φ Trong đó: + Udm: điện áp dây định mức lưới điện 380V + Cos : lấy theo thực tế b Áp to mát bảo vệ động cơ: Áp to mát bảo vệ động chọn theo hai điều kiện sau: 𝐼𝑑𝑚 ≥ 𝐼𝑡𝑡 = 𝐾𝑡 ∗ 𝐼𝑑𝑚𝐷 𝐼𝑑𝑚 ≥ 𝐼𝑚𝑚 𝛼 = 𝐾𝑚𝑚 ∗𝐼𝑑𝑚𝐷 𝛼 ( 2.6 ) ( 2.7 ) Kt: hệ số tải động cơ, lấy Kt = 1, đó: 𝐼𝑑𝑚 ≥ 𝐼𝑑𝑚𝐷 GT TRANG BỊ ĐIỆN NÂNG CAO ( 2.8 ) 21 TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN IdmD: dòng định mức động xác định theo công thức: IdmD = PdmD √3∗Udm∗cos φdm ∗η ( 2.9 ) Trong đó: Uđm= 380V điện áp định mức lưới hạ áp mạng pha 380V Cos: hệ số công suất định mức động nhà chế tạo cho thường 0.8 : hiệu suất động cơ, lấy Kmm: hệ số động nhà chế tạo cho, thường Kmm= (4 7) 𝛼: hệ số lấy sau: Với động mở máy nhẹ mở máy không tải (máy bơm, máy cắt gọt kim loại), 𝛼 =2.5 Với động mở máy nặng mở máy có tải (cần cẩu, cần trục, máy nâng), 𝛼 =1.6 c Áp to mát bảo vệ 2, động cơ: Trong thực tế, cụm hai, ba động nhỏ cụm động lớn một, hai động nhỏ gần có cấp điện chung áp to mát Trường hợp chọn theo hai điều kiện sau: n I dm  K ti * I dmtbi ( 2.10 ) n 1 I dm  I mm max   K ti * I dmtbi ( 2.11 )  : lấy theo tính chất động mở máy Ví dụ: u cầu chọn áptơmát cho máy bơm có Uđm = 380V, Pđm = 12 KW, cos 𝜑 = 0,85, ղ đm = 0,9 Giải Xác định dòng điện định mức máy bơm: Iđm máy bơm = 𝑃đ𝑚 = 12 √3.𝑈đ𝑚.cos 𝜑.ղđ𝑚 √3.0,38.0,85.0,9 = 23,83 A Tùy theo đặc tính phụ tải ta chọn dòng điện định mức bảo vệ 125%, 150% hay lớn với dịng điện tính tốn mạch Iđm cb = 1,5.Iđm máy bơm = 1,5.23,83 = 35,74 A Điều khiện chọn CB: GT TRANG BỊ ĐIỆN NÂNG CAO 22 TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN Uđm CB ≥ Uđm mạng Iđm CB ≥ Iđm máy bơm Có thể chọn áptơmát MCCB LS ABN 103c 40A 3P Nút ấn: Nút ấn khí cụ điện dùng để đóng ngắt thiết bị điện tay Các cặp tiếp điểm nút ấn chuyển trạng thái có ngoại lực tác động, cịn khơng có ngoại lực tác động tiếp điểm nút ấn trở trạng thái ban đầu Thơng thường nút ấn có nhiệm vụ khởi động, dừng, đảo chiều quay động thông qua công tắc tơ rơle Theo kết cấu người ta chia làm hai loại nút ấn nút ấn đơn 2.5: nút ấn kép Nút Hình ấn đơn cóHình loạiảnh nút ấn đơn thường mở nút ấn đơn thường đóng Nút ấn kép có tiếp điểm thường mở tiếp điểm thường đóng (Hình 2.6) Hình 2.6: Tổng quan nút ấn (a) (b) (c) Hình 2.7: Ký hiệu nút ấn đơn thường mở (a), Nút ấn đơn thường đóng (b) nút ấn kép (c) Nút ấn thường lựa chọn theo điều kiện điện áp định mức, dòng điện định mức kiểu loại Điều kiện lựa chọn là: U đm nút ấn ≥ U đm mạng ( 2.11 ) ( 2.12 ) GT TRANG BỊ ĐIỆN NÂNG CAO 23 TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN I đm nút ấn ≥ Itt Trong đó: U đm nút ấn: Điện áp định mức công tắt hay nút ấn U đm mạng: Điện áp định mức mạng điện I đm nút ấn: Dịng điện định mức cơng tắc hay nút ấn Itt: Dịng điện tính tốn mạng điện Cơng tắc tơ Cơng tắc tơ khí cụ điện dùng để khống chế tự động thường xuyên đóng cắt mạch điện động lực từ xa có điện áp lên tới 500V Tần số đóng cắt cơng tắc tơ lên tới 1500 lần/giờ Cơng tắc tơ phân loại theo Theo dịng điện: Công tắc tơ chiều, Công tắc tơ xoay chiều Theo nguyên lý truyền động: Công tắc tơ điện từ, Công tắc tơ ép, Công tắc tơ thuỷ lực… Theo kết cấu: Cơng tắc tơ lắp nơi có chiều cao bé, Cơng tắc tơ lắp nơi có chiều rộng bé Hình 2.8: Hình dạng ngồi cơng tắc tơ  Ký hiệu: - Cuộn dây - Tiếp điểm - Tiếp điểm phụ  Nguyên lý hoạt động công tắc tơ Sự làm việc Contactor điện từ dựa nguyên tắc lực điện từ, ta cung cấp điện áp U = (85  100)% Uđm vào cuộn dây, sinh từ trường, từ trường tạo lực từ có lực lớn lực kéo lò xo hệ thống truyền động Nó hút lõi sắt phần động để khép kín mạch từ Hệ GT TRANG BỊ ĐIỆN NÂNG CAO 24 TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN thống tiếp điểm thay đổi trạng thái Nếu điều kiện bình thường (khi cuộn dây chưa có điện), tiếp điểm đóng cho điện vào cuộn dây, tiếp điểm mở Ngược lại, điều kiện bình thường (khi cuộn dây chưa có điện), tiếp điểm mở cho điện vào cuộn dây, tiếp điểm đóng lại Hình 2.9: Cơng tắc tơ lúc bình thường Hình 2.10: Cơng tắc tơ lúc tác động Tính chọn cơng tắc tơ Dựa vào dòng điện định mức tải vào tính chất phụ tải làm việc gián đoạn hay liên tục vào dãy dòng điện, điện áp định mức Contactor từ ta lựa chọn cơng tắc tơ cho thích hợp ( 2.13 ) Uđm CTT ≥ Uđm lưới Iđm CTT ≥ Iđm lưới ( 2.14 ) Trong đó: Uđm CTT: Điện áp định mức công tắc tơ Uđm lưới : Điện áp định mức lưới điện Iđm CTT: Dòng điện định mức cơng tắc tơ Iđm lưới: Dịng điện định mức lưới điện Ví dụ: Giả sử có tải động điện có thơng số sau: – suất động ta tính dịng điện định mức động việc ổn định I tt= P √3 Udm cos 𝜑.ղđ𝑚 GT TRANG BỊ ĐIỆN NÂNG CAO = 25 √3 0,38.0,85.0,9 25 = 49,65 A Từ công TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN Do Kmm =5 Chọn Iđóng CTT = 49,65 ≈ 248 A Dòng điện contactor bạn chọn Iđm CTT =Itt x hệ số khởi động Hệ số khởi động lấy 1,2-1,4 Idm Vậy dịng Iđm CTT =49,65×1,4=69,51 A Ta chọn contactor dòng làm việc từ 75 A trở lên được, dòng rơ le nhiệt dòng contactor Theo tính tốn chi tiết, ta chọn xác thế, thông thường chọn theo kinh nghiệm sau: – Idm = Itt x – Iccb = Idm x – Ict = (1,2-1,5)Idm Ta nên chọn dòng contactor cao để đảm bảo làm việc lâu dài phù hợp, không nên cao tăng chí phí thay đổi thiết kế kích thước thay đổi Rơ le trung gian rơ le thời gian  Rơ le trung gian: Rơle trung gian khí cụ điện dùng nhiều mạch điện công nghiệp Cấu tạo rơle trung gian gồm có cuộn dây, mạch từ nhiều cặp tiếp điểm thường đóng thường mở Rơle trung gian có khả chuyển mạch lớn công suất tiêu thụ bé nên dùng nhiều thực tế thực trình điều khiển trung gian, truyền khuếch đại tín hiệu, chia tín hiệu từ rơle đến nhiều phận khác mạch điều khiển bảo vệ Hình 2.11: Hình dạng ngồi rơ  Ký hiệu le trung gian Cuộn dây rơ le trung gian Các tiếp điểm thường mở thường đóng rơ le trung gian  Nguyên lý hoạt động GT TRANG BỊ ĐIỆN NÂNG CAO 26 TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN Nguyên lý hoạt động rơ le trung gian dựa nguyên lý điện từ Khi đưa điện áp xoay chiều thích hợp vào hai đầu cuộn dây rơ le phần cảm hút phần ứng làm đóng, mở hệ thống tiếp điểm Khi cắt dòng điện cuộn dây ro le tiếp điểm trở trạng thái ban đầu Bộ tiếp xúc (hệ thống tiếp điểm) rơle trung gian thường có số luợng tương đối lớn, thường lớn nhiều so với rơle dòng điện, rơle điện áp loại rơle khác Rơle trung gian làm việc mạch điều khiển nên có tiếp điểm phụ mà khơng có tiếp điểm Cường độ dịng điện qua tiếp điểm Hình 2.12: Rơ le trung gian lúc chưa tác động Hình 2.13: Rơ le trung gian tác động Khi tính chọn rơ le trung gian ta cần ý điểm sau: ( 2.15 ) - Điện áp định mức rơ le: Uđm = Umạng - Dòng điện định mức: Iđm role > Itt ( 2.16 ) - Số lượng tiếp điểm - Loại tiếp điểm thường đóng thường mở - Cắn vào nhu cầu sử dụng kết hợp với điểm để chọn loại rơ le có thơng số thích hợp Ví dụ: Dưới ví dụ đảo chiều trạng thái đèn sáng tác dụng vào nút ấn: Khi chưa tác động ( Hình a) tác động nút ấn ( Hình b) GT TRANG BỊ ĐIỆN NÂNG CAO 27 TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN Hình b Hình a  Rơ le thời gian Rơle thời gian khí cụ tạo trì hỗn hệ thống tự động Việc trì thời gian cần thiết truyền tín hiệu từ rơle đến rơle khác yêu cầu cần thiết hệ thống tự động điều khiển Rơle thời gian hệ thống bảo vệ tự động thường dùng để trì thời gian tải, thiếu áp giới hạn thời gian cho phép Hình 2.14: Rơ le thời gian  Thông thường người ta phân loại rơle thời gian sau: + Rơle thời gian tác động trễ có điện ON DELAY + Rơle thời gian tác động trễ điện OFF DELAY  Rơ le thời gian ON DELAY Khi cấp nguồn vào cuộn dây rơle thời gian ON DELAY, tiếp điểm tác động khơng tính thời gian chuyển đổi trạng thái tức thời (thường đóng hở ra, thường hở đóng lại), tiếp điểm tác động có tính thời gian khơng đổi Sau khoảng thời gian 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 Ký hiệu: Cuộn dây ON DELAY Tiếp điểm ON DELAY Đóng chậm GT TRANG BỊ ĐIỆN NÂNG CAO Mở chậm 28 Liên động TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN  Rơ le thời gian OFF DELAY Khi cấp nguồn vào cuộn dây rơle thời gian OFF DELAY, tiếp điểm tác động tức thời trì trạng thái Khi ngưng cấp nguồn vào cuộn dây, tất tiếp điểm tác động khơng tính thời gian trở trạng thái ban đầu Tiếp sau khoảng thời gian định trước, tiếp điểm tác động có tính thời gian chuyển trạng thái ban đầu Ký hiệu: Cuộn dây OFF DELAY Tiếp điểm OFF DELAY Đóng nhanh Rơ le nhiệt Mở nhanh Liên động Rơle nhiệt loại khí cụ điện để bảo vệ động mạch điện khỏi bị tải, thường kết hợp với Contactor Nó dùng điện áp xoay chiều đến 500V, tần số 50Hz Một số kết cấu rơle nhiệt có dịng điện định mức đến 150A, dùng lưới điện chiều có điện áp đến 440V Rơle nhiệt đặt tủ điện, bảng điện, trước sau phận bắt dây dẫn Rơle nhiệt không tác động tức thời theo trị số dịng điện có qn tính nhiệt lớn, phải có thời gian để phát nóng Do tác động sau vài giây đến vài phút bắt đầu có cố Vì khơng thể dùng để bảo vệ ngắn mạch Thường dùng rơle nhiệt bảo vệ tải, ta phải dùng kèm cầu chì loại "aM" để bảo vệ ngắn mạch GT TRANG BỊ ĐIỆN NÂNG CAO 29 TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN Đặc tính rơle nhiệt thời gian tác động dịng tải chạy qua (đặc tính Ampe- quan hệ điện phụ Giây) Mặt khác, để đảm bảo yêu cầu giữ tuổi thọ lâu dài cho thiết bị theo số liệu kỹ thuật nhà sản xuất, đối tượng cần bảo vệ có đặc tính AmpeGiây (đường hình 2.14) Hình 2.14: Hình dạng thông tin kỹ thuật Rơ le nhiệt MT-32 (22Rơle nhiệt chọn lựa đúng, nghĩa là32A) đường LS đặc tính Ampe-Giây (đường hình 2.14) thấp gần sát đường đặc tính Ampe-Giây đối tượng cần bảo vệ (đường 1) Chọn thấp không tận dụng công suất thiết bị cần bảo vệ, ngược lại chọn cao làm giảm tuổi thọ thiết bị Trong thực tế sử dụng, cách lựa chọn phù hợp chọn dòng điện định mức rơle nhiệt dòng định mức thiết bị cần bảo vệ rơle nhiệt tác động giá trị Itđ = (1,2 - 1,3)Iđm (đường 3) (1) (3) (2) Hình 2.15: Các đường đặc tính rơ le nhiệt Ngồi ra, nhiệt độ mơi trường xung quanh thay đổi, dịng điện tác động rơle thay đổi theo làm cho bảo vệ xác Thơng thường, nhiệt độ mơi trường xung quanh tăng, dịng điện tác động giảm, ta cần phải hiệu chỉnh lại vít (núm) điều chỉnh Ví dụ: Giả sử có tải động điện pha, Uđm = 380V, Pđm = 5KW, cos 𝜑 = 0,85 Ta tính chọn sau: – Từ cơng suất động ta tính dịng điện định mức động việc ổn định, cos 𝜑 = 0,85 GT TRANG BỊ ĐIỆN NÂNG CAO 30 TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN Itt = P √3 x Udm x cos 𝜑 = √3 x 0,38 x 0,85 = 8,96 A Dòng rơ le nhiệt ta chọn với hệ số khởi động từ 1,2 – 1,4 lần Iđm, ta chọn dòng rơ le nhiệt Iđm = 1,4 x Itt = 1,4 x 8,96 = 12,55 A Vậy dòng rơ le nhiệt ta chọn 18A Các rơ le nhiệt thường có dải chỉnh dịng, đặt dịng làm việc, ta chọn dịng dư để điều chỉnh sử dụng tải Bài tập Chọn áptơmát loại sau dịng điện định mức phụ tải 16A? A 20A B 40A C 32A D 25A Một phương pháp lựa chọn nhanh khí cụ điện ta dùng: A Bảng Catalog B Giáo trình C Khảo sát D Nhờ tư vấn Điện áp đặt vào mạch điều khiển 220VAC chọn cơng tắc tơ có điện áp cuộn hút là: A 220V xoay chiều B 220A xoay chiều C 220V chiều D 220A chiều Rơ le nhiệt khí cụ điện dùng để: a Bảo vệ ngắn mạch; b Bảo vệ tải; c Bảo vệ thiếu điện áp d Bảo vệ ngắn mạch tải Công dụng rơ le nhiệt là: a Tự động đóng, cắt mạch có cố tải b Bảo vệ ngắn mạch cho động c Tự động cắt mạch đạt đến nhiệt độ cần thiết d Cả a,b c Tính tốn cho hệ thống điều khiển động bơm nước có: Uđm = 220V, cơng suất 1,5 KW, cos 𝜑 = 0,9, ղ đm = 0,9, Kmm = Tính tốn cho hệ thống điều khiển động cần cẩu có cơng suất Uđm = 380V, Pđm = 22KW, cos 𝜑= 0,85, ղ đm = 0,9 Tính tốn cho hệ thống điều khiển cầu trục nâng hạ có động có : GT TRANG BỊ ĐIỆN NÂNG CAO 31 TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN Phần 2: Giới thiệu phần mềm CADe-SIMU Giới thiệu: CADe-SIMU phần mềm tiện lợi việc vẽ sơ đồ mạch điện công nghiệp, hỗ trợ đầy đủ kí hiệu thiết bị dùng công nghiệp nguồn vào, contactor, aptomat, rơ le, Việc đưa sơ dồ điều khiển công nghiệp đơn giản phần mềm này, giúp kỹ sư vẽ mạch nhanh chóng đồng thời mơ Khởi động phần mềm CADe- SIMU Sau down thành công phần mềm CADe – SIMU tiến hành giải nén chạy tập tin CADe_SIMU.exe hình 3.1 Hình 3.1: Khởi động phần mềm CADe-SIMU Hệ Bật AT1 cấp nguồn cho toàn mạch chuẩn bị làm việc Lúc máy biến áp T0 có nguồn cỏch bật AT3 để cung cấp cho mạch điều khiển, mạch chiếu sáng cục Muốn động trục làm việc, ấn START 1F START 1R; Muốn ngừng truyền động, ấn nút dừng STOP; Muốn động 2M làm việc, ấn START 2; Muốn ngừng truyền động, ấn nút dừng STOP; Quá trình gia cơng chi tiết muốn có chiếu sáng cục phải bật công tắc S0; Muốn làm mát cho chi tiết gia công phải bật AT2 Các liên động bảo vệ: - Liên động khoá làm việc đồng thời khởi động từ 1KF-1KR tiếp điểm thường đóng 1KF 1KR; - Rơ le nhiệt OL1 bảo vệ tải cho động trục 1M GT TRANG BỊ ĐIỆN NÂNG CAO 32 TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN - Rơ nhiệt OL2 bảo vệ tải cho động 2M - Các động 1M, 2M 3M nối đất để đảm bảo an toàn cho người vận hành - Cơng tắc hành trình LS để khống chế khoảng di chuyển bàn GT TRANG BỊ ĐIỆN NÂNG CAO 33 le TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN Tài tham khảo: [1]- Giáo trình Cung cấp điện, Tổng cục dạy nghề ban hành năm 2013 [2]- Giáo trình Khí cụ điện, Tổng cục dạy nghề ban hành năm 2013 [3]- Nguyễn Xuân Phú , Giáo trình cung cấp điện, NXB KHKT 2010 [4]- Nguyễn Minh Hương, Giáo trình khí cụ điện Trang bị điện, NXB Hà Nội, 2007 GT TRANG BỊ ĐIỆN NÂNG CAO 34 liệu ... điện máy phay 6H-11 - Error! Bookmark not defined GT TRANG BỊ ĐIỆN NÂNG CAO TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH GT TRANG BỊ ĐIỆN NÂNG CAO KHOA ĐIỆN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH KHOA ĐIỆN... đun: Trang bị điện nâng cao Mã mơ đun: MĐ22 Vị trí, tính chất mơ đun: - Vị trí: Mơ đun Trang bị điện nâng cao học sau người h? ?cđ? ? học xong mô đun trang bị điện GT TRANG BỊ ĐIỆN NÂNG CAO TRƯỜNG CAO. .. sau: - Nếu cáp đặt theo hàng: k2 nhân với 0.8 - Nếu cáp đặt theo hàng: k2 nhân với 0.73 - Nếu cáp đặt theo hàng: k2 nhân với 0.7 GT TRANG BỊ ĐIỆN NÂNG CAO 10 TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH