Giáo trình Khí cụ điện (Nghề Vận hành thủy điện)

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH LÀO CAI TRƯỜNG CAO ĐẲNG LÀO CAI GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: KHÍ CỤ ĐIỆN NGÀNH/NGHỀ: VẬN HÀNH THỦY ĐIỆN (Áp dụng cho Trình độ Trung cấp) LƯU HÀNH NỘI BỘ NĂM 2019 LỜI NÓI ĐẦU Mơn học Khí cụ điện mơn học bắt buộc chương trình đào tạo Cao đẳng nghề Trung cấp nghề điện cơng nghiệp Tài liệu “Khí cụ điện ” biên soạn theo nội dung chương trình chi tiết mơn “Khí cụ điện” đào tạo trình độ Cao đẳng nghề Trung cấp nghề Điện công nghiệp Trường Cao đẳng Lào Cai, tài liệu nhằm cung cấp kiến thức khái niệm, cấu tạo, nguyên lý, cách lựa chọn cách sửa chữa, bảo dưỡng sai hỏng thường gặp khí cụ điện thường dùng hệ thống điện điều khiển máy điện Nội dung tài liệu gồm : Bài mở đầu : Khái niệm khí cụ điện Chương 1: Khí cụ điện đóng cắt Chương 2: Khí cụ điện bảo vệ Chương 3: Khí cụ điện điều khiển Các tập ứng dụng khí cụ điện hệ thống Mặc dù cố gắng q trình biên soạn, chắn tài liệu khơng tránh khỏi khiếm khuyết Tác giả mong nhận góp ý trân thành bạn đọc để tài liệu hoàn thiện Lào Cai, ngày….tháng….năm… Tác giả: Nghiêm Trọng Khánh MỤC LỤC Bài mở đầu: Khái niệm cơng cụ khí cụ điện Mục tiêu Khái niệm khí cụ điện 1.1 Khái niệm khí cụ điện Khí cụ điện thiết bị điện dùng để đóng cắt, điều khiển bảo vệ mạch điện, động điện máy điện… 1.2 Sự phát nóng khí cụ điện 1.3 Tiếp xúc điện 1.4 Hồ quang phương pháp dập tắt hồ quang điện 10 1.5 Lực điện động 12 Công dụng phân loại khí cụ điện 12 2.1 Công dụng 12 2.2 Phân loại 13 Chương : Khí cụ điện đóng cắt 15 1.1 Cầu dao 15 1.1.1 Cấu tạo 15 1.1.2 Nguyên lý hoạt động 16 1.1.3 Hư hỏng nguyên nhân gây hư hỏng 16 1.1.5 Các bước sửa chữa cầu dao 17 Bước 1: 17 1.2 Các loại công tắc nút điều khiên 18 1.2.1 Công tắc 18 1.2.2 Công tắc hộp 19 1.2.3 Công tắc vạn 20 1.2.4 Công tắc hành trình Tính chọn cơng tắc nút điều khiển 20 Các thông số định mức công tắc 21 1.2.5 Nút điều khiển 21 1.2.6 Sửa chữa công tắc nút điều khiển 22 1.3 Dao cách ly 26 1.3.1 Cấu tạo 26 1.3.2 Nguyên lý làm việc 26 1.3.3 Phân loại 27 1.4 Máy cắt điện 27 1.4.1 Cấu tạo máy cắt điện 27 1.4.2 Nguyên lý làm việc 28 1.4.3 Giới thiệu số loại máy cắt điện 29 1.5 Áp tô mát 30 1.5.1 Cấu tạo 30 1.5.2 Nguyên lý làm việc 30 1.5.3 Tính chọn Áp tơ mát 31 Chương 2: Khí cụ điện bảo vệ 32 Nam châm điện 32 1.1 Cấu tạo 32 1.2 Nguyên lý hoạt động 33 1.3 phân loại 33 1.4.ứng dụng nam châm điện 35 1.5 Hư hỏng nguyên nhân gây hư hỏng phương pháp sửa chữa 35 Rơ le điện từ 36 2.1 Khái niệm 36 2.2.Cấu tạo 36 2.3 Nguyên lý làm việc: 37 2.4 Ứng dụng 37 2.5 Rơ le dòng điện 37 2.6 Rơ le điện áp: 38 Rơle nhiệt 38 3.1.Cấu tạo 38 3.2 Nguyên lý làm việc 39 3.3 Hư hỏng nguyên nhân gây hư hỏng 39 3.4 Các bước sửa chữa rơ le nhiệt 40 Cầu chì 41 4.1.Cấu tạo 41 4.2 Nguyên lý làm việc 41 4.3 Tính chọn cầu chì 42 4.4.Hư hỏng nguyên nhân gây hư hỏng 42 4.5.Sửa chữa cầu chì 43 Thiết bị chống rò điện 43 5.1 Khái niệm 43 5.2 Thiết bị chống rò điện pha 43 5.2.1 Cấu tạo 43 5.2.2 Nguyên lý hoạt động 43 5.3 Thiết bị chống dò điện pha 44 Biến áp đo lường 46 6.1 Máy biến dòng điện 46 6.1.1 Khái niệm 46 6.2 Máy biến điện áp 47 Chương : Khí cụ điện điều khiển 50 Công tắc tơ 51 1.1 Khái niệm 51 1.2 Cấu tạo 51 1.3 Hư hỏng nguyên nhân gây hư hỏng 52 1.4 Các bước sửa chữa 52 Khởi động từ 53 2.1 Khái niệm 53 2.2 Cấu tạo 54 Bộ phận Khởi động từ gồm: 54 2.3 Lựa chọn lắp đặt Khởi động từ 55 2.4 Ứng dụng 55 Rơ le trung gian rơ le tốc độ 56 3.1 Rơ le trung gian 56 3.2 Rơle tốc độ 57 Rơle thời gian 58 4.1 Khái niệm 58 4.2 Rơ le thời gian kiểu điện từ 58 4.3.Rơ le thời gian kiểu khí nén : 59 4.3.3 Hư hỏng nguyên nhân gây hư hỏng,biện pháp sửa chữa 60 Bộ khống chế 60 6.1 Công dụng phân loại 60 6.1 Công dụng 60 6.1.2 Phân loại 61 6.2.Cấu tạo ngun lý khơng chế hình trống 61 6.3.Cấu tạo nguyên lý hoạt động khống chế hình cam 62 6.4 Các thông số kỹ thuật khống chế 62 6.4 Tính tốn lựa chọn 63 6.5 Hư hỏng , nguyên nhân gây hư hỏng biện pháp khắc phục 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 NỘI DUNG CHI TIẾT CỦA TÀI LIỆU GIẢNG DẠY TẬP BÀI GIẢNG MÔN HỌC KHÍ CỤ ĐIỆN Bài mở đầu: Khái niệm cơng cụ khí cụ điện Mục tiêu - Hiểu giải thích tượng vật lý liên quan đến khí cụ điện như: phát nóng, lực điện động, tiếp xúc điện, hồ quang điện cách dập tắt hồ quang điện - Mô tả khái niệm, cách phân loại loại khí cụ điện trình bày tính năng, tác dụng khí cụ điện hệ thống điện công nghiệp dân dụng - Rèn luyện tính nghiêm túc học tập thực cơng việc Khái niệm khí cụ điện 1.1 Khái niệm khí cụ điện Khí cụ điện thiết bị điện dùng để đóng cắt, điều khiển bảo vệ mạch điện, động điện máy điện… Khí cụ điện làm việc mạch dẫn điện, nhiệt độ khí cụ điện ảnh hưởng đến độ bền khí cụ điện gây tổn thất điện Vì việc chọn lựa khí cụ điện đảm bảo thơng số kỹ thuật làm việc chế độ đảm bảo độ bền điện an toàn yêu cầu quan trọng 1.2 Sự phát nóng khí cụ điện * Sự phát nóng khí cụ điện Ở trạng thái làm việc, phận khí cụ điện mạch vòng dẫn điện, mạch từ, chi tiết kim loại cách điện có tổn hao lượng biến thành nhiệt Một phần nhiệt làm tăng nhiệt độ khí cụ điện, cịn phần khác tỏa bên ngồi Ở chế độ xác lập nhiệt, nhiệt độ thiết bị không tăng lên mà đạt trị số ổn định Toàn lương tổn hao dạng nhiệt cân với nhiệt tỏa môi trường xung quanh Nếu nhiệt độ khí cụ điện tăng cao cách điện bị già hóa độ bền khí chi tiết bị suy giảm Khi tăng nhiệt độ vật liệu cách điện lên 80C so với nhiệt độ cho phép chế độ dài hạn tuổi thọ cách điện giảm 50% Với vật liệu dẫn điện thông dụng đồng (Cu), tăng nhiệt độ từ 1000C đến 2500C độ bền giảm 40% Do độ bền chúng giảm nên lực điện động trường hợp ngắn mạch làm hư hỏng thiết bị Vì độ tin cậy thiết bị phụ thuộc vào nhiệt độ phát nóng chúng Trong tính tốn phát nóng khí cụ điện thường dùng số khái niệm sau : o : nhiệt độ phát nóng ban đầu, thường lấy nhiệt độ mơi trường  : nhiệt độ phát nóng  =  - o : độ chênh nhiệt so với nhiệt độ môi trường , vùng ôn đới cho phép  = 350C, vùng nhiệt đới  = 500C Sự phát nóng thiết bị điện cịn tùy thuộc vào chế độ làm việc ôđ = ôđ - o : độ chênh nhiệt độ ổn định Trong khí cụ điện có dạng tổn hao lượng sau : - Tổn hao chi tiết dẫn điện, - Tổn hao chi tiết vật liệu sắt từ - Tổn hao điện môi Nhiệt độ cho phép phận khí cụ điện vật liệu cách điện cho bảng 1.1 bảng 1.2: Bảng 1.1 Nhiệt độ cho phép vật liệu chế tạo khí cụ điện làm việc dài hạn Nhiệt độ cho phép (oC) Vật liệu làm khí cụ điện Vật liệu không bọc cách điện để xa cách điện 110 Dây nối dạng tiếp xúc cố định 75 Vật liệu có tiếp xúc dạng hình ngón 75 Tiếp xúc trượt Đồng hợp kim Đồng 110 Tiếp xúc má bạc 120 Vật không dẫn điện không bọc cách điện 110 Bảng 1.2 Nhiệt độ cho phép vật liệu chế tạo khí cụ điện làm việc ngắn hạn Cấp cách nhiệt Nhiệt độ cho phép (oC) Vải sợi, giấy không tẩm cách điện Y 90 Vải sợi, giấy có tẩm cách điện A 105 Vật liệu cách điện Hợp chất tổng hợp E 120 Mica, sợi thuỷ tinh B 130 Mica, sợi thuỷ tinh có tẩm cách điện F 155 Chất tổng hợp Silic H 180 Sứ cách điện C >180 1.3 Tiếp xúc điện 1.3.1 Khái niệm Tiếp xúc điện nơi mà dòng điện từ vật dẫn sang vật dẫn khác Bề mặt tiếp xúc hai vật dẫn gọi tiếp xúc điện * Các yêu cầu tiếp xúc điện: - Nơi tiếp xúc điện phải chắn, đảm bảo - Mối nối nơi tiếp xúc phải có độ bền khí cao - Mối nối khơng phát nóng q gía trị cho phép - Ổn định nhiệt ổn định động có dịng điện cực đại qua - Chịu tác đông môi trường (nhiệt độ, chất hoá học ) * Để đảm bảo yêu cầu trên, vật liệu dùng làm tiếp điểm có yêu cầu: - Điện dẫn nhiệt dẫn cao - Độ bền chống rỉ khơng khí khí khác - Độ bền chống tạo lớp màng có điện trở suất cao - Độ cứng nhỏ để giảm lực nén - Độ cứng cao để giảm hao mòn phận đóng ngắt - Độ bền chịu hồ quang cao (nhiệt độ nóng chảy) - Đơn giản gia công, giá thành hạ * Một số vật liều dùng làm tiếp điểm: Đồng, Bạc, Nhôm, Vonfram 1.3.2 Phân loại tiếp xúc điện * Tiếp xúc cố định Các tiếp điểm nối cố định với chi tiết dẫn dòng điện là: cái, cáp điện, chỗ nối khí cụ vào mạch Trong q trình sử dụng, hai tiếp điểm gắn chặt vào nhờ bu lơng, hàn nóng hay nguội * Tiếp xúc đóng mở Là tiếp xúc để đóng ngắt mạch điện Trong trường hợp phát sinh hồ quang điện, cần xác định khoảng cách tiếp điểm tĩnh tiếp điểm động dựa vào dòng điện định mức, điện áp định mức chế độ làm việc khí cụ điện * Tiếp xúc trượt Là tiếp xúc cổ góp vành trượt, tiếp xúc dễ sinh hồ quang điện 1.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến điện trở tiếp xúc - Vật liệu làm tiếp điểm: vật liệu mềm tiếp xúc tốt - Kim loại làm tiếp điểm khơng bị ơxy hóa - Lực ép tiếp điểm lớn tạo nên nhiều tiếp điểm tiếp xúc - Nhiệt độ tiếp điểm cao điện trở tiếp xúc lớn - Diện tích tiếp xúc 1.4 Hồ quang phương pháp dập tắt hồ quang điện 1.4.1 Khái niệm Hồ quang điện tượng phóng điện với mật độ dịng điện lớn (từ 104 đến 108 A/cm2), có nhiệt độ cao (từ khoảng 50000C đến 60000C), điện áp rơi cực âm nhỏ (từ 10 đến 20V) kèm theo tượng phát sáng Tuy điện áp rơi cực âm nhỏ vùng cực âm ngắn nên cường độ điện trường lớn (105 đến 106V/cm), thân hồ quang chiếm hầu hết chiều dài hồ quang nên cường độ điện trường nhỏ( 10- 50 V/cm) Hồ quang điện có ích: Hồ quang điện có ích sử dụng lĩnh vực hàn điện, luyện thép lúc cần trì cháy ổn định Hồ quang điện có hại : Trong khí cụ điện dùng để đóng ngắt, bảo vệ mạch điện (cầu dao, cầu chì, rơle ) chuyển mạch phát sinh tượng phóng điện Nếu dòng điện ngắt 0,1A điện áp tiếp điểm từ 250V - 300V tiếp điểm phóng điện âm ỉ Trường hợp dịng điện điện áp cao trị số bảng sau sinh hồ quang điện Bảng 1.3.Vật liệu làm tiếp điểm ,điện áp ,dòng điện giới hạn sinh hồ quang Vật liệu làm tiếp điểm Platin U(V) I(A) 17 0,9 10 Bước 4: - Làm chi tiết sau tháo - Làm vỏ - Làm tiếp điểm, cuộn dây Bước 5: - Kiểm tra kỹ thuật công tắc tơ Dựa vào nguyên nhân hư hỏng để đưa biện pháp khắc phục sau: Các hư hỏng TT Biện pháp khắc phục Chỉnh lại khoảng cách tiếp điểm Một pha tiếp điểm mạch động lực động tiếp điểm tĩnh không thông mạch công tắc tơ tác Hỏng lị xo phản kháng thay động Tiếp điểm bị cháy cụt thay Hai pha cạnh thông mạch với Thay vỏ khác Khi cấp điện vào cuộn dây công tắc tơ Kiểm tra vị trí dây đứt tiếp xúc sau khơng tác động nối lại Bước 6: - Lắp cơng tắc tơ: Trình tự lắp cơng tắc tơ ngược lại với trình tự tháo Khởi động từ 2.1 Khái niệm Khởi động từ thiết bị điện từ dùng để để điều khiển từ xa việc đóng cắt, đảo chiều bảo vệ động điện xoay chiều pha Khởi động từ có cơng tắc tơ gọi khởi động từ đơn dùng để đóng cắt động điện Khởi động từ có cơng tắc tơ gọi khởi động từ kép, dùng để điều khiển đảo chiều quay động điện 53 2.2 Cấu tạo Hình 4.3 Hình ảnh thực tế khởi động từ Bộ phận Khởi động từ gồm: + Công tắc tơ + Rơ le nhiệt + Bộ nút ấn điều khiển - Khởi động từ có cơng tắc tơ gọi khởi động từ đơn - Khởi động từ có cơng tắc tơ gọi khởi động từ kép, dùng để đảo chiều quay động 2.2.Độ bền điện độ bền tiếp điểm 2.2.1.Độ bền điện Độ mòn tiếp điểm điện lớn khởi động từ mở máy động điện khơng đồng rơ to lồng sóc, hồ quang sinh tiếp điểm động tác động vào tiếp điểm tĩnh bị chấn động bật lại Lúc dòng điện qua khởi động từtừ 6- lần dịng điện định mức, hồ quang điện ứng với dịng điện Trong thực tế, người ta dùng kết cấu tiếp điểm bắc cầu để giảm nhỏ thời gian chấn động thứ nhất, đồng thời đồng thời làm tiếp điểm động có trọng lượng nhỏ tăng cường lò xo nén ban đầu lên tiếp điểm Giảm thời gian chấn động thứ hai cách đặt đệm lò xo vào lõi thép tĩnh, đồng thời với việc nâng cao độ bền chịu mài mòn nam châm điện 54 2.2.2 Độ bền chịu mài mòn Các yếu tố ảnh hưởng tới độ bền chịu mài mòn là: - Kiểu kết cấu (cách bố trí phận khởi động từ) - Phụ tải riêng chỗ có ma sát va đập - Hệ thống giảm chấn động nam châm 2.3 Lựa chọn lắp đặt Khởi động từ - Hiện động điện không đồng pha dùng rộng rãi ngành kinh tế, để điều khiển, vận hành chúng người ta thường dùng khởi động từ Do để thuận tiện ta phải chọn khởi động từ - Dựa vào công suất động điện chọn cỡ khởi động từ (dựa vào Itt) - Dựa vào dòng điện định mức động cơ, chọn dịng điện định mức phận đốt nóng - Căn vào điện áp lưới điều khiển chọn điện áp định mức cuộn dây Chú ý: Khi lắp khởi động từ cần kèm theo cầu chì bảo vệ Để khởi động từ làm việc tin cậy, lắp đặt cần phải bắt chặt cứng đế khởi động từ mặt phẳng thẳng đứng, không cho phép bôi mỡ vào tiếp điểm phận động Sau lắp đặt khởi động từ trước vận hành, phải kiểm tra xem xét: - Cho phận động chuyển động tay không bị kẹt, vướng - Điện áp điều khiển phải phù hợp với điện áp định mức cuộn dây - Các dây đấu điện phải theo sơ đồ điều khiển - Rơle nhiệt (nếu có) phải đặt nấc có dòng điện phù hợp - Các tiếp điểm phải tiếp xúc tốt 2.4 Ứng dụng R S T 2.4.1 Khởi động từ đơn 2.4.1.1 Sơ đồ nguyên lý R Rn Cd Cc D0 K D1 Rn K Đ T K Hình 4.4 Sơ đồ mạch điện Khởi động từ đơn 55 2.4.1.2 Nguyên lý làm việc: Điều khiển động làm việc: Ấn nút D1 cuộn K có điện theo đường (1-3-5-7-K2)  cuộn K làm việc đóng tiếp điểm K mạch động lực cung cấp điện cho động làm việc Đồng thời đóng tiếp điểm K (5-7) để tự trì Dừng động cơ: Ấn nút D0, cuộn K điện, mở tiếp điểm K mạch động lực cắt điện vào động R S 2.5.2 Khởi động từ kép: R 2.5.2.1 Sơ đồ nguyên lý R Cd D0 Cc K1 K K D1 D2 Rn 13 D1 K2 Đ K D2 11 K1 15 K1 17 K2 T 2.5.2.2 Nguyên lý làm việc: Điều khiển động quay thuận:Hình Ấn nút K1 điện có điện theo đường 4.5 D Sơ1 cuộn đồ mạch Khởi động từ (1-3-57-9-11-K1), cuộn K1 có điện đóng tiếp điểm K1 mạch động lực cấp điện vào động Điều khiển động quay ngược: Ấn nút D2 cuộn K2 có điện theo đường (1-35-13-15-17 –K2), cuộn K2 có điện đóng tiếp điểm K2 mạch động lực đảo thứ tự pha cấp điện vào động Dừng ấn nút D0 cuộn K1 cuộn K2 điện mở tiếp điểm mạch động lực động dừng Sơ đồ thực khố liên động tiếp điểm thường đóng nút ấn D1 D2, tiếp điểm thường đóng K1 K2 Rơ le trung gian rơ le tốc độ 3.1 Rơ le trung gian 3.1.1 Khái niệm 56 Nhiệm vụ rơle trung gian khuyếch đại tín hiệu điều khiển, rơle trung gian nằm vị trí trung gian rơle khác 3.1.2 Cấu tạo nguyên lý làm việc Lõi thép Cuộn dây 3 Phần động ( phần ứng) Tiếp điểm Hình 4.6 Cấu tạo rơle trung gian Đặc điểm rơle trung gian khơng có cấu điều chỉnh điện áp tác động, yêu cầu phải tác động tốt điện áp đặt vào cuộn dây dao động phạm vi   15% điện áp định mức 3.2 Rơle tốc độ 3.2.1 Khái niệm Rơ le tốc độ loại rơ le tác động dựa nguyên lý cảm ứng điện từ Có cấu tạo hình vẽ: 3.2.2 Cấu tạo nguyên lý làm việc N Trục quay Nam châm vĩnh cửu NS 3.Trụ quay 4.Thanh dẫn 5.Cần đẩy tiếp điểm 6-7 Tiếp điểm 8-9 Tiếp điểm đàn hồi S Hình 4.7 Cấu tạo rơle tốc độ Khi động (hoặc máy) quay, trục (1) quay theo làm quay nam châm (2), từ trường nam châm cắt dẫn (4), cảm ứng sức điện động dịng điện cảm ứng, tạo mơ men bắt trụ (3) quay theo chiều quay động 57 Khi trụ (3) quay tuỳ theo chiều trục động điện mà đóng (hoặc mở) hệ thống tiếp điểm (6-7) thơng qua lị xo 8-9 Khi tốc độ động giảm dần 0, mô men yếu khơng đẩy lên lị xo nữa, hệ thống tiếp điểm trở lại trạng thái thường 3.3 Hư hỏng nguyên nhân gây hư hỏng, biện pháp sửa chữa TT Hiện tượng Nguyên nhân Biện pháp sửa chữa Động quay phải cần Do độ căng lò xo tác Điều chỉnh lại độ căng tác động rơle tốc độ động vào tiếp điểm lớn lị xo chuyển động Khơng tiếp xúc hai Dùng đồng hồ Ômmet tiếp điểm thường mở tiếp điểm tĩnh động kiểm tra, xác định vị trí rơle khơng thơng mạch Do tiếp điểm bị cháy tiếp xúc, sửa lại cho tiếp xúc Động làm việc quay Do trượt khớp truyền Kiểm tra khớp truyền trái lẫn phải, cần tác động chuyển động rơle chuyển động rơle rơle không chuyển động động cơ, chỉnh lại động Trượt khớp trục Kiểm tra khớp trục xoay rơle cần tác xoay rơle cần tác động động chỉnh lại Rơle thời gian 4.1 Khái niệm Rơ le thời gian loại rơ le mà tác động có thời gian trì hỗn Thơng thường rơ le bị kích thích tiếp điểm phải sau thời gian thay đổi trạng thái 4.2 Rơ le thời gian kiểu điện từ 4.2.1 Cấu tạo Lõi thép cố định Cuộn dây Lõi thép động  a 4.Lò xo kéo Ống đồng b Hình 4.6 Cấu tạo rơle thời gian kiểu điện từ 58 4.2.2 Nguyên lý làm việc: Khi đóng điện rơ le hút nhanh Khi ngắt điện từ thơng ống đồng (5) xuất dịng điện cảm ứng sinh từ thông chống lại từ thông giảm Vì từ thơng giảm chậm rơ le nhả chậm Để điều chỉnh thời gian Điều chỉnh khe hở , điều chỉnh lò xo, ống đồng 4.3.Rơ le thời gian kiểu khí nén : 4.3.1 Cấu tạo Lõi thép cố định Cuộn dây Lõi thép động Lò xo kéo Buồng khí a 6.Màng cao su b 4.3.2 Nguyên lý làm việc: Hình 4.7 Cấu tạo rơle thời gian kiểu khí nén Khi đóng điện rơ le hút lõi thép động (3) đồng thời màng cao su (6) bị kéo buồng khí (5) tăng thể tích, áp suất giảm, khơng khí bên ngồi qua lỗ tràn vào trong, khơng khí tràn vào nhiều tiếp điểm đóng sớm Điều chỉnh thời gian đóng bắng cách điều chỉnh lỗ khí vào Khi cắt dịng điện nhờ lực kéo lò xo, màng mỏng (6) bị kéo lên trên, khơng khí ngồi Tiếp điểm đóng mở tức thời Tiếp điểm thường mở mở tức thời * Cơ cấu đồng hồ: Gồm máy đồng * Hệ thống tiếp điểm 59 4.3.3 Hư hỏng nguyên nhân gây hư hỏng,biện pháp sửa chữa Hư hỏng TT Nguyên nhân Biện pháp sửa chữa Cấp nguồn vào, rơle thời Do bị kẹt nắp hệ Kiểm tra lại hệ thống gian kiểu điện từ không thống chuyển động truyền động tác động trung gian Cuộn dây bị cháy Thay Cuộn dây rơle thời gian Do tiếp xúc mối hàn Dùng đồng hồ Ômmet kiểu điện từ không thông đầu cực đấu dây kiểm tra, xác định vị trí mạch tiếp xúc, sửa lại cho tiếp xúc Cuộn dây bị đứt Rơle thời gian kiểu điện Do tiếp xúc cặp tiếp Dùng đồng hồ Ômmet từ tác động tiếp điểm thường mở kiểm tra, xác định vị trí điểm thường mở mở tiếp xúc, sửa lại cho tiếp chậm không thông mạch xúc Cặp tiếp điểm thường mở bị cháy cụt Thay tiếp điểm khác Thay tiếp điểm khác Cuộn dây rơle thời gian Do tiếp xúc mối hàn Dùng đồng hồ Ômmet kiểu điện từ không thông đầu cực đấu dây kiểm tra, xác định vị trí mạch Cuộn dây bị đứt tiếp xúc, hàn lại Thay Bộ khống chế 6.1 Công dụng phân loại 6.1 Công dụng Trong máy móc cơng nghiệp, người ta thường sử dụng khống chế làm khí cụ điều khiển thiết bị điện Bộ khống chế chia thành khống chế động lực để điều khiển trực tiếp khống chế huy để điều khiển gián tiếp Bộ khống chế loại thiết bị chuyển đổi mạch điện tay gạt, vô lăng quay, điều khiển trực tiếp gián tiếp từ xa thực chuyển đổi mạch phức tạp để điều khiển khởi động, điều chỉnh tốc độ, đảo chiều, hãm điện… Các máy điện thiết bị điện 60 Bộ khống chế động lực dùng để điều khiển trực tiếp hoạt động điện cơng suất nhỏ trung bình chế độ làm việc khác nhằm đơn giản hoá thao tác cho người thợ vận hành (lái tàu điện, cần trục ) Bộ khống chế huy dùng để điều khiển gián tiếp động điện công suât lớn chuyển đổi mạch điện điều khiển cuộn hút công tắc tơ, khởi động từ, khống chế huy chuyển động tay động chấp hành Về nguyên lý khống chế huy khơng khác khống chế động lực, mà có hệ thống tiếp điểm nhỏ, nhẹ sử dụng mạch điều khiển 6.1.2 Phân loại Theo kết cấu chia khống chế làm khống chế hình trống khống chế hình cam Theo nguyên lý sử dụng chia khống chế điện xoay chiều khống chế điện chiều 6.2.Cấu tạo ngun lý khơng chế hình trống 6.2.1 Cấu tạo 1.Tang trống 2.Tiếp điểm tĩnh 3.Tiếp xúc động 4.Giá cách điện 5.Trục quay Hình 4.8 Cấu tạo khống chế hình trống 61 6.2.2 Nguyên lý hoạt động Khi đặt tay quay vị trí , tùy theo vị trí cam mà tiếp điểm đóng mở Giả sử vị trí khơng,tiếp xúc động (3) tỳ lên tiếp xúc tĩnh (2) làm cho tiếp điểm mở Khi xoay tay sang vị trí phải trục (5) quay góc, phần lõm tiếp xúc động (3) không tỳ lên tiếp điểm tĩnh(2), làm cho tiếp điểm tiếp xúc chuyển động tiếp điểm (2)và (3) thông mạch Khi xoay tay quay vị trí ban đầu, trục (5) quay góc Phần lồi tiếp xúc động (3) tỳ lên tiếp xúc tĩnh (2) làm cho tiếp điểm mở Khi quay tang trống tuỳ theo vị trí tiếp xúc tĩnh tiếp với tiếp động Quy luật tuỳ theo xếp từ trước 6.3.Cấu tạo nguyên lý hoạt động khống chế hình cam 6.3.1.Cấu tạo Đĩa cam Trục cam Thanh điều khiển Tiếp xúc tĩnh Hình 4.9 Cấu tạo khống chế hình cam 6.3.2 Nguyên lý hoạt động Gồm nhiều tầng, tầng gồm đĩa cam (1) quay nhờ trục cam (2) Khi quay đĩa cam điều khiển tiếp xúc động thơng qua điều khiển (3) Ở vị trí cam (1) điều khiển (3) tiếp xúc với chỗ lõm tiếp xúc động tiếp xúc với tiếp xúc tĩnh (4) nối mạch điện Còn điều khiển tiếp xúc với chỗ lồi cam tiếp xúc hở mạch 6.4 Các thông số kỹ thuật khống chế - Tần số thao tác: Tần số thao tác khống chế hình trống nhỏ , tiếp điểm động tiếp điểm tĩnh có hình dạng tiếp xúc trượt dẽ bị mài mịn Bộ khống chế hình cam có tần số thao tác lớn (hơn 1000 lần/giờ) Hệ số thông điện: ĐL = 40% 62 Các khống chế động lực để điều khiển động điện xoay chiều ba pha rơto dây quấn có cơng suất tới 100kW (ở 380V), động điện chiều có cơng suất 80kW (ở 440V) - Điện áp khống chế huy đến 500V - Tiếp điểm có dòng điện làm việc liên tục đến 10A - Dòng điện ngắn mạch chiều phụ tải điện cảm đến 1,5A điện áp 220V 6.4 Tính tốn lựa chọn Căn vào thông số - Điện áp làm việc (220A - 380A – 500A) - Dòng điện đóng ngắt (tính tốn theo phụ tải) + Với dịng điện chiều: 1,2P U Trong đó: P: Cơng suất phụ tải (W) I= U: Điện áp cung cấp (V) + Với mạch điện xoay chiều: I= 1,3P 3U Trong đó: P: cơng suất phụ tải pha U: Điện áp cung cấp (Ud) * Căn vào dịng tính toán ta lựa chọn khống chế với cấp dòng điện 25 – 40- 50- 15- 300A Khi điện áp nguồn thay đổi dung lượng khống chế sử dụng phải thay đổi theo Chẳng hạn khống chế có dung lượng 100KW điện áp 380V, sử dụng điện áp 220V dùng 60KW 6.5 Hư hỏng , nguyên nhân gây hư hỏng biện pháp khắc phục 6.5.1 Hiện tượng , nguyên nhân gây hư hỏng TT Hiện tượng Nguyên nhân gây hư hỏng Khi tác động vào khống chế tiếp Do bị dính tiếp điểm tĩnh điểm không mở tiếp điểm động, liệt lò xo Khi tác động vào khống chế tiếp Do liệt lò xo cam bị vỡ 63 điểm khơng đóng vào Cữ hãm bị hỏng Lò xo phản kháng bị hỏng rơi bi 6.5.2 Các bước sửa chữa không chế Bước 1: - Tháo khống chế khỏi bảng điện - Tháo dây đấu vào khống chế - Tháo vít giữ bộ khống chế - Đưa khống chế Bước 2: - Làm bên khống chế - Dùng dụng cụ làm sạch, giẻ lau để làm bên -Yêu cầu làm hết bụi bẩn, dầu mỡ bám vào khống chế, đảm bảo nơi làm việc khô ráo, Bước 3: - Tháo chi tiết - Tháo tay quay - Tháo nắp - Tháo cữ định vị - Tháo cam - Tháo tiếp điểm tĩnh - Tháo tiếp điểm động - Tháo lò xo phản kháng - Sắp xếp thứ tự theo trình tự tháo Bước 4: - Làm chi tiết sau tháo - Làm vỏ - Làm tiếp điểm Bước 5: - Kiểm tra kỹ thuật khống chế 64 Dựa vào nguyên nhân hư hỏng ta đưa biện pháp khắc phục sau: TT Các hư hỏng Biện pháp khắc phục Tiếp điểm động bị cháy cụt Thay tiếp điểm Khi xoay tang trống tiếp điểm Sửa lại độ tiếp xúc tiếp điểm tĩnh không tiếp xúc thường đóng tiếp điểm động Nếu tiếp điểm tĩnh thường đóng bị cháy thay tiếp điểm khác Tiếp điểm đóng khơng ngun lý Do bị dơ, tháo xắp xếp lại Chú ý lắp phải khử hết độ dơ cam tiếp điểm động Bước 6: - Lắp khống chế: trình tự lắp khống chế ngược lại với trình tự tháo Câu hỏi ơn tập Câu Trình bày khái niệm, cấu tạo, nguyên lý hoạt động công tắc tơ? Câu Trình bày khái niệm, cấu tạo, nguyên lý hoạt động khởi động từ? Câu Trình bày khái niệm, cấu tạo, nguyên lý hoạt động rơle trung gian rơle tốc độ, rơle thời gian? Câu Trình bày khái niệm, cấu tạo, nguyên lý hoạt động khống chế? Bài tập thực hành Bài tập 1: Chọn công tắc tơ theo tải động không đồng pha rô to lồng sóc P = 7,5 KW ; U = 380v; Cos  = 0,8; kmn = , vận hành trạng thái thường Bài tập : Một lò nung có cơng suất P = 10 KW ; U = 380v; Cos  = 0,86 , chọn công tắc tơ để đóng ngắt tải Bài tập : Thực hành sữa chữa Công tắc tơ a.Yêu cầu kỹ thuật sửa chữa Công tắc tơ b Phương pháp thực hành sửa chữa Cơng tắc tơ - Trình tự thực - Những sai hỏng thường gặp cách khắc phục trình sửa chữa Bài tập 4: Thực hành sữa chữa Khởi động từ 65 a.Yêu cầu kỹ thuật sửa chữa Khởi động từ b Phương pháp thực hành sửa chữa Cơng tắc tơ - Trình tự thực - Những sai hỏng thường gặp cách khắc phục trình sửa chữa Bài tập : Thực hành sữa chữa Bộ khống chế a.Yêu cầu kỹ thuật sửa chữa Bộ khống chế b Phương pháp thực hành sửa chữa Bộ khống chế - Trình tự thực - Những sai hỏng thường gặp cách khắc phục trình sửa chữa Yêu cầu : Tính chọn khí cụ điện điều khiển Thực sửa chữa khí cụ điện theo bước sửa chữa TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Xn Phú,Tơ Đằng-Khí cụ điện - NXBKHKT 1995 [2] Nguyễn Xuân Phú,Hồ Xuân Thanh Vật liệu kỹ thuật điện- -NXBKHKT 1996 [3] Đào Hoa Việt, Vũ Hữu Thích, Vũ Đức Thoan, Đỗ Duy Hợp, giáo trình Khí cụ điện – NXB giáo dục Việt Nam – 2009 66 XÁC NHẬN KHOA Bài giảng môn học “Khí cụ điện” bám sát nội dung chương trình mơn học, mơ đun Đáp ứng đầy đủ nội dung kiến thức, kỹ năng, lực tự chủ chương trình mơn học, mơ đun Đồng ý đưa vào làm Bài giảng cho môn học: Khí cụ điện thay cho giáo trình Người biên soạn (Ký, ghi rõ họ tên) Lãnh đạo Khoa (Ký, ghi rõ họ tên) Nghiêm Trọng Khánh 67 ... cụ điện nguyên lý điện từ - Khí cụ điện nguyên lý từ điện - Khí cụ điện nguyên lý cảm ứng - Khí cụ điện nguyên lý điện động - Khí cụ điện nguyên lý điện nhiệt - Khí cụ điện có tiếp điểm - Khí cụ. .. niệm khí cụ điện 1.1 Khái niệm khí cụ điện Khí cụ điện thiết bị điện dùng để đóng cắt, điều khiển bảo vệ mạch điện, động điện máy điện? ?? Khí cụ điện làm việc mạch dẫn điện, nhiệt độ khí cụ điện. .. cơng cụ khí cụ điện Mục tiêu Khái niệm khí cụ điện 1.1 Khái niệm khí cụ điện Khí cụ điện thiết bị điện dùng để đóng cắt, điều khiển bảo vệ mạch điện, động điện máy điện? ??