Giáo trình Lắp đặt, sửa chữa khí cụ điện hạ thế thông dụng (Nghề Cơ điện nông thôn)

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH LÀO CAI TRƯỜNG CAO ĐẲNG LÀO CAI GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: LẮP ĐẶT, SỬA CHỮA KHÍ CỤ ĐIỆN HẠ THẾ THƠNG DỤNG NGÀNH/NGHỀ: CƠ ĐIỆN NƠNG THƠN (Áp dụng cho Trình độ Trung Cấp) LƯU HÀNH NỘI BỘ NĂM 2013 http://www.ebook.edu.vn LỜI NÓI ĐẦU Mơn học Lắp đặt, sửa chữa khí cụ điện hạ thông dụng môn học bắt buộc chương trình đào tạo Trung cấp nghề Cơ điện nơng thơn Tài liệu “Lắp đặt, sửa chữa khí cụ điện hạ thông dụng” biên soạn theo nội dung chương trình chi tiết mơn “Lắp đặt, sửa chữa khí cụ điện hạ thơng dụng” đào tạo trình độ Trung cấp nghề Cơ điện nông thôn 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 1: Lý thuyết chung khí cụ điện hạ Bài 2: Các khí cụ đóng cắt tay Bài 3: Các khí cụ bảo vệ mạch điện Bài 4: Công tắc tơ, khởi động từ Bài 5: Rơ le điều khiển bảo vệ Bài 6: Các mạch điều khiển ứng dụng khí cụ điện hạ Các tập ứng dụng khí cụ điện hệ thống Mặc dù cố gắng trình biên soạn, chắn tài liệu không 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 http://www.ebook.edu.vn MỤC LỤC Bài 1: Lý thuyết chung khí cụ điện hạ 12 Các trạng thái làm việc bình thường 12 Các chế độ làm việc khí cụ điện 12 Hồ quang .13 Tiếp xúc điện .16 Bài 2: Các khí cụ đóng cắt tay 19 Công tắc .19 Cầu dao 22 Nút ấn 26 Nguyên nhân hư hỏng biện pháp khắc phục 26 Bài 3: Các khí cụ bảo vệ mạch điện 32 Cầu chì 32 Áp tô mát .36 Bài 4: Công tắc tơ, khởi động từ 42 Công tắc tơ 45 Khởi động từ 49 Bài 5: Rơ le điều khiển bảo vệ 42 Rơ le điện từ 51 Rơ le điện động 55 Rơ le rơ le cảm ứng .59 Rơ le nhiệt 62 Rơ le điện tử bán dẫn 63 Bài 6: Các mạch điều khiển ứng dụng khí cụ điện hạ thế………………………………………64 Mạch điều khiển động KĐB ba pha quay chiều………………………………….65 Mạch điều khiển động KĐB ba pha quay chiều…………………………………….67 Một số mạch điện điều khiển tự động……………………………………………………69 http://www.ebook.edu.vn Bài 1: Lý thuyết chung khí cụ điện hạ Các trạng thái làm việc khí cụ điện 1.1 Trạng thái bình thường (định mức) Các khí cụ điện thiết bị điện làm việc với đại lượng thông số không vượt trị số định mức đại lượng dịng điện, điện áp, cơng suất vv Đại lượng định mức trị số thông số mà thiết bị điện sử dụng hết khả chúng, đồng thời đảm bảo làm việc lâu dài 1.1.1 Trạng thái tải Dòng điện vượt trị số định mức như: tải, ngắn mạch, tổn hao dây quấn lõi thép vượt mức bình thường làm nhiệt độ tăng cao gây hư hỏng KCĐ 1.1.2 Trạng thái điện áp Điện áp vượt trị số định mức trường hợp điện áp sét Khi đó, điện trường vật liệu cách điện tăng cao xảy phóng điện, gây hư hỏng cách điện 1.1.3 Trạng thái ngắn mạch Ngắn mạch pha, ngắn mạch pha, ngắn mạch pha, ngắn mạch pha chạm đất Khi có ngắn mạch dịng điện lớn, trường hợp cố mạch điện nên cần thiết phải có thiết bị bảo vệ Các chế độ làm việc khí cụ điện 2.1 Chế độ làm việc dài hạn 2.2 Chế độ làm việc ngắn hạn http://www.ebook.edu.vn 2.3 Chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại Hồ quang 3.1.Ảnh hưởng hồ quang thiết bị dùng điện 3.1.1 Q trình phát sinh hồ quang điện Khi đóng cắt dịng điện chỗ tiếp xúc xuất phóng điện hồ quang, ta gọi hồ quang điện Xét mạch điện sau: http://www.ebook.edu.vn Lúc cầu dao đóng, mạch có dịng điện I, cịn điện áp nguồn đặt vào tải U, điện áp đặt vào hai cực AB cầu dao (bỏ qua điện trở tiếp xúc tiếp điểm) Khi cắt điện, hai đầu tiếp xúc A’, B’ rời Lúc dòng điện mạch giảm nhanh, điện trở chỗ tiếp xúc trở thành lớn toàn điện áp U coi đặt vào hai cực AB Điện trường khe hở hai U tiếp điểm là: E = d I A’ B’ A d B U Lúc vừa mở tiếp điểm, khoảng cách d nhỏ, nên điện trường E lớn Đồng thời dòng điện I lúc tiếp điểm chưa rời hẳn, nên nhiệt độ chỗ tiếp xúc tăng lên, kết khơng khí khe hở vị ion hóa mạnh làm cho khối khí trở thành dẫn điện tốt xuất hiện tượng phóng điện hồ quang hai đầu tiếp xúc A’ B’ Như điện áp U cao dòng điện I lớn, hồ quang dễ phát sinh mạnh, đóng cắt điện áp cao dịng điện lớn, hồ quang sinh mạnh 3.1.2 Tác hại hồ quang điện thiết bị dùng điện - Kéo dài thời gian đóng cắt: có hồ quang nên sau tiếp điểm rời dòng điện tồn Chỉ hồ quang dập tắt hẳn mạch điện cắt - Làm hỏng mặt tiếp xúc: nhiệt độ hồ quang cao nên làm cháy, làm rỗ bề mặt tiếp xúc Làm tăng điện trở tiếp xúc - Gây ngắn mạch pha: hồ quang xuất nên vùng khí tiếp điểm trở thành dẫn điện, vùng khí lan rộng làm phóng điện pha - Hồ quang gây cháy gây tai nạn khác: Hồ quang mạnh môi trường có chất dễ cháy dễ dàng gây hỏa hoạn Nhiều trường hợp hồ quang phóng vào người thao tác, gây bỏng nặng - Khi hồ quang phóng chập chờn, dễ xảy tượng cảm ứng, làm điện áp cục thiết bị tăng cao, dẫn tới điện áp 3.1.3 Một số phương pháp dập tắt hồ quang điện Yêu cầu hồ quang cần phải dập tắt khu vực hạn chế với thời gian ngắn nhất, tốc độ mở tiếp điểm phải lớn mà không làm hư hỏng phận khí cụ Đồng thời lượng hồ quang phải đạt đến giá trị bé nhất, điện trở hồ quang phải tăng nhanh việc dập tắt hồ quang không kéo theo điện áp nguy hiểm, tiếng kêu phải nhỏ ánh sáng không mạnh Để dập tắt hồ quang ta dùng biện pháp sau: Phương pháp tăng nhanh khoảng cách để kéo I dài hồ quang http://www.ebook.edu.vn I A’ I B’ I F1F2 A B 14 Khoảng cách đầu tiếp xúc tăng nhanh, giảm nhanh chóng làm giảm mật độ ion hai đầu tiếp xúc, giảm điện trường khe hở, hồ quang bị kéo dài, dễ bị dập tắt Đồng thời, khơng khí bị hồ quang đốt nóng bốc lên, làm hồ quang đốt nóng bốc lên, làm hồ quang bị thổi lên phía cong Lúc hai phần hồ quang xuất tác dụng tương hỗ hai dịng điện ngược chiều Lúc có xu hướng đẩy hồ quang tách hai bên, dễ làm đứt hồ quang Ví dụ 1: Để tăng tốc độ tách khỏi đầu tiếp xúc, người ta dùng lực lị xo (Cầu dao có lưỡi dao phụ, để tăng nhanh khoảng cách.) Ví dụ 2: Tăng khoảng cách người ta dùng tiếp điểm kiểu cầu Tiếp điểm kiểu cầu • Khi cắt mạch lưỡi dao A rời trước, mạch điện liền, nhờ lưỡi dao phụ tiếp Khi lò xo đủ găng, lươox dao bật khỏi tiếp xúc tĩnh nhanh, nên hồ quang sinh yếu, dễ bị dập tắt • Khi cắt mạch, xuất hai khe hở, nên điện trường khe hở giảm nhiều, hồ quang sinh yếu dễ dập tắt Phương pháp thổi từ trường: F F + I+ + + Người ta đặt cuộn dây thổi từ cạnh khe hở hai đầu tiếp xúc nối tiếp với dòng điện mạch Từ trường cuộn dây rõ hình vẽ dấu chấm lịng cuộn dây chiều từ trường http://www.ebook.edu.vn 15 từ lên, dấu + từ trường từ xuống Khi xuất hồ quang, lực điện từ thổi hồ quang lên phía trên, nên bị kéo dài thổi tắt Phương pháp thổi cách sinh khí Khe hở sinh hồ quang đặt hộp kín có khe hở để khí Hộp làm vật liệu dễ sinh khí, phíp, dầu cách điện Khi hồ quang phát sinh, thành hộp bị đốt cháy dầu bị phân tích sinh khí có áp suất lớn ngồi tạo thành luồng khí thổi tắt hồ quang Phương pháp chia nhỏ tia hồ quang vách ngăn hẹp Cách t? Người ta đặt khe hở sinh hồ quang hộp amiang, phía hộp có đặt thép song song, tạo thành cách tử chia nhỏ hồ quang Khi hồ quang sinh ra, thép tạo lực hút điện từ, với lực thổi khơng khí lực điện động, đẩy hồ quang vào sau thép, nên hồ quang bị làm nguội chia thành đoạn nhỏ ngắt quãng, nên dễ bị dập tắt Phương pháp dập hồ quang khí nén dầu cách điện - Dập tắt hồ quang môi trường dầu (máy cắt điện dầu) Dập tắt hồ quang luồng khơng khí (máy cắt khơng khí) Tiếp xúc điện 4.1 Khái niệm tiếp xúc điện 4.1.1 Ý nghĩa Theo cách hiểu thông thường, chỗ tiếp xúc điện nơi gặp gỡ chung hai hay nhiều vật dẫn để dòng điện từ vật dẫn sang vật dẫn khác Bề mặt tiếp xúc vật dẫn gọi bề mặt tiếp xúc điện Tiếp xúc điện phần quan trọng khí cụ điện Trong thời gian hoạt động đóng mở, chỗ tiếp xúc phát nóng cao, mài mịn lớn va đập ma sát, đặc biệt hoạt động có tính chất hủy hoại hồ quang 4.1.2 Yêu cầu tiếp xúc điện Tiếp xúc điện phải thỏa mãn yêu cầu sau: http://www.ebook.edu.vn 16 Thực tiếp xúc chắn, đảm bảo Sức bền khí cao Khơng phát nóng q giá trị cho phép dòng điện định mức Ổn định nhiệt điện động có dịng ngắn mạch qua Chịu tác dụng môi trường xung quanh, nhiệt độ cao bị oxy hoá 4.1.3 Phân phối tiếp xúc điện Có ba loại tiếp xúc: Tiếp xúc cố định: hai vật tiếp xúc không rời bu lông, đinh tán Tiếp xúc đóng mở: tiếp điểm khí cụ điện đóng mở mạch điện Tiếp xúc trượt: Chổi than trượt cổ góp, vành trượt máy điện Lực ép lên mặt tiếp xúc bu lơng hay lị xo Theo bề mặt tiếp xúc có ba dạng: Tiếp xúc điểm (giữa hai mặt cầu, mặt cầu - mặt phẳng, hình nón - mặt phẳng) Tiếp xúc đường (giữa hình trụ - mặt phẳng) Tiếp xúc mặt (mặt phẳng - mặt phẳng) Bề mặt tiếp xúc theo dạng có mặt phẳng lồi lõm nhỏ mà mắt thường thấy Tiếp xúc hai vật dẫn khơng thực tồn bề mặt mà có vài điểm tiếp xúc thơi Đó đỉnh có bề mặt cực bé để dẫn dòng điện qua Muốn tiếp xúc tốt phải làm mối tiếp xúc Sau thời gian định, bề mặt làm khơng khí bị phủ lớp oxy Ở mối tiếp xúc vàng hay bạc, lớp oxy chậm phát triển Thông thường, bề mặt tiếp xúc làm giấy nhám mịn sau lau lại vải Nếu bề mặt tiếp điểm có dính mỡ dầu phải làm axêtơn 4.2 Những yếu tố ảnh hưởng đến điện trở tiếp xúc a, Vật liệu làm tiếp điểm: Nếu vật liệu mềm dù áp suất có bé điện trở tiếp xúc bé Nói cách khác, khả chống dập nát đặc trưng S bé Rtx bé Do thường dùng vật liệu mềm để làm tiếp điểm dùng kim loại cứng mạ kim loại mềm như: đồng thau mạ thiếc, thép mạ thiếc Từ phát triển tiếp điểm lưỡng kim loại: tiếp điểm loại cứng tiếp xúc với kim loại lỏng thủy ngân b, Lực ép lên tiếp điểm F: Lực F tiếp điểm lớn điện trở tiếp xúc bé, xem đường cong (hình 1-2, b) Tuy nhiên lực ép tăng đến giá trị định điện trở tiếp xúc khơng giảm c, Hình dạng tiếp điểm: Rtx = R − R1 = k Fm http://www.ebook.edu.vn 17 Vì: m khác nên khác (Bảng 1-4) d, Diện tích tiếp xúc: Có ảnh hưởng đến điện trở tiếp xúc, diện tích tiếp xúc lớn thi Rtx nhỏ e, Mật độ dịng điện: Diện tích tiếp xúc xác định tuỳ theo mật độ dòng điện cho phép Đối với dẫn đồng tiếp xúc tần số 50Hz mật độ dịng điện cho phép là: Trong đó: + I - giá trị dịng điện hiệu dụng, A + S - diện tích mặt tiếp xúc, mm2 Biểu thức tính tốn với dịng điện từ Nếu I ngồi giá trị đó: I < 200A Jcp = 0,31A/mm2 I > 2000A Jcp = 0,12A/mm2 Khi vật liệu tiếp xúc khơng phải đồng (Cu) mật độ dịng điện cho phép chất tính theo cơng thức sau: Jcp.vat.lieu.x = JcpCu Rtx( p)Cu R( p ).vat.lieu.x Đối với mật độ dòng điện cho trước, muốn giảm phát nóng tiếp điểm vật liệu phải có điện trở suất nhỏ, đồng thời phải có khả tỏa nhiệt cao qua mặt ngồi Do vật dẫn có bề mặt xù xì (vật đúc) hay vật dẫn quét sơn tỏa nhiệt có hiệu Có thể kiểm tra nhiệt độ tiếp xúc biến màu sơn Như muốn giảm điện trở tiếp xúc tăng lực F, tăng số điểm tiếp xúc, chọn vật dẫn có điện trở suất bé hệ số truyền nhiệt lớn, tăng diện tích truyền nhiệt chọn tiếp điểm có dạng toả nhiệt dễ 4.3.Các nguyên nhân hư hỏng tiếp điểm cách khắc phục a, Nguyên nhân gây hư hỏng tiếp điểm - Ăn mòn kim loại: bề mặt tiếp điểm có lỗ nhỏ Trong vận hành nước chất đọng lại gây phản ứng hóa học, bề mặt tiếp xúc bị ăn mịn làm hư hỏng tiếp điểm - Ơ xy hóa: mơi trường tác dụng lên bề mặt tiếp xúc tạo thành lớp xýt mỏng có điện trở suất lớn dẫn tới điện trở tiếp xúc lớn, phát nóng hỏng tiếp điểm - Điện hóa học vật liệu làm tiếp điểm - Hư hỏng tiếp điểm điện: Khi vận hành khí cụ điện khơng bảo quản tốt tiếp điểm bị rỉ, lị xo bị han rỉ khơng trì đủ lực làm điện trở tiếp xúc tăng có dịng điện tiếp điểm phát nóng nóng chảy tiếp điểm http://www.ebook.edu.vn 18 5.1.2 Cấu tạo nguyên lý làm việc Rơ le trung gian gồm: Mạch từ nam châm điện, hệ thống tiếp điểm chịu dòng điện nhỏ (5A), vỏ bảo vệ chân tiếp điểm http://www.ebook.edu.vn 53 Nguyên lý hoạt động Rơ le trung gian tương tự nguyên lý hoạt động Contactor Khi cấp điện áp giá trị điện áp định mức vào hai đầu cuộn dây rơ le trung gian (ghi nhãn), lực điện từ hút mạch từ kín lại, hệ thống tiếp điểm chuyển đổi trạng thái trì trạng thái (tiếp điểm thường đóng mở ta, tiếp điểm thường mở đóng lại) Khi ngưng cấp nguồn, mạch từ hở, hệ thống tiếp điểm trở trạng thái ban đầu Điểm khác biệt Contactor rơ le trung gian tóm tắt sau: - Trong rơ le trung gian có loại tiếp điểm có khả tải dòng điện nhỏ, sử dụng cho mạch điều khiển (tiếp điểm phụ) - Trong rơ le có loại tiếp điểm thường đóng tiếp điểm thường mở, nhiên tiếp điểm khơng có buồng dập hồ quang (khác với hệ thống tiếp điểm Contactor hay CB) 5.1.3 Tính tốn lựa chọn thông số kỹ thuật Iđm TG  Iđm UTG = Ulưới 5.1.4 Lắp đặt mạch điện đơn giản có sử dụng rơ le điện từ http://www.ebook.edu.vn 54 Rơ le điện động 5.2 Rơ le điện động Rơ le điện động khí cụ tạo trì hỗn hệ thống tự động Việc trì thời gian cần thiết truyền tín hiệu từ rơ le đến rơ le khác yêu cầu cần thiết hệ thống tự động điều khiển Rơ le điện động hệ thống bảo vệ tự động thường dùng để trì thời gian tải, thiếu áp giới hạn thời gian cho phép 5.2.1 Phân loại, ký hiệu Ta giải thích nguyên lý làm việc Timer dựa vào biểu đồ xung, nhiên biểu đồ xung ký hiệu theo Timer SIMENS: 5.2.2 Cấu tạo nguyên lý làm việc Về cấu tạo, rơ le thời gian điện từ chiều khác với rơ le thời gian điện từ xoay chiều Do vậy, nguyên tắc tác động, chúng khác Đối với rơ le thời gian xoay chiều thường hợp rơ le dòng điện, rơ le điện áp rơ le trung gian (nhiều rơ le trung gian) với cấu thời gian Các cấu thời gian cấu khí, cấu khí nén, cấu lị xo kiểu đồng hồ Ngày nay, cấu thời gian Board mạch điện tử phức tạp http://www.ebook.edu.vn 55 Đối với rơ le thời gian chiều, thường dùng theo nguyên lý cảm ứng điện từ để tạo cấu trì thời gian Thường cấu ống đồng để chống lại suy giảm từ thông mạch từ theo định luật cảm ứng điện từ Việc điều chỉnh thời gian trì rơ le thời gian thường thực cấu thời gian, mà không chỉnh định đại lượng tác động Ngày nay, rơ le thời gian cấu tạo với cấu trúc điện tử phức tạp kết hợp với rơ le trung gian Có hai loại ứng dụng rộng rãi thực tế: a Cấu tạo nguyên lý rơ le thời gian kiểu điện từ: Hình 15.1: Cấu tạo rơ le thời gian kiểu điện từ Cuộn dây Ống đồng ngắn mạch Nắp phần ứng Lị xo Vít điều chỉnh Tiếp điểm Lá đồng điều chỉnh khe hở Lõi thép hình chữ U, bên phải quấn cuộn dây (1), bên trái ống đồng ngắn mạch Khi đưa điện áp vào đầu cuộn dây tạo nên từ thông  mạch sinh lực từ nắp (3) hút chặt vào phần cảm làm hệ thống tiếp điểm(6) đống lại Khi cuộn dây điện, từ thông  giảm dần Trong ống đồng xuất dịng điện cảm ứng tạo nên từ thơng chống lại giảm từ thông  ban đầu Kết từ thông tổng mạch không bị triệt tiêu sau điện Do từ thông mạch cịn nên tiếp điểm trì trạng thái đóng thêm khoảng thời gian mở Vít (5) dùng điều chỉnh độ căng lị xo, đồng mỏng (7) dùng điều chỉnh khe hở nắp phần cảm Hai phận có tác dụng điều chỉnh thời gian tác động rơ le http://www.ebook.edu.vn 56 b On-delay: Trì hoản thời gian đóng mạch (hình 15.2) Hình 15.2 Một số dạng On-delay hãng ANLY - Đài Loan Hình 15.3 Sơ đồ đấu dây Timer On-delay hãng ANLY - Đài Loan Tóm tắt nguyên lý làm việc Timer On-delay: - Khi đặt vào cuộn dây Timer On-delay (Board mạch điện tử Chân 7, hình 15.3) điện áp định mức: + Các tiếp điểm thường (1-3 1-4, hình 15.3) Timer thay đổi trạng thái tức thời (giống tiếp điểm rơ le điện từ), 1-3 đóng lại 1-4 mở + Các tiếp điểm Timer (8-5 8-6, hình 15.3) thay đổi trạng thái, 8-5 mở 8-6 đóng lại - Sau tiếp điểm Timer chuyển trạng thái, hệ thống hoạt động bình thường - Khi ta ngưng cấp điện cho cuộn dây Timer Các tiếp điểm trở trạng thái ban đầu (như hình 4.10) Cách kiểm tra Timer: - Chỉnh Timer 10s - Cho điện áp định mức vào đầu cuộn dây, Timer có đèn LED sáng: + Dùng VOM đo thông mạch: Đo chân 8-5 (kêu) chân 8-6 (không kêu): Chưa kết luận Nếu ngược lại 8-5 (không kêu), 8-6 (kêu) 8-5 (kêu), 8-6 (kêu) 8-5 (không kêu), 8-6 (không kêu): Hư + Sau 10s (trên Timer có LED sáng), dùng thơng mạch đo lại, nếu: 8-5 (kêu), 8-6 (không kêu): Hư 8-5 (không kêu), 8-6 (kêu): Tốt http://www.ebook.edu.vn 57 c Off-delay: Trì hỗn thời gian mở mạch (hình 15.4) Hình 15.4: Một số dạng Off – delay hãng Hình 15.5: Sơ đồ đấu dây Off – delay ANLY – Đài Loan hãng ANLY – Đài Loan Tóm tắt nguyên lý làm việc Timer Off-delay: - Khi đặt vào cuộn dây Timer On-delay (Board mạch điện tử Chân 7, hình 15.5) điện áp định mức: + Các tiếp điểm thường (1-3 1-4, hình 15.5) Timer thay đổi trạng thái tức thời (giống tiếp điểm rơ le điện từ), 1-3 đóng lại 1-4 mở + Các tiếp điểm Timer (8-5 8-6, hình 15.5) thay đổi trạng thái tức thời, 8-5 mở 8-6 đóng lại Timer hoạt động bình thường - Khi ta ngưng cấp điện cho cuộn dây Timer Các tiếp điểm thường (1-3 1-4) trở trạng thái ban đầu tiếp điểm Timer trạng thái làm việc khoảng thời gian thời gian chỉnh định trở trạng thái ban đầu (như hình 15.5) 5.2.3 Tính tốn lựa chọn thơng số kỹ thuật Iđm T  Iđm UT = Ulưới http://www.ebook.edu.vn 58 5.2.4 Lắp đặt mạch điện đơn giản có sử dụng rơ le thời gian  Cd h §g rn RTh CC A B đg h c d RTh 11 Đg ®g 13 h h + _ rn ®kb H×NH 2.16 MạCH Mở MáY V HÃM ĐộNG NăNG ĐKB 3PHA ROTOR LåNG SãC Rơ le cảm ứng 5.3 Rơ le cảm ứng Rơ le cảm ứng loại khí cụ điện tự động đóng cắt mạch điện điều khiển, bảo vệ điều khiển làm việc mạch điện Khi bị tải ngắn mạch để điều khiển làm việc động điện 5.3.1 Phân loại, ký hiệu a, Phân loại 1, Phân loại theo nguyên tắc hoạt động Rơ le dòng điện kiểu điện từ Rơ le dòng điện kiểu cảm ứng Rơ le dòng điện kiểu không tiếp điểm 2, Phân loại theo chức bảo vệ Rơ le dòng điện cực đại thường dùng mạch bảo vệ dòng, tải cho hệ thống Có thể dùng hệ thống cung cấp điện, trang bị điện hay hệ thống tự động Rơ le dòng điện cực tiểu thường sử dụng hệ thống bảo vệ chống làm việc non tải, hệ thống cung cấp điện, hệ thống tự động điều chỉnh tốc độ truyền động điện b, Ký hiệu http://www.ebook.edu.vn 59 5.3.2 Cấu tạo nguyên lý làm việc a, Cấu tạo b, Nguyên lý làm việc: Nguyên lý làm việc rơ le dòng điện phụ thuộc vào cường độ dòng điện qua cuôn dây: - Đối với rơ le dòng điện cực đại: dòng điện I qua cuộn dây rơ le nhỏ dòng điện định mức cuộn dây rơ le Hệ thống tiếp điểm rơ le không thay đổi trạng thái Vì lý mà dịng điện I qua cuộn dây rơ le lớn dòng định mức hệ thống tiếp điểm thay đổi trạng thái http://www.ebook.edu.vn 60 - Đối với rơ le dòng điện cực tiểu: ngược lại, dòng điện I qua cuộn dây rơ le lớn dòng điện định mức cuộn dây rơ le Hệ thống tiếp điểm rơ le không thay đổi trạng thái Vì lý mà dịng điện I qua cuộn dây rơ le nhỏ dịng định mức hệ thống tiếp điểm thay đổi trạng thái Trị số tác động rơ le thường chỉnh định theo yêu cầu sử dụng giới hạn cho trước cấp, loại rơ le cụ thể Cuộn dây hút rơ le dịng điện thường có tiết diện dây lớn (chịu dịng điện lớn), số vịng Với mạch công suất nhỏ thường nối nối tiếp mạch cần bảo vệ Đối với mạch có dịng làm việc lớn thường phải nối mạch thứ cấp máy biến dịng 5.3.3 Tính tốn lựa chọn thơng số kỹ thuật Iđm RI  Iđm URI= Ulưới 5.3.4 Lắp đặt hiệu chỉnh rơ le dòng điện http://www.ebook.edu.vn 61 Rơ le nhiệt 5.4 Rơ le nhiệt Rơ le nhiệt thường dùng để bảo vệ thiết bị điện điện áp tăng hoạc hạ áp mức quy định 5.4.1 Phân loại, ký hiệu a Phân loại - Rơ le bảo vệ áp (rơ le điện áp cực đại) Phần ứng loại rơ le lúc điện áp bình thường đứng yên, điện áp tăng mức quy định, lực điện từ thắng lực cản, rơ le tác động - Rơ le bảo vệ thiếu áp (rơ le điện áp cực tiểu) Phần ứng rơ le điện áp bình thường chịu lực điện từ tác dụng, điện áp hạ xuống mức quy định, lực cản thắng, phần ứng đóng mở tiếp điểm b Ký hiệu 5.4.2 Cấu tạo nguyên lý làm việc Tương tự với rơ le dòng điện Cuộn dây hút quấn dây nhỏ nhiều vòng mắc song song với mạch điện cần bảo vệ Khi điện áp bình thường, rơ le tác động làm nóng tiếp điểm Khi điện áp sụt thấp mức quy định, lực lò xo thắng lực hút nam châm mở tiếp điểm Điểm khác rơ le điện áp rơ le dòng điện đại lượng tác động phụ thuộc vào biến đổi điện áp đặt vào cuộn dây http://www.ebook.edu.vn 62 5.4.3 Tính tốn lựa chọn thông số kỹ thuật Iđm RI  Iđm URI= Ulưới 5.4.4 Lắp đặt hiệu chỉnh mạch điện đơn giản có sử dụng rơ le điện áp  - 380 H×NH 18.3 MạCH ĐIệN MáY TIệN T616 1cd 1cc 2cc 2k 1k 3k 2cd 1đ 2đ Mâm cập Dầu 3đ Nớc kc 201 ru kc 1 2k 1k 1k 11 13 ru 3k 2k 3k ba k ® Rơ le điện tử bán dẫn 5.5 Rơ le điện tử Dùng mạch hãm động http://www.ebook.edu.vn 63 5.5.1 Phân loại, ký hiệu a, Phân loại - Rơ le điện tử kiểu ly tâm - Rơ le điện tử kiểu cảm ứng b, Ký hiệu 5.5.2 Cấu tạo nguyên lý làm việc a Cấu tạo Rơ le tốc độ dùng nhiều mạch điện hãm ngược động không đồng bộ, nguyên lý cấu tạo hình vẽ N S 10 Trục Rơ le Nam châm vĩnh cửu Ống trụ quay tự Thanh dẫn Cần đẩy   Hệ thống tiếp điểm Thanh thép đàn hồi 10 Tiếp điểm Hình 18.1: Nguyên lý cấu tạo rơ le tốc độ PKC Trục rơ le tốc độ nối đồng trục với rô to động với máy cần khống chế Trên trục có lắp nam châm vĩnh cửu làm hợp kim Fe - Ni có dạng hình trụ trịn Bên ngồi nam châm có trụ quay tự làm thép mỏng ghép lại, mặt trụ có xẻ rãnh đặt dẫn ghép mạch với giống rơ to lồng sóc Trụ quay tự do, trụ có lắp tiếp điểm động 10 http://www.ebook.edu.vn 64 b Nguyên2.lý làm việc: Khi động điện máy quay, trục quay theo làm quay nam châm 2, từ trường nam châm cắt dẫn cảm ứng sức điện động dòng điện cảm ứng lồng sóc, sinh mơ men làm trụ quay theo chiều quay động Khi trụ quay, cần đẩy tùy theo hướng quay rôto động điện mà đóng (hoặc mở ) hệ thống tiếp điểm thông qua thép đàn hồi Khi tốc độ động giảm xuống gần không, sức điện động cảm ứng giảm tới mức làm mô men không đủ để cần đẩy thép Hệ thống tiếp điểm trở vị trí bình thường 5.6 Tính tốn lựa chọn thơng số kỹ thuật Iđm RU  Iđm URU= Ulưới http://www.ebook.edu.vn 65 Bài 6: Các mạch điều khiển ứng dụng khí cụ điện hạ 6.1 Mạch điều khiển động KĐB ba pha quay chiều http://www.ebook.edu.vn 66 6.2 Mạch điều khiển động KĐB ba pha quay chiều 6.3 Một số mạch điện điều khiển tự động 3 mt rtr Cd Mn n t t CC rtr 11 t rn Rt® 13 n 15 t 17 n n d 19 rn rtr 21 đkb rtr t 19 n Rtđ HìNH 2.18 MạCH HÃM NGợC ĐKB PHA http://www.ebook.edu.vn 67 ... NĨI ĐẦU Mơn học Lắp đặt, sửa chữa khí cụ điện hạ thông dụng môn học bắt buộc chương trình đào tạo Trung cấp nghề Cơ điện nơng thơn Tài liệu ? ?Lắp đặt, sửa chữa khí cụ điện hạ thông dụng? ?? biên soạn... hạ thông dụng? ?? biên soạn theo nội dung chương trình chi tiết mơn ? ?Lắp đặt, sửa chữa khí cụ điện hạ thơng dụng? ?? đào tạo trình độ Trung cấp nghề Cơ điện nơng thơn Trường Cao đẳng Lào Cai, tài liệu... 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 1: Lý thuyết chung khí cụ điện hạ Bài 2: Các khí cụ đóng