2. đặc tính A-s của đối tượng được bảo vệ
5.5.3Công tắc tơ
a.khái quát về công tắc tơ
công tắc tơ là loại khí cụ điện ,đóng ngắt từ xa tự động hoặc bằng tay ,mạch động lực .Các mạch điện có phụ tải điện áp đến 500 V dòng đến 600 V .Công tắc tơ có 2 vị trí đóng cắt có thể đến 1500 lần trong 1
giờ.Tùy theo dòng điện cấp vào mà phân loại công tắc tơ một chiều hay xoay chiều
Trong công tắc tơ có hệ thống tiếp điểm chính ,tiếp điểm phụ và hệ thống dập hồ quang
b.Ký hiệu : hình vẽ
Công tắc tơ điện từ được cấu tao từ những phần chính hệ thống mạc vòng dẫn điện ,hệ thống dập hồ quang,hệ thống các lò xo nhà,lò xo tiếp điểm ,nam châm điện ,vỏ và các chi tiết cách điện
Do tính chất của dòng điện mạch cắt ,công tắc tơ điện 1 chiều và công tắc xoay chiều có những đặc điểm cấu tạo khác nhau .
- Hệ thống mạch vòng dẫn điện :
Mạch vòng dẫn điện của công tắc tơ và các bộ phần khác nhau về hình dáng ,kết cấu và kích thước hợp thành .Nó bao gồm thanh dẫn,dây nối mềm ,đầu nối,hệ thống tiếp điểm (giá đỡ tiếp điểm,tiếp điểm động,tiếp điểm chính ) cuộn dây dòng điện( nếu có,kể cả cuộn dây thôi từ dập hồ quang ).Thanh dẫn động và tĩnh được làm bằng đồng ,tiếp điểm có dạng hình nón howacj bắc cầu một pha có hai chỗ ngắt và được chế tạo bằng vật liệu dẫn điện tốt ,chịu mài mòn và chịu được hồ quang như kim loại gốm.Ở trạng thái ngắt ,độ mở của tiếp điểm phải có gí trị đủ lớn để không cho hồ quang cháy lại khi ngắt,đồng thời cũng không lớn quá để giảm kích thước của nam châm điện hút .Ở trạng thái đóng để đảm bảo
tiếp xúc tốt,các tiếp điểm của công tắc tơ có hệ thống lò xo tiếp điểm tạo lực ép tiếp điểm cần thiết .
- Hệ thống dập hồ quang
Hệ thống dập hồ quang trong công tắc tơ đảm bảo nhanh chóng dập hồ quang sinh ra trong quá trình đóng cắt của tiếp điểm .
+ Thiết bị dập hồ quang trong công tắc tơ điện xoay chiều
Các công tắc tơ điện xoay chiều thông dụng trong công nghiệp thường được chế tạo loại một pha có hai chỗ ngắt,sử dụng tiếp điểm dạng bắc cầu đặt trong buồng dập hồ quang kiểu dàn dập hay trong khoang dập hồ quang đặc biệt .Cũng có thể chế tạo dưới dạng tiếp điểm động chuyển động quay và bố trí cuộn thổi từ để tăng khẳ năng dập hồ quang
- Nam châm điện là bộ phận sinh ra lực hút điện từ ,đảm bảo cho hệ thống tiếp điểm thường mở đóng lại chắc chắn khi cho dòng điện vào cuộn dây của nó .Yêu cầu lực hút của nam châm điện luôn lớn hơn đường đặc tính cơ ngay cả khi điện áp nguồn giảm xuống 85% Uđm
- Thông thường để nam châm điệnlàm việc chắc chắn và tránh va đập cơ khí trên tiếp điểm ,nam châm được thiết kế sao cho dáng của đường đặc tính lực hút gần với dáng của đường đặc tính cơ
Cấu tạo nam châm điện gồm hai phần chính : Mạch từ và cuộn dây.Mạch từ của nam châm điện một chiều được làm bằng thép khối ,phần thân mạch từ nơi có cuộn dây có tiết diện tròn
Mạch từ của nam châm điện xoay chiều được chế tạo từ các lá thép ký thuật điện dầy 0,35 mm hoặc 0,5 mm – ghép lại để tránh tổn hao dòng điện xoáy .
Hình dạng mạch từ thường có dạng hình ω và pi hút thẳng hoặc hút quay
.Ở đầu cực từ được gắn vòng ngắn mạch để chống rung cho nam châm điện
Mạch từ được chia thanh hai phần:Một phần được cố định (phần tĩnh) phần còn lại là nắp ( còn gọi là phần ứng hay phần động) được nối với hệ thống tiếp điểm qua hệ thống tay đòn .
Cuộn dây của nam châm điện thường được chế tạo từ dây đồng kỹ thuật điện ,đực quấn trên nhưng khung dây bằng vật liệu cách điện ,sau lồng vào mạch từ
Cuộn dây của nam châm điện được tính toan sao cho điện áp đạt vào cuộn dây bằng 110%Uđm ,sự nóng của nó vẫn trong giá trị nhiệt độ cho phép đối với mỗi cấp cách điện cho trước
ở nam châm điện một chiều ,cuộn dây thường có đáy hình trụ tròn,cao và gầy vì mạch từ không có tổn hao do dòng xoáy nên tỉ lên giữa chiều cao h và chiều rộng 1 của tiết diện mặt cắt cuộn dây bằng :
l/h=4-8
mục đich để giảm đường kính trung bình của vòng dây ,do đó có thể tiết kiệm được dây đồng.Cuộn dây của nam châm điện xoay chiều thường ngắn và to
tỷ lệ l/h=2-4
Đối với điện xoay chiều trong mạch từ có dòng điện xoáy nên phát nóng và cuộn dây khó tỏa nhiệt hơn .Cuộn dây thường không quấn sát vào lõi mà giữa cuộn dây và lõi còn 1 khe hở ,diện tích cuộn dây phải lớn để dễ tỏa nhiệt
Cuộn dây nam châm điện xoay chiều có điện trở rất nhỏ so với điện kháng .Dòng điện trong cuộn dây phụ thuộc rất nhiều vào khe hở không khí ở giữa nắp và lõi mạch từ .Khi nắp ở trạng thái mở ,dòng điện trong cuộn dây lơn.Vì vậy không được phép cho điện áp vào trong cuộn dây ,vì lý do nào đó nắp bị kẹt ở vị trí mở
Cuộn dây của công tắc tơ xoay chiều cũng có thể là làm việc với lưới điện 1 chiều .Khi đó cần phải giảm điện áp đặt vào cuộn dây sao cho dòng điện trong cuộn dây bằng điện áp trung bình khi cuộn dây làm việc ở lưới điện xoay chiều.Nguồn điện một chiều được tạo ra bằng bộ chỉnh lưu.Lực hút của cuộn nam châm điện 1 chiều lúc nắp ở trạng thái hút lớn hơn rất nhiều phản lực cơ.Nên trong nhiều trường hợp khi hút người ta hạ thấp điện áp đặt vào cuộn dây bằng cách nối tiếp với một điện trở qua một tiếp điểm dòng điện duy trì cho nắp hút có giá trị rất nhỏ do đó tổn hao trong cuộn dây cũng như toàn bộ nam châm điện rất nhỏ phải cỡ vài oát
Điện áp định mức là điện áp mạch điện tương ứng mà tiếp điểm chính của công tắc tơ phải đóng cắt cuộn hút làm việc bình thường ở điện áp giới hạn đến 85 % -105% Uđm của cuộn dây . (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Dòng điện định mức Iđm là dòng điện qua tiếp điểm chính của công tắc tơ trong chế độ dài hạn
Khả năng đóng cắt là trị số dòng điện cho phép đi qua tiếp điểm chính . Khi đóng hoặc khi cắt với công tắc tơ khởi động,động cơ xoay chiều 3 pha: Id=(4-7) Iđm
Tuổi thọ của công tắc tơ là số lần đóng cắt mà số lần đóng cắt ấy công tắc tơ bị hỏng không dùng được nữa
Tính ổn định điện động :Nghĩa là tiếp điểm chính của nó cho phép dòng điện lớn nhất đi qua mà lực điện động sinh ra không phá hủy mạc,dòng dẫn điện:Idd=10 Iđm
Tần số thao tác :Số lần đóng cắt công tắc tơ trong 1 giờ,tần số thao tác bị hạn chế bởi sự phát nóng của tiếp điểm chính do hồ quang.
Tính ổn định nhiệt :Nghĩa là khi có dòng Imm chạy qua một khoảng thời gian cho phép của tiếp điểm không bị nóng chảy và hàn gắn lại.
Hệ thống các tiếp điểm công tắc tơ : Phải chịu được độ mài mòn về điện về cơ trong chế độ nặng nề và có tần số thao tác lớn
Hệ thống dập hồ quang:
+ dập hồ qang thổi từ là một cuộn dây đấu nối tiếp và hộp dập hồ quang có khe hở.
+ chia hồ quang thành nhiều hồ quang ngắn,hộp hồ quang gồm nhiều lá thép đặt song song nhau và khi hồ quang bị kéo dài vào buồng hồ quang sẽ bị chia thành nhiều hồ quang ngắn
Tính chọn công tắc tơ
Uđm đặt vào động cơ có các thông số sau : Pđm= 1 KW cos ϕ=0,8 dm η =0,8 Uđm= 380 V Ta có Iđm của AP là : 3 .10 3 .cos .dm 3380.0,8.0,8dm 2,3( ) dm dm P P dm U I = ϕ η = = A
Dựa vào dòng điện định mức Iđm=2,3 (A) và Uđm=220 V
Ta chọn công tắc tơ do hãng LS sản xuất,có cường độ dòng điện thích hợp nên ta chọn loại 20A
Ký hiệu bộ nút ấn
Khái niệm
Nút ấn là loại khí cụ điện đóng ngắt mạch điện bằng tay được sử dụng để khởi động ,dừng hoặc đổi chiều quay của động cơ bằng các dòng ngắn mạch của cuộn dây công tắc tơ, khởi động từ
Trong mạch này ta dùng nút ấn có điện áp 250-600 V dòng định mức 5 A gồm một nút ấn đơn và một nút ấn kép tức là nút ấn có liên động giữa nút mở và nút dừng và thuộc loại nút ấn có bảo vệ