4.4.5.1. Khái quát và công dụng
Khởi động từ là một loại khí cụ điện dùng để điều khiển từ xa việc đóng - ngắt, đảo chiều và bảo vệ quá tải (nếu có lắp thêm rơle nhiệt các động cơ không đồng bộ ba pha rotor lồng sóc.
Khởi động từ có một Contactor gọi là khởi động từ đơn thường để đóng - ngắt động cơ điện. Khởi động từ có hai Contactor là khởi động từ kép dùng để thay đ i chiều quay của động cơ gọi là khởi động từ đảo chiều. Muốn bảo vệ
ngắn mạch phải lắp thêm cầu chì.
4.4.5.2. Các y u cầu kỹ thuật
Động cơ điện không đồng bộ ba pha có thể làm việc liên tục được hay không tuỳ thuộc vào mức độ tin cậy của khởi động từ. Do đó khở động từ cần phải thoả mãn các yêu cầu kỹ thuật sau:
Tiếp điểm có độ bền chịu mài mòn cao. Khả năng đóng - cắt cao.
Thao tác đóng - cắt dứt khoát. Tiêu thụ công suất ít nhất.
Bảo vệ động cơ không bị quá tải lâu dài có Rơle nhiệt).
Thoả mãn điều khởi động dòng điện khởi động từ 5 đến 7 lần dòng điện
định mức).
4.4.5.3. Kết cấu và nguy n lý làm việc
Khởi động từ thường được phân chia theo:
Điện áp định mức của cuộn hây hút: 36V, 127V, 220V, 380V, 500V. Kết cấu bảo vệ chống các tác động bởi môi trường xung quanh: hở, bảo
vệ, chống bụi, nước n …
Khả năng làm biến đ i chiều quay động cơ điện: Không đảo chiều quay
và đảo chiều quay.
a)Nguyên lý làm việc của khởi động từ
Khởi động từ và hai nút nhấn
Hình 4-20: Sơ đồ khởi động từ động cơ 3 pha 2 nút nhấn.
Khi cung cấp điện áp cho cuộn dây bằng nhấn nút khởi động M, cuộn dây
Contactor có điện hút lõi thép di động và mạch từ khép kín lại: Làm đóng các
tiếp điểm chính để khởi động động cơ và đóng tiếp điểm phụthường mở để duy trì mạch điều khiển khi buông tay khỏi nút nhấn khởi động. Khi nhấn nút dừng D, khởi động từ bị ngắt điện, dưới tác dụng của lò xo nén làm phần lõi di động trở về vị trí ban đầu; các tiếp điểm trở về trạng thái thường hở, động cơ dừng hoạt động. Khi có sự cố quá tải động cơ, Rơle nhiệt sẽ thao tác làm ngắt mạch
điện cuộn dây, do đó cũng ngắt khởi động từ và dừng động cơ điện. Khởi động từđảo chiều và ba nút nhấn
Khi nhấn nút nhấn MT cuộn dây Contactor T có điện hút lõi thép di động và mạch từ khép kín lại; làm đóng các tiếp điểm chính T để khởi động động cơ
quay theo chiều thuận và đóng tiếp điểm phụ thường hở T để duy trì mạch điều khiển khi buông tay khỏi nút nhấn khởi động MT. Để đảo chiều quay động cơ, ta
nhấn nút nhấn MN cuộn dây Contactor T mất điện, cuộn dây Contactor N có
điện hút lõi thép di động và mạch từ khép kín lại; làm đóng các tiếp điểm chính N, lúc này trên mạch động lực đảo hai dây trong ba pha điện làm cho động cơ đảo chiều quay ngược lại và tiếp điểm phụ thường hở N để duy trì mạch điều
khiển khi buông tay khỏi nút nhấn khởi động MN. Quá trình đảo chiều quay
được lặp lại như trên. Khi nhấn nút dừng D, khởi động từ N (hoặc T) bị ngắt
điện, động cơ dừng hoạt động. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 4-21: Sơ đồ khởi động từđảo chiều động cơ 3 pha 3 nút nhấn.
Khi có sự cố quá tải động cơ, Rơle nhiệt sẽ thao tác làm ngắt mạch điện cuộn dây, do đó cũng ngắt khởi động từ và dừng động cơ điện.
CÂU HỎI ÔN TẬP
1. Trình bày khái niệm và các phương pháp phân loại khí cụđiện. Nêu những yêu cầu cơ bản về khí cụđiện.
2. Trình bày công dụng, cấu tạo và nguyên lý của cầu dao. 3. Trình bày công dụng, cấu tạo và nguyên lý công tắc. 4. Trình bày công dụng, cấu tạo và nguyên lý áptomat. 5. Trình bày công dụng, tính chất và yêu cầu của cầu chì. 6. Trình bày công dụng, cấu tạo và nguyên l rơle điện từ. 7. Trình bày công dụng, cấu tạo và nguyên lý nút nhấn. 8. Trình bày công dụng, cấu tạo và nguyên lý công tắc tơ.
9. So sánh những đặc trưng cơ bản giống và khác nhau của hai thiết bị bảo vệ quá dòng điện là cầu chảy và áptômát?
MỘT SỐ KÝ HIỆU THƢỜNG DÙNG
KÝ HIỆU TÊN GỌI THỨ NGUYÊN
A Điện năng tiêu thụ Jun (J)
⃗⃗⃗ Cảm ứng từ Tesla (T)
B Điện nạp Simen (S)
BL Cảm dẫn Simen (S)
BC Dung dẫn Simen (S)
C Điện dung Fara (F)
e Sức điện động Vôn (V)
e(t) Sức điện động tức thời Vôn (V)
f Tần số Héc (Hz)
G Điện dẫn Simen (S)
I Dòng điện Ampere (A)
Ip Dòng điện pha Ampere (A)
Id Dòng điện dây Ampere (A)
i(t) Dòng điện tức thời Ampere (A)
j(t) Nguồn dòng điện Ampere (A)
k T số biến áp L Điện cảm Henry (H) M Moment Newton.mét (Nm) n Tốc độ rotor vòng n1 Tốc độ từ trường vòng n2 Tốc độ trượt vòng
P Công suất tác dụng Oát (W)
Q Công suất phản kháng VAr
q Điện tích Coulomb (C)
R Điện trở Ohm ()
S Công suất biểu kiến Vôn-ampere (VA)
T Chu kỳ giây (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
t Thời gian giây
U Điện áp Vôn
Up Điện áp pha Vôn
Ud Điện áp dây Vôn
u(t) Điện áp tức thời Vôn
X Điện kháng Ohm ()
XL Cảm kháng Ohm ()
XC Dung kháng Ohm ()
Y T ng dẫn Simen (S)
Z T ng trở Ohm ()
Góc lệch pha giữa điện áp và dòng điện rad
cos Hệ số công suất
e Pha ban đầu sức điện động rad
i Pha ban đầu dòng điện rad
u Pha ban đầu điện áp rad
ω Tần số góc rad/s
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
BATN: Biến áp tự ngẫu
CD: Cầu dao
KĐ : Không đồng bộ
MBA: Máy biến áp
Y/Y: Ba pha nối kiểu sao – sao
DANH MỤC HÌNH
Hình 1-1: Mạch điện. ... 2
Hình 1-2: Ký hiệu nguồn điện áp. ... 4
Hình 1-3: Ký hiệu nguồn dòng điện. ... 5
Hình 1-4: Điện trở. ... 5
Hình 1-5: Sức điện động và điện áp tự cảm trên cuộn dây. ... 6
Hình 1-6: Phần tử điện dung. ... 7
Hình 1-7: Mô hình mạch điện. ... 8 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 1-8: Nút dòng điện. ... 9
Hình 1-9: Đồ thịdòng điện xoay chiều hình sin. ... 11
Hình 1-10: Cấu tạo máy phát điện xoay chiều 1 pha đơn giản. ... 12
Hình 1-11: Chuyển động khung dây trong từtrường. ... 12
Hình 1-12: Đồ thị sức điện động khi e > 0 và e < 0 ... 13
Hình 1-13: Sự lệch pha giữđiện áp và dòng điện. ... 15
Hình 1-14: Biểu diễn hàm sin bằng vectơ. ... 17
Hình 1-15: Biểu diễn dòng điện, điện áp bằng vectơ. ... 17
Hình 1-16: Mạch thuần điện trở và giản đồvectơ điện áp và dòng điện. ... 18
Hình 1-17: Đồ thị hàm sin i, u, p trong mạch thuần điện trở. ... 19
Hình 1-18: Mạch thuần điện kháng và giản đồvectơ điện áp và dòng điện. ... 19
Hình 1-19: Đồ thị hàm sin i, u, p trong mạch thuần điện cảm... 20
Hình 1-20: Mạch thuần điện dung và giản đồvectơ điện áp và dòng điện. ... 20
Hình 1-21: Đồ thị hàm sin i, u, p trong mạch thuần điện kháng. ... 21
Hình 1-22: Mạch RLC mắc nối tiếp và giản đồvectơ điện áp và dòng điện. ... 22
Hình 1-23: Tam giác tổng trở... 23
Hình 1-24: Mạch R – L – C song song và biểu diễn vectơ.Error! Bookmark not defined. Hình 1-25: Tam giác công suất. ... 26
Hình 1-28: Biểu diễn dạng cực của số phức. ... 30
Hình 1-29: Mạch một cửa. ... 34
Hình 1-30: Đồ thị hàm sin và đồ thịvectơ sức điện động ba pha. ... 37
Hình 1-31: Máy phát điện đồng bộ ba pha. ... 38
Hình 1-32: Sơ đồ nguồn và phụ tải đấu hình sao. ... 39
Hình 1-33: Đồ thị vectơ điện áp của hệ thống 3 pha nối hình sao. ... 39
Hình 1-34: Mạch ba pha ba dây nối sao. ... 40
Hình 1-35: Sơ đồ nguồn và phụ tải đấu tam giác. ... 41
Hình 1-36: Đồ thị vectơ dòng điện của hệ thống 3 pha nối tam giác. ... 41
Hình 1-37: Mạch ba pha đối xứng nối sao, đồ thịvectơ điện áp và dòng điện. ... 44
Hình 1-38: Mạch ba pha nối sao đối xứng có tổng trở đường dây. ... 45
Hình 1-39: Mạch ba pha đối xứng nối tam giác, đồ thịvectơ điện áp và dòng điện. ... 45
Hình 1-40: Mạch ba pha nối tam giác đối xứng có tổng trởđường dây. ... 46 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 2-1: Máy biến áp core type và shell type. ... 58
Hình 2-2: Máy biến áp Berry type ... 58
Hình 2-3: Sơ đồ cấu tạo máy biến áp một pha. ... 59
Hình 2-4: Các dạng mạch từ máy biến áp. ... 59
Hình 2-5: Sơ đồ thay thế máy biến áp không tải. ... 63
Hình 2-6: Sơ đồ thí nghiệm máy biến áp không tải. ... 64
Hình 2-7: Sơ đồ thay thế của máy biến áp ngắn mạch. ... 65
Hình 2-8: Sơ đồ thí nghiệm ngắn mạch máy biến áp. ... 65
Hình 2-9: Chếđộ ngắn mạch máy biến áp. ... 66
Hình 2-10: Sơ đồ cấu tạo máy biến áp 3 pha. ... 70
Hình 2-11: Các sơ đồđấu dây máy biến áp ba pha. ... 70
Hình 2-12: Biểu thị góc lệch pha. ... 72
Hình 2-13: Cách đánh dấu đầu dây trong máy biến áp 3 pha. ... 72
Hình 2-14: Cách nối dây quấn kiểu sao (Y) và tam giác (Δ). ... 73
Hình 2-17: Tổđấu dây Y/Δ - 11 ... 75
Hình 3-1: Động cơ không đồng bộ. ... 80
Hình 3-2: Stator và lá thép stator. ... 81
Hình 3-3: Rotor lồng sóc và ký hiệu rotor trên mạch điện. ... 81
Hình 3-4: Rotor dây quấn và ký hiệu rotor trên mạch điện. ... 82
Hình 3-5: Sự hình thành từtrường đập mạch trong dây quấn 1 pha. ... 83
Hình 3-6: Từtrường quay của dòng điện 3 pha... 84
Hình 3-7: Nguyên lý hoạt động của động cơ không đồng bộ 3 pha. ... 86
Hình 3-8: Dòng điện cảm ứng trong dây quấn rotor. ... 93
Hình 3-9: Sơ đồ ra dây của dây quấn stator 6 đầu dây. ... 96
Hình 3-10: Sơ đồ ra dây của dây quấn stator 9 đầu dây. ... 97
Hình 3-11: Sơ đồđấu dây quấn stator 6 đầu dây theo hình Y. ... 98
Hình 3-12: Sơ đồđấu dây quấn stator 6 đầu dây theo hình Δ. ... 98
Hình 3-13: Sơ đồđấu dây theo dạng Y nối tiếp của động cơ 3 pha ra 9 đầu dây. ... 99
Hình 3-14: Sơ đồđấu dây dạng Y song song của động cơ 3 pha ra 9. ... 99
Hình 3-15: Sơ đồđấu dây theo dạng Δ nối tiếp của động cơ 3 pha ra 9 đầu dây. ... 100 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 3-16: Sơ đồđấu dây theo dạng Δ song songđộng cơ 3 pha ra 9 đầu dây. ... 100
Hình 3-17: Sơ đồđảo chiều quay động cơ trực tiếp. ... 102
Hình 3-18: Nguyên lý đảo chiều quay động cơ không đồng bộ 3 pha và sơ đồ đảo chiều quay động cơ điện không đồng bộ ba pha bằng cầu dao đảo ba pha. ... 103
Hình 3-19: Sơ đồ mở máy trực tiếp động cơ không đồng bộ rotor lồng sóc. ... 105
Hình 3-20: Sơ đồ mởmáy dùng điện kháng nối tiếp vào mạch Stator. ... 106
Hình 3-21: Sơ đồ mở máy qua biến áp tự ngẫu. ... 107
Hình 3-22: Sơ đồ mởmáy đổi nối YΔ ... 108
Hình 3-23: Sơ đồ khởi động động cơ KĐB 3 pha rotor dây quấn dùng điện trở phụ.109 Hình 3-24: Động cơ vạn năng. ... 111
Hình 3-25: Cực từ và dây quấn kích thích. ... 111
Hình 3-28: Cổ góp và khung dây phần ứng. ... 113
Hình 3-29: Kết cấu động cơ vạn năng. ... 114
Hình 3-30: Nguyên lý động cơ vạn năng khi hoạt động với dòng xoay chiều. ... 115
Hình 3-31: Nguyên lý động cơ vạn năng khi hoạt động với dòng một chiều. ... 115
Hình 3-32: Trục phân dòng trùng với trục cực từ (M=0) ... 116
Hình 3-33: Trục phân dòng không trùng với trục cực từ (M 0). ... 117
Hình 3-34: Trục phân dòng trùng với đường trung tính hình học (M = Mmax). ... 117
Hình 3-35: Sơ đồ mởmáy động cơ điện vạn năng. ... 118
Hình 3-36: Dùng bộ biến đổi thyristor thay đổi Ucđể khởi động động cơ. ... 119
Hình 4-1: Các loại cầu dao. ... 127
Hình 4-2: Ký hiệu cầu dao trên mạch điện. ... 128
Hình 4-3: Cấu tạo cầu dao. ... 128
Hình 4-4: Ký hiệu công tắc trên mạch điện. ... 129
Hình 4-5: Các loại công tắc và cấu tạo. ... 129
Hình 4-6: Áptômát ... 130
Hình 4-7: Nguyên lý của một áptômát dòng điện cực đại. ... 133
Hình 4-8: Các dạng dây chảy và cách mắc cầu chì bảo vệ trong mạch điện. ... 134
Hình 4-9: Ký hiệu cầu chì trên mạch điện. ... 134
Hình 4-10: Cầu chì ống sứ. ... 135
Hình 4-11: Sơ đồ kết cấu của rơle điện từ. ... 137
Hình 4-12: Cấu tạo các loại nút nhấn và ký hiệu trên mạch điện. ... 139 Hình 4-13: Cấu tạo bộ khống chế. ... 141 Hình 4-14: Ký hiệu công tắc hành trình. ... 142 Hình 4-15: Cấu tạo công tắc hành trình kiểu nút ấn. ... 143 Hình 4-16: Cấu tạo công tắc hành trình kiểu tì. ... 144 Hình 4-17: Cấu tạo của một công tắc hành trình kiểu đòn. ... 144 Hình 4-18: Contactor ... 145 Hình 4-19: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động contactor. ... 147 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Ệ Ả
[1] Nguyễn Kim Đính – Máy điện 1 và 2 – NXB Đại học quốc gia Tp. Hồ Chí Minh, Trường đại học kỹ thuật 1996.
[2] TS. Phan Ngọc Bích –Điện kỹ thuật – NXB Khoa học kỹ thuật 2000. [3] PGS.TS. Đặng Văn Đào Chủ biên , PGS.TS. Lê Văn Doanh – Giáo trình Kỹ thuật điện – NXB Giáo dục 2002.
[4] PGS.TS. Đặng Văn Đào Chủ biên , PGS.TS. Lê Văn Doanh – Kỹ thuật
điện – NXB Giáo dục 1998.
[5] ThS. Vũ Xuân Hùng –Điện kỹ thuật –NXB Lao động 2008.
[6] Chân Ngọc Bích – Hướng dẫn sử dụng và sửa chữa Máy biến áp Động
cơ điện Máy phát điện công suất nhỏ– NXB Giáo dục 1996.
[7] Nguyễn Trọng Thắng –Kỹ thuật điện –NXB Đại học Quốc gia Tp. Hồ
Chí Minh 2012.
[8] TS. Hồ Xuân Thanh, ThS. Phạm Xuân H – Giáo trình Khí cụ điện – NXB Đại học kỹ thuật Tp. Hồ Chí Minh 2010.