Namchâm điện là 1 bộ phận rất quan trọng của khí cụ điện. Nó hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ.
Nam châm điện đƣợc sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau nhƣ: tự động hóa, các loại Rơle, contactơ…
7.1. Cấu tạo
Gồm hai bộ phận chính: - Mạch từ ( phần từ). - Cuộn dây ( phần điện).
Trong thực tế ta thƣờng gặp 2 loại sau : - Loại có nắp chuyển động .
Cấu tạo: gồm có cuộn dây, lõi sắt từ ( hay phần cố định và phần di động). - Loại không có nắp.
Cấu tạo: gồm có cuộn dây, lõi sắt từ. Đối với loại này các vật liệu sắt thép bị hút đƣợc xem nhƣ là nắp.
Hình 4 - 7: Cấu tạo nam châm điện
7.2. Nguyên lý hoạt động và phân loại.
a. Nguyên lý hoạt động.
Sự làm việc của nam châm điện dựa trên nguyên tắc điện từ, khi một cuộn dây có n vòng dây quấn đƣợc bố trí trên mạch từ, cho dòng điện i đi qua cuộn dây sẽ sinh ra từ trƣờng, vật liệu sắt từ đặt trong từ trƣờng đó sẽ bj từ hoá và phân cực tĩnh. Từ thông xuyên qua vật liệu sắt từ theo đƣờng khép kín. Theo quy định chỗ từ thông đi ra ở vật liệu sắt từ gọi là cực bắc (N) , chỗ từ thông đi vào gọi là cực nam.
Cực tính của vật liệu sắt từ khác với cực tính của cuộn dây nên vật liệu sắt từ bị hút về phía cuộn dây bởi lực hút điện từ F.
2 2 i k F
Nếu F đạt giá trị ≥ lực phản hồi của lò xo, tức là dòng điện i đạt giá trị tác động( I= Itđ) , nắp từ bắt đầu di chuyển về phía thân từ , quá trình di chuyển của nắp từ tăng dần do khe hở không khí bị giảm đi .
Nếu đổi chiều dòng điện trong cuộn dây từ trƣờng sẽ đổi chiều, vật liệu sắt từ sau khi từ hoá vẫn có khác dấu với cực tính của cuộn dây do đó vật liệu sắt từ vẫn bị hút về phía cuộn dây.
Khe hở không khí Phần di động ( Nắp nam châm) Lực hút nam châm Đƣờng sức từ trƣờng Phần cố định ( Thân nam châm)
Vì vậy khi sắt từ mang cuộn dây có dòng điện , từ trƣờng sẽ làm cho nó bị từ hoá và hút nắp về phía lõi.
Khi dòng điẹn trong cuộn dây giảm tới giá trị mà lực F không còn đủ lớn để thắng lực phản hồi của lò xo, nắp từ sẽ bị kéo rời các mặt cực từ trở về vị trí ban đầu. Giá trị dòng điện mà tại đó nắp từ bắt đầu rời mặt cực đƣợc gọi là dòng điện trở về Ilv hay dòng điện nhả,
Tỉ số klv = Ilv/ Itđ : gọi là hệ số trở về
b, Phân loại.
Có nhiều cách phân loại:
- Dựa vào tính chất của dòng điện: có 2 loại : một chiều và xoay chiều. Trị số dòng điện trong cuộn dây phụ thuộc vào điện kháng của cuộ dây và tỉ lệ với khe hở không khí .
- Dựa vào hình dáng: Loại hút chập hay hút quay ( nắp quay quanh trục ), loại hút thẳng( nắp hút về phía lõi). Loại hút ống ( còn gọi là loại piston).
- Dựa vào cách đấu cuộn dây vào nguồn điện: Loại đấu nối tiếp ( phụ tải đƣợc mắc nối tiếp với cuộn dây, còn gọi là cuộn dây dòng điện )- Loại đấu song song (dòng điện trong cuộn dây phụ thuộc vào tham số của cơ cấu điện từ và điện áp nguồn điện, còn gọi là cuộn dây điện áp)
7.3.Ứng dụng của nam châm điện
Nam châm điện đƣợc ứng dụng nhiều trong các hiết bị nâng hạ, trong các thiết bị phanh hãm, trong các cơ cấu truyền lực chuyển động (bộ ly hợp).
- Nam châm điện nâng hạ.
Thƣờng đƣợc sử dụng nhiều trong các cần trục, đặc biệt là trong các nhà máy chế tạo cơ khí và luyện kim.Lực nâng của nam châm điện tuỳ thuộc vào loại tải trọng cần di chuyển.
- Nam châm điện phanh hãm.
Dùng để hãm các bộ phận chuyển động của cần trục, trục chính các máy công cụ. Bộ ly hợp điện từ.
Thƣờng kết hợp với các đãi ma sát làm nhiệm vụ truyền chuyển động quay hoặc để phanh hãm trong các bộ phận chuyển động của máy công cụ . (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Khi sử dụng cần kiểm tra định kỳ gồm: + Kiểm tra độ mòn của chổi than, vành trƣợt. + Kiểm tra độ cách điện của cuộn dây.
Câu hỏi và bài tập thực hành
Câu 1: Hãy trình bày cấu tạo và nguyên lý hoạt động của công tắc tơ ? Vận hành và xác định các cặp tiếp điểm chính, tiếp điểm phụ…
Câu 2: Hãy nêu cách lựa chọn và lắp đặt khởi động từ.
Câu 3: Trình bày các hƣ hỏng và nguyên nhân gây hƣ hỏng ở rơ le trung gian ? Vận hành và xác định các cặp tiếp điểm.
Câu 4: Trình bày cấu tạo và nguyên lý hoạt động của rơ le thời gian ? Vận hành và xác định các cặp tiếp điểm.
Câu 5: Nêu các ứng dụng của nam châm điện?
Câu 6: Sử dụng các khí cụ điện trên để ứng dụng lắp các mạch điện cơ bản: 6.1. Mạch điều khiển động cơ không đồng bộ 3 pha rô to lồng sóc quay 1 chiều bằng:
- Cầu dao 3 pha - Áp tô mát 3 pha
- Công tắc tơ và bộ nút ấn.
6.2. Mạch điều khiển động cơ không đồng bộ 3 pha rô to lồng sóc quay 2 chiều. - Cầu dao 3 pha 2 ngả.
GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN
Tên mô đun: Lắp đặt mạch điện công nghiệp Mã mô đun: MĐ 02
Vị trí, tính chất của mô đun
- Vị trí: Mô đun này đƣợc học sau khi đã học xong mô đun Khí cụ điện.
- Tính chất: Là mô đun chuyên môn bắt buộc trong chƣơng trình sơ cấp Điện công nghiệp
Mục tiêu mô đun
1. Kiến thức:
- Đọc, vẽ và phân tích đƣợc các sơ đồ mạch điều khiển dùng rơle, công tắc tơ dùng trong khống chế động cơ 3 pha, động cơ điện một chiều.
2. Kỹ năng:
- Lắp đặt, sửa chữa đƣợc các mạch mở máy, dừng máy, các mạch hãm dừng cho động cơ điện 1 pha, 3 pha, động cơ một chiều.
- Vận hành đƣợc mạch điện theo nguyên tắc, theo quy trình đã định. Từ đó sẽ vạch ra kế hoạch bảo trì hợp lý, đảm bảo an toàn và vệ sinh công nghiệp.
3. Năng tự chủ và trách nhiệm:
Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, chính xác, đảm bảo an toàn.
BÀI 1: TỰ ĐỘNG KHỐNG CHẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 3 PHA RÔ TO LỒNG SÓC
Giới thiệu:
Động cơ điện rô to lồng sóc có kết cấu dây quấn rô to này rất khác với dây quấn stato. Loại rôto lồng sóc công suất >100kW, trong các rãnh của lõi thép đặt các thanh đồng, hai đầu nối ngắn mạch bằng hai vòng đồng tạo thành lồng sóc. Ở động cơ công suất nhỏ, lồng sóc đƣợc chế tạo bằng cách đúc nhôm vào các rãnh lõi thép rôto, tạo thành thanh nhôm, hai đầu đúc vòng ngắn mạch. Động cơ điện rôto lồng sóc gọi là động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc.
Động cơ điện 3 pha rôto lồng sóc đƣợc sử dụng phổ biến trong các dây truyền tự động của quá trình sản xuất công nghiệp. Điều khiển, khống chế động cơ điện là vấn đề luôn luôn đƣợc giới chuyên môn quan tâm, tìm hiểu và giải quyết một cách tối ƣu, đa năng và phổ dụng.