Chương 4 : KHÍ CỤ ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN
2. Khởi động từ
2.1. Khái quát:
Khởi động từ là khí cụđiện điều khiển gián tiếp từxa, được ứng dụng trong những
mạchđiện: khởi động động cơ; đảo chiều quay động cơ... có sự bảo vệ quá tải cho động cơ
Có thể hiểu một cách đơn giản: Khởi động từ là một thiết bị được hợp thành bởi công tắc tơ và một thiết bị bảo vệ chuyên dùng (thường là rơ le nhiệt) để đóng cắt cho động cơ hoặc cho mạch điện khi có sự cố.
Khởi động từ có một công tắc tơ gọi là khởi động từ đơn (Hình 4.4). Khởi động từ có hai công tắc tơ gọi là khởi động từ kép (Hình 4.5).
Để bảo vệ ngắnmạch cho động cơ hoặc mạch điện có khởi động từ. Ta phải kết hợp sử dụng thêm cầu chì.
2.2. Pân loại
Khởi động từ được phân chia:
+ Theo điện áp định mức của cuộn dây hút: 36V, 127V, 220V, 380V và 500V + Theo kết cấu bảo vệ chống tác động của môi trường xung quanh: kiểu hở, bảo vệ
chống bụi, nước, chống nổ
+ Theo khảnăng làm biến đổi chiều động cơ điện: đảo chiều và không đảo chiều + Theo sốlượng và loại tiếp điểm: thường mở, thường đóng.
2.3. Cấu tạo
Căn cứvào điều kiện làm việc của khởi động từ. Trong chế tạo người ta thường dùng kết cấu tiếp điểm bắc cầu (có 2 chỗ ngắt mạch ở mỗi pha do đó đối với cở nhỏdưới 25A. Không cần dùng thiết bị dập hồ quang. Kết cấu khởi động từ bao gồm các bộ phận: Tiếp điểm động chế tạo kiểu bắc cầu có lò xo nén tiếp điểm đểtăng lực tiếp xúc và tự
phục hồi trạng thái ban dầu. Giá đỡ tiếp điểm làm bằng đồng thau, tiếp điểm thường làm bàng bột gốm kim loại.
Nam châm điện chuyển động thường có mạch từ hình E – I, gồm lõi thép tĩnh và lõi
thép phần ứng (động) nhờ có lò xo khởi động từ tự về được vị trí ban đầu. Vòng chập mạch được đặt ở 2 đầu mút 2 mạch rẽ của lõi thép tĩnh, lõi thép phần ứng của nam châm
điện được lắp liền với giá đỡđộng cách điện trên đó có mang các tiếp điểm động và lo xo tiếp điểm. Giá đỡ cách điện thường làm bằng ba kê lít chuyển động tromg rãnh dẫn hướng
ở trên thân nhựa đúc của khởi động từ.
2.4. Các yêu cầu:
Động cơ điện không đồng bộ rôto lồng sóc có thể làm việc được liên tục hay không tuỳ thuộc đáng kể vào mức độ tin cậy của Khởi động từ. Tương tự công tắc tơ và cũng như các khí cụđóng cắt bảo vệ khác trong mạch điện, khởi động từcũng phải đảm bảo các yêu cầu cơ bản sau:
2. Khảnăng đóng cắt cao.
3. Thao tác đóng cắt dứt khoát. 4. Tiêu thụđiện năng ít.
5. Bảo vệ tin cậy trạng thái quá tải đối với động cơ. 6. Đảm bảo các điều kiện khởi động và hãm của động cơ.
2.5. Độ bền điện và cơ của các tiếp điểm:
Độ bền chịu mài mòn vềđiện và vềcơ của các tiếp điểm quyết định tuổi thọ của bộ
tiếp điểm, yếu tốcơ bản để ảnh hưởng đến sự mài mòn của tiếp điểm là: 1. Kết cấu của tiếp điểm và bản thân công tăc tơ.
2. Công nghệ sản xuất các tiếp điểm.
3. Quá trình sử dụng, vận hành, bảo quản và sửa chữa.
Một trong những yếu tố khách quan để đảm bảo tuổi thọ cho công tắc tơ cũng như
khởi động từ là phải đảm bảo trong phạm vi sử dụng vận hành và bảo quản sữa chữa. Nhất là đối với các khởi động từ làm việc trong chếđộ khắc nghiệt (môi trường nhiều bụi bẩn, nhiều khí ăn mòn hóa học, động cơ khởi động và đóng ngắt liên tục...).
2.6. Lựa chọn và lắp đặt:
Hiện nay động cơ điện KĐB 3 pha rôto lồng sóc có công suất từ (0,6 100) kW
được sử dụng rộng rãi ở nước ta. Để vận hành chúng người ta dùng khởi động từ. Do đó để việc lựa chọn khởi động từ thuận tiện nhà sản xuất cho biết dòng điện định mức của Khởi động từ và cho công suất động cơ điện mà khởi động từđiều khiển ứng với các cấp
điện áp khác nhau. Đôi khi còn hướng dẫn cả công suất lớn nhất và công suất nhỏ nhất của động cơ điện mà khởi động từ có thể làm việc được ở các điện áp định mức khác
nhau. Cũng có thể căn cứ theo trị sốdòng điện định mức của động cơ điện trong các chế độ làm việc mà chọn khởi động từ. Khởi động từđược lựa chọn theo điều kiện định mức các tiếp điểm chính của công tăc tơ, điện áp định mức của cuộn dây hút và chếđộ bảo vệ
của rơ le nhiệt lắp trên khởi động từ. Iđm KĐT Iđm
UKĐT = Ulưới
Do yêu cầu giảm chấn động và đảm bảo độ tin cậy trong làm việc của khởi động từ
và cần chú ý các điều kiện lắp đặt:
1. Lắp đúng chiều qui định vềtư thế làm việc của khởi động từ . 2. Gá lắp cứng vững, không gây rung động khi đóng cắt.
3. Đảm bảo sự hoạt động linh hoạt của các cơ cấu cơ khí, nhất là đối với các khởi động từ kép có khóa chéo bằng đòn gánh cơ khí.
4. Đảm bảo độ sạch trên các tiếp điểm, các rãnh trượt của nắp tự động để chống mất tiếp xúc hoặc hở mạch từ (cuộn hút quá tải bị nóng hoặc cháy).
5. Trước khi sử dụng công tắc tơ cũng như khởi động từ, rất cần thiết phải kiềm tra các thông sốcũng như điều kiện phụ tải phải phù hợp với các yêu cầu đã nêu.
2.7. Đặc tính kỹ thuật và ứng dụng
Khởi động từ có tuổi thọcao đạt từ 1 triệu đến 2 triệu lần thao tác
Khởi động từđiều khiển được động cơ điện từ (0,6 810) KW và làm việc tin cậy ở điện áp lưới trong giới hạn từ (85 105)% Uđm. Khi điện áp lưới hạ thấp đến (35 40)% trị sốđịnh mức. Khởi động từcũng ngắt tin cậy.
Khởi động từ được sử dụng rộng rãi để điều khiển từ xa việc đóng, cắt đảo chiều
quay động cơ điện KĐB rô to lồng sóc.