- Hệ thống mạch vũng dẫn điện: Do cỏc bộ phận khỏc nhau về hỡnh dỏng, kớch thước, kết cấu hợp thành bao gồm: cỏc thanh dẫn, dõy nối mềm, hệ thống tiếp điểm. Cỏc tiếp điểm của CTT phải làm việc liờn tục nờn yờu cầu phải chịu được mài mũn về điện và cơ. Để đỏp ứng được điều đú, cỏc tiếp điểm của CTT thường cú tiếp xỳc đường (tiếp điểm hỡnh ngún hoặc bắc cầu).
- Hệ thống dập hồ quang:
+ CTT điện một chiều: trong CTT điện một chiều, hồ quang thường được dập tắt bằng từ trường ngoàị Hệ thống này được chia làm ba loại: hệ thống cú cuộn dõy dập hồ quang mắc nối tiếp, hệ thống cú cuộn dõy dập hồ quang mắc song song và hệ thống cú nam chõm vĩnh cửu, trong đú hệ thống cú cuộn dõy dập hồ quang mắc nối tiếp thường được dựng do cú chiều thổi từ khụng đổi và sụt ỏp trờn cuộn dõy nhỏ.
+ CTT điện xoay chiều: Trong CTT điện xoay chiều thường bố trớ hai điểm ngắt trờn một pha (tiếp điểm kiểu bắc cầu). Ngoài ra cũn dựng thờm một số biện phỏp để nõng cao độ tin cậy của hệ thống dập hồ quang cũng như bảo vệ và nõng cao tuổi thọ tiếp điểm. Cụ thể: dựng cuộn dõy thổi từ nối tiếp kốm hộp dập hồ quang cú khe hẹp và chia nhỏ hồ quang thành nhiều đoạn ngắn và thổi vào hệ thống cú cấu trỳc cỏc lỏ thộp song song.
- Cơ cấu điện từ: gồm lừi thộp và cuộn dõỵ Lừi thộp của CTT điện một chiều thường được làm bằng thộp khối trong khi lừi thộp của CTT điện xoay chiều được ghộp bằng cỏc lỏ thộp mỏng, sơn cỏch điện để giảm tổn hao do từ trễ và dũng xoỏỵ Mạch từ thường được chia làm hai phần: thõn (phần tĩnh, phần cảm) và nắp (phần động). Thõn mạch từ là nơi đặt cuộn dõy cũn nắp mạch từ được nối với hệ thống tiếp điểm qua cơ cấu tay đũn. Cuộn dõy của CTT thường cú điện trở rất bộ so với điện khỏng. Dũng điện trong cuộn dõy phụ thuộc vào khe hở khụng khớ giữa nắp và thõn. Cuộn dõy thường được thiết kế sao cho khi điện ỏp tăng quỏ 110% thỡ khụng bị phỏt
4 4
núng quỏ giỏ trị cho phộp và khi điện ỏp sụt cũn 80% thỡ vẫn đảm bảo lực hỳt giữa nắp và thõn.
Gọi tỉ số giữa điện ỏp nhả và điện ỏp hỳt của cuộn dõy là tỉ số trở về, ta cú a ỳ 0,6 0,7 nh trv h t U K U (2.1)
Nghĩa là khi điện ỏp giảm xuống cũn (0,6ữ0,7) điện ỏp hỳt thỡ nắp sẽ nhả và ngắt mạch điện.
+ Cơ cấu truyền động: Cú kết cấu sao cho giảm thời gian thao tỏc đúng ngắt tiếp điểm và tăng lực ộp lờn tiếp điểm, giảm được tiếng kờu do va đập.
b. Nguyờn lý làm việc của CTT điện từ
Khi cấp điện ỏp vào cuộn dõy K của CTT, trong mạch từ sinh ra một lực hỳt, kộo nắp di chuyển về phớa thõn, lũ xo bị nộn lạị Cỏc tiếp điểm động được gắn cứng với nắp thụng qua cơ cấu truyền động nờn cũng di chuyển làm cho cỏc tiếp điểm thường mở ban đầu sẽ đúng lại, tiếp điểm thường đúng sẽ mở rạ Khi ngắt điện khỏi cuộn dõy, lực điện từ mất đi, phản lực của lũ xo đẩy nắp trở về trạng thỏi ban đầu, tiếp điểm thường mở sẽ mở ra, tiếp điểm thường đúng sẽ đúng lạị
Cụng-tắc-tơ điện tử (CTT khụng tiếp điểm - Solid state relay)
CTT khụng tiếp điểm là loại CTT thực hiện đúng, cắt mạch động lực, mạch điều khiển bằng cỏc van bỏn dẫn thysistor; triac, transistor,...với tần số lờn đến 1800 lần/h.
Ưu điểm của CTT điện tử là khi đúng, cắt khụng gõy ra tiếng ồn, khụng cú va đập cơ khớ nờn khụng cú hồ quang, nờn tuổi thọ cao, thời gian đúng cắt nhỏ.
+ CTT điều khiển bằng từ
Tớn hiệu điều khiển được đưa vào cuộn dõy qua bộ khuếch đại (optional preamplifier) tạo ra từ trường hỳt tiếp điểm cú thể dẫn từ (Reed relay) làm mạch trigger hoạt động làm mở mạch triac (Thysistor).
1. Tớn hiệu điều khiển 2. Bộ khuếch đại 3. Rơ le
4. Mạch trigger 5. Triac
6. Tải
7. Nguồn xoay chiều AC Hỡnh 2. 20 CTT điều khiển bằng từ
Hỡnh 2. 21 Một số loại CTT điện tử
a . CTT điện tử dựng nguồn điều khiển một chiều; b- CTT điện tử dựng nguồn điều khiển xoay chiềụ
+ CTT điều khiển bằng biến ỏp
Tớn hiệu điều khiển qua khối chuyển đổi DC-AC (DC-AC Converter) để sang điện ỏp AC, điện ỏp này qua biến ỏp (Isolating Transformer) tạo dũng làm mạch Trigger hoạt động để mở Triac (Thysistor) cho dũng tải chạy quạ
1. Nguồn điều khiển 2. Bộ biến đổi DC – AC 3. Biến ỏp cỏch ly
4. Mạch trigger 5. Triac
6. Tải
7. Nguồn xoay chiều AC Hỡnh 2. 22 CTT điều khiển bằng biến ỏp
Hỡnh 2. 23 CTT điều khiển bằng quang + CTT điều khiển bằng quang:
Tớn hiệu điều khiển đưa vào, làm cho LED phỏt quang, khi transistor quang (Photo-Transistor) thu được ỏnh sỏng thỡ transistor mở, cho dũng chạy qua mạch
Trigger và mạch Trigger này làm nhiệm vụ mở Triac (Thysistor) cho dũng tải chạy quạ
3. Cỏc thụng số kỹ thuật
Điện ỏp định mức Uđm (V) là điện ỏp của lưới điện mà tiếp điểm chớnh phải đúng cắt. Cú cỏc cấp điện ỏp 110V; 220; 440 V một chiều và 127, 220; 380; 660 V xoay chiềụ
Điện ỏp định mức cuộn dõy: Là điện ỏp điều khiển đặt vào cuộn dõy, thường ở CTT điện xoay chiều cú cỏc cấp 220 và 380 V; ở một chiều cú cỏc cấp 110 và 220V.
Ngoài ra, cuộn dõy cũn phải đảm bảo khi điện ỏp dao động trong khoảng (85- 110%)Uđmvẫn đảm bảo lực hỳt cần thiết và khụng làm núng cuộn dõỵ
Dũng điện định mức Iđm(A): là dũng điện đi qua tiếp điểm chớnh trong thời gian làm việc mà khụng gõy hư hỏng cỏch điện do núng chảy, mài mũn hay chập dớnh. CTT thường chế tạo với cỏc cấp dũng điện 10; 20; 25; 40; 60; 75; 100; 150; 250; 300; 600 Ạ Nếu CTT đặt trong tủ điện thỡ giỏ trị dũng điện định mức lấy thấp hơn giỏ trị danh định ghi trờn vỏ CTT 10% để đảm bảo an toàn, tin cậỵ
Dũng điện định mức tiếp điểm phụ: cỏc loại CTT được chế tạo với tiếp điểm phụ dựng trong mạch điều khiển nờn chỉ cú cấp dũng điện khụng quỏ 2Ạ
Tuổi thọ: Số lần đúng ngắt thực tế của CTT.
Tớnh ổn định điệnđộng: Khả năng chịu tỏc dụng của cỏc dũng điện sự cố trong thời gian cho phộp mà khụng gõy hư hỏng CTT.
Tớnh ổn định nhiệt: Khả năng chịu tỏc dụng nhiệt của dũng quỏ tải trong thời gian cho phộp mà khụng làm phỏ hủy kết cấu tiếp điểm do nhiệt.
Tần số thao tỏc: Số lần đúng/ cắt CTT trong một đơn vị thời gian. CTT cú thể làm việc với tần số cao lờn tới 600 lần/h. Cỏ biệt với CTT khụng tiếp điểm, tần số thao tỏc cú thể lờn tới 1500 lần/h.
Cõu hỏi:
Cõu 1. Trỡnh bày những ưu, nhược điểm của CTT điện tử. Cõu2. Kể tờn một số phương phỏp điều khiển cho CTT điện tử
Cõu3. Ghi lại cỏc thụng số kỹ thuật của CTT điện tử trong hỡnh 2.21.
4. Thỏo lắp, kiểm tra và sửa chữa cỏc loại CTT
ạ Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ
Bảng 2. 10. Bảng kờ thiết bị, dụng cụ, vật tư thực hành CTT điện từ
STT Tờn vật tư, dụng cụ, thiết bị Số lượng Đơn vị Ghi chỳ
A Dụng cụ
1 Đồng hồ vạn năng 01 Cỏi
2 To- vit 01 Cỏi
3 Kỡm vạn năng 01 Cỏi
B Thiết bị
4 CTT một pha 01 Cỏi
5 CTT ba pha 01 Cỏi
6 CTT một chiều 01 Cỏi
Trước khi vào thực tập yờu cầu kiểm tra thiết bị, dụng cụ, vật tư:
- Kiểm tra tỡnh trạng thiết bị: Đồng hồ vạn năng làm việc bỡnh thường.
- Kiểm tra dụng cụ: Đầy đủ, đỳng yờu cầu kỹ thuật.
- Kiểmtra vật tư: Vật tư đủ, đỳng chủng loại yờu cầụ
- Kiểm tra vị trớ thực tập: Đảm bảo cỏc thiết bị, dụng cụ đặt gọn gàng, đỳng vị trớ, dễ thao tỏc, an toàn, vệ sinh cụng nghiệp.
b. Trỡnh tự thực hiện
Bảng 2. 11 Trỡnh tự thỏo lắp, kiểm tra CTT điện từ
TT Thao tỏc thực hành Yờu cầu kỹ thuật Dụng cụ thiết bị
1 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ, vật tư - Nhận từ tủ đồ theo hướng dẫn của giỏo viờn - Chuyển cỏc thiết bị về bàn thực tập - Đỳng chủng loại - Đủ số lượng - Thao tỏc nhẹ nhàng, cẩn thận - Đồng hồ vạn năng, cầu
dao,kỡm, to- vit, giấy nhỏm...
2 Đọc nhón, ghi thụng số kỹ thuật: Điện ỏp, dũng điện, số pha, tần số, tuổi thọ..
Ghi đỳng, đủ
3 Nhận biết cỏc phần tử: + Bằng kớ số:
- Ba tiếp điểm chớnh (NO) thườngkớ số là 1, 3, 5 và 2, 4, 6 (hoặc L1, L2, L3 và T1, T2, T3 hoặc R, S, T và U, V, W)
- Tiếp điểm phụ: cú hai kớ số, mỗi đầu nối cú một đụi kớ số làm kớ hiệụ Số thứ nhất chỉ vị trớ, thứ tự.
Ghi theo mẫu ở phụ lục 1
Số thứ hai chỉ chức năng nhiệm vụ.
Tiếp điểm thường đúng: cú số thứ nhỡ 1 –2 (hoặc NC)
Tiếp điểm thường hở: cú số thứ nhỡ 3 –4 (hoặc NO)
- Hai đầu cuộn dõy cú kớ hiệu A1 và A2
4 Thỏo vỏ:
- Thỏo lẫy trờn giữ nắp và thõn - Nhấc nắp cựng mạch từ động và tiếp điểm động ra khỏi thõn
- Nhấc lũ xo nộn - Nhấc cuộn dõy, mạch từ tĩnh ra khỏi đế Thỏo đỳng trỡnh tự Khụng gẫy, vỡ To- vit
5 Kiểm tra tiếp điểm Kiểm tra độ mũn tiếp
điểm, bề mặt tiếp điểm (bụi, oxi húa, rỗ, nhỏm)
Mắt thường, kớnh lỳp
6 Kiểm tra cuộn dõy
Dựng ĐHVN ở thang đo x1Ω đo điện trở cuộn dõy
Điện trở cuộn dõy nhỏ Đồng hồ vạn năng (VOM)
7 Kiểm tra mạch từ, buồng dập hồ quang
- Kiểm tra mạch từ
- Kiểm tra buồng dập hồ quang
- Mạch từ kớn, bề mặt nhẵn
- Buồng dập hồ quang khụng bị oxi húa, hoen rỉ Mắt thường 8 Kiểm tra lũ xo nhả, vũng chống rung: Lũ xo trũn đều, độ cứng vừa phải Vũng chống rung khụng bị nứt, vỡ Quan sỏt bằng mắt thường 9 Lắp lại: Trỡnh tự lắp: mạch từ dưới-cuộn dõy-lũ xo-mạch từ trờn- lẫỵ Đỳng trỡnh tự CTT ở trạng thỏi hoạt động bỡnh thường To- vit
9 Kiểm tra khả năng hỳt tiếp điểm -Cấp nguồnđiện cho cuộn dõy
Mạch từ động bị hỳt về phớa thõn, cỏc tiếp điểm chuyển trạng thỏi
Lưu ý: Cỏc kết quả thu được từ việc kiểm tra bảo dưỡng SV phải ghi vào phiếu hướng dẫn luyện tập thực hành
c. Cỏc hiện tượng sai hỏng, nguyờn nhõn và cỏch khắc phục Bảng 2. 12 Cỏc sai hỏng thường gặp của CTTđiện từ
STT Sai hỏng thường gặp Nguyờn nhõn Biện phỏp khắc phục
1 Tiếp điểm khụng tiếp xỳc (điện trở tiếp điểm vụ cựng lớn)
Tiếp điểm bị mài mũn;
Độ cứng của lũ xo khụng đảm bảo; Cơ cấu truyền động khụng đảm bảo
Kiểm tra, vệ sinh tiếp điểm;
Tăng cường lực ộp tiếp điểm (thay thế lũ xo) ; Kiểm tra cơ cấu truyền động.
2 Khụng cú điện vào cuộn dõy
Bắt vớt lỏng,
Cuộn dõy bị đứt, chỏy
Bắt lại cỏc vớt đầu ra cuộn dõy;
Kiểm tra, thay thế cuộn dõỵ 3 CTT khụng hoạt động (cuộn dõy khụng hỳt) Cấp điện nhỏ hơn điện ỏp định mức của cuộn dõy
Kiểm tra lại điện ỏp định mức của cuộn dõy, cấp nguồn phự hợp
4 Chạm, chập, quỏ nhiệt ở chỗ tiếp xỳc
Bắt đầu dõy lỏng Dựng tụ vit bắt chặt lại cỏc đầu dõy
5 Tiếp điểm chớnh bị biến dạng, dớnh Lựa chọn CTT khụng phự hợp với phụ tải Thay thế CTT cú dũng định mức phự hợp với phụ tải
Lưu ý: Cỏc hiện tượng hư hỏng trong quỏ trỡnh luyện tập SV ghi lại theo phiếu bỏo cỏo cỏc hiện tượng sai hỏng phụ lục 2.
d. Thực hành
Luyện tập thực hành và củng cố kiến thức theo phiếu luyện tập phụ lục 3. ẹ Đỏnh giỏ
Kiểm tra đỏnh giỏ kết quả thực hành theo kỹ năng được tiến hành theo phiếu đỏnh giỏ phụ lục 4.
2.2.2 Khởi động từ
1. Phõn loại, cụng dụng, ký hiệu
ạ Phõn loại
Khởi động từ đơn: KĐT gồm một CTT và một rơ le nhiệt, cú tỏc dụng mở mỏy và bảo vệ quỏ tảicho cỏc động cơ khụng đồng bộ ba pha roto lồng súc.
Khởi động từ kộp: KĐT gồm hai CTT và một rơ le nhiệt, cú tỏc dụng mở mỏy, đảo chiều quay và bảo vệ quỏ tải cho động cơ khụng đồng bộ ba pha roto lồng súc.
b. Cụng dụng
Khởi động từ (KĐT) là khớ cụ điện hạ ỏp dựng để điều khiển từ xa, tự động cú kốm đảo chiều quay cho động cơ và bảo vệ quỏ tảị
c. Ký hiệu
KĐT là sự kết hợp của CTT và rơ le nhiệt nờn mang tất cả cỏc ký hiệu của CTT và rơ le nhiệt (xem bài 3)
2. Cấu tạo, nguyờn lý làm việc (tương tự CTT)
Khởi động từ cú phần tử chớnh là Cụng-tắc-tơ nờn nguyờn lý hoạt động của nú giống như của Cụng-tắc-tơ . Điểm khỏc biệt là KĐT cú phần tử rơle nhiệt nờn cú thể bảo vệ được quỏ tảị Cấu tạo và nguyờn lý hoạt động của rơle nhiệt (xem bài 3).
3. Cỏc yờu cầu kỹ thuật
Động cơ điện khụng đồng bộ ba pha cú thể làm việc liờn tục được hay khụng tựy thuộc đỏng kể vào định mức tin cậy của khởi động từ.
Do đú khởi động từ cần phải thỏa món cỏc yờu cầu sau đõy: - Tiếp điểm phải chịu được độ mài mũn, va đập;
- Khả năng đúng cắt cao; - Thao tỏc đúng, cắt dứt khoỏt; - Tiờu thụ cụng suất nhỏ nhất;
- Bảo vệ tin cậy động cơ điện khỏi bị quỏ tải lõu dài;
- Chịu được dũng khởi động của động cơ lớn từ 5ữ7 dũng định mức.
4. Thỏo lắp, kiểm tra và sửa chữa
ạ Quy trỡnh thỏo lắp kiểm tra và sửa chữa
Quy trỡnh thỏo lắp, kiểm tra và sửa chữa khởi động từ phần CTT thực hiện như bảng 2.11.
Quy trỡnh thỏo lắp, kiểm tra và sửa chữa khởi động từ phần rơle nhiệt như bảng 4.8.
b. Cỏc dạng sai hỏng và biện phỏp khắc phục
Cỏc dạng sai hỏng và biện phỏp khắc phục khởi động từ phần Cụng-tắc-tơ thực hiện như bảng 2.12.
Cỏc dạng sai hỏng và biện phỏp khắc phục khởi động từ phần rơle nhiệt như bảng 4.9.
c. Thực hành
Luyện tập thực hành và củng cố kiến thức theo phiếu luyện tập phụ lục 3. d. Đỏnh giỏ
Kiểm tra đỏnh giỏ kết quả thực hành theo kỹ năng được tiến hành theo phiếu đỏnh giỏ phụ lục 4.
Bài 3 KHÍ CỤ ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN
Ị Mục tiờu bài học:
Học xong bài này sinh viờn cú khả năng:
Kiến thức:
- Trỡnh bày được cấu tạo, nguyờn lý làm việc của cỏc khớ cụ điện điều khiển.
Kỹ năng:
- Thỏo lắp thành thạo cỏc khớ cụ điện điều khiển.
- Kiểm tra, sửa chữa được những hư hỏng thụng thường xảy ra trong khớ cụ điện điều khiển.
- Nhận biết, phõn loại và lựa chọn được khớ cụ điện theo yờu cầụ
Thỏi độ:
- Nghiờm tỳc, tớch cực làm việc theo yờu cầu của giỏo viờn, đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.
IỊ Nội dung bài học
3.1. Khỏi quỏt về khớ cụ điện điều khiển
Rơle là một loại khớ cụ điện tự động đúng cắt mạch điện điều khiển, bảo vệ và điều khiển sự làm việc của mạch điện.
Mức độ tự động hoỏ càng cao thỡ yờu cầu về số lượng, chất lượng, chủng loại rơle càng lớn. Với sự tiến bộ của nền khoa học kỹ thuật hiện nay, nhất là của nền cụng nghiệp điện tử và bỏn dẫn, hệ thống rơle khụng tiếp điểm xuất hiện càng nhiều, đó mở ra khả năng thực hiện tự động hoỏ càng thuận lợi do khối lượng hệ thống giảm, chức năng mở rộng, độ tin cậy tăng caọ
3.1.1 Cỏc bộ phận của rơle
Rơle gồm cỏc bộ phận chớnh cú chức năng khỏc nhau:
- Bộ phận thu: tiếp nhận những đại lượng vào và biến đổi thành những đại lượng