Bài 2 : KHÍ CỤ ĐIỆN ĐểNG CẮT
3.4. Rơle thời gian
3.4.1. Phõn loại, cụng dụng, ký hiệu của rơ le thời gian 1. Phõn loại
Phõn loại theo bộ tạo trễ thời gian cú: Rơle thời gian điện từ; Rơle thời gian điện tử; Rơle thời gian kiểu thuỷ lực.
2. Cụng dụng
Rơle thời gian là khớ cụ điện tạo thời gian mở chậm hoặc đúng chậm của hệ thống tiếp điểm so với thời điểm đưa tớn hiệu tỏc động vào rơlẹ
Rơle thời gian được dựng để giới hạn thời gian quỏ tải, tự động mở mỏy qua điện trở phụ cỏc động cơ điện; khống chế thời gian hóm của cỏc mạch điều khiển; đúng cắt tuần tự cỏc mạch điện phụ tải…
3. Ký hiệu rơle thời gian trong sơ đồ mạch điện
Rth Rth Rth Rth
a) b) c) d)
Hỡnh 3. 6 Ký hiệu cuộn dõy và tiếp điểm của rơle thời gian
a) Cuộn dõy; b) Tiếp điểm thường mở đúng chậm; c) Tiếp điểm thường đúng mở chậm; d) Tiếp điểm kộp (thướng đúng mở chậm, thường mở đúng chậm)
3.4.2. Cấu tạo và nguyờn lý hoạt động
Cấu trỳc chung của rơle thời gian gồm:
Hỡnh 3. 7 Cấu trỳc chung rơle
- Khối nhận tớn hiệu: Cú chức năng nhận tớn hiệu vào là năng lượng điện, biến đổi thành năng lượng thớch hợp cho bộ phận tạo thời gian hoạt động. Khối nhận tớn hiệu cú thể là nam chõm điện, động cơ điện, bộ biến đổi điện: biến ỏp, chỉnh lưu . . .
- Khối tạo thời gian trễ: Cú chức năng kộo dài thời gian trễ của rơlẹ Bộ phận này làm việc theo nhiều nguyờn lý khỏc nhau như: Điện tử, cơ khớ, khớ nộn, thuỷ lực, điện từ.
- Khối chấp hành: Khi khối tạo trễ thực hiện xong, khối chấp hành sẽ thay đổi trạng thỏi mở, đúng cỏc tiếp điểm.
Ngoài ra cũn cú cỏc bộ phận điều chỉnh thời gian tỏc động, bỏo hiệu trạng thỏi tỏc động, hiển thị thời gian tỏc động ở dạng kim chỉ hay chữ số.
1. Rơle thời gian điện từ
Cấu tạo rơ le điện từ mụ tả như hỡnh 3.8
Khi cho dũng điện 1 chiều qua cuộn dõy (7), lừi thộp( 2) sẽ hỳt phần ứng(5). Nếu cắt dũng điện, phần ứng (5) khụng nhả ngay vỡ khi từ thụng cuộn dõy giảm, trong ống lút đồng cảm ứng ra sức điện động và dũng điện cả trở sự giảm của từ thụng nờn phần ứng vẫn được hỳt trong một thời gian nữạ Muốn chỉnh định thời gian duy trỡ cú thể thay đổi lực cản lũ xo (3) bằng cỏch điều chỉnhốc vớt (4).
Khối nhận tớn hiệu
Khối tạo thời
gian trễ Khốihànhchấp
Thời gian duy trỡ của rơ le điện từ cú thể điều chỉnh trong phạm vi từ 0,5 đến 5 giõỵ
Hỡnh 3. 8 Cấu tạo rơ le thời gian điện từ
2. Rơle thời gian điện tử
+ Sơ đồ mạch điện (hỡnh3.9) + Giới thiệu thiết bị:
OPAMP 741 làm nhiệm vụ so sỏnh, tớn hiệu đầu ra so với đầu vào ở mức caọR1, VR1, C1: khõu tạo hàm thời gian.
Transistor Q: đúng mở cho rơle RL-DC tỏc động.
Điện trở R2 = R3 tạo cầu phõn ỏp. RL-DC: rơle điện từ một chiều 12V cú tiếp điểm (thường đúng - NC; thường mở - NO) cho phộp đúng ngắt dũng tới 5Ạ B +12v A out in2 in1 UA741 VR Q R3 R2 + RL-DC + C R1 T UAC =220 + DZ12 C1 CL Bộ nguồn R
Hỡnh 3. 9Mạch điện rơle thời gian điện tử+ Nguyờn lý làm việc: + Nguyờn lý làm việc:
Giả sử tại thời điểm ban đầu tụ C cú điện ỏp bằng 0V, đầu ra OPAMP mức cao, Transitor Q khoỏ, đầura giữ nguyờn trạng thỏị
Cấp nguồn 220V cho mạch điện, tại A cú nguồn +12 V, tại B cú UB = 1/2UA= 6V. Đầu ra của UA 741 mang dấu “+”, Q khoỏ, rơle khụng tỏc động. Tụ C bắt đầu nạp điện, khi điện ỏp trờn tụ C lớn hơn điện ỏp tại điểm B thỡ OPAMP lật trạng thỏi, đầu ra mang dấu “–“ làm cho Q dẫn, khi Q mở bóo hoà thỡ điện ỏp 12VDC đặt hoàn toàn vào 2 đầu cuộn dõy rơle RL-DC làm cho rơle tỏc động thay đổi trạng thỏi tiếp điểm NC- NỌ 3.4.3. Cỏc thụng số kỹ thuật + Điện ỏp định mức Uđm + Dũng điện định mức Iđm 1. Ống lút bằng đồng 2. Lừi thộp hỡnh chữ U 3. Lũ xo 4. Ốc điều chỉnh 5. Phần ứng 6. Miếng lút 7. Cuộn dõy 8. Bộ tiếp điểm
+ Điện ỏp định mức cuộn dõy + Thời gian trễ tối đa
+ Kiểu rơ le thời gian
4 3 1 2 7 8 6 5 UAC 220V NC1-4 Nguồn NO 1-3 NC 8-5 NO 8-6 Mở Tắt Mở Thời gian đặt t1 t2 Thời gian đặt t3 t4 t5 t6
Hỡnh 3. 10 Sơ đồ nối dõy (sơ đồ chõn) và biểu đồ thời gian của rơle
3.4.4. Thỏo lắp, kiểm tra và sửa chữa rơ le thời gian 1. Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị
Dự trự thiết bị dụng cụ cho 01 sinh viờn thực tập
Bảng 3. 7 Bảng kờ thiết bị, dụng cụ, vật tưthực hành rơ le thời gian
STT Tờn vật tư, dụng cụ, thiết bị Số lượng Đơn vị Ghi chỳ
A Dụng cụ, vật tư 1 Đồng hồ vạn năng 01 Cỏi 2 Tụ vớt 01 Cỏi 3 Kỡm vạn năng 01 Cỏi 4 Giấy nhỏm 01 dm2 B Thiết bị
5 Rơ le thời gian kiểu điện từ 01 Bộ
6 Rơ le thời gian kiểu điện tử 01 Bộ
7 Rơ le thời gian kiểu thủy lực 01 Bộ
2. Trỡnh tự thực hiện
Bảng 3. 8 Trỡnh tự thỏo lắp, kiểm trarơ le thời gian
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...
Ghi theo mẫu ở phụ lục 1
3 Thỏo thõn rơ le khỏi đế Kộo thẳng về 2 phớa Bằng tay 4 Nhận biết vai trũ cỏc chõn:
- Chõn 2 đầu cuộn dõy - Chõn NO - Chõn NC - Chõn NO đúng chậm - Chõn NC mở chậm Nắn chỉnh cỏc chõn sao cho thẳng Xỏc định đỳng Mắt thường Kỡm điện 5 Kiểm tra tiếp xỳc điện:
Kiểm tra tiếp điểm NC: Dựng VOM thang đo x1 để đo điện trở 2 đầu đấu dõy của cặp tiếp điểm.
Điện trở bằng 0 hoặc rất nhỏ
Đồng hồ vạn năng (VOM)
6 Kiểm tra thụng mạch cuộn dõy: Dựng VOM thang đo x1 (hoặc x10) để đo điện trở 2 đầu đấu dõy 2 - 7 của cuộn dõỵ
Điện trở cú một giỏ trị nhất định (khỏc 0)
Đồng hồ vạn năng (VOM)
7 Kiểm tra cỏch điện:
Dựng VOM thang đo x1K hoặc dựng megụmột 500V đo cỏch điện của cỏc đầu đấu dõy thường mở với nhau và cỏc đầu dõy với vỏ
Điện trở 0,5M hoặc rất lớn
Đồng hồ vạn năng (VOM)
8 Lắp thõn rơ le vào đế Đỳng loại và thứ tự
chõn, đảm bảo tiếp xỳc tốt
Bằng tay
9 - Kiểm tra tỏc động của rơ le thời gian
Cấp điện Rơ le thời gian ; kiểm tra tỏc động của rơ le thời gian sau thời gian đặt
Kiểm tra chuyển trạng thỏi tiếp điểm, đo thời gian tỏc động
VOM, đồng hồ bấm giờ
Lưu ý: Cỏc kết quả thu được từ việc kiểm tra bảo dưỡng SV phải ghi vào phiếu hướng dẫn luyện tập thực hành
3. Cỏc hiện tượng sai hỏng, nguyờn nhõn và cỏch khắc phục
TT Sai hỏng thường gặp Nguyờn nhõn Biện phỏp khắc phục
1 Khụng thụng mạch từng cặp tiếp điểm (Điện trở tiếp xỳc vụ cựng lớn)
- Đo nhầm sang cặp tiếp điểm thường mở - Cụt tiếp điểm
- Xỏc định và đo lại - Thay tiếp điểm khỏc 2 Khụng thụng mạch cuộn
dõy (Điện trở cuộn dõy vụ cựng lớn)
- Cuộn dõy bị đứt tại đầu nối hoặc phớa trong cuộn dõy
- Thay cuộn dõy khỏc - Quấn lại như cũ 3 Tiếp điểm bị ăn mũn, kẹt
(Tiếp điểm khụng tỏc động) - Do hồ quang, oxi húa - Hỏng lũ xo Nếu bị ăn mũn ớt thỡ đỏnh sạch, nhẵn hoặc thay mới Thay thế lũ xo
4 Tiếp điểm bị dớnh Dũng qua tiếp điểm
quỏ lớn
- Thay mới
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
4. Thực hành
Luyện tập thực hành và củng cố kiến thức theo phiếu luyện tập phụ lục 3.
5. Đỏnh giỏ
Kiểm tra đỏnh giỏ kết quả thực hành theo kỹ năng được tiến hành theo phiếu đỏnh giỏ phụ lục 4.
3.5. Rơ le dũng điện
3.5.1. Phõn loại, cụng dụng, ký hiệu 1. Phõn loại
- Rơ le dũng điện kiểu điện từ - Rơ le dũng điện kiểu điện tử - Rơ le dũng điện số
Hỡnh 3. 11 Hỡnh ảnh của rơ le dũng điện
Rơle dũng điện được sử dụng rộng rói trong cỏc sơ đồ bảo vệ quỏ dũng (do quỏ tải, ngắn mạch...), và tự động điều khiển (mở mỏy động cơ điện, chuyển đổi mạch điện...) trong hệ thống điện và truyền động điện.
3. Ký hiệu Ri
Hỡnh 3. 12 Ký hiệu của Rơ le dũng điện
3.5.2. Cấu tạo và nguyờn lý hoạt động 1. Cấu tạo
Hệ thống tiếp điểm của rơle dũng điện kiểu điện từ dũng định mức 5A cú kiểu bắc cầu như hỡnh 3.13.
Phần nam chõm điện kiểu hỳt ống dõy, khụng cú mạch từ bằng thộp dẫn từ như cỏc loại rơle khỏc. Phần động của NCĐ là một lừi sắt hỡnh trụ, trờn đú cú mang giỏ tiếp điểm động, lũ xo tiếp điểm. Trọng lượng phần động này tạo ra lực nhả của rơlẹ Lực nhả cú trị số khụng đổi theo hành trỡnh của lừi sắt.
2 1 3 4 5 6 7 1.Nắp 2.Tiếp điểm tĩnh 3. Tiếp điểm động 4.Cuộn dõy 5. Lũ xo tiếp điểm 6. Giỏ tiếp điểm 7. Lừi sắt
Hỡnh 3. 13 Rơle dũng khởi động động cơ
2. Nguyờn lý hoạt động
- Khi dũng điện đặt vào cuộn dõy vượt quỏ giỏ trị đặt, lực điện từ thắng trọng lực của lừi thộp, lừi thộp được hỳt lờn khiến cho cỏc tiếp điểm chuyển trạng thỏi
- Khi dũng điện đặt vào cuộn dõy về trạng thỏi bỡnh thường, trọng lực của lừi thộp thắng lực điện từ, lừi thộp về vị trớ ban đầu kộo theo cỏc tiếp điểm cũng trả về trạng thỏi ban đầụ 3.5.3. Cỏc thụng số kỹ thuật Rơ le điện từ: - Điện ỏp định mức Uđm - Dũng điện định mức Iđm Ri Ri
- Dũng điện tỏc động - Thời gian tỏc động - Số lượng tiếp điểm phụ Rơ le điện tử:
- Dũng điện bảo vệ (Load)(A)
- Thời gian đặt khởi động (D-Time) (s) - Thời gian cho phộp quỏ tải (O-Time) (s) - Điện ỏp điều khiển (V)
- Số lượng tiếp điểm phụ
Cỏch chỉnh định dũng bảo vệ cho rơle điện tử (xột loại rơle điện tử EOCR-SS của Samwha - Hàn Quốc):
BƯỚC 1:Chỉnh O-time, D-time, Load lờn mức tối đạ Cho động cơ chạy ổn định. Ghi nhận thời gian khởi động của động cơ.
BƯỚC 2: Chỉnh D-time bằng thời gian khởi động của động cơ đó xỏc định ở bước 1 cộng thờm 1~ 5 giõy tựy nhu cầu thực tế (với cỏc rơle khụng cú nỳt D-time thỡ bỏ qua bước 2).
BƯỚC 3:Chỉnh giảm dần nỳt LOAD cho đến khi đốn OL bỏo sỏng. Chỉnh tăng trở lại cho đến khi đốn OL vừa tắt.
BƯỚC 4: Chỉnh nỳt O-time theo yờu cầu của từng động cơ. O-time nhỏ thỡ rơle tỏc động nhanh và động cơ được bảo vệ tốt hơn (nờn đặt từ 3 ~ 5 giõy). Với rơle khụng cú nỳt D-time thỡ chỉnh O-time lớn hơn thời gian khởi động của động cơ.
3.5.4. Thỏo lắp, kiểm tra và sửa chữa rơ le dũng điện 1. Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị
Dự trự thiết bị dụng cụ cho 01 sinh viờn thực tập
Bảng 3. 10 Bảng kờ thiết bị, dụng cụ, vật tư thực hành rơ le dũng điện
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 Tụ vớt 01 Cỏi
3 Kỡm vạn năng 01 Cỏi
B Thiết bị
4 Rơ le dũng điện kiểu điện từ 01 Cỏi
5 Rơ le dũng điện kiểu điện tử 01 Cỏi
6 Rơ le dũng điện kiểu số 01 Cỏi
- Kiểm tra tỡnh trạng thiết bị: Đồng hồ vạn năng, Board nguồn làm việc bỡnh thường.
- Kiểm tra dụng cụ: Đầy đủ, đỳng yờu cầu kỹ thuật.
- Kiểm tra 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.
2. Trỡnh tự thực hiện
Bảng 3. 11 Trỡnh tự thỏo lắp, kiểm tra rơ le dũng điện
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...
Ghi theo mẫu ở phụ lục 1
3 Thỏo thõn rơ le dũng ra khỏi đế Kộo thẳng về hai phớa (Nhẹ nhàng, trỏnh làm cong, vờnh, góy chõn rơ le)
Dựng tay
4 Nhận biết vai trũ cỏc chõn: - Chõn 2 đầu cuộn dõy
- Chõn NO - Chõn NC Nắn chỉnh cỏc chõn sao cho thẳng Xỏc định đỳng Mắt thường Kỡm điện
5 Kiểm tra tiếp xỳc điện:
Kiểm tra tiếp điểm NC: Dựng VOM thang đo x1 để đo điện trở 2 đầu đấu dõy của cặp tiếp điểm.
Điện trở bằng 0 hoặc rất nhỏ
Đồng hồ vạn năng (VOM)
6 Kiểm tra thụng mạch cuộn dõy: Dựng VOM thang đo x1 (hoặc x10) để đo điện trở 2 đầu đấu dõy 2 - 7 của cuộn dõỵ
Điện trở cú một giỏ trị nhất định (khỏc 0)
Đồng hồ vạn năng (VOM)
7 Kiểm tra cỏch điện:
Dựng VOM thang đo x1K hoặc dựng megụmột 500V đo cỏch điện của cỏc đầu đấu dõy thường mở với nhau và cỏc đầu dõy với vỏ
Điện trở 0,5M hoặc rất lớn
Đồng hồ vạn năng (VOM)
8 Lắp lại: Lắp thõn rơ le vào đế Thõn rơ le thẳng, chắc chắn, đỳng thứ tự cỏc chõn
Dựng tay
9 - Kiểm tra tỏc động của rơ le dũng điện
Lộn ngược rơle dũng điện kiểu điện từ - Lừi thộp di chuyển dễ dàng, cỏc tiếp điểm chuyển trạng thỏi cú tiếp xỳc tốt VOM
Lưu ý: Cỏc kết quả thu được từ việc kiểm tra bảo dưỡng SV phải ghi vào phiếu hướng dẫn luyện tập thực hành
3. Cỏc hiện tượng sai hỏng, nguyờn nhõnvà cỏch khắc phục
Bảng 3. 12 Cỏc dạng sai hỏng thường gặp
TT Sai hỏng thường gặp Nguyờn nhõn Biện phỏp khắc phục
1 Dớnh tiếp điểm Dũng điện ngắn
mạch quỏ lớn
Thay thế mới 2 Chỏy cuộn dõy (Điện trở
cuộn dõy = 0)
Quỏ điện ỏp/ quỏ dũng điện điều khiển
Thay thế mới hoặc quấn lại cuộn dõy đỳng số vũng dõy và tiết diện dõy
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
4. Thực hành
Luyện tập thực hành và củng cố kiến thức theo phiếu luyện tập phụ lục 3.
5. Đỏnh giỏ
Kiểm tra đỏnh giỏ kết quả thực hành theo kỹ năng được tiến hành theo phiếu đỏnh giỏ phụ lục 4.