Giáo trình Khí cụ điện (Phần 2)

Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 46 Ch­¬ng III : khÝ cô ®iÖn b¶o vÖ § 3- 1 CÇu ch× CÇu ch× lµ thiÕt bÞ ®Ó b¶o vÖ qu¸ dßng ®iÖn cho m¹ch ®iÖn, chñ yÕu lµ b¶o vÖ ng¾n m¹ch vµ ®«i khi ®Ó b¶o vÖ qu¸ t¶i. VÒ nguyªn t¾c , cÇu ch× gåm mét d©y ch¶y th­êng lµm b»ng ch×, nh«m ®ång, kÏm... ®Æt trong mét vá kÝn ®Ó h¹n chÕ vµ dËp t¾t hå quang. CÇu ch× m¾c nèi tiÕp trong m¹ch ®iÖn ®­îc b¶o vÖ ( h×nh 3- 9 ). H×nh 3- 9 : M¾c cÇu ch× ®Ó b¶o vÖ m¹ch ®iÖn 1- Ph©n lo¹i vµ cÊu t¹o cÇu ch× h¹ ¸p CÇu ch× cã lo¹i ®Æt hë, cã lo¹i ®Æt kÝn, cã lo¹i cã thiÕt bÞ dËp hå quang... Th«ng th­êng gåm c¸c lo¹i : a- Lo¹i hë : Lo¹i nµy kh«ng cã vá bäc kÝn , th­êng chØ gåm d©y ch¶y. §ã lµ nh÷ng phiÕn lµm b»ng ch× l¸, kÏm, hîp kim ch× thiÕc, nh«m l¸ hay ®ång l¸ máng ®­îc dËp c¾t thµnh c¸c d¹ng nh­ h×nh 3- 10. Sau ®ã dïng vÝt b¾t chÆt vµo c¸c ®Çu cùc ®Én ®iÖn ®Æt trªn c¸c b¶n c¸ch ®iÖn b»ng ®¸, sø... D©y ch¶y còng cßn cã h×nh d¹ng tiÕt diÖn trßn vµ lµm b»ng ch×, th«ng dông ta dïng c¸c cì 5A, 10A,15A,30A... H×nh 3- 10 : C¸c d¹ng d©y ch¶y b- Lo¹i vÆn Th­êng cã d¹ng nh­ h×nh 3-11a vµ b. D©y ch¶y 1 nèi víi n¾p 2 ë phÝa trong. N¾p 2 cã d¹ng r¨ng vÝt ®Ó vÆn chÆt vµo ®Õ 3. D©y ch¶y b»ng ®ång, cã khi Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 47 dïng b¹c, cã c¸c cì ®Þnh møc 6A, 10A, 15A, 20A, 25A,30A,60A,100A ë ®iÖn ¸p 500V. H×nh 3- 11: a- H×nh d¹ng chung b- Lâi d©y ch¶y c¶ n¾p c- Lo¹i hép Cßn gäi lµ cÇu ch× hép. Hép vµ n¾p ®Òu lµm b»ng sø c¸ch ®iÖnvµ ®Òu b¾t chÆt c¸c tiÕp xóc ®iÖn b»ng ®ång. TiÕp xóc cã kÕt cÊu kÑp chÆt ®¬n hoÆc kÐp. Lo¹i kÐp gi÷ chÆt h¬n, Ýt bÞ r¬i n¾p trong sö dông vËn hµnh h¬n. D©y ch¶y ®­îc b¾t chÆt b»ng vÝt vµo phÝa trong n¾p. Nã kh«ng ®­îc chÕ t¹o s½n mµ tuú n¬i sö dông. Ta th­êng dïng d©y ch¶y lµ d©y ch× trßn hoÆc ch× l¸ cã kÝch th­íc thÝch hîp. CÇu ch× hép ®­îc chÕ t¹o theo c¸c cì cã dßng ®iÖn ®Þnh møc lµ: 5A,10A,15A,20A,30A,60A,80A,100A ë ®iÖn ¸p 500V. d- Lo¹i kÝn trong èng kh«ng cã c¸t th¹ch anh: Vá lµm b»ng chÊt h÷u c¬ ( mét lo¹i xelul« ) cã d¹ng h×nh èng mµ ta th­êng gäi lµ cÇu ch× èng phÝp, h×nh d¹ng chung nh­ h×nh 3-12. H×nh 3- 12 : CÇu ch× èng phÝp. Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 48 D©y ch¶y ®­îc ®Æt trong mét èng kÝn b»ng phÝp 1, hai ®Çu cã n¾p b»ng ®ång 3, cã r¨ng vÝt ®Ó vÆn chÆt kÝn. D©y ch¶y 5 ®­îc nèi chÆt víi c¸c cùc tiÕp xóc 6 b»ng c¸c vßng ®Öm b»ng ®ång 4. D©y ch¶y cña cÇu ch× nµy lµm b»ng kÏm lµ vËt liÖu cã nhiÖt ®é nãng ch¶y thÊp ( 4200C ), l¹i cã kh¶ n¨ng chèng gØ. Nã ®­îc dËp theo d¹ng phiÕn nh­ ®· tr×nh bµy nh­ h×nh 3-10. Sè l­îng chç hÑp ( 1- 4 ) tuú theo ®iÖn ¸p ®Þnh møc. Qu¸ tr×nh dËp hå quang cña nã nh­ sau : khi x¶y ra ng¾n m¹ch , d©y ch¶y sÏ ch¶y ®øt ra ë chç cã tiÕt diÖn hÑp vµ ph¸t sinh hå quang. D­íi t¸c dông cña nhiÖt ®é cao cña hå quang , vá xelul« cña èng bÞ ®èt nãng sÏ bèc h¬i ( 40% H2 , 50% CO2, 10% h¬i n­íc ), lµm ¸p lùc khÝ trong èng t¨ng lªn rÊt lín ( 40 – 80 at ) sÏ dËp t¾t hå quang. CÇu ch× èng ®­îc chÕ t¹o cã hai cì chiÒu dµi tuú thuéc vµo ®iÖn ¸p lµm viÖc cña nã. Cì ng¾n ®Ó lµm viÖc ë ®iÖn ¸p kh«ng cao h¬n 380V ®iÖn xoay chiÒu . Cì dµi ®Ó lµm viÖc ë ®iÖn ¸p ®Õn 500V. Tuú thuéc dßng ®iÖn ®Þnh møc ch¹y qua cÇu ch× mµ trong cïng mét cì chiÒu dµi, ta cã nhiÒu cì ®­êng kÝnh ( cã thÓ tíi 6 cì ®­êng kÝnh ). Trong mçi cì ®­êng kÝnh, ta cã thÓ ®Æt d©y ch¶y cã c¸c trÞ sè dßng ®iÖn ®Þnh møc kh¸c nhau. VÝ dô trong cÇu ch× èng ®Þnh møc 15A , cã thÓ ®Æt d©y ch¶y cã dßng ®Þnh møc 6,10 vµ 15A. e- Lo¹i kÝn trong èng cã c¸t th¹ch anh lo¹i nµy cã ®Æc tÝnh b¶o vÖ hoµn thiÖn h¬n lo¹i trªn, cã h×nh d¸ng cÊu t¹o nh­ h×nh 3- 13. Lo¹i nµy th­êng gäi lµ cÇu ch× èng sø. H×nh 3- 13 : CÇu ch× èng sø a- H×nh d¹ng chung b- CÊu t¹o d©y ch¶y bªn trong. Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 49 Vá cña cÇu ch× 1 lµm b»ng sø hoÆc steatit, cã d¹ng lµ h×nh hép ch÷ nhËt. Trong vá cã trô trßn rçng ®Ó ®Æt d©y ch¶y 2 h×nh l¸, sau ®ã ®æ ®Çy c¸t th¹ch anh 3 . D©y ch¶y ®­îc hµn ®Ýnh vµo ®Üa 4 , vµ ®­îc b¾t chÆt vµo phiÕn 5 cã cùc tiÕp xóc 6 . C¸c phiÕn 5 ®­îc b¾t chÆt vµo èng sø b»ng vÝt 7 . D©y ch¶y ®­îc chÕ t¹o b»ng ®ång l¸ dÇy 0,1- 0,2 mm, cã dËp c¸c lç dµi ®Ó t¹o tiÕt diÖn hÑp. §Ó gi¶m nhiÖt ®é ch¶y cña ®ång ( 10800 C ), ng­êi ta hµn c¸c qu¶ cÇu thiÕc vµo c¸c ®o¹n cã tiÕt diÖn hÑp. 2. Nguyªn t¾c ho¹t ®éng Dßng ®iÖn trong m¹ch ®i qua d©y ch¶y sÏ to¶ ra nhiÖt l­îng theo ®Þnh luËt Jun- Lenx¬, lµm cho d©y ch¶y nãng lªn. NÕu dßng ®iÖn ch­a ®ñ lín, nhiÖt ®é d©y ch¶y ch­a v­ît qu¸ nhiÖt ®é nãng ch¶y, m¹ch ®iÖn vÉn liÒn. Khi dßng ®iÖn t¨ng cao, nhiÖt ®é d©y ch¶y t¨ng ®Õn møc ch¶y ®øt, ng¾t m¹ch dßng ®iÖn, ta b¶o cÇu ch× bÞ ‘‘ næ ’’ . Dßng ®iÖn nhá nhÊt võa ®ñ lµm cho d©y ch¶y ®øt gäi lµ dßng ®iÖn d©y ch¶y, ký hiÖu lµ Idc. Dßng ®iÖn d©y ch¶y phô thuéc vµo kÝch th­íc vµ lo¹i vËt liÖu lµm d©y ch¶y. D©y ch¶y ®­îc s¶n xuÊt theo c¸c trÞ sè dßng ®iÖn d©y ch¶y quy ®Þnh vµ gäi lµ cì d©y ch¶y. Cì d©y ch¶y cho trong sæ tay kü thuËt. CÇu ch× ®­îc s¶n xuÊt theo cÊp ®iÖn ¸p ®Þnh møc vµ dßng ®iÖn ®Þnh møc. §iÖn ¸p ®Þnh møc quyÕt ®Þnh kÝch th­íc cÇu ch×, vËt liÖu vµ chÊt l­îng c¸ch ®iÖn. Dßng ®iÖn ®Þnh møc quyÕt ®Þnh quy c¸ch vµ kÝch th­íc c¸c bé phËn dÉn ®iÖn, nhÊt lµ c¸c ®Çu tiÕp xóc, tøc ®Çu ®Ó nèi cÇu ch× vµo gi¸ cÇu ch×. CÇn chó ý lµ dßng ®iÖn ®Þnh møc I®m lµ cña cÇu ch×, cßn dßng ®iÖn d©y ch¶y Idc phô thuéc vµo cì d©y ch¶y. Hai ®¹i l­îng nµy kh¸c nhau, vµ ta cã I®m  Idc . VÝ dô , cÇu ch× 500V, 15 A cã thÓ l¾p d©y ch¶y cì 6, 10 hay 15 A. B¶ng tra d©y ch¶y cÇu ch× B¶ng 3- 1 §­êng kÝnh d©y ch¶y ( mm ) Dßng ®iÖn ®Þnh møc cña d©y ch¶y ( A ) Nh«m Ch× ®ång 0,15 1,5 - 4 0,2 2 0,5 8 0,25 4 0,75 10 0,3 6 1 12 Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 50 0,4 10 1,5 14 0,5 14 2 16 0,6 16 2,5 21 0,7 18 3,5 28 0,8 20 4,2 36 0,9 25 5 40 1 32 6 48 1,2 40 9 - 1,4 50 12 - 1,6 60 14 - 1,8 75 17 - 2 90 20 - 2,5 120 32 - 3 160 46 - 3- C¸c th«ng sè ®Æc tr­ng vµ tÝnh chän cÇu ch× a- §iÒu kiÖn lùa chän CÇu ch× lµ thiÕt bÞ b¶o vÖ chñ yÕu cña m¹ng ®iÖn ¸p thÊp . TÝnh chän cÇu ch× chñ yÕu lµ x¸c ®Þnh dßng ®iÖn d©y ch¶y. C¨n cø vµo dßng ®iÖn d©y ch¶y , ta sÏ x¸c ®Þnh ®­îc kÝch th­íc d©y ch¶y. ViÖc chän d©y ch¶y cÇn ®¶m b¶o duy tr× dßng ®iÖn øng víi tr¹ng th¸i lµm viÖc b×nh th­êng, vµ sÏ ch¶y ®øt khi dßng ®iÖn v­ît qu¸ trÞ sè cho phÐp. ®iÒu kiÖn lùa chän lµ dßng ®iÖn d©y ch¶y ph¶i b»ng hoÆc lín h¬n dßng ®iÖn tÝnh to¸n cña m¹ch ®iÖn ®­îc b¶o vÖ : Idc  Itt Trong ®ã : - Idc lµ dßng ®iÖn ®Þnh møc cña d©y ch¶y, ®­îc tra trong c¸c sæ tay kü thuËt ( b¶ng 3- 1 ). - Itt lµ dßng ®iÖn tÝnh to¸n cña m¹ch ®­îc b¶o vÖ. Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 51 Dßng ®iÖn tÝnh to¸n ®­îc x¸c ®Þnh tuú theo tÝnh chÊt cña m¹ch ®­îc b¶o vÖ. b- cÇu ch× b¶o vÖ m¹ch ®iÖn chiÕu s¸ng Dßng ®iÖn tÝnh to¸n x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:    n i dmctt IkI 1 Trong ®ã : -   n i dmI 1 lµ tæng dßng ®iÖn ®Þnh møc cña c¸c m¹ch nèi vµo m¹ch chÝnh. - n lµ sè nh¸nh . - Idm lµ dßng ®iÖn ®Þnh møc cña mçi nh¸nh. - kc lµ hÖ sè cÇn dïng, theo ®Þnh nghÜa : d dt c P P k  Víi : P®t- Tæng c«ng suÊt ®ãng ®ång thêi; P®- Tæng c«ng suÊt ®Æt; HÖ sè cÇn dïng ®­îc tra theo sæ tay kü thuËt. Ch¼ng h¹n, ®èi víi phô t¶i chiÕu s¸ng, diÖn tÝch nhµ ®­îc chiÕu s¸ng d­íi 100 m2, kc= 1; trªn 100 m 2, kc= 0,8 – 0,9; toµ nhµ cã tõ 10 – 15 phßng, kc= 0,75 – 0,7; chiÕu s¸ng ngoµi trêi , kc= 1. Sau khi x¸c ®Þnh ®­îc dßng ®iÖn tÝnh to¸n , c¨n cø vµo ®iÒu kiÖn lùa chän vµ tra sæ tay kü thuËt cña cÇu ch× , ta chän cì d©y ch¶y thÝch hîp. * VÝ dô : M¹ch ®iÖn 1 pha , ®iÖn ¸p 220V xoay chiÒu , cung cÊp ®iÖn cho 15 c¨n hé . Mçi hé tiªu thô c«ng suÊt ®Ó th¾p s¸ng vµ sinh ho¹t lµ 1200W, cos = 1. Chän d©y ch¶y cÇu ch× b¶o vÖ cho m¹ch ®iÖn trªn. Gi¶i Dßng ®iÖn ®Þnh møc cña 1 c¨n hé :      4,5 1220 1200 cosU I I ttdm Dßng ®iÖn tÝnh to¸n cña 15 c¨n hé :    n i dmctt IkI 1 =0,7. 5,4. 15= 56,7 ( A ) Tra b¶ng ta chän cÇu ch× cã dßng ®iÖn ®Þnh møc I®m = 60 A ,d©y ch¶y cÇu ch× b»ng d©y nh«m cã ®­êng kÝnh d = 1,6 mm, Idc = 60 A. Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 52 c- Chän d©y ch¶y cÇu ch× b¶o vÖ cho mét ®éng c¬ §iÒu kiÖn lùa chän d©y ch¶y lµ ph¶i ®¶m b¶o ®éng c¬ më m¸y ®­îc ( tõ 2- 10 gi©y ). Dßng ®iÖn tÝnh to¸n ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : k I I mmtt  Trong ®ã : - Imm lµ dßng ®iÖn më m¸y cña ®éng c¬. Imm= kmm.I®m . ë ®©y : - kmm lµ béi sè më m¸y cña ®éng c¬. - I®m lµ dßng ®iÖn ®Þnh møc cña ®éng c¬. - k lµ hÖ sè tuú thuéc vµo ®iÒu kiÖn më m¸y cña ®éng c¬. nÕu ®éng c¬ më m¸y nhÑ, thêi gian më m¸y nhanh ( më m¸y kh«ng t¶i ) , k = 2,5. Ng­îc l¹i , nÕu ®éng c¬ më m¸y nÆng nÒ, thêi gian më m¸y kÐo dµi ( më m¸y cã kÐo ®ñ t¶i ), k = 1,6 . C¸c tr­êng hîp kh¸c cã thÓ chän gi¸ trÞ trung gian k = 1,6 – 2,5. Sau khi x¸c ®Þnh ®­îc dßng ®iÖn tÝnh to¸n, c¨n cø vµo ®iÒu kiÖn lùa chän vµ tra sæ tay kü thuËt cña cÇu ch× , ta chän cì d©y ch¶y thÝch hîp. * VÝ dô : Chän cÇu ch× b¶o vÖ cho ®éng c¬ lång sãc cã P®m = 10 KW, U®m = 380 V, I®m = 19,7 A, kmm = 6,5, biÕt r»ng ®éng c¬ më m¸y kh«ng t¶i. Gi¶i Dßng ®iÖn më m¸y cña ®éng c¬ : Imm= kmm.I®m= 6,5 . 19,7 = 128 A Dßng ®iÖn tÝnh to¸n cña ®éng c¬ ( lÊy k = 2,5 ) A k I I mmtt 2,51 5,2 128  Tra b¶ng , chän cÇu ch× cã dßng ®iÖn ®Þnh møc b»ng 60 A, víi d©y ch¶y lµm b»ng d©y nh«m cã ®­êng kÝnh d = 1,6 mm; Idc = 60 A. d- CÇu ch× b¶o vÖ cho mét nhãm ®éng c¬ Dßng ®iÖn tÝnh to¸n ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: 5,2 1 1 max     n i mmdm ctt II kI Trong ®ã : -    1 1 n i dmI Lµ tæng dßng ®iÖn ®Þnh møc cña c¸c ®éng c¬, trõ ®éng c¬ cã dßng ®iÖn më m¸y lín nhÊt trong nhãm. Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 53 - Immmax lµ dßng ®iÖn më m¸y cña ®éng c¬ cã dßng më m¸y lín nhÊt . - kc lµ hÖ sè cÇn dïng, tra theo sæ tay kü thuËt. §èi víi ph©n x­ëng gia c«ng nguéi , kcchän theo b¶ng sau : Sè ®éng c¬ 2 3 4 5 6 8 10 20 30 HÖ sè kc 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,25 Sau khi x¸c ®Þnh ®­îc dßng ®iÖn tÝnh to¸n , c¨n cø vµo ®iÒu kiÖn lùa chän vµ tra sæ tay kü thuËt cña cÇu ch× , ta chän cì d©y ch¶y thÝch hîp. * Chó ý : x¸c ®Þnh cì d©y ch¶y, ta cÇn nghÖm l¹i c¸c ®iÒu kiÖn sau : - Dßng ®iÖn d©y ch¶y ph¶i nhá h¬n dßng ®iÖn cho phÐp cña d©y dÉn ®Æt trªn cïng mét m¹ch: Idc  0,8 Idd Trong ®ã Idd lµ dßng ®iÖn cho phÐp cña d©y dÉn. §iÒu kiÖn nµy ®¶m b¶o cho cÇu ch× b¶o vÖ ®­îc qu¸ t¶i cho d©y dÉn. - KÓ tõ nguån ®Õn hé tiªu thô, dßng ®iÖn d©y ch¶y cña cÇu ch× cÊp trªn ph¶i lín h¬n dßng ®iÖn d©y ch¶y cña cÇu ch× cÊp d­íi Ýt nhÊt lµ mét cÊp. §iÒu kiÖn nµy ®¶m b¶o tÝnh chän läc cho cÇu ch× . TÝnh chän läc thÓ hiÖn ë chç khi x¶y ra ng¾n m¹ch ë ®©u , cÇu ch× gÇn ®ã nhÊt ph¶i t¸c ®éng, phÇn cßn l¹i cña m¹ch ®iÖn vÉn tiÕp tôc lµm viÖc b×nh th­êng. * Bµi tËp: Bµi tËp 1 : Mét khu nhµ 15 phßng ë, dïng m¹ng ®iÖn chiÕu s¸ng mét pha , U = 220V, mçi phßng ë dïng hai bãng ®Ìn 75W; mét bãng ®Ìn 40W; mét qu¹t bµn 60W. Ngoµi ra cã 5 phßng cã dïng thªm m¸y thu thanh c«ng suÊt 60W. Chän d©y ch¶y cÇu ch× b¶o vÖ cho tõng hé vµ cña toµn khu nhµ. Bµi tËp 2 : Mét ph©n x­ëng c¬ khÝ cã 5 ®éng c¬ c«ng suÊt 2,8 KW, 10 ®éng c¬ 4,5 KW, 4 ®éng c¬ 7,5 KW vµ 1 ®éng c¬ 20 KW. M¹ng ®iÖn ®éng lùc 3 pha cã ®iÖn ¸p d©y U = 380V. X¸c ®Þnh dßng ®iÖn tÝnh to¸n cña ph©n x­ëng, biÕt c¸c ®éng c¬ më m¸y kh«ng t¶i. LÊy cos  = 0,8, béi sè dßng ®iÖn më m¸y b»ng 6 vµ hiÖu suÊt ®éng c¬  = 1. 4- H­ háng vµ nguyªn nh©n g©y h­ háng cÇu ch× Néi dung c«ng t¸c söa ch÷a cÇu ch× chñ yÕu lµ ®¸nh s¹ch vµ kÑp chÆt c¸c ®Çu tiÕp xóc, thay thÕ d©y ch¶y vµ thay thÕ vËt liÖu lµm ®Çy èng ( nÕu cã ). Khi cÇu ch× bÞ háng c¸c bé phËn th× thay thÕ tõng phÇn hoÆc thay thÕ toµn bé. Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 54 § 3- 2 r¬ le ®iÖn tõ 1- Ph©n lo¹i vµ cÊu t¹o R¬ le lµ c¸c khÝ cô ®iÖn tù ®éng ®ãng c¾t m¹ch ®iÖn ®iÒu khiÓn , b¶o vÖ vµ ®iÒu khiÓn sù lµm viÖc cña m¹ch ®iÖn. H×nh 3-5 S¬ l­îc kÕt cÊu chung cña r¬le ®iÖn tõ 1- m¹ch tõ tÜnh ; 4- lß xo ; 2- n¾p ®éng ; 5- tiÕp ®iÓm tÜnh ; 3- cuËn d©y ; 6- tiÕp ®iÓm ®éng ; R¬ le ®iÖn tõ gåm cã mét m¹ch tõ h×nh ch÷ U, trªn ®ã cã quÊn cuËn d©y cho dßng ®iªn cña m¹ch cÇn ®­îc b¶o vÖn ®i qua. PhÝa trªn cã n¾p chuyÓn ®éng 2 ®­îc g¾n vµolß xo 4 vµ tiÕp ®iÓm ®éng 6. ë trªn mám cùc tõ phÇn tÜnh ng­êi ta cã g¾n vµo ®ã mét vßng ng¾n m¹ch b»ng ®ång ( cßn gäi lµ vßng chèng rung ). Vßng ng¾n m¹ch nµy chØ ®­îc l¾p ®èi víi c¸c r¬ le ho¹t ®éng ë nguån xoay chiÒu. TiÕp ®iÓm tÜnh 5 ®­îc nèi víi m¹ch ®iÒu khiÓn. 2- Nguyªn lý ho¹t ®éng Khi cã dßng ®iÖn ch¹y qua cuËn d©y sÏ sinh ra lùc hót ®iÖn tõ hót n¾p vÒ phÝa th©n m¹ch tõ víi mét lùc ®­îc tÝnh theo c«ng thøc : 2 2  i kF  Trong ®ã : k – hÖ sè tû lÖ phô thuéc vµo tõng lo¹i r¬ le. i - dßng ®iÖn ch¹y trong cuËn d©y.  - chiÒu dµi khe hë kh«ng khÝ gi÷a m¹ch tõ vµ n¾p. Khi dßng ®iÖn ch¹y vµo cuËn d©y cßn nhá h¬n dßng ®iÖn t¸c ®éng , lß xo4 sinh lùc ®èi kh¸ng th¾ng lùc hót , nªn n¾p gi÷ nguyªn kh«ng chuyÓn ®éng vµ r¬ le kh«ng t¸c ®éng. Khi dßng ®iÖn ch¹y vµo cuËn d©y lín h¬n hoÆc b»ng dßng ®iÖn t¸c ®éng, dßng ®iÖn nµy sinh ra lùc hót ®iÖn tõ ®ñ lín th¾ng lùc c¶n cña lß xo hót n¾p ®éng Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 55 vµo m¹ch tõ tÜnh. KÕt qu¶ lµ tiÕp ®iÓm th­êng ®ßng sÏ më ra vµ tiÕp ®iÓm th­êng më sÏ ®ãng l¹i ®­a tÝn hiÖu tíi m¹ch ®iÒu khiÓn lµm c¾t m¹ch ®iÖn. TÝn hiÖu vµo cuËn d©y cã thÓ lµ dßng ®iÖn hay ®iÖn ¸p. R¬ le cã thÓ dïng ë nguån ®iÖn mét chiÒu hay xoay chiÒu. Cã thÓ thay ®æi trÞ sè dßng ®iÖn t¸c ®éng b»ng c¸ch ®iÒu chØnh lùc c¨ng cña lß xo hay thay ®æi sè vßng cña cuËn d©y. * Nguyªn lý lµm viÖc cña vßng chèng rung §èi víi dßng ®iÖn xoay chiÒu do trÞ sè vµ chiÒu cña dßng ®iÖn lu«n lu«n biÕn thiªn, nªn khi dßng ®iÖn ®i qua trÞ sè kh«ng th× tõ th«ng trong m¹ch tõ còng b»ng kh«ng. Lùc ®iÖn tõ lóc ®ã kh«ng cßn, nªn n¾p ®éng cã xu h­íng t¸ch khái phÇn tÜnh . Do ®ã, n¾p sÏ bÞ rung vµ ph¸t ra tiÕng kªu. §Ó kh¾c phôc hiÖn t­îng nµy, ng­êi ta l¾p mét vßng ng¾n m¹ch ë mám cùc tõ ( gäi lµ vßng chèng rung ). Tõ th«ng  ®i qua cùc tõ ®­îc chia lµm hai phÇn : phÇn tõ th«ng 1 kh«ng ®i qua vßng chèng rung vµ phÇn tõ th«ng 1’ ®i qua vßng chèng rung . Tõ th«ng 1’ ®i qua vßng chèng rung sÏ sinh ra trong vßng mét dßng ®iÖn c¶m øng. Dßng ®iÖn nµy sinh ra tõ th«ng V chèng l¹i tõ th«ng 1’ . Tæng hîp tõ th«ng ®i trong vßng ng¾n m¹ch sÏ lµ 2 = 1’ + V . Tõ th«ng 2 nµy lÖch víi tõ th«ng 1 mét gãc tõ 50 – 80 0 . Do ®ã, khi dßng ®iÖn ®i qua trÞ sè kh«ng th× tõ th«ng 1 = 0 nh­ng tõ th«ng 2  0 ,nªn lùc ®iÖn tõ vÉn cßn vµ n¾p m¹ch tõ kh«ng bÞ rung n÷a. 3- øng dông cña r¬ le ®iÖn tõ R¬ le ®iÖn tõ ®­îc dïng réng r·i trong nhiÒu lÜnh vùc kh¸c nhau cña nÒn kinh tÕ quèc d©n, nhÊt lµ trong c¸c hÖ thèng tù ®éng ho¸ vµ cung cÊp ®iÖn. Ng­êi ta øng dông nguyªn lý ®iÖn tõ ®Ó chÕ t¹o ra r¬ le dßng ®iÖn, r¬ le ®iÖn ¸p, r¬ le trung gian, r¬ le thêi gian, r¬ le tÝn hiÖu, r¬ le ®iÖn tõ cùc tÝnh ( r¬ le ph©n cùc ) 4- R¬ le dßng ®iÖn cùc ®¹i a- CÊu t¹o Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 56 H×nh3- 6 : S¬ l­îc kÕt cÊu cña r¬ le dßng ®iÖn cùc ®¹i kiÓu ®iÖn tõ 1- M¹ch tõ ; 5- tiÕp ®iÓm ®éng; 2- cuËn d©y ; 6- tiÕp ®iÓm tÜnh ; 3- miÕng s¾t tõ h×nh ch÷ Z 7- vÝt chØnh ®Þnh; g¾n trªn trôc quay 8- vÝt ®iÒu chØnh kho¶ng c¸ch; 4- lß xo ; R¬ le dßng ®iÖn cùc ®¹i dïng ®Ó b¶o vÖ m¹ch ®iÖn khi dßng ®iÖn v­ît qu¸ gi¸ trÞ chØnh ®Þnh nh­ qu¸ t¶i, ng¾n m¹ch. VÒ mÆt cÊu t¹o,nã gåm cã mét m¹ch tõ h×nh ch÷ C. Trªn m¹ch tõ cã quÊn hai cuËn d©y dßng ®iÖn ( 2 ). MiÕng s¾t tõ h×nh ch÷ Z g¾n lªn trôc vµ quay cïng víi trôc ( 3 ). Trªn trôc cã g¾n hÖ thèng tiÕp ®iÓm ®éng ( 5 ). Mét ®Çu trôc cã g¾n lß xo c¶n ( 4 ). §Çu kia cña lß xo g¾n víi vÝt chØnh ®Þnh ( 7 ). Trªn mÆt trÞ sè chØnh ®Þnh cã c¸c kho¶ng chia kh¸c nhau øng víi c¸c trÞ sè dßng ®iÖn kh¸c nhau. VÝt ( 8 ) dïng ®Ó ®iÒu chØnh kho¶ng c¸ch cña miÕng s¾t tõ h×nh ch÷ Z so víi mám cùc tõ. b- Nguyªn lý lµm viÖc Khi dßng ®iÖn ch¹y vµo c¸c cuËn d©y ch­a v­ît qu¸ trÞ sè chØnh ®Þnh , lùc ®iÖn tõ kh«ng th¾ng næi søc c¶n cña lß xo (4 ), nªn miÕng s¾t tõ h×nh ch÷ Z vÉn n»m yªn. HÖ thèng tiÕp ®iÓm th­êng më vÉn më vµ th­êng ®ãng vÉn ®ãng. R¬ le ch­a t¸c ®éng. Khi dßng ®iÖn ch¹y vµo c¸c cuËn d©y v­ît qu¸ trÞ sè chØnh ®Þnh , th× d­íi t¸c dông cña m« men ®iÖn tõ miÕng s¾t tõ h×nh ch÷ Z vµ trôc quay sÏ quay ®i mét gãc. TiÕp ®iÓm ®éng ®­îc ®ãng vµo tiÕp ®iÓm tÜnh lµm kÝn m¹ch ®iÒu khiÓn. Lóc ®ã ta nãi r¬ le ®· t¸c ®éng. Ng­êi ta cã thÓ thay ®æi ®ßng ®iÖn t¸c ®éng b»ng c¸ch : - Thay ®æi s¬ ®å ®Êu cuËn d©y cña r¬ le : Khi cÇn dßng ®iÖn t¸c ®éng nhá th× hai cuËn d©y dÊu nèi tiÕp ; cÇn dßng ®iÖn t¸c ®éng lín th× hai cuËn d©y ®Êu song song. Do vËy , víi cïng søc c¨ng cña lß xo ®iÒu chØnh ( 4 ) , khi ®Êu song song trÞ sè dßng ®iÖn ®Ó r¬ le t¸c ®éng lín gÊp 2 lÇn so víi khi ®Êu nèi tiÕp. - §iÒu chØnh lùc c¨ng cña lß xo ( 4 ) nhê vÝt chØnh ®Þnh ( 7 ). - §iÒu chØnh kho¶ng c¸ch cña miÕng s¾t tõ h×nh ch÷ Z so víi mám cùc tõ nhê vÝt ®iÒu chØnh ( 8 ). 5- R¬ le ®iÖn ¸p Th­êng dïng ®Ó b¶o vÖ c¸c thiÕt bÞ ®iÖn khi ®iÖn ¸p cña nã t¨ng hoÆc h¹ qu¸ møc quy ®Þnh. Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 57 R¬ le ®iÖn ¸p cã cÊu t¹o t­¬ng tù nh­ r¬ le ®ßng ®iÖn nh­ng cuËn d©y cña nã cã sè vßng nhiÒu h¬n vµ ®­îc m¾c song song víi m¹ch ®iÖn cña thiÕt bÞ cÇn b¶o vÖ. Tuú theo nhiÖm vô b¶o vÖ , r¬ le ®iÖn ¸p ®­îc chia thµnh hai lo¹i: - R¬ le ®iÖn ¸p cùc ®¹i : PhÇn øng ( phÇn quay ) cña lo¹i r¬ le nµy lóc ®iÖn ¸p b×nh th­êng ®øng yªn, khi ®iÖn ¸p t¨ng qu¸ møc quy ®Þnh, lùc ®iÖn tõ sÏ th¾ng lùc c¶n,lµm r¬ le t¸c ®éng ®ãng hÖ thèng tiÕp ®iÓm th­êng më ( t¸c ®éng hót ). - R¬ le ®iÖn ¸p cùc tiÓu : ë ®iÖn ¸p b×nh th­êng phÇn øng cña r¬ le chÞu lùc ®iÖn tõ t¸c ®éng, nh­ng khi ®iÖn ¸p h¹ xuèng d­íi møc quy ®Þnh, lùc lß xo th¾ng lùc ®iÖn tõ lµm phÇn øng quay ®i mét gãc. HÖ thèng tiÕp ®iÓm th­êng më ®­îc më ra, ta nãi r¬ le t¸c ®éng ( t¸c ®éng nh¶ ). §iÖn ¸p t¸c ®éng cña r¬ le còng ®­îc ®iÒu chØnh b»ng søc c¨ng cña lß xo ®iÒu chØnh ( 4 ) hoÆc b»ng c¸ch thay ®æi s¬ ®å ®Êu c¸c cuËn d©y r¬ le hoÆc b»ng vÝt ®iÒu chØnh ( 8 ). Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 58 § 3- 3 R¬ le nhiÖt R¬ le nhiÖt dïng ®Ó b¶o vÖ qu¸ t¶i cho m¹ch ®iÖn, chñ yÕu lµ b¶o vÖ cho ®éng c¬ ®iÖn. 1. Ph©n lo¹i vµ cÊu t¹o a. Ph©n lo¹i: Theo kÕt cÊu, ng­êi ta chia r¬ le nhiÖt ra lµm hai lo¹i : kiÓu hë vµ kiÓu kÝn. R¬ le nhiÖt kiÓu hë ®­îc ®Æt trong c¸c n¾p m¸y, tñ ®iÖn, b¶ng ®iÖn.R¬ le nhiÖt kiÓu kÝn ( cßn gäi lµ kiÓu b¶o vÖ ) ®­îc ®Æt trong c¸c bÒ mÆt hë cña thiÕt bÞ. Theo ph­¬ng thøc ®èt nãng, ng­êi ta chi r¬ le nhiÖt ra lµm ba lo¹i : - §èt trùc tiÕp : Dßng ®iÖn trùc tiÕp ®i qua thanh kim lo¹i kÐp. Lo¹i nµy cã cÊu t¹o ®¬n gi¶n , nh­ng khi thay ®æi dßng ®iÖn ®Þnh møc ta ph¶i thay ®æi tÊm kim lo¹i kÐp. Do ®ã kh«ng tiÖn dông. - §èt gi¸n tiÕp : Dßng ®iÖn ®i qua phÇn tö ®èt nãng ®éc lËp, nhiÖt l­îng cña nã to¶ ra gi¸n tiÕp lµm tÊm kim lo¹i kÐp cong lªn. Lo¹i nµy cã ­u ®iÓm lµ muèn thay ®æi dßng ®iÖn ®Þnh møc ta chØ cÇn thay ®æi phÇn tö ®èt nãng, chø kh«ng cÇn thay ®æi tÇm kim lo¹i kÐp. KhuyÕt ®iÓm cña lo¹i nµy lµ khi cã qu¸ t¶i lín, phÇn tö ®èt nãng cã thÓ ®¹t tíi nhiÖt ®é kh¸ cao, nh­ng v× kh«ng khÝ truyÒn nhiÖt kÐm nªn tÊm kim lo¹i kÐp ch­a kÞp t¸c ®éng mµ phÇn tö ®èt nãng ®· bÞ ch¸y®øt. - §èt hçn hîp : lo¹i nµy t­¬ng ®èi tèt v× võa ®èt nãng trùc tiÕp , võa ®èt nãng gi¸n tiÕp. Nã cã tÝnh æn ®Þnh nhiÖt cao vµ cã thÓ lµm viÖc ë béi sè qu¸ t¶i lín, ®Õn ( 12- 15 ) I®m. Theo yªu cÇu sö dông, ng­êi ta chia r¬ le nhiÖt ra lµm hai lo¹i: hai cùc vµ mét cùc. Lo¹i hai cùc th­êng ®­îc dïng ®Ó b¶o vÖ qu¸ t¶i ë m¹ch ®iÖn xoay chiÒu ba pha. b- CÊu t¹o Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 59 H×nh 3- 7 S¬ ®å cÊu t¹o cña r¬ le nhiÖt 1- cuËn d©y ®èt ; 2- cÆp kim lo¹i ; 3- cÇn quay; 4- trôc quay; 5- lß xo ; 6,7- tiÕp ®iÓm; Bé phËn chÝnh cña nã lµ cÆp kim lo¹i (2 ) ®Æt c¹nh cuËn d©y ®èt nãng ( 1 ) vµ tiÕp ®iÓm ( 6- 7 ). CÆp kim lo¹i gåm hai thanh kim lo¹i kh¸c nhau, g¾n chÆt víi nhau, thanh trªn cã hÖ sè në dµi vÒ nhiÖt nhá h¬n thanh d­íi. Mét ®Çu cÆp kim lo¹i ®­îc kÑp cè ®Þnh, cßn ®Çu kia ®éi vµo cÇn quay ( 3 ) cã lß xo ( 5 ) g¾n chÆt. CuËn d©y ®èt ®Æt trong m¹ch ®iÖn cÇn ®­îc b¶o vÖ ®Ó dßng ®iÖn cña m¹ch ®i qua nã, cßn tiÕp ®iÓm ®Æt trong m¹ch cuËn d©y ®ãng c¾t, ch¼ng h¹n nèi tiÕp víi cuËn d©y c«ng t¾c t¬. 2- Nguyªn lý lµm viÖc Khi dßng ®iÖn trong m¹ch cÇn ®­îc b¶o vÖ cã gi¸ trÞ nhá h¬n dßng ®iÖn chØnh ®Þnh th× r¬ le nhiÖt kh«ng t¸c ®éng. Khi dßng ®iÖn trong m¹ch t¨ng qu¸ gi¸ trÞ chØnh ®Þnh, cÆp kim lo¹i bÞ ®èt nãng sÏ bÞ uèn cong lªn phÝa trªn ( ®­êng nÐt ®øt ), cÇn quay ( 3 ) ®­îc lß xo ( 5 ) g¨ng s½n sÏ quay quanh trôc ( 4 ) ng­îc chiÒu kim ®ång hå, lµm më tiÕp ®iÓm ( 6- 7 ), lµm c¾t m¹ch ®iÖn ®­îc b¶o vÖ. Sau khi r¬ le nhiÖt t¸c ®éng , ta ph¶i ®Ó mét thêi gian cho cÆp kim lo¹i nguéi ®i råi míi dïng nót bÊm phôc håi l¹i tr¹ng th¸i th­êng ®ãng cña tiÕp ®iÓm ( 6- 7 ) ( h×nh 3- 7 kh«ng vÏ nót bÊm nµy ). R¬ le nhiÖt lµm viÖc cÇn cã thêi gian ( chê cho cÆp kim lo¹i nãng lªn ) , nªn nã chØ dïng ®Ó b¶o vÖ qu¸ t¶i chø kh«ng dïng ®Ó b¶o vÖ ng¾n m¹ch ®­îc. Ngoµi ra , ®é chÝnh x¸c cña nã cßn phô thuéc vµo nhiÖt ®é m«i tr­êng . 4- Th«ng sè ®Æc tr­ng vµ c¸ch lùa chän §Æc tÝnh c¬ b¶n cña r¬ le nhiÖt lµ quan hÖ gi÷a thêi gian t¸c ®éng vµ dßng ®iÖn phô t¶i ch¹y qua ( cßn gäi lµ ®­êng ®Æc tÝnh thêi gian- dßng ®iÖn, A- s ) . mÆt kh¸c, ®Ó ®¶m b¶o yªu cÇu gi÷ ®­îc tuæi thä l©u dµi cña thiÕt bÞ theo ®óng sè liÖu kü thuËt ®· cho cña nhµ s¶n xuÊt, c¸c ®èi t­îng cÇn b¶o vÖ còng cã ®­êng ®Æc tÝnh thêi gian- dßng ®iÖn ( h×nh 3- 8 - ®­êng 1 ). Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 60 H×nh 3- 8 : C¸c ®­êng ®Æc tÝnh thêi gian – dßng ®iÖn. 1- ®­êng ®Æc tÝnh cña ®èi t­îng cÇn ®­îc b¶o vÖ. 2- ®­êng ®Æc tÝnh cña r¬ le nhiÖt. 3- ®­êng r¬ le nhiÖt t¸c ®éng Lùa chän ®óng ®¾n r¬ le nhiÖt lµ sao cho cã ®­êng ®Æc tÝnh ampe – gi©y cña r¬ le ( h×nh 3-8- ®­êng 2 ) gÇn s¸t ®­êng ®Æc tÝnh ampe – gi©y cña ®èi t­îng cÇn b¶o vÖ ( ®­êng 1 ) ( thÊp h¬n mét Ýt ). Chän thÊp qu¸ sÏ kh«ng tËn dông ®­îc c«ng suÊt ®éng c¬ ®iÖn, chän cao qu¸ sÏ lµm gi¶m tuæi thä cña thiÕt bÞ cÇn b¶o vÖ. Trong thùc tÕ sö dông , c¸ch lùa chän phï hîp lµ chän dßng ®iÖn ®Þnh møc cña r¬ le nhiÖt b»ng dßng ®iÖn ®Þnh møc cña ®éng c¬ ®iÖn cÇn b¶o vÖ, vµ r¬ le t¸c ®éng ë gi¸ trÞ It®  ( 1,2 – 1,3 ) lÇn dßng ®iÖn ®Þnh møc ( h×nh 3- 8 - ®­êng 3) Tuú theo chÕ ®é lµm viÖc cña phô t¶i lµ liªn tôc hay ng¾n h¹n mµ ta cÇn xÐt ®Õn h»ng sè thêi gian ph¸t nãngcña r¬ le khi cã qu¸ t¶i liªn tôc hay ng¾n h¹n. Ngoµi ra, khi nhiÖt ®é m«i tr­êng xung quanh thay ®æi , dßng ®iÖn t¸c ®éng cña r¬ le còng thay ®æi theo, lµm cho b¶o vÖ kÐm chÝnh x¸c. Th«ng th­êng nhiÖt ®é m«i tr­êng xung quanh t¨ng, dßng ®iÖn t¸c ®éng gi¶m vµ ta ph¶i hiÖu chØnh l¹i vÝt ®iÒu chØnh hoÆc nóm ®iÒu chØnh. Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 61 5- H­ háng vµ c¸c nguyªn nh©n g©y h­ háng r¬ le nhiÖt Bé phËn gia nhiÖt cña r¬ le nhiÖt chÕ t¹o b»ng c¸c hîp kim cã ®iÖn trë suÊt lín , kÝch th­íc phô thuéc vµo c«ng suÊt ®éng c¬, phÇn lín ®­îc gia c«ng b»ng c¸ch dËp ®Þnh h×nh. Do ®ã, viÖc söa ch÷a bé phËn gia nhiÖt bÞ háng chñ yÕu b»ng c¸ch thay thÕ. § 3- 4 R¬ le dßng ®iÖn c¶m øng R¬ le c¶m øng cã cÊu t¹o theo nguyªn lý c¶m øng, dßng ®iÖn ®i vµo cuén d©y sinh ra tõ th«ng vµ m« men quay lµm quay ®Üa nh«m, r¬ le c¶m øng dïng ®Ó b¶o vÖ qu¸ t¶i cho m¹ch ®iÖn, tøc lµ b¶o vÖ cã thêi gian duy tr×, vµ b¶o vÖ ng¾n m¹ch tøc lµ b¶o vÖ c¾t nhanh VÝ dô: Trong c¸c m¹ch ®iÖn m¸y c«ng cô th× r¬ le dßng ®iÖn dïng ®Ó b¶o vÖ qu¸ t¶i, b¶o vÖ ng¾n m¹ch, hay ®iÒu chØnh sù lµm viÖc cña ®éng c¬... * Ph©n lo¹i: - Theo chøc n¨ng b¶o vÖ: + R¬ le dßng ®iÖn cùc ®¹i + R¬ le dßng ®iÖn cùc tiÓu. - Theo dßng ®iªn: + R¬ le dßng ®iÖn mét chiÒu. + R¬ le dßng ®iÖn xoay chiÒu. - Theo nguyªn lý lµm viÖc: + R¬ le dßng ®iÖn kiÓu ®iÖn tõ. + R¬ le dßng ®iÖn kiÓu c¶m øng. 1. CÊu t¹o Trªn h×nh 16-2. giíi thiÖu kÕt cÊu vµ nguyªn lý c«ng t¸c cña mét r¬ le dßng ®iÖn kiÓu c¶m øng. H×nh 16-2:KÕt cÊu r¬ le dßng ®iÖn kiÓu c¶m øng Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 62 1. Cuén d©y; 2. Nam ch©m ®iÖn; 3. Vßng ng¾n m¹ch; 4. §Üa nh«m; 5. L¸ thÐp; 6. Khung nh«m; 7. Lß xo ®iÒu chØnh; 8. Nam ch©m vÜnh cöu h·m; 9, B¸nh r¨ng h×nh qu¹t; 10. Trôc vÝt; 11. Thanh dÑt; 12. TiÕp ®iÓm cña r¬ le; 13. Thanh r¨ng ®iÒu chØnh thêi gian t¸c ®éng; 14. VÝt ®iÒu chØnh béi sè dßng ®iÖn; 15. Lâi thÐp ®éng; 16. Chèt c¸n ®iÒu chØnh dßng ®iÖn t¸c ®éng. 2. Nguyªn lý lµm viÖc: Nguyªn lý lµm viÖc: Khi cuén d©y cã dßng ®iÖn IKA ®i qua, v× ë mÆt cùc cña nam ch©m ®iÖn cã l¾p mét vßng ng¾n m¹ch, vßng nµy chØ bao quanh mét n÷a cùc th«i, do ®ã sinh ra tõ th«ng 2, cßn n÷a mÆt cùc kh«ng cã vßng ng¾n m¹ch th× sinh ra tõ th«ng 1. Hai tõ th«ng nµy xuyªn qua ®Üa nh«m lµm cho ®Üa nh«m sinh ra m«men quay, m«men nµy tØ lÖ víi c¸c yÕu tè sau ®©y: M1 ~ 1 2sin. Trong ®ã: lµ gãc lÖch pha gi÷a hai tõ th«ng 1 vµ 2. C«ng thøc nµy gäi lµ ph­¬ng tr×nh m«men c¬ b¶n cña kÕt cÊu kiÓu c¶m øng. ChiÒu quay cña ®Üa tõ phÝa tõ th«ng 1 ®Õn tõ th«ng 2, do 1~ IKA; 2 ~IKA, gãc  lµ h»ng sè nªn: M1 ~I 2 KA. D­íi t¸c dông cña m«men chuyÓn ®éng lµm cho ®Üa nh«m quay, khi ®Üa nh«m quay sÏ c¾t tõ th«ng h·m cña nam ch©m vÜnh cöu vµ sinh ra mét m«men h·m ng­îc chiÒu ký hiÖu M2. M2 ~ n (n: lµ sè vßng quay cña ®Üa nh«m). Khi tèc ®é cña ®Üa nh«m ®¹t ®Õn mét trÞ sè nµo ®Êy, M1 ~M2, lóc nµy ®Üa nh«m quay víi tèc ®é ®Òu. D­íi t¸c dông ®ång thêi cña M1, M2 ®Üa nh«m sÏ cã khuynh h­íng lµm cho ®Üa kÌm theo c¸c chi tiÕt g¾n trªn ®Üa quay theo chiÒu kim ®ång hå, nh­ng l¹i bÞ lùc kÐo cña lß xo gi÷ l¹i. Nh­ng khi dßng ®iÖn IKA ®i qua cuén d©y t¨ng lªn ®Õn dßng ®iÖn Imax th× d­íi t¸c dông cña M1 vµ M2, ®Üa nh«m sÏ cã ®ñ lùc lµm quay ®Ó kh¾c phôc lùc lß xo, nhê ®ã mµ ®Üa nh«m quay thuËn theo chiÒu kim ®ång hå, lµm cho trôc vÝt vµ miÕng r¨ng h×nh qu¹t ¨n khíp víi nhau vµ lóc nµy ng­êi ta gäi lµ lµ lóc r¬ le t¸c ®éng nhê cã ®Üa nh«m t¸c ®éng. Mµ trôc vÝt l¹i g¾n trªn t©m ®Üa nh«m nªn trôc vÝt lµm cho miÕng b¸nh r¨ng men theo trôc vÝt ®i lªn, cuèi cïng lµ t¸c ®éng lµm c¾t c¸c tiÕp ®iÓm, mÆt kh¸c lµm cho miÕng b¸o tÝn hiÖu r¬i xuèng ®Ó b¸o tÝn hiÖu. R¬ le dßng ®iÖn kiÓu c¶m øng cã ®Æc tÝnh "ph¶n thêi gian", tøc lµ béi sè dßng ®iÖn qu¸ t¶i hoÆc ng¾n m¹ch so víi dßng ®iÖn ®Þnh møc cµng cao, th× thêi gian c¾t ®iÖn cµng ng¾n vµ th­êng th× khi béi sè nµy kho¶ng b»ng 5 th× r¬ le t¸c ®éng cùc nhanh. Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 63 R¬ le dßng ®iÖn kiÓu c¶m øng cña Trung Quèc th­êng cã ký hiÖu lµ GL vµ GL cã dßng ®iÖn ®Þnh møc 5 vµ 10A (dßng ®iÖn thø cÊp, dßng ®iÖn chØnh ®Þnh 2 10A, thêi gian chØnh ®Þnh 0,5 16s). 1. Cuén d©y 2. Nam ch©m ®iÖn 3. Vßng ng¾n m¹ch 4. §Üa nh«m 5. B¶n thÐp 6. Gi¸ ®ì b»ng nh«m 7. Lß xo ®iÒu chØnh 8. Nam ch©m vÜnh cöu h·m H×nh 16-3: Nguyªn lý lµm viÖc cña r¬ le dßng ®iÖn kiÓu c¶m øng. * S¬ ®å m¹ch ®iÖn cã sö dông R¬ le dßng ®iÖn Trªn h×nh16-4 giíi thiÖu m¹ch ®iÖn sö dông r¬ le dßng ®iÖn cùc tiÓu kiÓu ®iÖn tõ ®Ó khëi ®éng ®éng c¬ kh«ng ®ång bé mét pha. Cuén d©y r¬ le dßng ®iÖn m¾c nèi tiÕp víi d©y quÊn chÝnh cña ®éng c¬. Khi míi ®­a ®iÖn vµo ®éng c¬, dßng ®iÖn khëi ®éng kh¸ lín. Dßng ®iÖn nµy ch¹y qua cuén d©y cña r¬ le lµm ®ãng tiÕp ®iÓm (4) nèi tô khëi ®éng C víi d©y quÊn phô vµo nguån. Sau khi ®éng c¬ ®· khëi ®éng, dßng ®iÖn trong m¹ch gi¶m xuèng, lùc tõ do cuén d©y r¬ le sinh ra bÞ suy gi¶m nhá h¬n lùc c¶n cña lß xo nªn phÇn øng sÏ quay vµ ®­a tiÕp ®iÓm 4 vÒ l¹i tr¹ng th¸i ban ®Çu, tøc lµ tô ®iÖn ®· ®­îc lo¹i ra khái m¹ch khëi ®éng cña ®éng c¬. 3. Thông số kỹ thuật của rơ le dòng điện Các thông số kỹ thuật của rơle và cuộn dây cho trong sau: H×nh 16-4. M¹ch ®iÖn sö dông r¬ le dßng ®iÖn cùc tiÓu 1) Cuén d©y lµm viÖc. 2) Cuén khëi ®éng. 3)TiÕp ®iÓm cña r¬ le nhiÖt. 4) TiÕp ®iÓm cña r¬ le dßng ®iÖn. 5)PhÇn tö ®èt nãng cña r¬ le nhiÖt RI< 3 5 ~ 4 2 1 Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 64 Loại rơle Dòng điện (A) Sơ đồ nối các cuộn dây Công suất tiêu thụ (VA) Nối tiếp Song song Dòng tác động (A) Dòng bền nhiệt (A) Dòng tác động (A) Dòng bền nhiệt (A) Dài hạn Ngắn hạn 1 giây Dài hạn Ngắn hạn 1 giây PT – 40/0,2 PT – 40/0,6 PT – 40/2 PT – 40/6 PT – 40/10 PT – 40/20 PT – 40/100 PT – 40/100 PT – 40/200 0,05­ 0,2 0,15­ 0,6 0,5­2 1,5­6 2,5­10 5­20 12,5­50 25­100 50­200 0,05­ 0,1 0,15­ 0,3 0,5­1 1,5­3 2,5­5 5­10 12,5­25 25­ 5027 50­100 0,55 1,75 4,15 11 17 19 27 27 27 15 50 100 300 400 400 500 500 500 0,1­0,2 0,3­0,6 1­2 3­6 5­10 10­20 25­50 50­100 100­200 1,1 3,5 8,3 22 34 38 54 54 54 30 100 200 600 800 800 1000 1000 1000 0,2 0,2 0,2 0,5 0,5 0,5 0,8 1,8 8 Rơle Số vòng (một cuộn) Đường kính dây (mm) Rơle Số vòng (một cuộn) Đường kính dây (mm) PT – 40/0,2 PT – 40/0,6 PT – 40/2 PT – 40/6 PT – 40/10 780 220 75 25 15 0,44 0,8 1,16 2,02 2,26 PT – 40/20 PT – 40/50 PT – 40/100 PT – 40/200 8 3 2 1 2,26 2,63 2,63 2,63 4. Hư hỏng và các nguyên nhân gây ra hư hỏng rơle dòng điện Mỗi rơle dòng điện, điện áp có kết cấu, ứng dụng, điều kiện làm việc khác nhau nên hư hỏng trong rơle dòng điện, điện áp cũng xảy ra khác nhau. Trong giới hạn giáo trình này ta chỉ nêu một số dạng hư hỏng của rơle dòng điện bảo vệ quá dòng và rơle điện áp ứng dụng trong khí cụ điện xoay chiều. TT Hiện tượng Nguyên nhân Phương pháp sửa chữa 1 Rơle dòng không tác động khi xảy ra quá dòng ­ Do bị kẹt nắp hoặc hệ thống chuyển động trung gian. ­ Cuộn dây dòng điện bị cháy. ­ Kiểm tra lại hệ thống truyền động. ­ Thay thế mới. 2 Cuộn dây dòng điện không thông mạch ­ Do tiếp xúc ở đầu mối hàn hoặc ở đầu cực đấu dây. ­ Cuộn dây bị đứt. ­ Dùng đồng hồ Ômmét kiểm tra, xác định vị trí tiếp xúc, hàn lại. ­ Thay thế mới. 3 Rơle dòng đã tác động nhưng tiếp điểm thường mở ­ Do tiếp xúc cặp tiếp điểm thường mở. ­ Dùng đồng hồ Ômmét kiểm tra, xác định vị trí tiếp xúc, sửa lại cho tiếp Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 65 không thông mạch ­ Cặp tiếp điểm thường mở bị cháy cụt. xúc. ­ Thay thế tiếp điểm khác. 5. Hiệu chỉnh rơ le dòng điện Ph­¬ng ph¸p chØnh ®Þnh vµ øng dông §Æt gi¸ trÞ dßng ®Æt b»ng thay ®æi sè vßng cuén d©y §Ó chØnh ®Þnh thêi gian t¸c ®éng cña r¬ le ng­êi ta thay ®æi gãc n©ng  cña qu¹t r¨ng. Vïng (2) øng víi vïng lµm viÖc cña bé phËn ®iÖn tõ, khi I > k>> I® thêi gian t¸c ®éng gÇn nh­ tøc thêi. §Ó chØnh ®Þnh k>> ng­êi ta chØnh ®Þnh khe hë  nhê vÝt . R¬ le dßng ®iÖn c¶m øng ®­îc øng dông ®Ó b¶o vÖ m¹ch ®iÖn xoay chiÒu khi cã qu¸ t¶i vµ ng¾n m¹ch rÊt chÝnh x¸c vµ cã ®é tin cËy cao . § 3- 5 ¸p t« m¸t dßng ®iÖn dß 1. Kh¸i niÖm NÕu thiÕt bÞ dïng ®iÖn cã sù h­ háng c¸ch ®iÖn (d©y cã ®iÖn ¸p tiÕp xóc víi phÇn kim lo¹i cña vá thiÕt bÞ) th× ng­êi ta nãi r»ng thiÕt bÞ, bÞ ch¹m m¸t.. Ng­êi nµo ch¹m vµo thiÕt bÞ nµy sÏ cã nguy c¬ bÞ ®iÖn giËt rÊt nguy hiÓm. ¸p t« mat vµ cÇu dao cã b¶o vÖ so lÖch sÏ cho phÐp ta tr¸nh ®­îc tai n¹n ®ã v× ¸p t« mat hay cÇu dao lo¹i nµy sÏ c¾t ngay khi cã dßng ®iÖn rß. 2. Ph©n lo¹i vµ cÊu t¹o: a. Ph©n lo¹i: ThiÕt bÞ b¶o vÖ chèng dßng ®iÖn rß cã nhiÒu chñng lo¹i: RCCB, DDR, ID vµ RCD (Residual Current Device). Lo¹i DDR lµ lo¹i ¸p t« m¸t cã cuén d©y ®Ó ph¸t hiÖn dßng so lÖch, ng­êi ta cßn gäi lµ ¸p t« m¸t b¶o vÖ so lÖch hay ¸pt«m¸tdßng ®iÖn so lÖch d­ hoÆc DDR (disjoncteur µ courant differentiel residuel). §ã lµ lo¹i ¸p t« mat dïng vµo môc ®Ých chÝnh lµ b¶o vÖ an toµn ®iÖn ®èi víi ng­êi tiÕp xóc gi¸n tiÕp víi vá thiÕt bÞ dïng ®iÖn, khi thiÕt bÞ nµy bÞ ch¹m m¸t. Ngoµi nhiÖm vô nªu trªn lo¹i ¸p t« m¸t so lÖch nµy cßn cã thªm hai r¬ le: ®iÖn tõ - nhiÖt, ®ã lµ hai r¬ le nh»m b¶o vÖ ®èi víi qu¸ t¶i vµ ng¾n m¹ch cña l­íi ®iÖn hay m¹ch ®iÖn ®­îc m¾c ë sau nã. b. CÊu t¹o * Lo¹i DDR C¸c phÇn tö chÝnh cÊu t¹o nªn DDR lµ Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 66  M¹ch tõ cã d¹ng h×nh xuyÕn mµ trªn ®ã ®­îc quÊn c¸c cuén d©y phÇn c«ng suÊt (D©y cã tiÕt diÖn lín), dßng ®iÖn cung cÊp cho hé tiªu thô ®iÖn sÏ ch¹y qua cuén d©y nµy.  R¬ le më m¹ch cung cÊp ®­îc ®iÒu khiÓn bëi cuén d©y ®o l­êng (d©y cã tiÕt diÖn bÐ), còng ®­îc ®Æt trªn m¹ch tõ h×nh xuyÕn, nã t¸c dông trªn c¸c cùc c¾t.  Lµm viÖc:  H×nh3. 24: trong tr­êng hîp sù cè ta cã Trong ®ã: I1 lµ dßng ®iÖn ®i vµo thiÕt bÞ tiªu thô ®iÖn I2 lµ dßng ®iÖn ®i tõ thiÕt bÞ tiªu thô ®iÖn ra. Id lµ dßng ®iÖn sù cè . Ic lµ dßng ®iÖn ®i qua c¬ thÓ ng­êi. Do vËy mÊt c©n b»ng trong m¹ch tõ h×nh xuyÕn, dÉn ®Õn mét dßng ®iÖn c¶m øng trong cuén d©y dß t×m ®­a ®Õn t¸c ®éng r¬ le vµ kÕt qu¶ lµm më m¹ch ®iÖn. I1 = I2 + Id , do ®ã: I1 > I2 H×nh 3.24: CÊu t¹o ap t« mat so lÖch (DDR) 1. §o l­êng sù c©n b»ng . 2. C¬ cÊu nh¶. 3. M¹ch tõ h×nh xuyÕn PE T es t Test I2 I1 1 R Ru 4 2 L N Id Ic 3 Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 67 * CÇu dao so lÖch: lµ lo¹i cÇu dao còng chØ cã cuén d©y ®Ó ph¸t hiÖn dßng so lÖch mµ th«i, ng­êi ta cßn gäi nã lµ cÇu dao b¶o vÖ so lÖch hay ID (Interrupteur differentiel). Nã chØ cã nhiÖm vô duy nhÊt lµ b¶o vÖ an toµn ®iÖn khi cã hiÖn t­îng rß ®iÖn hay ch¹m ®iÖn vá thiÕt bÞ. Nã sÏ t¸c ®éng ë dßng ®iÖn nhá h¬n nhiÒu so víi ¸p t« mat so lÖch (DDR). * ThiÕt bÞ chèng dßng ®iÖn rß RCCB: (Residual Current Circuit Breaker) CÊu t¹o ThiÕt bÞ b¶o vÖ chèng dßng ®iÖn rß cã nhiÒu chñng lo¹i: RCCB, DDR, Id vµ RCD (Residual Current Device)) vµ cã nhiÒu th«ng sè kh¸c nhau ®Ó lùa chän. Tïy theo ®Æc ®iÓm tÝnh chÊt vµ yªu cÇu cña m¹ng ®iÖn cÇn b¶o vÖ mµ lùa chän thiÕt bÞ sao cho b¶o ®¶m cung cÊp nguån liªn tôc, nÕu cã sù cè xÈy ra th× ph¹m vi bÞ t¸c ®éng mÊt nguån lµ nhá nhÊt. Cã c¸c c¬ së chän lùa nh­ sau: §¶m b¶o c¾t cã chän läc Khi mét thiÕt bÞ b¶o vÖ chèng dßng ®iÖn rß ®­îc sö dông ë ®Çu vµo nh­ mét thiÕt bÞ tæng vµ t¹i c¸c nh¸nh tiÕp theo ®ã cã nhiÒu lo¹i thiÕt bÞ b¶o vÖ chèng dßng ®iÖn rß víi ®é nh¹y kh¸c nhau. Khi ®ã tÝnh ®ãng c¾t cã chän läc trë thµnh ®Æc tÝnh quan träng nhÊt ®Ó tr¸nh c¾t nhÇm. + Chän läc theo dßng t¸c ®éng. 2 3 F F 4 H×nh 3.25: Nguyªn t¾c cÊu t¹o cña RCCB 1- BiÕn dßng 2- Cuén t¸c ®éng 3- C¬ cÊu ®ãnh c¾t 4- HÖ thèng tiÕp ®iÓm 1 Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 68 ThiÕt bÞ chèng dßng ®iÖn rß cã nhiÒu lo¹i (RCCB, DDR, Id vµ RCD), cã nhiÒu gi¸ trÞ t¸c ®éng kh¸c nhau ®Ó lùa chän: 10mA, 30mA, 100mA, 300mA, 500mA. + Lo¹i thiÕt bÞ b¶o vÖ chèng dßng ®iÖn rß cã ®é nh¹y 300mA vµ 500mA chØ thÝch hîp khi dïng ®Ó b¶o vÖ hÖ thèng ®iÖn d©n dông tr¸nh c¸c rñi ro vÒ háa ho¹n §èi víi c¸c thiÕt bÞ gia dông ®Ó xÈy ra hiÖn t­îng ch¹m vá liªn tôc víi dßng ®iÖn rß lín cã thÓ dïng lo¹i 100mA. + Lo¹i 30mA lµ phæ biÕn nhÊt ®­îc dïng lµm thiÕt bÞ b¶o vÖ chèng ®iÖn giËt Trong c¸c hÖ thèng ®iÖn ®ßi hái ®é an toµn cao nh­ ë n¬i c«ng céng hoÆc ë n¬i mµ ng­êi sö dông lµ ng­êi tµn tËt, ng­êi kh«ng cã kû n¨ng sö dông ®iÖn nh­ bÖnh viÖn, tr­êng häc, nhµ trÎ, phßng riªng cña trÎ cÇn cã thiÕt bÞ ®Æc biÖt an toµn. Trong nh÷ng tr­êng hîp nµy ta sö dông thiÕt bÞ b¶o vÖ chèng dßng ®iÖn rß cã ®é nh¹y 10mA.  Chän lùa theo ®Æc ®iÓm cña m¹ng ®iÖn. Cã nhiÒu thiÕt bÞ chèng dßng ®iÖn rß kh¸c nhau víi nh÷ng ®Æc ®iÓm kh¸c nhau cña m¹ng ®iÖn. Nh÷ng ®Æc ®iÓm kh¸c nhau ®ã lµ chÝnh lµ møc ®é æn ®Þnhcña m¹ng ®iÖn ®­îc ph©n thµnh c¸c cÊp sau: - M¹ng ®iÖn tiªu chuÈn (cÊp AC) lµ m¹ng ®iÖn lµm viÖc cã tÝnh æn ®Þnh. ThiÕt bÞ chèng dßng ®iÖn rß cho m¹ng nµy cã thÓ chän lo¹i b×nh th­êng. - M¹ng ®iÖn cã mÆt cña thµnh phÇn mét chiÒu dao ®éng (cÊp A). Trong tr­êng hîp cã sù cè ch¹m ®Êt trong m¹ch sÏ sinh ra dßng mét chiÒu xung, sãng X X X X C«ng céng Nhµ m¸y 300mA 30mA 10mA Nhµ trÎ H×nh 3.26: Chän läc theo dßng t¸c ®éng c¸c thiÕt bÞ chèng dßng rß Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 69 nµy kh«ng kÝch ho¹t c¬ cÊu ®ãng ng¾t cña RCCB th«ng th­êng, ta cÇn sö dông lo¹i RCCB ®Æc biÖt cã biÕn dßng lµm b»ng vËt liÖu s¾t tõ cã ®é tõ thÈm cùc cao ®Ó c¶m nhËn dßng sù cè mét chiÒu xung t¸c ®éng ng¾t m¹ch. - M¹ng ®iÖn cã mÆt cña thµnh phÇn mét chiÒu æn ®Þnh (cÊp B). Nhµ chÕ t¹o còng ®· chÕ t¹o lo¹i RCCB thÝch hîp. §èi víi hÖ thèng kh«ng æn ®Þnh (cÊp C) m¹ng ®iÖn cã sù dao ®éng lín bëi qu¸ ®iÖn ¸p khÝ quyÓn (sÐt), ®éng c¬ khëi ®éng. Trong m¹ng nµy sö dông lo¹i Si- RCCB. * C«ng t¾c b¶o vÖ FI Trong hÖ thèng ®iÖn cã sö dông d©y trung tÝnh, lu«n cã kh¶ n¨ng dßng ®iÖn ch¹y tõ d©y dÉn xuèng ®Êt vµ sau ®ã trë vÒ nguån. Dßng ®iÖn rß xuèng ®Êt nµy th­êng do mét sè lo¹i sù cè g©y ra vµ ®­îc gäi lµ dßng ch¹m ®Êt. Dßng ®iÖn ch¹m ®Êt rÊt nguy hiÓm vµ thËm chÝ cã thÓ g©y chÕt ng­êi, tïy thuéc vµo ®é lín cña dßng ®iÖn vµ m«i tr­êng xung quanh. HËu qu¶ do thêi gian ch¹m ®Êt kh¸ l©u trong hÖ thèng ®iÖn néi thÊt cã thÓ g©y rñi ro vÒ háa ho¹n vµ ®iÖn giËt. Kh«ng cã c¸ch nµo ng¨n chÆn sù xuÊt hiÖn dßng ®iÖn ch¹m ®Êt nµy song cã thÓ c¸ch ly m¹ch rß ra khái nguån mét c¸ch nhanh chãng b»ng mét thiÕt bÞ chèng rß (c«ng t¾c FI, RCCB, ¸p t« m¸t visai). Nguyªn lý cña c«ng t¾c FI Trong bé biÕn ®æi, dßng ®iÖn trong c¸c d©y pha vµ d©y trung tÝnh ®­îc so s¸nh víi nhau nh­ h×nh vÏ. Sù sai lÖch gi÷a hai thµnh phÇn nµy nÕu cã, vÝ dô lín h¬n 30mA (tïy theo ®iÒu kiÖn thiÕt bÞ). V× mét phÇn dßng ®iÖn rß ch¹y trªn d©y b¶o vÖ hoÆc d©y nèi ®Êt mµ kh«ng ch¹y qua bé biÕn ®æi dßng tæng, v× vËy c«ng t¾c b¶o vÖ FI sÏ lµm ng­ng ho¹t ®éng cña thiÕt bÞ. NÕu so s¸nh trong tÊt c¶ c¸c ph­¬ng ph¸p b¶o vÖ th× thiÕt bÞ b¶o vÖ FI cã ®é an toµn lín nhÊt. Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 70 3. Th«ng sè kü thuËt 6. Hư hỏng và các nguyên nhân gây hư hỏng áp tô mát TT Hiện tượng Nguyên nhân gây ra hư hỏng 1 Một pha của áptômát không thông mạch Do tiếp xúc tại vị trí tiếp điểm động và tĩnh của một pha gây ra 2 Thông mạch ở hai pha cạnh nhau Do cách điện của vỏ giữa pha bị đánh thủng 3 Áptômát thường xuyên tác động ở chế độ dòng điện làm việc nhỏ hơn định mức Do lò xo phản kháng bị kéo dãn nên lực cản của lò xo giảm Hình 3.28: Sô ñoà caáu taïo cuûa coâng taéc FI. Baûng 3.29: Moät soá thoâng soá kyõ thuaät Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 71 Ch­¬ng IV : khÝ cô khèng chÕ ®iÒu khiÓn § 4- 1 Nót bÊm Nút ấn còn gọi là nút điều khiển là một loại khí cụ điện dùng để đóng ngắt từ xa các thiết bị điện từ khác nhau; các dụng cụ báo hiệu và cũng để chuyển đổi các mạch điện điều khiển, tín hiệu liên động bảo vệ ở mạch điện một chiều điện áp đến 440V và mạch điện xoay chiều điện áp đến 500V, tần số 50HZ; 60HZ. Hình 7.1. Hình ảnh một số nút ấn 1. Phân loại, cấu tạo a. Phân loại Nút ấn được phân loại theo các yếu tố sau: ­ Phân loại theo chức năng trạng thái hoạt động của nút ấn, có 2 loại: + Nút ấn đơn: Mỗi nút ấn chỉ có một trạng thái (ON hoặc OFF) + Nút ấn kép: Mỗi nút ấn có hai trạng thái (ON và OFF), tiếp điểm thường mở liên động với tiếp điểm thường đóng. Trong thực tế, để dễ dàng sử dụng và tháo ráp lấp lẫn trong quá trình sửa chữa, thường người ta dùng nút ấn kép, ta có thể dùng nó như là dạng nút ấn ON hay OFF. Tìm ra các nút ấn đơn và nút ấn kép có trong xưởng thực hành. ­ Phân loại theo hình dạng bên ngoài, chia nút ấn ra thành 4 loại: + Loại hở. + Loại bảo vệ. + Loại bảo vệ chống nước và chống bụi. Nút ấn kiểu bảo vệ chống nước được đặt trong một hộp kín khít để tránh nước lọt vào. Nút ấn kiểu bảo vệ chống bụi, nước được đặt trong một vỏ cacbon đúc kín khít để chống ẩm và bụi lọt vào. + Loại bảo vệ khỏi nổ. Nút ấn kiểu chống nổ dùng trong các hầm lò, mỏ than hoặc ở nơi có các khí dễ gây cháy lẫn trong không khí. Cấu tạo của nó đặc biệt kín khít không lọt được tia lửa ra ngoài và vững chắc để không bị phá vỡ khi nổ. Phân loại nút ấn loại hở, loại bảo vệ, loại chống nước, chống bụi loại bảo vệ khỏi nổ có trong xưởng thực hành. ­ Theo yêu cầu điều khiển người ta chia nút ấn ra 3 loại: một nút, hai nút, ba nút. Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 72 Phân loại nút ấn có trong xưởng thực hành: loại một nút, hai nút, ba nút và để riêng từng loại ­ Theo kết cấu bên trong: + Nút ấn tự phục hồi. + Nút ấn không tự phục hồi (tự giữ) + Nút ấn loại có đèn báo. + Nút ấn loại không có đèn báo. Phân biệt các loại nút ấn có trong xưởng thực hành theo phương pháp trên. b. Cấu tạo Nút ấn gồm hệ thống lò xo, hệ thống các tiếp điểm thường hở, thường đóng và vỏ bảo vệ. Hình7.1: Sơ đồ nguyên lý nút ấn đơn thường mở: 1 – Tiếp điểm động 2 – Tiếp điểm tĩnh 3 – Lò xo phục hồi 4 – Nút tác động. Hình 7.2: Sơ đồ nguyên lý nút ấn đơn thường đóng: 1 – Tiếp điểm động 2 – Tiếp điểm tĩnh 3 – Lò xo phục hồi 4 – Nút tác động. Hình 7.3: Sơ đồ nguyên lý nút ấn kép: 1 – Tiếp điểm động 2 – Tiếp điểm tĩnh 3 – Lò xo phục hồi 4 – Nút tác động. 2. Nguyên lý làm việc: Đối với nút ấn thường mở: khi có lực tác động vào nút ấn, tiếp điểm động sẽ thay đổi trạng thái từ mở sang đóng (tiếp xúc với tiếp điểm tĩnh) tạo thành mạch kín để phát tín hiệu điều khiển tới thiết bị điện. Khi không còn lực tác động thì nó trở lại trạng thái ban đầu. Đối với nút ấn thường đóng: khi có lực tác động vào nút ấn, tiếp điểm động sẽ thay đổi trạng thái từ đóng sang mở (rời khỏi tiếp điểm tĩnh) tạo thành mạch hở để ngắt tín hiệu điều khiển. Khi không còn lực tác động thì nó trở lại trạng thái ban đầu. Đối với nút ấn liên động: khi có lực tác động vào nút ấn, tiếp điểm thường đóng thay đổi trạng thái từ đóng sang mở, sau đó tiếp điểm thường mở thay đổi trạng thái từ mở sang đóng (tiếp điểm thường đóng mở trước, sau đó tiếp điểm thường mở mới đóng lại). Khi không còn lực tác động thì nó sẽ trở lại trạng thái ban đầu. Quan sát nút ấn và xác định các bộ phận trong nút ấn. * Ký hiệu nút ấn Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 73 Hình 7.4: Ký hiệu nút ấn: a) Nút ấn đơn thường mở; b) Nút ấn đơn thường đóng; c) Nút ấn kép. 3. Thông số kỹ thuật của nút ấn Mục tiêu: Đọc được các thông số kỹ thuật của nút ấn. Đối với nút nhấn kiểu hở và kiểu bảo vệ, dòng điện qua tiếp điểm là 5A, điện áp có thể lên đến 600V, thao tác đóng cắt khoảng 100.000 lần. Theo qui định về màu của các nhà sản xuất: ­ Màu đỏ: màu để dừng hệ thống. ­ Màu xanh: màu để khởi động hệ thống. * Thông số kỹ thuật nút ấn khẩn cấp 22mm IDEC Nhiệt độ khi vận hành ­20 đến +55°C (không đóng băng) Độ ẩm khi vận hành 45 đến 85% RH (không đọng hơi) Nhiệt độ bảo quản ­45 đến +80°C Độ ẩm bảo quản 95% RH maximum Mức bảo vệ From panel front: IP65 (IEC 60529) Terminal: IP20 (IEC 60529) Điện trở cách điện 100MΩ Độ bền điện môi (dielectric strength) Khối tiếp điểm: 2,500V, 1 minute Pilot light: 2,000V, 1 minute Chống rung Operating extremes / Damage limits: 10 to 500 Hz, biên độ 0.35 mm, Gia tốc 50 m/s2 Chống shock Operating extremes: 150 m/s2 (15G) Damage limits: 1,000 m/s2 (100G) Tuổi thọ cơ khí 250,000 hoạt động Tuổi thọ điện 100,000 hoạt động Mô tả Tiếp điểm Mã sản phẩm Màu Núm tròn, lớn Khóa khi đẩy vào Reset khi kéo ra 1 NC YB1B­V4E01R Chỉ có màu đỏ 2 NC YB1B­V4E02R 3 NC YB1B­V4E03R Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 74 1 NO ­ 1 NC YB1B­V4E11R 1 NO ­ 2 NC YB1B­V4E12R 2 NO ­ 1 NC YB1B­V4E21R * Nút ấn không đèn Ø 22mm IDEC Mô tả Số cực Mã sản phẩm Mã màu Ấn nhả 1 NC YW1B­M1E01(2) (2) : mã màu nút ấn (2) = B: đen G: xanh lá R: đỏ S: xanh da trời W: trắng Y: vàng 1 NO YW1B­M1E10(2) 2 NC YW1B­M1E02(2) 2 NO YW1B­M1E20(2) 1 NO ­ 1 NC YW1B­M1E11(2) Ấn giữ 1 NC YW1B­A1E01(2) 1 NO YW1B­A1E10(2) 2 NC YW1B­A1E02(2) 2 NO YW1B­A1E20(2) 1 NO ­ 1 NC YW1B­AE11(2) Bảng đặc tính kỹ thuật của nút ấn Đặc tính kỹ thuật Phần yêu cầu đối với khí cụ điện Đơn vị đo Giá trị Dòng xoay chiều Dòng một chiều Điện áp định mức Dòng điện định mức Tần số lưới điện Tuổi thọ cơ khí Tiếp điểm chính Tiếp điểm chính Tiếp điểm chính Tổng hợp V A Hz Số lần thao tác 380 2 50 100.000 220 0,25 100.000 Khả năng đóng và cắt Hệ số công suất Dòng điện đóng Dòng điện cắt Điện áp thử Thời gian giữa hai chu kỳ Tiếp điểm chính Cosφ A A V Giây (s) 1 10 2,5 418 20 0,32 0,32 242 20 Vị trí lắp đặt Dây dẫn nối Trọng lượng Cực chính kg Bất kỳ Tối thiểu 1mm2 0,15 Tối đa 2,5mm2 Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 75 4. øng dụng ­ Nút ấn dùng để cấp tín hiệu cho các bộ phận chấp hành là các khí cụ điện. ­ Nút ấn dùng để thay đổi chế độ làm việc của các hệ thống điện. ­ Nút ấn dùng để thông báo tin tức. Nút ấn có 2 chế độ làm việc trên mạch điện: duy trì và không duy trì. + Duy trì: các thiết bị sẽ tự động làm việc khi ta tác động ngắn vào nút ấn (tác động xong rồi bỏ tay ra khỏi nút ấn). Phải phối hợp với rơle trung gian hay Công tắc tơ. + Không duy trì: các thiết bị chỉ làm việc khi có tác động và giữ luôn trên nút ấn. Khi thôi tác động lên nút ấn thì thiết bị sẽ dừng. Nút ấn được gắn liền trên các bảng điều khiển, với máy hoặc để cách biệt khi cần điều khiển từ xa. Nút ấn được chế tạo làm việc nơi không ẩm ướt, không có khí ăn mòn hóa học, không có bụi. Khi thao tác nhấn nút cần phải dứt khoát để mở hoặc đóng mạch điện. 5. Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng thường gặp đối với nút ấn: TT Hiện tượng Nguyên nhân hư hỏng 1 Khi tác động vào nút ấn, tiếp điểm thường đóng không mở ra được ­ Do bị dính giữa tiếp điểm tĩnh và tiếp điểm động 2 Khi tác động vào nút ấn, tiếp điểm thường mở không không đóng vào được ­ Do tiếp xúc giữa tiếp điểm tĩnh và tiếp điểm động 3 Buông tay khỏi nút ấn thì nút ấn vẫn cố định ở vị trí đó không trở về vị trí ban đầu ­ Do nút ấn bị kẹt ­ Lò xo phản kháng (hồi vị) bị hỏng Dụng cụ, thiết bị, vật liệu: ­ Dụng cụ tháo lắp, dụng cụ làm sạch. ­ Đồng hồ vạn năng (VOM), đèn thử. ­ Giấy nhám, giẻ lau. + Trình tự tháo: Bước 1: Tháo nút ấn ra khỏi bảng điện: ­ Tháo dây đấu vào nút ấn ­ Tháo vít giữ đế nút ấn ­ Đưa nút ấn ra ngoài Bước 2: Làm sạch bên ngoài nút ấn: Dùng dụng cụ làm sạch, giẻ lau... để làm sạch bên ngoài. Yêu cầu làm sạch hết bụi bẩn, dầu mỡ bám vào cầu dao đảm bảo nơi làm việc khô ráo, sạch sẽ. Bước 3: Tháo ra chi tiết ra ngoài: TT Trình tự tháo Hình ảnh Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 76 1 Tháo cụm tiếp điểm 2 Tháo vỏ ốp tiếp điểm 3 Tháo tiếp điểm tĩnh 4 Tháo lò xo phản kháng (hồi vị) Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 77 5 Tháo tiếp điểm động 6 Sắp xếp theo trình tự tháo Chú ý: Các chi tiết tháo tháo ra được sắp xếp tuần tự lần lượt theo thứ tự các bước Bước 4: Làm sạch các chi tiết sau khi tháo: ­ Làm sạch vỏ. ­ Làm sạch các tiếp điểm. Chú ý: Cẩn thận không làm biến dạng lò xo . Bước 5: Kiểm tra tình trạng kỹ thuật của nút ấn ­ Kiểm tra vỏ nút ấn: Mắt quan sát vỏ có vết cháy rỗ không Dùng đồng hồ megommet, thực hiện đúng quy trình kiểm tra cách điện. Nếu đồng hồ megommet chỉ giá trị < 1 M thì vỏ không đảm bảo yêu cầu cách điện. ­ Kiểm tra tiếp điểm: + Kiểm tra tiếp điểm động: Kiểm tra tiếp điểm động xem có bị cháy rỗ hay không. Kiểm tra độ đàn hồi giữa nút tác động và tiếp điểm động + Kiểm tra tiếp điểm tĩnh: Kiểm tra tiếp điểm tĩnh xem có bị cháy rỗ hay không Kiểm tra độ bắt chặt giữa tiếp điểm tĩnh và vỏ ­ Kiểm tra sự di chuyển của nút tác động và lò xo phản kháng (hồi vị) § 4- 2 Bé khèng chÕ h×nh trèng Bé khèng chÕ lµ mét lo¹i thiÕt bÞ chuyÓn ®æi m¹ch ®iÖn b»ng tay g¹t hay v«-l¨ng quay, ®iÒu khiÓn trùc tiÕp hoÆc gi¸n tiÕp tõ xa, thùc hiÖn c¸c chuyÓn ®æi m¹ch phøc t¹p ®Ó khëi ®éng, ®iÒu chØnh tèc ®é, ®¶o chiÒu, h·m ®iÖn...c¸c m¸y ®iÖn vµ c¸c thiÕt bÞ ®iÖn. Bé khèng chÕ ®­îc dïng ®Ó ®iÒu khiÓn trùc tiÕp c¸c ®éng c¬ ®iÖn c«ng suÊt bÐ vµ trung b×nh ë c¸c chÕ ®é lµm viÖc kh¸c nhau ®­îc gäi lµ bé khèng chÕ ®éng lùc Bé khèng chÕ ®­îc dïng ®Ó ®iÒu khiÓn gi¸n tiÕp c¸c ®éng c¬ ®iÖn c«ng suÊt lín b»ng c¸ch lµ chuyÓn ®æi m¹ch ®iÖn ®iÒu khiÓn c¸c cuén d©y hót cña c«ng t¾c Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 78 t¬, khëi ®éng tõ. §«i khi còng ®­îc dïng ®ãng c¾t trùc tiÕp c¸c ®éng c¬ cã c«ng suÊt bÐ nam ch©m ®iÖn vµ mét sè thiÕt bÞ kh¸c ®­îc gäi lµ bé khèng chÕ chØ huy. * Ph©n lo¹i: Theo kÕt cÊu, ng­êi ta chia bé khèng chÕ ra lµm 2 lo¹i: ­ Bé khèng chÕ h×nh trèng. ­ Bé khèng chÕ h×nh cam. Theo giíi h¹n m¹ch sö dông chia bé khèng chÕ ra lµm 2 lo¹i: ­ Bé khèng chÕ chØ huy ­ Bé khèng chÕ ®éng lùc VÒ nguyªn lý, bé khèng chÕ chØ huy kh«ng kh¸c g× so víi bé khèng chÕ ®éng lùc, mµ nã chØ cã hÖ thèng tiÕp ®iÓm bÐ, nhÑ nhá h¬n vµ sö dông ë m¹ch ®iÒu khiÓn. Theo nguån ®iÖn sö dông, ng­êi ta chia bé khèng chÕ ra lµm 2 lo¹i: ­ Bé khèng chÕ ®iÖn xoay chiÒu. ­ Bé khèng chÕ ®iÖn mét chiÒu. 1. CÊu t¹o vµ nguyªn lý lµm viÖc a. CÊu t¹o H×nh d¹ng chung cña bé khèng chÕ h×nh trèng ®­îc giíi thiÖu trªn h×nh 7-1 b. Nguyªn lý ho¹t ®éng Trèng 2 ®­îc Ðp b»ng v©t liÖu c¸ch ®iÖn cã thÓ quay xung quanh trôc nhê tay quay 1. Trªn mÆt trèng g¾n chÆt c¸c tiÕp xóc ®éng 3 b»ng ®ång hoÆc ®ång thanh cã cung dµi lµm viÖc kh¸c nhau, c¸c tiÕp xóc ®éng nµy ®­îc nèi liªn th«ng víi nhau bëi c¸c thanh ®ång 6. C¸c tiÕp xóc tÜnh 4 cã lß xo ®µn håi (cßn ®­îc gäi lµ chæi tiÕp xóc), kÑp chÆt trªn mét cÇn cè ®Þnh 5 ®· bäc c¸ch ®iÖn, mçi chçi than t­¬ng øng víi mét ®o¹n vµnh tr­ît ë bé phËn quay. C¸c chæi tiÕp xóc cã vµnh c¸ch ®iÖn víi nhau vµ ®­îc nèi trùc tiÕp víi m¹ch ®iÖn bªn ngoµi. Khi quay 7 4 5 6 2 3 1 H×nh 7-1 CÊu t¹o bé khèng chÕ h×nh trèng Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 79 trôc 7 c¸c ®o¹n vµnh tr­ît 3 tiÕp xóc víi c¸c chæi tiÕp xóc 4 vµ do ®ã thùc hiÖn viÖc chuyÓn ®æi m¹ch cÇn thiÕt trong m¹ch ®iÒu khiÓn. KhuyÕt ®iÓm cña bé khèng chÕ h×nh trèng lµ gi÷a c¸c tiÕp xóc tÜnh vµ ®éng cã h×nh d¹ng tiÕp xóc tr­ît, v× vËy sù tiÕp xóc kh«ng ®­îc chÆt chÏ, nhanh chãng bÞ h­ mßn. Ngoµi ra khi më m¹ch tiÕp ®iÓm sÏ x¶y ra t×nh tr¹ng kÐo dµi hå quang ë chç ®øt m¹ch lµm ch¸y sÐm c¸c tiÕp ®iÓm do ®ã tÇn sè thao t¸c cña bé khèng chÕ h×nh trèng thÊp. C¸c khuyÕt ®iÓm nµy lµm cho viÖc sö dông bé khèng chÕ h×nh trèng bÞ h¹n chÕ vµ ng­êi ta chuyÓn sang dïng bé khèng chÕ h×nh cam. 2. Mét sè th«ng sè kü thuËt cña bé khèng chÕ: Nãi chung tÇn sè thao t¸c cña bé khèng chÕ h×nh trèng bÐ., khèng chÕ ®­îc ®éng c¬ ®iÖn xoay chiÒu vµ mét chiÒu cã c«ng suÊt lªn tíi 200kW, tiÕp ®iÓm ®éng tiÕp xóc theo d¹ng l¨n v× vËy ®­îc sö dông réng r·i. Trong c¸c bé khèng chÕ c«ng suÊt lín, mçi cÆp tiÕp ®iÓm cßn cã mét hép dËp hå quang. C¸c bé khèng chÕ ®éng lùc cã thÓ ®iÒu khiÓn ®éng c¬ xoay chiÒu ba pha r«to d©y quÊn cã c«ng suÊt tíi 100kW ë ®iÖn ¸p 380V, ®éng c¬ mét chiÒu cã c«ng suÊt tíi 80kW ë ®iÖn ¸p 440V. C¸c bé khèng chÕ ®iÒu khiÓn cã thÓ ®iÒu khiÓn ®éng c¬ cã c«ng suÊt ®Õn 11  30kW. * TÝnh chän bé khèng chÕ. §Ó lùa chän bé khèng chÕ ng­êi ta c¨n cø vµo : a- Dßng ®iÖn cho phÐp ®i qua c¸c tiÕp ®iÓm ë chÕ ®é lµm viÖc liªn tôc vµ ë chÕ ®é lµm viÖc ng¾n h¹n lÆp l¹i ( tÇn sè thao t¸c trong mét giê ). Khi chän dßng ®iÖn I ®i qua tiÕp ®iÓm , ph¶i c¨n cø vµo c«ng suÊt ®Þnh møc P®m cña ®éng c¬ ®iÖn. *. §èi víi bé khèng chÕ ®iÖn mét chiÒu : A U P I dm ,102.1 3 Trong ®ã : - P®m lµ c«ng suÊt ®Þnh møc cña ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu, KW - U lµ ®iÖn ¸p nguån cung cÊp, V. * §èi víi bé khèng chÕ ®iÖn xoay chiÒu : A U p I dm ,10 3 3,1 3   Trong ®ã : P®m lµ c«ng suÊt ®Þnh møc cña ®éng c¬ ®iÖn xoay chiÒu, KW. Dßng ®iÖn ®Þnh møc cña bé khèng chÕ h×nh trèng cã c¸c cÊp 25,40,50,100,150,300A khi lµm viÖc ë chÕ ®é dµi h¹n. Cßn khi lµm viÖc ë chÕ ®é ng¾n h¹n lÆp l¹i th× dßng ®iÖn ®Þnh møc cã thÓ cao h¬n. b- §iÖn ¸p ®Þnh møc cña nguån cung cÊp. Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 80 Khi t¨ng tÇn sè thao t¸c ta ph¸i chän dung l­îng cña bé khèng chÕ lín h¬n. Khi ®iÖn ¸p nguån thay ®æi , dung l­îng cña bé khèng chÕ còng ph¶i sö dông thay ®æi theo, ch¼ng h¹n mét bé khèng chÕ cã dung l­îng 100KW ë ®iÖn ¸p 380V, khi sö dông ë ®iÖn ¸p 220V th× chØ ®­îc dïng tíi c«ng suÊt 60KW. 3. øng dông bé khèng chÕ: §Ó hiÓu râ c«ng dông cña bé khèng chÕ, d­íi ®©y giíi thiÖu mét s¬ ®å ®iÒu khiÓn b»ng bé khèng chÕ. Trªn H×nh 7-3 giíi thiÖu s¬ ®å m¹ch ®iÖn ®iÒu khiÓn trùc tiÕp 3 ®Ìn th«ng qua bé khèng chÕ h×nh trèng. Khi tay quay ë vÞ trÝ 0, r¬ le K0 cã ®iÖn, tiÕp ®iÓm th­êng hë K0 ®ãng l¹i duy tr× nguån ®iÖn cho c¸c ®Ìn. Quay tay quay sang vÞ trÝ 1, K1 cã ®iÖn, tiÕp ®iÓm th­êng hë K1 ®ãng l¹i, ®Ìn §3, §1 s¸ng. Quay tay quay sang vÞ trÝ 2, ®Ìn §1 t¾t, ®Ìn §3, §2 s¸ng. M¹ch ®iÖn ®¶m b¶o ®Ìn mét vµ hai s¸ng sau khi ®Ìn ba s¸ng H×nh 7-3: S¬ ®å m¹ch ®iÖn sö dông bé khèng chÕ     2 0 1 220v K0 K1 K1 K0 §1 §2 §3  2 0 1 Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 81 § 4- 3 Bé khèng chÕ h×nh Cam 1. CÊu t¹o, nguyªn lý ho¹t ®éng a. CÊu t¹o H×nh d¹ng chung cña bé khèng chÕ h×nh cam ®­îc tr×nh bµy trªn h×nh 7-2 b. Nguyªn lý ho¹t ®éng Bé khèng chÕ h×nh cam cã c¸c tiÕp ®iÓm 6,7, trªn ®ã vßng cam ®Þnh h×nh t¸c ®éng. Khi quay trôc 1 lµm quay vßng cam 2 trªn ®ã con l¨n 3 tr­ît duy tr× tiÕp ®iÓm ®éng 6 vµ tÜnh 7 ë tr¹ng th¸i hë. Khi con l¨n 3 r¬i vµo vÕt c¾t trªn vßng cam 2, nã h¹ xuèng vµ d­íi t¸c dông cña lß xo 4, 5, c¸c tiÕp ®iÓm 6, 7 ®­îc ®ãng kÝn. Khi con l¨n 3 t¸ch khái vÕt c¾t cña vßng cam 2 nã l¹i ®­îc n©ng lªn vµ c¸c tiÕp ®iÓm 6, 7 më ra. 2. Mét sè th«ng sè kü thuËt cña bé khèng chÕ: Bé khèng chÕ h×nh cam th× cã tÇn sè thao t¸c lín (h¬n 1000lÇn/giê), khèng chÕ ®­îc ®éng c¬ ®iÖn xoay chiÒu vµ mét chiÒu cã c«ng suÊt lªn tíi 200kW, tiÕp ®iÓm ®éng tiÕp xóc theo d¹ng l¨n v× vËy ®­îc sö dông réng r·i. Trong c¸c bé khèng chÕ c«ng suÊt lín, mçi cÆp tiÕp ®iÓm cßn cã mét hép dËp hå quang. Bé khèng chÕ chØ huy ®­îc s¶n xuÊt víi ®iÖn ¸p lªn ®Õn 500V, c¸c tiÕp ®iÓm cã dßng ®iÖn lµm viÖc liªn tôc ®Õn 10A, dßng ®iÖn ng¾t mét chiÒu ë phô t¶i ®iÖn c¶m ®Õn 1,5A ë ®iÖn ¸p 220V. 3. øng dông Bé khèng chÕ h×nh cam ®­îc dïng cho c¸c m¹ch ®éng c¬ ®iÖn c«ng suÊt lín cã sè lÇn ®ãng c¾t ®Õn 600 lÇn giê. Mçi bé phËn tiÕp ®iÓm ®Òu cã ®iÖn trë dËp hå quang. 5 4 2 1 3 7 6 H×nh 7-2 Bé khèng chÕ h×nh cam Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 82 Bé khèng chÕ h×nh cam khi ®­îc dïng trong c¸c m¹ch ®iÖn ®éng lùc cã dßng ®iÖn kh«ng lín cßn ®­îc gäi lµ bé khèng chÕ ®iÒu khiÓn. Bé khèng chÕ ®iÒu khiÓn cã thÓ thay thÕ c«ng t¾c t¬ hoÆc khëi ®éng tõ trùc tiÕp ®ãng c¾t m¹ch ®éng lùc cña ®éng c¬ ®iÖn. Bé khèng chÕ ®­îc s¶n xuÊt víi sè l­îng c¸c tiÕp ®iÓm vµ tay g¹t kh¸c nhau. Trong s¬ ®å ®iÒu khiÓn cña bé khèng chÕ cã kÌm theo b¶ng h­íng dÉn vÞ trÝ ®ãng c¸c tiÕp ®iÓm cña nã ë nh÷ng vÞ trÝ tay g¹t kh¸c nhau. § 4- 4 c«ng t¾c hµnh tr×nh C«ng t¾c hµnh tr×nh cã t¸c dông nh­ lµ nót Ên, ®éng t¸c Ên b»ng tay ®­îc thay thÕ b»ng ®éng t¸c va ch¹m cña c¸c bé phËn c¬ khÝ, lµm cho qu¸ trinh chuyÓn ®éng c¬ khÝ thµnh tÝn hiÖu ®iÖn... C¸ch dïng cña c«ng t¾c hµnh tr×nh cã thÓ ®­îc ph©n thµnh hai c¸ch nh­ sau: mét lo¹i gièng nh­ mét c«ng t¾c ®Ó h¹n chÕ mét chuyÓn ®éng c¬ khÝ kh«ng ®­îc v­ît qu¸ giíi h¹n cho phÐp, cßn mét lo¹i dïng ®Ó lµm c«ng t¾c cho thiÕt bÞ n©ng h¹, h¹n chÕ c¸c hµnh tr×nh c¬ giíi cña thiÕt bÞ nµy. VÝ dô: m¹ch sö dông c«ng t¾c hµnh tr×nh ®Ó tù ®éng khèng chÕ hµnh tr×nh ®ãng më cæng. * Ph©n lo¹i Ngµy nay, viÖc ¸p dông c¸c d©y chuyÒn tù ®éng ®ßi sö dông nhiÒu d¹ng c«ng t¾c hµnh tr×nh kh¸c nhau, bëi v× nh÷ng thùc hiÖn më ®ãng c¸c tiÕp ®iÓm Bé khèng chÕ chØ huy cã 6 tiÕp ®iÓm (A,B,C,D,E,F,) 11 VÞ trÝ chuyÓn ®æi:1 vÞ trÝ ë gi÷a, 5 vÞ trÝ ë bªn ph¶i vµ 5 vÞ trÝ ë bªn tr¸i ­ VÞ trÝ 0 tiÕp ®iÓm A ®ãng ­ VÞ trÝ 1 ph¶i ®iÓm B ®ãng ­ VÞ trÝ 2 ph¶i ®iÓm B vµ C ®ãng ­ VÞ trÝ 3 ph¶i ®iÓm B, C, D ®ãng ­ VÞ trÝ 4 ph¶i ®iÓm B, C, D,E ®ãng ­ VÞ trÝ 5 ph¶i ®iÓm B, C, D,E, F ®ãng ­ VÞ trÝ 1 tr¸i ®iÓm B ®ãng ­ ...................................... F             T P 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 A B C D E                        Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 83 trong c«ng t¾c hµnh tr×nh ph¶i phï hîp víi nh÷ng s¬ ®å ®éng häc vµ cÊu t¹o cña m¸y c«ng t¸c. Tuú theo cÊu t¹o cña c«ng t¾c hµnh tr×nh mµ cã thÓ chia thµnh c¸c lo¹i c«ng t¾c hµnh tr×nh:kiÓu nót Ên, kiÓu t×, kiÓu quay. * Ký hiÖu Bé phËn tiÕp ®iÓm cña c«ng t¾c hµnh tr×nh bao giê còng cã m«t tiÕp ®iÓm th­êng më vµ mét tiÕp ®iÓm th­êng ®ãng, trong ®ã tiÕp ®iÓm ®éng lµ chung. Trong c¸c s¬ ®å ®iÖn th× tiÕp ®iÓm cña c«ng t¨c hµnh tr×nh ®­îc ký hiÖu nh­ sau: 1. CÊu t¹o vµ nguyªn lý lµm viÖc: Th­êng gÆp c¸c lo¹i c«ng t¾c hµnh tr×nh d­íi ®©y: a. C«ng t¾c hµnh tr×nh kiÓu nót Ên Trªn h×nh 8 -2 lµ s¬ ®å cÊu t¹o cña mét c«ng t¾c hµnh tr×nh kiÓu nót Ên. C«ng t¾c nµy gåm cã ®Õ c¸ch ®iÖn 1 trªn ®ã cã l¾p ®Æt c¸c tiÕp ®iÓm kiÓu cÇu 4, 5, 6. H×nh 8 -1: KÝ hiÖu c«ng t¾c hµnh tr×nh a, b - th­êng hë c,d - th­êng kÝn c a b d NO NC 2 3 4 5 6 7 1 H×nh 8 -2 CÊu t¹o cña mét c«ng t¾c hµnh tr×nh nót Ên kiÓu nót Ên. Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 84 C«ng t¾c nµy th­êng ®­îc l¾p ë ®iÓm cuèi cña hµnh tr×nh. Khi c¬ cÊu ®­îc ®iÒu khiÓn ®i hÕt ®o¹n hµnh tr×nh cÇn ®iÒu khiÓn vÊu låi cña nã sÏ ®Ì lªn nót 2, trôc 3 sÏ tôt xuèng më cÆp tiÕp ®iÓm 4 - 5 ra vµ ®ãng cÆp tiÕp ®iÓm 5 - 6 l¹i. Sau khi vÊu låi ®· ®i hÕt qua, lß xo 7 sÏ ®Èy trôc 3 vµ c¸c tiÕp ®iÓm ®éng sÏ trë vÒ vÞ trÝ ban ®Çu. Trong c¸c c«ng t¾c hµnh tr×nh nµy tèc ®é ®ãng ng¾t cña c¸c tiÕp ®iÓm b»ng tèc ®é chuyÓn ®éng cña trôc 3 vµ phô thuéc vµo tèc ®é chuyÓn ®éng cña vÊu låi. b. C«ng t¾c hµnh tr×nh kiÓu t× Trªn h×nh 8-3a giíi thiÖu s¬ ®å cÊu t¹o cña mét c«ng t¾c hµnh tr×nh kiÓu t×. Khi cÇn dõng m¸y hay chuyÓn ®æi tr¹ng th¸i víi ®é chÝnh x¸c cao (0,3 - 0,7 mm) th× ng­êi ta dïng c«ng t¾c kiÓu t× nµy. C«ng t¾c nµy cã mét tiÕp ®iÓm th­êng ®ãng vµ mét th­êng më c¸c tiÕp ®iÓm tÜnh 2 l¾p trªn ®Õ 5, tiÕp ®iÓm ®éng 3 g¾n trªn ®Çu tù do cña lß xo l¸ 4, khi Ên nót 6 lß xo 4 bÞ biÕn d¹ng dÇn. Sau khi nóm 6 tôt xuèng mét kho¶ng x¸c ®Þnh lß xo 4 sÏ bËt nhanh xuèng phÝa d­íi lµm cho tiÕp ®iÓm trªn më ra vµ tiÕp ®iÓm d­íi ®ãng l¹i, qu¸ tr×nh chuyÓn ®æi tr¹ng th¸i nµy sang trang th¸i kia rÊt nhanh. Tæng hµnh tr×nh cña nót Ên b»ng 0,7mm. Sau khi th«i Ên nót 6, c«ng t¾c tù ®éng trë l¹i vÞ trÝ ban ®Çu. c. C«ng t¾c hµnh tr×nh kiÓu ®ßn Trªn h×nh 8-3b giíi thiÖu s¬ ®å cÊu t¹o cña mét c«ng t¾c hµnh tr×nh kiÓu ®ßn. Khi cÇn cã t¸c ®éng chuyÓn ®æi ch¾c ch¾n, trong ®iÒu kiÖn hµnh tr×nh lín vµ dßng ®iÖn lín th× ng­êi ta dïng c«ng t¾c hµnh tr×nh nµy. S¬ ®å biÓu diÔn vÞ trÝ ®ãng cña c¸c tiÕp ®iÓm 7 vµ 8. Then kho¸ 6 cã t¸c dông ®Þnh vÞ gi÷ chÆt tiÕp ®iÓm ë vÞ trÝ ®ãng. Khi m¸y c«ng t¸c t¸c ®éng lªn con l¨n 1, ®ßn 2 sÏ quay ng­îc chiÒu kim ®ång hå, con l¨n 12 nhê lß xo 14 sÏ lµm cho ®Üa 11 quay ®i, cÆp tiÕp ®iÓm 7- 8 më ra, cÆp tiÕp ®iÓm 9-10 ®ãng l¹i. Tèc ®é 6 4 5 2 3 H×nh 8 -3 a) CÊu t¹o cña mét c«ng t¾c hµnh tr×nh kiÓu t×. b) CÊu t¹o cña mét c«ng t¾c hµnh tr×nh kiÓu ®ßn. 1 2 3 5 6 7 10 9 8 12 11 14 b a Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 85 ®ãng ng¾t cña tiÕp ®iÓm rÊt lín kh«ng phô thuéc vµo tèc ®é cña con l¨n 1. C«ng t¾c nµy cã thÓ ng¾t dßng ®iÖn mét chiÒu ®Õn 6A, ®iÖn ¸p 220V. Lß xo 5 sÏ kÐo ®ßn 2 vÒ vÞ trÝ ban ®Çu sau khi kh«ng cã lùc t¸c ®éng lªn con l¨n 1 n÷a. 2. Các thông số kỹ thuật của một số công tắc hành trình Điện áp Tải trở Tải cảm NC NO NC NO 125 VAC 250 VAC 480 VAC 10 10 3 10 10 2.5 8 VDC 14 VDC 30 VDC 125 VDC 250 VDC 10 10 6 0.5 0.25 6 6 5 0.05 0.03 Công Tắc Hành Trình Một số model thông dụng: D4V­8104Z: Cần có bánh xe D4V­8108Z: Cần có bánh xe, có thể điều chỉnh Thiết kế nhỏ gọn D4V­8111Z: Chốt đẩy Dễ dàng tháo lắp để đấu dây D4V­8111Z: Chốt đẩy có bánh xe ngang Khả năng chống rung và chống sốc tốt D4V­8111Z: Chốt đẩy có bánh xe dọc Tương thích với chuẩn RoSH D4V­8169Z: Cuộn dây lò xo Tiêu chuẩn bảo vệ IP65 D4V­8107Z: Cần có thể điều chỉnh Loại Điện áp định mức Tải thuần trở Tải điện cảm Điện trở Đèn Điện cảm Động cơ NC NO NC NO NC NO NC NO NO G,H,E 125 VAC 250 VAC 500 VAC 15(10)A 15(10)A 10A 3A 2,5A 1,5A 1,5A 1,25A 0,75A 15(10)A 15(10)A 10A 5A 3A 1,5A 2,5A 1,5A 0,75A G 8 VDC 14 VDC 30 VDC 125 VDC 250 VDC 15A 15A 6A 0,5A 0,25A 3A 3A 3A 0,5A 0,25A 1,5A 1,5A 1,5A 0,5A 0,25A 15A 15A 5A 0,05A 0,03A 5A 5A 5A 0,05A 0,03A 2,5A 2,5A 2,5A 0,05A 0,03A Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 86 H 8 VDC 14 VDC 30 VDC 125 VDC 250 VDC 15A 15A 2A 0,4A 0,2A 3A 3A 2A 0,4A 0,2A 1,5A 1,5A 1,4A 0,4A 0,2A 15A 15A 10A 0,4A 0,2A 5A 5A 1A 0,03A 0,02A 2,5A 2,5A 1A 0,03A 0,02A 8 VDC 14 VDC 30 VDC 125 VDC 250 VDC 15A 15A 15A 0,75A 0,3A 3A 3A 2A 0,75A 0,3A 1,5A 1,5A 1,5A 0,75A 0,3A 15A 15A 10A 0,4A 0,2A 5A 5A 1A 0,4A 0,2A 2,5A 2,5A 2,5A 0,4A 0,2A 3.2. Xác định thông số kỹ thuật của công tắc hành trình Hình ảnh thực tế một số công tắc hành trình Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 87 Hình 9.3: Hình ảnh thực tế một số công tắc hành trình 3. øng dông: C«ng t¾c hµnh tr×nh dïng ®Ó ®ãng g¾t m¹ch ®iÖn ®iÒu khiÓn trong truyÒn ®éng ®iÖn, tù ®éng hãa... Tuú thuéc vÞ trÝ c÷ g¹t ë c¸c c¬ cÊu chuyÓn ®æi c¬ khÝ nh»m tù ®éng ®iÒu khiÓn hµnh tr×nh lµm viÖc hay tù ®éng g¾t ®iÖn ë cuèi hµnh tr×nh ®Ó ®¶m b¶o an toµn. VÝ dô: Giíi h¹n khÈu ®é ®ãng vµ më cöa, giíi h¹n h­íng dÞch chuyÓn cña ba l¨ng ®iÖn, giíi h¹n ®iÓm ®Õn cña thang m¸y... 4. Nguyên nhân hư hỏng và các biện pháp sửa chữa công tắc hành trình a) Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng thường gặp đối với công tắc hành trình TT Hiện tượng Nguyên nhân gây ra hư hỏng 1 Ở trạng thái bình thường tiếp điểm thường đóng không thông mạch Do tiếp xúc hoặc tiếp điểm động, tĩnh của tiếp điểm thường đóng bị phá hủy 2 Khi tác động vào công tắc hành trình tiếp điểm thường mở không thông mạch Do tiếp xúc hoặc tiếp điểm động, tĩnh của tiếp điểm thường mở bị phá hủy b) Các bước sửa chữa công tắc hành trình Bước 1. Tháo công tắc hành trình ra khỏi bảng điện ­ Tháo dây đấu vào công tắc ­ Tháo vít giữ đế công tắc ­ Đưa công tắc hành trình ra ngoài Bước 2. Làm sạch bên ngoài công tắc hành trình: Dùng dụng cụ làm sạch, giẻ lau để làm sạch bên ngoài. Yêu cầu làm sạch hết bụi bẩn, dầu mỡ bám vào công tắc hành trình, đảm bảo nơi làm việc khô ráo, sạch sẽ. Bước 3. Tháo các chi tiết ra ngoài Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 88 TT Trình tự tháo Hình ảnh 1 Đẩy chốt ra ngoài 2 Tháo nắp 3 Tháo tiếp điểm động 4 Tháo tiếp điểm tĩnh 5 Sắp xếp chi tiết theo trình tự tháo Bước 4. Làm sạch các chi tiết sau khi tháo: ­ Làm sạch vỏ ­ Làm sạch các tiếp điểm Chú ý: cẩn thận không làm biến dạng các tiếp điểm Bước 5. Kiểm tra tình trạng kỹ thuật của công tắc hành trình  Kiểm tra vỏ công tắc Dùng đồng hồ Mêgômmet đo hai khe tiếp điểm tĩnh, thực hiện đúng quy trình kiểm tra cách điện. Nếu đồng hồ Mêgômmet chỉ giá trị < 1MΩ thì vỏ không đảm bảo yêu cầu cách điện.  Kiểm tra hệ thống trục chuyển động Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 89 ­ Quan sát sự phá hủy phần cách điện giữa lõi trục quay và tiếp điểm động xem có hiện tượng cháy rỗ không? ­ Kiểm tra cữ định vị: + Kiểm tra độ dãn nở lò xo + Kiểm tra cữ định vị và khớp nối tay quay và trục công tắc hành trình  Kiểm tra hệ thống tiếp điểm ­ Quan sát sự rạn nứt, rỗ, biến dạng của tiếp điểm động ­ Kiểm tra độ hở, khả năng tiếp xúc của tiếp điểm động xem có thỏa mãn: + Kiểm tra độ tiếp xúc giữa hai tiếp điểm + Tiếp điểm động phải dài hơn khoảng cách giữa hai tiếp điểm tĩnh ­ Kiểm tra độ tiếp xúc giữa hai cặp tiếp điểm tĩnh và động bằng cách dùng đèn thử hoặc đồng hồ Ômmet để kiểm tra. Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 90 § 4- 5 RƠ LE TRUNG GIAN KIỂU ĐIỆN TỪ Rơle trung gian là một khí cụ điện dùng để khuếch đại gián tiếp các tín hiệu tác động trong các mạch điều khiển hay bảo vệ... Trong mạch điện, rơle trung gian là thường lắp giữa hai rơle khác nhau (vì điều này nên có tên là trung gian). Cuộn dây hút của rơle trung gian thường là cuộn dây điện áp và không có khả năng điều chỉnh giá trị điện áp. Do vậy, yêu cầu quan trọng của rơle trung gian là độ tin cậy trong tác động. Phạm vi giá trị điện áp làm việc của rơle trung gian thường là Uđm +15%. Nguyên lý hoạt động của rơle trung gian là nguyên lý điện từ. Bộ tiếp xúc (hệ thống tiếp điểm) của các rơle trung gian thường có số luợng tương đối lớn, thường lớn hơn rất nhiều so với các rơle dòng điện, rơle điện áp cũng như các loại rơle khác. Rơle trung gian chỉ làm việc ở mạch điều khiển nên nó chỉ có tiếp điểm phụ mà không có tiếp điểm chính. Cường độ dòng điện đi qua các tiếp điểm là như nhau. Hình 15.1: Hình ảnh một số rơ le trung gian Rơ le trung gian được chế tạo có nhiều tiếp điểm, chịu được dòng điện đi qua nhỏ, thường nhỏ hơn 10A vì vậy nó được sử dụng trong các mạch điều khiển làm trung gian giữa hai rơ le khác nhau hoặc giữa bộ điều khiển với công tắc tơ. Rơ le trung gian đảm bảo an toàn cho các thiết bị điện ít bị ảnh hưởng bởi các xung điện trong quá trình làm việc của các thiết bị. Rơ le trung gian làm nhiệm vụ bắc cầu tạo ra nhiều tín hiệu điều khiển trong các mạch điện. Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 91 1. CÊu t¹o vµ nguyªn lý lµm viÖc: Thùc chÊt cña r¬ le trung gian chØ lµ mét nam ch©m ®iÖn cã g¾n hÖ thèng tiÕp ®iÓm (H×nh 14-1). Nam ch©m ®iÖn bao gåm cuén d©y 1, lâi thÐp tÜnh 2 vµ lâi thÐp ®éng 3. Lâi thÐp ®éng ®­îc ®Þnh vÞ nhê vÝt ®iÒu chØnh 4 vµ ®­îc c¨ng bëi lß xo 5. Cuén d©y 1 cã thÓ lµ cuén ®iÖn ¸p, cuén dßng ®iÖn, hoÆc c¶ cuén ®iÖn ¸p vµ cuén dßng ®iÖn. HÖ thèng tiÕp ®iÓm gåm cã nhiÒu tiÕp ®iÓm th­êng më vµ nhiÒu tiÕp ®iÓm th­êng ®ãng, chóng cã kÝch th­íc nhá vµ chØ dïng trong m¹ch ®iÒu khiÓn. Khi cuén d©y 1 cã ®iÖn, lùc ®iÖn tõ sinh ra sÏ th¾ng ph¶n lùc cña lß xo 5 kÐo n¾p tõ ®éng 3 vÒ phÝa lâi (lâi thÐp tÜnh 2) lµm chuyÓn ®æi tr¹ng th¸i ®ãng më cña hÖ thèng tiÕp tiÕp ®iÓm, tiÕp ®iÓm th­êng më chuyÓn sang ®ãng vµ tiÕp ®iÓm th­êng ®ãng chuyÓn sang më. Khi cuén d©y 1 mÊt ®iÖn th× d­íi lùc kÐo vÒ cña lß xo 5 sÏ ®­a n¾p tõ ®éng 3 vµ hÖ thèng tiÕp ®iÓm vÒ l¹i tr¹ng th¸i ban ®Çu. §©y lµ lo¹i r¬ le t¸c ®éng nhanh, v× khi cã ®iÖn th× nã t¸c ®éng ngay, mÊt ®iÖn th× nã nh¶ ngay. 2. Thông số kỹ thuật của rơ le trung gian Mục tiêu: Đọc được các thông số kỹ thuật của rơ le trung gian ­ Có 4 cấp điện áp 24, 48, 110, 220V H×nh14-2:Ký hiÖu cuén d©y vµ tiÕp ®iÓm a) Cuén d©y b) tiÕp ®iÓm th­êng më vµ tiÕp ®iÓm th­êng ®ãng K 5 3 1 2 4 H×nh14-1:Nguyªn lý cÊu t¹o cña mét r¬ le trung gian. 1. Cuén d©y 2. Lâi thÐp tÜnh 3. Lâi thÐp ®éng 4. V Ýt ® iÒ u c h Ø nh 5. L ß x o a) b) Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 92 ­ Nhiệt độ môi trường làm việc ­20+40o C ­ Điện áp tác động không quá 70% Uđm ­ Điện áp nhả không nhỏ hơn 5% Uđm ­ Công suất tiêu thụ ở điện áp định mức không quá 8W * Rơ le trung gian xoay chiều P11­25: ­ Rơ le xoay chiều có điện áp định mức: Có loại 100, 127, 220V ­ Tần số định mức 50Hz ­ Dải nhiệt độ làm việc ­20+40o C ­ Điện áp tác động không lớn hơn 0.85% Uđm ­ Điện áp nhả không nhỏ dưới 3% Uđm ­ Dòng điện tiếp điểm 6A 3. S¬ ®å m¹ch ®iÖn øng dông r¬ le trung gian H×nh14-3 giíi thiÖu m¹ch ®iÖn ®iÒu khiÓn sù lµm viÖc cña hÖ thèng ®Ìn trßn. Hai hÖ thèng ®Ìn H1 vµ H2 khëi ®éng s¸ng b»ng hai nót Ên M1 vµ M2. Nhê cã r¬ le trung gian Rtg mµ ®Ìn H2 chØ ®­îc s¸ng khi ®Ìn H1 ®· s¸ng K1 K2 K1 K2 Rtg D1 M1 K1 M2 Rtg K2 K1 a) b) H×nh14-3: S¬ ®å m¹ch ®iÖn cã sö dông r¬ le trung gian Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 93 § 4- 6 R¥ LE ThêI GIAN Trong các mạch điện, khi điều khiển cần tạo ra độ trễ làm việc giữa các thiết bị hoặc khi truyền tín hiệu từ phần tử này sang phần tử khác theo yêu cầu của hệ thống ta dùng rơ le thời gian để tạo ra độ trễ đó. Đối với rơle thời gian xoay chiều thường là sự hợp bộ của rơle dòng điện, rơle điện áp hoặc rơle trung gian (nhiều nhất là rơle trung gian) với một cơ cấu thời gian. Các cơ cấu thời gian này có thể là cơ cấu cơ khí, cơ cấu khí nén, cơ cấu lò xo kiểu đồng hồ. Ngày nay, cơ cấu thời gian là một Board mạch điện tử khá phức tạp. Đối với rơle thời gian một chiều, thường dùng theo nguyên lý cảm ứng điện từ để tạo cơ cấu duy trì thời gian. Thường nhất là cơ cấu ống đồng để chống lại sự suy giảmcủa từ thông trong mạch từ theo định luật cảm ứng điện từ. Việc điều chỉnh thời gian duy trì của các rơle thời gian thường được thực hiện ngay trên cơ cấu thời gian, mà không chỉnh định trên các đại lượng tác động. Ngày nay, rơle thời gian được cấu tạo với những cấu trúc điện tử khá phức tạp kết hợp với rơle trung gian. Có hai loại được ứng dụng rất rộng rãi trong thực tế: ON­DELAY và OFF­DELAY. * Phân loại + Phân loại theo nguyên lý làm việc, rơ le thời gian có 3 loại: ­ Rơ le thời gian ON­DELAY ­ Rơ le thời gian OFF­DELAY ­ Rơ le thời gian ON/OFF­DELAY + Phân loại theo cấu tạo có 2 loại: Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 94 ­ Rơ le thời gian kiểu điện từ ­ Rơ le thời gian điện tử * Ký hiệu Rơ le ON­DELAY Rơ le OFF­DELAY 1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc rơ le thời gian kiểu điện từ a. Cấu tạo Hình 16.1: Nguyên lý cấu tạo rơle thời gian kiểu điện từ 1. cuộn dây 2. ống đồng ngắn mạch 3. Nắp phần ứng 4. Lò xo 5. Vít điều chỉnh. 6. Tiếp điểm. 1 7 3 6 4 5 2 Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 95 Lõi thép hình chữ U, bên phải quấn cuộn dây (1), bên trái là ống đồng ngắn mạch. Khi đưa điện áp vào 2 đầu cuộn dây tạo nên từ thông  trong mạch sinh ra lực từ và nắp (3) được hút chặt vào phần cảm làm hệ thống tiếp điểm(6) được đống lại. Khi cuộn dây mất điện, từ thông  giảm dần về 0. Trong ống đồng xuất hiện dòng điện cảm ứng tạo nên từ thông chôựnglaioo sự giảm của từ thông  ban đầu. Kết quả là từ thông tổng trong mạch không bị triệt tiêu ngay sau khi mất điện. Do từ thông trong mạch vẫn còn nên tiếp điểm vẫn duy trì trạng thái đóng thêm 1 khoảng thời gian nữa mới mở ra. Vít (5) dùng điều chỉnh độ căng của lò xo, lá đồng mỏng (7) dùng điều chỉnh khe hở giữa nắp và phần cảm. Hai bộ phận này đều có tác dụng điều chỉnh thời gian tác động của Rơle. Ngài ra còn có đế cắm rơ le: Có các chân tương ứng với thân rơ le (hình 16.2). Hình 16.2: Sơ đồ chân và thân của rơ le thời gian b. Nguyên lý làm việc Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 96 Hình 16.3. Cấu tạo của rơ le thời gian kiểu điện từ 1- Cuộn dây 2- Lõi thép động, trong lòng cuộn dây còn có lõi thép tĩnh 3 - 8-17 Lò xo phản kháng 4-6- 12- Trục quay 5-7-11-13-14- 15- 16- Bánh răng 9- Bánh răng bán nguyệt 10- Núm điều chỉnh 18- Chốt cân bằng 19- Hệ thống tiếp điểm 20- Đĩa vạch chia 21- Bộ phận tinh chỉnh 22- Gối đỡ Khi cấp điện vào cuộn dây 1, dòng điện chạy trong cuộn dây tạo ra lực hút điện từ, lực hút thắng lực cản của lò xo phản kháng, làm cho lõi thép động 2 chuyển động, hút vào lõi thép tĩnh. Khi lõi thép động 2 chuyển động , làm cho hệ thống bánh răng chuyển động, ngàm hãm (cóc hãm) 17 thực hiện tác động hãm nhả thực hiện quá trình đếm thời gian. Khi lõi thép động chuyển động tiếp xúc với lõi thép tĩnh nó tác động làm cho hệ thống tiếp điểm 19 thực hiện mở ra hoặc đóng vào. Khi cuộn dây bị mất điện: dưới tác động của lò xo phản kháng làm cho hệ thống bánh răng chuyển động ngược lại kéo lõi thép động từ từ mở ra. Quá trình hoạt động hoàn toàn tương tự. Tùy theo từng loại rơ le thời gian mà có nguyên lý làm việc khác nhau, ta xét hai loại rơ le thời gian được sử dụng phổ biến là on­delay và off­delay. ­ ON­DELAY: Là rơ le thời gian có các tiếp điểm đóng, mở theo thời gian đặt trước được tính từ khi bắt đầu cuộn dây được cấp điện, cuộn dây mất điện trở về trạng thái ban đầu. Khi đặt vào cuộn dây của Timer On­delay (Board mạch điện tử. Chân 2 và 7, hình 16.1) một điện áp định mức: Các tiếp điểm thường (1­3 và 1­4, hình 16.1) của Timer thay đổi trạng thái tức thời (giống tiếp điểm của rơle điện từ), 1­3 đóng lại và 1­4 mở ra; Các tiếp điểm Timer (8­5 và 8­6, hình 16.1) sau một khoảng thời gian (bằng khoảng thời gian chỉnh định chọn trước, tính từ lúc cuộn dây có điện) mới thay đổi trạng thái, 8­5 mở ra và 8­6 đóng lại. Khi ta ngưng cấp điện cho cuộn dây Timer. Các tiếp điểm lập tức trở về trạng thái ban đầu (như hình 16.1). ­ OFF DELAY: Là rơ le có các tiếp điểm đóng, mở theo thời gian đặt trước. Khi cuộn dây được cấp điện các tiếp điểm thay đổi trạng thái tức thì, khi cuộn dây mất điện các tiếp điểm tác động có tính thời gian sẽ chuyển về trạng thái ban đầu sau khoảng thời gian đã đặt. Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 97 Khi đặt vào cuộn dây của Timer On­delay (Board mạch điện tử. Chân 2 và 7, hình 16.1) một điện áp định mức: Các tiếp điểm thường (1­3 và 1­4, hình 4.12) của Timer thay đổi trạng thái tức thời (giống tiếp điểm của rơle điện từ), 1­3 đóng lại và 1­4 mở ra; Các tiếp điểm Timer (8­5 và 8­6, hình 16.1) thay đổi trạng thái tức thời, 8­5 mở ra và 8­6 đóng lại. Timer hoạt động bình thường. Khi ta ngưng cấp điện cho cuộn dây Timer. Các tiếp điểm thường (1­3 và 1­4) lập tức trở về trạng thái ban đầu nhưng các tiếp điểm Timer vẫn ở trạng thái làm việc một khoảng thời gian bằng chính thời gian chỉnh định mới trở về trạng thái ban đầu (như hình 16.1). 3. Thông số kỹ thuật của rơ le thời gian Mục tiêu: Đọc được các thông số kỹ thuật của rơ le thời gian. Các thông số cần quan tâm của rơ le thời gian: ­ Điện áp định mức của rơ le ­ Thời gian trễ (Tính theo giây, phút hay giờ) ­ Số lượng tiếp điểm của rơ le 4. øng dông Rơ le thời gian được sử dụng trong các mạch điện tác động có thời gian trễ, tạo ra một khoảng thời gian nhất định để các khí cụ, thiết bị điện lần lượt làm việc hoặc ngừng làm việc theo yêu cầu của công nghệ. Có tác dụng trung gian tạo thời gian trễ giữa tín hiệu điều khiển với sự tác động của cơ cấu chấp hành. Rơ le thời gian được sử dụng trong các mạch điều khiển khởi động động cơ, mạch băng tải, đóng cắt nguồn dự phòng. 5. Lắp đặt và điều chỉnh rơ le thời gian Mục tiêu: Kiểm tra, lắp đặt, hiệu chỉnh và thay thế được các rơ le thời gian. * Lắp đặt rơ le thời gian Rơ le thời gian thường được chế tạo có chân đế riêng với thân rơ le, do vậy khi lắp đặt ta lắp đặt chân đế lên vị trí, đấu nối trên các điểm tương ứng của các tiếp điểm trên thân rơ le và cuối cùng là cắm thân rơ le lên chân đế đã được đấu nối với các phần tử khác. * Điều chỉnh rơ le thời gian Một số hư hỏng, nguyên nhân và biện pháp khắc phục của rơle thời gian kiểu điện từ. TT Hiện tượng Nguyên nhân Phương pháp sửa chữa 1 Cấp nguồn vào, rơle thời gian kiểu điện từ không tác động ­ Do bị kẹt nắp hoặc hệ thống chuyển động trung gian ­ Cuộn dây bị cháy ­ Kiểm tra lại hệ thống truyền động ­ Thay thế mới Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 98 2 Cuộn dây rơle thời gian kiểu điện từ không thông mạch ­ Do tiếp xúc ở mối hàn hoặc ở đầu cực đấu dây ­ Cuộn dây bị đứt ­ Dùng đồng hồ ôm mét kiểm tra, xác định vị trí tiếp xúc, hàn lại ­ Thay thế mới 3 Rơle thời gian kiểu điện từ đã tác động nhưng tiếp điểm thường mở mở chậm không thông mạch ­ Do tiếp xúc cặp tiếp điểm thường mở ­ Cặp tiếp điểm thường mở bị cháy cụt ­ Dùng đồng hồ ôm mét kiểm tra, xác định vị trí tiếp xúc, sửa lại cho tiếp xúc ­ Thay thế tiếp điểm khác * Các bước sửa chữa rơ le thời gian Bước 1. Tháo rơ le thời gian ra khỏi bảng điện: Tháo dây đấu vào rơ le thời gian Tháo vít giữ đế. Đưa rơ le thời gian ra ngoài Bước 2. Làm sạch bên ngoài : Dùng dụng cụ làm sạch, giẻ lau... để làm sạch bên ngoài. Yêu cầu làm sạch hết bụi bẩn, dầu mỡ bám vào rơ le thời gian đảm bảo nơi làm việc khô ráo, sạch sẽ. Bước 3. Tháo ra chi tiết ra ngoài: TT Bước thực hiện Hình vẽ 1 Tháo cuộn dây và lõi thép Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 99 2 Tháo cóc hãm và hệ thống cản dịu 3 Tháo gối đỡ và hệ thống lò xo 5 Đưa trục ra khỏi bánh răng Chú ý : Khi tháo phải sắp xếp các chi tiết theo trình tự tháo Bước 4. Làm sạch các chi tiết sau khi tháo: Làm sạch vỏ. Làm sạch các tiếp điểm, cần tác động, cuộn dây, lõi thép Chú ý: Cẩn thận không làm biến dạng các chi tiết rất nhỏ nên khi tháo, để trên một tấm bìa khổ A0. Bước 5. Kiểm tra tình trạng kỹ thuật của rơ le thời gian 1. Kiểm tra vỏ rơ le thời gian: Mắt quan sát vỏ có vết cháy rỗ, vỏ có bị vỡ, nứt .... hay không. Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 100 2. Kiểm tra bộ phận sinh lực của rơ le thời gian: Dùng đồng hồ ôm mét kiểm tra: Kiểm tra điện trở cuộn dây rơ le thời gian: cần kiểm tra thông mạch và đứt mạch . Kiểm tra thông số tác động của rơ le thời gian 3. Kiểm tra hệ thống tiếp điểm: Mắt quan sát sự rạn nứt, rỗ, biến dạng của tiếp điểm động và tĩnh Kiểm tra ren của vít và đai ốc. Kiểm tra sự tiếp xúc giữa các cặp tiếp điểm. 4. Kiểm tra hệ thống lò xo phản hồi và hệ thống điều chỉnh 5. Kiểm tra cóc, trục , bạc và hệ thống bánh răng. Ra quyết định: Các hư hỏng Biện pháp khắc phục Ở trạng thái chưa làm việc, một tiếp điểm thường đóng không thông mạch ­ Sửa lại tiếp xúc giữa tiếp điểm động và tiếp điểm tĩnh của cặp tiếp điểm đó hoặc thay cặp tiếp điểm mới Rơ le thời gian không làm việc ­ Kiểm tra cuộn dây nếu hỏng thì quấn lại Các tiếp điểm không trở về trạng thái ban đầu khi rơ le thời gian mất điện ­ Sửa lại lò xo phản kháng hoặc hệ thống truyền động Lắp rơ le thời gian: Trình tự lắp ráp rơ le thời gian ngược lại với trình tự tháo Gi¸o tr×nh khÝ cô ®iÖn Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 101 Môc lôc Néi Dung Trang Ch­¬ng I : Kh¸i niÖm vÒ khÝ cô ®iÖn § 1-1 Kh¸i niÖm 1 1  § 1-2 C«ng dông vµ ph©n lo¹i khÝ cô ®iÖn 17 Ch­¬ng II : KhÝ cô ®ãng c¾t  § 2-1 KhÝ cô ®ãng c¾t b»ng tay 18 18 § 2-2 KhÝ cô ®ãng c¾t ®iÖn tõ 33 § 2-3 KhÝ cô ®ãng c¾t cao ¸p 39 Ch­¬ng III : KhÝ cô ®iÖn b¶o vÖ § 3-1 CÇu ch× 46 46 § 3- 2 R¬ le ®iÖn tõ 53 § 3- 3 R¬ le nhiÖt 58 § 3- 4 R¬ le dßng ®iÖn c¶m øng 61 § 3- 5 ThiÕt bÞ chèng rß ®iÖn 65 Ch­¬ng IV : KhÝ cô ®iÒu khiÓn § 4- 1 Nót Ên 71 71 § 4- 2. Bé khèng chÕ h×nh trèng 77 § 4- 3 Bé khèng chÕ h×nh cam 81 § 4- 4 C«ng t¾c hµnh tr×nh 82 § 4- 5 R¬ le trung gian kiÓu ®iÖn tõ 90 § 4- 6 R¬le thêi gian 92 Môc lôc 101