Tiểu luận " Mạch khởi động sao - tám giác "

Chia sẻ: tvdan62

Nước ta là một nước đi lên từ nền nông nghiệp, công nghiệp kém phát triển và lạc hậu.Tuy nhiên, những năm gần đây ngành công nghiệp nước ta đã thay đổi tích cực, nhanh chóng và hiện đại hóa mạnh mẽ. Nhưng so với các nước công nghiệp phát triển khác và các nước công nghiệp trong khu vực thì nền công nghiệp nước ta còn một khoảng cách khá xa. Để đảm bảo chất lượng phát triển công nghiệp như thời buổi hiện nay thì việc nâng cao tính năng hoạt động và năng suất của các thiết bị máy móc là yêu cầu...

Bạn đang xem 10 trang mẫu tài liệu này, vui lòng download file gốc để xem toàn bộ.

Nội dung Text: Tiểu luận " Mạch khởi động sao - tám giác "

Tiểu luận
Mạch khởi động sao -
tám giác
Tiểu Luận Tốt Nghiệp GVHD : Thầy Đoàn Phú Cường


Contents
Chương I ................................................................................................ 4
1.1 Giới thiệu chung ............................................................................... 4
1.2 Mục đích của đề tài .......................................................................... 4
1.3 Phương pháp thực hiện đề tài ......................................................... 4
1.4 Thời gian và địa điểm thực hiện đề tài............................................ 4
Chương II ............................................................................................... 5
2.1 Giới thiệu về phương pháp khởi động động cơ đổi nối sao – tam
giác .......................................................................................................... 5
2.1.1 Khởi động động cơ đổi nối sao – tam giác (Y/∆)............................ 5
2.1.2 Dòng điện khởi động động cơ đổi nối sao – tam giác (Y/∆)........... 5
2.1.3 Moment khởi động động cơ đổi nối sao – tam giác (Y/∆) .............. 7
2.1.3.1 Moment quay của động cơ .......................................................... 7
2.1.3.2 Moment khởi động của động cơ khi đấu sao (Y) ........................ 8
2.1.3.3 Moment khởi động của động cơ khi chuyển sang đấu tam giác
(∆)............................................................................................................ 8
2.1.3.4 Moment khởi động của động cơ cần tìm là :.............................. 9
Mà, .......................................................................................................... 9
Suy ra,..................................................................................................... 9
2.1.4 Đặc tính cơ khởi động động cơ đổi nối sao – tam giác (Y/∆)......... 9
M = f(s).................................................................................................. 10
2.1.5 Thời gian khởi động động cơ đổi nối sao – tam giác (Y/∆).......... 11
2.1.6 Nhận xét ...................................................................................... 14
2.1.7 Ứng dụng ..................................................................................... 14
2.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của một số khí cụ điện thường sử
dụng trong mạch khởi động động cơ đổi nối sao – tam giác.............. 14
Dòng định mức trên contactor thường chọn : Iđm = (1.2 :1.5).Itt ....... 17
Đặc tính của rơle ON DELAY............................................................. 23




SVTH : Trần Văn Dẫn Trang 2
Tiểu Luận Tốt Nghiệp GVHD : Thầy Đoàn Phú Cường


2.3 Mạch khởi động động cơ đổi nối sao – tam giác dùng 2 contactor
và 1 timer.............................................................................................. 28
2.4 Mạch khởi động động cơ đổi nối sao – tam giác dùng 2 contactor
và 2 timer.............................................................................................. 31
2.5 Mạch khởi động động cơ đổi nối sao – tam giác dùng 3 contactor
và 1 timer.............................................................................................. 34




SVTH : Trần Văn Dẫn Trang 3
Tiểu Luận Tốt Nghiệp GVHD : Thầy Đoàn Phú Cường


Chương I
ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1 Giới thiệu chung
Nước ta là một nước đi lên từ nền nông nghiệp, công nghiệp kém phát
triển và lạc hậu.Tuy nhiên, những năm gần đây ngành công nghiệp nước ta đã
thay đổi tích cực, nhanh chóng và hiện đại hóa mạnh mẽ. Nhưng so với các
nước công nghiệp phát triển khác và các nước công nghiệp trong khu vực thì
nền công nghiệp nước ta còn một khoảng cách khá xa. Để đảm bảo chất lượng
phát triển công nghiệp như thời buổi hiện nay thì việc nâng cao tính năng hoạt
động và năng suất của các thiết bị máy móc là yêu cầu chủ yếu, thiết thực nhất.
Đó là đưa thiết bị máy móc vào dây truyền tự động và bán tự động bằng các
mạch điều khiển điện công nghiệp hiện nay. Trong đó, mạch khởi động động
cơ đổi nối sao – tam giác (Y/∆) là rất quan trọng và cần thiết.Vì vậy, việc tìm
hiểu và vận hành kiểm tra thử nghiệm thực tế các thiết bị công nghiệp là vốn
kiến thức không thể thiếu cho sinh viên ngành điện. Do đây là một vấn đề chủ
yếu và cần thiết cho việc vận hành bão dưỡng kinh tế các thiết bị công nghiệp
nhằm nâng cao năng suất sản xuất của các xí nghiệp vừa và nhỏ hiện tại.
Về cấu tạo thì các mạch điều khiển điện công nghiệp nói chung và mạch
khởi động động cơ đổi nối sao – tam giác (Y/∆) nói riêng thực chất là tổ hợp
của các thiết bị điện cơ bản đơn giản. Nhưng việc tìm hiểu và nắm bắt phương
pháp vận hành các thiết bị công nghiệp có hiệu quả là một sự trãi nghiệm
không thể xem nhẹ, coi thường.
1.2 Mục đích của đề tài
Nhằm tìm hiểu sâu cơ sở lý thuyết và nắm bắt phương pháp vận hành thực
tế mạch điều khiển động cơ bằng mạch khởi động động cơ đổi nối sao – tam
giác (Y/∆). Từ kết quả đạt được có thể tìm ra hướng khắc phục hoặc hạn chế sự
sai lệch giữa cơ sở lý thuyết và thực tập thực tế nhằm để vận hành bảo dưỡng
các thiết bị công nghiệp làm việc ổn định, lâu dài và kinh tế.
1.3 Phương pháp thực hiện đề tài
Tham khảo tài liệu, nghiên cứu thực tế và kết hợp với vốn kiến thức đã
học để vận hành kiểm tra thử nghiệm đem đến kết quả xác thực trên các thiết bị
điện công nghiệp về mạch khởi động động cơ đổi nối sao – tam giác (Y/∆).
1.4 Thời gian và địa điểm thực hiện đề tài
Thời gian : Từ ngày 04/09/2010 đến ngày 19/11/2010.
Địa điểm thực hiện : Tại phòng thí nghiệm điện công nghiệp – Bộ môn
Kỹ thuật điện - Khoa Công Nghệ - Trường Đại học Cần Thơ.




SVTH : Trần Văn Dẫn Trang 4
Tiểu Luận Tốt Nghiệp GVHD : Thầy Đoàn Phú Cường


Chương II
LÝ THUYẾT VỀ MẠCH KHỞI ĐỘNG SAO – TAM GIÁC (Y/∆)

2.1 Giới thiệu về phương pháp khởi động động cơ đổi nối sao – tam giác
2.1.1 Khởi động động cơ đổi nối sao – tam giác (Y/∆).
Khởi động - sao tam giác là một trong các biện pháp khởi động của động
cơ có công suất trung bình. Chỉ áp dụng được với động cơ hoạt động với sơ đồ
tam giác. Khi khởi động, động cơ được nối sao, lúc này điện áp trên mỗi cuộn
dây chỉ là U pha (220V với lưới điện hạ áp của Việt nam). Sau một khoảng thời
gian thì chuyển sang đấu tam giác, lúc này điện áp trên các cuộn dây là U dây.
Bằng cách này giúp cho dòng khởi động nhỏ xuống, nhưng có nhược điểm là
moment khởi động cũng giảm theo. Về sơ đồ đấu dây thì chúng ta có thể dễ
dàng tìm kiếm, thiết bị sử dụng cũng đơn giản. Tuy nhiên đòi hỏi người vận
hành phải được hướng dẫn cẩn thận. Đối với động cơ nhỏ tới 7.5KW thì khởi
động trực tiếp. Đối với động cơ từ 11KW tới 45KW thì khởi động sao - tam
giác (Y/∆) và thường là các loại động cơ không đồng bộ ba pha như động cơ
rotor dây quấn, động cơ lồng sóc v.v…
Ta có mạch khởi động động cơ đổi nối sao – tam giác như sau :




2.1.2 Dòng điện khởi động động cơ đổi nối sao – tam giác (Y/∆)
2.1.2.1 Dòng điện khởi động của động cơ khi đấu sao (Y)
Gọi UdY là điện áp dây của lưới điện.


SVTH : Trần Văn Dẫn Trang 5
Tiểu Luận Tốt Nghiệp GVHD : Thầy Đoàn Phú Cường


ZN là trở kháng của một cuộn dây pha.
Lúc này điện áp đặt lên mỗi cuộn dây pha của động cơ là :

U dY
U pY 
3
Ta có dòng diện dây khi động cơ đấu sao là :

I dY  I pY

2.1.2.2 Dòng điện khởi động của động cơ khi đấu tam giác (∆)
Kết thúc quá trình khởi động sao, động cơ được chuyển sang đấu tam
giác. Khi đó, điện áp đặt lên mỗi cuộn dây pha của động cơ là :

U p  U d
Và dòng điện dây khi động cơ đấu tam giác là :


Id  3Ip
2.1.2.2 Dòng điện khởi động cần tìm của động cơ
Lấy tỷ lệ giữa dòng điện khởi động của động cơ khi đấu sao (Y) và dòng
điện khởi động của động cơ khi đấu tam giác (∆), ta có kết quả như sau :

U pY
I dY I pY Zn 1 U pY
    
I d 3  I p U p 3 U p
3
Zn

1 U dY 1
   Với : UdY U p
3 3 U p 3


I d
 I dY 
3
Vậy dòng điện khởi động động cơ đổi nối sao – tam gác là :


SVTH : Trần Văn Dẫn Trang 6
Tiểu Luận Tốt Nghiệp GVHD : Thầy Đoàn Phú Cường



I d
I kđ  I dY 
3
2.1.3 Moment khởi động động cơ đổi nối sao – tam giác (Y/∆)
2.1.3.1 Moment quay của động cơ
Sơ đồ mạch tương đương gần đúng của động cơ không đồng bộ như sau:


 '
j
'
jX 2 R2
I1 '

Io I2
'

E1  ' I2
E2




Ở chế độ động cơ điện, moment điện từ đóng vai trò moment quay, được
tính theo công thức sau :


P 3 pU 12 R2
'
M  M dt  dt 
1  ' 2 
R2  '
s  R1    X 1  X 2
 s   2


 

Trong đó,
'
2 R2
Pdt  3I ' 2 là công suất điện từ.
s


' 3 pU12 R2
'
I2  là dòng điện pha lúc mở máy.
2
 R' 
 s 
 '
 R1  2   X 1  X 2 
2

 



1  là tần số góc của từ trường quay.
p



SVTH : Trần Văn Dẫn Trang 7
Tiểu Luận Tốt Nghiệp GVHD : Thầy Đoàn Phú Cường



 là tần số góc của dòng điện stator.
P là số đôi cực từ.
R1 là điện trở dây quấn stator
R2’ là điện trở dây quấn rotor quy đổi về stator.
X1 là điện kháng tản dây quấn stator.
X2’ là điện kháng tản dây quấn rotor quy đổi về stator.
n1 là tốc độ từ trường quay.
n là tốc độ động cơ.

n1  n là hệ số trượt.
s
n1

Với s = 1, ta có moment mở máy động cơ là :

3 pU12 R2
'
M mm 

  R1  R2   X1  X 2 
' 2 ' 2

2.1.3.2 Moment khởi động của động cơ khi đấu sao (Y)
Động cơ không đồng bộ ba pha có moment khởi động. Để khởi động
được, moment khởi động động cơ phải lớn hơn moment cản của tải lúc khởi
động, đồng thời moment động cơ phải đủ lớn để thời gian khởi động trong
phạm vi cho phép.
Với hệ số trượt s = 1, ta có moment khởi động của động cơ khi đấu sao là:

2 '
3 pU pY R2
M kdY 

  R1  R2   X1  X 2 
' 2 ' 2

Do dòng khởi động IkdY nhỏ nên điện áp U2pY cũng nhỏ và moment khởi
động MkdY giảm xuống. Vì moment khởi động tỷ lệ với bình phương điện áp đặt
vào động cơ.
2.1.3.3 Moment khởi động của động cơ khi chuyển sang đấu tam giác (∆)
Kết thúc quá trình khởi động thì động cơ chuyển sang đấu tam giác ngay
tức thì. Lúc này, dòng điện đi vào cuộn dây động cơ tăng lên tương đương với



SVTH : Trần Văn Dẫn Trang 8
Tiểu Luận Tốt Nghiệp GVHD : Thầy Đoàn Phú Cường


dòng điện định mức và điện áp cũng tăng theo. Từ đó, moment động cơ tăng
lên rất nhanh và được tính theo công thức sau :

2 '
3 pU p R2
M kd 

  R1  R2   X1  X 2 
' 2 ' 2

2.1.3.4 Moment khởi động của động cơ cần tìm là :
Lấy moment khởi động của động cơ khi đấu sao (Y) và moment khởi
động của động cơ khi chuyển sang đấu tam giác (∆). Ta được kết quả như sau :


2
M kdY U pY
 2
M kd U p

Mà,
U dY
U pY 
3
U p  U d

2 2
M kdY U pY U dY 1
  2  2

M kd U p 3  U d 3

Suy ra,

M kd
 M kdY 
3

Vậy moment khởi động động cơ đổi nối sao – tam giác là :


M kd
M kd  M kdY 
3
2.1.4 Đặc tính cơ khởi động động cơ đổi nối sao – tam giác (Y/∆)

SVTH : Trần Văn Dẫn Trang 9
Tiểu Luận Tốt Nghiệp GVHD : Thầy Đoàn Phú Cường


2.1.4.1 Đặc tính cơ khởi động động cơ không đồng bộ ba pha
Ta có hàmquan hệ moment theo hệ số trượt là :


M = f(s)

n1  n
Thay s  ta sẽ có quan hệ n = f(M)
n1

và đây là đường đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ như giản đồ sau :




Động cơ làm việc




Động cơ bắt đầu khởi động




Từ hình vẽ a) ta thấy động cơ sẽ làm việc khi moment mở máy (Mmở) lớn
hơn hoặc bằng moment cản (MC). Vì khi động cơ được cấp điện thì xuất hiện
moment mở máy và moment động cơ (M) xuất hiện sau đó, nhưng đến khi hệ
số trượt s = 1 thì động cơ bắt đầu khởi động. Khi động cơ khởi động thì
moment mở máy và moment động cơ giám vì xuất hiện moment cản, do đó
chúng ta cần xác định thời gian phù hợp để moment cản không lớn hơn
moment động cơ.
2.1.4.2 Đặc tính cơ khởi động động cơ đổi nối sao – tam giác (Y/∆)
Do đây là phương pháp dùng cho những động cơ không đồng bộ ba pha
khi làm việc bình thường dây quấn stator nối hình tam giác nên cũng có đặc
tính cơ tương tự. Nhưng chúng ta cần xem xét quá trình khởi động động cơ
cũng như mối liên hệ mật thiết giữa các moment xuất hiện trong động cơ cùng
với việc điều chỉnh thời gian.
Để hiểu rõ hơn, chúng ta có thể xem xét giản đồ biểu thị đường đặc tính
cơ khởi động sao – tam giác như sau :




SVTH : Trần Văn Dẫn Trang 10
Tiểu Luận Tốt Nghiệp GVHD : Thầy Đoàn Phú Cường



Ikd∆

Mkd∆

IkdY

MkdY

Mcản




Hình a Hình b
Khi mở máy ta nối cuộn dây hình sao để điện áp đặt vào giảm xuống. Khi
đó, moment mở máy (Mmở), moment động cơ (Mđc) và moment cản (Mcản) lần
lượt xuất hiện. Ở hình a ta thấy rằng, nếu để thời gian chạy lúc các cuộn dây
nối sao (Y) quá lâu thì moment cản (Mcản) sẽ lớn hơn moment mở máy (Mmở).
Vì khi đó, động cơ bắt đầu khởi động thì hệ số trượt giảm xuống từ s = 1 đến
còn khoảng s = ( 0.02 : 0.06). Trong trường hợp này, dòng điện khởi động sẽ
giảm nhưng không có lợi về moment động cơ do moment cản sẽ tăng lên.
Còn ở hình b ta thấy rằng nếu chuyển các cuộn dây của động cơ từ đấu
sao (Y) sang đấu tam giác (∆) sớm thì dòng khởi động tăng lên rất cao sẽ gây ra
hiện tượng sụt áp của mạng điện.
Từ đó, ta có thể kết luận rằng không nên để thời gian chạy sao lâu quá và
cũng không nên chuyển sang tam giác sớm. Chính vì vậy, ta cần xác định và
tính toán thời gian phù hợp của quá trình khởi động động cơ đổi nối sao – tam
giác (Y/∆).
2.1.5 Thời gian khởi động động cơ đổi nối sao – tam giác (Y/∆)
Nếu ta khởi động cơ bằng phương pháp trực tiếp thì dòng điện khởi động
rất cao sẽ gây ra hiện tượng sụt áp trên mạng điện. Do đó, ta phải khởi động
động cơ bằng cách đổi nối sao – tam giác. Như vậy, dòng điện khởi động sẽ
giảm xuống nhưng không thể thiếu đến việc điều chỉnh thời gian khởi động hợp
lí và khả thi.
Khi ta bắt đầu khởi động động cơ, dòng điện đi vào các cuộn dây stator
được đấu sao (Y). Lúc này, moment quay trong lòng stator xuất hiện và có
moment cản cũng xuất hiện chống lại nó, do động cơ trong quá trình làm việc
thì kéo tải theo. Nhưng ta tính toán khả năng mà động cơ kéo tải phải đảm bảo
yêu cầu sau:
M đc  M c max


SVTH : Trần Văn Dẫn Trang 11
Tiểu Luận Tốt Nghiệp GVHD : Thầy Đoàn Phú Cường


Mđc là moment quay chủ động của động cơ và phụ thuộc vào giá trị công
suất điện từ, được tính như sau :

Pdt
M đc  M dt 
1
Mc là moment cản xuất hiện trong lúc động cơ kéo tải hay không tải và
thường thì nó phụ thuộc vào trọng lượng của tải. Khi tải lớn thì công suất P2
trên rotor lớn nên tổn hao ∆Pr ở dây quấn rotor tăng lên và moment cản Mc
cũng tăng lên cao. Cụ thể như sau :

 Pr  s  M th  1
Ta thấy moment cản Mth tỷ lệ thuận với tổn hao trên trục rotor ∆Pr nên
chúng có quan hệ tuyến tính với nhau.

Pr
M th 
s  1
Khi đó, moment cản ban đầu Mcb của phụ tải bằng tổng moment cản trên
trục rotor Mcr, moment tổn hao MCk và moment quán tính Mqt như sau :


M Cb  M r  M th  M qt

Với Mqt = m.d2 = 4J
J = mr2 là moment quán tính phụ thuộc vào khối lượng tải và khoảng
cách đặt tải gần hay xa trục quay.
Mặt khác, giá trị moment cản Mr trên trục rotor theo thông số cho sẵn
trên mỗi động cơ mà nhà chế tạo đã tính.
Khi đó, moment gia tốc (Ma) được tính :


M a  M đc  M cb
Vậy công thức tính thời gian khởi động động cơ đổi nối sao tam giác là :

M qt  n
t  2,67  103 
Ma
SVTH : Trần Văn Dẫn Trang 12
Tiểu Luận Tốt Nghiệp GVHD : Thầy Đoàn Phú Cường


o Trường hợp động cơ không kéo tải


o Trường hợp động cơ kéo tải nhỏ


o Trường hợp động cơ kéo tải lớn




SVTH : Trần Văn Dẫn Trang 13
Tiểu Luận Tốt Nghiệp GVHD : Thầy Đoàn Phú Cường


2.1.6 Nhận xét
2.1.6.1 Ưu điểm
Giảm dòng khởi động giảm đi một phần ba lần so với phương pháp khởi
động trực tiếp. Chi phí không đắt hơn khi so sánh với các phương pháp khởi
động làm giảm dòng điện khác. Đơn giản và tiết kiệm điện năng.
2.1.6.2 Nhược điểm
Làm giảm mô men khởi động một phần ba lần so với mô men đủ tải, điều
này cho phép sử dụng phương pháp này khởi động động cơ với chế độ tải trọng
nhỏ.
Xuất hiện nhiễu trên đường dây khi chỉnh lại từ chế độ Sao thành Tam
giác (Loại chuyển hở). Do xuất hiện hồ quang điện trong quá trình chuyển
mạch từ sao sang tan giác.Chỉ làm việc với động cơ nối Δ, tốn công tắc tơ khi
chuyển từ Y → Δ động cơ bị giật do xung dòng điện lớn.
2.1.7 Ứng dụng
Sử dụng phương pháp này để khởi động động cơ dưới chế độ không tải
như là bơm, các máy trong ngành gỗ. Ngoài ra, nếu có tải thì phải sử dụng phù
hợp với tải không yêu cầu moment khởi động lớn.
2.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của một số khí cụ điện thường sử dụng
trong mạch khởi động động cơ đổi nối sao – tam giác
2.2.1 Áp to mát (CB – Circuit breaker)
Áp to mát là loại khí cụ điện dùng để đóng, ngắt điện bằng tay nhưng có
thể tự ngắt mạch điện khi có sự cố quá tải hoặc ngắn mạch.




SVTH : Trần Văn Dẫn Trang 14
Tiểu Luận Tốt Nghiệp GVHD : Thầy Đoàn Phú Cường


Theo cơ cấu tắc động tự ngắt có 3 loại : CB nhiệt, CB điện từ và CB từ -
điện.
Theo kết cấu có 3 loại : CB 1 cực, CB 2 cực và CB 3 cực.
Theo điện áp sử dụng có 2 loại : CB 1 pha (có cực hoặc không có cực) và
CB 3 pha (có 3 cực)
Theo công dụng có nhiều loại : CB dòng cực đại, CB điện áp thấp, CB
chống giật, CB đa năng…
2.2.1.1 Cấu tạo
Tùy theo chức năng cụ thể mà CB có đầy đủ bộ phận và thường có các bộ
phận chính sau :
+ Hệ thống tiếp điểm và bộ phận dập hồ quang
+ Cơ cấu tác động nhệt
+ Cơ cấu tác động từ.
Trường hợp cụ thể như hình sau :
1) Vỏ bên ngoài
2) Ngõ vào dây điện trên
3) Bộ phận dập hồ quang
4) Cuộn dây nam châm điện
5) Cần gạt
6) Tiếp điểm cố định
7) Tiếp điểm di động
8) Thanh dẫn hồ quang
9) Thanh lưỡng kim
10) Ngõ vào dây điện dưới
11) Kẹp thanh ray
( dùng để gài cầu dao )
Dòng điện bảo vệ ngắn mạch của CB : Inm > Ikd
Dòng điện bảo vệ quá tải của CB thường là : Iqt = (1,1 : 1,2) Itt
Điện áp làm việc của CB phải là : UCB > ULưới điện
2.2.1.2 Nguyên lý hoạt động chung
Ở trạng thái bình thường sau khi đóng điện, CB được giữ ở trạng thái
đóng tiếp điểm nhờ móc 2 khớp với móc 3 cùng một điểm với tiếp điểm động.
Bật CB ở trạng thái ON, với dòng điện định mức nam châm điện 5 và phần ứng
4 không hút. Nếu mạch điện bị quá tải hay ngắn mạch, lực điện từ ở nam châm
điện 5 lớn hơn lò xo 6 làm cho nam châm điện sẽ hút phần ứng 4 xuống làm



SVTH : Trần Văn Dẫn Trang 15
Tiểu Luận Tốt Nghiệp GVHD : Thầy Đoàn Phú Cường


nhả móc 3, móc 5 được thả tự do, lò xo 1 được thả lỏng. Kết quả các tiếp điểm




của CB mở ra và mach điện bị ngắt ra.
Bật CB ở trạng thái ON, với điện áp cùng phần ứng nam châm điện 11 và
phần ứng 10 hút lại với nhau. Khi sụt áp định mức nam châm điện sẽ nhả phần
ứng 10 ra, lò xo 9 kéo móc 8 bật lên, thả lỏng và lò xo 1 được thả lỏng. Kết quả
các tiếp điểm của CB mở ra và mach điện bị ngắt ra.




2.2.2 Công tắc tơ (Contactor)
Công tắc tơ là một loại khí cụ điện dùng để đóng cắt từ xa, tự động hoặc
bằng nút ấn các mạch điện lực có phụ tải điện áp đến 500V, dòng điện đến
600A. Công tắc tơ có hai vị trí là đóng và cắt. Tần số đóng có thể tới 1500 lần
một giờ.
Công tắc tơ hạ áp thường là kiểu không khí được phân ra các loại sau:
+ Phân theo nguyên lí truyền động
Công tắc tơ điện từ (truyền động bằng lực hút điện từ )
Công tắc tơ kiểu hơi ép.


SVTH : Trần Văn Dẫn Trang 16
Tiểu Luận Tốt Nghiệp GVHD : Thầy Đoàn Phú Cường


Công tắc tơ kiểu thủy lực.
+ Phân theo dạng dòng điện
Công tắc tơ một chiều.
Công tắc tơ xoay chiều
+ Phân theo kiểu kết cấu
Công tắc tơ hạn chế chiều cao (dùng ở gầm xe,...)
Công tắc tơ hạn chế chiều rộng (như lắp ở buồng tàu điện,...)




Dòng định mức trên contactor thường chọn : Iđm = (1.2 :1.5).Itt
Điện áp định mức trên contactor thường chọn theo mạch điều khiển
U = 220V AC.
2.2.1.1 Cấu tạo
Công tắc tơ điện từ có các bộ phận chính như sau:
Hệ thống tiếp điểm chính.
Hệ thống dập hồ quang.
Cơ cấu điện từ.
Hệ thống tiếp điểm phụ.
2.2.1.2 Nguyên lý hoạt động




SVTH : Trần Văn Dẫn Trang 17
Tiểu Luận Tốt Nghiệp GVHD : Thầy Đoàn Phú Cường




Khi cuộn hút của công tắc tơ chưa được cấp điện, lò xo 5 đẩy lõi thép
động số (4) tách ra khỏi lõi thép tĩnh. Các cặp tiếp điểm chính (1) và tiếp điểm
phụ (3) ở trạng thái mở, cặp tiếp điểm phụ ở trạng thái đóng. Vì vậy tiếp điểm
(1) và (3) gọi là tiếp điểm thường mở.
Khi cấp điện cho cuộn hút, trong cuộn hút sẽ có dòng điện chạy qua.
Dòng điện này sẽ sinh ra từ thông móc vòng qua cả hai lõi thép và khép làm
kín mạch từ. Chiều và trị số của từ thông sẽ biến thiên theo chiều và trị số của
dòng điện sinh ra nó, nhưng xét tại một thời điểm nhất đinhj thì từ thông đi qua
bề mặt tiếp xúc của hai lõi thép là cùng chiều nên sẽ tạo thành ở 2 bề mặt này
hai cực N –S trái dấu nhau. Kết quả là lõi thép sẽ bị hút về phía lõi thép tĩnh,
kéo theo tay đòn (2) làm cho các tiếp điểm chính (1) và tiếp điểm phụ (3) đóng
lại, tiếp điểm phụ (2) mở ra. Khi cắt điện vào cuộn hút, lò xo hồi vị đẩy lõi thép
động (4) về trở lại vị trí ban đầu.
2.2.3 Rơle nhiệt (OLR – Overload relay)
Rơle nhiệt là loại khí cụ điện tự động đóng, cắt tiếp điểm nhờ sự co dãn vì
nhiệt của các thanh kim loại. Trong mạch điện công nghiệp , nó thường được
dùng để bảo vệ quá tải cho các động cơ điện. Khi đó, rơle nhiệt được lắp kèm
với công tắc tơ và được gọi là “ khởi động từ”.
Dòng điện tác động thường chọn để bảo vệ động cơ : Itđ = (1,1 : 1,2) . Iđm
Thông thường chọn dòng tác động như trên, ở nhiệt độ môi trường là
250C và dòng quá tải tăng 20% thì rơle nhiệt sẽ tác động làm ngắt mạch sau
khoảng 20 phút. Nếu nhiệt độ môi trường cao hơn thì rơle tác động nhanh hơn.


SVTH : Trần Văn Dẫn Trang 18
Tiểu Luận Tốt Nghiệp GVHD : Thầy Đoàn Phú Cường




2.2.1.1 Cấu tạo
Gồm các bộ phận sau :
+ Thanh lưỡng kim gồm hai lá kim loại có hệ số dãn nở vì nhiệt khác
nhau được gắn chặt và ép sát vào nhau.
+ Dây đốt nóng làm nhiệm vụ tăng cường nhiệt độ cho thanh lưỡng kim.
+ Cơ cấu đóng ngắt nhận năng lượng trực tiếp từ sự co dãn của thanh
lưỡng kim để đóng ngắt tiếp điểm.




2.2.1.2 Nguyên lý hoạt động chung



SVTH : Trần Văn Dẫn Trang 19
Tiểu Luận Tốt Nghiệp GVHD : Thầy Đoàn Phú Cường


Ấn nút điều khiển PB1, cuộn hút công tắc tơ có điện. Nó đóng các tiếp
điểm cho động cơ hoạt động. Ở chế độ định mức hoặc không tải thì dòng điện
qua động cơ không vượt quá dòng định mức nên nhiệt lượng trên dây đồng
nóng mức bình thường và nhiệt độ trên thanh lưỡng kim (5) bình thường.
Thanh lưỡng kim chưa bị cong, các tiếp điểm thường đóng (2) và thường mở
(3) của rơle nhiệt chưa tác động, động cơ vẫn hoạt động bình thường.




Khi động cơ M bị quá tải, dòng điện qua động cơ vượt dòng điện định
mức làm cho nhiệt lượng trên dây đốt nóng (7) tăng lên, nhiệt độ trên thanh
lưỡng kim cũng tăng lên cao. Do thanh lưỡng kim được làm từ hai vật liệu có
hệ số dãn nở vì nhiệt khác nhau và được ép sát vào nhau. Lá kim loại bên phải
có hệ số dãn nở nhiệt lớn hơn nên làm thanh lưỡng kim cong về bên trái. Khi
thanh lưỡng kim cong về phía bên trái sẽ đẩy cần gạt (8) sang trái tác động vào
đòn bấy (1) mở tiếp điểm thường đóng (2) ngắt điện mạch điều khiển, cuộn hút
công tắc tơ bị ngắt điện, các tiếp điểm K1 mở ra, bảo vệ an toàn cho động cơ.
Muốn điều chỉnh tiếp điểm đóng cắt ở các mức độ tải khác nhau, ta điều
chỉnh vít (4) để tăng hay giảm lực căng của lò xo ép vào đòn bẩy (1).
2.2.4 Rơle thời gian (TR – Timer relay)
Rơle thời gian được dùng nhiều trong các mạch tự động điều khiển. Nó có
tác dung làm trễ quá trình đóng, mở các tiếp điểm sau một thời gian chỉ định
nào đó.



SVTH : Trần Văn Dẫn Trang 20
Tiểu Luận Tốt Nghiệp GVHD : Thầy Đoàn Phú Cường


Thông thường rơle thời gian không tác động trực tiếp trên mạch động lực
mà nó tác động gián tiếp qua mạch điều khiển. Vì vậy, dòng điện định mức của
các tiếp điểm trên rơle thời gian không lớn, chỉ cỡ vài ampe. Bộ phận chính của
rơle thời gian là cơ cấu tác động trễ và hệ thống tiếp điểm.
Theo thời điểm trễ thì có 3 loại sau :
+ Trễ vào thời điểm cuộn hút được đóng điện (ON DELAY). Loại này chỉ
có tiếp điểm thường đóng, mở chậm (TS11) hoặc thường mở, đóng chậm (TS12).
+ Trễ vào thời điểm cuộn hút được mất điện (OFF DELAY). Loại này chỉ
có tiếp điểm thường đóng, đóng chậm (TS21) hoặc thường mở, đóng chậm
(TS22).
+ Trễ vào thời điểm cuộn hút được đóng điện (ON/OFF DELAY). Loại
này chỉ có tiếp điểm thường đóng, mở đóng chậm (TS31) hoặc thường mở,
đóng mở chậm (TS32).
Ngoài ra trên rơle thời gian còn bố trí các thêm các tiếp điểm tác động tức
thời thường đóng và thường mở.
Theo cơ cấu tác động trễ thì có 4 loại sau :
+ Rơle thời gian kiểu con lắc.
+ Rơle thời gian kiểu khí nén.
+ Rơle thời gian kiểu điện từ.
+ Rơle thời gian kiểu điện tử.




2.2.1.1 Cấu tạo
Theo như hình cấu tạo của rơle điện tử sau :



SVTH : Trần Văn Dẫn Trang 21
Tiểu Luận Tốt Nghiệp GVHD : Thầy Đoàn Phú Cường




Khối rơle




Đế cắm




2.2.1.2 Nguyên lý hoạt động
Các rơle điện tử thông thường hoạt động dựa trên cơ sở mạch “RC” như
hình sau :


_
+
U


K1 R C



K2 R1

Khi K2 đang ở trạng thái ngắt, đóng K1, tụ điện C được nạp cho đến khi bằng
điện áp nguồn EC thì qua trình nạp kết thúc. Hằng số τ = RC sẽ quyết địh thời
gian nạp của tụ điện. Sau đó, nếu ta ngắt K1 và đóng K2 thì tụ C sẽ phóng điện
qua R1.
o Nguyên lý hoạt động của rơle ON DELAY




SVTH : Trần Văn Dẫn Trang 22
Tiểu Luận Tốt Nghiệp GVHD : Thầy Đoàn Phú Cường




Khi khóa SW chưa đóng, rơle chưa có điện và T1 mở, T2 đóng lại. Khóa
SW đóng, rơle sẽ tác động khi Tụ C được nạp đầy. Khi đó, T1 chuyển sang
đóng và T2 mở ra. Tụ C phóng điện qua R, do lúc này công tắc 2 vị trí đã
chuyển lên trên nên trạng thái của các tiếp điểm được duy trì. Ngắt khóa SW,
rơle ngưng hoạt động và hệ thống trở lại trạng thái ban đầu. Như vậy, T1 và T2
đều tác động trễ ở thời điểm khóa SW đóng. Tương ứng T1 là tiếp điểm thường
mở, đóng chậm và T2 là tiếp điểm thường đóng, mở chậm.


Đặc tính của rơle ON DELAY


Cuộn dây


Thường đóng,
mở chậm

Thường mở,
đóng chậm

Thường đóng
phụ

Thường mở
phụ



SVTH : Trần Văn Dẫn Trang 23
Tiểu Luận Tốt Nghiệp GVHD : Thầy Đoàn Phú Cường


o Nguyên lý hoạt động của rơle OFF DELAY




Khi khóa SW chưa đóng, rơle chưa có điện và T1 mở, T2 đóng lại. Khóa
SW đóng, rơle sẽ tác động. Khi đó, T1 chuyển sang đóng và T2 mở ra. Bây giờ
ngắt khóa SW, tụ C phóng điện qua RL và duy trì trạng thái hiện tại của các
tiếp điểm thêm một thời gian nữa. Cho đến khi điện áp trên tụ C nhỏ hơn điện
áp định mức của rơle thì rơle ngừng hoạt động và hệ thống trở lại trạng thái ban
đầu. Như vậy, T1 và T2 đều tác động trễ ở thời điểm khóa SW mở. Tương ứng
T1 là tiếp điểm thường mở, mở chậm và T2 là tiếp điểm thường đóng, đóng
chậm.
Đặc tính của rơle OFF DELAY


Cuộn dây


Thường đóng,
đóng chậm

Thường mở,
mở chậm

Thường đóng
phụ

Thường mở
phụ

SVTH : Trần Văn Dẫn Trang 24
Tiểu Luận Tốt Nghiệp GVHD : Thầy Đoàn Phú Cường


2.2.5 Công tắc chuyển mạch
Công tắc là loại khí cụ điện đóng, ngắt nhờ ngoại lực (có thể bằng tay
hoặc điều khiển qua một cơ cấu nào đó…). Trạng thái của công tắc sẽ thay đổi
khi có ngoại lực tác động và giữ nguyên khi bỏ ngoại lực tác động. Thông
thường công tắc (hay chuyển mạch nói chung) dùng để đóng, ngắt mạch điện
có công suất nhỏ, điện áp thấp.
Theo cơ cấu tác động người ta chia thành các loại sau:
+ Công tắc gạt.
+ Công tắc hành trình.
+ Công tắc xoay.
+ Công tắc ấn.
+ Công tắc ấn – xoay ( nút ấn dừng khẩn cấp).
+ Công tắc tắc có khóa ( khóa điện).
Theo phương thức kết nối mạch người ta chia thành các loại sau:
+ Công tắc 1 ngã.
+ Công tắc 2 ngã.
+ Công tắc 3 ngã.
Khi lựa chọn công tắc cần chú ý đến hai thông số kỹ thuật sau:
+ Dòng điện định mức.
+ Điện áp định mức.




SVTH : Trần Văn Dẫn Trang 25
Tiểu Luận Tốt Nghiệp GVHD : Thầy Đoàn Phú Cường


2.2.6 Bộ nút ấn (PB –Pushbutton)
Nút ấn là loại khí cụ điện dùng để đóng ngắt các thiết bị điện bằng tay.
Các cặp tiếp điểm trong nút ấn sẽ chuyển trạng thái khi có ngoại lực tác động,
còn khi bỏ lực tác động thì nút ấn sẽ trở lại trạng thái cũ. Đó chính là điểm khác
biệt cơ bản giữa nút ấn và công tắc.




Trong mạch điện công nghiệp, nút ấn thường được dùng để khởi động,
dừng đảo chiều quay động cơ thông qua công tắc tơ hoặc rơle trung gian.
Theo kết cấu người ta chia thành các loại sau :
+ Nút ấn đơn (một tầng tiếp điểm).
+ Nút ấn kép ( hai tầng tiếp điểm).
Theo phương thức kết nối mạch người ta chia thành các loại sau:
+ Nút ấn đơn thường mở.
+ Nút ấn đơn thường đóng.
+ Nút ấn kép sẽ tồn tại đồng thời hai tiếp điểm ở trạng thái trên.
Khi lựa chọn nút ấn, ta cần chú ý đến các thông số kỹ thuật sau:
+ Dòng điện định mức
+ Điện áp định mức.
+ Trạng thái của các cặp tiếp điểm khi có ngoại lực tác động và khi không
có ngoại lực tác động.
Trên sơ đồ nguyên lý, nút ấn thường được ký hiệu như sau :




SVTH : Trần Văn Dẫn Trang 26
Tiểu Luận Tốt Nghiệp GVHD : Thầy Đoàn Phú Cường


2.2.7 Cầu chì (Fuse)
Cầu chì là loại khí cụ điện dùng để bảo vệ thiết bị điện và lưới điện khi bị
ngắn mạch.
Về nguyên lý thì dây chảy ( bộ phận chính của cầu chì ) sẽ được chế tạo
sao cho khả năng chịu dòng điện của nó kém hơn phần tử khác trong mạch điện
mà nó được dùng để bảo vệ ngắn mạch.
Như vậy nếu dây chảy được chế tạo bằng vật liệu như dây dẫn thì tiết diện
của nó phải bé hơn tiết diện dây dẫn. Ngoài ra dây chảy cn được chế tạo từ vật
liệu có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn nhiều so với nhiệt độ nóng chảy của dây
dẫn. Nếu chọn được cầu chì có thông số dây chảy thích hợp thì khi xảy ra ngắn
mạch dây chảy của cầu chì sẽ bị đứt trước khi các bộ phận khác trong mạch bị
phá hỏng.




2.2.7 Bộ dây dẫn (Conductor wire)
Nên hiểu rõ các thông số ghi trên dây điện như tiết diện, lõi đồng, số sợi
đồng, điện áp, dòng điện... để tính toán và lựa chọn dòng điện phụ tải chính xác
để chọn dây dẫn thích hợp. Nếu chọn dây dẫn có dòng điện nhỏ hơn dòng điện
phụ tải sẽ gây cháy nổ, chập mạch... Ngược lại sẽ gây lãng phí.
Để kiểm tra chất lượng của dây dẫn thì đếm số sợi của lõi có chính xác
như đã ghi ở bên ngoài vỏ của dây điện hay không. Nếu số sợi đếm được không
đủ so với số sợi đã ghi bên ngoài thì dây dẫn không đảm bảo độ an toàn. Dây
đồng bên trong chất lượng tốt thì có màu vàng đỏ, bóng và mềm. Ngược lại,
nếu dây đồng kém chất lượng thì có màu vàng đen và dễ gãy khi bị uốn cong.
Kiểm tra lớp vỏ nhựa bên ngoài, nếu nhựa tốt thì rất mềm mại khi uốn
cong, ngược lại nếu nhựa có chất lượng kém thì sẽ giòn và cứng.
Tốt nhất nên chọn mua dây dẫn điện của những nhà sản xuất có uy tín.




SVTH : Trần Văn Dẫn Trang 27
Tiểu Luận Tốt Nghiệp GVHD : Thầy Đoàn Phú Cường




2.3 Mạch khởi động động cơ đổi nối sao – tam giác dùng 2 contactor và 1
timer
2.3.1 Trang bị điện của mạch như bảng sau :

STT Tên thiết bị Viết tắt Số lượng

1 Áp to mát ba pha CB 1 cái

2 Công tắc tơ KY , K∆ 2 cái

3 Cầu chì Fuse 1 cái

4 Role thời gian T1 1 cái

5 Role nhiệt OLR1, OLR2 2 cái

6 Động cơ KDDB ba pha M 1 cái

7 Bộ nút ấn 2 phím PB (ON, OFF) 1 bộ

8 Dây nối, phích cắm - 1 bộ

9 Đồng hồ vạn năng - 1 cái

10 Panel đa năng MEP - 1 - 1 chiếc


SVTH : Trần Văn Dẫn Trang 28
Tiểu Luận Tốt Nghiệp GVHD : Thầy Đoàn Phú Cường


2.3.2 Mạch khởi động động cơ và nguyên lý hoạt động
2.3.2.1 Mạch động lực




OLR1


K∆2


OLR2




2.3.2.2 Mạch điều khiển




KY Y
K
T11 K∆1
T13
K∆
KY1
T12




SVTH : Trần Văn Dẫn Trang 29
Tiểu Luận Tốt Nghiệp GVHD : Thầy Đoàn Phú Cường


2.3.2.3 Nguyên lý hoạt động
o Giai đoạn mở máy
Đóng áp to mát nguồn, ấn nút ON, cuộn hút công tắc tơ KY và role thời
gian T1 có điện. Tiếp điểm T13 và KY2 đóng điện cho động cơ làm việc ở chế độ
các cuộn dây stato được đấu sao.
Sau một khoảng thời gian định trước t1 thì role thời gian tác động, tiếp
điểm thường đóng mở chậm T11 của role thời gian mở ra và tiếp điểm thường
mở đóng chậm T12 đóng lại. Lúc này cuộn hút công tắc tơ KY mất điện đồng
thời cuộn hút công tắc tơ K∆ có điện. Động cơ chuyển sang chế độ chạy với các
cuộn dây stato đấu tam giác (Δ) một khoảng thời gian t3 rồi tắt máy.
Cụ thể như giản đồ thời gian sau :




o Giai đoạn tắt máy
Ấn nút OFF, cuộn hút công tắc tơ K∆ và role thời gian T1 mất điện, ngắt
mạch động lực. Động cơ ngừng hoạt động.
2.3.3 Nhận xét
2.3.3.1 Ư u điểm
Công đoạn lắp ráp mạch trong phương pháp này tương đối đơn giản và
theo dõi quá trình khởi động dễ dàng. Từ đó, ta có thể tìm ra nguyên nhân xảy
ra sự cố và khắc phục một cách nhanh chóng, rõ ràng.
Đối với phương pháp này thì cũng không cần nhiều khí cụ điện nên giá
thành không đắc hơn những mạch khởi động khác.
2.3.3.2 Khuyết điểm
Phương pháp khởi động động cơ đổi nối sao – tam giác dùng 2 contactor
và 1 timer có một nhược điểm rất lớn là xảy ra hồ quang điện trong quá trình
chuyển mạch từ sao sang tam giác và có thể xảy ra ngắn mạch tại thời điểm



SVTH : Trần Văn Dẫn Trang 30
Tiểu Luận Tốt Nghiệp GVHD : Thầy Đoàn Phú Cường


này. Do đó, khi khởi động thường xảy ra sự cố động cơ không hoạt động được
và không an toàn cho các thiết bị điện của mạch.
Khó khăn trong phương pháp này là không dễ xác định thời điểm bắt đầu
khởi động đến khi chuyển mạch từ sao sang tam giác với thời gian cho hợp lí.
Nếu thời gian chuyển mạch từ sao sang tam giác sớm hoặc muộn vài giây thì sẽ
ảnh hưởng không tốt đến động cơ và mạng điện.
Ngoài ra, phương pháp này vận hành phức tạp và tốn sức lao động. Vì
người vận hành phải hiểu rõ nguyên lý hoạt động của mạch và xem xét cẩn
thận từng chi tiết các thiết bị điện.
2.3.4 Ứng dụng
Dùng để khởi động động cơ công suất nhỏ hoặc không tải như máy bơm
nước, các máy trong ngành gỗ, hàn tiện v.v…nhưng không phổ biến vì trong
lúc vận hành thường xảy ra hồ quang điện nên không an toàn.
2.4 Mạch khởi động động cơ đổi nối sao – tam giác dùng 2 contactor và 2
timer
2.4.1 Trang bị điện của mạch như bảng sau :


STT Tên thiết bị Viết tắt Số lượng

1 Áp to mát ba pha CB 1 cái

2 Công tắc tơ KY , K∆ 2 cái

3 Cầu chì Fuse 1 cái

4 Role thời gian T1 , T 2 2 cái

5 Role nhiệt OLR1, OLR2 2 cái

6 Động cơ KDDB ba pha M 1 cái

7 Bộ nút ấn 2 phím PB (ON, OFF) 1 bộ

8 Dây nối, phích cắm - 1 bộ

9 Đồng hồ vạn năng - 1 cái

10 Panel đa năng MEP - 1 - 1 chiếc


2.4.2 Mạch khởi động động cơ và nguyên lý hoạt động
2.4.2.1 Mạch động lực




SVTH : Trần Văn Dẫn Trang 31
Tiểu Luận Tốt Nghiệp GVHD : Thầy Đoàn Phú Cường




OLR1


K∆2


OLR2




2.4.2.2 Mạch điều khiển




SVTH : Trần Văn Dẫn Trang 32
Tiểu Luận Tốt Nghiệp GVHD : Thầy Đoàn Phú Cường


2.4.2.3 Nguyên lý hoạt động
o Giai đoạn mở máy
Đóng áp to mát nguồn, ấn nút ON, cuộn hút công tắc tơ KY và role thời
gian T1 có điện, bắt đầu đếm thời gian. Tiếp điểm T13 và KY2 đóng điện cho
động cơ làm việc ở chế độ các cuộn dây stato được đấu sao (Y) nhưng chưa
chạy.
Sau một khoảng thời gian định trước t1 thì role thời gian tác động, tiếp
điểm thường đóng mở chậm T11 của role thời gian mở ra và tiếp điểm thường
mở đóng chậm T12 đóng lại. Lúc này cuộn hút công tắc tơ KY mất điện đồng
thời role thời gian T2 có điện và bắt đầu đếm thời gian. Lúc này, động cơ chưa
chạy hoặc có thể chạy với tốc độ rất chậm.
Sau một khoảng thời gian định trước t2 nhưng thường phải ngắn hơn
khoảng thời gian t1 nhiều lần. Lúc này, tiếp điểm thường mở đóng chậm T21
của role thời gian T2 đóng lại đồng thời cuộn hút công tắc tơ K∆ có điện và
động cơ chuyển sang chế độ chạy nhanh với các cuộn dây stato được đấu tam
giác (∆) một khoảng thời gian t3 rồi tắt máy.
Cụ thể như sơ đồ thời gian sau :




o Giai đoạn tắt máy
Ấn nút OFF, cuộn hút công tắc tơ K∆ và role thời gian T1, T2 mất điện,
ngắt mạch động lực. Động cơ ngừng hoạt động.
2.4.3 Nhận xét
2.4.3.1 Ư u điểm
Ở phương pháp này có thêm một role thời gian nên quá trình chuyển mạch
từ sao sang tam giác sẽ hạn chế hiện tượng hồ quang điện xảy ra và khả năng
an toàn thiết bị trên mạch điện cao hơn. Động cơ ít bị giật mạnh khi chuyển
mạch do xung lực gây ra.



SVTH : Trần Văn Dẫn Trang 33
Tiểu Luận Tốt Nghiệp GVHD : Thầy Đoàn Phú Cường


Đối với phương pháp này thì cũng không cần nhiều khí cụ điện nên giá
thành không đắc hơn những mạch khởi động khác. Nhưng chỉ thêm một timer
nên giá thành đắc hơn mạch trên.
2.4.3.2 Khuyết điểm
Phương pháp khởi động động cơ đổi nối sao – tam giác dùng 2 contactor
và 2 timer cũng có một nhược điểm là chưa triệt tiêu toàn bộ hiện tượng hồ
quang điện xảy ra trong quá trình chuyển mạch từ sao sang tam giác. Do đó,
khi khởi động cũng sẽ có khả năng xảy ra sự cố động cơ không hoạt động được
nhưng rất hiếm.
Khó khăn trong phương pháp này là không dễ xác định thời điểm bắt đầu
khởi động đến khi chuyển mạch từ sao sang tam giác với thời gian cho hợp lí.
Vì thời điểm này phải cho động cơ làm việc theo hai khoảng thời gian khác
nhau t1, t2 mà t2 < t1 nhiều lần . Nếu thời gian chuyển mạch từ sao sang tam giác
sớm hoặc muộn vài giây thì sẽ ảnh hưởng không tốt đến động cơ và mạng điện.
Ngoài ra, phương pháp này vận hành phức tạp và tốn sức lao động hơn
phương pháp trên. Vì người vận hành phải hiểu rõ nguyên lý hoạt động của
mạch và nghiên cứu thật kỹ để tránh sai xót đáng tiếc có thể xảy ra.
2.3.4 Ứng dụng
Dùng để khởi động động cơ công suất nhỏ hoặc động cơ kéo tải vừa và
được sử dụng phổ biến trong công nghiệp như máy phát, kéo dây truyền sản
xuất v.v…. Ngoài ra, phương pháp này còn dùng để khởi động cơ công suất lớn
phổ biến hơn những phương pháp khởi động khác như máy nén của Chiller, hệ
máy bơm của Mỹ.Vì trong lúc vận hành ít xảy ra hồ quang điện nên tương đối
an toàn cho tải và thiết bị trên mạch.
2.5 Mạch khởi động động cơ đổi nối sao – tam giác dùng 3 contactor và 1
timer
2.5.1 Trang bị điện của mạch như bảng sau :

STT Tên thiết bị Viết tắt Số lượng

1 Áp to mát ba pha CB 1 cái

2 Công tắc tơ KY, K∆, KM 3 cái

3 Cầu chì Fuse 1 cái

4 Role thời gian T1 1 cái

5 Role nhiệt OLR 2 cái

6 Động cơ KDDB ba pha M 1 cái

7 Bộ nút ấn 2 phím PB (ON, OFF) 1 bộ



SVTH : Trần Văn Dẫn Trang 34
Tiểu Luận Tốt Nghiệp GVHD : Thầy Đoàn Phú Cường


8 Dây nối, phích cắm - 1 bộ

9 Đồng hồ vạn năng - 1 cái

10 Panel đa năng MEP - 1 - 1 chiếc

2.4.2 Mạch khởi động động cơ và nguyên lý hoạt động
2.4.2.1 Mạch động lực




KM2



OLR1




K∆2



OLR2




SVTH : Trần Văn Dẫn Trang 35
Tiểu Luận Tốt Nghiệp GVHD : Thầy Đoàn Phú Cường


2.4.2.2 Mạch điều khiển




2.4.2.3 Nguyên lý hoạt động
o Giai đoạn mở máy
Đóng áp to mát nguồn, ấn nút ON, cuộn hút công tắc tơ KM, và role thời
gian T1 có điện, bắt đầu đếm thời gian. Đồng thời tiếp điểm T13, KM1, KM2, KY2
đóng điện và cuộn hút công tắc tơ KY có điện cho động cơ làm việc ở chế độ
các cuộn dây stato được đấu sao (Y) nhưng chưa chạy.
Sau một khoảng thời gian định trước t1 thì role thời gian tác động, tiếp
điểm thường đóng mở chậm T11 của role thời gian mở ra, cuộn hút công tắc tơ
KM mất điện, tiếp điểm KM1, KM2 mở ra nhưng tiếp điểm KM2 đóng lại với thời
gian t2 rất ngắn cùng thời điểm mà tiếp điểm T12 đóng lại. Lúc này cuộn hút
công tắc tơ KM có điện lại đồng thời cuộn hút công tắc tơ K∆ có điện. Lúc này,
tiếp điểm K∆2 đóng lại cho động cơ chạy với các cuộn dây stato được đấu tam
giác (∆) một khoảng thời gian t3 rồi tắt máy.
Cụ thể như giản đồ thời gian sau :




SVTH : Trần Văn Dẫn Trang 36
Tiểu Luận Tốt Nghiệp GVHD : Thầy Đoàn Phú Cường




o Giai đoạn tắt máy
Ấn nút OFF, cuộn hút công tắc tơ K∆, KM và role thời gian T1 mất điện,
ngắt mạch động lực. Động cơ ngừng hoạt động.
2.4.3 Nhận xét
2.4.3.1 Ư u điểm
Ở phương pháp này có thêm một công tắc tơ KM nên quá trình chuyển
mạch từ sao sang tam giác gần như triệt tiêu hết hiện tượng hồ quang điện xảy
ra và khả năng an toàn thiết bị trên mạch điện cao hơn. Động cơ có thể không
còn bị giật mạnh khi chuyển mạch do xung lực gây ra.
Đối với phương pháp này thì cũng không cần nhiều khí cụ điện nên giá
thành không đắc hơn những mạch khởi động khác. Nhưng đối với mạch khởi
động động cơ có công suất nhỏ thì sử dụng công tắc tơ nhỏ nên giá thành rẻ
hơn.
2.4.3.2 Khuyết điểm
Phương pháp khởi động động cơ đổi nối sao – tam giác dùng 3 contactor
và 1 timer có nhược điểm là không sử dụng phổ biến cho điều khiển động cơ
với công suất lớn. Vì khi đó, công tắc tơ trong mạch điều khiển phải lớn nên
giá thành đắc hơn và có thêm nhiều công tắc đóng mở cồng kềnh.
Ngoài ra, phương pháp này vận hành phức tạp và tốn sức lao động hơn
phương pháp trên. Thời điểm bắt đầu khởi động động cơ đến khi chuyển mạch
từ sao sang tam giác phải qua nhiều công đoạn nên đòi hỏi các thiết bị luôn
hoạt động tốt và độ nhạy cao, chính xác. Mặt khác, người vận hành phải hiểu rõ
nguyên lý hoạt động của mạch và nghiên cứu thật kỹ để vận hành theo đúng
trình tự của mạch và tránh sai xót đáng tiếc có thể xảy ra.
2.3.4 Ứng dụng



SVTH : Trần Văn Dẫn Trang 37
Tiểu Luận Tốt Nghiệp GVHD : Thầy Đoàn Phú Cường


Dùng để khởi động động cơ công suất nhỏ hoặc động cơ kéo tải vừa và
được sử dụng phổ biến trong công nghiệp như máy nén khí, kéo dây truyền sản
xuất v.v…. Vì trong lúc vận hành rất hiếm xảy ra hiện tượng hồ quang điện nên
tương đối an toàn cho tải và thiết bị trên mạch.




SVTH : Trần Văn Dẫn Trang 38
Đề thi vào lớp 10 môn Toán |  Đáp án đề thi tốt nghiệp |  Đề thi Đại học |  Đề thi thử đại học môn Hóa |  Mẫu đơn xin việc |  Bài tiểu luận mẫu |  Ôn thi cao học 2014 |  Nghiên cứu khoa học |  Lập kế hoạch kinh doanh |  Bảng cân đối kế toán |  Đề thi chứng chỉ Tin học |  Tư tưởng Hồ Chí Minh |  Đề thi chứng chỉ Tiếng anh
Theo dõi chúng tôi
Đồng bộ tài khoản