Tiểu luận " Mạch khởi động sao - tám giác "

Chia sẻ: Trần Văn Dẫn | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:35

5
2.498
lượt xem
613
download

Tiểu luận " Mạch khởi động sao - tám giác "

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

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 đề:
Lưu

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

  1. Tiểu luận Mạch khởi động sao - tám giác
  2. 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
  3. 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
  4. 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
  5. 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
  6. 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
  7. 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
  8. 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
  9. 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
  10. 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
  11. 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
  12. 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
  13. 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
  14. 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
  15. 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
  16. 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
  17. 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
  18. 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
  19. 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
  20. 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
Đồng bộ tài khoản