Bài giảng Khí cụ điện: Chương 3 - Relay điều khiển và bảo vệ

Trong lĩnh vực kỹ thuật điện, các thiết bị tự động hóa đóng vai trò thiết yếu trong việc đảm bảo an toàn, ổn định và hiệu quả của hệ thống. Trong số đó, rơle và công tắc tơ là hai thành phần cơ bản và không thể thiếu. Chúng được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng điều khiển và bảo vệ mạch điện khỏi các sự cố tiềm ẩn. Việc hiểu rõ về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và phân loại của các thiết bị này là cực kỳ quan trọng để thiết kế, vận hành và bảo trì hiệu quả các hệ thống điện. Bài viết này sẽ cung cấp cái nhìn tổng quan về rơle, sau đó đi sâu vào công tắc tơ, làm rõ các khía cạnh kỹ thuật chính của chúng.

Sinh viên ngành kỹ thuật điện, kỹ sư điện, và các kỹ thuật viên vận hành, bảo trì hệ thống điều khiển và bảo vệ điện.

Tài liệu này trình bày một cách toàn diện về rơle điều khiển và bảo vệ, với trọng tâm chính là công tắc tơ – một khí cụ điện quan trọng. Phần mở đầu giải thích khái niệm rơle như một thiết bị điện tự động cơ bản, có khả năng thay đổi tín hiệu đầu ra một cách nhảy cấp khi tín hiệu đầu vào đạt giá trị xác định. Cấu tạo chung của rơle được phân tích thông qua ba khối chính: cơ cấu tiếp nhận tín hiệu (cuộn dây), cơ cấu trung gian (mạch từ) và cơ cấu chấp hành (hệ thống tiếp điểm). Đồng thời, tài liệu phân loại rơle dựa trên nguyên lý làm việc (từ điện, điện từ, bán dẫn), nguyên lý tác động (có/không tiếp điểm), tín hiệu đầu vào (dòng điện, điện áp) và chức năng bảo vệ (dòng cực đại, so lệch). Tiếp theo, tài liệu đi sâu vào định nghĩa và vai trò của công tắc tơ trong việc đóng cắt các loại dòng điện khác nhau. Cấu tạo chi tiết của công tắc tơ điện từ được mô tả, bao gồm cơ cấu điện từ (cuộn dây, lõi sắt, lò xo phản lực), hệ thống dập hồ quang (sử dụng tấm thép) và hệ thống tiếp điểm (chính và phụ). Nguyên lý hoạt động của công tắc tơ được minh họa rõ ràng thông qua sơ đồ, làm nổi bật cơ chế kích hoạt điện từ để thay đổi trạng thái tiếp điểm. Cuối cùng, tài liệu giới thiệu các ký hiệu chuẩn của công tắc tơ và phân loại chi tiết theo các loại tải xoay chiều (AC1, AC2, AC3, AC4), từ đó làm rõ giá trị ứng dụng của chúng trong việc điều khiển và bảo vệ động cơ điện.