Chương 1 CÁC PHẦN TỬ ĐIỀU KHIỂN VÀ BẢO VỆ

A. Mục đích: Sau khi học xong bài này các bạn hiểu được một số vấn đề sau:

- Nắm được cấu tạo nguyên lý làm việc một số loại khí cụ điện thông

dụng

- Nắm được ứng dụng của từng loại khí cụ điện - Phân loại các khí cụ điện điều khiển và các loại khí cụ điện bảo vệ

B. Nội dung:

Các phần tử điều khiển TĐĐ là các phần tử tham gia vào mạch TĐĐ với chức năng điều khiển hoặc bảo vệ. Điều khiển có thể bằng tay hay tự động; một phần tử điều khiển có thể chỉ giữ một chức năng hoặc điều khiển, hoặc bảo vệ hoặc giữ cả hai chức năng. 1.Các phần tử bảo vệ: 1.1 Cầu chì (cầu chảy) : Là phần tử dùng để bảo vệ cho thiết bị điện tránh khỏi sự cố ngắn mạch

(đoản mạch, chập mạch).

Bộ phận cơ bản của cầu chảy là dây chảy, nó thường làm bằng các chất có

nhiệt độ nóng chảy thấp.

Với mạch có cường độ dòng điện lớn, dây chảy có thể làm bằng chất có

nhiệt độ nóng chảy cao, nhưng tiết diện nhỏ thích hợp.

Dây chảy thường là dây chì tiết diện tròn hoặc bằng các lá chì, kẽm, hợp

kim chì – thiếc, nhôm hay đồng được dập, cắt theo các hình dạng khác nhau.

Dây chảy được kẹp chặt vào đế cầu chảy bằng vít. Cầu chảy thường có nắp cách điện để tránh hồ quang bắn tung tóe ra xung

quanh khi dây chảy đứt.

Để cầu chảy bảo vệ được đối tượng cần bảo vệ với một dòng điện nào đó

trong mạch, dây chảy phải chảy đứt trước khi đối tượng bị phá hủy.

gh

25,1

45,1

Thông thường, đối với dây chảy chì thì:

dm

Trị số dòng điện mà dây chảy bị chảy đứt được gọi là dòng điện giới hạn.  Như vậy cần có dòng điện giới hạn lớn hơn dòng định mức: (Igh > Iđm) để dây chảy không bị đứt khi làm việc với dòng định mức.

I I

gh

15,1

Dây chảy hợp kim chì – thiết:

dm

I I

gh

26,1 

dm

Dây chảy đồng:

I I

Cầu chì trong kỹ thuật có nhiều dạng, kiểu khác nhau, nhưng nguyên lí làm

việc hoàn toàn giống nhau:

- Cầu chì loại xoáy, thường lắp ở tủ điện. - Cầu chì loại kẹp, thường lắp ở các mảng mạch điều khiển.

1

 Cở dây chảy chịu dòng điện tối đa:

Cường độ dòng điện tác động làm chảy

dây

Đường kính dây chảy (mm) Dây chì ( A ) Dây nhôm ( A ) Dây chì – thiếc (A)

1,8 2,5 4 7 12,5 2 3 5 8,5 14

mối hàn chì

lò xo

0,3 0,4 0,5 0,7 1,0 1,2 1,5 2,0 5 8 12 20 35 42 60 85

1. Các dạng cầu chì: - Cầu chì hộp - Cầu chì ống - Cầu chì đuôi xoắn ốc - Cầu chì ngoài trời - Cầu chì nổ chậm

2. Cấu tạo nguyên lý làm việc cầu chì nổ chậm: Cấu tạo gồm dây đồng nối với lò xo được kéo căng và một đầu dây đồng được nối hàn chì ở đầu ống kia như hình vẽ. Công dụng của cầu chì loại này dùng bảo vệ cho động cơ. Khi khởi động dòng khởi động của động cơ lớn hơn dòng điện định mức của động cơ từ 5 đến 7 lần dòng điện định mức. Nếu dùng cầu chì thường thì cầu chì sẽ nổ ngắt mạch điện ngay lúc động cơ khởi động. Nhưng dùng cầu chì nổ chậm, do thời gian khởi động của động cơ ngắn nên không đủ nhiệt lượng làm nóng chảy mối hàn chì. Chỉ khi nào động cơ bị làm việc qúa tải thì cầu chì mới nổ.

1.2. Một số loại rơle: Rơle thực chất là một công tắc điện từ, khi cuộn dây của rơle có điện nó sẽ hút tiếp điểm đóng kín mạch. Các loại rơle được sử dụng để điều khiển các thiết bị như: máy giặt, thang máy, thiết bị báo gọi, đèn xi nhan cho ôtô, máy điện thoại, …

2

* Ưu điểm: - Thích hợp với việc điều khiển từ xa. - Nó có thể nhớ được các lệnh chuyển mạch. - Mạch điều khiển và mạch làm việc cách ly nhau về điện. - Với một dòng điều khiển nhỏ nó có thể điều khiển một dòng tải lớn. Có những loại rơle sau khi ấn nút khởi động thì công tắc của rơle sẽ tự giữ ở vị trí đóng mạch mặt dầu nút nhấn đã trở về vị trí ban đầu (h.1.2.3). Công tắc K1

trong hình 1.2.3 được gọi là công tắc tự giữ. Trong trường hợp này nó được nối song song với nút ấn khởi động.

Rơle làm chậm việc đóng hở mạch: Các cuộn dây của rơle được nối song song với các tụ điện, loại này được sử

dụng trong các mạch đèn xi nhan (h.1.2.4)

Thiết bị báo động (h.1.2.5): Phần lớn các thiết bị báo động được cấu tạo từ các rơle, mạch báo động không nối trực tiếp với điện áp nguồn để đảm bảo an toàn cho người sử dụng, mà được nối với một nguồn pin như hình vẽ.

Hoạt động của mạch: Khi khởi động S1, còi H1 sẽ kêu. Khởi động S2, cuộn

lá lưỡng kim

dây K2 có điện và công tắc tự giữ sẽ nối k1 với nguồn đệin áp; đèn H2 sáng

1. Rơle nhiệt: Là khí cụ dùng để bảo vệ các thiết bị điện

(động cơ) khỏi bị qúa tải

điện trở lò xo

Dòng điện làm việc với vài trăm ampe,

điện áp một chiều tới 440V, điện áp xoay chiều tới 500V, tần số 50Hz.

Được thiết kế dựa trên cơ sở sự dãn nở

của lá lưỡng kim khi hấp thụ nhiệt năng.  Nguyên lý: Khi dòng điện phụ tải chạy qua, phần tử đốt nóng sẽ nóng lên và tỏa nhiệt ra

xung quanh, băng kép hơ hơ nóng sẽ cong lên.

Rơle nhiệt còn ứng dụng có tác động điều nhiệt làm ổn định nhiệt độ như rơle

mạch từ động

nhiệt trong bàn là, bếp điện...

Lò xo động nhả mạch

cuộn dây

vòng ngắn mạch

mạch từ tỉnh

2. Rơ le điện từ: a. Cấu tạo:

 Hệ thống tiếp điểm: bao gồm các tiếp điểm ở mạch chính và các tiếp điểm phụ cho mạch điều khiển. Các tiếp điểm được cách điện độc lập và gắn chặt lên mạch từ di động có lòxo đệm để bảo đảm các tiếp điểm di động tiếp xúc tốt với tiếp điểm cố định.

 Cơ cấu truyền động hệ thống tiếp điểm: bao gồm giá mang các tiếp điểm

di động, lòxo nhả mạch để đẩy bật tiếp điểm hở mạch trở về vị trí ban đầu.

3

 Hệ thống mạch từ và cuộn dây: là bộ phận chủ yếu, có cuộn dây được lắp đặt ở mạch từ cố định, nhận dòng điện để tạo ra lực tác động hút mạch từ di động làm đóng mạch các tiếp điểm dẫn điện ở mạch chính.

5

6

 Buồng dập hồ quang: đối với các loại rơle điện từ có công suất lớn cần phải có buồng dập hồ quang, để dễ triệt tiêu tia lửa trong qúa trình các tiếp điểm hở mạch, để tránh các bề mặt các mặt vít của tiếp điểm không bị rỗ mặt gây tiếp xúc xấu.

b. Nguyên lý làm việc : giống như nguyên lý làm việc của công tắc tơ. 3. Rơle dòng điện và rơle điện áp: Rơle là khí cụ điện thường gặp trong mạch điện điều khiển để tự động đóng, cắt, khống chế hoặc bảo vệ mạch điện.

2

1

l

4

a. Rơle điện áp: được sử dụng để bảo vệ

Nguyên lý cấu tạo của rơle điện áp

qúa điện áp hoặc tự động cắt điện khi điện áp thấp dưới mức qui định.

b. Rơle dòng điện: thường được dùng để bảo

vệ qúa tải hoặc bảo vệ ngắn mạch.

* Cấu tạo của hai loại rơle này như hình vẽ. Cuộn dây (1) được quấn trên lõi thép để sinh ra lực hút điện từ làm cho nắp (2) chuyển động.(4) lòxo để kéo nắp 5, 6 là tiếp điểm.

* Nguyên lý làm việc :

Khi chưa có điện vào cuộn dây nhờ lòxo (4) nên nắp động (2) luôn nhả ra làm cho các tiếp điểm (5) luôn ở trạng thái mở còn tiếp điểm (6) đóng. Khi có tín hiệu điện vào cuộn dây thì nắp (2) bị hút, tiếp điểm (5) đóng còn tiếp điểm (6) mở ra. Nếu rơle điện áp thì cuộn dây được quấn bằng dây điện từ cỡ nhỏ, nhiều vòng. Còn rơle dòng điện thì cuộn dây quấn cỡ dây lớn ít vòng.

4. Rơle trung gian:

Các loại rơle sử dụng ở trong mạch điều khiển, mạch điện bảo vệ, kiểm soát thường có công suất nhỏ, chỉ tại dòng điện không qúa 5A được gọi là rơle trung gian.

Về cấu tạo rất đơn giản gồm có các tiếp điểm (thường hở và thường đóng)

và cuộn dây chịu điện áp. Rơle trung gian được sản xuất gồm 2 loại.

- Rơle trung gian 1 chiều sử dụng nguồn một chiều với điện áp 6, 12, 24, 28V...và trên cuộn dây có ghi trị số điện trở của cuộn dây thông thường từ vài trăm omh đến vài ngàn omh.

- Rơle xoay chiều sử dụng nguồn điện xoay chiều với điện áp 100, 110,

4

220V.

trục rơle tốc độ(nối đồng trục với trục của động cơ

nam châm vĩnh cửu hình trụ tròn

trục quay tự do

các thanh dẫn khép mạch(giống như rôto lồng sóc)

N S

cần tiếp điểm động

6,7: hệ thống tiếp điểm 8,9: lò xo lá

6 8

7 9

5. Rơle tốc độ: a. Cấu tạo: Là loại rơle lợi dụng lực ly tâm để tác động đóng hay mở tiếp điểm. Nhờ thế ổn định được tốc độ quay của động cơ hoặc ứng dụng làm công tắc tự động ngắt mạch pha để sau khi động cơ 1 pha đã khởi động.

Cơ cấu của loại rơle tốc độ hay còn gọi là công tắc ly tâm gồm có: 1 hệ thống cơ khí gắn chặt trên trrục quay của động cơ và 1 bộ công tắc lắp cố định ở nắp vỏ máy.

b. Nguyên lý làm việc: Khi động cơ khởi động quay tăng dần, thì lực ly tâm xuất hiện tác động lên 2 miếng sắt, nhưng chưa đủ lực thắng lực cản của lòxo. Đến thời điểm tốc độ quay động cơ gần đạt định mức, thì bây giờ lực ly tâm đạt đến trị số lớn hơn lực cản của lòxo, nên kéo lùi miếng phíp cách điện ra, không đè tiếp điểm nữa. Tiếp điểm động được tự do nên nhả mạch, cắt dòng điện ra khỏi pha đề:

Khi động cơ cho ngừng quay thì tốc độ quay giảm xuống, lòxo kéo hệ thống trở về vị trí ban đầu, miếng phíp lại đè tiếp điểm động tiếp xúc với tiếp điểm cố định, đóng mạch lại, chuẩn bị tư thế cho cuộn đề hoạt động ở lần khởi động sau.

tiếp điểm

núm chọn thời gian

lò xo

cam điều khiển

Chủ yếu điều khiển là bộ nén lòxo lá làm hoạt động hệ thống bánh răng giảm

tốc, khi ta lên dây cót lòxo lá để tích trữ năng lượng.

5

6. Rơle thời gian: a. Rơle thời gian cơ khí:

Khi hoạt động, trục cam xoay chậm để tác động đóng hay mở tiếp điểm điện chậm. Nhờ cam điều khiển, mà có thể cho phép sự chuyển mạch tuần hoàn theo chu kỳ đóng, mở trong thời gian rơle hoạt động như hình vẽ.

Loại rơle này chỉ cho phép làm chậm thời gian hoạt động khoảng 1 giờ và

thường được sử dụng trong mạch điều khiển của quạt bàn, máy giặt....

đèn báo

R

COLL

2

7

1

ĐC

1

3

3

6

8

5

b. Rơle thời gian điều khiển bằng động cơ:

Cấu tạo gồm một động cơ điện nhỏ dùng chuyển động hệ thống bánh răng giảm tốc, để điều khiển các tiếp điểm công tắc điện hoạt động chậm do kết hợp với cuộn dây hút các tiếp điểm như hình vẽ.

Khi cho điện vào, cuộn dây của rơle có điện tạo lực hút các tiếp điểm, nhưng các tiếp điểm chưa hoạt động được, vì bị chốn chặn cản lại, cùng lúc đó dòng điện qua tiếp điểm thường đóng cung cấp cho động cơ bé hoạt động, làm chuyển động hệ thống bánh răng, xoay trục tác động quay chậm. Đến khi cần cam tác động mở chốt chận, thì tức khắc các tiếp điểm thời gian hoạt động và đồng thời tiếp điểm thường đóng mở, cắt dòng điện cung cấp làm động cơ ngưng hoạt động.

Tiếp điểm 1 – 3 ở vị trí đóng mạch ngay khi cuộn dây rơle có điện, thời gian

cuộn dây hút

lỗ thoát không khí pít - tông

lỏi thép

55

66

thủy ngân

F = mg

1 3 2

56

67

I

N

tác động chậm của rơle loại này khoảng 1 giây đến vài giờ.

6

c. Rơle thời gian loại pít – tông:

Cơ cấu rơle loại này gồm 1 cuộn dây khi có điện tác động hút lõi sắt có liên kết với một pít – tông hút đẩy không khí, để điều khiển mở chậm tiếp điểm thủy ngân.

Khi hoạt động cuộn dây tác động hút lõi sắt làm tiếp điểm trong bóng chứa thủy ngân nối mạch dẫn điện và đồng thời cắt ngay dòng điện qua cuộn dây. Nên cuộn dây không tạo lực hút nữa, nhưng lõi sắt không trở về trạng thái ban đầu ngay, vì bị không khí trong pít – tông cho đến khi bóng chứa thủy ngân bị nghiêng lệch về vị trí ban đầu ngắt mạch.

Thời gian trì hoãn của công tắc này khoảng vài chục phút. Hiện nay rơle này

được sản xuất rất gọn và chính xác.

2

D4

1

+ 100mF _

1K D3

3K3

TR2

RLY

D2 6,8v

TR3

TR1

4 3

TR4

1K

1K

1K

D1 5,6v

4,7K

25K

7

d. Rơle thời gian điều khiển bằng mạch điện tử:

Cơ cấu của loại rơle này bao gồm hệ thống tiếp điểm được điều khiển bởi

mạch điện tử, loại mạch thời gian.

Mạch điện trên hình vẽ trình bày nguyên lý làm việc của mạch trễ thời gian

đơn giản như sau:

7

Khi đặt nguồn điện vào chấu 2 –7 dòng điện xoay chiều được chỉnh lưu nhờ diode D4 và giảm thế qua R còn rất thấp. TR1 hoạt động dẫn dòng điện nạp vào tụ C = 100F. Các transistor TR2, TR3, TR4 ngưng dẫn. Khi tụ đã nạp đầy đến 7,4V thì D2 dẫn làm các TR2, TR3,TR4 dẫn tác động dẫn dòng điện qua cuộn dây rơle

RLY hoạt động hút tiếp điểm làm đóng mạch tiếp điểm 1 – 3 nhả tiếp điểm 1 – 4. Thời gian đóng chậm của rơle tùy thuộc vào biến trở 25K.

Ta có: t = R.C Vì vậy, muốn thay đổi thời gian hoạt động đóng mở các tiếp điểm phải chỉnh

biến trở và bên ngoài nơi núm xoay biến trở có chia vạch thời gian.

Loại rơle thời gian mạch điện tử rất chính xác nên có thể được thiết kế từ giây

4

3

6

5

tiếp điểm 6 thời gian

8

3 1

tiếp điểm đóng ngay

7

8

1

2

220V

đến hàng trăm giây.

SƠ ĐỒ CHÂN

1.3. Cầu dao và đảo điện:

8

1. Cầu dao: Là khí cụ điện dùng để điều khiển đóng mở mạch điện trực tiếp bằng tay ở đường dây chính, chịu tải dòng điện lớn và có cầu chì bảo vệ sự cố khi có hiện tượng chập mạch hoặc qúa tải. Cầu dao được sản xuất 2 cực hoặc 3 cực, có cầu

chì bảo vệ, phần đế làm bằng sứ gắn các cọc nối và dao tiếp điện, phía trên là các phần chắn bằng chất PVC để đảm bảo an toàn cho người sử dụng.

2. Đảo điện:

1 pha 3 pha 1pha 3pha

Là loại cầu dao có hai hướng, được sản xuất loại hai cực và 3 cực không có cầu chì bảo vệ. Ứng dụng của đảo điện dùng để lấy điện ở hai nguồn khác nhau, đảo chiều quay động cơ. Đối với tải có dòng điện lớn nên sử dụng tủ điện để đảm bảo an toàn cho người sử dụng tránh tia hồ quang phóng ra khi có sự cố xảy ra.

a. Ký hiệu: b. Ứng dụng của đảo điện:

TẢI

MF

Phụ tải

C

Đảo điện 3 pha

OUTP UTT

INPU

ỔN ÁP

9

P

3

1

4

6

5

2

3

ON

1.4. Áp - tô - mát: 1. Khái niệm: Là loại khí cụ điện dùng điều khiển đóng mở mạch điện trực tiếp bằng tay giống như cầu dao, nhưng có bộ bảo vệ qúa dòng tự động ngắt mạch nhanh khi bị qúa tải hoặc bị chập mạch. Nhờ thế tránh cho thiết bị điện khỏi bị hỏng, đường dây dẫn khỏi bị cháy.

6

Hình . b 2

4

1

Hình . a

Hình. c

a. Hình dạng bên ngoài của Áptômát b. Áptômát dòng điện cực đại c. Áptômát điện áp thấp

 Trên hình b khi mạch điện qúa tải hay ngắn mạch, nam châm điện 2 sẽ hút phần ứng 4 xuống làm nhả móc 1, cần 5 được tự do, kết qủa các tiếp điểm của áptômát được mở ra dưới tác dụng của lực lò xo 6, mạch điện bị nhắt.

2. Nguyên lý làm việc:

 Trên hình b khi sụt áp qúa mức, nam châm điện 1 sẽ nhả phần ứng 6 làm nhả móc 2, do đó các tiếp điểm của áptômát cũng được mở ra dưới tác dụng của lực lò xo 4, mạch điện bị cắt.

Chủ yếu dựa vào:

Tính thao tác có chọn lọc

10

3. Cách lựa chọn áptômát: - Dòng điện tính toán đi trong mạch - Dòng điện qúa tải -

Ngoài ra lựa chọn áptômát còn phải căn cứ vào đặc tính làm việc của phụ tải, áptômát không được phép cắt khi có qúa tải ngắn hạn thường xảy ra trong điều kiện làm việc bình thường như khởi động, dòng điện đỉnh trong đồ thị phụ tải công nghệ.

Yêu cầu chung là dòng định mức của móc bảo vệ áptômát không được nhỏ

hơn dòng điện tính toán. Iáptômát  Itt

Tùy theo đặc tính, đặc điểm làm việc cụ thể của phụ tải thường chọn dòng định mức của móc bảo vệ bằng 125%  150% hay lớn hơn nữa so với dòng điện tính toán.

1. Khái niệm chung:

1.5. Nam châm điện: Trong kỹ thuật điện công nghiệp người ta thường dùng nhiều đến nam châm . Nam châm vĩnh cửu, làm bằng vật kiệu sắt từ cứng, có từ dư và lực giữ từ

lớn.

Nam châm điện có lõi làm bằng vật liệu có độ từ thẩm lớn, được từ hóa bởi

dòng điện đi qua cuộn dây quấn trên lõi thép. Vật liệu sắt từ chia làm 3 loại:

- Loại sắt từ mềm có lực giữ từ nhỏ, độ từ thẩm tương đối lớn. Đường cong từ trễ hẹp nên tổn hao từ trễ bé. Sắt từ mềm thường dùng làm mạch từ cho máy điện, thiết bị điện xoay chiều và một chiều, một số vật liệu thuộc loại này như gang, các thép kỹ thuật điện, thép Pécmalôi( hợp kim của sắt từ từ 30  85% Ni, có độ từ thấm gấp 5  50 loại thép kỹ thuật điện) lực giữ từ rất nhỏ, khoảng 0,02A/cm.

- Loại sắt từ cứng có từ dư và lực giữ từ lớn, thường dùng làm nam châm

vĩnh cửu.

- Loại từ điện môi là loại có tính chất trung gian giữa vật liệu sắt từ và

không sắt từ. Từ điện môi làm bằng bột sắt từ có độ từ thẩm lớn.

2. Khái niệm về nam châm điện: Nam châm điện là một bộ phận rất quang trọng của khí cụ điện, được dùng phổ biến đổi điện năng ra cơ năng trong khí cụ điện. Nam châm điện còn sử dụng rộng rãi ở nhiều lĩnh vực khác nhau như tự động hóa, các loại rơle, công tắc tơ...

Trong công nghiệp, thường được chế tạo dùng ở cầu trục để nâng các thép tấm, trong truyền động điện, được dùng trong các bộ ly hợp, các van điện từ, trong sinh hoạt thường thấy ở chuông điện, loa điện, nồi cơm điện....

11

Nam châm điện gồm 2 bộ phận chính: - Cuộn dây (phần điện). - Mạch từ

N

F

S

N S

S

N

Nam châm điện hình

H.a.

H.b.

chữ U nắp hút thẳng

Phân tích lực hút của cuộn dây nam châm điện

Thực tế ta thường gặp 2 loại sau:

 Loại có nắp chuyển động: gồm cuộn dây, lõi sắt từ và nắp (H.a). Khi có dòng điện chạy trong cuộn dây, sẽ sinh lực hút điện từ và hút nắp về

phía lõi. Khi cắt điện, lực hút mất, nắp nhả.

 Loại không có nắp: gồm cuộn dây và lõi sắt từ. Đối với loại này, các

vật liệu sắt, thép cần hút được xem là nắp.

12

 Việc tính toán nam châm điện rất phức tạp, nên ta chỉ cần đề cập đến các cơ cấu điện từ hay gặp nhiều ở khí cụ điện. Khi cho dòng điện vào cuộn dây sẽ sinh ra từ trường, từ thông xuyên qua vật liệu sắt từ theo đường khép kín. Chỗ từ thông đi ra là cực bắc (N) chỗ đi vào là cực nam (S). Ta thấy cực tính của vật liệu sắt từ khác dấu với cực tính của cuộn dây. Nếu đổi chiều dòng điện trong cuộn dây thì từ trường sẽ đổi chiều vật liệu sắt từ vẫn có cực tính khác dấu với cuộn dây, kết qủa vẫn bị hút vào cuộn dây. Vì vậy, khi lõi từ mang cuộn dây có dòng điện (kể cả dòng xoay chiều) từ trường sẽ làm cho nắp bị từ hóa và hút nắp về phía lõi.

1.6. Công tắc tơ và khởi động từ: 1. Công tắc tơ:

Mạch từ động

Cuộn dây

Mạch từ tỉnh

a. Cấu tạo:

Công tắc tơ là một công tắc điện từ khởi động từ xa, sử dụng cho những mạch có công suất lớn. Nó có nguyên lý giống như rơle và luôn luôn có hai mạch điện riêng biệt: Mạch điểu khiển và mạch động lực. Tùy theo nhiệm vụ và công suất của mạch mà người ta phân biệt làm hai loại: Thiết bị chính (mạch động lực cho tải) và thiết bị phụ (mạch điều khiển). Thiết bị điều khiển được ứng dụng trong công nghiệp chỉ để điều khiển một số các thiết bị khác, nó có kích thước nhỏ hơn các công tắc tơ dùng trong mạch động lực.

- Hệ thống mạch từ: mạch từ cố định và mạch từ di động và cuộn dây - Hệ thống tiếp điểm: gồm tiếp điểm cố định và tiếp điểm di động - Cơ cấu truyền động hệ thống tiếp điểm: giá mang tiếp điểm di động, lò xo

nhả mạch hoặc nhờ khối lượng mạch từ di động.

-

ON ON

OFF OFF

13

Buồng dập hồ quang b. Nguyên lý làm việc:

Khi có dòng điện qua cuộn dây lấp đặt ở lõi mạch từ cố định, thì cuộn dây tạo ra từ lực hút mạch từ di động, vì do lực hút lớn hơn lực cản của lòxo nên các tiếp điểm đóng mạch dẫn dòng điện đi qua thiết bị điện (động cơ làm việc)

Muốn cắt mạch, chỉ ấn OFF thì dòng điện qua cuộn dây bị ngắt đẩy các

tiếp ra cắt dòng điện và động cơ.

c. Phân loại:

Tuỳ theo nguồn điện cung cấp cho công tắc tơ hoạt động mà thiết kế cho phù hợp nên thường gặp 2 loại công tắc tơ:

- Công tắc tô xoay chiều 1 pha và 3 pha - Công tắc tơ một chiều

2. Khởi động từ: tương tự như công tắc tơ nhưng thêm bộ rơ le nhiệt

5

6

7

6/ 5/

(OVERLOAD) để bảo vệ qúa tải động cơ.  Bộ bảo vệ qúa tải (OVERLOAD): Nhiệm vụ của bộ bảo vệ qúa tải là khi dòng điện chạy qua mạch chính dẫn đến mạch tiêu thụ, vượt qúa dòng điện định mức, thì rơ le nhiệt trong bộ bảo vệ qúa tải này sẽ tác động làm mở tiếp điểm phụ cắt dòng điện cung cấp vào cuộn dây khởi động từ. Do đó khởi động từ ngưng làm việc, cắt dòng điện 3 pha mạch chính không cung cấp điện cho mạch tiêu thụ.

M

8

X

X 4

1.7. Dụng cụ ly hợp điện từ: Trong máy công cụ, máy cắt kim loại, ly hợp

X 2

X 3

điện từ để hút, nhả các bánh răng ở hộp giảm tốc để thay đổi tốc độ, thay đổi chiều quay, đóng cắt bộ phận làm việc bằng điện một cách nhẹ nhàng, tránh được những thao tác nặng nề bằng tay gạt cơ khí. Có thể thao tác được trong lúc động cơ điện vẫn quay.

Đ

Nguyên lý của ly hợp điện từ 1 đĩa

Hình vẽ bên là nguyên lý của ly hợp điện từ

1 đĩa bố trí trong hộp giảm tốc dùng để thay đổi chiều quay của máy M trong trường hợp động cơ Đ vẫn chỉ quay một chiều.

Ly hợp điện từ có hai nữa giớng nhau, mỗi nữa

có gông từ 5 và cuộn dây 6 lắp trơn trên trục 8. Động cơ Đ quay theo một chiều nhất định nên hai bánh răng 2 và 3 cũng quay cùng chiều.

Qua bánh răng 2, nữa trái của ly hợp điện từ quay theo chiều thuận và qua

bánh răng 3 và 4 nữa phải quay theo chiều ngược.

Ngoài ly hợp điện từ 1 đĩa như hình vẽ, người ta còn chế tạo ly hợp điện

từ nhiều đĩa và được dùng trong các hộp biến tốc để đổi cấp tốc độ.

14

Khi cuộn dây 6 ( nữa trái ) được tiếp điện một chiều thì nó sẽ tự hút sát với đĩa 7 (đĩa 7 lắp cố định với trục 8) và làm cho trục máy M (8) quay theo chiều thuận. Nếu muốn đổi chiều quay của máy ta đổi chiều cấp điện vào cuộn dây 6 từ nửa trái sang nửa phải thì trục M sẽ quay theo chiều nhược lại.

Chương 2

PHÂN TÍCH CÁC MẠCH ĐIỆN CƠ BẢN ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ 2.1. MỘT SỐ MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN TRỰC TIẾP ĐỘNG CƠ - Hiểu được các nguyên tắc tự động khống chế - Nắm được các sơ đồ nguyên lý mở máy và đảo chiều quay động cơ trực

tiếp bằng khởi động từ.

- Nắm được các sơ đồ nguyên lý làm việc tự động giới hạn hành trình và

đảo chiều quay.

- Nắm được các sơ đồ nguyên lý mở máy gián tiếp các động cơ không đồng

bộ ba pha.

- Tự động mở máy động cơ bằng phương pháp đổi nối sao / tam giác dùng

rơle thời gian.

2.1.1. Khái niệm về các nguyên tắc tự động khống chế Muốn máy công nghiệp làm việc với năng suất cao, chất lượng sản phẩm tốt phải thực hiện đúng qui trình công nghệ và bảo đảm an toàn, nhất thiết phải áp dụng tự động hóa.

Chương này khảo sát một số nguyên tắc phổ biến về khống chế tự động dùng khởi động từ và rơle thời gian, xét kỹ về nguyên lý làm việc và công dụng thực tế. Có thể chia những nguyên tắc tự động khống chế ra như sau: 1. Tự động khống chế các truyền động điện theo hành trình

Đây là một dạng tự động hóa được sử dụng dụng nhiều tuy mức, chính xác không cao lắm nhưng đơn giản nên được ứng dụng phổ biến ở máy công cụ như máy phay, máy bào, máy mài, máy tiện... các máy tôn cán thép, các cần cẩu, pa lăng điện, để qui định mức độ giới hạn làm việc theo qui trình công nghệ nhằm đảm bảo an toàn.

Thiết bị chính trong mạch điện tự động hóa theo hành trình là các công tắc

hành trình, công tắc cuối.

2. Tự động khống chế theo thời gian

Được sử dụng trong trường hợp: mở máy, hãm máy như khi khởi động đổi nối Y/, khởi động động cơ quấn dây qua điện trở (phải có thời gian cách nhau vài giây giữa hai lần cắt điện trở). Khống chế các truyền động điện trong một dây chuyền, trong một máy, băng tải cần nguyên liệu chạy trước, băng tải cuối chạy sau. Ở máy phay giường truyền động chính quay dao phải chạy trước, sau đó mới mở máy truyền động ăn dao... Thiết bị dùng để khống chế ở đây là rơle thời gian.

3. Tự động khống chế theo tốc độ

15

Thiết bị chủ yếu được sử dụng trong dạng tự động khống chế này là rơle tốc độ. Khống chế theo tốc độ dùng phổ biến trong trường hợp hãm ngược động cơ điện ở máy khoan khi nâng hạ xà, phải phối hợp chặt chẽ mỗi khi xà được kẹp chặt thì tốc độ động cơ chậm lại, tiếp điểm của rơle tốc độ mở ra để cắt điện vào động cơ.

Ở máy tiện, phay truyền động chính cần hãm nhanh để nâng cao năng suất, dùng rơle tốc độ kiểu cảm ứng lắp cùng trục với máy để đóng mở tiếp điểm mạch điều khiển đảo chiều hai dây vào động cơ gây ra từ trường hãm ngược cho máy đứng lại ngay.

4. Tự động khống chế theo phụ tải

Phương pháp này thường sử dụng ở các sơ đồ tự động mở máy động cơ điện, thiết bị làm nhiệm vụ khống chế là rơle dòng điện. Nguyên tắc dòng điện khá chính xác, nên được sử dụng ở nhiều lĩnh vực .

Trong máy cắt gọt kim loại khi cần phải khống chế tự động trị số lực sinh ra trên bộ phận nào đó như các thiết bị gá lắp, các đồ gá để giữ chặt vật gia công, các cơ cấu kẹp xà ở máy bào giường. Ở cần trục, cần khống chế mức nâng tối đa vật nặng với tốc độ nào đó... Đây là cách khống chế theo phụ tải bằng rơle dòng điện.

5. Tự động khống chế theo nhiệt độ Phần lớn các máy làm việc theo nhiệt độ như máy ép, lò sấy, nồi cơ điện...

dụng cụ dùng để khống chế là điện trở nhiệt hoặc bán dẫn.

* Tóm lại có nhiều phương pháp khác nhau để thực hiện các nguyên tắc tự động khống chế nhưng đều phải đảm bảo sự liên động giữa các truyền động khác nhau trong máy để đảm bảo an toàn như: liên động giữa truyền động chính và truyền động ăn dao, giữa truyền động kẹp và xà và truyền động di chuyển xà giữa bộ phận chuyển động này với chuyển động khác, giữa tốc độ thấp với tốc độ cao...

2.1.2. Các mạch điện ứng dụng tự động khống chế  Một số kí hiệu của thiết bị điện – điện tử

TT TÊN THIẾT BỊ

KÍ HIỆU KHÁC THƯỜNG

DÙNG

Cuộn dây khởi động từ Tiếp điểm khởi động từ - Thường mở - Thường đóng Tiếp điểm thường mở rơle

thời gian

- Mở chậm - Đóng chậm - Đóng,mở,chậm Tiếp điểm thường kín rơle

thời gian

1 2 3 4 5

16

- Mở chậm - Đóng chậm - Đóng,mở,chậm Nút ấn - Thường mở - Thường đóng - Rơle nhiệt

Đây là cách mở máy trực tiếp, động cơ lồng sóc. Dòng điện mở máy cao nhưng momen lớn. Thường dùng phổ biến ở các động cơ có công suất thấp và trung bình. Mạch điện gồm cầu chì để bảo vệ sự cố ngắn mạch, rơle nhiệt bảo vệ qúa tải động cơ

1. Mạch điện mở máy và bảo vệ động cơ điện a. Sơ đồ nguyên lý:

Hình 1. Sơ đồ nguyên lý điều khiển động cơ trực tiếp ở một vị trí

b.Vận hành:

P1 P2 P3 P3

OFF2

OFF1

PT

ON1

K

K

K ON2

PT

PT

ON3

ĐC

Hình 2. Sơ đồ nguyên lý điều khiển ở hai vị trí hoặc nhiều vị trí:

17

Đóng cầu dao CD ấn nút ON khởi động từ K sẽ làm việc đóng các tiếp điểm động lực K lại cấp điện cho động cơ làm việc, mạch luôn làm việc nhờ tiếp điểm duy trì K. Muốn dừng động cơ ta ấn nút OFF cắt điện qua cuộn hút K ngưng làm việc mở các tiếp điểm động lực K ra động cơ ngưng làm việc.

2.2. PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MỘT SỐ MẠCH ĐIỆN ĐIỀU

KHIỂN TRỰC TIẾP ĐẢO CHIỀU QUAY ĐỘNG CƠ 2.2.1. Đảo chiều quay động cơ dùng khởi động từ

1. Mạch điện điều khiển động cơ quay hai chiều dùng nút nhấn đơn:

a. Sơ đồ nguyên lý:

P1 P2 P3

OFF1 OFF2 MT PT1 PT2

CD

T

N

T

N

T

MN

N

T

N

ĐC

PT1 PT2

P1 P2 P3

CD

OFF MT DN PT1 PT2

2. Mạch điện điều khiển động cơ quay hai chiều dùng nút nhấn kép

T

N

T

T

N

MN DT

N

T

PT1 PT2

N

ĐC

18

c.Vận hành:

* Chạy thuận:

Đóng cầu dao CD ấn MT khởi động từ T làm việc đóng các tiếp điểm động lực T lại động cơ làm việc theo chiều thuận, và tiếp tục duy trì nhờ tiếp điểm duy trì T. Muốn dừng động cơ ta ấn nút OFFT khởi động từ T ngưng làm việc ngắt các tiếp điểm động lự T cắt điện động cơ ngưng làm việc.

* Chạy ngược:

Aán MN khởi động từ N làm việc đóng các tiếp điểm động lực N lại động cơ làm việc theo chiều ngược do lúc này pha P2 và P3 tráo pha nhau, và tiếp tục duy trì nhờ tiếp điểm duy trì N. Muốn dừng động cơ ta ấn nút OFFN khởi động từ N ngưng làm việc ngắt các tiếp điểm động lự N cắt điện động cơ ngưng làm việc. Mạch điện không thể làm việc một lúc hai chế độ được do hai tiếp điểm thường đóng T và N gày chéo nhau.

 Mạch điện bảo vệ ngắn mạch bởi các cầu chì và bảo vệ qúa tải động cơ

nhờ các rơle nhiệt.

19

 Mạch đảo chiều quay do P2 và P3 quán đổi vị trí

Chương 3 MỘT SỐ MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN KHỐNG CHẾ LIÊN ĐỘNG

3.1. Mạch điện mở máy theo trình tự qui định Ta biết rằng mỗi máy có nhiều chuyển động, dùng nhiều động cơ riêng biệt khác nhau, các chuyển động đó lại có những điều kiện nhất định có liên quan lẫn nhau như: Truyền động bơm dầu trong máy phải làm việc trước truyền động chính, nếu bơm dầu hỏng thì động cơ chính phải dừng lại, truyền động bàn máy phay chỉ làm việc được khi trục chính đã quay, nếu trục chính ngừng thì bàn máy cũng ngừng theo ……

3.1.1. Chạy động cơ bơm dầu: Sau khi đóng cầu dao CD ấn nút M1 khởi động, M1 có điện đóng mạch động lực cho bơ dầu M2 chạy. Tiếp điểm duy trì K1 đóng lại để đảm bảo bảo thứ tự mở máy.

3.1.2. Chạy động cơ chính: Chỉ sau khi bơm dầu có điện, ta ấn nút M2 thì khởi động từ K2 có điện đóng các tiếp điểm động lực lại động cơ trục chính làm việc.

3.1.3. Tự động tắt máy: Nếu có sự cố quá tải hoặc bơm dầu hỏng ….. thì rơle nhiệt tác động, nhả khởi động từ M1 của bơm dầu ra, tiếp điểm duy trì mở, cắt điện vào cuộn dây M2 động cơ trục động cơ trục chính ngưng làm việc.

1

2

P1 P2 P3

OFF M1

PT1

K1

K1

K1

M2

PT2

K1

K2

K2

PT2

M1

M2

20

CD K2 PT1

P1 P2 P3

1BK

2BK

A

2

1

CD

1

2

CC

B

C

M1

T

7

5

PT1 PT2 4

8

3

9

KB

KB

KH

1BK

KH

KB M2

13 15

11

KH

KB

2BK

PT1

PT2

KH

ĐC

3.2. Mạch điện tự động giới hạn hành trình: 3.2.1.Sơ đồ nguyêy lý: 3.2.2.Khái quát: Trong máy công nghiệp nhiều trường hợp phải giới hạn 1 hoặc cả 2 đầu của một chuyển động như: hạn chế móc treo của cầu trục không được lên cao qúa mức qui định, hạn chế sự chuyển động lên xuống của xà ngang trong các máy cỡ lớn như máy khoan, máy bào giường, hạn chế sự chuyển động về hai phía của bàn máy bào giường, của xe cẩu chân đế, của xe nhỏ trên cầu trục....đều dùng hình thức tự động như hình vẽ. Chuyển động thẳng của bàn máy A do động cơ đảm nhận, bàn máy chỉ được phép chuyển động trong phạm vi B đế C. Ở hai đầu B và C đặt hai công tắc hành trình 1BK và 2BK.

3.2.3. Vận hành: * Chạy máy về phía B: Sau khi đóng cầu dao, ấn váo M1 khởi động từ KB có điện (mạch 1-3-5-7-9 cuộn KB 4-2) đóng điện 3 pha vào động cơ quay thuận, đứa vật A từ C đến B. Đến B, mấu 1 va vào 1BK làm tiếp điểm 5-7 trên mạch khống chế mở ra, khởi động từ KB mất điện, nhả 3 tiếp điểm bên mạch động lực ra, động cơ sẽ ngừng lại.

21

* Chạy máy về phía C: ấn vào M2, khởi động từ KH có điện(mạch 1-3-11-13- 15-cuộn KH-4-2) đóng điện(đảo pha) 3 pha vào động cơ quay ngược, đưa vật A từ B đến C. Khi vật A đến C nếu ta không ấn T cắt điện thì mấu 2 va vào 2BK làm cho 11-13 mở ra, khởi động từ KH mất điện, động cơ sẽ tự động ngừng lại.

P1 P2 P3

2BK

1BK

A

2

1

1

2

2BK

CD

C

B 3

M1

1BK

T

5

7

PT1 PT2 4

9

8

KB

KB

KH

KH

KB

PT1

PT2

M2

11

13 15

KH

2BK

KB

ĐC

KH

3.3. Mạch điện giới hạn hành trình và đổi chiều chuyển động: 3.3.1. Sơ đồ nguyên lý: 3.3.2. Vận hành: * Chạy bàn về phía B: Sau khi đóng cầu dao CD ấn vào nút M1, khởi động từ KB có điện( mạch 1-3-5-7-9-cuộn KB-4-2) đóng điện vào động cơ để đưa bàn máy từ C đến B.

* Tự động đổi chiều: Đến B mấu 1 sẽ va vào 1BK để mở tiếp điểm 5-7 ra, khởi động từ KB sẽ nhả, bàn máy dừng lại. Lúc này tiếp điểm 3-11 của 1BK đóng lại để tiếp điện cho khởi động từ KH( mạch 1-3-11-13-15-17 cuộn KH-4-2) khởi động từ KH hút sẽ đóng điện ( đã đảo chiều) cho động cơ để đưa bàn máy từ B đến C. Hành trình kín của bàn máy đảo chiều cứ như thế tiếp diễn.

* Tắt máy: Ấn vào nút T, khởi động từ KB hoặc Kh sẽ nhả ra động cơ dừng lại.

22

3.4. Mạch điện liên động giữa các động cơ: 3.4.1. Sơ đồ nguyên lý:

P1 P2 P3

1

2

T1

M1

5

3

4

PT1

KD

CD

RT

7

RA

KD

RT

KC

KD

RB

11

KD 9 T2

M2

13

PT1

PT2

19

6

RT

KC

RB

PT2

15 17

KC

ĐD

ĐC

3.4.2. Khái quát: Giữa truyền động chính và truyền động bơm dầu bôi trơn của những máy lớn và máy nặng thì yêu cầu liên động phải chặt chẽ hơn, nghĩa là bơm dầu phải vận hành trước, khi đủ áp lực thì rơle áp suất dầu RA đóng lại, lúc đó mới chạy được truyền động chính. Nếu vì một lý do nào đó, hệ thống dầu không hoạt động được, thì truyền động chính phải ngừng lại.

Nhưng để để cho dao không cấm vào chi tiết gia công cần phải cho truyền động chính tiếp tục làm thêm 1 khoảng thời gian nữa nhờ rơle thời gian.

Tóm lại: truyền động chính phải chạy sau, ngừng sau bơm dầu 1 thời gian

ngắn nữa nhờ rơle RA và rơle thời gian RB.

3.4.3. Vận hành: * Chạy động cơ chính: Sau khi động cơ bơm dầu đã đóng vào lưới một thời gian, áp lực dầu tăng lên đủ yêu cầu thì tiếp điểm 5-7 của rơle áp lực( kiểu lò xo) dầu RA kín. Rơle trung gian RT được tiếp điện ( mạch 1-3-5-7 cuộn RT-2) tiếp điểm thường mở 15-17 của nó đóng lại chuẩn bị mở máy truyền động chính, đồng thời tiếp điểm 9-11 mở ra cắt điện rơle thời gian RB. Lúc này có thể ấn M2 để

khởi động từ KC tác động ( mạch 1-13-15-17-19-cuộn KC-6-2). Đóng động cơ chính vào lưới làm việc.

Sau khi RT nhả, tiếp điểm 9-11 đóng lại, rơle thời gian RB được đóng điện( mạch 1-9-11-cuộn RB-2) một thời gian sau tiếp điểm của nó (17-19) mở ra cắt điện vào khởi động từ KC, làm động cơ chính ĐC bị mất điện và ngừng lại sau một thời gian tùy điều chỉnh RB.

23

* Ngừng máy tự động: Nếu sự cố thì khởi động từ KD nhả làm động cơ bơm dầu ĐD ngừng quay. Rơle trung gian RT cũng mất điện, tiếp điểm 15-17 mở ra nhưng khởi động từ KC vẫn đóng ( mạch 1-13-17-19-cuộn KC-6-2) nhờ đó động cơ chính ĐC vẫn tiếp tục quay.

Chương 4 PHÂN TÍCH CÁC MẠCH ĐIỆN GIÁN TIẾP ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ

4.1. Phân tích sơ đồ nguyên lý điều khiển động cơ bằng phương pháp đổi

nối sao/tam giác

4.1.1. Mạch mở máy Y/ dùng Timer có cùng điện áp định mức với khởi

động từ:

P1 P2 P3

1

2

PB

CD

M

T

PT

3

4

5

K

CC K

7

K

Y

PT

PT

9

3

6 8

Y

A B C

ĐC

Z X Y

Y

* Vận hành: + Khởi động: Sau khi đóng cầu dao CD ta ấn vào M cuộn dsây K và Y có điện tác động (mạch 1-3-5-K-4-2 và 1-3-5-7-Y-6-4-2) để đóng các tiếp điểm chính của mạch động lực là K và Y lại, động cơ khởi động theo hình Y lúc này rơle thời gian PB cũng có điện ( mạch 1-3-5-PB-4-2) và tất cả đều được duy trì bằng tiếp điểm 3-5.

24

+ Sau một thời gian duy trì cần thiết để tốc độ động cơ đạt xấp xỉ định mức thì tiếp điểm thường đóng của PB(5-7) mở ra để cắt khởi động từ Y, tiếp điểm hình sao ở mạch stato nhả ra, tiếp tục tiếp điểm thường mở, đóng chậm 3-9 của PB đóng lại để cấp điện cho khởi động từ tam giác() tác động (mạch 1-3-9-8-4-2) tiếp điểm chính đóng lại động cơ làm việc ở chế độ này.

+ Hai tiếp điểm phụ liên động 6-4 và 8-4 của Y và  ở mạch khống chế có tác dụng đảm bảo an toàn, tránh sự cố tác động nhầm cùng một lúc gây ra ngắn mạch.

P1 P2 P3

2

1

OFF

CD

MY

OFFY

RN1

CC K

Y

RN2

M

PT

PT

K

Y

RN3

K

A B C

Y

K

ĐC

Z X Y

Y

4.1.2. Mạch mở máy Y/ dùng nút ấn: * Nguyên lý làm việc: Khi ấn MY khởi động từ Y và khởi động từ K làm việc, động cơ làm việc ở chế độ Y.Sau khỏang 3 đến 5 giây ấn nút OFFY khởi động từ Y ngừng làm việc,nhưng tốc độ động cơ vẫn còn quay và khởi động từ K vẫn làm việc nhờ tiếp điểm duy trì K, ấn liền M khởi động từ  làm việc và động cơ làmviệc ở chế độ  và động cơ làm việc ở chế độ này.

- Hai tiếp điểm gày chéo tránh hai khởi động từ Y và  làm việc cùng một

- Muốn động cơ làm việc ở chế độ  thì phải ấn MY trước. Nếu ấn M

lúc.

25

trước thì không làm việc được.

4.1.3. Mạch mở máy Y/ dùng Timer không cùng điện áp định mức với khởi động từ

P1 P2 P

P1 P2 P

P1 P2 P

CD

CD

C D

K1

K1

K1

K2

R

K2

K2

TN L

P

P

P

P

P

P

K2

ĐC

ĐC

ĐC

4.2. Phân tích sơ đồ nguyên lý điều khiển động cơ bằng phương pháp dùng máy tự biến áp, cuộn kháng và R

4.2.1. Tự động mở máy động cơ lồng sóc bằng R-L hoặc máy biến áp tự ngẫu:

2

1

1. Sơ đồ: A B C

OFF

ON

RN

CD

CC K

K

PT

PT

A B C

8 5 8 6

ĐC

Z X Y

26

Y

Khi mở máy động cơ lồng sóc thông thường dòng điện khởi động vọt lên từ 5 đến 7 lần dòng điện định mức, đối với động cơ có công suất lớn mà đường dây tải điện hoặc trạm máy biến áp nhỏ thì dòng điện sẽ giảm xuống nhiều làm ánh hưởng đến các thiết bị điện khác chung đường dây .

Như vậy để giảm dòng điện mở máy, ta có thể đấu stato qua điện trở phụ, qua qua điện kháng hoặc qua máy biến áp tự ngẫu. Mở máy qua máy biến áp tự ngẫu là tốt nhất vì:

Phương pháp này giảm được dòng điện mở máy mà momen mở máy giảm ít hơn các trường hợp khác. Nó được áp dụng trong các truyền động có momen quán tính lớn, sau đó đến phương pháp mở máy qua điện kháng, qua điện trở phụ.

2. Sơ đồ nguyên lý:

1

2

OFF ON

PT

P B

K

1

K

2

K1

P B

27

* Vận hành: Đóng cầu dao CD rồi ấn nút ON, khởi động từ K1 có điện, sẽ đóng các tiếp điểm chính ở mạch động lực để động cơ khởi động qua biến áp tự ngẫu hoặc

( L,R) tiếp điểm duy trì K1 đóng lại. Rơle thời gian có điện, sau thời gian duy trì nhất định tiếp điểm rơle thời gian đóng lại cấp điện cho K2 có điện làm việc và tiếp điểm thường đóng K2 mở ra ngắt máy biến áp tự ngẫu ra, và đóng tiếp điểm động lực K2 lại, đưa điện ba pha trực tiếp vào động cơ, qúa trình mở máy kết thúc. 4.2.2. Mạch bảo vệ động cơ 3 pha mất pha: Khi động cơ 3 pha đang vận hành, đột nhiên bị mất một pha, động cơ vẫn làm việc bình thường nhưng cường độ dòng điện trong hai pha còn lại tăng vọt lên khá cao. Nếu bộ bảo vệ qúa tải tác động chậm sẽ làm cháy động cơ, để bảo vệ tích cực động cơ khi vận hành bị mất pha ta có thế mắc mạch sau:

P1 P2 P3

N

CD

ON

OFF

PT

CC

K

K

R K

PT1

PT2

U = 12 đến 16v

R

N/

4MF x 3

ĐC

1. Sơ đồ nguyên lý:

2. Vận hành:

Trong trường hợp 1 trong 3 pha bị mất pha,do sự mất cân bằng trong mạch 3 tụ điện đấu Y. Nên bây giờ tại điểm N/ xuất hiện điện áp khoảng 15v nên rơle phụ R hoạt động cắt tiếp điểm R hở mạch, tác động làm cuộn dây K mất điện ngưng làm việc, cắt nguồn cung cấp cho động cơ.

theo hình vẽ, rơle phụ được mắc vào giữa 2 điểm trung tính giả N/ và dây trung tính N. Do 3 tụ điện nối hình Y, nên điểm trung tính giả N/ có điện áp 0v bằng với điện áp ov của dây trung tính N. Vì vậy, khi ấn nút ON cho động cơ vận hành, do điện áp giữa hai điểm N và N/ bằng 0, nên rơle phụ R không hoạt động, tiếp điểm thường đóng R vẫn đóng mạch như lúc ban đầu.

4.3. Mắc mạch đảo chiều quay động cơ 1 pha dùng khởi động từ

4.3.1. Mạch điện bảo vệ và mở máy động cơ: 1. Sơ đồ nguyên lý:

28

P N

CD

OFF

O

PT1 PT

K

K

K

PT1

PT2

ĐC

Đây là cách mở máy trực tiếp, động cơ lồng sóc. Dòng điện mở máy cao nhưng momen lớn. Thường dùng phổ biến ở các động cơ có công suất thấp và trung bình.Mạch điện gồm cầu chì để bảo vệ sự cố ngắn mạch, Rơle nhiệt bảo vệ qúa tải động c.

2.Vận hành: Đóng cầu dao CD ấn nút ON khởi động từ K sẽ làm việc đóng các tiếp điểm động lực K lại cấp điện cho động cơ làm việc, mạch luôn làm việc nhờ tiếp điểm duy trì K. Muốn dừng động cơ ta ấn nút OFF cắt điện qua cuộn hút K ngưng làm việc mở các tiếp điểm động lực K ra động cơ ngưng làm việc.

29

4.3.2. Mạch đảo chiều quay động cơ một dùng khởi động từ: 1. Sơ đồ nguyên lý:

N

P

220V

PT

PT

1

4

1

4

T

N

5

5

6

1

1

6

C

5

6

TLT

1

2

3

4

DT DN

MT

PT

N

T

N

MN

T

N

T

2. Vận hành:

Ấn nút MT khởi động từ T làm việc cấp nguồn cho động cơ làm việc theo chiều thuận. Lúc này theo hình vẽ thì dây pha ( P ) nối với đầu dây số 5và số 1 của động cơ còn dây trung tính nối với đầu số 4 và số 6 của của động cơ.

30

Muốn cho động cơ quay ngược ta ấn nút DT lúc này khởi động từ T mất điện ngưng làm việc. Ta ấn nút MN thì khởi động từ N có điện làm việc cấp nguồn cho động cơ quay ngược vì lúc này theo hình vẽ thì dây trung tính N nối với đầu dây số 4 và số 5 của động cơ còn dây pha P nối với đầu dây số 6 và số 1 do đầu dây đề số 6 chuyển sang chụm với số 1 nên động cơ đổi chiều. Muốn dừng động cơ ta ấn nút DT hoặc DN .

Chương 5 PHÂN TÍCH CÁC MẠCH ĐIỆN HÃM ĐỘNG CƠ

Mục đích:

Sau khi học xong bài này các bạn hiểu được một số vấn đề sau: - Nắm được các phương pháp hãm động cơ không đồng bộ ba pha - Nắm được sơ đồ nguyên lý, cách vận hành mạch hãm động năng dùng rơle thời gian và hãm ngược động cơ

- Đọc thành thạo nguyên lý làm việc khi có bản vẽ nguyên lý các mạch hãm

thông dụng. Nội dung:

5.1. Các phương pháp hãm thông dụng: 1. Hãm động cơ bằng phanh cơ khí: Rôto động cơ điện luôn được giữ chặt bằng các tấm ma sát(khi chưa có điện vào stato) hoặc lò xo. Muốn chạy động cơ thì đóng điện vào stato đồng thời với việc cấp điện vào phanh nam châm điện hoặc phanh thủy lực tác động vào lòxo cơ khí để nhả ma sát cho rôto tự động quay.

A1Z

Khi cắt điện vào stato, đồng thời phanh thủy lực cũng mất điện, các tấm ma sát lập tức giữ chặt rôto lại, thường dùng ở cần cẩu palăng điện, các động cơ điện ở ngành may mặc....

2. Hãm động năng: Muốn thực hiện hãm động năng phải cắt động cơ ra khỏi lưới điện xoay chiều và đưa điện một chiều vào cuộn dây stato. Dòng điện một chiều chạy trong cuộn dây stato tạo nên từ trường đứng yên. Trong lúc mới cắt điện vào stato vẫn còn đà quay những thanh “lồng sóc” trên rôto vẫn quay cắt đường sức từ tĩnh ở stato sẽ xuất hiện dòng điện cảm ứng ở vòng ngắn mạch. Tác dụng của dòng điện rôto với từ trường stato tạo nên nên mômen điện từ hãm rôto đứng lại.

Điện một chiều thường lấy từ nguồn xoay chiều qua chỉnh lưu hoặc lấy ngay

cả ở rôto nếu là động cơ rôto dây quấn.

3. Hãm tái sinh: Khi nào tốc độ động cơ đang quay n lớn hơn tốc độ đồng bộ của nó ( n> n1) thì sẽ có hãm tái sinh. Trong thực tế thường áp dụng hãm tái sinh cho động cơ 2 cấp tốc độ. Giả sử một động cơ đang làm việc ở tốc độ cao nc ứng với số đôi cực P ít, đem cắt điện rồi rồi chuyển ngay sang số đôi cực P nhiều nt thì động cơ này sẽ có hãm tái sinh thường dùng trong những máy cắt gọt kim loại.

31

Hãm động năng có ưu điểm là tốn ít năng lượng, động cơ thường xuyên đóng mở, đổi chiều quay thường áp dụng cách hãm này. Tốc độ càng lớn thì lực hãm càng mạnh, mômen hãm giảm theo tốc độ, khi tốc độn n = 0 thì mômen hãm cũng bằng 0. Cần cẩu, máy nâng ở vị trí hạ hàng có tải thường áp dụng phương pháp này.

4. Hãm ngược: Động cơ đang quay, nếu đem đổi thứ tự 2 pha thì động cơ sẽ có hãm ngược vì rôto lúc này quay ngược chiều với từ trường stato. Hãm ngược là một phương pháp hãm mạnh, mômen hãm lớn nhưng động cơ bị nóng nhiều nên thường có điện trở nối tiếp với cuộn dây stato để hạn chế dòng điện khi hãm. Khi rôto đang ngừng, phải cắt động cơ ra khỏi lưới điện để tránh động cơ quay ngược. Ngoài ra còn có thể hãm động cơ bằng cách đặt điện áp ngược vào rôto dây quấn hoặc một tần số thấp hơn 50Hz vào stato.

5.2. Một số mạch điện ứng dụng hãm động cơ: 1. Hãm động năng: a. Khái quát về hãm động năng: Muốn thực hiện hãm động năng phải cắt động cơ ra khỏi lưới điện xoay chiều và đưa điện một chiều vào cuộn dây stato. Dòng điện một chiều chạy trong cuộn dây stato tạo nên từ trường đứng yên. Trong lúc mới cắt điện vào stato thì rôto vẫn còn đà quay những thanh “lồng sóc” , trên rôto đang quay cắt đường sức của từ trường tĩnh ở stato xuất hiện dòng điện cảm ứng ở vòng ngắn mạch.

Tác dụng của dòng điện rôto với từ trường stato tạo nên mômen điện từ hãm rôto đứng lại.

P1 P2 P3

CD

H

K

CC

PT1

PT2

H

H

ĐC

32

b. Sơ đồ nguyên lý:

1

OFF

2

PT

3

ON 5

7

K

H

K

9

H

1 1

K

RB

RB

1 3

K

c. Vận hành:

*. Chạy máy: Ấn nút M khởi động từ K có điện ( mạch 1-3-5-7-2) đóng cơ vào lưới điện làm việc. Tiếp điểm 9-11 mở ra không cho H tác động nhằm đảm bảo an toàn, tiếp điểm 1-13 đóng lại để rơle thời gian RB hoạt động (mạch 1-13- 2) đóng tiếp điểm của nó lại để chuẩn bị cho hãm máy.

*. Tắt và tự động hãm máy: Ấn nút OFF, khởi động từ K ngưng làm việc, ngắt động cơ khỏi lưới điện và cắt điện vào rơle thời gian RB. Khởi động từ H lúc này có điện ( mạch 1-9-11-2) làm việc đóng bộ biến áp và chỉnh lưu đưa điện một chiều vào 2 pha động cơ ( dây quấn stato) để hãm máy.

Sau một thời gian duy trì tiếp điểm 1 – 9 của rơle thời gia(thường mở mở chậm) mở ra, khởi động từ H ngừng làm việc, qúa trình hãm động năng kết thúc.

* Hiện nay loại rơle này rất khó tìm nên ta dùng mạch hãm động năng ứng với rơle thộng dụng hiện nay như sau:

33

*. Sơ đồ nguyên lý:

P

N

PT

OFF

ON1

K

H

ON2

K 8 5

H

tg

K

tg

H

*. Vận hành: Khi ấn nút OFF cho động cơ ngừng, khởi động từ K ngưng hoạt động nên tiếp điểm thường đóng K trả lại đóng mạch, cấp điện cho rơle H và rơle thời gian tg làm việc. Các tiếp điểm H đóng lại đưa dòng điện một chiều vào dây quấn stato động cơ, bộ dây quấn tạo thành nam châm điện tác động lên rôto , vì thế động cơ nhanh chóng ngừng ngay, sau một thời gian hiệu chỉnh trước, rơle thời gian chuyển mạch tiếp điểm 8 – 5 mở ra cắt dòng điện cung cấp cho rơle H, nên dòng điện một chiều được cắt ra không cho bộ dây quấn bị nung nóng bởi dòng điện một chiều này.

P1 P2 P3

CD

H

K

H

H

ĐC

34

*. Đảo chiều quay động cơ có hãm động năng: +.Sơ đồ nguyên lý:

P1 P2 P3

CD

RL

K1

RL

RL

ĐC

P

N

PT

OFF

ON1

K1

K2

H

K1

ON2

K2

K1

H

K2

ON3

8 5

H

tg

tg

H

35

K2

* Vận hành: Tương tự như động cơ quay một chiều , lúc này ta thêm một khởi động từ nữa để đảo chiều quay động cơ, qúa trình hãm giống như mạch một chiều.

2. Hãm ngược: a. Hãm ngược động cơ quay một chiều: a1. Sơ đồ nguyên lý:

P1 P2 P3

1

2

CD

M

T

3

5

7

PT 4

K1

K2

K2

K1

PKC

11

9

K2

K1

PT

ĐC

K1 PT

a2. Vận hành:

*. Chạy máy: Ấn nút M khởi động từ K1 có điện đóng ba pha vào cho động cơ làm việc. Khi tốc độ cao thì rơle tốc độ PKC1 đóng tiếp điểm của nó lại ( chuẩn bị hãm máy) và hệ thống làm việc bình thường.

*.Dừng và hãm máy: Ấn vào nút T, khởi động từ K1 mất điện, cắt động cơ ra khỏi nguồn, đồng thời tiếp điểm 9-11 đóng lại để tiếp điện cho khởi động từ K2 . Khởi động từ K2 có điện ( đã đảo pha) vào stato để thực hiện hãm ngược.

Khi tốc độ động cơ giảm, rơle tốc độ PKC mở tiếp điểm 1-9 của nó, qúa

trình hãm ngược kết thúc vì khởi động từ K2 cũng nhã ra.

b. Hãm ngược động cơ quay hai chiều:

36

b1 .Sơ đồ nguyên lý:

P1 P2 P3

2

1

CD

PT

PKC2 T

M1

3

5

7

9

K1

PKC2

K2

K1

K2

M2

K1 11

15

13

PKC1

K2

K1

K2

PT

PT

PKC1

ĐC b2. Vận hành:

*. Tắt và hãm máy: Ấn vào nút T khởi động từ K1 nhã ra cắt động cơ khỏi nguồn điện, đồng thời tiếp điểm 13 – 15 đóng lại để tiếp điện cho khởi động từ K2 làm việc.Khởi động đóng mạch động lực( đảo pha) vào stato để thực hiện hãm máy.

Khi tốc độ động cơ giảm , rơle tốc độ PKC mở tiếp điểm của nó ( 1-13) ra, qúa trình hãm máy kết thúc vì cả hai khởi động từ K1 và K2 đều nhả, tiếp điểm 11- 13 lại được đóng vào để chuẩn bị cho qúa trình làm việc mới.

*. Chạy máy ngược và hãm máy: Tương tự như chạy thuận nhưng ấn vào M2

và tiếp điểm PKC2 của rơle tốc độ hoạt động để thực hiện hãm máy.

37

*. Chạy thuận: Ấn nút M1, khởi động từ K1 có điện đóng điện ba pha vào động cơ quay thuận, tiếp điểm 13 – 15 của nó mở ra để đảm bảo an toàn điện. Khi tốc độ động cơ tăng cao thì tiếp điểm PKC1 tác động đóng tiếp điểm 1 –13 ( chuẩn bị hãm máy) và mở tiếp điểm 13 –15( để an toàn) của nó ra, hệ thống làm việc bình trhường

Chương 6 NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CÁC MẠCH ĐIỆN MÁY CÔNG CỤ

Mục đích :

Sau khi học xong chương này các bạn hiểu một số vấn đề sau: - Nắm được khái niệm cơ bản về máy công cụ - Nắm được một số mạch điện cơ bản trong các máy công cụ - Đọc và phân tích nguyên lý làm việc các mạch điện trong máy công cụ một

0

2

L3

P1 P2 P3

RN

1

13

KL3

KL3 26 27

25

19 21

4

Áptômát

ĐT3

KL2 KX2

Đ3

KX1 23

D1

L3

X1

3

KX1

KX2

21

D2

HX1

KL2

KL3

KX1

33

31

5

ĐT2

KL3

D3

KX1

Đ1

X2

7

C1

RT

ĐT1

HX2

KX2

9

41

F

35 39 KL2

C2

KX2

Đ

Đ2

11

L2

43

C3

ĐT3

17

13

15

KL2

45

HL2 47 49

KX2

KL3 KX1

Mạch điện thang máy nhà 3 tầng

cách thành thạo. Nội dung:

38

6.1. Thang máy dùng đồng cơ lồng sóc: 1. Sơ đồ nguyên lý:

2. Mô tả những đặc điểm và trang bị điện của thang máy: Thang máy có nhiều loại: thang máy vận chuyển thẳng đứng, thang máy vận chuyển xiên. Động lực thường dùng động cơ điện 3 pha qua hộp giảm tốc để kéo buồng thang (loại có tốc độ chậm dưới 0,75m/s).

Những thang máy hiện đại, tốc độ nhanh > 1,5m/s lại dùng động cơ tốc độ chậm truyền động trực tiếp không qua hộp giảm tốc. Về mạch điều khiển, đơn giản nhất thì dùng rơle và khởi động từ, lại có những thang máy sử dụng vi mạch”Computer” có cơ cấu ngừng chính xác, khi khởi động cũng như lúc ngừng có qúa trình qúa độ nhỏ, gia tốc hợp lý nhất để người đứng trên thang máy êm ái, nhẹ nhàng.

Thiết bị trong thang máy phải đảm bảo an toàn cao, dùng các cơ cấu bảo vệ chặt chẽ như: phanh hãm điện từ, cọng tắc hành trình, bộ hãm hạn chế tốc độ, đệm dầu.....

Hình vẽ ở trên là sơ đồ điện của thang máy chạy chậm, công nghiệp địa phương đã chế tạo, truyền động điện chưa tự động hóa cao, dùng động cơ 3 pha rôto lồng sóc, mạch điều khiển kiểu điện từ, đơn giản giá thành thấp làm việc an toàn.

Động cơ dùng động cơ điện 3 pha 380v qua hộp giảm tốc để kéo buồng thang máy chở hàng lên xuống nhà 3 tầng, thang máy này cũng dùng cho người lên xuống khi cần thiết.

Trang bị điện ở buồng thang máy liên hệ với bảng điều khiển bằng dây mềm nhiều sợi. Động cơ điện được giới hạn hành trình lên xuống bằng các công tắc điểm cuối ĐT3 và ĐT1 được đặt ở tầng 3 và tầng 1 vị trí cao nhất và vị trí thấp nhất mà buồng thang máy lên xuống được.

Trong mạch khống chế có một loạt khóa C1, C2 , C3, để tăng độ an toàn, đây là công tắc cửa, khi cửa buồng thang đã được đóng kín thì C1, C2 ,C3 mới kín mạch, điều khiển thang máy mới hoạt động.

Các nút dừng D1, D2 ,D3 đặt ở buồng thang, nút X1, X2 đặt ở tầng 2 và tầng 3, nút L2,L3, đặt ở tầng 1 và tầng 2 là các nút ấn để gọi và điều khiển buồng thang, được lắp song song với nhau ở các tầng.

Các đèn tín hiệu Đ1, D2, Đ3 cũng đặt trên 3 bảng điều khiển(song song) chỉ vị trí của buồng thang máy hiện đang ở tầng nào cho người điều khiển biết.

Trong mạch điện thực tế phải dùng tới 4 khởi động từ cho 2 cho hai động tác lên, xuống của buồng thang, nếu dùng công tắc chuyển đổi tầng kết hợp với rơle thời gian thì chỉ cần hai khởi động từ cũng đạt yêu cầu điều khiển linh hoạt.

3. Cách điều khiển: Giả sử buồng thang đang ở tầng 1 muốn lên tầng 2 ( Aptomat đã đóng điện sẵn sàng). Ấn nút L2, khởi động từ L2 tác động(mạch 1-3-7-9-11-13-15-17-45-47- 49-4-2) cấp điện vào động cơ quay thuận đưa buồng thang thẳng lên tầng 2,

lúc này tiếp điểm 13-19 và 35-37 mở ra để vô hiệu hóa L3,X1, X2.....

Nếu thang máy đang ở tầng 1, đèn Đ1 sáng mà khách lại muốn lên thẳng tầng 3 thì ấn vào nút L3 khởi động từ KL3 tác động ( mạch 1-3-5-7-9-11-13-19-

39

Khi buồng thang lên đền tầng 2 thì chạm vào công tắc hạn vị HL2 mở tiếp điểm 47-49 ra, điện vào khởi động từ KL2 bị cắt, động cơ dừng lại, đèn Đ2 sáng lên cho biết buồng thang máy đã ngừng ở tầng 2.

21-23-25-27-4-2) cấp điện vào động cơ quay thuận đưa buồng thang lên thẳng tầng 3. Lúc này các tiếp điểm 13-15 và 29 -31 mở ra để vô hiệu hóa nút L2,X1,X2. Khi buồng thang lên đến tầng 3 thì chạm vào công tắc hạn vị HL3, nó bị ấn mở tiếp điểm 25-27 ra cắt điện vào cuộn dây khởi động từ KL3, động cơ mất điện và phanh lại, đèn Đ3 sáng lên để khách biết là thang máy đã dừng ở tầng 3.

Thang máy đang ở tầng 3, khách muốn xuống tầng 2 thì ấn vào nút X2 khởi động từ KX2 được tiếp điện ( mạch 1-3-5-7-9-11-13-15-17-35-37-39-41-KX2-2-4) đã đảo chiều để động cơ quay ngược lại buồng thang đi xuống tầng 2. Lúc này các tiếp điểm 19-21 và 43-45 mở ra để vô hiệu hóa nút L3,L2,X1.

Khi buồng thang xuống tới mức chạm vào công tắc hãm vị HX2, tiếp điểm 39-41 mở ra cắt điện vào khởi động từ KX2 động cơ ngừnbg và phanh ngay lại. Đèn Đ2 lại sáng lên cho biết thang máy đã dừng ở tầng 2.

Trường hợp thang máy đang ở tầng 3( đèn Đ3 sáng) muốn xuống thẳng tầng 1 thì ấn vào nút X1, khởi động từ KX1 được tiếp điện ( mạch 1-3-5-7-9-11-13-29- 31-33-KX1-4-2) đóng 3 tiếp điểm chính( đã đảo pha) để động cơ quay ngược hạ buồng thang xuống tầng 1. Lúc này các tiếp điểm 23-25 và 15-17 mở ra để vô hiệu hóa các nút L3,L2,X2.

Khi buồng thang đã xuống đến mức qui định ở tầng 1 thì chạm vào công tắc hạn vị HX1, tiếp điểm 33-HX1 mở ra cắt điện vào khởi động từ HX1, động cơ ngừng và phanh ngay lại. Đèn Đ1 sáng lên cho biết là thang máy đang ở tầng 1.

Trường hợp thang máy không nằm ở tầng mà muốn sử dụng thì căn cứ vào đèn tín hiệu để ấn nút gọi thang đến( nếu lúc đó buồng thang không có người sử dụng, các cửa đã được đóng lại) rồi lại ấn nút lên hoặc xuống như trên.

6.2. Máy cắt kim loại: 1. Khái niệm chung về máy cắt kim loại: Ớ máy cắt kim loại thường có nhiều chuyển động khác nhau như: Để có thể cắt gọt được thì dao và phôi phải có các chuyển động tương đối với nhau, để có thể gia công được liên tục máy còn phải thêm một số chuyển động khác phục vụ cho qúa trình cắt gọt.

Người ta phân các chuyển động động đó ra: chuyển động chính, chuyển

động ăn dao và các chuyển động phụ....

1. Chuyển động chính: là chuyển động làm cho dao cắt vào phôi. Nó có thể chuyển động quay hoặc chuyển động thẳng, chuyển động liên tục hoặc chuyển động gián

đoạn. Thí dụ ở máy tiện, chuyển động chính là chuyển động quay chi tiết gia

công, đó là loại chuyển động liên tục.

Ở máy bào chuyển động chính là chuyển động tịnh tiến của chi tiết gia

công, đó là loại chuyển động gián đoạn.

40

2. Chuyển động ăn dao: là chuyển động làm di chuyển dao cắt hoặc chi tiết gia công để cắt ra một lớp phoi mới. Chuyển động ăn dao có thể liên tục hoặc gián đoạn. Ở máy tiện, di chuyển của dao về phía phôi chưa cắt gọt là chuyển động ăn dao, đó là loại chuyển động liên tục. Ở máy mài di chuyển của chi tiết gia công về phía máy là chuyển động ăn dao.

3. Chuyển động phụ: là những chuyển động không trực tiếp gây ra cắt gọt. Thí dụ chuyển động để đưa dao cắt vào chi tiết gia công, chuyển động để nâng hạ xà máy, bơm nước làm mát, tự động đo chi tiết gia công....

P1 P2 P3

6

CD1

1M

7

3

1

2M 2

Để tăng năng suất máy, để vật gia công đảm bảo được độ chính xác, độ bóng phù hợp với yêu cầu thì truyền động điện phải tự động hóa, có tốc độ cắt hoặc lượng ăn dao kinh tế nhất, làm giảm bớt thời gian phi sản xuất như: gá lắp, và tháo lấy chi tiết gia công tự động, kiểm tra kích thước bằng điện tử...

K1

K2

9

PT

BO

CC

K1 4

5

8

K2

3M

K1

K2

K1

K2

PT

1M

2M

25mm, ngoày ra máy còn có thể dùng để khoét lỗ. ta rô....

- Động cơ truyền động chính 1M kiểu DK42-4, công suất 2,8KW, tốc độ

1420v/p.

6.3. Sơ đồ điện máy khoan đứng K125: 1. Sơ đồ nguyên lý: CD2 2. Trang bị điện: Máy khoan đứng K125 có thể khoan được chi tiết gia công lớn nhất  =

khí để đóng mở công tắc M. Công tắc được cấu tạo như sau:

- Ngừng máy: để tay gạt ở giữa 1M(1-2) mở. -

Chạy phải: kéo tay gạt xuống dưới, tiếp điểm 1-2 của 1M và 2-4 của

3M đóng lại. Tiếp điểm 2-3 của 2M đóng tức thời lúc đó rồi lại nhả ra ngay.

41

- Động cơ bơm nước 2M kiểu A22, công suất 0.125kw, tốc độ 2800v/p Động cơ truyền động chính quay được hai chiều, điều khiển bằng tay gạt cơ

- Chạy trái: đưa tay gạt lên trên, tiếp điểm 1-2 của 1M và 2-6 của 2M

đóng lại, tiếp điểm 2-5 của 3M đóng tức thời lúc đó rồi lại nhả ra ngay.

3. Nguyên lý làm việc: a. Chạy máy khoan: Kéo tay gạt xuống dưới, khởi động từ K1 có điện (mạch 1-2-3-7-K1-P1) làm việc, đóng các tiếp điểm động lực K1 lại động cơ trục chính quay phải. Đồng thời tiếp điểm 3-4 của khởi động từ K1 đóng lại để tự duy trì nên dù tiếp điểm 2-3 của 2M đã nhả nhưng khởi động từ K1 vẫn đóng (mạch 1-2-4-3-7-K1-P1). Muốn dừng động cơ ta gạt về giữa.

Kéo tay gạt lên trên khởi động từ K2 làm việc đóng các tiếp điểm động lực

K2 lại(đảo pha) động cơ quay ngược.(trái) b. Tarô bằng máy khoan: Trước hết ta phải chọn giới hạn tarô, sau đó cho trục

chính tự động quay phải để tarô, máy sẽ làm việc tự động.

Đến giới hạn chọn thì tiếp điểm tác động đóng tiếp điểm (2-5)của 3M K2 có điện làm việc động cơ quay trái và tarô tự động rút ra khỏi lỗ cần ren.Ngay sau đó tiếp điểm 2-5 của 3M tự mở ra nhưng khởi động từ K2 vẫn duy trì.

6.4. Máy tiện 1M61: 1. Đặc điểm làm việc và bảo vệ của máy: Trang bị điện của máy tiện 1M61 Liên Xô cũ có 3 động cơ điện: - Động cơ trục chính 1, công suất 3kw, tốc độ 1450v/p. - Động cơ bơm dầu công suất 0,8kw và động cơ bơm nước công suất

0,125kw.

- Động cơ truyền động chính quay được 2 chiều và có bố trí hãm động năng. Hãm động năng được thực hiện nhờ rơle thời gian PB, khởi động từ T và bộ biến áp+chỉnh lưu TP-B.

- Yêu cầu của đầu máy khi vận hành phải được tưới dầu liên tục nên giữa

truyền động chính và động cơ bơm dầu được bố trí liên động, động cơ

bơm dầu làm việc thì mới đóng điện để động cơ chính hoạt động, nếu mạch

điện động cơ bơm dầu hỏng thì động cơ truyền động chính tự động ngừng lại.

Bảo vệ ngắn mạch cho toàn hệ thống bằng cầu chì, bảo vệ cho mạch điều -

khiển bằng cầu chì 2.

Bảo vệ qúa tải cho động cơ bằng rơle nhiệt PT.

42

-

2. Sơ đồ nguyên lý:

2 

PT

TP

P1 P2 P3

2K Y

1K Y

3

5

7

B

3 

CD1

H 9

KB1

P B

1 

H

15

8

B

K 1 KT 1 T

KB2

T

_

+

H

17 19 B

KB1 KB2 21

23 25 27 29

T

P

H

T

B

PT

PT

CD2

2

3

1

43

3. Vận hành: a.Chuẩn bị chạy máy: Đóng cầu dao CD1 điện đi vào các má trên khởi động từ, vào máy biến áp TP.

Tay gạt để vị trí giữa, ấn nút 2KY để cấp điện cho khởi động từ  làm việc

(mạch 1-3-5-7-cuộn -6-4-2) động cơ bơm dầu 3 làm việc trước.

b. Chạy máy: Kéo tay gạt lên trên để tiếp điểm (11-13) của KB1 đóng lại khởi động từ B có điện (mạch 1-3-5-11-13-15-cuộnB-8-6-4-2) đóng các tiếp điểm động lực B lại động cơ trục chính 1 làm việc, đồng thời nó mở tiếp điểm 17-19 để bảo đảm an toàn, đóng tiếp điểm 7-9 để rơle thời gian PB tác động(mạch 1-3-5-7-9- cuộn PB-6-4-2) để chuẩn bị phục vụ hãm máy.

Nếu chạy theo chiều ngược thì ngược lại lúc này khởi động từ H làm việc

nhờ tiếm điểm KB2 đóng .

c. Ngừng và hãm động năng: Kéo tay gạt về giữa, khởi động từ B mất điện, cắt động cơ ra khỏi nguồn. Tiếp điểm phụ của khởi động từ B (23-25) đóng lại và tiếp điểm của công tắc KB1 là 3-21 trở về trạng thái đóng. Khởi động từ T có điện làm việc đóng các tiếp điểm T lại cấp điện một chiều cho động cơ hãm, qúa trình hãm bắt đầu, lúc này rơle thời gian mất điện ngưng làm việc tiếp điểm (7-9 mở) nhưng chỉ sau một thời gian tiếp điểm mở chậm 27-29 mở nhả ra và hãm động năng kết thúc.

6.5. Máy tiện T616: 1. Đặc điểm và trang bị điện mạch điện: a. Trang bị: Động cơ điện không đồng bộ 3 pha 1 kiểu A051 - 4 công

suất 4,5kw, tốc độ 1450v/p để quay trục chính.

Động cơ bơm nước 3 kiểu A-22 công suất 0,125kw tốc độ 2800v/p để

bơm nước làm mát. Động cơ bơm dầu 2 công suất 0,1kw, tốc độ 2800v/p.

Bảng điện điều khiển có các phụ kiện: rơle điện áp PH khởi động từ chạy

phải, trái LPvà K, khởi động từ bơm dầu KC, biến áp đèn soi...

b. Bảo vệ: động cơ trục chính của máy cần quay cả được hai chiều bằng hai khởi động từ KP và K, để đảm bảo an toàn trong sơ đồ điện đã thực hiện việc khóa chéo bằng các tiếp điểm thường đóng của chúng. Hai tiếp điểm thường đóng 3-4 và 4-6 được đấu chéo giữa hai động từ K và KP. Khi khởi động từ KP đang làm việc, tiếp điểm thường đóng của nó(4-6) mở ra,do đó dù người thợ có vô ý kéo nhầm tay gạt thì cuộn dây K cũng không làm việc.

Bảo vệ điện áp thấp và điện áp (o) nhờ tay gạt và rơle điện áp PH.

Yêu cầu của đầu máy khi vận hành phải được tưới dầu liên tục nên giữa động cơ trục chính và động cơ bơm dầu có bố trí liên động với nhau nhờ tiếp điểm 4-A3 của KC. Chỉ khi nào động cơ bơm dầu đã đóng điện thì động cơ trục chính mới hoạt động được.

44

- Máy được bảo vệ ngắn mạch bằng cầu chì 1 và 2. - - Máy tiện T616 không bố trí bảo vệ qúa tải.

A1 A2 A3

1A3

3A3

BB

2 0 1

1

PH

2 0 1

4

3

C

KP

1

2

2

K KC

5

6

P 

K

KC

K

PH

KD

7

KC

P

BD

TP

PMD

3

1

2

Đ

PMD

KP 2. Nguyên lý làm việc: a. Chuẩn bị chạy máy: đóng cầu dao BB điện từ nguồn sẽ được đưa vào các má trên của khởi động từ, hệ thống điều khiển và máy biến áp an toàn. Để tay gạt ở vị trí giữa (0) tiếp điểm 1-A3 kín, rơle điện áp PH hoạt động (mạch 1-A1-C- cuộn PH-3A3) tiếp điểm PH đóng lại để tự khóa. Chính vì vậy nên mỗi khi mất điện, nếu thợ tiện quên không đưa tay gạt về giữa (điểm 0) lúc có điện trở lại, máy cũng không tự động chạy để đảm bảo an toàn.

b. Chạy phải: kéo tay gạt lên phía trên, tiếp điểm P kín (C và  hở) động cơ bơm dầu vẫn hoạt động bình thường nhờ tiếp điểm PH vẫn đóng. Khởi động từ KP hoạt động ( mạch 1A3-1-P-2-KP-3-4-3A3) đóng điện cho động cơ chính chạy phải, tiếp điểm 4-6 của nó mở ra đề phòng K khỏi tác động nhầm.

Những máy có bơm dầu riêng thì lúc này khởi động từ KC của bơm dầu sẽ hút(mạch 1A3-1-7-cuộnKC-3A3) đóng điện cho động cơ bơm dầu và đóng tiếp điểm 4-3 để chuẩn bị cho mạch điều khiển động cơ truyền động chính. Nếu thợ tiện muốn chạy bơm nước chỉ việc đóng cầu dao BD.

c. Ngừng máy: kéo tay gạt về vị trí giữa, P sẽ mở ra, khởi động KP mất điện nhả ra nên động cơ 1 ngưng làm việc. Động cơ bơm dầu vẫn hoạt động bình thường vì P vẫn đóng.

45

d. Chạy trái: kéo tay gạt xuống phía dưới, tiếp điểm  kín khởi động từ K đóng lại (mạch 1A3-1--5-K-6-4-3A3) động cơ trục chính chạy trái vì ở mạch động lực thứ tự của 2 pha đã được đổi nhau, đồng thời tiếp điểm của K là 3-4 sẽ mở ra để đảm bảo an toàn.

Chương 7 TÍNH TOÁN CHỌN DÂY DẪN VÀ THIẾT BỊ BẢO VỆ CÁC THIẾT BỊ

ĐIỆN XÍ NGHIỆP.

Nắm được một số phương pháp sửa chữa máy điện một chiều Nắm được một số phương pháp sửa chữa máy điện xoay chiều một pha

Tính toán chọn dây dẫn cho các máy điện công nghiệp Tính toán chọn các thiết bị bảo vệ hệ thống điện máy công nghiệp

A.Mục đích: Sau khi học xong bài này các bạn hiểu một số vấn đề sau: - - và ba pha - - B. Nội dung: I. Kiểm tra điều chỉnh máy điện một chiều Máy điện một chiều có nhiều mục để kiểm tra như: kiểm tra cách điện, đo điện trở, kiểm tra sự làm việc chổi than.... Ở đây chỉ giới thiệu một số mục kiểm tra cần thiết nhất tránh sự cố như máy

chạy yếu,nóng,phát tia lửa nhiều ở chổi than.

1. Xác định đường trung tính hình học Ngoài những máy điện 1 chiều không có cực từ phụ chổi than được xê dịch ngược chiều quay để cải thiện đổi chiều, những máy điện một chiều đặc biệt cần điều chỉnh tốc độ... nói chung chổi than của máy điện một chiều phải đặt ở vị trí đường trung tính hình học( thường đánh dấu ở vành đỡ chổi than và nắp).

Mỗi lần tháo máy ra bảo dưỡng phải chú ý vạch dấu này bằng sơn đỏ để khỏi

nhầm khi lắp lại.

a. Phương pháp điện áp cực đại: cho máy điện một chiều quay không tải với tốc độ không đổi, ổn định, cuộn kích từ được kích thích độc lập dòng điện một chiều (ắcqui) ở ngoài sao cho điện áp máy phát ở phạm vi định mức. Quay chổi than trên cổ góp đến chỗ mà vôn kế nối với đầu ra của phần ứng máy phát điện chỉ một trị số lớn nhất. Vị trí đó chính là đường trung tính hình học.

c. Phương pháp cảm ứng: phương pháp này được sử dụng rộng rãi trong thực tế vì đơn giản và chính xác có thể tìm được vị trí đường trung tính hình học khi máy điện một chiều đứng yên. Chỉ cần 1 bộ pin hoặc ắc qui và đấu dây như hình vẽ sau.

46

b. Phương pháp tốc độ bằng nhau: ta biết rằng động cơ điện một chiều có các cực từ phụ khi xê dịch chổi than khỏi đường trung tính hình học về 1 phía thì phản ứng phần ứng và các cực từ phgụ khử từ đối với các cực từ chính còn khi quay về phía kia là nạp từ. Căn cứ vào tính chất này, ta cho một điện áp không đổi vào động cơ quay không tải với dòng điện khoảng 0,5Iđm rồi dùng tốc độ kế để đo tốc độ quay thuận và tốc độ quay ngược. Vì tốc độ quay động cơ phụ thuộc vào từ thông nên ta chỉ cần quay chổi than tới vị trí nào đó mà tốc độ quay thuận và tốc độ quay ngược bằng nhau thì đấy chính là vị trí trung tính hình học.

V

K

Pin

Ấn nút K để cho những xung vào cuộn dây kích từ, rôto sẽ sinh ra dòng điện cảm ứng. Nếu vôn kế chỉ điện áp càng lớn tức là chổi than đã bị lệch khỏi đường trung tính càng nhiều , phải quay chổi than về vị trí nào đó mà kim chỉ số 0 thì đấy chính là đường trung tính hình học. Trong thực tế, chổi than khi đã nằm đúng đường trung tính hình học, đồng hồ vẫn chỉ vài vôn do khe hở không khí Bởi vậy chỉ cần chọn điểm mà vôn kế chỉ nhỏ nhất là được đường trung tính hình học.

2 Kiểm tra cách điện

Muốn đảm bảo vận hành liên tục và chắc chắn an toàn, máy điện mới lắp đặt hoặc sau khi tu sửa đều cần được xác định trạng thái cách điện, những máy đang làm việc,nghỉ lâu cũng cần có định kì kiểm tra cách điện để dự đoán trước được sự ẩm ướt tránh cho cuộn dây khỏi bị đánh thủng khi cấp điện vào.

Người ta dùng mêgômkế 5001000v để kiểm tra cách điện, tùy theo điện áp nhưng nói chung qui định ở nhiệt độ làm việc thì điện trở cách điện phải đạt 1M/1000v. Điện trở càng cao càng tốt, đối với máy điện một chiều dưới 440v và máy điện xoay chiều 220/380v nếu đạt từ 0,5M trở lên là đạt yêu cầu vận hành.

3. Kiểm tra thông số kỹ thuật động cơ điện xoay chiều Các động cơ điện xoay chiều khi chạy thử cần kiểm tra một số thông số kỹ

thuật sau:

-

Kiểm tra cách điện phải từ 0,5M trở lên, thực tế thì cách điện tốt lên đến 20M hoặc tới vô cực. Trường hợp kim đồng hồ chỉ lên 0 là động cơ bị chạm masse phải sửa chữa lại không được vcận hành.

Kiểm tra dòng điện không tải khi vận hành dựa vào bảng sau.

-

DÒNG ĐIỆN KHÔNG TẢI(%) SO VỚI ĐỊNH MỨC Ở CÔNG SUẤT

CÁC TỐC ĐỘ

3000

1500

1000

750

600

0,10,4

40

55

60

55 70 80

35

50

55

60

0,51

25

45

50

55

60

15

20

40

45

50

55

1025

18

35

40

45

50

2530

47

510

Ghi chú: trong bảng là giá trị trung bình, dòng điện đo được khi không tải không cao hơn mức độ này là động cơ tốt, nếu cao hơn qui định thì có thể do quấn sai, thiếu vòng, đấu dây sai...

TỐC ĐỘ QUAY CỦA ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA

SỐ ĐÔI CỰC TỐC ĐỘ QUAY ( vòng /phút)

P SỐ CỰ 2P Động cơ ( trục rôto)

Tư trường quay(stato)

2 4 6 8 10 3000 1500 1000 750 600 2815 2940 1400  1470 930  985 720  740 580  585

1 2 3 4 5 Kinh nghiệm khi kiểm tra mang tải (động cơ 380v) cứ 1KW, ampe kế kềm

chỉ từ 2A trở lại là động cơ chạy được.

Thí dụ: một động cơ không đồng bộ 3 pha 380v công suất 7,5kw, tốc độ

1450v/p.

Dòng điện tải định mức là: Iđm = 7,5.2 = 15A Cho chạy đo dòng không tải thì dòng điện ở ba pha phải nằm trong khoảng tra bảng. 15.0,45 = 6.75A. Cho mang tải, dùng ampe kế kìm đo được nhỏ hơn hoặc bằng 15A và dùng tốc độ kế đo chỉ 1450 vòng trở lên là động cơ đủ điều khiện làm việc.

Đầu

Cuối

Đầu

Cuối

Đầu

Cuối

Đầu

Cuối

Tiêu chuẩn Động cơ: Pháp, Việt Nam… Đức Động cơ: Nhật, Rumani…… Tiêu chuẩn(LX cũ) TOCT183-55 4. Xác định cực tính động cơ không đồng bộ ba pha: PHA

R S T A B C X Y Z U V W U V W X Y Z C1 C2 C3 C4 C5 C6

1 2 3

48

a. Dùng nguồn điện xoay chiều để xác định: a1. Đối với động cơ có công suất nhỏ dưới 3KW: Đối với các động cơ có công suất nhỏ ta có thể dùng nguồn điện 1pha có điện áp 220v để xác định rất thuận tiện. Nhưng chú ý về an toàn điện, cách xác định như sau:

Vôn kế (10v – 20v)

R

A

110/220v

C1

C3

C2

Dùng Ohm – kế đo xác định từng cặp dây ra của động cơ. Thử nghiệm lần 1:

- - Mắc dây như hình vẽ, một pha mắc vào vôn kế,còn hai pha kia nối tiếp, sau noun mắc hai đầu dây còn lại vào điện áp nguồn một pha 110/220v, quan xác kim đồng hồ nhận xét:

+ Nếu kim vôn kế lệch đi từ 6v đến 10v thì hai đầu dây mắc vào nguồn một pha khác cực tính . Vì sức điện động cảm ứng trong hai pha này có cùng chiều.

+ Ngược lại, nếu kim vôn kế chỉ đứng yên tại vạch 0 (có thể lệch đi chút ít) thì hai đầu dây mắc vào nguồn một pha 110/220v cùng cực tính. Vì sức điện động cảm ứng trong hai pha này ngược chiều nên triệt tiêu, nên không cảm ứng sang pha thứ ba , do đó sức điện động trong pha 3 e3 = 0.

Trong thử nghiệm lần này ta xác định được cực tính của hai pha và đánh dấu

Vôn kế (10v – 20v)

B

A

110/220v

C3

C1

Y

X

cực tính các dây pha AX,BY.

- Cho điện vào và quan xác kim volt-kế để kết luận cực tính của 2 dây đang nối

với nguồn điện.

- Căn cứ vào thử nghiệm lần 2, lấy chuẩn đã đánh dấu là pha AX, đánh dấu

pha 3 các đầu C,Z.

 Chú ý: Thời gian mỗi lần thử nghiệm cho động cơ không nên để lâu qúa

10 giây, có thể làm cháy động cơ.

49

- Thử nghiệm lần 2: Mắc dây như hình vẽ , mở dây hai pha đã xác định cực tính song, lấy 1 trong 2 pha này nối vào volt – kế, còn pha thứ ba nối nối tiếp với pha AX và mắc vào nguồnđiện110/220v.

a2. Đối với động cơ có công suất lớn:

Vôn kế (10v – 20v)

R

A

C2

C3

C1

30%Uđm

H.a

Vôn kế (10v – 20v)

A

B

30%Uđm

C1

C3

Y

X

H.b

Đối với động cơ có công suất lớn thì ta cũng có thể xác định bằng phương pháp này nhưng nguồn điện thử phải thấp khoảng 30% Uđm của động cơ.

b. Dùng nguồn một chiều( bình ắcquy) để xác định

Công tắc K đóng mở liên tục

K

Vôn kế(3v)

24V

50

Ngoài cách dùng nguồn điện xoay chiều điện áp nguồn và điện áp thấp, có thể dùng bình accu để xác định cực tính động cơ trên nguyê lý hiện tượng cảm ứng điện từ.

mA-kế

Pha 1

Pha 2

Pha 3

c.Dùng đồng hồ VOM(mA-kế) xác định: Mắc mạch như hình vẽ, dùng tay quay trục động cơ, nếu kim mA-kế đứng yên chứng tỏ các đầu dây đang nối chung mối có cùng cực tính, ngược lại see khác cực tính.

Cứ thế tráo 2 đầu dây của mỗi pha cho đến khi nào kim mA-kế chỉ dao động

tại vạch 0 thì kết qủa xác định hoàn tất.

51

II. Chọn dây dẫn và thiết bị bảo vệ cho máy công nghiệp: 1. Chọn dây dẫn điện: a. Chọn dây theo bảng: ở hệ thống điện máy công nghiệp, trong nội bộ từng phân xưởng từng máy thì chỉ cần chọn theo điều kiện phát nóng để dòng điện qua dây dẫn bằng hoặc nhỏ hơn khả năng tải của dây một chút là được. Dòng điện phụ tải cho phép của dây dẫn phụ thuộc vào tiết diện, sự cấu tạo và môi trường cũng như điều kiện làm mát dây dẫn. Bảng 1 dùng để chọn dây dẫn điện vào động cơ một cách nhanh chóng ( nhiệt độ môi trường 250C).

Bảng 1 CHỌN DÂY TẢI ĐIỆN VÀ CẦU CHÌ BẢO VỆ NGẮN MẠCH CHO MÁY ĐIỆN

Công suất động Tiết diện dây Cỡ cầu chì

cơ (kw) (mm2 )

U=220v U= 80v U= 220v U= 380v KiểuAO KiểuAO2

1 1 6 6 0,6

0,8 1 1 6 6

1 1 1 10 6 1

1,1 1 1 10 6

1,5

1

15

10

1,7

1,5 1 1 15 10

2,2 1,5 1 20 15

2,5 1,5 25 15 2,8

3 2,5 1,5 25 15

4 2,5 1,5 35 20

2,5 1,5 60 25 4,5

5,5 2,5 1,5 60 35

4 2,5 80 35 7

7,5 4 2,5 80 35

10 6 4 80 60 10

13 6 4 100 60

6 4 100 80 14

17 10 6 125 80

10 6 160 100 20

16

10

225

125

28

30

25

16

225

160

40

35

25

350

200

40

52

22 16 10 160 100

Bảng 2: DÒNG ĐIỆN TẢI CHO PHÉP CỦA DÂY ĐỒNG BỌC CAO SU NHIỆT ĐỘ 250C

Trọng lượng dây Kg/km dòng điện tải A khi đặt

Đường kình dây số sợi và  1sợi mm tiết diện mm2 Lõi đồng Trên sứ Trong ống Cả bọc P

1x0,97 0,75 0,97 22 6,7 6(13)

1x1,13 1 1,13 25 9,2 6(15) 6

1,37 1x1,37 1,5 31 13,5 10(20) 10

1,76 1x1,76 2,5 42 21,5 15(27) 15

2,24 1x2,24 4 58 25(36) 35 25

2,73 1x2,73 6 78 35(46) 52 35

3,99 7x1,33 10 140 60(68) 87 60

5,04 7x1,68 16 211 113 90 75

6,33 7x2,11 25 317 220 125 100

7,47 7x2,49 35 417 310 150 120

9,05 19x1,81 50 585 440 190 165

10,70 19x2,14 70 787 613 240 200

12,45 19x2,49 95 1048 838 290 245

14,07 37x1,81 120 1311 1050 340 280

15,68 37x2,14 150 1630 1324 390 330

17,43 37x2,49 85 1996 1680 450

19,89 37x2,21 240 2558 2120 530

Ghi chú: Nếu nhiệt độ nơi dây đặt nóng hơn thì phải cho dòng điện tải giảm xuống. Cụ thể 300C nhân hệ số 0,95, nếu 350C nhân hệ số 0,81 và 400C nhân hệ số 0,76.

Nếu lõi nhôm thì dòng điện tải cho phép chỉ bằng 0,77 dây đồng có cùng tiết diện.

kính(không kể bọc ngoài) là 2,24mm, cứ 100m dây nặng khoảng 5,8kg(bảng 2).

b. Chọn dây theo công thức: phương pháp này chọn tiết diện theo điều kiện tổ thất điện áp đã qui định thường áp dụng khi tải điện với công suất P cần thiết có khoảng cách l đã biết, công thức được tính như sau:

53

Thí dụ: máy tiện T630 có động cơ trục chính Pđm = 10KW;U = 380v; I = 20A Tra bảng 1 tìm cỡ dây tải điện S = 4mm2. Nếu dùng dây bọc (P) thì đường

P: công suất sử dụng tính bằng kw

S

l: chiều dài đường dây ( m )

l.P  %U.C

U: tổn thất điện áp trên đường dây tải % C: là hệ số nếu dùng dây đồng, đường tải điện 3 pha 380v lấy C = 80. Dây

nhôm thì lấy C = 46.

Trường hợp đường dây tải điện 1 pha 220v bằng đồng thì lấy C = 13. Nếu đường dây cung cấp cho nhiều điểm khác nhau thì ta cộng công suất P

của từng địa điểm với nhau với khoảng cách từ nguồn đến phụ tải nghĩa là :

200

35

S

5.80

Ptt = P1 + P2 +P3......Pn Thí dụ: chọn dây tải điện cho cần cẩu chân đế KPD 94 công suất P = 70kw ở cách xa trạm biến áp 200m với điện áp lưới 3x380v. Cho tổn thất điện áp trên đường dây là U% = 5%. thay và công thức ta được. .70

Vậy ta phải dùng dây đồng cỡ 35mm2 để tải. 2. Chọn cầu chì bảo vệ ngắn mạch cho máy điện: Trong máy công nghiệp thì rơle nhiệt hoặc rơle điện từ chỉ bảo vệ qúa tải, muốn bảo vệ ngắn mạch thì phải dùng áptômát hoặc cầu chì. Hiện nay có nhiều loại cầu chì khác nhau tùy theo điện áp, dòng điện, cách bố trí dây chảy, mà nó để ngoài không khí đặt trong ống sứ có cát dập lửa, trong ống nhựa thạch anh...

Cầu chì phải có khả năng cắt dòng điện cao khi bị ngắn mạch một cách nhanh nhất để bảo vệ động cơ, với những động cơ thông dụng điện áp thấp thì chọn cỡ dây theo bảng 3. Dây chảy trong cầu chì có thể loại tròn hoặc tấm mỏng bằng chì , kẽm, nhôm hoặc hợp kim nòng chảy thấp, dẫn điện tốt như bạc.

I

cc

I kñ  5,26,1

Công thức chọn dòng điện dây chảy:

Thí dụ: Máy tiện T630 có động cơ trục chính kiểu lồng sóc, P = 10kw, U =

380v;

A60

Icc

Iđm = 20A, bội số khởi động 7 . Vậy dòng điện khi khởi động Ikđ = 20.7 =140A. Từ công thức trên ta tính dòng điện dây chảy:

140 5,2 Nếu dùng dây chảy bằng nhôm thì từ bảng 3 ta lấy loại d =- 1.6mm.

54

Bảng 3: CÁCH CHỌN DÂY CHẢY CHO CẦU CHÌ

Dòng điện định mức dây chảy (A) Nhôm Đồng Chì Đường kính dây chảy

55

0,15 0,20 0,25 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,5 3 0,5 2 4 6 10 14 16 18 20 25 32 40 50 60 75 90 120 160 0,50 0,75 1 1,5 2 2,5 3,5 4,2 5 6 9 12 14 17 20 32 46 4 8 10 12 14 16 21 28 36 40 48

56