Giáo trình khí cụ điện máy điện phần II

Hình 2.2: Nút nhấn dùng trong mạch bảo vệ 2.2.1.2 Thông số kỹ thuật và đặc điểm sử dụng Khi sử dụng nút nhấn cần chú ý thông số điện áp và dòng điện chạy qua nút nhấn phù hợp thông số

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT LÝ TỰ TRỌNG

-  -

GIÁO TRÌNH

KHÍ CỤ ĐIỆN & MÁY ĐIỆN

(PHẦN 2: KHÍ CỤ ĐIỆN)

NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN-ĐIỆN TỬ

BẬC: CAO ĐẲNG KỸ THUẬT

CHỦ BIÊN: KS TRẦN THỊ LỆ

Tài liệu lưu hành nội bộ

PHẦN 2: KHÍ CỤ ĐIỆN Bài 19 KHÍ CỤ ĐIỆN ĐÓNG CẮT VÀ ĐIỀU KHIỂN

2.2.1 NÚT NHẤN 2.2.1.1 Cấu tạo và ký hiệu

 Phân loại:

- Theo hình dáng ta có: loại kín, loại hở

- Theo chức năng có: nút nhấn đơn, nút nhấn kép, loại thường kín loại thường hở

Hình 2.1 Ký hiệu tiếp điểm nút nhấn

a / tiếp điểm đơn (thường đóng, thường hở), b / tiếp điểm kép

Nút nhấn đơn thường hở Nút nhấn đơn thường đóng Nút nhấn kép

Một số loại nút ấn thường đóng dùng trong mạch bảo vệ hoặc mạch dừng còn có chức năng khóa chết Khi bị ấn, nút tự giữ trạng thái bị ấn Muốn xóa trạng thái này, phải xoay nút đi một góc nào đó

Lại có loại nút ấn luôn giữ trạng thái khi bị ấn, muốn xoá trạng thái bị ấn phải ấn tiếp một lần nữa và nút tự trở lại trạng thái ban đầu

Hình 2.2: Nút nhấn dùng trong mạch bảo vệ

2.2.1.2 Thông số kỹ thuật và đặc điểm sử dụng

Khi sử dụng nút nhấn cần chú ý thông số điện áp và dòng điện chạy qua nút nhấn phù hợp thông số kỹ thuật của nhà sản xuất

Nút nhấn phải gắn trên dây pha và sau thiết bị bảo vệ

Khi sử dụng chú ý nút nhấn chỉ cho dòng điện nhỏ đi qua, do đó không lắp nút nhấn trên mạch có công suất trung bình và lớn, chỉ lắp trên mạch điều khiển

Hư hỏng thường gặp của nút nhấn là tiếp điểm bị hàn dính, tiếp xúc không tốt, hay bị biến dạng do sự cố ngắn mạch hay quá tải

2.2.1.3 Phạm vi áp dụng

Nút nhấn là loại khí cụ điện khi làm việc thường kết hợp một số thiết bị điện khác

như công tắc tơ, khởi động từ, rơle trung gian, rơle thời gian Dùng để đóng cắt mạch điện

từ xa, chuyển đổi liên động mạch điều khiển tín hiệu Phổ biến nhất là dùng trong mạch điều khiển động cơ để mở máy, dừng và đảo chiều quay …

2.2.2 CÔNG TẮC

2.2.2.1 Cấu tạo, ký hiệu

Theo hình dạng bên ngoài có các loại: hở, kín, bảo vệ

Theo kiểu tác động có loại: bấm, giật, xoay

Theo công dụng có loại:

+ Tác động trực tiếp (công tắc sử dụng ở mạng gia đình) công tắc 2, 3, 4 chấu + Công tắc chuyển mạch (công tắc vạn năng) thường đóng cắt mạch điện, chuyển đổi cuộn dây công tắc tơ, rơle trung gian, rơle thời gian

+ Công tăc hành trình: dùng để đóng cắt mạch điện để hạn chế hành trình chuyển

động

 Cấu tạo: Cấu tạo công tắc gồm có các bộ phận sau

_ Bộ phận tiếp điểm làm bằng vật liệu dẫn điện tốt, ít khi bị oxy hóa, ít mài mòn, chịu nhiệt Có hai loại tiếp điểm, tiếp điểm tỉnh và tiếp điểm động

Tiếp điểm tĩnh gắn trên đế công tắc, tiếp điểm động liên kết bộ phận tác động _ Bộ phận tác động bằng sứ, nhựa tổng hợp hoặc bằng kim loại, bộ phận này liên kết với lò xo phản kháng,khi tác động có thể đóng hay ngắt

_ Vỏ hay đế của công tắc bằng sứ, nhựa tổng hợp hoặc bằng kim loại

 Công tắc bật:

Công tắc là khí cụ đóng - cắt mạch điện hạ áp bằng tay hoặc bằng tác động cơ khí Công tắc có loại hở, loại kín, có loại dùng để đóng - cắt trực tiếp mạch chiếu sáng hay mạch động lực công suất nhỏ, có loại chỉ dùng trong mạch điều khiển

Một số loại công tắc bật thường gặp

Công tắc rất đa dạng về kiểu, loại, song

nguyên lí đều có các tiếp điểm động và tĩnh Mạch

điện được nối thông khi tiếp điểm động tiếp xúc

với tiếp điểm tĩnh Lúc này điện trở ở công tắc rất

nhỏ Tiếp xúc càng tốt, điện trở càng nhỏ Mạch

điện bị cắt khi 2 tiếp điểm rời xa nhau Điện trở ở

công tắc lúc này rất lớn và chính là điện trở không

khí giữa 2 tiếp điểm Hai tiếp điểm càng xa nhau,

điện trở càng lớn Số tiếp điểm của các loại công

tắc cũng khác nhau tuỳ theo mục đích sử dụng

Việc đóng, ngắt các tiếp điểm cũng có thể theo các

nguyên tắc cơ khí khác nhau : có loại dùng lẫy, có

loại dùng lò xo

Hình 2.3.a Hình 2.3.b Hình 2.3.c

Để dập tắt nhanh hồ quang khi thao tác, các công tắc đều có kết cấu lò xo xoắn hoặc lò xo lá nhằm hỗ trợ giảm ngắn thời gian đóng, ngắt các liếp điểm

 Công tắc hành trình:

Công tắc hành trình được lắp đặt tại một vị trí trên hành trình nào đó trong mộl hệ truyền động điện (TĐĐ) để đóng, cắt mạch điều khiển Nó được dùng để điều khiển TĐĐ theo vị trí hoặc để bảo vệ, đảm bảo an toàn cho một chuyển động ở cuối hành trình

Hình 2.4: Cấu tạo công tắc hành trình kiểu gạt (a), kiểu tì (b), (c)

Ở công tắc hành trình kiểu gạt (hình 2.6 a), khi bị gạt, cần gạt sẽ lật sang trái hoặc sang phải và từ đó, đóng hoặc ngắt tiếp điểm bên trong công tắc

Còn ở công tắc hành trình kiểu tì (hình 2.6 b, c) sẽ chuyển đổi trạng thái tiếp điểm khi núm công tắc bị tì vào

Ký hiệu công tắc đơn Ký hiệu công tắc 3 chấu 2 vị trí

Ký hiệu công tắc 3 chấu 3 vị trí

Ký hiệu công tắc hành trình trên sơ đồ điện Công tắc hành trình được sử dụng nhiều trong các dây chuyền, các hệ thống sản xuất tự động

Hình 2.5a: Công tắc hành trình kiểu gạt Hình 2.9b: Công tắc hành trình kiểu tì

Cấu tạo của công tắc hành trình có cơ cấu tác động thông qua bánh xe và tác nhân bên ngoài để giới hạn hành trình chuyển động

2.2.2.2 Thông số kỹ thuật và đặc điểm sử dụng

Chọn để lắp đặt công tắc cần chú ý các thông số sau:

- Điện áp định mức của công tắc phải lớn hơn điện áp nguồn

- Dòng điện định mức của công tắc phải lớn hơn dòng điện phụ tải

- Công tắc phải mắc trên dây pha và sau thiết bị bảo vệ như cầu chì

- Khi sử dụng phải thao tác dứt khoát

- Hư hỏng thường gặp của công tắc là tiếp điểm tiếp xúc không tốt, tiếp điểm bị biến dạng, tiếp điểm bị hàn dính, cơ cấu tác động bị hư

2.2.2.3 Phạm vi ứng dụng

Công tắc là khí cụ đóng ngắt mạch điện bằng tay hoặc tác động cơ khí, thường dùng

ở mạng điện hạ áp (< 1000v), có dòng điện < 10A

Trong hệ thống điện sinh hoạt, công tắc thường sử dụng để đóng cắt trực tiếp mạch chiếu sáng hay động cơ công suất nhỏ

Trong công nghiệp công tắc dùng trong mạch điều khiển

2.2.3.CẦU DAO

2.2.3.1 Công dụng

Cầu dao là khí cụ điện dùng để đóng cắt mạch điện bằng tay ở mạng hạ áp

Cầu dao được sử dụng rất phổ biến trong mạch điện dân dụng và công nghiệp ở công suất nhỏ, tần số đóng cắt bé

2.2.3.2 Phân loại

- Theo kết cấu có loại cấu dao 2 cực, 3 cực, 4 cực, loại 2 ngã, một ngã

- Theo điện áp sử dụng có loại cầu dao có điện áp từ 110V – 600V

- Theo dòng điện có loại từ 5A – 1000A

- Theo yêu cầu sử dụng có loại có cầu chì,

loại không có cầu chì

2.2.3.3 Cấu tạo

Cấu tạo cầu dao: gồm có lưởi dao, hàm dao, đế nắm, vỏ bên ngoài

Kyù hieäu

Cầu dao 1 pha Cầu dao 3 pha

Cầu dao đảo 1 pha Cầu dao đảo 3 pha

Tải 0

1

2

0 1

2

Cấu tạo của cầu dao

Hình 2.6 Cấu tạo của cầu dao

Cấu tạo của cầu dao gồm có lưỡi dao1 và 3, hàm dao 2, lò xo 4, đế nắm, vỏ bên ngoài Lưỡi dao làm bằng vật liệu có tính chất dẫn điện tốt, ít bị ôxy hóa, ít mài mòn chịu nhiệt

độ cao, thường sử dụng đồng và hợp kim của đồng để làm lưỡi dao Đối với cầu dao có công suất trung bình và lớn ngoài lưỡi dao chính còn có lưỡi dao phụ (hình 2-4) 1 là lưỡi dao chính, 3 là lưỡi dao phụ nhằm đóng cắt dứt khoát, nhanh để hạn chế hồ quang

Hàm dao (hình 2-4), 2 là hàm dao cũng chế tạo từ đồng và hợp kim của đồng nhưng phải có đặc tính cơ và độ đàn hồi tốt

Đế cầu dao là bộ phận định vị hàm dao và lưỡi dao làm bằng sành, sứ hay nhựa tổng hợp…

Tay nắm là bộ phận liên kết với một đầu của lưỡi dao để tác động đóng mở làm bằng

gỗ, nhựa, sành, sứ…

Vỏ bên ngoài ngăn chặn tác nhân bên ngoài tác động vào cầu dao

Ngoài ra nếu cầu dao có yêu cầu bảo vệ ngắn mạch phía sau lưỡi dao được lắp qua cầu chì trước khi cung cấp điện cho phụ tải

Hình 2.7.Cấu tạo cầu dao hai ngã (đảo)

Để đóng ngắt hai mạch điện khác nhau dùng cầu dao hai ngã (cầu dao đảo hay cầu dao đổi nối) Cầu dao đảo khác cầu dao thường là ở chỗ có hai hệ thống tiếp điểm tĩnh 1 và tĩnh

2 mắc vào hai mạch điện khác nhau, việc đổi nối được thực hiện bằng cách thay đổi trạng thái tiếp xúc giữa lưỡi dao 3 và các tiếp điểm tĩnh khi quay tay cần 4 quanh trục 5

2.2.3.4 Chọn và sử dụng

Điện áp nhà sản xuất ghi trên cầu dao khi sử dụng chọn UđmcD > Uđm

UđmcD : điện áp định mức của cầu dao (V)

Uđm : điện áp định mức của nguồn (V)

Dòng điện định mức do nhà chế tạo ghi, khi chọn cầu dao thì IđmcD > I Pt

IđmcD : dòng điện định mức của cầu dao (A)

I Pt : dòng điện định mức của phụ tải (A)

Khi sử dụng lắp đặt cầu dao chú ý hai thông số định mức là dòng điện và điện áp Mạng điện có công suất lớn thì cầu dao chỉ đóng cắt lúc không tải Hư hỏng cầu dao thông thường là tiếp xúc không tốt giữa lưỡi dao và hàm dao

2.2.3 CÔNG TĂC TƠ - KHỞI ĐỘNG TỪ

 CÔNG TĂC TƠ

 Công dụng

Công tắc tơ là khí cụ điều khiển từ

xa, dùng để đóng cắt mạch điện ở điện áp

thấp và dòng điện tới vài trăm đến vài

ngàn ampe, có số lần thao tác cao 1500

lần / giờ

Công tắc tơ khi sử dụng thường kết

hợp khí cụ điện khác như nút nhấn Có

thể điều khiển bằng tay hay tự động

 Cấu tạo, nguyên lý

6 tiếp điểm phụ thường đóng

7 tiếp điểm phụ thường mở

8 Phần chính của công tắc tơ là cuộn dây hút K (nam châm điện) và hệ thống các tiếp điểm, gồm các tiếp điểm chính, tiếp điểm phụ, lò xo

- Các tiếp điểm chính dùng để đóng cắt nguồn điện ở mạch động lực, thường mở khi chưa làm việc, đặt trong buồng dập hồ quang

- Các tiếp điểm phụ dùng để đóng cắt ở mạch điều khiển, tiếp điểm phụ thường mở, tiếp điểm phụ thường đóng

Công tắc tơ có loại 1 chiều và có loại xoay chiều

Phần chính của một công tắc tơ là cuộn hút điện từ K và hệ thống các tiếp điểm Khi cuộn K không có điện, lò xo LX kéo cần C mở các tiếp điểm động lực (tiếp điểm chính) a, b, c và tiếp điểm điều khiển 1 (tiếp điểm phụ), đồng thời đóng tiếp điểm điều khiển 2 Các tiếp điểm 1, a, b, c là các tiếp điểm thường mở (hở khi K không có điện), tiếp điểm 2 là liếp điểm thường đóng (kín khi K không có điện) Khi cấp điện cho cuộn

K, lõi sắt Fe bị hút, kéo căng lò xo LX và cần C sẽ dòng các tiếp điểm 1, a, b, c và mở tiếp điểm 2

Hình 2.9: Một kiểu công tắc tơ xoay chiều Hình 2.10: Vòng ngắn mạch

1 Nắp từ động; 2 Lõi từ tính; 3.Vòng ngắn mạch; ở đầu lõi cực từ tính 4.Trục quay; 5 Cuộn hút

Dòng xoay chiều qua cuộn hút sẽ tạo ra từ thông xoay chiều và từ thông chuyển

qua giá trị không 100 lần trong 1 giây (tần số 50hz) Lúc từ thông chuyển qua 0 thì lực

hút nắp từ động bằng 0 và lò xo phản hồi làm nắp từ động rời khỏi lõi từ tĩnh

Nhưng thời gian (I) = 0 rất ngắn và do quán tính cơ hên nắp từ động chưa kịp rời khỏi lõi

từ tĩnh thì đã bị hút lại Kết quả là nắp từ động không bị hút chặt, bị rung và phát tiếng

kêu o o, cuộn dây bị nóng Khắc phục hiện tượng này, người ta dùng một vòng ngắn

mạch chống rung 2 (hình 2.18) bằng đồng ôm lấy một phần của đầu cực từ tĩnh 1 Từ

thông chính biến thiên qua vòng ngắn mạch sẽ làm xuất hiện một dòng điện cảm ứng

Từ thông của dòng cảm ứng lệch pha so với từ thông chính nên khi từ thông chính qua

giá trị 0 thì từ thông của vòng ngắn mạch cực đại, tạo lực hút nắp từ động

Công tắc tơ một chiều có mạch từ làm bằng chất sắt từ mềm và lõi thép ít bị nóng so với

công tắc tơ xoay chiều Lõi từ của công tắc

tơ xoay chiều được ghép lại từ các lá tôn

silic mỏng để hạn chế dòng xoáy Phu cô

sinh nhiệt

Hình 2.11 Kết cấu một công tắc tơ 1 chiều

Hình 2.11 là kết cấu của một công tắc tơ một chiều Lõi thép 6 có gá cuộn điện từ

2 Khi được cấp điện, cuộn 2 hút lá thép động 3, nén lò xo 5 và tì tiếp điểm động 7 vào

tiếp điểm tĩnh 1 Mạch điện được nối thông theo đường : cọc đấu dây 9 - dây dẫn mềm

nhiều sợi 10 - tiếp điểm động 7 - tiếp điểm tĩnh 1 - cọc đấu dây 4 Lò xo 8 có tác dụng

tăng cường lực ép giữa tiếp điểm động và tĩnh

Công tắc tơ có dòng lớn cần phải dập hồ quang khi đóng - cắt, nhất là khi cắt

Hồ quang 11 phát sinh giữa 2 tiếp điểm

sẽ làm dòng điện không bị ngắt ngay và khi cháy lâu sẽ làm hỏng các tiếp điểm Yêu cầu

là phải làm tắt nhanh hồ quang, hạn chế phạm vi cháy của hồ quang và tránh hiện tượng

quá điện áp khi hồ qua ng tắt

Hồ quang một chiều và xoay chiều có khác nhau nhưng các bộ phận dập hồ quang

ở công tắc tơ thường dùng các biện pháp sau đây :

- Kéo dài hồ quang bằng cơ khí Khi hồ quang bị kéo dài thì đường kính thân hồ quang

giảm, điện trở hồ quang tăng, dòng hồ quang suy giảm nhanh, dễ tắt

- Tăng tốc độ chuyển động của tiếp điểm động Biện pháp này có tác dụng kéo dài nhanh

hồ quang làm hồ quang tắt mau

Hai biện pháp trên thường được sử dụng để dập hồ quang ở cầu dao:

- Dùng cuộn dây thổi từ (cuộn dây dập từ) và buồng dập hồ quang Cuộn dây

thổi từ là cuộn dây đồng có vài vòng dây có lõi thép hở hoặc không có lõi thép

Cuộn này mắc nối tiếp với tiếp điểm và đặt ở gần tiếp điểm có hồ quang sao cho từ

trường do cuộn dây tạo ra vuông góc với dòng điện hồ quang

Khi tiếp điểm động rời khỏi tiếp điểm tĩnh thì dòng cảm ứng lúc ngắt mạch phóng qua không gian giữa 2 tiếp điểm và gây hồ quang điện Dòng điện qua cuộn thổi từ

sẽ tạo từ trường hướng vào khu vực giữa 2 tiếp điểm Từ trường này tác dụng vào dòng điện hồ quang một từ lực (theo quy tắc bàn tay trái) đẩy hồ quang vào các khe ngăn của buồng dập hồ quang Do vậy,hồ quang dễ dàng dập tắt vì bị kéo dài trong các khe,bị phân chia thành nhiều đoạn ngắn và bị mất nhiệt do tiếp xúc với vách ngăn buồng dập của hồ quang

Hình 2.12:Cuộn dây thổi từ trong công tắc tơ Hình 2.13: Công tắc tơ bán dẫn

- Dùng tiếp điểm bắc cầu Với tiếp điểm kiểu này thì khi ngắt mạch sẽ có 2 hồ quang

xuất hiện và hồ quang như được phân chia làm 2, kéo dài gấp đôi Ngoài ra, 2 dòng điện

hồ quang là song song ngược chiều nhau nên lực tương tác giữa chúng là lực đẩy, kéo hồ quang về 2 phía Nhờ vậy hồ quang dễ bị dập tắt

Ký hiệu các phần tử của một công tắc tơ

a.Cuộn hút điện từ; b.Tiếp điểm thường mở; c.Tiếp điểm thường đóng;

d.Tiếp điểm thường mở có dập hồ quang

Trên nhãn của một Contactor có ghi: 220 V, 10 A là : Điện áp định mức của cuộn dây

là 220 V, dòng điện định mức tiếp điểm động lực là 10 A

 Chọn và sử dụng công tắc tơ

Khi sử dụng công tắc tơ chọn điện áp nguồn phù hợp điện áp ghi trên công tăc tơ Dòng điện của phụ tải chạy qua công tắc tơ trong thời gian dài phải nhỏ hơn dòng định mức của công tắc tơ

 Những hư hỏng thường gặp

- Tiếp điểm tiếp xúc không tốt: Do sử dụng lâu ngày tiếp điểm bị oxy hóa do sự

cố quá tải, ngắn mạch thường xuyên làm cho tiếp điểm bị biến dạng

- Cuộn dây của công tắc tơ bị hở đứt hay bị chạm chập

- Công tắc tơ làm việc có tiếng kêu: do vòng ngắn mạch bị hở, mạch từ tĩnh và mạch

từ động tiếp xúc không tốt, tiếp điểm tiếp xúc không tốt, điện áp nguồn quá cao

 KHỞI ĐỘNG TỪ

Khởi động từ là một khí cụ kết hợp giữa công tắc tơ và rơle nhiệt để điều khiển động

cơ và bảo vệ động cơ

Khởi động từ đơn gồm một công tắc tơ kết hợp hai rơ-le nhiệt

Khởi động từ kép gồm hai công tắc tơ kết hợp hai rơ-le nhiệt

Khởi động từ l thiết bị dùng để đóng cắt, điều khiển từ xa, bảo vệ quá tải và bảo vệ kém điện áp

Bộ phận cơ bản của KĐT gồm có Công tắc tơ và Rơle nhiệt, công tắc tơ để đóng cắt mạch, rơle nhiệt làm nhiệm vụ bảo vệ

2.2.5 RƠLE TRUNG GIAN

2.2.5.1.Cấu tạo và nguyên lý làm việc:

Rơle trung gian thường là rơle điện từ Số lượng tiếp điểm của rơle trung gian thường nhiều hơn các loại rơle khác Rơle trung gian có độ phân cách về điện tốt giữa mạch cuộn hút và mạch tiếp điểm.

Nguyên lý làm việc của Rơ le trung gian tương tự như Rơ le điện từ nhưng không

có sự điều chỉnh điện áp tác động.Rơ le trung gian phải tác động tốt khi đặt vào điện áp định mức

Hình 2.14: Dạng chung của một kiểu Rơle trung gian

Rơ le trung gian có từ 4 – 8 cặp tiếp điểm

- Nếu sử dụng nam châm điện xoay chiều luôn có vòng ngắn mạch gắn trên cực từ

để chống rung

- Nếu sử dụng nam châm điện 1 chiều thì khi cần thời gian tác động bình thường dùng lõi thép dạng khối,khi cần giảm thời gian tác động dùng lá thép kỹ thuật điện ghép lại

(Contactor,Rơ le thời gian )

Các Rơ le trung gian dùng trong mạch điều khiển đòi hỏi tần số tác động lớn,trong quá trình làm việc dễ bị ảnh hưởng bởi rung động,bụi bặm Vì vậy đòi hỏi Rơ le có chất lượng cao

Hình 2.15: Rơ le trung gian trong điều khiển tự động của hãng Omron

Rơle trung gian thường là các rơle điện từ Số tiếp điểm của rơle trung gian thường nhiều hơn các loại rơle khác Rơle trung gian có độ phân cách về điện

tốt giữa mạch cuộn hút và mạch tiếp điểm Rơle trung gian là thiết bị

điện dùng trong các mạch điều khiển tự động có nhiều tiếp điểm

 Vị trí tiếp điểm

- Cuộn dây điện từ: 13 - 14

- Các tiếp điểm thường đóng: (1 – 9) (2 – 10), (3 – 11) (4 – 12)

- Các tiếp điểm thường mở: (5 – 9) (6 – 10), (7 – 11) (8 – 12)

 Hoạt động

Khi ta cấp nguồn điện cho cuộn dây (13 – 14) thì ngay lập tức, các

tiếp điểm thường mở sẽ thành đóng, các tiếp điểm thường đóng sẽ thành mở

2.2.6 RƠLE THỜI GIAN

- Rơ le thời gian kiểu điện từ

- Rơ le thời gian kiểu thủy khí

- Rơ le thời gian kiểu động cơ

- Rơ le thời gian bán dẫn

Hình 2.16: Các loại rơ le thời gian thông dụng

 Rơle thời gian kiểu điện từ:

Loại này dùng ở mạch một chiều và thời gian trễ tới 3s

Như hình 4.15, mạch từ trụ 3 và mạch từ chữ nhật dẹt 1 đều có vòng ngắn mạch 2 ôm xung quanh Tiếp điểm rơle gắn trên nắp từ động 5 Khi đóng hay ngắt điện cuộn hút 4 , từ thông trong lõi từ biến thiên làm xuất hiện dòng điện cảm ứng trong các vòng ngắn mạch Từ trường của vòng ngắn mạch chống lại sự biến thiên của

từ thông tạo ra bởi cuộn 4,làm nắp từ động bị chậm lại

Hình 2.17: Rơ le thời gian kiểu điện từ

Thời gian trễ của rơle có thể chỉnh định theo :

- Độ căng của lò xo nhả 6

- Độ căng của lò xo 7 tạo ra lực tách nắp từ động 5 khỏi trụ từ 3

- Khe hở phụ qua tấm đệm phi từ tính giữa nắp từ động 5và trụ 3

 Rơle thời gian kiểu thủy lực:

Cuộn hút 1 quấn trên lõi từ 2 được cấp điện sẽ hút

nắp từ động 3.Lò xo 4 bị kéo căng nhưng tiếp điểm 5

không đóng ngay vì piston 6 chuyển động chậm trong

xilanh dầu nhờn Do đó tiếp điểm bị đóng chậm ( hoặc

nhả chậm)

Khi cuộn hút 1 bị cắt điện thì quá trình nhả cũng diễn

ra chậm và giải thích tương tự như trên

Rơle kiểu này dùng cho cả cuộn hút một chiều và

xoay chiều

Hình 2.18 : Rơ le thời gian kiểu thủy lực

Hình 2.19 là một rơ le thời gian

kiểu khí Thời gian trễ (0.4÷180)s Khi

nam châm 1 có điện ,nắp từ động 2 bị

hút và tấm kẹp 5 được tự do Lò xo 6

đẩy tấm kẹp xuống với tốc độ tùy theo

lượng khí ở buồng 4 thoát ra qua một lỗ

nhỏ

Thay đổi độ mở lỗ khí nhờ một

van sẽ thay đổi được tốc độ hạ xuống

của tấm 5 Tới vị trí cuối cùng, nhờ một

đòn ngang , tấp kẹp 5 sẽ tác động vào

một công tắc nhỏ 7 để đóng hoặc cắt

mạch Khi cắt điện cuộn 1,rơle trở lại

trạng thái ban đầu nhanh , không có trễ

nhờ lò xo 3.Lúc này không khí lại được

nạp vào buồng khí nhanh qua van 1

chiều

Hình 2.19 : Rơ le thời gian kiểu khí

 Rơle thời gian kiểu động cơ:

Sơ đồ động của một rơle thời gian kiểu động cơ như trên hình 4.18 Khi động cơ đồng bộ nhỏ một pha được cấp điện , nó sẽ quay và qua hợp giảm tốc, có tốc độ chậm( 2 vòng / phút) Chuyển động quay được truyền qua cặp bánh răng 2 tới bánh xe con cóc có các răng ở mép trong Lúc đóng điện cho nam châm điện 4 , cần 6 bị hút sẽ ép thanh bánh cóc 11 khớp vào bánh 3 Đòn 9 liên kết cứng với thanh 11 sẽ quay cùng với thanh 11 và sau một thời gian sẽ tì vào hệ tiếp điểm 12 để đóng hoặc mở tiếp điểm, đồng thời cắt mạch động cơ 1.Chỉnh định thời gian trễ nhờ thanh chia độ 10 nối cứng trục với đòn 9

qua ốc hãm Đòn 9 căng gần hệ tiếp điểm 12 thì thời gian trễ càng nhỏ, trả rơle về vị trí

và trạng thái ban đầu nhờ lò xo 5 và 8 sau khi cắt điện nam châm 4

Hình 2.20: Rơ le thời gian kiểu động cơ

 Rơle thời gian điện tử:

 Loại on delay (0n delay timer)

Quan sát hình ảnh mặt trước và sau của timer ta thấy:

- 8-5: Tiếp điểm thường đóng mở chậm

- 8-6: Tiếp điểm thường mở đóng chậm

- 1-3: Tiếp điểm thường mở đóng ngay

- 1-4: Tiếp điểm thường đóng mở ngay

- 2-7: Cuộn dây

Khi cuộn dây được cấp điện áp định mức đèn ON sáng, báo rơle được cấp điện, các

tiếp điểm (1-3) & (1-4) lập tức thay đổi trạng thái, các tiếp điểm (8-5) & (8-6) chưa thay

đổi trạng thái ngay Một thời gian sau (thời gian tùy chỉnh định) đèn UP sáng, báo các tiếp

điểm (8-5) & (8-6) đã thay đổi trạng thái Khi ngắt điện cuộn dây các tiếp điểm lập tức trở

về trạng thái ban đầu

Kiểm tra tác động và các tiếp điểm:

Kiểm tra các tiếp điểm: Dùng VOM , thang đo Rx1 hoặc Rx10 đo hai đầu tiếp điểm

- Tiếp điểm thường đĩng: R  0 → Tiếp điểm tốt, R =  → Tiếp điểm bị hở

- Tiếp điểm thường mở: R  0 → Tiếp điểm bị ngắn mạch, R =  → Tiếp điểm tốt

 Cuộn dây: Cấp điện áp định mức cho cuộn dây Nếu đèn ON sáng thì cuộn cịn tốt Nếu đèn ON khơng sáng, thì dùng VOM chọn thang 250ACV kiểm tra nguồn cung cấp tại

đầu số 2 và đầu số 7 (2-7), nếu đã cĩ nguồn → cuộn dây hư

 Kiểm tra trạng thái các tiếp điểm:

Sau khi cuộn dây được cấp điện đèn ON sáng và đèn UP chưa sáng Dùng VOM chọn

thang đo Rx1 hoặc Rx10 kiểm tra trạng thái các tiếp điểm

Tiếp điểm (1-3), (1-4) thay đổi trạng thái và tiếp điểm (8-5), (8-6) khơng thay đổi

trạng thái → tốt Khi đèn Up sáng: Dùng VOM chọn thang đo Rx1 hoặc Rx10 kiểm tra

tiếp điểm (8-5) và (8-6) → hai tiếp điểm thay đổi trạng thái → tốt

 Loại OFF delay (OFF delay timer)

- 8-5: Tiếp điểm thường đĩng đĩng chậm

- 8-6: Tiếp điểm thường mở mở chậm

- 1-3: Tiếp điểm thường mở đĩng ngay

- 1-4: Tiếp điểm thường đĩng mở ngay

ON tắt) các tiếp điểm (1-3), (1-4) lập tức trở về trạng thái ban đầu, các tiếp điểm

(8-5) & (8-6) chưa trở về trạng thái ban đầu Một thời gian sau (sau khi ngắt điện cuộn dây) các tiếp điểm (8-5) & (8-6) trở về trạng thái ban đầu

 Kiểm tra:

- Kiểm tra các tiếp điểm: Dùng VOM chọn thang đo Rx1 hoặc Rx10 đo hai đầu tiếp điểm

 Tiếp điểm thường đĩng: R  0 → Tiếp điểm tốt, R =  → Tiếp điểm bị hở

 Tiếp điểm thường mở: R  0 →Tiếp điểm bị ngắn mạch, R = → Tiếp điểm tốt

- Cuộn dây: Cấp điện áp định mức cho cuộn dây Nếu đèn ON sáng thì cuộn cịn tốt Nếu đèn ON khơng sáng, thì dùng VOM vọn thang 250ACV kiểm tra nguồn cung cấp tại đầu số 2 và đầu số 7 (2-7), nếu đã cĩ nguồn → cuộn dây hư

- Kiểm tra trạng thái các tiếp điểm:

6 5 4 3

7 8 1 2

Sau khi cuộn dây được cấp điện đèn ON sáng Dùng VOM chọn thang đo Rx1 hoặc Rx10 kiểm tra các tiếp điểm Tiếp điểm (1-3), (1-4), (8-5) & (8-6) thay đổi trạng thái → tốt

Khi ngắt điện cuộn dây: Dùng VOM chọn thang đo Rx1 hoặc Rx10 kiểm tra tiếp điểm 8-5 và 8-6 → sau khi cắt điện một thời gian trở về trạng thái ban đầu → tốt

Thời gian trễ đặt từ: 0.1 giây đến 48 giờ chia thành các dãy thời gian điều chỉnh trong các phạm vi khác nhau: 3 giây, 6 giây, 10 giây, 30 giây, 60 giây 3 phút, 6 phút, 10 phút,

30 phút, 60 phút… 3 giờ, 6 giờ, 12 giờ, 24 giờ, 48 giờ

 Rơle thời gian bán dẫn:

Hiện nay việc làm trễ thời gian tác động phần lớn là nhờ các mạch bán dẫn vì các

ưu điểm nổi trội như: bền , gọn, tiêu tốn năng lượng ít, tác động nhanh , tin cậy, dải thời gian trễ lớn ( từ vài phần giây đến hàng trăm giờ hoặc hơn )

Mạch làm trễ thời gian rất đa dạng nhưng về nguyên lí có thể phân ra :

- Mạch trễ nhờ sự phóng hoặc nạp của tụ điện ( mạch R-C ) Thời gian trễ qua R Trị số

R , C càng lớn thì thời gian trễ càng lớn Mạch này cho thời gian trễ không quá vài giờ

- Mạch trễ nhờ các bộ đếm Đây là mạch trễ logic theo nguyên tắc đồng hồ Thời gian trễ được xác định bởi số đếm và tần số xung đếm Thời gian trễ tăng lên khi số đếm tăng lên và tần số xung đếm giảm Mạch này có thể cho thời gian trễ rất lớn Nếu 2 tín hiệu đếm và đặt bằng nhau thì đầu ra bộ so sánh sẽ có tín hiệu và sau khi qua khâu khuếch đại

sẽ tác động vào bộ chấp hành: đóng mở hệ tiếp điểm

Hình 2.21: Rơ le thời gian bán dẫn

2.2.7 RƠLE TỐC ĐỘ

2.2.7.1.Cấu tạo và nguyên lý làm việc:

Rơle kiểm tra tốc độ được dùng để thay đổi

chế độ làm việc của hệ truyền động (động cơ) ở một

tốc độ nào đó Hai kiểu rơle kiểm tra tốc độ thường

dùng sẽ được trình bày sau đây

 Rơle kiểm tra tốc độ kiểu cảm ứng:

Ở Rơle kiểm tra tốc độ kiểu cảm ứng Khi

nam châm 1 quay ( cùng với trục quay động cơ ) sẽ

tạo ra từ tường quay quét qua các thanh dẫn của lòng

sóc 2 Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong các

Hình 2.22: Rơ le kiểm tra tốc độ kiểu cảm ứng