Giáo trình khí cụ điện và máy điện

Giáo trình khí cụ điện và máy điện

a

L I NÓI Đ U

Giáo trình Khí c đi n vƠ máy đi n đ c biên so n lƠm tƠi li u học tập cho sinh viên nghƠnh Kỹ thuật đi n – Đi n tử của tr ng Cao đẳng công nghi p Phúc Yên

N i dung chính trình bƠy v lý thuy t c b n v c u t o, nguyên lý lƠm vi c của

m t s thi t bị đi n thông d ng theo đúng n i dung đ c ng chi ti t của ch ng trình môn học đư ban hƠnh

ToƠn b giáo trình g m 8 ch ng Th i gian dƠnh cho học ph n lƠ 2 tín chỉ (27

ti t lý thuy t, 3 ti t bƠi tập) Trong quá trình biên so n nhóm tác gi c g ng nêu v n

đ thật ng n gọn d hi u vƠ c b n nh t của các n i dung c n thi t trong từng ch ng Sau m i ch ng đ u có các cơu h i h ng dẫn ôn tập v lý thuy t

L n đ u biên so n giáo trình nên không th tránh những thi u sót v n i dung

vƠ b c c, chúng tôi r t mong đ c sự góp ý v mọi mặt của các b n đọc đ sau nƠy

s có đ c giáo trình tái b n v i ch t l ng t t h n

Nhóm tác gi

b

M C L C

L I NÓI Đ U a

M C L C b

Ch ng 1 1

Lụ THUY T C S KHệ C ĐI N 1

1.1 Khái ni m chung v thi t bị đi n 1

1.1.1 Định nghĩa 1

1.1.2 Phơn lo i 1

1.1.3 Các yêu c u c b n của thi t bị đi n 1

1.2 Lực đi n đ ng 2

1.2.1 Khái ni m chung 2

1.2.2 n định lực đi n đ ng 2

1.3 Sự phát nóng của khí c đi n (KCĐ) 2

1.3.1 Khái ni m chung 2

1.3.2 Phơn lo i 3

1.4 Ti p xúc đi n 4

1.4.1 Khái ni m 4

1.4.2 Các yêu c u c b n của ti p xúc đi n 4

1.4.3 Đi n tr ti p xúc của ti p đi m 4

1.5 H quang đi n 5

1.5.1 Khái ni m 5

1.5.2 Quá trình phát sinh vƠ dập h quang 5

Cơu h i ôn tập ch ng 1 6

Ch ng 2 7

KHệ C ĐI N ĐI U KHI N B NG TAY 7

2.1 C u dao 7

2.1.1.Công d ng 7

2.1.2 C u t o 7

2.1.3 Nguyên lý lƠm vi c 7

2.1.4 Phơn lo i 8

2.1.5 Các thông s định mức của c u dao 8

2.2 Công t c 8

2.2.1 Khái ni m 8

2.2.2 Công t c đ i n i ki u h p 9

2.2.3 Công t c hƠnh trình 10

2.3 Nút n 11

2.3.1 Khái quát vƠ công d ng 11

2.3.2 C u t o vƠ phơn lo i 11

Cơu h i ôn tập ch ng 2 12

Ch ng 3 13

KHệ C ĐI N ĐI U KHI N VÀ B O V 13

3.1 C u chì 13

3.1.1 Khái ni m chung 13

3.1.2 Nguyên lý lƠm vi c 13

3.1.3 K t c u c u chì 14

3.2 Áp tô mát 14

3.2.1 Khái quát vƠ yêu c u kỹ thuật 14

3.2.2 C u t o chung 16

3.2.3 Nguyên lý lƠm vi c 17

3.3 Công t c t 18

3.3.1 Khái ni m chung 18

3.3.2 Công t c t ki u đi n từ 19

c

3.4 Kh i đ ng từ 20

3.4.1 Khái ni m chung 20

3.4.2 Các yêu c u kỹ thuật 21

3.4.3 S đ nguyên lý dùng kh i đ ng từ 21

Cơu h i ôn tập ch ng 3 23

Ch ng 4 24

M T S LO I R LE THÔNG D NG 24

4.1 Khái quát chung 24

4.1.1 Công d ng 24

4.1.2 C u t o chung 24

4.1.3 Phơn lo i 24

4.2 R le đi n từ 25

4.2.1 Khái ni m 25

4.2.2 C u t o vƠ nguyên lý ho t đ ng của r le đi n từ 25

4.3 R le từ đi n 26

4.3.1 Khái ni m 26

4.3.2 Nguyên lý c u t o 26

4.4 R le c m ứng 27

4.4.1 Khái ni m 27

4.4.2 R le c m ứng dòng cực đ i 28

4.5 R le đi n đ ng 29

4.5.1 Khái ni m 29

4.5.2 Nguyên lý c u t o 30

4.6 R le trung gian 30

4.6.1 Khái ni m 30

4.6.2 Nguyên lý c u t o 31

4.7 R le th i gian 31

4.7.1 Khái ni m 31

4.7.2 M t s lo i r le th i gian thông d ng 32

4.8 R le dòng đi n 33

4.8.1 Khái ni m 33

4.8.2 R le dòng đi n cực đ i đi n từ 33

4.9 R le đi n áp 34

4.10 R le nhi t 35

4.10.1 Khái ni m 35

4.10.2 R le nhi t ki u kim lo i kép 36

4.11 R le t c đ 37

4.11.1 Khái ni m 37

4.11.2 M t s lo i R le thông d ng 37

Cơu h i ôn tập ch ng 4 38

Ch ng 5 39

MÁY BI N ÁP 39

5.1 Khái ni n chung 39

5.1.1 Định nghĩa 39

5.1.2 Vai trò vƠ công d ng 39

5.1.3 Các đ i l ng định mức 40

5.2 T n i dơy vƠ m ch từ của Máy bi n áp 40

5.2.1 Cách ký hi u đ u dơy 40

5.2.2 T n i dơy 41

5.3 Các quan h đi n từ trong máy bi n áp 43

5.3.1 Các hi n t ng x y ra khi từ hoá lõi thép của máy bi n áp m t pha 43

5.3.2 Các hi n t ng x y ra trong lõi thép máy bi n áp ba pha 44

d

5.3.3 Các quan h đi n từ trong máy bi n áp 46

Cơu h i ôn tập ch ng 5 47

Ch ng 6 48

MÁY ĐI N KHÔNG Đ NG B 48

6.1 Khái ni m 48

6.2 C u t o chung 48

6.3 Nguyên lý lƠm vi c 50

Cơu h i ôn tập ch ng 6 53

Ch ng 7 54

MÁY ĐI N Đ NG B 54

7.1 Khái ni m 54

7.2 C u t o 55

7.3 Nguyên lý lƠm vi c 58

Cơu h i ôn tập ch ng 7 59

Ch ng 8 60

MÁY ĐI N M T CHI U 60

8.1 Khái ni m 60

8.2 C u t o chung 60

8.3 Nguyên lý lƠm vi c 63

Cơu h i ôn tập ch ng 8 65

TÀI LI U THAM KH O 66

1

Chư ng 1

Lụ THUY T C S KHệ C ĐI N

Trong ch ng nƠy chủ y u cung c p ph n c s lý thuy t v khí c đi n nh

m t s khái ni m, hi n t ng th ng gặp trong khí c đi n

1.1 Khái ni m chung v thi t bị đi n

1.1.1 Định nghĩa

Thi t bị đi n hay còn gọi lƠ khí c đi n (KCĐ) lƠ các lo i thi t bị lƠm nhi m v đóng c t đi u chỉnh, chuy n đ i, kh ng ch vƠ ki m tra mọi ho t đ ng của h th ng

l i đi n vƠ các lo i máy đi n NgoƠi ra thi t bị đi n còn đ c sử d ng đ ki m tra,

đi u chỉnh vƠ bi n đ i đo l ng nhi u quá trình không đi n khác

1.1.2 Phân loại

Đ thuận l i cho vi c nghiên cứu, vận hƠnh, sử d ng vƠ sử chữa thi t bị đi n

ng i ta phơn lo i nh sau:

1.1.2.1.Theo công dụng :

+ Thi t bị đi n đóng c t: Chức năng chính lƠ đóng c t tự đ ng hoặc b ng tay

m ch đi n ch đ lƠm vi c khác nhau VD: C u dao, dao cách ly, áp tô mát, c u chì Đặc đi m của nhóm nƠy lƠ t n s thao tác th p (thỉnh tho ng m i ph i thao tác), do đó

tu i thọ của chúng th ng không cao (đ n hƠng ch c ngƠn l n đóng c t)

+ Thi t bị đi n h n ch dòng đi n, đi n áp: Chức năng lƠ h n ch dòng đi n,

đi n áp trong m ch không tăng quá cao khi bị sự c VD: Kháng đi n dùng đ h n ch dòng đi n ng n m ch, van ch ng sét dùng đ h n ch đi n áp

+ Thi t bị đi n m máy, đi u khi n: G m các lo i KCĐ nh các b m máy,

kh ng ch , đi n tr m máy, công t c t , kh i đ ng từầĐặc đi m của các thi t bị này

lƠ t n s thao tác cao, có th t i 1500 l n/gi , vì vậy tu i thọ của nó có th t i hƠng tri u l n đóng c t

+ Thi t bị đi n ki m tra, theo dõi: Các thi t bị đi n nƠy có chức năng ki m tra, theo dõi sự lƠm vi c của các đ i t ng vƠ bi n đ i tín hi u không đi n thƠnh tín hi u

đi n Các KCĐ nƠy g m các lo i r le, các b c m bi nầĐặc đi m của thi t bị đi n nƠy lƠ công su t th p, th ng đ c n i m ch thứ c p đ bi n đ i, truy n tín hi u

+ Thi t bị đi n tự đ ng đi u chỉnh, kh ng ch , duy trì ch đ lƠm vi c và các tham s của đ i t ng nh các b n định đi n áp, n định t c đ , n định nhi t đ ầ

+ Thi t bị đi n bi n đ i dòng đi n, đi n áp g m máy bi n dòng đi n, máy bi n

đi n áp Chúng có chức năng bi n đ i dòng đi n l n, đi n áp cao thƠnh dòng đi n vƠ

đi n áp có trị s thích h p, an toƠn cho vi c đo l ng, đi u khi n, b o v

1.1.2.2 Theo nguyên lý làm việc

Thi t bị đi n đ c chia theo các nhóm v i nguyên lý đi n c , đi n từ, từ đi n,

đi n đ ng, nhi t, có ti p đi m và không có ti p đi m

1.1.2.3 Theo tí nh chất dòng điện

- Thi t bị đi n dùng trong m ch m t chi u

- Thi t bị đi n dùng trong m ch xoay chi u

1.1.2.4 Theo cấp điện áp làm việc

- Thi t bị đi n h áp (có đi n áp đ n 1000V)

- Thi t bị đi n cao áp (đi n áp từ 1000 V tr lên)

1.1.3 Các Ổêu cầu cơ bản của thiết bị điện

Đ đ m b o an toƠn cho thi t bị đi n vƠ đ m b o đ tin cậy của thi t bị đi n thì thi t bị đi n ph i đ m b o m t s yêu c u sau:

- Thi t bị đi n ph i đ m b o lƠm vi c tin cậy, chính xác, an toàn, gọn nhẹ, d l p ráp, ki m tra vƠ sửa chữa

1.2 Lực đi n đ ng

1.2.1 Khái niệm chung

M t vật dẫn đặt trong từ tr ng, có dòng đi n ch y qua s chịu tác d ng của

m t lực Lực c học nƠy có xu h ng lƠm bi n d ng hoặc chuy n d i vật dẫn đ từ thông xuyên qua nó lƠ l n nh t Lực chuy n d i đó lƠ lực đi n đ ng (LĐĐ)

tr ng thái lƠm vi c bình th ng, thi t bị đi n đ c ch t o đ LĐĐ không lƠm nh h ng gì đ n đ b n vững k t c u Khi ng n m ch dòng đi n tăng lên r t l n (có lúc lên t i hƠng ch c l n dòng định mức) do đó LĐĐ s r t l n, LĐĐ s lƠm bi n

d ng, đôi khi còn phá vỡ k t c u thi t bị đi n

NgoƠi ra ng i ta còn nghiên cứu ứng d ng LĐĐ đ ch t o các thi t bị đi n

nh r le đi n đ ng, c c u đo đi n đ ng

1.2.2 n định lực điện động

n định lực đi n đ ng lƠ kh năng chịu đựng tác đ ng c khí do LĐĐ sinh ra khi ng n m ch

Đ đ m b o đi u ki n c n lƠ: Im > Ixkv i:

- ImlƠ dòng đi n cho phép l n nh t của thi t bị

- IxklƠ dòng xung kích tính toán khi ng n m ch ba pha

1.3 Sự phát nóng của khí c đi n (KCĐ)

1.3.1 Kh ái niệm chung

Nhi t l ng sinh ra do dòng đi n ch y qua trong cu n dơy hay vật dẫn đi n khi thi t bị đi n lƠm vi c s gơy ra hi n t ng phát nóng NgoƠi ra trong các thi t bị đi n xoay chi u còn do t n hao dòng xoáy vƠ từ tr trong lõi s t từ cũng sinh ra nhi t N u nhi t đ phát nóng của thi t bị đi n v t quá trị s cho phép thì thi t bị đi n nhanh bị

h h ng, vật li u cách đi n nhanh bị gìa hóa, đ b n kim lo i bị gi m sút

Nhi t đ cho phép của các b phận thi t bị đi n có th tham kh o trong b ng 1.1 và 1.2

B ng 1.1 Nhi t đ cho phép của vật li u lƠm khí c đi n

3

1.3.2 Phân loại

Tùy theo ch đ lƠm vi c khác nhau, m i KCĐ s có sự phát nóng khác nhau

- Chế độ làm việc lâu dài của KCĐ

KCĐ lƠm vi c lơu dƠi, nhi t đ trong KCĐ b t đ u tăng vƠ đ n nhi t đ n định thì không tăng nữa, lúc nƠy s t a nhi t ra môi tr ng xung quanh

- Chế độ làm việc ngắn hạn của KCĐ

Ch đ lƠm vi c ng n h n của KCĐ lƠ ch đ khi đóng đi n nhi t đ của nó không đ t t i nhi t đ n định, sau khi phát nóng ng n h n, KCĐ đ c ng t nhi t đ của nó s t xu ng mức không so sánh đ c v i môi tr ng xung quanh

B ng 1.2 Nhi t đ cho phép của vật li u cách đi n

Hình 1- 1 Nhi t đ của KCĐ ch đ lƠm vi c dƠi h n

Hình 1- 2 Nhi t đ của KCĐ ch đ lƠm vi c ng n h n

4

- Chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại của KCĐ

Nhi t đ của KCĐ tăng lên trong kho ng th i gian KCĐ lƠm vi c, nhi t đ

gi m xu ng trong kho ng th i gian KCĐ nghỉ, nhi t đ gi m ch a đ t đ n giá trị ban

đ u thì KCĐ lƠm vi c lặp l i Sau kho ng th i gian, nhi t đ tăng lên l n nh t g n

Ti p xúc đi n chia lƠm ba d ng chính:

- Tiếp xúc cố định: Các ti p đi m đ c n i c định v i các chi ti t dẫn dòng

đi n nh lƠ: thanh cái, cáp đi n, ch n i KCĐ vƠo m ch Trong quá trình sử d ng, c hai ti p đi m đ c g n chặt vƠo nhau nh các bu lông, hƠn nóng hay ngu i

- Tiếp xúc đóng mở: LƠ ti p xúc đ đóng ng t mchj đi n Trong tr ng h p nƠy

phát sinh h quang đi n, c n xác định kho ng cách giữa ti p đi m tĩnh vƠ đ ng dựa vƠo dòng đi n định mức, đi n áp định mức vƠ ch đ lƠm vi c của KCĐ

- Tiếp xúc trượt: LƠ ti p xúc c góp vƠ vƠnh tr t, ti p xúc nƠy cũng d phát

sinh h quang đi n

1.4.2 Các yêu c ầu cơ bản của tiếp ồúc điện

Ti p xúc đi n lƠ m t ph n r t quan trọng của KCĐ Trong th i gian ho t đ ng đóng m , ch ti p xúc s phát nóng cao, mƠi mòn l n do va đập vƠ ma sát, đặc bi t do

sự ho t đ ng có tính ch t hủy ho i của h quang Vì vậy ti p xúc đi n c n đ m b o các yêu c u c b n sau:

- N i ti p xúc đi n ph i ch c ch n, đ m b o

- N i ti p xúc ph i có đ b n c khí cao

- Không phát nóng quá giá trị cho phép đ i v i dòng đi n định mức

- n định nhi t vƠ lực đi n đ ng khi có dòng ng n m ch cực đ i đi qua

- Chịu đ c tác d ng của môi tr ng xung quanh, nhi t đ cao ít bị oxi hóa

1.4.3 Điện trở tiếp ồúc của tiếp điểm

T i ch ti p xúc bao gi cũng có đi n tr ti p xúc (Rtx) Đi n tr ti p xúc của

ti p đi m nh h ng đ n ch t l ng của KCĐ, Rtx l n lƠm cho ti p đi m phát nóng

N u phát nóng quá mức cho phép thì ti p đi m s bị nóng ch y thậm chí bị hƠn dính

Hình 1- 3 Nhi t đ của KCĐ ch đ lƠm vi c ng n h n lặp l i

- Kim lo i lƠm ti p di m không bị oxy hóa: Đ ng, thép đ c dùng lƠm ti p

đi m c định NgoƠi ra các ti p đi m còn đ c lƠm b ng b c, b ch kim, Vonfram, niken, có th lƠ vƠng

- Lực ép ti p đi m cƠng l n thì s t o nên nhi u ti p đi m ti p xúc

- Nhi t đ ti p đi m cƠng cao thì đi n tr ti p xúc cƠng l n

- Di n tích ti p xúc

- Hình d ng ti p đi m

1.5 H quang đi n

1.5.1 Khái niệm

H quang đi n lƠ hi n t ng phóng đi n trong ch t khí v i mật đ dòng đi n

t ng đ i l n (104 đ n 105 A/cm2), đi n áp r i trên catot bé (10÷20V), nhi t đ r t cao (5000 đ n 60000C), kèm theo hi u ứng ánh sáng H quang đi n lƠ quá trình đi n vƠ nhi t liên quan mật thi t v i nhau

H quang đi n đ c dùng đ hƠn, luy n thép.v.v.trong những tr ng h p nƠy

h quang đi n có ích, nên đ c duy trì cháy n định

Tuy nhiên trong KCĐ nh : c u dao, c u dao, c u chì, r le, công t c v.v khi đóng hay ng t m ch đi n, h quang phát sinh trên ti p đi m l i có h i N u h quang cháy lơu, KCĐ vƠ h th ng đi n s h h ng do đó c n ph i có các bi n pháp nhanh chóng dập t t h quang

1.5.2 Quá trình phát sinh và dập h quang

1.5.2.1 Quá trình phát sinh hồ quang điện

Quá trình phát sinh h quang b n ch t lƠ quá trình ion hóa

đi u ki n bình th ng, môi tr ng khí g m các ph n tử trung hòa nên nó không dẫn đi n N u các ph n tử trung hòa đó bị phơn tích thƠnh các đi n tử tự do, các ion d ng, ion ơm thì nó tr thƠnh dẫn đi n Quá trình t o ra các đi n tử tự do vƠ các ion trong ch t khí đ c gọi lƠ quá trình ion hóa Quá trình nƠy có th x y ra d i tác

d ng của ánh sáng, nhi t đ , đi n tr ng, va đậpầ

các ti p đi m của KCĐ đóng c t, trong quá trình c t, ti p đi m đ ng r i kh i

ti p đi m tĩnh lƠm đi n tr ti p xúc tăng, t n hao l n, nhi t đ ti p đi m cao, t o đi u

ki n thuận l i cho quá trình phát x nhi t đi n tử (đơy lƠ quá trình x y ra khi nhi t đ catot cao, các đi n tử tự do trong đi n cực có đ ng năng l n, có th thoát ra kh i b mặt kim lo i, t o nên dòng đi n trong ch t khí)

T i th i đi m hai ti p đi m m i tách nhau ra, c ng đ đi n tr ng giữa chúng khá l n, thuận l i cho vi c tự phát x đi n tử cƠng l n khi nhi t đ đi n cực cao vƠ

đi n tr ng đặt lên nó l n phát ra h quang đi n

1.5.2.2 Các phương pháp dập hồ quang

Yêu c u h quang ph i đ c dập t t trong khu vực h n ch v i th i gian ng n

nh t, t c đ m ti p đi m ph i l n mƠ không lƠm h h ng các b phận của KCĐ

Đ ng th i năng l ng h quang ph i đ t đ n giá trị nh nh t, đi n tr h quang ph i tăng nhanh vƠ vi c dập t t cũng không đ c kéo dƠi theo quá đi n áp nguy hi m, ti ng kêu ph i nh vƠ ánh sáng không quá l n

Đ dập t t h quang ta dùng những bi n pháp tăng c ng quá trình ph n ion khu vực h quang (Quá trình ph n ion lƠ quá trình ng c l i v i quá trình ion hóa, tức

lƠ quá trình suy gi m s l ng ion trong vùng h quang

6

Trong h quang đi n, t n t i song song hai quá trình ion hóa vƠ ph n ion N u quá trình ion hóa l n h n quá trình ph n ion, h quang s phát sinh vƠ phát tri n m nh, dòng đi n h quang s tăng N u quá trình ion hóa cơn b ng v i quá trình ph n ion, dòng đi n h quang không tăng vƠ h quang cháy n định N u quá trình ion hóa bé

h n quá trình ph n ion thì dòng đi n h quang s suy gi m vƠ h quang s t t) đó lƠ:

- Tăng đ dƠi h quang

- Dùng từ tr ng đ t o lực th i h quang chuy n đ ng nhanh

- Dùng dòng khí hay d u đ th i dập t t h quang

- Dùng khe h hẹp đ h quang cọ sát vƠo vách của khe hẹp nƠy

- T o thƠnh chơn không khu vực h quang

- Chia h quang thƠnh nhi u h quang ng n nh vách ngăn

- Cho h quang ti p xúc v i m t ch t cách đi n lƠm ngu i

Theo nguyên t c dập h quang có các lo i:

- Kéo dƠi h quang

- H quang tự sinh năng l ng đ dập t t dùng năng l ng ngoƠi đ dập t t

- Dùng ti p đi m b c c u: Áp d ng trong h th ng công t c t , phơn chia h quang lƠm 2 đo n vƠ nh lực đẩy h quang v hai phía

Cơu h i ôn tập chư ng 1

Cơu 1 Nêu khái ni m, phơn lo i vƠ các yêu c u của KCĐ

Cơu 2 Nêu khái ni m lực đi n đ ng

Câu 3 Trình bƠy các ch đ phát nóng của KCĐ

Câu 4 Nêu khái ni m, phơn lo i ti p xúc đi n

Cơu 5 Nêu nguyên nhơn phát sinh h quang đi n vƠ nguyên t c dập h quang

7

Chư ng 2 KHệ C ĐI N ĐI U KHI N B NG TAY

Ch ng nƠy giúp sinh viên bi t đ c công d ng, cách phơn lo i, ký hi u của

m t s khí c đi n đi u khi n b ng tay thông d ng nh : c u dao, công t c, nút n

Đ ng th i hình thƠnh thái đ yêu ngh , sự tỷ mỉ của sinh viên

2.1 C u dao

2.1.1.Công dụng

C u dao lƠ m t lo i KCĐ dùng đ đóng ng t dòng đi n b ng tay đ n gi n nh t

đ c sử d ng trong các m ch đi n có đi n áp ngu n cung c p đ n 220V đi n m t chi u vƠ 380V đi n xoay chi u

C u dao th ng đ đóng ng t m ch đi n có công su t nh v i t n s đóng c t

th p N u đi n áp cao h n hoặc m ch đi n có công su t trung bình vƠ l n thì c u dao chỉ lƠm nhi m v đóng c t không t i Vì trong tr ng h p nƠy khi ng t m ch h quang sinh ra s r t l n, ti p xúc s bị phá hủy trong m t th i gian r t ng n vƠ kh i mƠo cho

vi c h quang giữa các pha; từ đó vật li u cách đi n s bị h ng, nguy hi m cho thi t bị

Khi thao tác trên c u dao, nh vƠo l ỡi dao vƠ h th ng kẹp l ỡi, m ch đi n

đ c đóng ng t Trong quá trình ng t m ch, c u dao th ng x y ra h quang đi n t i

đ u l ỡi dao vƠ đi m ti p xúc trên h th ng kẹp l ỡi Ng i sử d ng c n ph i kéo l ỡi dao ra kh i kẹp nhanh vƠ dứt khoát đ dập t t h quang

Do t c đ kéo b ng tay không th nhanh đ c nên ng i ta lƠm thêm l ỡi dao

ph Lúc dẫn đi n thì l ỡi dao ph cùng l ỡi dao chính đ c kẹp trong ngƠm

Khi ng t đi n, tay kéo l ỡi dao chính tr c, lò xo đ c kéo căng ra vƠ t i m t mức nƠo đó s bật nhanh kéo l ỡi dao ph ra kh i ngƠm m t cách nhanh chóng Do đó, h quang đ c kéo dƠi nhanh vƠ h quang bị dập t t trong th i gian ng n

Hình 2 - 2 Nguyên lý c u t o c u dao có lưỡi dao ph

1 L ỡi dao chính (ti p đi m)

2 Ti p xúc tĩnh (ngƠm)

3 L ỡi dao ph

4 Lò xo bật nhanh

Hình 2 - 1 Hình nh c u dao

8

2.1.4 Phân loại

- Theo k t c u ng i ta chia c u dao lƠm các lo i: 1 cực, 2 cực, 3 cực vƠ 4 cực

Ng i ta cũng chia c u dao ra lo i có tay n m giữa hay tay n m bên NgoƠi ra có

c u dao m t ng vƠ c u dao hai ng

- Theo đi n áp định mức: 250V vƠ 500 V

- Theo dòng đi n định mức: 15, 25, 30, 40, 60, 75, 100, 200, 350, 600, 1000 A

- Theo vật li u cách đi n có các lo i đ sứ, đ nhựa, đ đá

- Theo đi u ki n b o v có lo i không có h p, lo i có h p che ch n (n p nhựa,

2.1.5 Các thông số định mức của cầu dao

Chọn c u dao theo dòng đi n định mức vƠ đi n áp định mức

Iđm = Itt(dòng đi n tính toán của m ch đi n)

Uđm = Ungu n(đi n áp ngu n của l i đi n sử d ng)

NgoƠi ra ng i ta còn chọn s cực (s l ỡi dao chính)

2.2 Công t c

2.2 1 Khái niệm

2.2.1.1 Công dụng

Công t c lƠ KCĐ dùng đ đóng ng t m ch đi n có công su t nh vƠ có dòng

đi n định mức nh h n 6A Công t c th ng có h p b o v đ tránh có sự phóng đi n khi đóng m Đi n áp của công t c nh h n hay b ng 500V

Công t c h p lƠm vi c ch c ch n h n c u dao, dập t t h quang nhanh h n vì thao tác ng t nhanh vƠ dứt khoát h n c u dao

Hình 2 - 3 Ký hi u c u dao không có c u chì b o v

Hình 2 - 4 Ký hi u c u dao có c u chì b o v

- Công t c chuy n m ch (công t c xoay, công t c đ o, công t c v n năng), dùng

đ đóng ng t, chuy n đ i m ch đi n , đ i n i sao tam giác cho đ ng c

- Công t c hƠnh trình lƠ lo i công t c đ c áp d ng trong các máy c t gọt kim

lo i đ đi u khi n tự đ ng quá trình lƠm vi c của m ch đi n

2.2 2 Công tắc đ i nối kiểu hộp

2.2.2.1 Khái niệm, công dụng

Công t c đ i n i ki u h p (công t c h p) lƠ lo i KCĐ đóng ng t dòng đi n b ng tay ki u h p, dùng đ đóng, ng t, đ i n i không th ng xuyên m ch đi n có dòng đi n

đ n 400A, đi n áp 220V m t chi u vƠ 380V xoay chi u)

Công t c đ i n i ki u h p th ng dùng lƠm c u dao t ng cho các máy công c , dùng lƠm đ u n i, kh ng ch trong các m ch đi n tự đ ng Nó cũng đ c dùng đ m máy, đ o chi u quay hoặc đ i n i dơy qu n stato đ ng c từ sao sang tam giác

2.2.2.2 Cấu tạo và nguyên lý làm việc như hình 2-7

10

Khi xoay núm, nh h th ng lò xo xo n l i s lƠm xoay tr c, chém vƠo các ti p

đi m tĩnh Lực ép ti p đi m đơy nh lực đƠn h i của má ti p đi m đ ng M i pha

đ c ngăn cách v i nhau b i t m cách đi n 6 Các t m cách đi n 3 đ c lƠm b ng vật

li u cách đi n, m c đích lƠm cho các ti p đi m chuy n đ ng d dƠng

11

2.2.3.1 Công dụng, phân loại

Công t c hƠnh trình dùng đ đóng, ng t, chuy n đ i m ch đi n đi u khi n trong truy n đ ng đi n tự đ ng theo tín hi u ắhƠnh trìnhẰ các c c u chuy n đ ng c khí

nh m tự đ ng đi u khi n hƠnh trình lƠm vi c hay tự đ ng ng t m ch đi n cu i hƠnh trình đ đ m b o an toƠn

Tùy theo c u t o công t c hƠnh trình có th chia thƠnh: ki u n, ki u tr ,

ki u quay

2.2.3.2 Cấu tạo, nguyên lý làm việc công tắc hành trình kiểu đòn

Khi c n có đ ng tác chuy n đ i ch c ch n trong đi u ki n hƠnh trình dƠi, ng i

ta dùng công t c hƠnh trình ki u đòn Công t c nƠy có th đóng ng t dòng đi n m t chi u 6A, đi n áp 220V

Trên hình 2- 8 bi u di n vị trí đóng của các ti p đi m 7,8 Then khóa 6 có tác

d ng định vị giữ chặt ti p đi m vị trí đóng Khi máy công tác tác đ ng lên con lăn 1, đòn 2 s quay ng c chi u kim đ ng h , con lăn 12 nh lò xo 14 s lƠm cho đĩa 11 quay đi, cặp ti p đi m 7,8 m ra, cặp ti p đi m 9,10 đóng l i

Lò xo 5 s kéo đòn 2 v vị trí ban đ u khi không có lực tác d ng lên 1 nữa

2.3 Nút n

2.3.1 Khái quát và công dụng

Nút n còn gọi là nút đi u khi n là m t lo i khí c đi n dùng đ đóng ng t từ xa các thi t bị đi n từ khác nhau; các d ng c báo hi u và cũng đ chuy n đ i các m ch

đi n đi u khi n, tín hi u liên đ ng b o v ầ m ch đi n m t chi u đi n áp đ n 440V

và m ch đi n xoay chi u đi n áp 500V, t n s 50HZ; 60HZ, nút n thông d ng đ kh i

đ ng, đ o chi u quay đ ng c đi n b ng cách đóng

và ng t các cuôn dây của n i v i đ ng c

Nút n th ng đ c đặt trên b ng đi u khi n,

tủ đi n, trên h p nút nh n Nút n th ng đ c

nghiên cứu, ch â t o làm vi c trong môi tr ng

không ẩm t, không có h i hóa ch t và b i bẩn

Nút n có th b n t i 1.000.000 l n đóng không

t i và 200.000 l n đóng ng t có t i Khi thao tác nh n

nút c n ph i dứt khoát đ m hoặc đóng m ch đi n

2.3.2 Cấu tạo và phân loại

- C u t o:

Nút n g m h th ng lò xo, h th ng các ti p đi m th ng h – th ng đóng và

v b o v Khi tác đ ng vào nút n, các ti p đi m chuy n tr ng thái; khi không còn tác

đ ng, các ti p đi m tr v tr ng thái ban đ u

- Phân lo i

Nút n đ c phân lo i theo các y u t sau:

- Phân lo i theo chức năng tr ng thái ho t đ ng của nút n, có các lo i:

+ Nút n đ n: M i nút nh n chỉ có m t tr ng thái (ON hoặc OFF)

+ Nút n kép : M i nút n có hai tr ng thái ON hoặc OFF

12

Trong thực t , đ d dƠng sử d ng vƠ l p ráp trong quá trình sửa chữa th ng

ng i ta dùng nút n kép, ta có th dùng nó nh lƠ nút n On hay OFF

Phơn lo i theo hình d ng bên ngoƠi, ng i ta chia nút n ra thƠnh 4 lo i : Lo i h ; lo i

b o v ; lo i b o v ch ng n c vƠ ch ng b i ; Lo i b o v kh i n

Theo yêu c u đi u khi n ng i ta chia nút n ra ba lo i : m t nút ; hai nút ; ba nút Theo k t c u bên trong : Nút n có đèn báo ; Nút n không có đèn báo

Cơu h i ôn tập chư ng 2

Cơu 1: Hưy trình bƠy công d ng, cách phơn lo i c u dao vƠ nêu nguyên lý lƠm vi c của

c u dao có l ỡi dao ph

Cơu 2: Hưy trình bƠy công d ng, cách phơn lo i công t c

Cơu 3: Hưy trình bƠy công d ng, cách phơn lo i nút n

13

Chư ng 3 KHệ C ĐI N ĐI U KHI N VÀ B O V

ch ng nƠy sinh viên đ c trang bị ki n thức v chức năng, cách phơn lo i,

c u t o vƠ nguyên lý lƠm vi c của m t s KCĐ đi u khi n vƠ b o v nh c u chì, áp tô mát, công t c t , kh i đ ng từ Đ ng th i hình thƠnh kh năng t duy của SV khi phơn tích nguyên lý c u t o cũng nh nguyên lý lƠm vi c của KCĐ

3.1.1.2 Phân lọai cầu chì

- Ph ân loại theo hình thức sử dụng:

- C u chì b o v quá t i (theo tiêu chuẩn IEC, c u chì b o v quá t i đ c kí

hi u b ng chữ g đ u): chỉ c u chì thông d ng có th dẫn dòng đi n từ t i thi u đ n giá

trị định mức và có th c t dòng đi n từ giá trị c t t i thi u và t i kh năng c t định

mức của chúng

- C u chì dự phòng (theo tiêu chuẩn IEC c u chì dự phòng đ c ký hi u b ng

chữ a đ u): chúng có th dẫn dòng t i dòng đi n định mức và chỉ có th c t khi dòng

đi n quá t i nặng n hoặc ng n m ch

- Ngoài ra các c u chì còn đ c phân lo i theo thi t bị đ c nó b o v :

+ b o v cho cáp vƠ đ ng dây- L + b o v đ ng c , máy c t- M + b o v linh ki n bán dẫn- R + b o v máy bi n áp- Tr

Ví dụ:- C u chì gL là c u chì b o v quá t i cho đ ng dây

- C u chì aM là c u chì dự phòng b o v ng n m ch cho đ ng c hoặc máy bi n

áp

- Phân loại theo cấu tạo có c u chì lo i h ; c u chì lo i vặn; lo i h p; lo i kín trong

ng

3.1.2 NguỔên lý làm việc

Khi làm vi c dây ch y của c u chì đ c m c n i ti p v i thi t bị c n đ c b o

v T n th t công su t trên đi n tr của c u chì theo hi u ứng jun là w = i2

Hình 3 - 2 Đư ng đặc tính Ampe – giây

1- Đ ng đặc tính Ampe giơy của c u chì không b o

v đ c ph t i

2- Đ ng đặc tính Ampe giơy của ph t i

3- Đ ng đặc tính Ampe giơy của c u chì không b o

v đ c ph t i

Nh vậy đặc tính quan trọng của c u chì là th i gian tác đ ng ph thu c vào giá

trị dòng đi n qua dây ch y

Quan h giữa dòng đi n tác đ ng và th i gian tác đ ng đ c bi u di n b ng đặc tính amper-giơy nh hình 3 - 2 Đ ng cong 1 lƠ đặc tính amper-giây của c u chì,

đ ng cong 2 lƠ đặc tính amper-giây của đ i t ng (ph t i)

Trong vùng dòng đi n quá t i th p (vùng A), sự phát nóng của c u chì di n ra

chậm và ph n l n nhi t l ng đ u t a ra môi tr ng bên ngoƠi đ i t ng không đ c

b o v Trong vùng quá t i l n, c u chì b o v đ c đ i t ng Giá trị dòng đi n gi i

h n mà c u chì có th ch y gọi lƠ dòng đi n gi i h n Igh

Đ b o v đ c đ i t ng thì đặc tính amper-giây của c u chì ph i th p h n của

đ i t ng đ ng (3)

3.1.3 Kết cấu cầu chì

C u chì th ng đ c c u t o b i hai ph n c b n là h p hay đ c u chì và ng dây ch y

ng dây ch y th ng có c u t o v ngoài làm b ng nhựa bakelik hoặc sứ cách

đi n Trong v là dây ch y là thành ph n chính của c u chì Dây ch y th ng đ c làm b ng các kim lọai có nhi t đ nóng ch y th p nh ng có nhi t đ hóa h i t ng đ i cao Trên dây ch y ngu i ta dập l hoặc rưnh đ t o ti t di n không đ ng nh t

3.2 Áp tô mát

3.2.1 Khái quát và Ổêu cầu kỹ thuật

3.2.1.1 Khái quát

Áptômát (CB) hay còn gọi là máy c t là KCĐ tự đ ng c t m ch đi n khi có sự

c : quá t i, ng n m ch, đi n áp su t, công su t ng cầ Trong m ch đi n h áp có

đi n áp đinh mức đ n 660V xoay chi u, có dòng đi n định t i 6KA

Đôi khi CB cũng đ c dùng đ đóng, c t không th ng xuyên các m ch đi n

ch đ bình th ng

15

Theo k t c u, ng i ta chia áp tô mát ra lƠm ba lo i: m t cực, hai cực vƠ ba cực Theo th i gian thao tác, ng i ta chia áp tô mát ra thƠnh 2 lo i: tác đ ng không tức th i vƠ tác đ ng tức th i (nhanh)

Theo công d ng b o v , ng i ta chia áp tô mát thƠnh các lo i: áp tô mát dòng cực đ i, áp tô mát đi n áp th p, áp tô mát ch ng giật, áp tô mát đa năngầ

3.2.1.2 Yêu cầu kỹ thuật

- Ch đ làm vi c định mức của CB ph i là ch đ làm vi c dài h n, nghĩa là

trị s dòng đi n định mức ch y qua CB lơu bao nhiêu cũng đ c Mặt khác, m ch dòng đi n của CB ph i chịu đ c dòng đi n l n (khi ng n m ch) lúc các ti p đi m của

nó đư đóng hay đang đóng

- CB ph i ng t đ c trị s dòng đi n ng n m ch l n, có th đ n vài ch c kA Sau khi ng t dòng đi n ng n m ch, CB ph i đ m b o vẫn làm vi c t t trị s dòng

đi n định mức

- Đ nâng cao tính n định nhi t vƠ đi n đ ng của các thi t bị đi n, h n ch sự phá ho i do dòng đi n ng n m ch gây ra, CB ph i có th i gian c t bé Mu n vậy

th ng ph i k t h p lực thao tác c học v i thi t bị dập h quang bên trong CB

- Đ thực hi n yêu c u thao tác b o v có chọn lọc, CB c n ph i có kh năng

đi u chỉnh trị s dòng đi n tác đ ng và th i gian tác đ ng

b Áp tô mát dùng trong công nghi p

Khi c t m ch thì ng c l i, ti p đi m chính m tr c, sau đ n ti p đi m ph ,

cu i cùng là ti p đi m h quang Nh vậy h quang chỉ cháy trên ti p đi m h quang,

do đó b o v đ c ti p đi m chính đ dẫn đi n Dùng thêm ti p đi m ph đ tránh h quang cháy lan vào làm h h i ti p đi m chính

Trên hình 3 - 4 trình bƠy h th ng ti p đi m trong m t ki u CB Trong đó 2,3 lƠ

ti p đi m lƠm vi c, 4 lƠ ti p đi m trung gian, 5 lƠ ti p đi m h quang

3 2.2.2 Hộp dập hồ quang

H th ng dập h quang có nhi m v nhanh chóng dập h quang khi ng t, không cho nó cháy lặp l i Đ i v i CB đi n xoay chi u, bu ng dập h quang th ng có c u

t o ki u dƠn dập 6 trên hình 3 – 4 Đ i v i CB đi n m t chi u, th ng k t h p nhi u

ki u bu ng dập h quang có khe hẹp hoặc khe r ng K t h p v i cu n dơy t o từ

Đi u khi n b ng tay đ c thực hi n v i các CB có dòng đi n định mức không

l n h n 600A Đi u khi n b ng đi n từ (nam châm đi n) đ c ứng d ng các CB có dòng đi n l n h n (đ n 1000A)

Đ tăng lực đi u khi n b ng tay ng i ta dùng m t tay dài ph theo nguyên lý đòn bẩy Ngoài ra còn có cách đi u khi n b ng đ ng c đi n hoặc khí nén

- Khơu truy n đ ng trung gian dùng ph bi n nh t trong áp tô mát lƠ c c u tự

do tr t kh p Hình 3 -5 trình bày m t khơu truy n đ ng trung gian của CB có c c u

đi u khi n b ng nam chơm đi n

Hình 3 – 4: C u t o Áp tô mát xoay chi u

1 – H th ng dập h quang; 2 – Các ti p đi m dập h quang;

3, 5 – Các ti p đi m lƠm vi c; 4 – Ti p đi m trung gian

Hình 3 – 5: C u t o c c u đi u khi n b ng nam chơm đi n

1 – Giá đỡ; 2,6 – Tay đòn; 3 – Các t m cách

đi n; 4 – Nam chơm đi n; 5 – Ph n ứng;

O, O1, O2: Các đi m n i

17

Khi bình th ng (không có sự c ), các tay đòn 2,6 đ c n i cứng vì tơm O n m

th p d i đ ng n i hai đi m O1 , O2 Giá đỡ 1lƠm cho hai đòn nƠy không tự gập l i

đ c Ta nói đi m O vị trí ch t

Khi có sự c , ph n ứng 5 của nam chơm đi n 4 bị hút dập vƠo h th ng tay đòn lƠm cho đi m O thoát kh i vị trí ch t Đi m O cao h n đ ng n i hai đi m O1 , O2 Lúc nƠy hai tay đòn không đ c n i cứng nữa, các ti p đi m s nhanh chóng m rad] i tác d ng của lò xo kéo ti p đi m

Mu n đóng l i CB, ta ph i kéo tay c m 3 xu ng phía d i đ cho hai tay đòn

du i thẳng ra, sau đó m i đóng vƠo đ c

3.2.2.4 Móc b ảo vệ

CB tự đ ng c t nh các ph n tử b o v – gọi là móc b o v , s tác đ ng khi

m ch đi n có sự c quá dòng đi n (quá t i hay ng n m ch) và s t áp

+ Móc b o v quá dòng đi n (còn gọi là b o v dòng đi n cực đ i) đ b o v thi t bị đi n không bị quá t i và ngan m ch, đ ng th i gian – dòng đi n của móc b o

v ph i n m d i đ ng đặc tính của đ i t ng c n b o v Ng i ta th ng dùng h

th ng đi n từ và r le nhi t làm móc b o v , đặt bên trong CB

Móc ki u đi n từ có cu n dây m c n i ti p v i m ch chính, cu n dây này đ c

qu n ti t di n l n chịu dòng t i và ít vòng

Khi dòng đi n v t quá trị s cho phép thì ph n ứng bị hút và móc s dập vào

kh p r i tự do, làm ti p đi m của CB m ra Đi u chỉnh vít đ thay đ i lực kháng của

lò xo, ta có th đi u chỉnh đ c trị s dòng đi n tác đ ng

Đ giữ th i gian trong b o v quá t i ki u đi n từ, ng i ta thêm m t c c ugiữ

th i gian (ví d bánh xe răng nh trong c c u đ ng h )

+ Móc b o v s t áp (còn gọi là b o v đi ân áp th p) cũng th ng dùng ki u

đi n từ Cu n dây m c song song v i m ch đi n chính, cu n dây này đ c qu n ít vòng v i dây ti t di n nh chịu đi n áp ngu n

Ngu n

T i

Cu n dơy

b o v

18

3.2.3.2 Áp tơ mát điện áp thấp

S đ nguyên lý nh trên hình 3 - 7

Bật CB ở trạng thái ON, với điện áp định mức nam châm điện 6 và phần ứng

5 hút lại với nhau Khi sụt áp quá mức, nam châm điện 6 sẽ nhả phần ứng 5, lò xo 4 kéo tay địn 3 bật lên, tay địn 2 thả tự do, thả lỏng, lò xo 1 được thả lỏng, kết quả các tiếp điểm của CB được mở ra, mạch điện bị ngắt

3.3 Cơng t c t

3.3.1 Khái niệm chung

3.3.1.1.Cơng dụng

Cơng t c t lƠ khí c đi n dùng đ đĩng, ng t th ng xuyên các m ch đi n

đ ng lực, từ xa, b ng tay (qua h th ng nút b m) hoặc tự đ ng Vi c đĩng c t cơng t c

t cĩ ti p đi m cĩ th đ c thực hi n b ng nam chơm đi n, thủy lực hay khí nén Thơng th ng ta gặp lo i đĩng c t b ng nam chơm đi n

Những năm g n đơy ng i ta đư ch t o lo i cơng t c t khơng ti p đi m, vi c đĩng ng t cơng t c t lo i nƠy đ c thực hi n b ng cách cho các xung đi n đ khĩa hoặc m các van bán dẫn (thyristor, triac) Cơng t c t cĩ t n s đĩng c t l n, cĩ th

t i 1800 l n trong m t gi

3.3.1.2 Phân loại

Theo nguyên lý truyền động ng i ta phơn ra các lo i cơng t c t đĩng ng t

b ng đi n từ, b ng thủy lực, b ng khí nén vƠ lo i cơng t c t khơng ti p đi m

Theo dạng dịng điện đĩng cắt cĩ lo i cơng t c t m t chi u vƠ cơng tăc t xoay

Hình 3 – 7: Nguyên lý c u t o áp tơ mát đi n áp th p

1, 4 – Lị xo h i vị; 2,3 – Tay địn; 5 – Ph n ứng; 6 – Nam chơm đi n;

19

3.3.1.3 Các tham số chủ yếu của công tắc tơ:

- Đi n áp định mức Uđm lƠ đi n áp của m ch đi n t ng ứng mƠ ti p đi m chính của công t c t ph i đóng ng t Đi n áp định mức có các c p: 110V, 220V, 440V m t chi u vƠ 127V, 220V, 380V, 500V xoay chi u

- Dòng đi n định mức Iđm lƠ dòng đi n định mức đi qua ti p đi m chính của công t c t trong ch đ lƠm vi c dƠi h n (nghĩa lƠ khi ti p đi m của công t c t

tr ng thái đóng lơu h n 8 gi thì dòng đi n định mức của công t c t l y th p h n kho ng 20%) Dòng đi n định mức của công t c t h áp thông d ng có các c p: 10; 20; 25; 40; 60; 75; 100; 150; 250; 300; 600; 800 A

- Đi n áp cu n dơy Ucd đm lƠ đi n áp định mức đặt vƠo cu n dơy Khi tính toán, thi t k công t c t th ng ph i đ m b o lúc đi n áp b ng 85% Ucd đmthì ph i đủ sức hút vƠ lúc đi n áp b ng 110% Ucd đmthì cu n dơy không nóng quá trị s cho phép

NgoƠi ra, công t c t còn có các tham s nh s cực, s cặp ti p đi m ph , kh năng đóng, kh năng ng t, tu i thọ, t n s thao tác, tính n định nhi t, tính n định

đi n đ ng

3.3.2 Công tắc tơ kiểu điện từ

3.3.2.1 Cấu tạo và ký hiệu

Công t c t (CTT) xoay chi u ki u đi n từ có nguyên lý c u t o nh hình 3- 9,

Hình 3 – 9: Nguyên lý c u t o CTT ki u đi n từ

20

- Các cặp ti p đi m ph (4): có hai lo i lƠ th ng m vƠ th ng đóng, có nhi m

v cho dòng đi n của m ch đi u khi n ch y qua (th ng lƠ dòng đi n có trị s nh )

- Cánh tay đòn (5): đ c g n v i lõi thép đ ng trên đó có g n h th ng các ti p

đi m đ ng

- Lò so h i vị (6): có nhi m v đ a lõi thép v vị trí ban đ u khi cu n dơy đi n

từ (cu n hút) m t đi n

- Vòng ng n m ch b ng đ ng (7): đ c g n trên lõi thép tĩnh (hoặc đ ng) có tác

d ng ch ng rung khi CTT lƠm vi c v i đi n áp xoay chi u

- Cu n dơy đi n từ (cu n hút) (8): lƠm vi c v i đi n áp xoay chi u có nhi m v

t o ra lực đi n từ khi có dòng đi n ch y qua

3.3.2.2 Ký hiệu:

3.3.2.3 Nguyên lý làm việc

Khi cu n hút của công t c t ch a đ c c p đi n, lò so h i vị (6) đẩy lõi thép

đ ng (2) cách xa kh i lõi thép tĩnh (1) Các cặp ti p đi m chính (3) tr ng thái m , cặp ti p đi m th ng m của ti p đi m ph (4) tr ng thái m còn cặp ti p đi m

th ng đóng của ti p đi m ph (4) tr ng thái đóng

Khi đặt vƠo hai đ u cu n hút m t đi n áp xoay chi u có trị s định mức Dòng

đi n xoay chi u trong cu n hút s sinh ra m t từ thông móc vòng qua c hai lõi thép vƠ khép kín m ch từ Chi u vƠ trị s của từ thông s bi n thiên theo chi u vƠ trị s của dòng đi n sinh ra nó, nh ng xét t i m t th i đi m nh t định thì từ thông đi qua b mặt

ti p xúc của hai lõi thép lƠ cùng chi u nên s t o thƠnh 2 b mặt nƠy hai cực trái d u của nam chơm đi n N-S (cực nƠo có chi u từ thông đi vƠo lƠ cực Nam còn cực nƠo có chi u từ thông đi ra lƠ cực B c)

K t qu lƠ lõi thép đ ng s bị hút v phĩa lõi thép tĩnh vƠ kéo theo tay đòn (5), lƠm cho các ti p đi m chính (3) vƠ ti p đi m ph (4) đang tr ng thái m s đóng l i,

ti p ph (4) còn l i đang tr ng thái đóng s m ra

Khi c t đi n vƠo cu n hút, lò xo h i vị (6) s đẩy lõi thép đ ng (2) v vị trí ban đ u

3.4 Kh i đ ng từ

3.4.1 Khái niệm chung

Kh i đ ng từ (KĐT) lƠ m t lo i khí c đi n dùng đ đi u khi n từ xa vi c đóng–ng t, đ o chi u vƠ b o v quá t i (n u có l p thêm r le nhi t) các đ ng c không

đ ng b ba pha rôto l ng sóc

Kh i đ ng từ có m t CTT gọi lƠ kh i đ ng từ đ n th ng đ đóng- ng t đ ng

c đi n Kh i đ ng từ có hai contactor gọi lƠ kh i đ ng từ kép dùng đ thay đ i chi u quay của đ ng c gọi lƠ kh i đ ng từ đ o chi u Mu n b o v ng n m ch ph i l p thêm c u chì

Kh i đ ng từ đ c c u t o từ hai khí c đi n: công t c t xoay chi u vƠ r le nhi t nên k t c u kh i đ ng từ r t đa d ng vƠ phong phú

Kh i đ ng từ th ng đ c phơn chia theo:

21

- Đi n áp định mức của cu n dơy hút: 36V, 127V, 220V, 380V, 500V

- K t c u b o v ch ng các tác đ ng b i môi tr ng xung quanh: h , b o v ,

ch ng b i, n c, n ầ

- Kh năng lƠm bi n đ i chi u quay đ ng c đi n: không đ o chi u quay vƠ đ o chi u quay

- S l ng vƠ lo i ti p đi m: th ng m , th ng đóng

3.4.2 Các Ổêu cầu kỹ thuật

Đ ng c đi n không đ ng b ba pha có th lƠm vi c liên t c đ c hay không tuỳ thu c vƠo mức đ tin cậy của kh i đ ng từ Do đó kh i đ ng từ c n ph i th a mưn các yêu c u kỹ thuật sau:

- Ti p đi m có đ b n chịu mƠi mòn cao

- Kh năng đóng – c t cao

- Thao tác đóng – c t dứt khoát

- Tiêu th công su t ít nh t

- B o v đ ng c không bị quá t i lơu dƠi (có r le nhi t)

- Th a đi u ki n kh i đ ng (dòng đi n kh i đ ng từ 5 đ n 7 l n dòng đi n định mức)

3.4.3 Sơ đ nguỔên lý dùng khởi động từ

3.4.3.1 Khởi động từ đơn điều khiển tại một vị trí như hình 3 -12

Đóng áp tô mát CB c p đi n cho m ch đi u khi n

Đ m máy đ ng c M nh n nút kh i đ ng M trên m ch đi u khi n, cu n dơy công t c t (CTT) K có đi n hút lõi thép di đ ng vƠ m ch từ khép kín l i; lƠm đóng các ti p đi m chính m ch đ ng lực đ kh i đ ng đ ng c vƠ đóng ti p đ m ph

th ng m m ch đi u khi n đ duy trì m ch đi u khi n khi buông tay kh i nút nh n

kh i đ ng

Khi nh n nút dừng D, kh i đ ng từ bị ng t đi n, d i tác d ng của lực lò xo nén lƠm ph n lõi từ di đ ng tr v vị trí ban đ u; các ti p đi m tr v tr ng thái th ng

m Đ ng c dừng ho t đ ng

Khi có sự c quá t i đ ng c , r le nhi t RN s thao tác lƠm ng t m ch đi n

cu n dơy, do đó cũng ng t kh i đ ng từ vƠ dừng đ ng c đi n

Hình 3 – 11: Hình nh m t s b kh i đ ng từ đ n gi n

3.4.3.2 Khởi động từ kép đảo chiều trực tiếp như hình 3 - 10

Đóng áp tô mát CB c p đi n cho m ch đi u khi n

Đ m máy vƠ đi u khi n đ ng c quay theo chi u thuận (T), nh n nút nh n

MT, cu n dơy CTT thuận KT có đi n hút lõi thép di đ ng vƠ m ch từ khép kín l i; lƠm đóng các ti p đi m chính KT m ch đ ng lực đ kh i đ ng đ ng c quay theo chi u thuận vƠ đóng ti p đi m ph th ng m KT đ duy trì m ch đi u khi n khi buông tay

kh i nút nh n kh i đ ng MT

Hình 3 – 13: S đ nguyên lý m ch đi n KĐT kép đi u

khi n đ ng c đ o chi u quay trực ti p

M Đ ng c không đ ng b ba pha; K T Các b phận chính của CTT

t huận;K N Các b phận chính của CTT ng c; RN Các b phận chính của

r le nhi t; CB Áp tô mát; CC C u chì; D N Nút dừng ng c; D T Nút dừng thuận; M N nút n m ng c; M T nút n m thuận; D Nút n OFF

đ ng lực đ o hai dơy trong ba pha đi n lƠm cho đ ng c đ o chi u quay ng c l i vƠ

ti p đi m ph th ng m KN đ duy trì m ch đi u khi n khi buông tay kh i nút nh n

kh i đ ng MN Quá trình đ o chi u quay đ c lặp l i nh trên

Khi nh n nút dừng D, kh i đ ng từ N (hoặc T) bị ng t đi n, đ ng c dừng ho t

đ ng

Cơu h i ôn tập chư ng 3

Cơu 1 Hưy trình bƠy khái ni m vƠ nguyên lý lƠm vi c của c u chì

Cơu 2 Hưy trình bƠy khái ni m vƠ c u t o chung của áp tô mát

Cơu 3 V s đ nguyên lý vƠ trình bƠy nguyên lý lƠm vi c của áp tô mát dòng cực đ i Cơu 4 V s đ nguyên lý vƠ trình bƠy nguyên lý lƠm vi c của áp tô mát đi n áp th p Cơu 5 Nêu công d ng vƠ cách phơn lo i công t c t

Cơu 6 V s đ nguyên lý c u t o vƠ trình bƠy nguyên lý lƠm vi c của công t c t

R le lƠ lo i KCĐ tự đ ng mƠ đặc tính ắvƠo – raẰ có tính ch t sau: Tín hi u đ u

ra thay đ i nh y c p (đ t ng t) khi tín hi u đ u vƠo đ t những giá trị xác định

R le đ c sử d ng r t r ng rưi trong các lĩnh vực tự đ ng đi u khi n, truy n đ ng

đi n, b o v m ng l i đi n, thông tin liên l c

4.1.2 Cấu tạo chung

R le th ng g m các b phận chính có chức năng khác nhau nh sau:

- Bộ phận thu: Ti p nhận những đ i l ng vƠo vƠ bi n đ i thƠnh những đ i

l ng vật lý c n thi t cho r le ho t đ ng

- Bộ phận trung gian: So sánh những đ i l ng đư đ c bi n đ i v i đ i l ng

mẫu (chuẩn) Theo k t qu so sánh, n u đ t giá trị tác đ ng thì truy n tín hi u đ n b phận ch p hƠnh

- Bộ phận chấp hành: Phát tín hi u ra cho m ch đi u khi n n i sau r le

4.1.3.1 Theo nguyên lý hoạt động của bộ phận thu rơ le được chia ra các loại:

- R le đi n từ: Dựa trên tác d ng lực của từ tr ng do dòng đi n ch y trong

cu n dơy sinh ra lên ph n ứng (n p) b ng vật li u s t từ lƠm n p dịch chuy n

- R le từ đi n: Dựa trên tác d ng lực của từ tr ng do nam chơm vĩnh cửu t o

ra, tác d ng lên dòng đi n ch y trong cu n dơy lƠm cu n dơy dịch chuy n

- R le phơn cực: R le đi n từ có thêm từ tr ng phơn cực do nam chơm vĩnh cửu t o ra Vị trí của n p từ ph thu c vƠo cực tính của tín hi u đ a vƠo r le (nên còn gọi lƠ r le cực tính)

- R le đi n đ ng: Dựa trên tác d ng t ng h giữa từ tr ng do dòng đi n ch y trong cu n dơy sinh ra v i dòng đi n ch y trong cu n dơy khác lƠm cu n dơy nƠy dịch chuy n

- R le c m ứng; Trên c s của tác d ng t ng h giữa từ tr ng của cu n dơy đứng yên v i dòng đi n c m ứng trong ph n đ ng, lƠm ph n đ ng dịch chuy n

- R le nhi t: Dựa trên sự co, giưn v kích th c, th tích, áp su t của các vật

li u khi nhi t đ của chúng thay d i

4.1.3.2 Theo nguyên lý tác động của bộ phận chấp hành r le đ c chia ra lo i có ti p

đi m vƠ không có ti p đi m

- Lo i r le có ti p đi m tác đ ng lên m ch đi u khi n b ng cách đóng hoặc m

ti p đi m do chuy n đ ng của ph n đ ng r le đ thực hi n vi c đóng hay ng t m ch

25

4.1.3.3 Theo tính chất của đại lượng đầu vào, chia ra các nhóm rơle: R le dòng đi n,

r le đi n áp, r le công su tầNhững lo i r le nƠy có th đi u chỉnh theo giá trị cực đ i hay cực ti u của tín hi u

4.1.3.4 Theo phương pháp nối bộ phận thu vào mạch điện chia ra các lo i r le s c p,

thứ c p vƠ trung gian

- R le m ch s c p m c trực ti p vƠo m ch đi u khi n

- R le m ch thứ c p m c gián ti p qua máy bi n đi n áp hay máy bi n dòng

đi n

- R le trung gian lƠm vi c d i tác đ ng của những tín hi u từ các r le khác đ khu ch đ i những tín hi u nƠy vƠ chia ra tác đ ng lên nhi u m ch đi u khi n khác nhau thông qua h th ng ti p đi m

4.1.3.4 Theo mục đích sử dụng chia r le lƠm 3 nhóm chính:

- R le b o v h th ng đi n, th ng lƠ lo i ro le m ch thứ c p Các b phận thu

vƠ ch p hƠnh của chúng đ c thi t k v i dòng đi n nh : 1,3 hoặc 5A

- R le đi u khi n, truy n đ ng đi n, th ng lƠ lo i r le m ch s c p Các b phận của chúng có th đ c thi t k v i dòng đi n l n (ví d hƠng trăm am pe nh

lƠ dòng đi n hoặc đi n áp

N u tín hi u đi u khi n ho t đ ng của r le lƠ đi n áp (tức lƠ cu n hút đ c đ u

song song v i ngu n đi n) thì r le đi n từ đó đ c gọi lƠ rơle điện áp Khi đó cu n

hút th ng có s vòng dơy l n, ti t di n dơy nh - đi n tr thu n của cu n dơy l n

Lo i nƠy đ c dùng nhi u trong m ch đi n công nghi p

Ng c l i, n u tín hi u đi u khi n ho t đ ng của r le lƠ dòng đi n (tức lƠ cu n

hút đ c đ u n i ti p v i ph t i) thì r le đi n từ đó đ c gọi lƠ rơ le dòng điện Khi

đó cu n hút th ng có s vòng dơy ít, ti t di n dơy l n – đi n tr thu n của cu n dơy

nh

Trong m ch đi n công nghi p r le đi n từ th ng không đóng , ng t trực ti p

m ch đ ng lực mƠ nó chỉ tác đ ng gián ti p vƠo m ch đ ng lực thông qua m ch đi u

khi n, vì vậy nó còn đ c gọi lƠ rơ le trung gian

4.2.2 Cấu tạo và nguỔên lý hoạt động của rơ le điện từ

4.2.2.1 Cấu tạo

Nh hình 4 – 1, bao g m các b phận chính sau:

- Lõi thép tĩnh th ng đ c g n c định v i thơn (v ) của r le đi n từ V i r le

đi n từ cỡ nh thì lõi thép tĩnh th ng lƠ m t kh i thép hình tr tròn l ng qua cu n dây

- Lá thép đ ng có g n ti p đi m đ ng tr ng thái cu n hút ch a có đi n lá thép đ ng đ c tách xa kh i lõi thép tĩnh nh lò so h i vị

- Cu n dơy đi n từ (cu n hút) đ c l ng vƠo lõi thép tĩnh có th lƠm vi c v i dòng đi n m t chi u hoặc xoay chi u

4.2.2.2 Nguyên lý hoạt động:

26

Khi ch a đóng đi n cho cu n hút (5), lá thép đ ng (3) chỉ chịu lực kéo của lò so (1) lƠm cho ti p đi m đ ng ti p xúc v i ti p đi m tĩnh phía trên t ng ứng cặp ti p

đi m phía trên tr ng thái đóng, cặp ti p đi m phía d i tr ng thái m

Khi đóng đi n cho cu n hút (5), từ thông do cu n hút sinh ra móc vòng qua c lõi thép tĩnh (4) vƠ lõi đ ng (3) t o thƠnh 2 cực từ trái d u b mặt ti p xúc lƠm cho lõi thép đ ng (3) bị hút v phía lõi thép tĩnh Mô men do lực hút nƠy sinh ra th ng mo men lực kéo của lò so K t qu lƠ lõi thép đ ng bị hút chặt vƠo lõi thép tĩnh, t ng ứng cặp ti p đi m phía trên tr ng thái m , cặp ti p đi m phía d i tr ng thái đóng

Nh vậy, chỉ nh vƠo sự đóng c t đi n cho cu n hút mƠ ta có th thay đ i tr ng thái của hƠng lo t các ti p đi m

Các ti p đi m vƠ cu n hút trên r le đi n từ th ng đ c ký hi u nh hình 4 – 2

4.3 R le từ đi n

4.3.1 Khái niệm

R le từ đi n lƠm vi c dựa trên nguyên t c tác d ng t ng h giữa dòng đi n

ch y qua cu n dơy v i từ tr ng của m t nam chơm vĩnh cửu, t o ra lực (mô men quay) lƠm dịch chuy n ph n đ ng của r le

R le từ đi n có đ nh y cao nh t trong các lo i r le đi n c Vì vậy r le từ

đi n đ c dùng nhi u trong các d ng c phức t p lƠm nhi m v khu ch đ i trung gian giữa các ph n tử c m bi n cực nh y (nh c m bi n nhi t, từầ) vƠ các ph n tử ch p hƠnh (th ng lƠ các r le đi n từ)

Chuy n đ ng của ph n đ ng r le ph thu c vƠo giá trị dòng đi n vƠ chi u dòng

đi n trong cu n dơy

Theo k t c u, r le từ đi n có hai lo i: Ph n đ ng chuy n dịch quay (hình 4 –

3a) vƠ ph n đ ng chuy n dịch thẳng (hình 4 – 3b) Ki u quay đ c dùng dùng nhi u

h n, chúng có k t c u t ng tự nh d ng c đo từ đi n, chỉ khác lƠ ph n đ ng của r le chỉ quay m t góc nh khi r le tác đ ng, đủ đ đóng, m h th ng ti p đi m

4.3.2 NguỔên lý cấu tạo

Xét c u t o r le từ đi n có ph n đ ng quay nh hình 4 – 3a

G m nam chơm vĩnh cửu (1), m ch từ (2), khung dơy (3), ti p đi m đ ng (4),

ti p đi m tĩnh (5) vƠ lò so nh (6)

Cu n dơy của r le th ng đ c cu n trên khung nhôm, m ng, nhẹ vƠ dẫn đi n

t t nên có kh năng ch ng dao đ ng khá cao, nh dòng đi n xoáy xu t hi n khi khung

27

chuy n đ ng trong từ tr ng khe h không khí lƠm vi c δ Đi u nƠy r t c n thi t đ i

v i r le từ đi n đ đ m b o cho ti p đi m lƠm vi c bình th ng

Trong m ch từ của r le, nam chơm đi n từ có th đặt ngoƠi hoặc đặt lọt trong khung dơy Ki u nam chơm vĩnh cửu trong khung dơy đòi h i ph i có thép từ t t, đ từ

d vƠ lực khử từ cao, nh ng k t c u đ n gi n vƠ ch c ch n h n

H th ng khung dơy đ ng có th quay trên tr c đỡ hoặc dơy treo Tr c quay

th ng lƠm b ng thép hoặc thép không rỉ đ i v i r le lƠm vi c vùng khí hậu nhi t

đ i G i đỡ tr c đ c lƠm b ng các vật li u cứng, chịu mòn t t nh thép, thủy tinh hoặc kim c ng N u lƠ dơy treo thì th ng b ng đ ng ph t pho có tính đƠn h i vƠ tính dẫn đi n t t

Trên khung dơy có g n ti p đi m đ ng vƠ đ i trọng đ cơn b ng h th ng Ti p

đi m tĩnh đ ng th i lƠ những đi m gi i h n kho ng di chuy n của khung dơy Ti p

đi m th ng r t nh , lƠm b ng platin hay h p kim platin – iridi Ph n đ ng của r le

có trọng l ng vƠ quán tính c nh , đ m b o cho r le có đ nhậy cao, th i gian tác

đ ng nh

Đi n áp lƠm vi c của m ch ti p đi m th ng nh kho ng 12V, dòng đi n 0,1A

Đi u ki n nƠy đ m b o cho khi lƠm vi c không xu t hi n h quang ti p đi m ngay

c khi ng t chậm

Lò xo nh th ng dùng lƠ lò xo xo n b ng h p kim đ ng thau – k m, đ ng ph t pho hoặc b cầ Dơy lò xo đ ng th i lƠ dơy dẫn đi n vƠo khung dơy của r le N u lƠ dơy treo thì không c n lò xo nh vƠ dơy treo lƠm nhi m v nh lò xo nh đ ng th i lƠ dơy dẫn đi n vƠo khung dơy

4.4 R le c m ứng

4.4.1 Khái niệm

R le c m ứng lƠm vi c dựa trên nguyên lý tác d ng t ng h giữa từ tr ng xoay chi u v i dòng đi n c m ứng trong ph n đ ng của r le Do đó r le c m ứng chỉ dùng trong m ch xoay chi u

1 Nam chơm vĩnh cửu; 2 m ch từ; 3 Khung dơy; 4

ti p đi m đ ng; 5 Ti p đi m tĩnh; 6 Lò xo nh

28

Ph n đ ng của r le có các d ng: hình đĩa, hình tr r ng m ng vƠ đ c lƠm b ng nhôm vì nhôm vừa dẫn đi n t t cho phép t o ra dòng c m ứng l n, vừa nhẹ cho phép

gi m quán tính c lƠm cho r le tác đ ng nhanh, nh y

Theo k t c u của ph n đ ng, r le c m ứng đ c phơn lƠm hai lo i chính: lo i đĩa vƠ lo i c c

Lo i đĩa quay có m ch từ hình [ trên đó có cu n dơy nhận tín hi u vƠo Ph n

đ ng lƠ m t đĩa nhôm đặt trong khe h không khí của m ch từ vƠ quay quanh m t

tr c K t c u lo i nƠy đ n gi n, d ch t o, mô men quay l n, nh ng th i gian tác

đ ng chậm nên đ c dùng đ t o ra r le tác đ ng có th i gian tr

Lo i c c quay có m ch từ hình khung vuông vƠ 4 cực, trên đó có các cu n dơy

đ a tín hi u vƠo Ph n đ ng lƠ m t roto r ng b ng nhôm m ng, đặt trong khe h không khí giữa 4 cực từ Rô to nƠy r t nhẹ nên th i gian tác đ ng của r le r t nhanh (

đ n 0,02 giơy), mô men quay nh K t c u lo i r le nƠy phức t p, ch t o yêu c u chính xác cao h n lo i đĩa quay

Đ m r ng tính năng lƠm vi c vƠ ph m vi ứng d ng của r le c m ứng ng i ta

t o ra các lo i r le lƠm vi c theo hai nguyên lý khác nhau nh : c m ứng vƠ đi n từ

hoặc c m ứng vƠ đi n đ ng Do vậy có các lo i r le c m ứng đi n từ vƠ r le c m ứng

đi n đ ng Trên c s của hai lo i r le nƠy, có th t o ra các lo i r le có các chức năng khác nhau trong đi u khi n, b o v h th ng l i đi n nh r le dòng đi n, đi n áp, công su t, t n s , t ng tr ,ầ

4.4.2 Rơ le cảm ứng dòng cực đại

Nguyên lý c u t o vƠ ho t đ ng của r le c m ứng đ c trình bƠy trên hình 4 – 4

R le g m hai h th ng: C m ứng vƠ đi n từ

- H th ng c m ứng: G m m ch từ 1 hình [, trên đó đặt cu n dơy dòng đi n 2

có nhi u đ u dơy ra ứng v i s vòng khác nhau Trên m m cực từ có đặt vòng ng n

Hình 4 – 4 : Nguyên lý c u t o r le c m ứng dòng cực đ i

1 Mach từ; 2 Cu n dơy dòng; 3 Vòng ng n m ch; 4 Đĩa nhôm; 5 Tr c quay; 6

Vít vô tận; 7 Khung nhôm; 8 Lò xo nh ; 9 Ch t định vị; 10 Bánh răng rẻ qu t;

1 1 Tay đòn ngang; 12 N p từ; 13 Ti p đi m tác đ ng chậm; 14 nam chơm vĩnh

cửu; 15 Vít đi u chỉnh th i gian; 16 Shun từ; 17 Vít đi u chỉnh  2 ; 18 Ti p

đi m tác đ ng tức th i; 19 Thanh truy n.

29

m ch 3 đ t o mô men quay đĩa Đĩa nhôm 4 đặt trong khe h không khí δ giữa hai cực từ vƠ c định trên tr c quay 5 Trên tr c đ c c định vít vô tận 6 vƠ tr c quay trên đỡ O1O1 đặt trên khung 7, khung nƠy có th quay quanh tr c O2O2

Khi dòng đi n trong cu n 2 còn nh h n dòng đi n chỉnh định, r le ch a tác

đ ng Lúc nƠy, d i tác d ng của lò xo nh s 8, khung 7 bị kéo quay v tỳ vƠo ch t 9, lƠm cho vít vô tận không ăn kh p v i bánh răng hình qu t 10 Bánh răng hình qu t 10

vị trí th p nh t vƠ đĩa nhôm 4 quay tự do N p từ 12 quay đ c quanh O4vƠ có ph n trái nặng h n ph n bên ph i, do đó h th ng ti p đi m 13 của r le tr ng thái m

Khi dòng trong cu n 2 đ t t i trị s dòng đi n tác đ ng, mô men quay đủ l , lƠm đĩa quay nhanh h n Đ ng th i mô men quay cũng th ng đ c mo men c n do lò

xo nh 8 gơy ra, lƠm khung 7 quay quanh tr c O2O2, dẫn đ n vít vô tận 6 ăn kh p v i bánh răng 10 Bánh răng đ c nơng d n lên khi đĩa quay Trên bánh răng 10 có g n tay đòn ngang 11 Tay đòn nƠy nơng d n ph n trái của n p từ 12 lên, lƠm gi m d n khe

h không khí δ2 đ u bên ph i n p từ 12, nh vậy lực hút đi n từ tác d ng lên đ u n p

từ khe h δ2 tăng d n Sau m t th i gian nƠo đó, tuỳ thu c vƠo trị s dòng tác đ ng, lực đi n từ đủ l n, hút đ u n p từ 12 r t nhanh v phía gông từ 1, lƠm đóng h th ng

ti p đi m th ng m 13 của r le, r le đư tác đ ng

N u dòng quá t i trong cu n dơy tăng cao, mô men quay đĩa s l n, đĩa quay

v i t c đ l n h n, bánh răng rẻ qu t chuy n đ ng nhanh h n, r le tác đọng s m h n hay th i gian tác đ ng của r le gi m xu ng Nam chơm vĩnh cửu 14 dùng đẻ t o mô men hưm đĩa lƠm cho đĩa quay đ c n định

Khi dòng đi n trong cu n dơy r le gi m xu ng đ n dòng đi n nh hoặc ng t hẳn, lò xo 8 s kéo khung 7 lƠm vít vô tận 6 tách kh i bánh răng hình rẻ qu t 10 Bánh răng tự r i xu ng, toƠn b h th ng tr v vị trí ban đ u

Vít đi u chỉnh 15 dùng đ thay đ i góc ti p xúc ban đ u của bánh răng 10 vƠ vít

vô tận 6, lƠm thay đ i quưng đ ng dịch chuy n của bánh răng, nên thay đ i đ c th i gian tác đ ng của r le khi có dòng quá t i

Trên khung 7 còn g n m t shun từ 16 đ tập trung từ thông t n của h th ng

m ch từ, t o ra lực hút b xung giúp cho bánh răng ăn kh p v i vít vô tận đ c ch c

ch y trong cu n dơy, vì từ tr của h th ng đi n t ng đ i l n so v i từ tr của h

th ng c m ứng, nên từ thông đi qua h th ng đi n từ nh , lực hút khe h δ2 nh không đủ l n đ hút ngay n p 12 N p 12 chỉ đ c hút giai đo n cu i, khi h th ng

c m ứng lƠm vi c nh đư nói trên

Khi có dòng quá t i l n hoặc dòng ng n m ch, từ thông do cu n dơy r le sinh

ra r t l n lực hút đi n từ khe h δ2đủ l n đ hút ngay n p 12 v thơn m ch từ 1, ti p

đi m đ c đóng ngay Nh vậy thừi gian tác đ ng của r le r t nh , không ph thu c vƠo t c đ quay của đĩa đ thay đ i dòng đi n chỉnh định

4.5 R le đi n đ ng

4.5.1 Khái niệm

30

R le đi n đ ng lƠm vi c trên nguyên lý tác d ng lực t ng h giữa hai dòng

đi n ch y trong hai cu n dơy đặt g n nhau (cu n dơy nƠy đặt trong từ tr ng cu n dơy kia)

R le đi n đ ng tác đ ng d i tác d ng của dòng đi n giá trị trung bình vì do

h th ng đ ng có kh i l ng t ng đ i l n Khi lƠm vi c v i dòng đi n xoay chi u, r

le đi n đ ng có u đi m vƠ đ c sử d ng r ng rưi lƠm r le b o v , r le tự đ ng ầNh ng lƠm vi c v i dòng m t chi u thì r le từ đi n có u th h n

R le đi n đ ng đ c ch t o dùng cho c đi n xoay chi u vƠ đi n m t chi u Chi u quay của ph n đ ng r le ph thu c vƠo chi u quay của dòng đi n (đ i v i đi n

m t chi u) vƠ góc l ch pha giữa hai dòng đi n trong hai cu n dơy (đ i v i đi n xoay chi u) Đ l n của mô mmen quay ph thu c vƠo giá trị hi u d ng của các dòng đi n

vƠ góc l ch pha giữa chúng Vì vậy r le đi n đ ng th ng dùng lƠm r le b o v công

su t

4.5.2 NguỔên lý cấu tạo

Hình 4 – 5 trình bƠy nguyên lý c u t o của r le đi n đ ng

N u cho dòng đi n i1 và i2 vƠo cu n dơy 1 vƠ cu n dơy 2, lực đi n đ ng do chúng sinh ra s t o ra mô men lƠm quay cu n dơy ph n đ ng vƠ đóng h th ng ti p

đi m, r le đư tác đ ng Hai dòng đi n nƠy có th đ c c p từ m t ngu n đi n (đ i v i

r le đi n áp vƠ r le dòng đi n) hoặc đ c c p từ hai ngu n (đ i v i r le công su t vì

r le có 2 đ i l ng đ u vƠo lƠ dòng đi n vƠ đi n áp)

V k t c u, r le đi n đ ng có lo i không có lõi s t vƠ lo i có lõi s t Lo i không

có lõi s t th ng sử d ng trong m ch cao t n tuy nhiên lo i nƠy có mô mên quay nh

vƠ d bị nh h ng của từ tr ng ngoƠi nên lo i nƠy ít đ c sử d ng Vì vậy lo i có lõi

s t đ c sử d ng r ng rưi h n

R le đi n đ ng có lõi s t c u t o gi ng r le từ đi n, chỉ khác lƠ dùng m t trong hai cu n dơy đ kích từ thay cho nam chơm vĩnh cửu N u lõi s t ph n quay thì ngoƠi mô men đi n đ ng còn có c mô men đi n từ tác đ ng lên ph n quay, vì th lo i nƠy có mô men quay l n

4.6 R le trung gian

4.6.1 Khái niệm

R le trung gian đ c dùng r t nhi u trong các s đ b o v h th ng đi n vƠ các s đ

đi u khi n tự đ ng Do đó s l ng ti p đi m l n, từ 4 đ n 6 ti p đi m, vừa th ng đóng vƠ th ng m , nên r le trung gian th ng dùng đ truy n tín hi u từ m t r le chính đ n nhi u b phận khác của s đ m ch đi u khi n

31

4.6.2 Nguyên lý cấu tạo

R le trung gian có nguyên lý c u

t o nh hình 4 – 7 G m nam chơm đi n

có cu n dơy (1), n p (2), lò so (3) vƠ h

th ng ti p đi m (4) (h th ng ti p đi m

g m nhi u ti p đi m th ng đóng vƠ

th ng m ) Khi cu n dơy (1) có đi n áp,

đ ng ph t pho vừa dẫn đi n t t vừa có

tính đƠn h i cao Dọc theo thanh dẫn ti p đi m tĩnh có các thanh thép lò so có tác d ng lƠm tăng lực ép ti p đi m, đ m b o tăng đ tin cậy vƠ gi m rung đ ng khi ti p đi m đóng m ch

Trong m t vƠi lo i r le, ngoƠi cu n dơy (1) (cu n đi n áp) còn có thêm 2 hoặc

3 cu n dơy duy trì (cu n dòng đi n) m c n i ti p v i ti p đi m th ng m của r le Khi không còn đi n áp c p cho cu n dơy chính r le vẫn có th đ c duy trì tr ng thái hút khi có dòng đi n qua m t trong các cu n dây duy trì

c n thi t đó ng i ta dùng r le th i gian Nh vậy có th định nghĩa r le th i gian lƠ

r le có đặc tính: Khi có tín hi u vƠo r le thì sau m t th i gian xác định, r le m i phát tín hi u đ u ra

Thông th ng r le th i gian không tác đ ng (tức lƠ đóng hoặc ng t) trực ti p trên m ch đ ng lực mƠ nó tác đ ng gián ti p qua m ch đi u khi n, vì vậy dòng định mức của ti p đi m trên r le th i gian không l n, th ng chỉ cỡ vƠi ampe