khí cụ bảo vệ cầu chì, rơle nhiệt, circuit breaker, áptômát

Lê Ngọc BíchRơle nhiệt  Khái niệm và công dụng:  Rơle nhiệt là một loại thiết bị điện dùng để bảo vệ động cơ và mạch điện khỏi bị quá tải.. Lê Ngọc BíchCircuit Breaker Là thiết bị

Khí cụ bảo vệ: Cầu chì, Rơle nhiệt, Circuit Breaker,

Áptơmát

05/23/14

TS Lê Ngọc Bích Khoa Cơ Khí Bộ môn Cơ Điện Tử

Lê Ngọc Bích

Rơle nhiệt

 Khái niệm và công dụng:

 Rơle nhiệt là một loại thiết bị

điện dùng để bảo vệ động cơ và

mạch điện khỏi bị quá tải

Thường dùng kèm với khởi động

từ, công tắc tơ Dùng ở điện áp

xoay chiều đến 500V, tần số 50

Hz, loại mới Iđm đến 150A điện

áp một chiều tới 400V Rơle

không tác động tức thời theo trị

dòng điện vì có quán tính nhiệt

lớn phải có thời gian để phát

nóng Thời gian làm việc khoảng

vài giây đến vài phút, nên không

dùng để bảo vệ ngắn mạch đợc

Muốn bảo vệ ngắn mạch thường

dùng kèm cầu chì

Rơle nhiệt

nhiệt có phiến kim loại kép, nguyên lý làm việc dựa trên sự giãn nở dài của hai kim loại khi bị đốt nóng

kim loại, một tấm

đợc ghép lại với nhau thành một tấm bằng phơng pháp cán nóng hoặc

hàn

số giãn nở nhỏ hơn, có thể dùng trực tiếp cho dòng điện qua hay dây

điện trở bao quanh Để độ uốn cong lớn yêu cầu phiến kim loại phải có chiều dài lớn và mỏng Nếu cần lực đẩy mạnh thì chế tạo tấm phiến

Lê Ngọc Bích

Circuit Breaker

Là thiết bị đóng cắt mạch điện hoạt động tự động để bảo vệ mạch điện khỏi

sự cố quá tải hay ngắn mạch Chức năng chính là phát hiện các điều kiện bất thường và ngắt mạch ngay lập tức để bảo vệ mạch điện

Cấu tạo và nguyên lý

dịng điện từ nguồn chạy

qua tiếp xúc tĩnh , qua tiếp

xúc động, qua Rơle dịng

điện 10, qua Rơle nhiệt 7, đi

về tải ở chế độ làm việc

bình thừơng thì lực điện từ

Rơle dịng điện sinh ra nhỏ

hơn lực căng lị xo 8 nên

aptomat luơn giữ ở trạng

thái đĩng.

1 2 3

4, 6 5 7

8, 13 9 10 11 12 14

Tiếp xúc tĩnh Tiếp xúc động Gối hướng dẫn Thanh truyền động Móc hãm

Rờ le nhiệt Lò xo kéo Gối đỡ Rờ le dòng điện Chốt quay Tay thao tác đóng cắt Cách tử dập hồ quang

mạch thì dòng điện chạy qua áptomát sẽ lớn hơn rất

nhiều so với dòng điện định mức Vì vậy dòng điện ở rơle 10 sinh ra sẽ lớn hơn lực căng lò xo 8, cho nên

thanh truyền động 6 bị lực điện từ kéo tụt xuống lỡm

cho móc hãm 5 mở ra, khi đó lò xo 13 sẽ kéo thanh

truyền động 4 sang trái đa tiếp xúc động 2 rời khỏi

tiếp xúc tĩnh 1, mạch điện được cắt, hồ quang điện

phát sinh giữa hai đầu tiếp xúc động vỡ tĩnh được

cách tử 14 dập tắt

Lê Ngọc Bích

Áptômát

đóng lại áptomát qua tay thao tác đóng cắt 12 Trường hợp đường dây hoặc thiết bị điện sau khi áptomát bị

quá tải sau thời gian t (khoảng 1-2 phút) rơle nhiệt sẽ

tác động lên thanh truyền 6 làm cho móc hãm 5 mở

ra Khi đó lò xo 13 sẽ kéo thanh truyền động 4 sang

trái đưa tiếp xúc động rời khỏi tiếp xúc tĩnh, nên

mạch điện được cắt ra Muốn đóng, cắt mạch thì tác

động vào tay thao tác 12 (đẩy lên đóng, đẩy xuống cắt như hình vẽ)

áptomát bảo vệ kém áp và mất điện

 Nhiệm vụ: Đĩng, cắt và tự động bảo vệ kém áp cho mạch điện

hạ áp

 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc:

1 Lò xo kéo

2 Gối đỡ trượt

3 Cách tử dập hồ quang

4 Lõi thép non

5 Rờ le điện áp

6 Tiếp xúc tĩnh

7 Tiếp xúc động

8 Thanh truyền động

9 Chốt quay

Lê Ngọc Bích

áptomát bảo vệ kém áp và mất điện

 Hoạt động:

nguồn sang tải qua các tiếp điểm của tiếp xúc động 7 đồng thời

dòng điện cuãng đi qua cuộn dây 5 tạo ra lực điện từ kéo giữ các

tiếp điểm 7 tiếp xúc với nhau Lực Fđt này lớn hơn lực kéo của lò xo

1 Khi có sực có giảm áp hoặc mất điện, dòng điện qua cuộn dây 5

giảm làm giảm lực điện từ Fđt nhỏ hơn so với lực kéo của lò xo 1,

do đó các tiếp điểm động bị kéo về phía lò xo và làm hở mạch Nếu muốn đóng mạch lại thì phải đóng bằng tay thao tác đóng cắt 10

10

Khí cụ tác động điện cơ

Lê Ngọc Bích

Nam châm điện

 Khái niệm chung :

Nó sinh ra lực điện từ cần thiết để cho các cơ cấu đó làm việc Nam

châm điện một chiều có cuộn dây điện áp đợc dùng rông rãi hơn cả bởi

nó có những ưu điểm sau:

thời gian

gấp hai lần so với lực điện từ ở mạch điện từ xoay chiều có cùng kích

thướt và cùng mật độ từ cảm

khe hở không khí của mạch từ

chức năng khác nhau

Nam châm điện

Lê Ngọc Bích

Nam châm điện

 Hoạt động:

 Khi dòng điện đi qua cuộn dây thì sẽ sinh ra từ trường bên trong lõi sắt Tùy theo

chiều của dòng điện mà sự phân cực cửa từ trường là khác nhau được xác định bằng

quy tắt bàn tay phải Với quy tắc này và tưởng tượng rằng , đoạn dây thằng bây giờ

được uốn thành một vòng dây ,ta xác định được từ trường của vòng dây Khi từ trường của nhiều vòng dây kết hợp lại với nhau sẽ tạo thành từ trường của cuộn dây Từ

trường đều và mạnh nhất trong lòng cuộn dây Chiều từ trường của cuộn dây cũng

tương ứng với chiều từ trường của các vòng dây.Ở vòng dây ngoài cùng , nơi các

đường sức từ có hướng đi ra khỏi cuộn dây là cực bắc của nam châm Vòng dây ngoài cùng còn lại , nơi các đường sức từ đi vào cuộn dây là cực nam của nam châm (tương

tự nam châm vĩnh cửu)

14

Ly hợp điện từ

 Khớp ly hợp điện từ là cơ cấu giúp quá trình truyền lực từ

trục này sang trục kia bằng lực điện từ Hiện nay vẫn còn

dùng nhiều trong tự động hoá và điều khiển từ xa để thay

đổi tốc độ của trục dẫn Khớp ly hợp điện từ gồm :

Lê Ngọc Bích

Ly hợp điện từ

 Mo men được truyền từ trục dẫn sang trục bị dẫn nhờ các

đĩa ma sát khi chúng bị ép chặt vào nhau Còn ly và hợp thì đợc điều khiển bằng thao tác “ngắt” và “đóng” của cuộn

dây nam châm.

 Nhược điểm của loại ly hợp này là không điều chỉnh đợc

tốc độ trục bị dẫn vì nếu giảm lực hút điện từ thì đĩa sẽ bị

trượt dài phá hỏng bề mặt ma sát.

than, dầu nhờn để giảm ma sát

Khi có từ trường do cuộn dây

sinh ra một lớp bột này sẽ trở nên

“cứng” và ‘nổi” hai mặt quay của

trục dẫn Khi không có dòng bột

dạng lỏng trượt (cho phép điều

chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi

dòng điện cuộn dây nam châm

điện) Nếu môment cản của trục

Lê Ngọc Bích

Ly hợp điện từ

Ly hợp điện từ

Lê Ngọc Bích

Phanh ñieän từ

Phanh ñieän từ

 Phanh hãm điện từ là cơ cấu

điện từ dùng để hãm các

thiết bị đang quay Nó là bộ

phận không thể thiếu của

cần cẩu, thang máy hay tài

điện.

 Thông thường nhất là loại

phanh hãm bằng má và bằng

đai, ở các loại này lực hãm

và nhả được khuếch đại qua

cấu làm việc của van Khi

đa điện vào cuộn dây NCĐ

chiều lực điện từ để điều

khiển van được dễ dàng.

Van điện từ

 Các dạng thức tế thường

gặp:

Lê Ngọc Bích

Van điện từ

 Mạch khí ứng dụng:

Khí cụ điều khiển lập trình được: PLC

Lê Ngọc Bích

Phương pháp thiết kế hệ thống tự động với PLC

Lê Ngọc Bích

Cấu trúc của hệ thống tự động dùng PLC

28

CƠ-CẤU HỌAT ĐỘNG

ĐỘNG CƠ ĐIỆN, KÍCH THỦY LỰC, KHÍ NÉN

VALVE ĐIỆN TỪ

CẢM BIẾN

TIẾP ĐIỂM HÀNH TRÌNH TẾ BÀO QUANG ĐIỆN THERMISTOR CẢM BIẾN PHÁT HIỆN TIẾP CẬN .

THIẾT-BỊ LẬP TRÌNH

PLC BỘ VI ĐIỀU KHIỂN MẠCH ĐIỆN TỬ

THIẾT-BỊ NỐI KẾT

RELAY THIẾT BỊ KHÍ NÉN;

THIẾT BỊ THỦY LỰC .

CƠ CẤU TIỀN HỌAT ĐỘNG (DRIVER)

CONTACTOR BIẾN TẦN BỘ PHÂN CHIA KHÍ NÉN

THU-THẬP DỬ LIỆU ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT

CÁC BỘ PHẬN GIAO TIẾP

NÚT NHẤN, CONTACT, MÁN HÌNH, BÀN PHÍM HANDHOLE

GIAO TIẾP GIỬA CON NGƯỜI VỚI THIẾT BỊ MÁY MÓC

KHÂU CHẤP HÀNH

KHÂU ĐIỀU KHIỂN

XỦ LÝ DỬ LIỆU

Các ứng dụng của PLC

 Hệ thống băng tải

 Dây chuyền đóng gói

 Robot cấp phôi

 Hệ thống bơm và tưới tiêu

 Hệ thống sử lý nước

 Sản xuất thủy tinh

 Nhà máy xi măng

 Công nghiệp in ấn

 Dây chuyền xi mạ

 Xử lý thực phẩm

 Các máy công cụ

 Công nghiệp thuốc lá

 Công nghiệp sản xuất chất bán dẫn

 Nhà máy đường

 Nhà máy sản xuất dầu ăn

 Điều khiển nhiệt độ

 Hệ thống đèn giao thông

 Dây chuyền sản xuất xe hơi

 Công nghiệp luyện kim

 Ứng dụng tự động hóa thiết bị gia dụng (nhà thông minh)

Lê Ngọc Bích

Cấu trúc cơ bản của PLC

Cấu trúc cơ bản của PLC

vào từ các thiết bị đầu vào bên ngoài (Input Devices) sẽ

được lưu trong vùng nhớ này.

khiển đầu ra sẽ được lưu tạm trong vùng nhớ này Các

mạch điện tử trong PLC sẽ xử lý lệnh và đưa ra tín hiệu

điều khiển thiết bị ngoài (Output Devices).

 3 Bộ xử lý trung tâm (CPU) là nơi xử lý mọi hoạt động

của PLC, bao gồm việc thực hiện chương trình.

và các trạng thái nhớ trung gian trong quá trình thực

hiện.

Phương pháp đấu dây ngõ vào/ngõ ra.

 Ngõ vào tín hiệu rời rạc

Lê Ngọc Bích

Phương pháp đấu dây ngõ vào/ngõ ra.

 Các ngõ vào dạng rời rạc và cách ly

34

Phương pháp đấu dây ngõ vào/ngõ ra.

 Các ngõ ra dạng rời rạc

Lê Ngọc Bích

Phương pháp đấu dây ngõ vào/ngõ ra.

36

Phương pháp đấu dây ngõ vào/ngõ ra.

Lê Ngọc Bích