khí cụ đóng cắt rơ le, công tắc tơ

Rờ le điện  Công d ng : ụ  Rơle điện là một loại thiết bị điện tự động, thường được lắp đặt ở mạch điện nhị thứ, dùng để điều khiển đóng cắt hoặc báo tín hiệu, bảo vệ an toàn trong qu

Khí cụ đĩng cắt: Rơ le, cơng tắc tơ

05/28/14

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

Lê Ngọc Bích

Rờ le

 R le là khí c đóng c t m ch đi n công su t nh t ờ ụ ắ ạ ệ ấ ỏ ự

đ ng (không đi u khi n b ng tay) Nguyên lý đóng c t ộ ề ể ằ ắ

d a vào các nguyên nhân v t lý khác nhau và t đó hình ự ậ ừ

thành tên g i r le ọ ờ

Rờ le điện

 Công d ng : ụ

 Rơle điện là một loại thiết bị điện tự động, thường được lắp đặt ở mạch

điện nhị thứ, dùng để điều khiển đóng cắt hoặc báo tín hiệu, bảo vệ an

toàn trong quá trình vận hành của thiết bị điện mạch nhất thứ trong hệ

thống điện

Lê Ngọc Bích

Rờ le điện

 Các b ph n chính c a ộ ậ ủ

r le : ơ

a Cơ cấu tiếp nhận tín hiệu (khối tiếp nhận tín hiệu vào) có nhiệm vụ tiếp

nhận tín hiệu làm việc không bình thường hoặc sự cố trong hệ thống điện từ

BU, BI hoặc các bộ cảm biến điện, để biến đổi thành đại lượng cần thiết

cung cấp tín hiệu cho khối trung gian.

b Cơ cấu trung gian (khối trung gian) làm nhiệm vụ tiếp nhận tín hiệu đa

đến từ khối tiếp nhận tín hiệu, để biến đổi nó thành đại lợng cần thiết cho

rơle tác động.

c Cơ cấu chấp hành (khối chấp hành) Làm nhiệm vụ phát tín hiệu cho mạch

điều khiển.

Rờ le điện

 Phân lo i r le đi n : ạ ơ ệ

 a Phân loại theo nguyên lý làm việc : Gồm

• Rơle điện cơ (rơle điện từ, rơle cảm ứng, rơle từ điện,

Lê Ngọc Bích

Rờ le điện

 b Phân loại theo nguyên tắc tác động của cơ cấu chấp hành :

• Rơle có tiếp điểm : đóng ngắt mạch bằng tiếp điểm.

• Rơle không có tiếp điểm (rơle tĩnh) tác động đóng cắt

mạch bằng cách thay đổi tham số điện trở, điện cảm

hoặc điện dung.

 c Phân loại theo tín hiệu đầu vào :

• Rơle dòng điện

• Rơle điện áp

• Rơle công suất

• Rơle tổng trở

Lê Ngọc Bích

Rờ le điện

 Các thông s k thu t c b n c a r le đi n ố ỹ ậ ơ ả ủ ơ ệ

 a Hệ số điều khiển :

• Trong đó : Pđk là công suất điều khiển định mức của

rơle (chính là công suất của tiếp điểm Rơle).

• Ptđ là công suất tác động (công suất khối tiếp nhận tín

hiệu vào) loại rơle điện từ chính là công suất của cuộn dây điện từ.

Rờ le điện

 b Thời gian tác động :

• Ttđ là thời gian kể từ khi khối tiếp nhận có tín hiệu đến

khi khối chấp hành làm việc, ví dụ đối với loại rơle điện

từ là quãng thời gian từ khi cuộn dây rơle có điện đến

khi tiếp điểm của nó đóng hoặc mở hoàn toàn.

 c Hệ số trở về : Ktv = I/Itv

• Trong đó : Itv là trị số dòng điện trở về xác định bằng

cách sau khi tiếp điểm thường mở rơle đóng hòan toàn,

thí nghiệm giảm từ từ dòng điện khởi động đến khi tiếp điểm rơle mở ra, tại thời điểm đó sẽ đo được Itv Ktv

càng gần 1 thì rơle càng chính xác.

Lê Ngọc Bích

Rờ le điện

 d Độ nh y c a r le : K ạ ủ ơ n=IR/Ikd

 Trong đó : IR là dòng điện chạy qua rơle khi ngắn mạch cuối vùng bảo

vệ Yêu cầu kỹ thuật đối với sơ đồ bảo vệ chính Kn >= 1,5 và đối với

sơ đồ bảo vệ dự trữ (dự phòng) Kn >= 1,2

Rờ le điện từ

Lê Ngọc Bích

Rờ le điện từ

 Ký hi u trong m ch đi n ệ ạ ệ

12

dẫn đến khe hở giảm làm đóng tiếp điểm (do tiếp điểm đợc gắn với nắp).

Khi dòng điện i ≤ Itv (dòng trở về) thì lò xo F lò xo > F (lực điện từ) vμ rơle

Lê Ngọc Bích

Rờ le điện từ

Hệ số điều khiển rơle :

Với:

Pđk là công suất điều khiển.

Ptđ là công suất tác động của rơle.

Rơle càng nhạy thì Kđk càng lớn

Khoảng thời gian từ lúc dòng điện i bắt đầu > Itđ đến lúc chấm dứt

hoạt động của rơle gọi là thời gian tác động ttđ.

Rờ le điện từ

 R le đi n t phân ra làm hai lo i : ơ ệ ừ ạ

 Rơle một chiều thì có U là điện áp đặt vào cuộn dây

 Rơle xoay chiều :

 Lực F = 0 (tần số 2f) khi I = 0 Giá trị trung bình của lực hút sẽ là:

nếu cuộn dây đặt song song với nguồn U thì

 Nam châm xoay chiều khi lực F = 0 lò xo kéo nắp ra do vậy rơle

loại này khi làm việc có rung động gây tiếng kêu, để hạn chế

Lê Ngọc Bích

Rờ le điện từ

 R le đi n t có : ơ ệ ừ

 - Công suất điều khiển Pđk từ vài (W) đến vài nghìn (W).

 - Công suất tác động Ptđ từ vμi (W) đến vài nghìn (W).

 - Hệ số điều khiển Kđk = (5 - 20).

 - Thời gian tác động ttđ = (2 - 20)ms.

 Nh c đi m c a r le đi n t : ượ ể ủ ơ ệ ừ

 Công suất tác động Ptđ tương đối lớn, độ nhạy thấp, Kđk nhỏ.

 Loại mới tăng được Kđk.

Rờ le thời gian-Timer

 Rơ le thời gian được thiết kế để trì hoãn thời gian đóng/mở

tiếp điểm khi được kích hoạt.

Lê Ngọc Bích

Công tắt tơ

Công tắt tơ

 Công d ng: ụ

 Công tắc tơ là một loại khí cụ điện hạ áp đợc sử dụng để điều khiển

đóng cắt mạch từxa tự động hoặc bằng nút ấn các mạch điện lực có

phụ tải điện áp đến 500V, dòng điện đến 600A

 Công tắc tơ có hai vị trí đóng- cắt Tần số có thể đến 1500 lần/giờ.

 Nhi m v ệ ụ

 Công tắc tơ là một thiết bị điện đóng cắt điện áp thấp dùng để khống

chế tự động và điều khiển xa các thiết bị điện một chiều và xoay chiều

có điện áp tới 500 v Công tắc tơ được tính với tần số đóng cắt lớn nhất tới 1500 lần trong một giờ

Lê Ngọc Bích

Công tắt tơ

 Phân lo i: ạ

 Phân loại theo nguyên lý truyền động:

• Công tắc tơ điện từ.

• Công tắc tơ kiểu hơi ép.

• Công tắc tơ kiểu thuỷ lực.

 Phân loại theo dạng dòng điện:

• Loại công tắc tơ điều khiển điện áp một chiều.

• Loại công tắc tơ điều khiển điện áp xoay chiều.

 Phân loại theo kiểu kết cấu:

• Công tắc tơ hạn chế chiều cao.

• Công tắc tơ hạn chế chiều rộng.

Công tắt tơ

Lê Ngọc Bích

Công tắt tơ

 C u t o nguyên lý nh hình v : g m các b ph n ấ ạ ư ẽ ồ ộ ậ

chính sau:

 Cuộn dây điện áp điều khiển số.

 Mạch từ chế tạo từ thép kỹ thuật điện.

 Vỏ thường được chế tạo từ nhựa cứng.

 Bộ phận truyền động gồm lò xo và thanh truyền động.

 Hệ thống tiếp điểm thường mở và thường đóng.

Công tắt tơ

 Ký hi u công t c t ệ ắ ơ

Lê Ngọc Bích

Công tắt tơ

 Nguyên lý làm vi c: ệ

 Muốn đóng điện cho tải thì đóng khoá K trên mạch điều khiển, cuộn

dây công tắc tơ sẽ sinh ra lực điện từ hút chập hai nửa mạch từ lại với

nhau, vì Ftđ > Flò xo nên lò xo bị nén lại đồng thời thanh truyền động

kéo tiếp xúc động đóng chặt vào tiếp xúc tĩnh, khi đó tiếp điểm thường đóng mở ra, còn tiếp điểm thường mở đóng lại, mạch điện được nối

liền

 Muốn cắt điện khỏi tải, ngắt khoá K cuộn dây điện áp mất điện, lực

điện từ bị triệt tiêu, lò xo đẩy 2 nửa mạch từ ra xa nhau đa tiếp xúc

động rời khỏi tiếp xúc tĩnh, mạch điện được cắt

Công tắt tơ

 Các tham s ch y u c a công t c t : ố ủ ế ủ ắ ơ

 a Điện áp định mức: là điện áp của mạch điện tương ứng mà tiếp điểm

chính phải đóng cắt, có các cấp : + 110V, 220V, 440 V một chiều +

127V, 220V, 380V, 500V xoay chiều Cuộn hút có thể làm việc bình

thường ở điện áp trong giới hạn từ 85% tới 105%

 b Dòng điện định mức: là dòng điện đi qua tiếp điểm chính trong chế

độ làm việc gián đoạn lâu dài, nghĩa là ở chế độ này thời gian công tắc

tơ đóng không lâu quá 8 giờ Công tắc tơ hạ áp có các cấp dòng thông

dụng: 10, 25, 40, 60, 75, 100, 150, 250, 300, 600A Nếu đặt công tắc tơ trong tủ điện thì dòng điện định mức phải lấy thấp hơn 10% vì làm mát kém, khi làm việc dài hạn thì chọn dòng điện định mức nhỏ hơn nữa

 c Khả năng đóng cắt: là dòng điện cho phép đi qua tiếp điểm chính khi

cắt và khi đóng mạch Ví dụ như công tắc tơ xoay chiều dùng để điều

khiển động cơ không đồng bộ ba pha lồng sóc cần có khả năng đóng

yêu cầu (3 đến 7) Iđm

Lê Ngọc Bích

Công tắt tơ

 d Tuổi thọ công tắc tơ: Tính bằng số lần đóng cắt,

sau số lần đóng cắt ấy công tắc tơ sẽ không dùng

đợc tiếp tục Hư hỏng có thể do mất độ bền cơ học hoặc bền điện.

 e Tần số thao tác: số lần đóng cắt trong thời gian 1

giờ, bị hạn chế bởi sự phát nóng của tiếp điểm

chính do hồ quang Có các cấp : 30, 100, 120, 150,

300, 600, 1200, 1500 lần trên một giờ, tuỳ chế độ

công tác của máy sản xuất mà chọn công tắc tơ có

tần số thao tác khác nhau

Công tắt tơ

 U nh c đi m : ượ ể

 Kích thước gọn nhỏ có thể tận dụng khoảng không gian hẹp để lắp đặt

và thao tác mà cầu dao không thực hiện được Điều khiển đóng cắt từ

xa, có vỏ ngăn hồ quang phóng ra bên ngoài nên an toàn tuyệt đối cho

ngời thao tác, thời gian đóng cắt nhanh, vì những u điểm trên công tắc

tơ đợc sử dụng rộng rãi điều khiển đóng cắt trong mạch điện hạ áp đặc biệt sử dụng nhiều trong các nhà máy công nghiệp

Lê Ngọc Bích

Khởi động từ

 Khái ni m và công d ng: ệ ụ

 Khởi động từ là một loại thiết bị điện (kết hợp giữa công tắt tơ và rờ le

nhiệt) dùng để điều khiển từ xa việc đóng cắt đảo chiều và bảo vệ quá

tải (nếu có mắc thêm rơle nhiệt) cho các động cơ Khởi động từ khi có một công tắc tơ gọi là khởi động từ đơn, thường dùng để đóng cắt

động cơ điện

 Khởi động từ khi có hai công tắc tơ gọi là khởi động từ kép, thường

dùng khởi động và điều khiển đảo chiều động cơ điện Muốn khởi

động từ bảo vệ đợc ngắn mạch phải mắc thêm cầu chì

Khởi động từ

 Ư u nh ượ đ ể c i m và ph m vi ng d ng: ạ ứ ụ

 Khởi động từ ưu điểm hơn cầu dao ở chỗ điều khiển đóng cắt từ xa nên

an toàn cho người thao tác, đóng cắt nhanh, bảo vệ được quá tải cho

động cơ, khoảng không gian lắp đặt và thao tác gọn (một tủ điện có thể lắp đặt nhiều động cơ) Vì vậy được sử dụng rộng rãi cho mạch điện hạ áp

Lê Ngọc Bích