Tính toán thiết kế mô hình mạch khởi động Sao Tam giác (Y) động cơ không đồng bộ xoay chiều 3 pha có đảo chiều trực tiếp

MỤC LỤCLỜI NÓI ĐẦU4GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI61.1. Giới thiệu chung61.2. Mục đích của đề tài61.3. Phương pháp thực hiện đề tài6PHẦN II: TÌM HIỂU PHƯƠNG PHÁP MỞ MÁY SAO–TAM GIÁC (Y)72. Giới thiệu về phương pháp khởi động động cơ nối sao tam giác72.1. Khởi động động cơ sao tam giác72.2. Dòng điện khởi động động cơ đổi nối sao tam giác (Y)82.2.1. Dòng điện khởi động động cơ khi đấu sao (Y)82.2.2. Dòng điện khởi động của động cơ khi đấu tam giác ()82.2.3. Dòng điện khởi động cần tìm của động cơ82.3. Moment khởi động động cơ đổi nối sao – tam giác (Y)92.3.2. Moment khởi động của động cơ khi đấu sao (Y)102.3.3. Moment khởi động của động cơ khi chuyển sang đấu tam giác ()102.3.4. Moment khởi động của động cơ cần tìm là:102.4. Đặc tính cơ khởi động động cơ đổi nối sao – tam giác (Y)112.4.1. Đặc tính cơ khởi động động cơ không đồng bộ ba pha112.4.2. Đặc tính cơ khởi động động cơ đổi nối sao tam giác (Y)122.5. Thời gian khởi động động cơ đổi nối sao sang tam giác (Y)132.6. Nhận xét14PHẦN III: TÍNH TOÁN CHỌN THIẾT BỊ163.1. Áp to mát (CB – Circuit breaker)163.1.1. Nguyên lý hoạt động chung173.1.2. Tính toán lựa chọn aptomat bảo vệ mạch lực và mạch điều khiển183.2. Công tắc tơ (Contactor)193.2.1. Cấu tạo193.2.2. Nguyên lý hoạt động203.2.3. Tính toán và lựa chọn công tắc tơ213.3. Rơ le nhiệt (OLR Overload relay)213.3.1. Cấu tạo223.3.2. Nguyên lý hoạt động223.3.3. Tính toán và chọn lựa rơ le nhiệt243.4. Rơ le thời gian (TR – Timer relay)243.4.1. Cấu tạo263.4.2. Nguyên lý hoạt động263.4.3. Tính toán và chọn lựa OFF DELAY293.5. Bộ nút ấn (PB Pushbutton)293.6. Bộ dây dẫn (Conductor wire)303.8.1. Động cơ (Đ) không đồng bộ (KĐB)313.8.2. Cấu tạo323.8.3. Nguyên lý làm việc333.8.4. Các đại lượng định mức343.8.5. Tính toán dây cuốn cho động cơ (hình vẽ)34PHẦN IV: THIẾT KẾ, THIẾT LẬP SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN, MÔ HÌNH THỰC354. Thiết kế mạch mở máy sao – tam giác tự động có đảo chiều quay trực tiếp354.1. Giới thiệu trang thiết bị trong sơ đồ354.2. Tính toán thiết kế354.3. Tính liên động bảo vệ354.4. Sơ đồ nguyên lý mạch và nguyên lý làm việc364.4.1. Sơ đồ nguyên lý mạch khởi động động cơ đổi nối sao tam giác374.4.2. Nguyên lý làm việc38PHẦN V. PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA ĐỀ TÀI41KẾT LUẬN43

Đồ áN TốT NGHIệP

Họ và tên sv : Vũ thành trung Lớp Điện _ BK55 Khoa : Điện

Giáo viên hớng dẫn : TRầN KIM THàNH

Đề tài:

Tính toán thiết kế mô hình mạch khởi động Sao - Tam giác (Y/)

động cơ không đồng bộ xoay chiều 3 pha có đảo chiều trực tiếp Yêu cầu:

1) Bản vẽ :

+) Sơ đồ nguyên lý

+) Sơ đồ trải day động cơ ( với Z= 36 ; 2P = 4 – kiểu xếp kép )+) Sơ đồ láp ráp mạch

2) Nội dung phần thuyết mimh :

+) Nêu khái quát trung về động cơ KĐB xoay chiều 3 pha

Mục lục

Lời nói đầu 4

Giới thiệu đề tài 6

1.1 Giới thiệu chung 6

1.2 Mục đích của đề tài 6

1.3 Phơng pháp thực hiện đề tài 6

Phần II: Tìm hiểu phơng pháp mở máy sao tam giác (Y/–tam giác (Y/ ) 7

2 Giới thiệu về phơng pháp khởi động động cơ nối sao tam giác 7

2.1 Khởi động động cơ sao tam giác 7

2.2 Dòng điện khởi động động cơ đổi nối sao / tam giác (Y-) 8

2.2.1 Dòng điện khởi động động cơ khi đấu sao (Y) 8

2.2.2 Dòng điện khởi động của động cơ khi đấu tam giác () 8

2.2.3 Dòng điện khởi động cần tìm của động cơ 8

2.3 Moment khởi động động cơ đổi nối sao – tam giác (Y-) 9

2.3.2 Moment khởi động của động cơ khi đấu sao (Y) 10

2.3.3 Moment khởi động của động cơ khi chuyển sang đấu tam giác () 10 2.3.4 Moment khởi động của động cơ cần tìm là: 10

2.4 Đặc tính cơ khởi động động cơ đổi nối sao – tam giác (Y-) 11

2.4.1 Đặc tính cơ khởi động động cơ không đồng bộ ba pha 11

2.4.2 Đặc tính cơ khởi động động cơ đổi nối sao tam giác (Y-) 12

2.5 Thời gian khởi động động cơ đổi nối sao sang tam giác (Y-) 13

2.6 Nhận xét 14

Phần III: Tính toán chọn thiết bị 16

3.1 áp to mát (CB – Circuit breaker) 16

3.1.1 Nguyên lý hoạt động chung 17

3.1.2 Tính toán lựa chọn aptomat bảo vệ mạch lực và mạch điều khiển 18

3.2 Công tắc tơ (Contactor) 19

3.2.1 Cấu tạo 19

3.2.2 Nguyên lý hoạt động 20

3.2.3 Tính toán và lựa chọn công tắc tơ 21

3.3 Rơ le nhiệt (OLR / Overload relay) 21

3.3.1 Cấu tạo 22

3.3.2 Nguyên lý hoạt động 22

3.3.3 Tính toán và chọn lựa rơ le nhiệt 24

3.4 Rơ le thời gian (TR – Timer relay) 24

3.4.1 Cấu tạo 26

3.4.2 Nguyên lý hoạt động 26

3.4.3 Tính toán và chọn lựa OFF DELAY 29

3.5 Bộ nút ấn (PB / Pushbutton) 29

3.6 Bộ dây dẫn (Conductor wire) 30

3.8.2 Cấu tạo 32

3.8.3 Nguyên lý làm việc 33

3.8.4 Các đại lợng định mức 34

3.8.5 Tính toán dây cuốn cho động cơ (hình vẽ) 34

Phần IV: Thiết kế, thiết lập sơ đồ mạch điện, mô hình thực 35

4 Thiết kế mạch mở máy sao – tam giác tự động có đảo chiều quay trực tiếp 35

4.1 Giới thiệu trang thiết bị trong sơ đồ 35

4.2 Tính toán thiết kế 35

4.3 Tính liên động bảo vệ 35

4.4 Sơ đồ nguyên lý mạch và nguyên lý làm việc 36

4.4.1 Sơ đồ nguyên lý mạch khởi động động cơ đổi nối sao / tam giác 37

4.4.2 Nguyên lý làm việc 38

Phần V phạm vi ứng dụng của đề tài 41

Kết luận 43

Lời nói đầu

Trong điều kiện công cuộc kiến thiết nớc nhà đang bớc vào thời kỳcông nghiệp hoá - hiện đại hoá với những cơ hội thuận lợi và những khó khănthách thức lớn Điều này đặt ra cho thế hệ trẻ, những ngời chủ tơng lai của đấtnớc những nhiệm vụ nặng nề Đất nớc đang cần sức lực và trí tuệ cũng nh lòngnhiệt huyết của những trí thức trẻ, trong đó có những kỹ s tơng lai

Sự phát triển nhanh chóng của cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật nóichung và trong lĩnh vực điện nói riêng làm cho bộ mặt của xã hội thay đổitừng ngày Trong hoàn cảnh đó, để đáp ứng đợc những điều kiện thực tiễn sảnxuất đòi hỏi ngời kỹ s điện tơng lai phải đợc trang bị kiến thức chuyên ngànhmột cách sâu rộng

Trong thời gian đợc học tập và nghiên cứu tại trờng đã giúp nhóm emhiểu rõ hơn về ngành mà mình đang học là cần thiết và cấp bách trong thời kỳ

mà đất nớc đang tiến hành công nghiệp hoá - hiện đại hoá

Đối với nhóm em là học sinh điện của trờng, qua 3,5 năm học tập dới sựhớng dẫn và dìu dắt của các thầy cô trong ngành điện đã giúp chúng em có đ-

ợc một lợng kiến thức cơ bản về ngành điện mà đó là một lợng kiến thứckhông nhỏ giúp chúng em làm đồ án và công việc ở ngoài thực tiễn sau này

Đồ án môn học là một cơ hội để các sinh viên có thể áp dụng nhữngkiến thức đã học Với việc làm đồ án đã giúp chúng em giải quyết một vấn đềtổng hợp về ngành mình học Làm quen với những tài liệu, sổ tay, tiêu chuẩn

và khả năng kết hợp, so sánh những kiến thức lý thuyết với thực tế công việc

Mặt khác, khi làm đồ án đã giúp chúng em phát huy tối đa tính độc lậpsáng tạo để giải quyết vấn đề công nghệ cụ thể

Đề tài mà chúng em làm là Tính toấn thiết kế mô hình Mạch khởi

dộng sao tam giác Động cơ không đồng bộ xoay chiều 3pha có Đảo chiều trợc tiếp Mặc dù đã có rất nhiều phơng án điều khiển nhng riêng đối với

chúng em Chúng em muốn đa ra một phơng án điều khiển khả thi phù hợpmọi điều kiện vận hành máy và xí nghiệp đang hoạt động

Để hoàn thành nhiệm vụ này chúng em đã nghiên cứu kỹ các giáo trìnhgiáo án trong và ngoài nhà trờng:

- Máy điện I, II

- Trang bị điện I, II

- Truyền động điện

- Khí cụ điện

Và các tài liệu khác có liên quan đến ngành điện

Trong quá trình thiết kế và lập quy trình công nghệ mặc dù em đã rất cốgắng nhng không tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong đợc sự đóng góp ý

kiến của các thầy cô trong bộ môn và trong khoa và đặc biệt là cô Trần Kim Thành.

Cuối cùng chúng em xin chân thành cảm ơn cô giáo Trần Kim Thành

đã hớng dẫn chúng em để làm đề tài này

Hà Nộ ngày 20 tháng 2 năm 2012

Sinh viên thực hiện

Vũ Thành Trung

Phần I Giới thiệu đề tài 1.1 Giới thiệu chung

Nớc ta là một nớc đi lên từ nền nông nghiệp, công nghiệp kém pháttriển và lạc hậu Tuy nhiên, những năm gần đây ngành công nghiệp nớc ta đãthay đổi tích cực, nhanh chóng và hiện đại hoá mạnh mẽ Nhng so với nhữngnớc công nghiệp phát triển khác và các nớc công nghiệp trong khu vực thì nềncông nghiệp nớc ta còn một khoảng cách khá xa Để đảm bảo chất lợng pháttriển công nghiệp nh thời buổi hiện nay thì việc nâng cao tính năng hoạt động

và năng suất của các thiết bị máy móc là yêu cầu chủ yếu, thiết thực nhất Đó

là đa thiết bị máy móc vào dây truyền tự động và bán tự động bằng các mạch

điều khiển điện công nghiệp hiện nay Trong đó, mạch khởi động đông cơ sao

- tam giác (Y/) là rất quan trọng và cần thiết Vì vậy, việc tìm hiểu vận hành

và kiểm tra thử nghiệm thực tế các thiết bị công nghiệp là kiến thức không thểthiếu cho sinh viên ngành điện Do đây là một vấn đề chủ yếu và cần thiết choviệc vận hành bảo dỡng kinh tế các thiết bị công nghiệp nhằm nâng cao năngsuất sản xuất của các xí nghiệp vừa và nhỏ hiện tại

Về cấu tạo các mạch điều khiển công nghiệp nói chung và mạch khởi

động động cơ sao - tam giác (Y/) nói riêng thực chất là tổ hợp của các thiết

bị điện cơ bản đơn giản Nhng việc tìm hiểu và nắm bắt phơng pháp vận hànhcác thiết bị công nghiệp có hiệu quả là một sự trải nghiệm không thể xem nhẹ,coi thờng

1.2 Mục đích của đề tài

Nhằm tìm hiểu sâu cơ sở lý thuyết và nắm bắt đợc phơng pháp vận hànhthực tế mạch điều khiển động cơ bằng mạch khởi động động cơ đổi nối saotam giác (Y/) Từ kết quả đạt đợc có thể tìm ra hớng khắc phục hoặc hạnchế sự sai lệch giữa cơ sở lý thuyết và thực tập thực tế nhằm để vận hành bảodỡng các thiết bị công nghiệp làm việc ổn định, lâu dài và kinh tế

Phần II Tìm hiểu phơng pháp mở máy sao – tam giác (Y/)

2 Giới thiệu về phơng pháp khởi động động cơ nối sao tam giác

2.1 Khởi động động cơ sao tam giác

Khởi động động cơ sao - tam giác là một trong các biện pháp khởi độngcủa động cơ có công suất trung bình Chỉ áp dụng đợc với động cơ hoạt độngvới sơ đồ tam giác Khi khởi động, động cơ đợc nối sao, lúc này điện áp trênmỗi cuộn dây là U pha (220V với lới điện hạ áp của Việt Nam) Sau mộtkhoảng thời gian thì chuyển sang đấu tam giác, lúc này điện áp trên mỗi cuộndây là U dây Bằng cách này giúp cho dòng khởi động nhỏ xuống, nhng cónhợc điểm là moment khởi động cũng giảm theo Về sơ đồ đấu dây thì chúng

ta có thể dễ dàng tìm kiếm, thiết bị sử dụng cũng đơn giản

Tuy nhiên đòi hỏi ngời vận hành phải đợc hớng dẫn cẩn thận Đối với

động cơ nhỏ tới 7.5KW thì khởi động trực tiếp Đối với động cơ từ 11KW tới45KW thì khởi động sao – tam giác (Y/) và thờng là các loại động cơ không

đồng bộ ba pha nh động cơ rotor dây quấn, động cơ lồng sóc…v.v

Ta có mạch khởi động động cơ đổi nối sao – tam giác nh sau:

A B C

X Y Z

Y

Hình 1 Mạch khởi động động cơ đổi nối sao – tam giác (Y/ )

* Khái niệm chung về động cơ không đồng bộ xoay chiều 3 pha

- Động cơ không đồng bộ 3 pha là máy điện xoay chiều làm việc theonguyên lý cảm ứng điện từ, có tốc độ của roto khác với tốc độ từ trờng quaytrong máy.

+ Động cơ không đồng bộ 3 pha đợc dùng nhiều trong sản xuất và sinhhoạt vì chế độ đơn giản, giá rẻ, độ tin cậy cao, vận hành đơn giản, hiệu suấtcao, và gần nh không cần bảo trì, dải công suất rất rộng, từ vài W đến10.000hp Các động cơ từ 5hp trở lên hầu hết là 3 pha còn động cơ nhỏ hơn1hp thờng là một pha

2.2.1 Dòng điện khởi động động cơ khi đấu sao (Y)

Gọi UdY là điện áp dây của lới điện

ZN là trở kháng của một cuộn dây phaLúc này điện áp đặt lên mỗi cuộn dây pha của động cơ là:

3

dY pY

Kết thúc quá trình khởi động sao, động cơ đợc chuyển sang đấu tamgiác Khi đó, điện áp đặt lên mỗi cuộn dây pha của động cơ là:

Up = Ud

Và dòng điện khi động cơ đấu tam giác là:

Ip = Id

2.2.3 Dòng điện khởi động cần tìm của động cơ

Lấy tỷ lệ giữa dòng điện khởi động của động cơ khí đấu (Y) và dòng

điện khởi động của động cơ khi đấu tam giác (), ta có kết quả nh sau:

p

pY d

dY

U U Z

U Z U I

I I

I

3

1

3

3

3

1

3

3

Vậy dòng điện khởi động động cơ đổi nối sao – tam giác là:





 I d I I

  p

I 3

ở chế độ động cơ điện, moment điện từ đóng vai tròmoment quay, đ ợc tính theo công thức sau:

2 ' 2 1

' 2

2 1 1

3

X X s

R R s

R pU P

P dt

' 2 2 '

2 3

2 ' 2 1

' 2

2 1 '

2

3

X X s

R R

R pU I

là dòng điện pha lúc mở

máy

p



1 là tần số góc của từ trờng quay

 là tần số góc của dòng điện stator

P là số đôi cực từ

R1 là điện trở dây quấn stator

R2 là điện trở dây quấn rotor quy đổi về stator

X1 là điện kháng tản dây quấn stator

X2 là điện kháng tản dây quấn rotor quy đổi về stator

s  là hệ số trợtVới s = 1 ta có moment mở máy động cơ là:

2 1

2 ' 2 1

' 2

2 1

3

X X R

R

R pU

2.3.2 Moment khởi động của động cơ khi đấu sao (Y)

Động cơ không đồng bộ ba pha có moment khởi động Để khởi động

đ-ợc, moment khởi động động cơ phải lớn hơn moment cản của tải lúc khởi

động, đồng thời moment động cơ phải đủ lớn để thời gian khởi động trongphạm vi cho phép

Với hệ số trợt s = 1, ta có moment khởi động của động cơ khi đấu saolà:

2 1

2 ' 2 1

' 2 2

.

3

X X R

R

R pU

Kết thúc quá trình khởi động thì động cơ chuyển sang đấu tam giácngay tức thì Lúc này, dòng điện đi vào cuộn dây động cơ tăng lên tơng đơngvới dòng điện định mức và điện áp cũng tăng theo Từ đó, moment động cơtăng lên rất nhanh và đợc tính theo công thức sau:

2 1

2 ' 2 1

' 2 2

.

3

X X R

R

R pU

2.3.4 Moment khởi động của động cơ cần tìm là:

Lấy moment khởi động của động cơ khi đấu sao (Y) và moment khởi

động của động cơ khi đấu tam giác ()

Ta đợc kết quả nh sau:

2 2

kdY

U

U M

M

Mà:

3

dY pY

3 2

2 2

pY kd

kdY

U

U U

U M

Vậy moment khởi động động cơ đổi nối sao – tam giác là:

s  ta sẽ có quan hệ n = f(M)

Và đây là đờng đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ nh giản đồ sau:

MM

M

Mmo2b)

Hình 3 Đờng đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ

Từ hình vẽ a) ta thấy động cơ sẽ làm việc khi moment mở máy (Mmở máy)lớn hơn hoặc bằng moment cản (Mc) Vì khi động cơ đợc cấp điện thì xuấthiện moment mở máy và moment động cơ (Mđc) xuất hiện sau đó, nhng đếnkhi hệ số trợt s = 1 thì động cơ bắt đầu khởi động Khi động cơ khởi động thìmoment mở máy và moment động cơ giảm vì xuất hiện moment cản, do đóchúng ta cần xác định thời gian phù hợp để moment cản không lớn hơnmoment động cơ

Do đây là phơng pháp dùng cho những động cơ không đồng bộ ba phakhi làm việc bình thờng dây quấn stator nối hình tam giác nên cũng có đặctính cơ tơng tự Nhng chúng ta cần xem xét quá trình khởi động động cơ cũng

nh mối liên hệ mật thiết giữa các moment xuất hiện trong động cơ cùng vớiviệc điều chỉnh thời gian

Để hiểu rõ hơn, chúng ta có thể xem xét giản đồ biểu thị đờng đặc tínhcơ khởi động sao – tam giác nh sau:

Hình 4 Giản đồ biểu thị đờng đặc tính cơ khởi động sao – tam giác

Khi mở máy ta nối cuộn dây hình sao để điện áp đặt vào giảm xuống.Khi đó, moment mở máy (Mmở máy), moment động cơ (Mđc) và moment cản(Mc) lần lợt xuất hiện ở hình a ta thấy rằng, nếu để thời gian chạy lúc cáccuộn dây nối sao (Y) quá lâu thì momnt cản (Mc) sẽ lớn hơn moment mở máy(Mmở máy) Vì khi đó, động cơ bắt đầu khởi động thì hệ số trợt giảm xuống từ s

=1 đến còn khoảng s = (0,02  0,06) Trong trờng hợp này dòng điện khởi

động sẽ giảm nhng không có lợi về moment động cơ do moment cản sẽ tănglên

Còn ở hình b ta thấy rằng nếu chuyển các cuộn dây của động cơ từ đấusao (Y) sang đấu tam giác () sớm thì dòng điện khởi động sẽ tăng lên rất caogây ra hiện tợng sụt áp của mạng điện

Từ đó, ta có thể kết luận rằng không nên để thời gian chạy sao lâu quá

và cũng không nên chuyển sang tam giác sớm Chính vì vậy, ta cần xác định

và tính toán thời gian phù hợp của quá trình khởi động động cơ đổi nối sao –tam giác (Y/)

Nếu ta khởi động động cơ bằng phơng pháp trực tiếp thì dòng điện khởi

động rất cao sẽ gây ra hiện tợng sụt áp trên mạng điện Do đó, ta phải khởi

động động cơ bằng cách đổi nối sao – tam giác Nh vậy, dòng điện khởi

động sẽ giảm xuống nhng không thể thiếu đến việc điều chỉnh thời gian khởi

động hợp lý và khả thi

Khi ta bắt đầu khởi động động cơ, dòng điện đi vào các cuộn dây stator

đợc đấu sao (Y) Lúc này, moment quay trong lòng stator xuất hiện và cómoment cản cũng xuất hiện chống lại nó, do động cơ trong quá trình làm việcthì kéo tải theo Nhng ta tính toán khả năng mà động cơ kéo tải phải đảm bảoyêu cầu sau:

P M

Mc là moment cản xuất hiện trong lúc động cơ kéo tải hay không tải vàthờng thì nó phụ thuộc vào trọng lợng của tải Khi tải lớn thì công suất P2 trênrotor lớn tổn hao PY ở dây quấn rotor tăng lên và moment cản MC cũng tănglên cao Cụ thể nh sau:

t 2 , 67 10  3 .



2.6 Nhận xét

* Ưu điểm

Giảm dòng khởi động giảm đi một phần ba lần so với phơng pháp khởi

động trực tiếp Chi phí không đắt hơn khi so sánh với các phơng pháp khởi

động làm giảm dòng điện khác Đơn giản và tiết kiệm điện năng

* Nhợc điểm

Làm giảm moment khởi động một phần ba lần so với moment đủ tải,

điều này cho phép sử dụng phơng pháp này khởi động động cơ với chế độ tảitrọng nhỏ Xuất hiện nhiều trên đờng dây khi chỉnh lại từ chế độ sao sang tamgiác (Loại chuyển hở) Do xuất hiện hồ quang điện trong quá trình chuyểnmạch sao tam giác Chỉ làm việc với động cơ nối tam giác, tốn công tắc tơ khichuyển từ sao sang tam giác, động cơ bị giật do xung dòng điện lớn

* ứng dụng

Sử dụng phơng pháp này để khởi động động cơ dới chế độ không tải nh

là bơm, các máy trong ngành gỗ Ngoài ra nếu có tải thì phải sử dụng phù hợpvới tải không yên mô ment khởi động lới

Phần III Tính toán chọn thiết bị

Tính chọn thiết bị của một số khí cụ điện trong mạch khởi động độngcơ đổi nối sao - tam giác (Y/)

Khi tính toán lựa chọn thiết bị làm việc lâu dài cần đảm bảo sự tin cậy

an toàn và kinh tế Ta phải dựa vào các thông số có sẵn trên mặt động cơ

Thông số:

Pđm = 7,5 (KW)

Uđm = 380 (V)Cos = 0,88

n = 1450 (v/p)

3.1 áp to mát (CB – Circuit breaker)

áp to mát là loại khí cụ điện dùng để đóng, ngắt điện bằng tay nhng cóthể tự ngắt mạch điện khi có sự cố quá tải, ngắn mạch, sụt áp và truyền côngsuất ngợc

Hình 5 áp to mát (CB - Circuit breaker)

Theo cơ cấu tác động tự ngắt có 3 loại: CB nhiệt, CB điện từ và CB từ

điện

Theo kết cấu có 3 loại: CB 1 cực, CB 2 cực và CB 3 cực

Theo điện áp sử dụng có 2 loại: CB 1 pha (có cực hoặc không có cực)

và CB 3 pha (có 3 cực)

Theo công dụng có nhiều loại: CB dòng cực đại, CB điện áp thấp, CBchống giật, CB đa năng

Dòng điện ngắn mạch của CB: Inm > Ikd

Dòng điện bảo vệ quá tải của CB thờng là: Iqt = (1,1  1,2) Itt

Điện áp làm việc của CB phải là: UCB > U lới điện

3.1.1 Nguyên lý hoạt động chung

ở trạng thái bình thờng sau khi đóng điện, CB đợc giữ ở trạng thái đóngtiếp điểm nhờ móc 2 khớp với móc 3 cùng một điểm với tiếp điểm động Bật

CB ở trạng thái ON, với dòng điện định mức nam châm điện 5 và phần ứng 4không hút Nếu mạch bị quá tải hay ngắn mạch, lực điện từ ở nam châm điện

5 lớn hơn lò xo 6 làm cho nam châm điện sẽ hút phần ứng 4 xuống làm nhảmóc 3, móc 5 đợc thả tự do, lò xo 1 đợc thả lỏng Kết quả các tiếp điểm CB

mở ra và mạch điện bị ngắt ra

Hình 7 Sơ đồ nguyên lý của áp to mát (CB - Circuit breaker)

Bật CB ở trạng thái ON, với điện áp cùng phần ứng nam châm điện 11

và phần ứng 10 hút lại với nhau Khi sụt áp định mức nam châm điện sẽ nhảphần ứng 10 ra, lò xo 9 kéo móc 8 bật lên, thả lỏng và lò xo 1 thả lỏng Kếtquả các tiếp điểm của CB mở ra và mạch điện bị ngắt ra

Hình 8 Sơ đồ nguyên lý làm việc của aptomát ngợc

3.1.2 Tính toán lựa chọn aptomat bảo vệ mạch lực và mạch điều khiển

Chọn aptomat phải dựa vào hai yếu tố

- Dòng điện tính toán trong mạch

- Dòng điện quá tải

10 5 , 7

3

Suy ra:Iđmđc = 1,5 x 14,3 = 21,45 (A)

Tra bảng phụ lục IV ta chọn aptomát 3 pha kiểu Cb có các thông số sau:

Công tắc tơ có hai vị trí là đóng và cắt, tần số đóng có thể tới 1500 lầnmột giờ

Công tắc tơ han áp thờng là kiểu không khí đợc phân ra các loại sau:Phần theo nguyên lý truyền động

Công tắc tơ điện từ (truyền động bằng lực hút điện từ)

Phân theo kiểu kết cấu

Công tắc tơ hạn chế chiều cao (dùng ở gầm xe,…)

Công tắc tơ hạn chế chiều rộng (nh lắp ở buồng tàu điện,…)

+Hệ thống tiếp điểm phụ.

3.2.2 Nguyên lý hoạt động

Hình 10 Nguyên lý làm việc của công tắc tơ

Khi cuộn hút của công tắc tơ cha đợc cấp điện, lò xo 5 đẩy lõi thép

động số 4 tách ra khỏi lõi thép tĩnh Các cặp tiếp điểm chính 1 và tiếp điểmphụ 3 ở trạng thái mở, cặp tiếp điểm ở trạng thái đóng Vì vậy tiếp điểm 1 và 3gọi là tiếp điểm thờng mở

Khi cấp điện cho cuộn hút, trong cuộn hút sẽ có dòng điện chạy qua.Dòng điện này sẽ sinh ra từ thông móc vòng qua cả hai lõi thép và khép làmkín mạch tự Chiều và trị số của từ thông sẽ biến thiên theo chiều và trị số củadòng điện sinh ra nó, nhng xét tại một thời điểm nhất định thì từ thông đi qua

bề mặt tiếp xúc của hai lõi thép là cùng chiều lên sẽ tạo thành ơt hai bề mặtnày hai cực N – S trái dấu nhau Kết quả là lõi thép sẽ bị hút về phía lõi théptĩnh, kéo theo tay đòn 2 làm cho các tiếp điểm chính 1 và tiếp điểm phụ 3

đóng lại, tiếp điểm phụ 2 mở ra Khi cắt điện vào cuộn hút, lò xo hồi vị đẩy lõithép động 4 về trở lại vị trí ban đầu.

đi qua quận dây công tắc tơ là 220V

3.3 Rơ le nhiệt (OLR / Overload relay)

Rơ le nhiệt là loại khí cụ điện tự động đóng, cắt tiếp điểm nhờ sự co dãnvì nhiệt của các thanh kim loại Trong mạch điện công nghiệp, nó thờng đợcdùng để bảo vệ quá tải cho các động cơ điện Khi đó, rơ le nhiệt đợc lắp kèmvới công tắc tơ và đợc gọi là “khởi động từ”

Dòng điện tác động thờng đợc chọn để bảo vệ động cơ:

Itđ = (1,1  1,2) Iđm

Thông thờng chọn dòng tác động nh trên, ở nhiệt độ môi trờng là 250C vàdòng quá tải tăng 20% thì rơle nhiệt sẽ tác độgn làm ngắt mạch sau khoảng 20phút Nếu nhiệt độ môi trờng cao hơn thì rơ le tác động nhanh hơn

Hình 1.1 Rơ le nhiệt

Hình 12 Cấu tạo của rơ le nhiệt

3.3.2 Nguyên lý hoạt động

ấn nút điều khiển PB1, cuộn hút công tắc tơ có điện Nó đóng các tiếp

điểm cho động cơ hoạt động, ở chế độ định mức hoặc không tải thì dòng điệnqua động cơ không vợt quá dòng định mức nên nhiệt lợng trên dây đồng nóngmức bình thờng và nhiệt độ trên thanh lỡng kim 5 bình thờng Thanh lỡng kimcha bị cong, các tiếp điểm thờng đóng 2 và thờng mở 3 của rơ le nhiệt cha tác

động động cơ vẫn hoạt động bình thờng