Đề cương bài giảng trang bị điện điện tử trong công nghiệp

Trường hợp phụ tải bị ngắn mạch, dòng điện rất lớn đi qua cuộn dây 5 tiết diện dây lớn ít vòng lập tức hút đòn bẩy 4 tác động làm cho ngàm 3 mở ra, lò xo 1 kéo tiếp điểm 2 mở ra.. - Dòng

Mục lục

Chương 1 Thiết bị đóng cắt, điều khiển và bảo vệ mạch điện 3

1.1 Cầu dao hạ áp 3

1.2 Áp tô mát 5

1.3 Công tắc tơ 12

1.4 Rơ le nhiệt 20

1.5 Rơ le điện từ 24

1.6 Rơ le thời gian 27

1.7 Rơ le tốc độ 37

1.8 Rơ le mức nước 39

Chương 2 Tính chọn thiết bị đóng cắt và bảo vệ 43

2.1 Tính dòng điện định mức của phụ tải 45

2.2 Tính chọn cầu chì 47

2.3 Tính chọn Áp tô mát 56

2.4 Tính chọn công tắc tơ và rơle nhiệt 62

Chương 3 Điều khiển, bảo vệ và khống chế động cơ điện 67

3.1 Mở máy động cơ không đồng bộ ba pha bằng khởi động từ đơn 67

3.2 Mở máy động cơ xoay chiều ba pha có thử nháp 68

3.3 Điều khiển động cơ xoay chiều ba pha tại 2 vị trí: 70

3.4 Mạch điện mở máy động cơ theo cơ chế khóa 71

3.5 Mạch điện mở máy động cơ theo cơ chế bắc cầu 72

3.6 Đảo chiều quay động cơ ba pha bằng khởi động từ kép 74

3.7 Đảo chiều quay động cơ một pha bằng khởi động từ kép 77

3.8 Mạch điện giới hạn hành trình không tự động đảo chiều 78

3.9 Mạch điện giới hạn hành trình có tự động đảo chiều 80

3.10 Tự động mở máy động cơ xoay chiều ba pha lồng sóc 81

3.11 Tự động mở máy động cơ xoay chiều ba pha rôto dây quấn 86

3.12 Hãm động cơ xoay chiều ba pha 87

3.12.1 Hãm động năng 87

3.12.2 Hãm tái sinh 92

3.12.3 Hãm ngƣợc 93

3.13 Điều khiển động cơ rotor lồng sóc hai tốc độ 96

3.13.1 Điều khiển động cơ rotor lồng sóc hai tốc độ kiểu Y/YY 96

3.13.2 Điều khiển động cơ rôto lồng sóc hai tốc độ kiểu  /YY 98

3.14 Bảo vệ động cơ ba pha khi mất pha 100

Chương 4 Trang bị điện của máy cắt gọt kim loại 104

4.1 Trang bị điện của một số máy tiện 104

4.1.1 Trang bị điện máy tiện T616 104

4.1.2 Trang bị điện máy tiện 1И611  107

4.1.3 Trang bị điện máy tiện T1-8A 110

4.2 Trang bị điện của một số máy phay 112

4.2.1 Trang bị điện máy phay 6P81 113

4.2.2 Trang bị điện máy phay 6P82 115

4.3 Trang bị điện của nhóm máy khoan - doa 120

4.3.1 Trang bị điện máy khoan đứng K125 122

4.3.2 Trang bị điện máy doa ngang 2A613 123

4.4 Trang bị điện của một số máy mài 126

4.4.1 Trang bị điện máy mài phẳng 3Б722 126

Chương 1 Thiết bị đóng cắt, điều khiển và bảo vệ mạch điện

1.1 Cầu dao hạ áp

a Khái niệm chung

Cầu dao hạ áp là loại khí cụ điện dung để đóng, ngắt mạch điện bằng tay với tần số đóng cắt thấp, điện áp lên tới 500v

 Theo công dụng người ta chia ra 2 loại sau:

- Cầu dao đóng cắt thông thường: Thường dùng đóng cắt phụ tải nhỏ

- Cầu dao cánh ly: Thường dùng đóng cắt dòng không tải cho các phụ tải trung bình

- Để giảm dòng ngắt mạch thì trước khi ngắt cầu dao người ta phải cắt điện các phụ tải.Như vậy cầu dao này chỉ có nhiệm vụ dóng ngắt dòng không tải, rất thuận tiên cho quá trình sửa chữa mạch điện và vì vậy nó còn gọi là cầu dao cách

có hiện tượng ngắn mạch

d Nguyên lý làm việc của cầu dao có lưỡi cắt phụ

Khi đóng mạch điên ta kéo tay gạt (5) lên, lưỡi dao phụ số (4) sẽ tiếp xúc với ngàm (3) trước, sau đó đến lượt lưỡi dao chính 6

Khi ngắt mạch điện ta kéo tay gạt (5) xuống, lưỡi dao chính sẽ di chuyển khỏi ngàm trước, làm cho lò xo (7) bị kéo căng đồng thời lưỡi dao phụ (4) sẽ di chuyển và tách khỏi ngàm, nhưng nhờ có lực căng của lò xo (7) nên lưỡi dao phụ tách khỏi ngàm một cách dứt khoát, mạch điên được cắt đột ngột, hạn chế được sự phát sinh hồ quang

e Thông số kỹ thuật và cách chọn cầu dao hạ áp:

Khi lựa chọn cầu dao hạ áp ta cần chú ý các thông số chính sau

- Dòng điện định mức của cầu dao (A)

Dòng điện này không được nhỏ hơn dòng điện tính toán của phụ tải

Iđm cd ≥ Itt =ksd.



n

i dmi

I

1

Để tiết kiệm người ta thường chọn : Idm = (1.2 ÷1.5)Itt

- Điện áp làm việc của cầu dao(V)

Đây là điện áp cáhc điện an toàn giữa các bộ phận tiếp điện với đế cách điện của cầu dao điện áp này phụ thuộc vào điện áp của lưói điện mà cầu dao sử dụng.Về nguyên tắc điện áp này không nhỏ hơn điện áp cực đại của lưới điện

Udm cd ≥ Unguồn

- Số cực (số lưỡi dao chính)

+ Một số cầu dao thường gặp

1.2 Áp tô mát

a Khái niệm chung

Là loại khí cụ điện dùng để đóng, ngắt điện bằng tay nhưng có thể tự động đóng ngắt mạch điện khi có sự cố quá tải hay ngắn mạch

b Phân loại

- Áp tô mát nhiệt: Tác động nhờ cơ cấu điện - nhiệt, như vậy thời gian tác động sẽ chậm.Loại này thường dung để bảo vệ quá tải

- Áp tô mát điện từ: Tác động nhờ cơ cấu điện - từ, như vậy thời gian tác động nhanh Loại này thường dùng cho bảo vệ ngắn mạch

- Áp tô mát điệ từ - nhiệt

c Cấu tạo và nguyên lý làm việc:

- Áp tô mát dòng cực đại và điện áp thấp

Cấu tạo

Hình dáng và cấu tạo của một áp tô mát ba pha thông thường hình (hình 2-1).Tuỳ theo chức năng cụ thể mà áp tô mát có thể đầy đủ hoặc một số bộ phận chính sau: -Hệ thống tiếp điểm và bộ phận dập hồ quang

- Cơ cấu tác động nhiệt(cơ cấu ngắt mạch):Cơ cấu này có nhiệm ngắt mạch khi quá tải , hoạt động dựa trên sự co dãn nhiệt của thanh lưỡng kim – tương tự như rơ le nhiệt thông thường

- Cơ cấu tác động điện từ :Cơ cấu này gồm một nam châm địên (cuộn dây điện từ và lõi thép)làm nhiệm vụ ngắt mạch khi có hiện tượng ngắn mạch - hoạt động tương tự như rơ le điện từ Về nguyên tắc,khi có hiện tượng ngắn mạch thì cơ cấu điện từ sẽ tác động trước, vì vậy nếu một áp tô mát được trang bị cả hai cơ cấu trên thì dòng điện tác động tức thời phải có giá trị lớn hơn nhiều dòng điện t/đ chậm

Hình 2-2 1: Lò xo hồi vị 5: Cuộn hút nam châm bảo vệ ngắn mạch

2: Hệ thống tiếp điểm chính 7: Lẫy

3: Ngàm 8: Phần tử đốt nóng

4, 6: Đòn bẩy 9: Cuộn hút nam châm bảo vệ điện áp thấp

Hình 2-1

Nguyên lý làm việc

Khi đóng áp tô mát bằng tay thì các tiếp điểm (2)của áp tô mát đóng lại để cấp điện

cho phụ tải làm việc

Khi mạch điện bị quá tải,dòng điện quá tải chạy qua phần tử đót nóng (8)lớn hơn

bình thường Nó sẽ đốt nóng thanh lưỡng kimlàm cho thanh lưỡng kim bị cong lên

tác động vào đòn bẩy số(4) và thắng được lực lò xo Đòn bẩy (4) sẽ đập vào lẫy (7)

khi đó ngàm (3) sẽ mở ra và lò xo hồi vị (1) kéo hệ thống tiếp điểm chính (2) mở ra - mạch điện bị cắt

Thời gian mở tiếp điểm (2) phụ thuộc vào dòng điện quá tải, dòng điện càng lớn thòi gian cắt càng nhanh

Trường hợp phụ tải bị ngắn mạch, dòng điện rất lớn đi qua cuộn dây (5) (tiết diện dây lớn ít vòng) lập tức hút đòn bẩy (4) tác động làm cho ngàm (3) mở ra, lò xo (1) kéo tiếp điểm (2) mở ra Như vậy dòng điện bị cắt ngay tức thời nhờ lực điện từ của cuộn dây (5)

Trường hợp mất điện nguồn hoặc điện áp thấp thì lực hút của cuôn dây điện áp (9) (dây nhỏ nhiều vòng ) sẽ không thắng được lực kéo của lò xo làm đòn bẩy (6) bật lên tác động vào lẫy (7) mở ngàm (3) - tự động ngắt khi điện áp thấp hoặc khi mất điện

Lưu ý : trên sơ đồ hình 2-2 làm minh hoạ cơ cấu tự ngắt của áp tô mát một pha Các

cơ cấu tự ngắt của áp tô mát của các pha còn lại tương tự

- Áp tô mát chống giật một pha

Khi không có dòng rò từ dây pha ta thấy trị số dòng điện tức thời chạy qua dây pha

và dây trung tính luôn bằng nhau (il=in ) luôn luôn ngược chiều nhau Tương ứng, từ thông số do hai dòng điện này sinh ra có cùng độ lớn và ngược chiều nhau nên từ thông tổng chạy trong lõi thép hình xuyến bị triệt tiêu

T = L + N = 0

Cuộn thứ cấp (8) sẽ không có điện áp cảm ứng cấp cho cuộn dây (6).Hệ thống giữ nguyên trạng thái, phụ tải làm việc bình thường

Khi có người hoặc vật chạm vào dây pha sẽ xuất hiện dòng rò từ dây pha qua người hoặc vất xuống đất, khi đó trị số dòng điện chạy qua lớn hơn dây trung tính và ngược chiều nhau

IL= IR + IN

Tương ứng từ thông do hai dòng điện này sinh ra có độ lớn và chiều khác nhau nên

từ thông tổng chạy trong lõi thép hình xuyến không triệt tiêu

Người ta có thể cuốn cuôn sơ cấp của lõi thép vài vòng để tăng độ nhặy cho áp tô mát hoạt động hoặc dùng mạch điện tử Hình 2.4 giới thiệu hình dáng và sơ đồ mạch của áp tô mát chống giật một pha hiệu F 362 của mỹ sản xuất

Hình 2-4 Khi con người hoặc vật chạm vào dây pha, chỉ cần xuất hiện dòng rò rất nhỏ cỡ mA

từ dây pha qua người hoặc vật xuống đất làm xuất hiện trên cuộn thứ cấp một điện áp cảm ứng điện áp này sẽ kích thích vào chân G của thyristor làm cho thy ris tor dẫn

thành khoá điện xoay chiều cấp điện cho cuộn hút (6) làm việc cụ thể:

Bán kỳ dương chạy từ L+ cuộn dây 6 D2SCRD3N

Đối với thyristor chỉ cần điện áp kích mở cỡ vài vôn là thyristor có thể dẫn khi đó

cuộn dây (6) có điện chạy qua và áp tô mát tự ngắt mạch Như vậy nhờ mạch điện tử

mà độ nhạy của áp tô mát tăng lên rất nhiều

Trong trường hợp muốn cắt khẩn cấp, ta có thể ấn vào nút ấn thường mở k để tạo ra

sự chênh lệch về trị số dòng điện chạy qua cuộn sơ cấp, lập tức áp tô mát bị ngắt điện

Trong mạch sử dụng thyristor mã hiệu BT1690 và điốt mã hiệu 1N4007

- Áp tô mát chống giật ba pha

Cấu tạo

1: lò xo hồi vị 2: Ngàm 3: Lẫy

4: Lò xo 5: Nam châm 6: Cuộn hút 7: Cuộn dây thứ cấp 8: Vành khuyên Hình 2-5

Nguyên lý làm việc:

Kết cấu tương tự áp tô mát chống giật một pha, chỉ khác là ba dây pha và dây trung

tình đều lồng qua lõi thép

Nếu không có hiện tượng rò điện từ các dây pha thì dòng điện qua dây trung tính

cân bằng tổng dòng điện qua các dây pha nên từ thông qua các lõi thép bị triệt tiêu ,

cuộn thứ cấp không có điện áp – áp tô mát làm việc bình thường

Nếu có hiện tượng rò điện từ một trong các dây pha thì dòng điện qua dây trung

tính không cân bằng với tổng dòng điện qua các dây pha nên từ thông trong lõi thép

không bị triệt tiêu, cuộn thứ cấp có điện áp - cuộn hút (6) làm việc, áp tô mát tự ngắt

Chú ý: khi chọn áp tô mát chống giật bạn phải chú ý đến một thông số rất quan

trọng đó là dòng rò (thường từ 30 đến 50 mA ) Khi lắp đặt hệ thống điện ở nơi có độ

ẩm cao dễ gây tai nạn điện giật như trong nhà tăm, trạm bơm nước… ban nên sử

dụng áp tô mát này

d Thông số kỹ thuật và cách lựa chọn áp tô mát

Khi chọn áp tô mát ta cần chú ý các thông số kỹ thuật sau:

- Dòng điện định mức của áp tô mát I dm(A) đây là dòng điện cho phép áp tô mát làm việc trong thời gian lâu dài mà không bị tác động không bị ngắt mạch Dòng điện này không nhỏ hơn dòng điện tính toán của phụ tải

có kết cấu ngắt kiểu điện từ mới có thông số này Đối với áp tô mát loại này khi chọn

để đóng ngắt động cơ thì dòng điên này không được chon nhỏ hơn dòng khởi động động cơ

Inm > Ikđ

- Dòng điện bảo vệ quá tải của áp tô mát Dòng điên này có thể điều chỉnh được nhờ các vít điều chỉnh dặt bên trong áp tô mát Thông thường nhà chế tạo đã chỉnh định sẵn và gắn keo, trong một số trường hợp ta có thể điều chỉnh lại theo giá trị sau

Iqt = (1,1 – 1,2) Itt

- Điện áp làm việc của áp tô mát:( điện áp định mức của áp tô mát ) điện áp này được chọn phụ thuộc vào điện áp của lưỡi điện mà áp tô mát sử dụng về nguyên tắc điện

áp này không nhỏ hơn điện áp cực đại của lưới điện mà ap tô mát sử dụng

- Số cực của áp tô mát loại một cực, hai cực hay ba cực

Bảng sau đây sẽ giới thiệu các tính năng chủ yếu của áp tô mát ba pha do hãng FURI - Nhật Bản sản xuất

Trong mạch điện công nghiệp công tắc tơ thường được dùng để đóng cắt động

cơ điện với tần số đóng cắt lớn, có thể lên tới 1800 lần trong một giờ Công tắc tơ làm việc với điện áp cho phép trong khoảng (±10† 20%Uđm)

Hình 1.1: Hình dáng, kết cấu của một số loại công tắc tơ thông thường

- Công tắc tơ 2 cực

- Công tắc tơ 3 cực

Theo điện áp làm việc:

- Công tắc tơ một chiều- DC

- Công tắc tơ xoay chiều- AC

Theo kết cấu:

- Công tắc tơ kiểu kín (thường được dùng trong môi trường có độ ẩm cao)

- Công tắc tơ kiểu hở

Theo công dụng:

- Công tắc tơ đơn (sử dụng để điều khiển động cơ quay 1 chiều)

- Công tắc tơ kép.Loại này gồm 2 công tắc tơ gắn liền nhau và có liên động cơ khí với nhau (chuyên dùng để điều khiển động cơ quay 2 chiều)

c Cấu tạo và nguyên lý làm việc

Cấu tạo

Hình 1-2 Công tắc tơ làm việc dựa trên nguyên tắc của nam châm điện (xem hình dáng

và cấu tạo trên hình 1-2), bao gồm các bộ phận chính sau:

- Lõi thép tĩnh thường được gắn cố định với thân (vỏ) của công tắc tơ Lõi thép động có gắn các tiếp điểm động Trên lõi thép động hoặc tĩnh thường có gắn hai vòng ngắn mạch bằng đồng thường có tác dụng chống rung khi công tắc tơ làm việc với điện áp xoay chiều

- Cuộn dây điện từ (cuộn hút) có thể làm việc với điện áp xoay chiều hoặc 1 chiều

- Lò xo hồi vị có nhiệm vụ đưa lõi thép về vị trí ban đầu khi cuộn hút mất điện

Để bảo vệ động cơ người ta thường lắp kèm công tắc tơ với rơ le nhiệt và được gọi là “khởi động từ” Đôi khi trên một số công tắc tơ còn có thể gắn được

cả khối rơle thời gian hoặc các khối tiếp điểm phụ và cách tháo lắp tương đối phức tạp Xem hình 1-3

Hình 1-4 Hình 1-4 minh họa cực tính của bề mặt tiếp xúc giữa 2 lõi thép tại thời điểm dòng điện chạy trong cuộn dây có chiều như hình vẽ

Kết luận

- Khi cuộn hút đựợc cấp điện thì hai lõi thép biến thành “nam châm điện” và luôn

có xu thế hút nhau, không phụ thuộc vào chiều dòng điện chạy trong cuộn dây Tức là không phụ thuộc vào nguồn điện cấp cho cuộn dây là điện xoay chiều hay một chiều

- Thông qua việc đóng cắt điện cho cuộn hút (dòng điện này thường này thường rất nhỏ) mà ta có thể đóng cắt được các phụ tảit có thể tiêu thụ dòng rất lớn và có thể điều khiển từ xa được

- Nếu công tắc tơ dùng với dòng diện xoay chiều thì tại thời điểm dòng điện bằng không, từ thông sinh ra sé bị triệt tiêu nên sé không có lực hút lõi động Tức thời lò

xo sẽ đẩy lõi động về vị trí cũ gây ra hiện tuợng rung động Để khắ phục nhược điểm này người ta thường đặt vào bề mặt tiếp xúc một vòng ngắn mạch Từ thông của vòng ngắn mạch sẽ luôn lệch pha so với từ thông chính của cuộn dây sinh ra và nó sẽ giúp cho hai lõi thép hút nhau ngay cả thời điểm dòng điện bằng không Vì vậy vòng ngắn mạch còn được gọi là vòng chống rung

- Thông qua việc đóng cắt điện cho cuộn hút của công tắc tơ mà ta có thể đóng cắt được hàng loạt các tiếp điểm có khả năng chịu được dòng điện lớn Tức là ta có thể dùng công tắc tơ để đóng cắt phụ tải ba pha thay cho cầu dao hoặc áp tô mát mà việc đóng cắt rất nhẹ nhàng và đơn giản Đây chính là ưu điểm nổi bật của công tắc tơ

d Thông số kỹ thuật của công tắc tơ

Khi chọn công tắc tơ cần chú ý các thông số kỹ thuật sau:

- Dòng điện định mức trên công tắc tơ (A) Đây là dòng điện lớn nhất cho phép công tắc tơ làm việc trong thời gian lâu dài mà không bị hư hỏng Đối với mỗi công tắc tơ thì dòng điện này phụ thuộc vào điện áp làm việc của công tắc tơ (lưu ý là điện áp làm việc của tiếp điểm chứ không phải điện áp của cuộn hút) Về nguyên tắc khi chọn công tắc tơ thì dòng điện định mức của công tắc tơ không được nhỏ hơn dòng điện tính toán của phụ tải Dòng điện này chủ yếu do tiếp điểm của công tắc tơ quyết định

Để tiết kiệm người ta thường chọn Iđm = (1,2†1,5).Itt

- Điện áp làm việc của công tắc tơ (V) Đây là điện áp cách điện an toàn giữa các bộ phận tiếp điện với vỏ của công tắc tơ Điện áp này không được chọn nhỏ hơn điện

áp cực đại của lưới điện

- Điện áp định mức của cuộn hút (V) Điện áp này được lựa chọn phải phù hợp với điện áp của mạch điều khiển Ví dụ: mạch diều khiển sử dụng điện áp 220V-AC thì

ta phải chọn công tắc tơ có điện áp định mức cuộn hút là 220V-AC…

- Tuổi thọ của công tắc tơ: được tính bằng số lần đóng cắt (tính trung bình) kể từ khi dùng cho đến khi hỏng Tuổi thọ được chia thành hai loại: Tuổi thọ về điện và tuổi thọ cơ khí Kinh nghiệm cho thấy tuổi thọ về điện thấp hơn tuổi thọ cơ khí

- Tần số đóng cắt lớn nhất cho phép Thường được tính bằng số lần đóng (cắt) trong một giờ

- Môi trường làm việc của công tắc tơ: Nếu môi trường làm việc của công tắc tơ khô ráo thì ta có thể lựa chọn công tắc tơ loại hở hoặc nửa hở Còn nếu môi trường làm việc của công tắc tơ có độ ẩm cao (ví dụ trong trạm bơm nước) thì ta phải lựa chọn công tắc tơ loại kín để an toàn cho người vận hànhvà bảo vệ cho cuộn dây khỏi bị

LG… Bảng 1-1 giới thiệu các tính năng chủ yếu của công tắc tơ do hãng FUJI- Nhật Bản sản xuất

(KW) tương ứng với cấp điện áp

close)

(×10000 lần)

đi kèm

(KW) tương ứng với cấp điện áp

close)

(×10000 lần)

đi kèm

4NO 4NC

0

4N/3

4NO.4NC

0

6N/3

4NO.4NC

0

6N/3

TR-1.4 Rơ le nhiệt

a Khái niệm chung

Rơ le nhiệt là loại khí cụ điện tự động đóng ,cắt tiếp điểm nhờ sự co giãn vì nhiệt của các thanh kim loại Trong mạch điện công nghiệp nó thường được dung để bảo vệ quá tải cho các động cơ điện Khi đó rơ le nhiệt được lắp kèm với công tắc tơ và gọi là:”khởi động từ”

b Cấu tạo và kí hiệu

Cấu tạo:

Gồm các bộ phận chính sau:

- Thanh lưỡng kim gồm hai lá kim loại có hệ số giãn nở vì nhiệt khác nhau được gắn chặt và ép sát vào nhau.Thông thường để bảo vệ phụ tải ba pha chỉ cần hai thanh lưỡng kim

- Dây đốt nóng (phần tử đốt nóng) nhậ năng lượng trực tiếp từ sự co dãn của thanh lưỡng kim để đóng ngắt tiếp điểm Hầu hết rơ le nhiệt dung trong điện công nghiệp đều sử dụng cơ cấu này để cách ly về điện giữa tiếp điểm và thanh lưỡng kim ,còn một số loại rơ le nhiệt dùng trong các thiết bị gia dsụng thì không dung cơ cấu này

mà thanh lưỡng kim thường gắn trực tiếp với các tiếp điểm

Ấn nút PB1cuộn hút của công tắc tơ được cấp điện Khi đó tiếp điểm thường mở K1của công tắc tơ sẽ đóng lại cấp điện cho động cơ M hoạt động Ở chế độ định mức hoặc không tải của động cơ thì dòng điện qua độngc ơ không vượt quá dòng định mức nên nhiệt lượng trên dây đốt nóng ở mức bình thường và nhiệt độ trên thanh lưỡng kim(5)bình thường Thanh lưỡng kim chua bị cong các tiếp điểm thường đóng (2) và thường mở (3) của rơ le nhiệt chưa tác động , động cơ vẫn hoạt động bình thường

Khi động cơ M bị quá tải dòng điện qua động cơ vượt quá dòng định mức làm cho nhiệt lượng trên dây đốt nóng (7) tăng lên, nhiệt độ trên thanh lưỡng kimcũng tăng cao Do thanh lưỡng kim được chế tạo từ (2) vật liệu có hệ số co giãn vì nhiệt khác nhau ép sát vào nhau, lá kim loại bên phải của thanh lưỡng kim có hệ số giãn nở vì nhiệt cao hơn nên làm thanh lưỡng kim cong lên về bên trái Khi đó thanh lưỡng kim

sẽ tác động vào cần gạt (8) làm cần gạt (8) dịch chuyển sang trái tác động vào đòn bẩy (1) mở tiếp điểm thường đóng (2) ngắt mạch điện điều khiển, cuộn hút của công tắc tơ bị ngắt điện Đồng thời bên mạch động lực tiếp điểm K1 mở ra ngừng cấp điện cho động cơ bảo vệ an toàn cho động cơ

Chú ý: Muốn điều chỉnh tiếp điểm đóng cắt ở các mức độ quá tải khác nhau ta điều

chỉnh vít (4) để tăng hay giảm lực căng của lò xo ép vào đòn bẩy (1)

d Thông số kỹ thuật và cách lựa chọn rơ le nhiệt

Khi sử dụng rơ le nhiệt trong mạch điện ta cần chú ý tới các thông số sau:

- Dòng điện định mức (Idm): Đây là dòng điện lớn nhất mà rơ le nhiệt có thể làm việc được trong thời gian lâu dài(A)

- Dòng tác động (dòng ngắt mạch)là dòng điện lớn nhất trước khi rơ le tác động để các tiếp điểm chuyển trạng thái (tiếp điểm đang đóng sẽ chuyển trạng thái ngắt hoặc ngược lại)

Để bảo vệ động cơ điện thì dòng tác động được điều chỉnh như sau:

Idc = (1,1 – 1,2)Idm

quá tải tăng 20%,rơ le nhiệt sẽ tác động làm ngắt mạch trong khoảng 20 phút.Nếu nhiệt độ môi trường cao hơn thì thời gian tác động sớm hơn

TR- ON/3

0,1 - 0,15 0,15 - 0,24 0,24 - 0,36 0,36 - 0,54 0,48 - 0,72 0,64 - 0,96 0,8 - 1,2 0,95 - 1,45 1,4 - 2,2 2,8 - 4,2

TR- ON/3

0,1 - 0,15 0,15 - 0,24 0,24 - 0,36 0,36 - 0,54 0,48 - 0,72 0,64 - 0,96 0,8 - 1,2 0,95 - 1,45 1,4 - 2,2 2,8 - 4,2

Rơ le điện từ hoạt động dựa trên nguyên tắc của nam châm điện, thường dùng để đóng cắt mạch điện có công suất nhỏ, tần số đóng cắt lớn Tín hiệu điều khiển có thể

là dòng điện hoặc điện áp

Nếu tín hiệu điều khiển sự họat động của rơ le là điện áp (tức là cuộn hút được đấu song song với nguồn điện) thì rơ le điện từ đó được gọi là rơle điện áp Khi đó cuộn hút thường có số vòng dây lớn, tiết diện dây nhỏ- điện trở thuần của cuộn dây lớn Loại này được dùng nhiều trong mạch điện công nghiệp

Ngược lại, nếu tín hiệu điều khiển hoạt động của rơ le là dòng điện (tức là cuộn hút được đấu nối tiếp với phụ tải) thì rơ le điện từ đó được gọi là rơle dòng điện Khi đó cuộn hút thường có số vòng dây ít, tiết diện dây lớn- điện trở thuần của cuộn dây nhỏ Trong mạch điện công nghiệp rơle điện từ thường không đóng, cắt trực tiếp mạch động lực mà nó chỉ tác động gián tiếp vào mạch động lực thông qua mạch điều khiển,

vì vậy nó còn có một tên gọi nữa là rơ le trung gian

b Cấu tạo và nguyên lý làm việc

Cấu tạo

Xem hình 2-1_Bao gồm các bộ phận chính sau:

- Lõi thép tĩnh thường được gắn cố định với thân (vỏ) của rơle điện từ Với rơle điện từ cỡ nhỏ thì lõi thép tĩnh thường là một khối thép hình trụ tròn lòng qua cuộn dây

- Lá thép động có gắn các tiếp điểm động Ở trạng thái cuộn hút chưa có điện lá thép động được tách xa khỏi lõi thép tĩnh nhờ lò xo hồi vị

- Cuộn dây điện từ (cuộn hút) được lồng vào lõi thép tĩnh có thể làm việc với dòng điện một chiều hoặc xoay chiều

Hình 2-1

Nguyên lý làm việc

Hình 2-2 1: Tiếp điểm 4: Cuộn hút 2: Lá thép động 5: Đế gắn

3: Lõi thép tĩnh 6: Lò xo

Khi chưa đóng điện cho cuộn hút (4), lá thép động (2) chỉ chịu lực kéo của lò xo (6) làm cho tiếp điểm động tiếp xúc với tiếp điểm tĩnh phía trên tương ứng cặp tiếp điểm

phía trên ở trạng thái đóng, cặp tiếp điểm phía dưới mở

Khi đóng diện cho cuộn hút (4), từ thông do cuộn hút sinh ra móc vòng qua cả lõi thép tĩnh (3) và lõi động (2) tạo thành hai cực trái dấu ở bề mặt tiếp xúc làm cho lõi động (2) bị hút về phía lõi thép tĩnh Mô men do lực hút này sinh ra thắng mô men lực kéo của lò xo

Kết quả là lõi động bị hút chặt vào lõi tĩnh, tương ứng cặp tiếp điểm phía trên ở trạng thái mở, cặp tiếp điểm phía dưới ở trạng thái đóng

Như vậy chỉ nhờ vào sự đóng cắt điện cho cuộn hút mà ta có thể thay đổi trạng thái của hàng loạt các tiếp điểm

c Thông số kỹ thuật và cách lựa chọn rơ le điện từ

Khi sử dụng rơle diện từ trong mạch điện ta cần chú ý các thông số kỹ thuật sau:

- Dòng điện định mức trên rơ le điện từ (A) Đây là dòng điện lớn nhất cho phép rơ

le điện từ làm việc trong thời gian dài mà không bị hư hỏng Về nguyên tắc khi chọn rơle điện từ thì dòng điện định mức của nó không được nhỏ hơn dòng điện tính toán của phụ tải Dòng điện này chủ yếu do tiếp điểm của rơle điện từ quyết định

Để tiết kiệm người ta thường chọn Iđm = (1,2 † 1,5).Itt

Tuy nhiên, nếu rơ le điện từ đóng vai trò là rơle trung gian trong mạch điều khiển thì thông số này không quan trọng lắm

- Điện áp làm việc của rơle điện từ (điện áp cách ly) Đây là điện áp cách ly an toàn giữa các bộ phận tiếp điện với vỏ của rơle điện từ Điện áp này không được chọn nhỏ hơn điên áp cực đại của lưới điện

- Điện áp định mức của cuộn hút đối với rơle điện áp (V) Điện áp này được lựa chọn phải phù hợp với điện áp của mạch điều khiển Ví dụ: Mạch điều khiển sử dụng

điện áp AC thì ta phải chọn rơle điện từ có điện áp định mức cuộn hút là AC…

- Dòng điện định mức của cuộn hút đối với rơle dòng điện (A) Dòng điện này được lựa chọn phải phù hợp với dòng điện định mức của phụ tải

- Tuổi thọ của rơ le điện từ : Được tính bằng số lần đóng cắt (tính trung bình) kể từ khi dùng cho đến khi hỏng

- Tần số đóng cắt lớn nhất cho phép Thường được tính bằng số lần đóng (cắt) lớn nhất cho phép trong 1 giờ

- Số lượng các cặp tiếp diểm chính, phụ tùy thuộc vào chức năng mà rơ le điện từ đảm nhiệm

Các tiếp điểm và cuộn hút trên rơle điện từ thường được kí hiệu như hình 2-3

b Phân loại

Theo thời điểm trễ người ta chia làm 3 loại sau:

-Trễ vào thời điểm cuộn hút được đóng điện(ON DELAY).Xem hình 3-1a

Loại này chỉ có tiếp điểm thường đóng ,mở chậm (TS11) hoặc thường mở đóng chậm (TS12)

- Trễ vào thời điểm cuộn hút mất điện (OFF DELAY).Xem hình 3-1b

Loại này chỉ có tiếp điểmthường đong ,đóng chậm (TS21) hoặc thường mở ,mở chậm (TS22)

-Trễ vào cả hai thời điểm trên (ON/OFF DELAY).Xem hình 3-c

Loại này có tiếp điểm thường đóng , mở đóng chậm (TS31) hoặc thường mở ,đóng mở chậm (TS32)

Ngoài ra trên rơ le thời gian còn bố trí thêm tiếp điểm tác động tức thời như cặp cực 2-3 hay 2-4 trong các sơ đồ sau

-Rơ le thời gian kiểu con lắc

-Rơ le thời gian khí nén (hình 3-5a)- Loại này thường được cái trực tiềp vào công tắc tơ

-Rơ le thời gian điện từ

-Rơ le thời gian điện tử (hình 3-6a)-Loại này chế tạo từ bán dẫn và vi mạch

Các dạng tiếp điểm trên được minh họa qua giản đồ thời gian sau:

TS21 TS TS22

TS11 TS12

TS Tác động tức thời

OFF OFF OFF

OFF OFF OFF

OFF OFF OFF

OFF OFF CUộN HÚT

- TĐ-tiếp điểm thường đúng hoạt động ngược lại với tiếp điểm thường mở

- TMĐC-tiếp điểm thường mở, đúng chậm Khi mạch hoặc cuộn hỳt chưa cú điện nú

ở trạng thỏi mở, khi cuộn hỳt chuyển sang trạng thỏi cú điện thỡ một thời gian sau tiếp điểm này mới đúng lại (đúng chậm) Khi cuộn hỳt chuyển sang trạng thỏi mất điện thỡ tiếp điờm này lại mở tức thời

- TĐMC-tiếp điểm thường đúng, mở chậm hoạt động ngược lại với tiếp điểm thường mở, đúng chậm

- TMMC-tiếp điểm thường mở, mở chậm Khi cuộn hỳt chưa cú điện nú ở trạng thỏi

mở, khi cuộn hỳt chuyển sang trạng thỏi cú điện thỡ nú đúng tức thời (đúng nhanh)

Khi cuộn hút chuyển sang trạng thái mất điện thì sau một thời gian tiếp điểm này mới

c Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

- Rơ le thời gian kiểu cơ khí

Khoảng thời gian mà bánh cam quay kể từ khi ta vặn núm điều chỉnh cho đến khi vấu tì của tiếp điểm động tiếp xuc với vết lõm của bánh cam chính là khoảng thời gian trễ mà ta đặt cho rơle

Hiện nay trong nhiều tủ điện điều khiển hiện đại có sử dụng một loại rơ le thời gian điện-cơ có thể hoạt động theo thời gian thực Chu trình hoạt động có thể được điều chỉnh theo ngày, tuần hoặc tháng Về nguyên lý hoạt động tượng tự như đã trình bày trên Chỉ khác, khi đặt chu trình ta phải chỉnh vị trí ban đầu của bánh cam tương ứng với thời gian thực mà thôi Cách cài đặt chế độ làm việc trong ngày như sau:

- Chỉnh thời gian thực: Dùng tay xoay núm tròn theo chỉ dẫn cho tới khi kim chỉ vào giá trị thời gian thực (trên mặt số) thì dừng lại Có thể tinh chỉnh bằng cách tác động trực tiếp vào kim.Xem hình 3-4a

- Ấn các phím gạt tương ứng với khoảng thời gian (trong ngày) tiếp điểm sẽ ở trạng thái “ON” Ngược lại, các phím không được ấn sẽ tương ứng với khoảng thời gian (trong ngày) tiếp điểm sẽ ở trạng thái “OFF”.Xem hình 3-4b

a) b)

Hình 3-4

- Rơ le thời gian kiểu khí nén

Cấu tạo

Ta xét nguyên lý cấu tạocủa rơle khí nén kiểu ON DELAY

Xem hình 3-5a ta thấy rơle thời gian kiểu khí nén thường dược gắn vào công tắc tơ,rơ le thời gian kiểu này có các bộ phận sau:

- Lò xo (1)có nhiệm vụ giữ và phục hồi các tiếp điểm về trạng thái ban đầu khi bị tác động

- Tay gạt (2) có nhiệm vụ đóng cắt các tiếp điểm

- Đòn bẩy (3) là cơ cấu trung gian tác động vào tiếp điểm

- Hộp xếp (4) bên trong có chứa không khí và nó có xu hướng dãn ra như lò xo nén

- Van một chiều (5) có nhiệm vụ thoát không khí trong hộp ra ngoài

- Vít (6) có nhiệm vụ điều chỉnh lượng khong khí vào hộp xếp

- Lò xo (7)có nhiệm vụ nâng thanh (9) lên và phục hồi để đỡ hộp xếp

- Khớp (8) được nối với lõi độngcủa công tắc tơ và sẽ cùng chuyển động với lõi động khi cuộn hút công tắc tơ có điện

- Thanh (9) có nhiệm vụ nâng, hạ hộp xếp

Nguyên lý hoạt động

Bình thường, khi công tắc tơ chưa có điện, toàn bộ hệ thống đang ở trạng thái như hình 3-5b Hộp xếp bị nén lại nhờ lực đẩy của lò xò (7), không khí bị đẩy ra ngoài qua van một chiều (5) Lúc này, đòn bẩy (3) đang ở trạng thái tự do, lò xo (1) đẩy tay gạt (2) sang phải làm cho tiếp điểm TS1 mở ra, TS2 đóng lại

Khi công tắc tơ có điện, toàn bộ hệ thống chuyển sang trạng thái như hình 3-5c Lúc này, thanh (9) bị kéo xuống tức thời cùng với lõi động của công tắc tơ, hộp xếp

từ từ giãn ra, tác động vào đòn bẩy số (3) làm cho tay gạt (2) dịch chuyển sang trái, TS1 đóng lại, TS2 mở ra Thời gian hộp xếp giãn ra phụ thuộc lưu lượng khí đi qua khe hở Khe hở này được điều chỉnh bởi vít (6)

Nhờ hệ thống lò xo (1), (7) và van một chiều (5) mà khi công tắc tơ mất điện, các tiếp điểm TS1, TS2 tức thời về trạng thái ban đầu

Như vậy, tiếp điểm TS1, TS2 chỉ bị tác động trễ ở thời điểm công tắc tơ có điện, vì vậy hai tiếp điểm này ở dạng ON DELAY

4

2 1

3

Khíp Nèi Víi Khëi §éng Tõ

Khíp Nèi Víi Khëi §éng Tõ

-Cặp cực 8-6 là tiếp điểm thường mở, đóng chậm

-Cặp cực 8-5 là tiếp điểm thường đóng, mở chậm

-Cặp cực 1-3 là tiếp điểm thường mở (tác động tức thời)

-Cặp cực 1-4 là tiếp điểm thường đóng (tác động tức thời)

-Cặp cực 2-7 đấu với nguồn điện

DC

AC POWER

CKC TYPE: AH3-3 TIMER

a) b)

Hình 3-6

Nguyên lý hoạt động

Các rơ le thời gian điện từ thông thường đều dựa trên cơ sở mạch “RC” như hình

vẽ 3-7a Nguyên tắc làm việc như sau:

Khi K2 đang ở trạng thái ngắt, đóng K1, tụ điện C được nạp cho đến khi bằng điện

áp nguồn EC thì quá trình nạp kết thúc (tụ đã nạp đầy) Hằng số τ = RC sẽ quyết định thời gian nạp của tụ điện Sau đó, nếu ta ngắt K1 và đóng K2 thì tụ C sẽ phóng điện qua R1

Hình 3-7b minh họa sự nạp, phóng của tụ điện C

Đường nạp của tụ Đường phóng của tụ

3-7a

hình 3-7b

Nguyyên lý hoạt động của rơ le thời gian kiểu ON/OFF DELAY

Khi chưa đóng K, rơ le RL chưa có điện, tiếp điểm K1 ở trạng thái mở và K2 ở trạng thái đóng (Xem hình 3-8a)

Nếu ta đóng K, tụ điện C sẽ được nạp cho tới khi điện áp trên tụ C bằng điện áp định mức của rơ le RL thì rơ le sẽ tác động Khi đó tiếp điểm K1 chuyển sang trạng thái đóng và K2 chuyển sang trạng thái mở

Bây giờ ta lại ngắt K, tụ C lại phóng điện qua rơ le RL, kéo dài sự hoạt động của

nó thêm một thời gian nữa Cho đến khi điện áp trên tụ nhỏ hơn điện áp làm việc của

rơ le thì rơ le không hoạt động được nữa và tiếp điểm K1 chuyển sang trạng thái mở

và K2 lại chuyển sang trạng thái đóng Hệ thống trở lại trạng thái ban đầu

Như vậy, các tiếp điểm K1 và K2 đều chuyển trạng thái (tác động trễ) ở cả thời

điểm K đóng (ON) và mở (OFF) Tương ứng ta có K1 là tiếp điểm thường mở, đóng

mở chậm và K2 là tiếp điểm thường đóng, mở đóng chậm

Điều kiện để mạch điện này hoạt động được thì cầu phân áp gồm biến trở VR, điện trở thuần của cuộn dây rơ le và điện áp nguồn phải được chọn sao cho điện áp rơi trên cuộn dây rơ le tối thiểu phải bằng điện áp định mức của nó

dm RL

RL

R VR

Đóng khóa K, tụ C được nạp Khi điện áp trên tụ C đủ lớn để dòng Ib của T cũng

đủ lớn để T thông bão hòa, khi đó rơ le mới tác động Vì dòng bão hòa của các transistor rất nhỏ nên ta có thể chọn Rb và VR rất lớn để kéo dài thời gian tác động trễ

Nguyên lý hoạt động của rơle thời gian kiểu ON DELAY và OFF DELAY

- Nguyên lý hoạt động của rơ le thời gian kiểu ON DELAY (hình 3-9a.)

hình 3-9a

hình 3-9 b

Khi chưa đóng khóa K, rơle RL chưa có điện,tiếp điểm K1 ở trạng thái mở và K2 ở

thạng thái đóng

Nếu ta đóng K, tụ điện C sẽ được nạp cho tới khi điện áp trên tụ C bằng điện áp định

mức của rơ le RL thì rơ le sẽ tác động Khi đó tiếp điểm K1 chuyển sang trạng thái

đóng và K2 chuyển sang trạng thái mở, đồng thời tiếp điểm thường mở RL chuyển

trạng thái lên phía trên nên khi đó ta ngắt K thì tụ C không phóng điện tới RL và lam

RL mất điện ngay dẫn đén K1,K2 lập tức trở về trạng thái cũ

Như vậy các tiếp điểm K1 và K2 chỉ chuyển trạng thái (tác động trễ) khi K

đóng(ON),còn khi K ngắt thì nó chuyển trạng thái tức thời Tương ứng ta có K1 là

tiếp điểm thường mở,đóng chậm và K2 là tiếp điểm thường đóng ,mở chậm

- Nguyên lý hoạt động của rơ le điện tử kiểu OFF DELAY (hình3-9b.)

Khi chưa đóng K, rơ le RL chưa có điện, tiếp điểm K1 ở trạng thái mở và K2 ở

trạng thái đóng

Nếu ta đóng K, tụ điện C sẽ được nạp cho tới khi điện áp trên tụ C bằng điện áp

định mức của rơ le RL thì rơ le sẽ tác động Khi đó tiếp điểm K1 chuyển sang trạng

thái đóng và K2 chuyển sang trạng thái mở Bây giờ ta lại ngắt K, tụ C lại phóng điện tới rơ le RL, qua biến trở VR kéo dài sự

hoạt động của nó thêm một thời gian nữa Cho đến khi điện áp trên tụ nhỏ hơn điện

áp làm việc của rơ le thì rơ le không hoạt động được nữa và tiếp điểm K1 chuyển

sang trạng thái mở và K2 lại chuyển sang trạng thái đóng Hệ thống trở lại trạng thái

ban đầu

Như vậy, các tiếp điểm K1 và K2 đều chuyển trạng thái (tác động trễ) ở thời điểm

K mở (OFF) Tương ứng ta có K1 là tiếp điểm thường mở, mở chậm và K2 là tiếp

điểm thường đóng, đóng chậm

Ở phần trên chúng ta đã nghiên cứu về nguyên lý hoạt động của ba loại rơ le điện

tử Tuy nhiên vẫn với nguyên lý trên mõi hãng lại sản xuất rơ le thời gian sử dụng các

linh kiện điện tử khác nhau, kết cấu sơ đồ mạch khác nhau Chúng ta đi nghiên cứu

một sơ đồ mạch điện rơ le thời gian cụ thể và khá thông dụng trên thị trường hiện nay

– nhãn hiệu CKC AH3-3 của Đài Loan:

* Mạch điện gồm:

- Biến áp nguồn cách ly 220V/12V – AC

- Cầu chỉnh lưu gồm 4 đi ốt D1†D4

- Mạch tạo dao động ngoài RC gồm R5, VR1 và C4

- Rơ le RL1-tác động trễ, rơ le RL2 tác động tức thời

- Transistor T nhận tín hiệu ra từ chân 8 của IC qua cầu phân áp (R6, R7) đóng

mở cho rơ le RL1

- Đi ốt D5 dập xung ngược cuộn dây rơ le khi chúng bị cắt điện

Xem sơ đồ nguyên lý hình 3-10

*Nguyên lý hoạt động

Khi đóng điện nguồn cho biến ảp TR, cuộn thứ cấp của biến áp có điện Điện áp này được nắn qua cầu đi ốt D1†D4 và lọc bằng tụ C1 để trở thành điện một chiều cấp cho mạch điện tử hoạt động

Ngay lúc mạch điện tử được cấp điện một chiều thì rơ le RL2 hoạt động, các tiếp điểm tương ứng của nó 1-4 và 1-3 bị thay đổi trạng thái (tác động nhanh) Đây là hai tiếp điểm thường đóng và thường mở của rơ le thời gian

C 2 47MF/50V R2

7 6 5 4 3 2 1

VR 1

1M

VR 2 4.7K

C 5 472

C 6 104

8

6

4 3 1

C I 47MF/50V

Đồng thời, khi trong mạch có nguồn một chiều sau chỉnh lưu và lọc bằng C1 và C3 thì điện áp một chiều này qua điện trở R1, ổn áp nhờ đi ốt ZD và lọc bằng tụ C2 cấp điện cho IC và mạch dao động ngoài làm việc Tần số của mạch dao động sẽ được đưa qua bộ đếm (chia tần số) Sau một thời gian chân 8 của IC sẽ chuyển đổi trạng thái (có mức điện áp cao) làm cho đèn T thông, rơ le RL1 hoạt động làm thay đổi trạng thái của tiếp điểm 5-8 và 8-6

Như vậy, hai tiếp điểm này có tính chất tác động trễ so với thời điểm đóng điện cho mạch Nhờ việc thay đổi trị số của biến trở VR1 mà ta thay đổi tần số của mạch dao động, từ đó thay đổi được thời gian trễ của rơ le

Hai đèn LED báo hiệu sự hoạt động của rơ le thời gian Ngay sau khi cấp điện cho

rơ le thời gian, Transistor T chưa thông, rơ le RL1 đóng vai trò là dây dẫn cho LED2 sáng (báo ON) Sau một khoảng thời gian đã hẹn, T thông, RL1 làm việc, đèn LED2 sáng (báo UP)

1.7 Rơ le tốc độ

a Khái niệm chung

Đây là loại khí cụ điện dùng để đóng, ngắt mạch điện khi tốc độ đạt đến một trị

số nào đó Nó được dùng phổ biến trong các mạch hãm ngược của các máy cắt ngọt kim loại và thường được nắp trên các trục nhận truyền động gián tiếp từ động cơ hoặc ngắn trực tiếp vào trục động cơ

Rơle tốc độ có thể cấu tạo theo nguyên tắc ly tâm, nguyên tắc cảm ứng, cũng có thể dùng máy phát tốc độ Đối với động cơ điện một chiều có thể gián tiếp kiểm tra tốc độ thông qua sức điện động của động cơ Đối với động cơ điện xoay chiều có thể thông qua sức điện động và tần số của mạch rôto để xác định tốc độ

b Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

- Rơle tốc độ kiểu cảm ứng

Hình 1.2 trình bày sơ lược cấu tạo của rơle tốc độ kiểu cảm ứng Rôto (1) của

nó là một nam châm vĩnh cửu được nối trục với động cơ hay cơ cấu chấp hành Còn stato (2) cấu tạo như một lồng sóc và có thể quay được trên bộ đỡ của nó Trên cần (3) gắn vào stato bố trí má động (11) của 2 tiếp điểm có các má tĩnh là (7)

và (15)

Hình 1.2: Cấu tạo rơle tốc độ kiểu cảm ứng 1.Rôto

Tuỳ theo chiều quay của rôto mà má động (11) có thể đến tiếp xúc với má tĩnh (7) hay (15)

Trị số ngƣỡng của tốc độ đƣợc điều chỉnh bởi bộ phận (5) thay đổi trị số kéo, nén của lò xo cân bằng

Khi tốc độ quay của rôto bé hơn trị số ngƣỡng đã đặt, mômen điện từ còn

bé không thắng đƣợc mômen cản của các lò xo cân bằng nên tiếp điểm không đóng đƣợc Từ lúc tốc độ quay của rôto đạt giá trị lớn hơn hoặc bằng ngƣỡng đã đặt thì mômen điện từ mới thắng đƣợc mômen cản của các lò xo làm cho phần tĩnh quay,

đóng tiếp điểm tương ứng theo chiều quay của rôto

- Rơle tốc độ kiểu máy phát tốc

Rơle này cấu tạo tương tự rơle tốc độ kiểu cảm ứng Trên rôto có lắp một nam châm vĩnh cửu 2 Trên lõi thép stato có đặt một cuộn dây (1 hoặc 3 pha) Khi trục máy công tác quay, trục rôto 1 của rơle quay theo làm từ trường của nam châm vĩnh cửu quay Do đó, trên cuộn dây stato 3 xuất hiện điện áp cảm ứng tỷ lệ thuận với tốc độ quay Rơle làm việc như một máy phát điện đồng bộ, có kích từ là nam châm vĩnh cửu Khi tốc độ quay đạt đến trị số đã chỉ định trước, điện áp trên cuộn dây stato đủ lớn làm rơle điện từ (nối ở đầu ra của rơle) tác động Hệ thống tiếp điểm chuyển trạng thái đóng, mở Rơle làm việc đến tốc độ 3600 vòng/phút

Sơ đồ nguyên lý của rơle tốc độ kiểu máy phát tốc như ở Hình1.4

Cấu tạo rơle tốc độ kiểu máy phát

3- Cuộn dây stato 4- Bộ xử lý tín hiệu và đầu ra

1.8 Rơ le mức nước

a Khái niệm chung

Rơle điện tử là thiết bị tự đóng cắt tiếp điểm trong mạch điện Hoạt động của rơle thông qua những đầu cảm biến điều khiển từ xa hoạt động theo một nguyên tắc nhất định Do đó, rơle điện tử thường được sủ dụng trong các hệ thống trạm bơm, đặc biệt là trậm bơm nước, bồn bể chứa, hoặc mức nước trong lò hơi Với nhiệm vụ chính là đóng cắt cho máy bơm thông qua những đầu cảm biến đặt ở chứa nước

Có nhiều kiểu rơle mức nước điện tử làm việc theo nhiều nguyên lý khác nhau như: rơle mức kiểu phao, rơle mức kiểu bán dẫn

b Cấu tạo:

(Hình 2.2.1) Gồm 3 bộ phận chính sau:

-Đế cắm rơle ; - Mạch điện tử (xem sơ dồ nguyên lý Hình 2.2.2); - Vỏ nhựa

Mạch điện tử gồm:

- Biến áp nguồn cách ly 220V-AC; - Cầu chỉnh lưu D1 tạo điện áp +12V;

- Cầu chỉnh lưu D2 tạo điện áp -12V; - Tụ C1 lọc nguồn +12V;

- Tụ C2 lọc nguồn -12V ; - Cặp R1 , R2 định thiên kiểu phân áp cho T1;

- Điốt phát quang Led chỉ sự làm việc của rơle FS

- Điốt D dập xung ngược khi T2 chuyển sang trạng thái ngắt để bảo vệ cho chính T2 và cuộn dây rơle

c Nguyên lý làm việc

Giả thiết rơle mức nước điện tử được sử dụng để đóng cắt tự động bơm nước cho

bể trên

Khi bể cạn dưới mức “2” các cặp cực E1 – E2 và E2 – E3 không thông mạch, do

đó bộ chỉnh lưu cầu D2 không làm việc (không có điện áp xoay chiều từ biến áp tới) Chân B của T1 ở mức điện áp cao làm cho T1 thông, T2 khoá => cuộn hút rơle FS

Nước bắt đầu được bơm vào bể chứa khi bơm hoạt động, mức nước trong bể tăng dần cho đến khi bằng mức “1” các cặp cực E1 – E2 và E2 – E3 thông mạch, chính lưu cầu

D2 được cấp điện xoay chiều từ biến áp, tạo điện áp -12V đưa vào chân B của T1 =>

T1 khoá, T2 thông, cuộn hút rơle FS có điện, mở tiếp điểm FS1, đóng tiếp điểm FS2 Đông cơ bơm nước ngừng làm việc

Trong quá trình sủ dụng, nước ở trong bể cạn dần dưới mức “1” và mức “2” thì cặp cực E1 – E2 hở mạch còn cặp cực E2 – E3 nhưng cầu D2 vẫn làm việc (vì tiếp điểm

FS2 vẫn đóng) Động cơ bơm nước vẫn chưa làm việc trở lại

Như vậy, khi mức nước nằm trong khoảng giữa mức “1” và mức “2” nhưng ở hai trường hợp khác nhau (bể đang cạn hoặc đang đầy) thì tiếp điểm PS1 có 2 trạng thái khác nhau