giáo án lý thuyết công tắc tơ

Kiến thức: Trình bày được cấu tạo và nguyên lý làm việc của công tắc tơ xoay chiều 3 pha kiểu điện từ; Kỹ năng: Nhận dạng được các loại công tắc tơ, vận dụng được nguyên lý làm việc của công tắc tơ vào mạch điện ứng dụng cụ thể đảm bảo an toàn cho người, thiết bị; Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Vận dụng được kiến thức, kỹ năng để thực hiện công việc độc lập và phối hợp làm việc theo nhóm; có trách nhiệm đối với công việc được giao.

SỞ LAO ĐỘNG – THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI TỈNH NINH BÌNH

HỒ SƠ BÀI GIẢNG

Họ và tên nhà giáo: Nguyễn Thị Phượng

Trường: Cao đẳng Cơ giới Ninh Bình

Hội giảng nhà giáo giáo dục nghề nghiệp toàn quốc năm 2018

PHƯƠNG ÁN BÀI GIẢNG

1 Tờn bài: 4.1 CễNG TẮC TƠ

đóng cắt (17 giờ)

Chương 3khí cụ điện bảo vệ (12 giờ)

4.3

Rơ le trung Gian và rơ

le tốc độ (1LT + 1TH)

4.4

Rơ le thời gian (1LT + 1TH)

4.5

Bộ khống chế (2LT + 1,5TH)

Chương 4Khí cụ điện

điều khiển (13 giờ)

Mụn học: khí cụ điện – Tổng số: 45 giờ (LT + TH)

3 Đối tượng: Sinh viên năm thứ nhất nghề Điện công nghiệp.

4 Trình độ đào tạo: Cao đẳng.

5 Mục tiêu của bài

Sau khi học xong bài này, người học có khả năng:

- Kiến thức: Trình bày được cấu tạo và nguyên lý làm việc của công tắc tơ

xoay chiều 3 pha kiểu điện từ;

- Kỹ năng: Nhận dạng được các loại công tắc tơ, vận dụng được nguyên lý

làm việc của công tắc tơ vào mạch điện ứng dụng cụ thể đảm bảo an toàn chongười, thiết bị;

- Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Vận dụng được kiến thức, kỹ năng để thực

hiện công việc độc lập và phối hợp làm việc theo nhóm; có trách nhiệm đối vớicông việc được giao

6 Đồ dùng và trang thiết bị dạy học

- Công tắc tơ xoay chiều 3 pha kiểu điện từ;

- Mô hình mạch điện ứng dụng của công tắc tơ điều khiển động cơ điện xoay

chiều 3 pha;

- Hồ sơ bài giảng lý thuyết, máy tính, máy chiếu, tài liệu phát tay, thẻ màu,

bảng di động, phiếu câu hỏi trắc nghiệm, phiếu đánh giá kết quả học tập

10 Dự kiến phân bổ thời gian

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI NINH BÌNH

SỔ GIÁO ÁN

LÝ THUYẾT

Môn học: Khí cụ điện

Lớp: CĐ Điện công nghiệp 1 K50Đ1 Khóa: 50

Họ và tên giáo viên: Nguyễn Thị Phượng

Năm học: 2018 - 2019

Nguyễn Thị Phượng

Ninh Bình, năm 2018

GIÁO ÁN SỐ: 09 Thời gian thực hiện: 45 phút

Tên chương: Chương 4: KHÍ CỤ ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN

Thực hiện ngày tháng 9 năm 2018

TÊN BÀI: 4.1 CÔNG TẮC TƠ MỤC TIÊU CỦA BÀI

Sau khi học xong bài này, người học có khả năng:

- Kiến thức: Trình bày được cấu tạo và nguyên lý làm việc của công tắc tơ

xoay chiều 3 pha kiểu điện từ;

- Kỹ năng: Nhận dạng được các loại công tắc tơ, vận dụng được nguyên lý

làm việc của công tắc tơ vào mạch điện ứng dụng cụ thể đảm bảo an toàn chongười, thiết bị;

- Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Vận dụng được kiến thức, kỹ năng để thực

hiện công việc độc lập và phối hợp làm việc theo nhóm; có trách nhiệm đối vớicông việc được giao

ĐỒ DÙNG VÀ PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC

- Công tắc tơ xoay chiều 3 pha kiểu điện từ;

- Mô hình mạch điện ứng dụng của công tắc tơ điều khiển động cơ điện xoay

chiều 3 pha;

- Hồ sơ bài giảng lý thuyết, máy tính, máy chiếu, tài liệu phát tay, thẻ màu,

bảng di động, phiếu câu hỏi trắc nghiệm, phiếu đánh giá kết quả học tập

Hoạt động của sinh viên

- Chiếu hình ảnh cầu

dao và mạch điệnđóng cắt động cơ 3pha bằng cầu dao

Hoạt động của sinh viên

- Theo công dụng

- Theo nguyên lý

truyền động

4.1.2 Cấu tạo

Xét công tắc tơ xoay

chiều 3 pha kiểu điện từ

- Phát tài liệu hình

4.1, hình 4.2 và hình4.3

- Đặt câu hỏi:

Hãy kể tên các bộ phận chính của công tắc tơ được đánh dấu trên hình 4.1?

- Lắng nghe câu

hỏi, suy nghĩ vàtrả lời

- Kiểm tra tài liệu đã

phát cho sinh viên

- Chiếu ảnh chụp các

chi tiết và giải thích

- Quan sát, lắng

nghe và ghi tóm tắtnội dung

* Ký hiệu của công tắc tơ - Đưa ra ký hiệu của

công tắc tơ và giảithích

- Quan sát, lắng

nghe và ghi chép

4.1.3 Nguyên lý làm - Trình chiếu sơ đồ - Theo dõi, chú ý 15

Hoạt động của sinh viên

a Khi cuộn hút (K)

chưa được cấp điện

- Đặt câu hỏi: - Suy nghĩ và trả

và phụ ở trạng thái như thế nào?

- Nhận xét và bổ

sung

- Chú ý lắng nghe

và ghi tóm tắt nộidung

+ Đưa ra yêu cầu

thảo luận với sinh

viên: Sau khi xem xong trình chiếu mô phỏng, hãy thảo luận nhóm và dùng thẻ màu để lựa chọn hoạt động của các

bộ phận trong công tắc tơ khi cuộn hút (K) được cấp điện.

+ Tập trung lắngnghe, ghi nhớ, nhậnnhiệm vụ

+ Chia nhóm, phátthẻ màu và hướngdẫn thực hiện

+ Tách nhóm, nhậnthẻ màu và ghi nhớ

+ Trình chiếu + Chú ý theo dõi + Yêu cầu thảo luận + Thảo luận và đưa

ra kết quả+ Trình chiếu, đưa

ra đáp án và kết luận

+ Quan sát, lắngnghe và ghi nhận

Hoạt động của sinh viên

việc thảo luận nhóm

- Đặt câu hỏi:

Khi dòng điện trong cuộn hút đổi chiều, hai lõi thép hút nhau hay đẩy nhau?

dụng của công tắc tơ điều

khiển động cơ điện xoay

chiều 3 pha

- Trình chiếu mạch

điện ứng dụng củacông tắc tơ và giảithích

- Tập trung theo

dõi

- Mô hình mạch điện

ứng dụng của công tắc tơ

điều khiển động cơ điện

xoay chiều 3 pha

- Thao tác mô hình

mạch điện có giảithích

- Chú ý lắng nghe

kết hợp ghi chép

Hoạt động của sinh viên

3 kết thúc bài

- Tổ chức cho sinh viên

trả lời câu hỏi trắcnghiệm

- Thực hiện

+ Phát phiếu câu hỏitrắc nghiệm vàhướng dẫn cách làm

+ Nhận phiếu, lắngnghe và ghi nhớ

+Yêu cầu sinh viênlàm bài

+ Tập trung suynghĩ và làm bài

+ Thu phiếu + Nộp phiếu

+ Trình chiếu đưa rađáp án và kết luận

+ Quan sát, lắngnghe và ghi nhận

- Khái quát nội dung

bài giảng và nhấnmạnh trọng tâm củabài

- Lắng nghe và ghi

nhớ

- Nhận xét, đánh giá

ý thức và kết quả họctập

2 Nêu ứng dụng của công tắc tơ trong thực tế

Nguồn tài liệu tham khảo 1 Bùi Hồng Huế, Giáo trình Điện công nghiệp,

NXB Xây dựng Hà Nội, năm 2003;

2 Phạm Văn Chới, Bùi Tín Hữu, Nguyễn Tiến

Tôn, Khí cụ điện, NXB Khoa học kỹ thuật,

năm 2006

Ninh Bình, ngày tháng 9 năm 2018

HIỆU TRƯỞNG GIÁO VIÊN

Nguyễn Thị Phượng

TRƯỞNG ĐOÀN

ĐỀ CƯƠNG BÀI GIẢNG

Chương 4: KHÍ CỤ ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN

Công tắc tơ có thể dùng cho các mạch điện động lực có điện áp đến 500V,

dòng điện định mức đến 800A và tần số đóng, cắt đến 1800 lần trong một giờ.

b Phân loại

- Theo điện áp điều khiển: Loại 1 chiều hoặc xoay chiều

- Theo số cực: Loại 1 cực, 2 cực hoặc 3 cực.

- Theo công dụng: Loại đơn hoặc kép.

- Theo nguyên lý truyền động: Loại có tiếp điểm (điện từ, thuỷ lực, khí

nén) hoặc không tiếp điểm

Trong thực tế, ta thường gặp loại công tắc tơ xoay chiều 3 pha kiểu điện từ

Các bộ phận chính của công tắc tơ (hình 4.1):

- Lõi thép tĩnh (1) và lõi thép động (2) đều có dạng hình chữ E, được chế

tạo bằng các lá thép kỹ thuật điện được sơn cách điện, có bề dày từ 0,35 0,5mm ghép lại với nhau Lõi thép tĩnh (1) cố định Lõi thép động (2) chuyểnđộng lên xuống được dọc theo rãnh ở vỏ công tắc tơ

- Cuộn hút (K) bằng dây đồng kỹ thuật điện, được quấn trên khung cách

điện và lồng vào lõi thép tĩnh (1) Hai đầu dây nối với nguồn điện xoay chiều đểtạo nam châm điện

- Giá đỡ tiếp điểm động (3) bằng nhựa cách điện, bắt cố định với lõi thép

động (2) Trên giá đỡ (3) gá các tiếp điểm động Để thuận tiện cho việc lắpghép, giá đỡ (3) thường được chế tạo thành nhiều khối rồi ghép với nhau

- Các tiếp điểm chính (K 1 ), tiếp điểm phụ thường mở (K 2 ) và tiếp điểm

điểm tĩnh theo kiểu bắc cầu để đóng, cắt mạch điện Các tiếp điểm tĩnh và độngđều được làm bằng đồng, phần tiếp xúc bằng hợp kim dẫn điện tốt, chịu mòn,chịu được hồ quang

- Vòng ngắn mạch (4) thường gắn trên lõi thép tĩnh (1) để chống rung Lò

xo hồi vị (5) luôn có xu hướng đẩy tách hai lõi thép động và tĩnh ra xa nhau Tuỳ

từng loại công tắc tơ, lò xo (5) có 1 hoặc 2 chiếc

* Ký hiệu của công tắc tơ

Hình 4.2 Ký hiệu của công tắc tơ

Ghi chú: - K là cuộn hút của công tắc tơ;

- K1 là các tiếp điểm chính;

- K2 là tiếp điểm phụ thường mở;

- K3 là tiếp điểm phụ thường đóng

4.1.3 Nguyên lý làm việc

Công tắc tơ làm việc dựa trên nguyên tắc của nam châm điện

a Khi cuộn hút (K) chưa được cấp điện: Lò xo (5) đẩy lõi thép động (2)tách xa lõi thép tĩnh (1) Các cặp tiếp điểm chính (K1) và tiếp điểm phụ (K2) ởtrạng thái mở, K3 ở trạng thái đóng (xem hình 4.1).

b Khi cuộn hút (K) được cấp điện: Dòng điện này sẽ sinh ra từ thông

móc vòng qua cả hai lõi thép và khép kín mạch từ Chiều và trị số của từ thông

sẽ biến thiên theo chiều và trị số của dòng điện sinh ra nó Xét tại một thời điểmnhất định, từ thông đi qua bề mặt của hai lõi thép sẽ tạo thành ở hai bề mặt nàyhai cực N-S trái dấu nhau (vào nam, ra bắc) Kết quả là hai lõi thép sẽ bị biếnthành “nam châm điện“ và luôn có xu thế hút nhau (không phụ thuộc vào chiềudòng điện chạy trong cuộn dây) Lõi thép động (2) sẽ bị hút về phía lõi thép tĩnh(1) thắng sức căng của lò xo (5), kéo theo giá đỡ (3) làm cho các cặp tiếp điểmchính (K1) và tiếp điểm phụ (K2) đóng lại, tiếp điểm phụ (K3) mở ra

c Khi cuộn hút (K) bị cắt điện: Lò xo (5) đẩy phần động về vị trí ban đầu.Các cặp tiếp điểm chính (K1) và tiếp điểm phụ (K2) trở về trạng thái mở, (K3) vềtrạng thái đóng

* Các thông số cơ bản của công tắc tơ

- Điện áp định mức của công tắc tơ: Là điện áp của mạch điện tương ứng mà

tiếp điểm chính của công tắc tơ phải đóng, cắt

- Điện áp định mức của cuộn hút: Là điện áp đặt vào cuộn hút của công tắc

tơ

- Dòng điện định mức của công tắc tơ: Là dòng điện lớn nhất cho phép đi

qua tiếp điểm chính của công tắc tơ trong chế độ làm việc dài hạn

- Số lượng các tiếp điểm chính, phụ.

- Tần số đóng, cắt: Là số lần đóng, cắt của công tắc tơ trong một giờ.

4.1.4 Ứng dụng

Trong thực tế, công tắc tơ được dùng để điều khiển các thiết bị điện nhưđộng cơ, các thiết bị chiếu sáng, gia nhiệt, máy hàn v.v Ta xét cụ thể sơ đồmạch điện ứng dụng của công tắc tơ điều khiển động cơ điện xoay chiều 3 pha.Trên sơ đồ mạch điện, cuộn hút và các tiếp điểm của công tắc tơ được ký hiệu

như hình 4.3.

- Đóng các áp tô mát CB1, CB2.

- Khởi động động cơ: Ấn nút ON Cuộn hút (K) có điện  Các tiếp

điểm K1, K2 đóng lại  Động cơ hoạt động

- Dừng động cơ: Ấn nút OFF Cuộn hút (K) mất điện  Các tiếp điểm

K1, K2 mở ra  Động cơ ngừng hoạt động

 Kết luận:

- Thông qua việc đóng, cắt dòng điện điều khiển vào cuộn hút (dòng điện

này thường nhỏ), công tắc tơ có thể đóng, cắt được hàng loạt các tiếp điểm chịudòng điện lớn ở mạch động lực

- Công tắc tơ có thể dùng để đóng, cắt phụ tải mà việc đóng, cắt nhẹ

nhàng, đơn giản, an toàn, có thể điều khiển từ xa, có khả năng tự động hoá cao

Đó chính là ưu điểm nổi bật của công tắc tơ Vì vậy, nó được sử dụng rất rộngrãi trong thực tế

Hình 4.3 Mạch điện ứng dụng của công tắc tơ điều khiển

động cơ điện xoay chiều 3 pha

Trong thực tế, người ta thường lắp kèm công tắc tơ với rơle nhiệt (gọi làkhởi động từ) hoặc kết hợp với rơle thời gian để điều khiển, bảo vệ và khốngchế động cơ điện.

TÀI LIỆU PHÁT TAY

Hình 4.1 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo của công tắc tơ

Hình 4.2 Ký hiệu của công tắc tơ .

.

.

1

2

3 .

4 .

5 .

K

K 1 .

K 2

K 3 .

5 4

K 3

K 1

N

S

K 2

1

2

K

3

Thuyết minh sơ đồ:

* Mở máy:

* Tắt máy:

Hình 4.3 Mạch điện ứng dụng của công tắc tơ điều khiển

động cơ điện xoay chiều 3 pha

K: Cuộn hút công tắc tơ

ON: Nút ấn thường mở OFF: Nút ấn thường đóng

Công tắc tơ

K

M

CB 1

CB 2

A B C N

CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM (Chọn đáp án đúng)

Câu 1: Ghép các hình ảnh của công tắc tơ với tên gọi thích hợp

a Công tắc tơ một chiều

b Công tắc tơ không tiếp điểm

Câu 2: Cấu tạo của công tắc tơ bao gồm

a Lõi thép; lò xo; nút ấn; tiếp điểm chính; tiếp điểm phụ

b Cuộn dây; nút ấn; giá đỡ tiếp điểm; tiếp điểm chính; tiếp điểm phụ

c Cuộn dây và lõi thép; lò xo; giá đỡ tiếp điểm; vòng ngắn mạch; các tiếp điểm

d Lõi thép; vòng ngắn mạch; giá đỡ tiếp điểm; nguồn cung cấp; cuộn dây

Câu 3: Điền đáp án đúng vào chỗ trống

Nguyên lý hoạt động của mạch điện ứng dụng công tắc tơ điều khiển động

cơ điện xoay chiều 3 pha (hình vẽ)

- Đóng áp tô mát CB1, áp tô mát CB2.

- Ấn nút ON Cuộn hút (K) được cấp điện: Các tiếp điểm

(1)  Động cơ (2)

- Ấn nút OFF Cuộn hút (K) mất điện: Các tiếp điểm (3) 

Động cơ (4)

a K1 mở, K2 mở b K1 đóng, K2 đóng c Ngừng hoạt động d Hoạt động Đáp án: a 1-a; 2-b; 3-d;4-c b 1-c; 2-b; 3-d;4-a c 1-d; 2-b; 3-a;4-c d 1-b; 2-d; 3-a;4-c. PHIẾU TRẢ LỜI CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM Họ và tên:

Đáp án

K: Cuộn hút công tắc tơ

ON: Nút ấn thường mở OFF: Nút ấn thường đóng

K 2

K

K 1

ON OFF

Công tắc tơ

M

CB 1

CB 2

A B C N

PHIẾU ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ HỌC TẬP

I Thông tin chung

- Tên bài: 4.1 CÔNG TẮC TƠ - Lớp:

- Thực hiện ngày tháng 9 năm 2018 - Giáo viên: Nguyễn Thị Phượng, Khoa Điện – Điện lạnh

1 Kiến thức Trình bày được cấu tạo và nguyên lý làm việc của

công tắc tơ xoay chiều 3 pha kiểu điện từ

2 Kỹ năng

- Nhận dạng được các loại công tắc tơ

- Vận dụng được nguyên lý làm việc của công tắc tơ vào mạch điện ứng dụng cụ thể đảm bảo an toàn cho người, thiết bị

3 Năng lực tự chủ

và trách nhiệm

- Độc lập vận dụng kiến thức, kỹ năng

- Phối hợp làm việc trong nhóm

- Trách nhiệm với công việc

Kết quả

GIÁO VIÊN

Nguyễn Thị Phượng