BÀI 2: THÁO LẮP, KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG CÁC KHÍ CỤ ĐIỆN
2. Khí cụ điện đóng cắt tự động
2.1 Công tắc tơ Khái niệm
Công tắc tơ là loại khí cụ điện dùng để đóng cắt mạch điện động lực bằng tay (thông qua bộ nút ấn) hoặc tự động. Công tắc tơ có thể dùng cho các mạch động lực có điện áp lên tới 500V, dòng điện định mức đến 600A
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/ giờ. Công tắc tơ làm việc với điện áp cho phép trong khoảng (+10 đến 20 % Uđm)
Phân loại
Theo số cực người ta chia thành các loại sau:
- Công tắc tơ 1 cực, 2 cực,3 cực
Theo điện áp làm việc của công tắc tơ người ta chia thành các loại sau:
- Công tắc tơ 1 chiều –DC, công tắc tơ xoay chiều – AC Theo kết cấu của công tắc tơ người ta chia thành các loại sau:
- 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 với nhau và có liên động cơ khí với nhau (chuyên dùng để điều khiển động cơ quay 2 chiều).
Cấu tạo
Hệ thống tiếp điểm có hai loại:
- Tiếp điểm chính: còn gọi là tiếp điểm động lực, ở dạng thường mở, cho phép dòng điện lớn đi qua (đến 600A) giữa các tiếp điểm có buồng dập hồ quang.
- Tiếp điểm phụ: Còn gọi là tiếp điểm điều khiển, có cả thường mở và thường kín, chỉ chịu được dòng điện rất nhỏ, không có bộ phận dập hồ quang.
- Ngoài chức năng đóng cắt, công tắc tơ còn bảo vệ được sụt áp và cho phép thao tác với tần số đóng cắt lớn.
Hình 2.9: Cấu tạo công tắc tơ đơn giản Trong đó: 1. Cuộn dây Rơle
2. Mạch từ cố định.
3. Mạch từ di động.
4. Lò xo.
5. Tiếp điểm chính (thường mở).
6. Tiếp điểm phụ thường đóng.
7. Tiếp điểm phụ thường mở.
Kết cấu công tắc tơ bao gồm các bộ phận: tiếp điểm động chế tạo kiểu bắc cầu có lò xo nén tiếp điểm để tăng lực tiếp xúc và tự phục hồi trạng thái ban dầu. Giá đỡ tiếp điểm làm bằng đồng thau, tiếp điểm thường làm bằng bột gốm kim loại.
Nam châm điện chuyển động thường có mạch từ hình E gồm lõi thép tĩnh và lõi thép phần ứng (động) nhờ có lò xo, công tắc tơ tự về được vị trí ban đầu. Vòng chập mạch được đặt ở hai đầu mút mạch rẽ của lõi thép tĩnh. Lõi thép phần ứng của nam châm điện được lắp liền với giá đỡ động, cách điện, trên đó có mang các tiếp điểm động và lo xo tiếp điểm. Giá đỡ cách điện thường làm bằng bakêlít chuyển động tromg rãnh dẫn hướng ở trên thân nhựa đúc của công tắc tơ.
Nguyên lý làm việc
1
2 3
7
5 6
4
Khi đặt điện áp U vào hai đầu cuộn dây (1), sẽ có dòng điện chạy trong cuộn dây sinh ra từ thông móc vòng từ lõi thép cố định (2) sang lõi thép động (3) làm cho lõi thép bị thút chặt lên lõi thép cố định, tiếp điểm (5), (7) đóng lại, tiếp điểm (6) mở ra.
Đóng hoặc ngắt mạch điện.
Tính chọn:
Iđm ≥ Itt
Uđm ≥ Unguồn
Uch = Umđk
Itt: Dòng điện tính toán, nếu công tắc tơ chỉ đóng ngắt cho một động cơ thì.
Itt = Iđmđc (Iđmđc: Dòng điện định mức của động cơ).
Uđm: Điện áp cách điện an toàn giữa cực tiếp điện với vỏ của công tắc tơ.
Uch: Điện áp cuộn hút của công tắc tơ.
Umđk: Điện áp mạch điều khiển.
Hình dáng :
Hình 2.10 Công tắc tơ thường dùng 2.2 Khởi động từ
Khái niệm
- Là một thiết bị dùng để điều khiển từ xa việc đóng cắt đảo chiều và bảo vệ quá tải (nếu có mắc thêm rơ le nhiệt) cho các động cơ 3 pha roto lồng sóc.
Khởi động từ khi có một công tắc tơ và rơ le nhiệt gọi là khởi động từ đơn, thường dùng đóng cắt động cơ điện.
Khởi động từ khi có hai công tắc tơ và rơ le nhiệt gọi là khởi động từ kép, thường dùng khởi động và điều khiển đảo chiều quay động cơ điện.
Các yêu cầu kỹ thuật chủ yếu
Động cơ điện không đồng bộ ba pha có thể làm việc liên tục được hay không
Do đó khởi động từ cần phải thỏa mãn các yêu cầu sau đây:
- Tiếp điểm phải chịu được độ mài mòn, va đập;
- Khả năng đóng cắt cao;
- Thao tác đóng, cắt dứt khoát;
- Tiêu thụ công suất nhỏ nhất;
- Bảo vệ tin cậy động cơ điện khỏi bị quá tải lâu dài;
- Chịu được dòng khởi động của động cơ lớn từ 5÷7 dòng định mức . Cách lựa chọn khởi động từ
Hiện nay động cơ không đồng bộ ba pha rôto lồng sóc có công suất từ 0,6 đến 100 kW ở nước ta thông dụng hơn cả. Để điều khiển vận hành chúng, người ta thường dùng khởi động từ. Do đó, để thuận tiện cho việc lựa chọn khởi động từ, nhà sản xuất thường không những chỉ cho dòng điện định mức của khởi động từ mà còn cho cả công suất của động cơ điện (mà khởi động từ có thể phục vụ được) ứng với các điện áp khác nhau. Đôi khi còn hướng dẫn cả công suất lớn nhất và công suất nhỏ nhất của động cơ điện mà công suất có thể làm việc được ở các điện áp định mức khác nhau.
Khi điện áp lưới tăng, công suất của động cơ điều khiển được cũng tăng. Đó là do dòng điện ngắt của khởi động từ giảm tương đối ít so với mức độ tăng điện áp, công suất của động cơ điện làm việc với khởi động từ đã cho tăng theo với mức độ tăng của điện áp định mức. Điện áp làm việc lớn nhất là 500 V.