MỤC LỤC Trang Lời nói đầu …………………………………………………………………………… Bài mở đầu: Khái niệm công cụ khí cụ điện .6 Mục tiêu .6 - Mô tả khái niệm, cách phân loại loại khí cụ điện trình bày tính năng, tác dụng khí cụ điện hệ thống điện công nghiệp dân dụng Khái niệm khí cụ điện 1.1 Khái niệm khí cụ điện .6 Khí cụ điện thiết bị điện dùng để đóng cắt bảo vệ mạch điện, động điện máy điện… .6 1.2 Sự phát nóng chế độ làm việc khí cụ điện 1.4 Hồ quang phương pháp dập tắt hồ quang điện 1.5 Lực điện động 11 Công dụng phân loại khí cụ điện 12 2.1 Công dụng 12 2.2 Phân loại 12 Yêu cầu: 14 - Trong trình thăm quan phải tuân thủ nội qui an toàn trạm điện nội qui hoc tập 14 - Vẽ đầy đủ khí cụ điện theo bố trí xếp trạm điện đảm bảo khoa học 14 Chương : Khí cụ điện đóng cắt 14 1.1 Cầu dao 15 1.1.1 Cấu tạo 15 1.1.2 Nguyên lý hoạt động 16 1.1.3 Tính chọn cầu dao 16 1.1.4 Hư hỏng nguyên nhân gây hư hỏng 17 1.1.5 Các bước sửa chữa cầu dao 17 Bước 1: 17 1.2 Các loại công tắc nút điều khiên 18 1.2.1 Công tắc 18 1.2.2 Công tắc hộp 19 Các thông số định mức công tắc 21 1.2.5 Nút điều khiển 21 1.2.6 Sửa chữa công tắc nút điều khiển .22 1.3 Dao cách ly 26 1.3.1 Cấu tạo 26 1.3.3 Lựa chọn kiểm tra dao cách ly 26 1.4.1 Cấu tạo máy cắt dầu 27 Bộ phận truyền động: Để đóng cắt dùng tay tự động (bằng động cơ, điện từ khí nén) 28 1.4.2 Nguyên lý làm việc 28 1.4.3 Tính chọn máy cắt điện 28 1.5.1 Cấu tạo 31 1.5.3 Tính chọn Áp tô mát .32 1.5.4 Hư hỏng nguyên nhân gây hư hỏng .32 1.5.5 Giới thiệu Áp tô mát thường dùng 32 Áp tô mát ba pha .32 Áp tô mát pha 32 Nam châm điện .34 1.4 Hư hỏng nguyên nhân gây hư hỏng 36 Rơ le điện từ 37 2.1 Khái niệm 37 Rơle nhiệt 40 3.3.Tính chọn Rơ le nhiệt 41 3.5 Hư hỏng nguyên nhân gây hư hỏng .42 3.6 Các bước sửa chữa rơ le nhiệt 42 Cầu chì 44 4.1.Cấu tạo 44 Dây chảy 44 Vỏ làm sứ , gỗ phíp, nhựa 44 Đầu nối ( phiến tiếp xúc thường làm đồng ) 44 Đầu cực cầu chì .44 Điểm thắt cầu chì 44 Chất nhồi thường cát thạch anh 44 44 4.2 Nguyên lý làm việc 44 4.3 Tính chọn cầu chì .45 4.4.Hư hỏng nguyên nhân gây hư hỏng 45 4.5.Sửa chữa cầu chì 45 5.2.1 Cấu tạo 46 5.2.2 Nguyên lý hoạt động .46 Biến áp đo lường 48 6.1 Máy biến dòng điện 48 6.1.1 Khái niệm 48 6.2 Máy biến điện áp 50 Bài tập thực hành 51 Yêu cầu : Tính chọn khí cụ điện 52 Bài : Khí cụ điện điều khiển 52 Công tắc tơ 52 1.3 Tính chọn công tắc tơ 53 1.4 Hư hỏng nguyên nhân gây hư hỏng 54 1.4 Các bước sửa chữa .54 Khởi động từ 55 2.2 Cấu tạo 56 56 Bộ phận Khởi động từ gồm: .56 2.3 Lựa chọn lắp đặt Khởi động từ 57 2.4 Ứng dụng 57 Rơ le trung gian rơ le tốc độ .59 3.1 Rơ le trung gian 59 3.2 Rơle tốc độ 59 Rơle thời gian 61 4.1 Khái niệm 61 4.2 Rơ le thời gian kiểu điện từ 61 4.3.3 Hư hỏng nguyên nhân gây hư hỏng,biện pháp sửa chữa 62 Bộ khống chế 63 6.1 Công dụng phân loại .63 6.1 Công dụng 63 6.1.2 Phân loại 63 6.4 Các thông số kỹ thuật khống chế 65 6.4 Tính toán lựa chọn .65 6.5 Hư hỏng , nguyên nhân gây hư hỏng biện pháp khắc phục .66 TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 LỜI NÓI ĐẦU Môn học Khí cụ điện môn học bắt buộc chương trình đào tạo Cao đẳng nghề Trung cấp nghề điện công nghiệp Tài liệu “Khí cụ điện ” biên soạn theo nội dung chương trình chi tiết môn “Khí cụ điện” đào tạo trình độ Cao đẳng nghề Trung cấp nghề điện công nghiệp Trường Cao đẳng công nghiệp Việt Đức, tài liệu nhằm cung cấp kiến thức khái niệm, cấu tạo, nguyên lý, cách lựa chọn cách sửa chữa, bảo dưỡng sai hỏng thường gặp khí cụ điện thường dùng hệ thống điện điều khiển máy điện Nội dung tài liệu gồm : Bài 1: Khái niệm khí cụ điện Bài 2: Khí cụ điện đóng cắt Bài 3: Khí cụ điện bảo vệ Bài 4: Khí cụ điện điều khiển Các tập ứng dụng khí cụ điện hệ thống Mặc dù cố gắng trình biên soạn, chắn tài liệu không tránh khỏi khiếm khuyết Tác giả mong nhận góp ý trân thành bạn đọc để tài liệu hoàn thiện Tác giả Bài mở đầu: Khái niệm công cụ khí cụ điện Mục tiêu - Mô tả khái niệm, cách phân loại loại khí cụ điện t rình bày tính năng, tác dụng khí cụ điện hệ thống điện công nghiệp dân dụng - Vẽ sơ đồ cách bố trí khí cụ điện: Cầu dao, áp tomat thiết bị đo lường sau thăm quan, tìm hiểu trạm biến áp 320 KVA trường Việt Đức Khái niệm khí cụ điện 1.1 Khái niệm khí cụ điện Khí cụ điện thiết bị điện dùng để đóng cắt bảo vệ mạch điện, động điện máy điện… Khí cụ điện làm việc mạch dẫn điện, nhiệt độ khí cụ điện ảnh hưởng đến độ bền khí cụ điện gây tổn thất điện Vì việc chọn lựa khí cụ điện đảm bảo thông số kỹ thuật làm việc chế độ đảm bảo độ bền điện an toàn yêu cầu quan trọng 1.2 Sự phát nóng chế độ làm việc khí cụ điện * Sự phát nóng khí cụ điện Ở trạng thái làm việc, phận khí cụ điện mạch vòng dẫn điện, mạch từ, chi tiết kim loại cách điện có tổn hao lượng biến thành nhiệt Một phần nhiệt làm tăng nhiệt độ khí cụ điện, phần khác tỏa bên Ở chế độ xác lập nhiệt, nhiệt độ thiết bị không tăng lên mà đạt trị số ổn định Toàn lương tổn hao dạng nhiệt cân với nhiệt tỏa môi trường xung quanh Nếu nhiệt độ khí cụ điện tăng cao cách điện bị già hóa độ bền khí chi tiết bị suy giảm Khi tăng nhiệt độ vật liệu cách điện lên 0C so với nhiệt độ cho phép chế độ dài hạn tuổi thọ cách điện giảm 50% Với vật liệu dẫn điện thông dụng đồng (Cu), tăng nhiệt độ từ 100 0C đến 2500C độ bền giảm 40% Do độ bền chúng giảm nên lực điện động trường hợp ngắn mạch làm hư hỏng thiết bị Vì độ tin cậy thiết bị phụ thuộc vào nhiệt độ phát nóng chúng Trong tính toán phát nóng khí cụ điện thường dùng số khái niệm sau : θo : nhioệt độ phát nóng ban đầu, thường lấy nhiệt độ môi trường θ : nhiệt độ phát nóng τ = θ - θo : độ chênh nhiệt so với nhiệt độ môi trường , vùng ôn đới cho phép τ = 350C, vùng nhiệt đới τ = 500C Sự phát nóng thiết bị điện tùy thuộc vào chế độ làm việc τôđ = θôđ - θo : độ chênh nhiệt độ ổn định Trong khí cụ điện có dạng tổn hao lượng sau : - Tổn hao chi tiết dẫn điện, - Tổn hao chi tiết vật liệu sắt từ - Tổn hao điện môi Nhiệt độ cho phép phận khí cụ điện vật liệu cách điện cho bảng 1.1 bảng 1.2: Bảng 1.1 Nhiệt độ cho phép vật liệu chế tạo khí cụ điện làm việc dài hạn Nhiệt độ cho phép (oC) Vật liệu làm khí cụ điện Vật liệu không bọc cách điện để xa cách điện 110 Dây nối dạng tiếp xúc cố định 75 Vật liệu có tiếp xúc dạng hình ngón 75 Tiếp xúc trượt Đồng vầ hợp kim Đồng 110 Tiếp xúc má bạc 120 Vật không dẫn điện không bọc cách điện 110 Bảng 1.2 Nhiệt độ cho phép vật liệu chế tạo khí cụ điện làm việc ngắn hạn Cấp cách nhiệt Nhiệt độ cho phép (oC) Vải sợi, giấy không tẩm cách điện Y 90 Vải sợi, giấy có tẩm cách điện A 105 Hợp chất tổng hợp E 120 Mica, sợi thuỷ tinh B 130 Vật liệu cách điện Mica, sợi thuỷ tinh có tẩm cách điện F 155 Chất tổng hợp Silic H 180 Sứ cách điện C >180 Tuỳ theo chế độ làm việc khác nhau, khí cụ điện có phát nóng khác nhau: * Các chế độ làm việc khí cụ điện - Chế độ làm việc ngắn hạn khí cụ điện Chế độ làm việc ngắn hạn khí cụ điện chế độ làm việc thiết bị điện với thời gian đủ ngắn để nhiệt độ phát nóng chưa đạt tới giá trị ổn định, sau ngừng làm việc thời gian đủ lớn để nhiệt độ hạ xuống tới nhiệt độ môi trường - Chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại khí cụ điện Nhiệt độ khí cụ điện tăng lên khoảng thời gian khí cụ làm việc, nhiệt độ giảm xuống khoảng thời gian khí cụ dừng làm việc, nhiệt độ giảm chưa đạt đến giá trị ban đầu khí cụ điện làm việc lặp lại Sau khoảng thời gian, nhiệt độ tăng lên lớn gần nhiệt độ giảm nhỏ khí cụ điện đạt chế độ dừng 1.3 Tiếp xúc điện 1.3.1 Khái niệm Tiếp xúc điện nơi mà dòng điện từ vật dẫn sang vật dẫn khác Bề mặt tiếp xúc hai vật dẫn gọi tiếp xúc điện * Các yêu cầu tiếp xúc điện: - Nơi tiếp xúc điện phải chắn, đảm bảo - Mối nối nơi tiếp xúc phải có độ bền khí cao - Mối nối không phát nóng gía trị cho phép - Ổn định nhiệt ổn định động có dòng điện cực đại qua - Chịu tác đông môi trường (nhiệt độ, chất hoá học ) * Để đảm bảo yêu cầu trên, vật liệu dùng làm tiếp điểm có yêu cầu: - Điện dẫn nhiệt dẫn cao - Độ bền chống rỉ không khí khí khác - Độ bền chống tạo lớp màng có điện trở suất cao - Độ cứng nhỏ để giảm lực nén - Độ cứng cao để giảm hao mòn phận đóng ngắt - Độ bền chịu hồ quang cao (nhiệt độ nóng chảy) - Đơn giản gia công, giá thành hạ * Một số vật liều dùng làm tiếp điểm: Đồng, Bạc, Nhôm, Vonfram 1.3.2 Phân loại tiếp xúc điện * Tiếp xúc cố định Các tiếp điểm nối cố định với chi tiết dẫn dòng điện là: cái, cáp điện, chỗ nối khí cụ vào mạch Trong trình sử dụng, hai tiếp điểm gắn chặt vào nhờ bu lông, hàn nóng hay nguội * Tiếp xúc đóng mở Là tiếp xúc để đóng ngắt mạch điện Trong trường hợp phát sinh hồ quang điện, cần xác định khoảng cách tiếp điểm tĩnh tiếp điểm động dựa vào dòng điện định mức, điện áp định mức chế độ làm việc khí cụ điện * Tiếp xúc trượt Là tiếp xúc cổ góp vành trượt, tiếp xúc dễ sinh hồ quang điện 1.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến điện trở tiếp xúc - Vật liệu làm tiếp điểm: vật liệu mềm tiếp xúc tốt - Kim loại làm tiếp điểm không bị ôxy hóa - Lực ép tiếp điểm lớn tạo nên nhiều tiếp điểm tiếp xúc - Nhiệt độ tiếp điểm cao điện trở tiếp xúc lớn - Diện tích tiếp xúc 1.4 Hồ quang phương pháp dập tắt hồ quang điện 1.4.1 Khái niệm Hồ quang điện tượng phóng điện với mật độ dòng điện lớn (từ 10 đến 108 A/cm2), có nhiệt độ cao (từ khoảng 5000 0C đến 60000C), điện áp rơi cực âm nhỏ (từ 10 đến 20V) kèm theo tượng phát sáng Tuy điện áp rơi cực âm nhỏ vùng cực âm ngắn nên cường độ điện trường lớn (10 đến 106V/cm), thân hồ quang chiếm hầu hết chiều dài hồ quang nên cường độ điện trường nhỏ( 10- 50 V/cm) Hồ quang điện có ích: Hồ quang điện có ích sử dụng lĩnh vực hàn điện, luyện thép lúc cần trì cháy ổn định Hồ quang điện có hại : Trong khí cụ điện dùng để đóng ngắt, bảo vệ mạch điện (cầu dao, cầu chì, rơle ) chuyển mạch phát sinh tượng phóng điện Nếu dòng điện ngắt 0,1A điện áp tiếp điểm từ 250V - 300V tiếp điểm phóng điện âm ỉ Trường hợp dòng điện điện áp cao trị số bảng sau sinh hồ quang điện Bảng 1.3.Vật liệu làm tiếp điểm ,điện áp ,dòng điện giới hạn sinh hồ quang Vật liệu làm tiếp điểm U(V) I(A) Platin 17 0,9 Vàng 15 0,38 Bạc 12 0,4 17 0.9 Đồng 12,3 0,43 Than 18 – 22 0,03 Vonfram 1.4.2 Tính chất phóng điện hồ quang điện Phóng điện hồ quang xảy dòng điện có trị số lớn Nhiệt độ trung tâm hồ quang lớn, khí cụ điện đạt từ 60000K đến 800000K Mật độ dòng điện Catốt lớn từ 104 đến 105A/cm2 Sụt áp Catốt từ 10V đến 20V thực tế lúc Catôt không phụ thuộc vào dòng điện 1.4.3 Quá trình phát sinh dập tắt hồ quang điện 1.4.3.1 Quá trình phát sinh hồ quang điện Các khí cụ điện có dòng điện nhỏ, ban đầu khoảng cách chúng nhỏ Khi điện áp đặt vào khí cụ điện có trị số định, khoảng không gian sinh điện trường có cường độ lớn (3.107V/cm) làm bật điện tử Catôt gọi phát xạ tự động điện tử hay gọi phát xạ nguội điện tử Số điện tử 10 2.2 Cấu tạo Hình 4.3 Hình ảnh thực tế khởi động từ Bộ phận Khởi động từ gồm: + Công tắc tơ + Rơ le nhiệt + Bộ nút ấn điều khiển - Khởi động từ có công tắc tơ gọi khởi động từ đơn - Khởi động từ có công tắc tơ gọi khởi động từ kép, dùng để đảo chiều quay động 2.2.Độ bền điện độ bền tiếp điểm 2.2.1.Độ bền điện Độ mòn tiếp điểm điện lớn khởi động từ mở máy động điện không đồng rô to lồng sóc, hồ quang sinh tiếp điểm động tác động vào tiếp điểm tĩnh bị chấn động bật lại Lúc dòng điện qua khởi động từtừ 6- lần dòng điện định mức, hồ quang điện ứng với dòng điện Trong thực tế, người ta dùng kết cấu tiếp điểm bắc cầu để giảm nhỏ thời gian chấn động thứ nhất, đồng thời đồng thời làm tiếp điểm động có trọng lượng nhỏ tăng cường lò xo nén ban đầu lên tiếp điểm Giảm thời gian chấn động thứ hai cách đặt đệm lò xo vào lõi thép tĩnh, đồng thời với việc nâng cao độ bền chịu mài mòn nam châm điện 56 2.2.2 Độ bền chịu mài mòn Các yếu tố ảnh hưởng tới độ bền chịu mài mòn là: - Kiểu kết cấu (cách bố trí phận khởi động từ) - Phụ tải riêng chỗ có ma sát va đập - Hệ thống giảm chấn động nam châm 2.3 Lựa chọn lắp đặt Khởi động từ - Hiện động điện không đồng pha dùng rộng rãi ngành kinh tế, để điều khiển, vận hành chúng người ta thường dùng khởi động từ Do để thuận tiện ta phải chọn khởi động từ - Dựa vào công suất động điện chọn cỡ khởi động từ (dựa vào I tt) - Dựa vào dòng điện định mức động cơ, chọn dòng điện định mức phận đốt nóng - Căn vào điện áp lưới điều khiển chọn điện áp định mức cuộn dây Chú ý: Khi lắp khởi động từ cần kèm theo cầu chì bảo vệ Để khởi động từ làm việc tin cậy, lắp đặt cần phải bắt chặt cứng đế khởi động từ mặt phẳng thẳng đứng, không cho phép bôi mỡ vào tiếp điểm phận động Sau lắp đặt khởi động từ trước vận hành, phải kiểm tra xem xét: - Cho phận động chuyển động tay không bị kẹt, vướng - Điện áp điều khiển phải phù hợp với điện áp định mức cuộn dây - Các dây đấu điện phải theo sơ đồ điều khiển - Rơle nhiệt (nếu có) phải đặt nấc có dòng điện phù hợp - Các tiếp điểm phải tiếp xúc đềuRvàStốt.T R 2.4 Ứng dụng 2.4.1 Khởi động từ đơn Rn Cd 2.4.1.1 Sơ đồ nguyên lý Cc D0 K D1 Rn K T Đ K Hình 4.4 Sơ đồ mạch điện Khởi động từ đơn 57 2.4.1.2 Nguyên lý làm việc: Điều khiển động làm việc: Ấn nút D cuộn K có điện theo đường (1-3-5-7-K2) → cuộn K làm việc đóng tiếp điểm K mạch động lực cung cấp điện cho động làm việc Đồng thời đóng tiếp điểm K (5-7) để tự trì Dừng động cơ: Ấn nút D0, cuộn K điện, mở tiếp điểm K mạch động lực cắt điện vào động 2.5.2 Khởi động từ kép: 2.5.2.1 Sơ đồ nguyên lý R S T R Rn Cd D0 Cc K1 K1 D1 K2 13 D2 Rn D1 15 K2 Đ K2 D2 K1 11 T 17 K1 K2 Hình 4.5 Sơ đồ mạch điện Khởi động từ kép 2.5.2.2 Nguyên lý làm việc: 58 Điều khiển động quay thuận: Ấn nút D cuộn K1 có điện theo đường (1-3-57-9-11-K1), cuộn K1 có điện đóng tiếp điểm K mạch động lực cấp điện vào động Điều khiển động quay ngược: Ấn nút D cuộn K2 có điện theo đường (1-35-13-15-17 –K2), cuộn K2 có điện đóng tiếp điểm K2 mạch động lực đảo thứ tự pha cấp điện vào động Dừng ấn nút D cuộn K1 cuộn K2 điện mở tiếp điểm mạch động lực động dừng Sơ đồ thực khoá liên động tiếp điểm thường đóng nút ấn D D2, tiếp điểm thường đóng K1 K2 Rơ le trung gian rơ le tốc độ 3.1 Rơ le trung gian 3.1.1 Khái niệm Nhiệm vụ rơle trung gian khuyếch đại tín hiệu điều khiển rơle trung gian nằm vị trí trung gian rơle khác 3.1.2 Cấu tạo nguyên lý làm việc Lõi thép Cuộn dây Phần động ( phần ứng) Tiếp điểm Đặc điểm rơle trung gian cấu điều chỉnh điện áp tác động, yêu cầu phải tác động tốt điện áp đặt vào cuộn dây dao động phạm vi N + − 15% điện áp định mức Hình 4.6 Cấu tạo rơle trung gian S 3.2 Rơle tốc độ 3.2.1 Khái niệm Rơ le tốc độ loại rơ le tác động dựa nguyên lý cảm ứng điện từ Có cấu tạo hình vẽ: Hình 4.7 Cấu tạo rơle tốc độ 59 3.2.2 Cấu tạo nguyên lý làm việc Trục quay Nam châm vĩnh cửu NS 3.Trụ quay 4.Thanh dẫn 5.Cần đẩy tiếp điểm 6-7 Tiếp điểm 8-9 Tiếp điểm đàn hồi Khi động (hoặc máy) quay, trục (1) quay theo làm quay nam châm (2), từ trường nam châm cắt dẫn (4), cảm ứng sức điện động dòng điện cảm ứng, tạo mô men bắt trụ (3) quay theo chiều quay động Khi trụ (3) quay tuỳ theo chiều trục động điện mà đóng (hoặc mở) hệ thống tiếp điểm (6-7) thông qua lò xo 8-9 Khi tốc độ động giảm dần 0, mô men yếu không đẩy lên lò xo nữa, hệ thống tiếp điểm trở lại trạng thái thường 3.3 Hư hỏng nguyên nhân gây hư hỏng, biện pháp sửa chữa TT Hiện tượng Động quay phải cần tác động rơle tốc độ chuyển động tiếp điểm thường mở rơle không thông mạch Nguyên nhân Do độ căng lò xo tác động vào tiếp điểm lớn Không tiếp xúc hai tiếp điểm tĩnh động Do tiếp điểm bị cháy Động làm việc quay Do trượt khớp truyền trái lẫn phải, cần tác động chuyển động rơle rơle không chuyển động động Trượt khớp trục xoay rơle cần tác động Biện pháp sửa chữa Điều chỉnh lại độ căng lò xo Dùng đồng hồ Ômmet kiểm tra, xác định vị trí tiếp xúc, sửa lại cho tiếp xúc Kiểm tra khớp truyền chuyển động rơle động cơ, chỉnh lại Kiểm tra khớp trục xoay rơle cần tác động chỉnh lại 60 Rơle thời gian 4.1 Khái niệm Rơ le thời gian loại rơ le mà tác động có thời gian trì hoãn Thông thường rơ le bị kích thích tiếp điểm phải sau thời gian thay đổi trạng thái 4.2 Rơ le thời gian kiểu điện từ 4.2.1 Cấu tạo Lõi thép cố định δ Cuộn dây a Lõi thép động 4.Lò xo kéo b Ống đồng Hình 4.6 Cấu tạo rơle thời gian kiểu điện từ 4.2.2 Nguyên lý làm việc: Khi đóng điện rơ le hút nhanh Khi ngắt điện từ thông ống đồng (5) xuất dòng điện cảm ứng sinh từ thông chống lại từ thông giảm Vì từ thông giảm chậm rơ le nhả chậm Để điều chỉnh thời gian Điều chỉnh khe hở δ , điều chỉnh lò xo, ống đồng 4.3.Rơ le thời gian kiểu khí nén : 4.3.1 Cấu tạo Lõi thép cố định Cuộn dây Lõi thép động Lò xo kéo Buồng khí 6.Màng cao su a b Hình 4.7 Cấu tạo rơle thời gian kiểu khí nén 61 4.3.2 Nguyên lý làm việc: Khi đóng điện rơ le hút lõi thép động (3) đồng thời màng cao su (6) bị kéo buồng khí (5) tăng thể tích, áp suất giảm, không khí bên qua lỗ tràn vào trong, không khí tràn vào nhiều tiếp điểm đóng sớm Điều chỉnh thời gian đóng bắng cách điều chỉnh lỗ khí vào Khi cắt dòng điện nhờ lực kéo lò xo, màng mỏng (6) bị kéo lên trên, không khí thoát Tiếp điểm đóng mở tức thời Tiếp điểm thường mở mở tức thời * Cơ cấu đồng hồ: Gồm máy đồng * Hệ thống tiếp điểm 4.3.3 Hư hỏng nguyên nhân gây hư hỏng,biện pháp sửa chữa TT Hư hỏng Nguyên nhân Cấp nguồn vào, rơle thời Do bị kẹt nắp hệ gian kiểu điện từ không thống chuyển động tác động trung gian Cuộn dây bị cháy Cuộn dây rơle thời gian Do tiếp xúc mối hàn kiểu điện từ không thông đầu cực đấu dây mạch Rơle thời gian kiểu điện từ tác động tiếp điểm thường mở mở chậm không thông mạch Cuộn dây rơle thời gian kiểu điện từ không thông mạch Biện pháp sửa chữa Kiểm tra lại hệ thống truyền động Thay Dùng đồng hồ Ômmet kiểm tra, xác định vị trí tiếp xúc, sửa lại cho tiếp xúc Cuộn dây bị đứt Thay tiếp điểm khác Do tiếp xúc cặp tiếp Dùng đồng hồ Ômmet điểm thường mở kiểm tra, xác định vị trí tiếp xúc, sửa lại cho tiếp xúc Cặp tiếp điểm thường Thay tiếp điểm khác mở bị cháy cụt Do tiếp xúc mối hàn Dùng đồng hồ Ômmet đầu cực đấu dây kiểm tra, xác định vị trí tiếp xúc, hàn lại Cuộn dây bị đứt Thay 62 Bộ khống chế 6.1 Công dụng phân loại 6.1 Công dụng Trong máy móc công nghiệp, người ta thường sử dụng khống chế làm khí cụ điều khiển thiết bị điện Bộ khống chế chia thành khống chế động lực để điều khiển trực tiếp khống chế huy để điều khiển gián tiếp Bộ khống chế loại thiết bị chuyển đổi mạch điện tay gạt, vô lăng quay, điều khiển trực tiếp gián tiếp từ xa thực chuyển đổi mạch phức tạp để điều khiển khởi động, điều chỉnh tốc độ, đảo chiều, hãm điện… Các máy điện thiết bị điện Bộ khống chế động lực dùng để điều khiển trực tiếp hoạt động điện công suất nhỏ trung bình chế độ làm việc khác nhằm đơn giản hoá thao tác cho người thợ vận hành (lái tàu điện, cần trục ) Bộ khống chế huy dùng để điều khiển gián tiếp động điện công suât lớn chuyển đổi mạch điện điều khiển cuộn hút công tắc tơ, khởi động từ, khống chế huy chuyển động tay động chấp hành Về nguyên lý khống chế huy không khác khống chế động lực, mà có hệ thống tiếp điểm nhỏ, nhẹ sử dụng mạch điều khiển 6.1.2 Phân loại Theo kết cấu chia khống chế làm khống chế hình trống khống chế hình cam Theo nguyên lý sử dụng chia khống chế điện xoay chiều khống chế điện chiều 6.2.Cấu tạo nguyên lý không chế hình trống 6.2.1 Cấu tạo 1.Tang trống 2.Tiếp điểm tĩnh 3.Tiếp xúc động 4.Giá cách điện 5.Trục quay 63 Hình 4.8 Cấu tạo khống chế hình trống 6.2.2 Nguyên lý hoạt động Khi đặt tay quay vị trí , tùy theo vị trí cam mà tiếp điểm đóng mở Giả sử vị trí không,tiếp xúc động (3) tỳ lên tiếp xúc tĩnh (2) làm cho tiếp điểm mở Khi xoay tay sang vị trí phải trục (5) quay góc, phần lõm tiếp xúc động (3) không tỳ lên tiếp điểm tĩnh(2), làm cho tiếp điểm tiếp xúc chuyển động tiếp điểm (2)và (3) thông mạch Khi xoay tay quay vị trí ban đầu, trục (5) quay góc Phần lồi tiếp xúc động (3) tỳ lên tiếp xúc tĩnh (2) làm cho tiếp điểm mở Khi quay tang trống tuỳ theo vị trí tiếp xúc tĩnh tiếp với tiếp động Quy luật tuỳ theo xếp từ trước 6.3.Cấu tạo nguyên lý hoạt động khống chế hình cam 6.3.1.Cấu tạo Đĩa cam Trục cam Thanh điều khiển Tiếp xúc tĩnh Hình 4.9 Cấu tạo khống chế hình cam 64 6.3.2 Nguyên lý hoạt động Gồm nhiều tầng, tầng gồm đĩa cam (1) quay nhờ trục cam (2) Khi quay đĩa cam điều khiển tiếp xúc động thông qua điều khiển (3) Ở vị trí cam (1) điều khiển (3) tiếp xúc với chỗ lõm tiếp xúc động tiếp xúc với tiếp xúc tĩnh (4) nối mạch điện Còn điều khiển tiếp xúc với chỗ lồi cam tiếp xúc hở mạch 6.4 Các thông số kỹ thuật khống chế - Tần số thao tác: Tần số thao tác khống chế hình trống nhỏ , tiếp điểm động tiếp điểm tĩnh có hình dạng tiếp xúc trượt dẽ bị mài mòn Bộ khống chế hình cam có tần số thao tác lớn (hơn 1000 lần/giờ) Hệ số thông điện: ĐL = 40% Các khống chế động lực để điều khiển động điện xoay chiều ba pha rôto dây quấn có công suất tới 100kW (ở 380V), động điện chiều có công suất 80kW (ở 440V) - Điện áp khống chế huy đến 500V - Tiếp điểm có dòng điện làm việc liên tục đến 10A - Dòng điện ngắn mạch chiều phụ tải điện cảm đến 1,5A điện áp 220V 6.4 Tính toán lựa chọn Căn vào thông số - Điện áp làm việc (220A - 380A – 500A) - Dòng điện đóng ngắt (tính toán theo phụ tải) + Với dòng điện chiều: 1,2P I= U Trong đó: P: Công suất phụ tải (W) U: Điện áp cung cấp (V) + Với mạch điện xoay chiều: I= 1,3P 3U Trong đó: P: công suất phụ tải pha U: Điện áp cung cấp (Ud) 65 * Căn vào dòng tính toán ta lựa chọn khống chế với cấp dòng điện 25 – 40- 50- 15- 300A Khi điện áp nguồn thay đổi dung lượng khống chế sử dụng phải thay đổi theo Chẳng hạn khống chế có dung lượng 100KW điện áp 380V, sử dụng điện áp 220V dùng 60KW 6.5 Hư hỏng , nguyên nhân gây hư hỏng biện pháp khắc phục 6.5.1 Hiện tượng , nguyên nhân gây hư hỏng TT Hiện tượng Nguyên nhân gây hư hỏng Khi tác động vào khống chế tiếp Do bị dính tiếp điểm tĩnh điểm không mở tiếp điểm động, liệt lò xo Khi tác động vào khống chế tiếp Do liệt lò xo cam bị vỡ điểm không đóng vào Cữ hãm bị hỏng Lò xo phản kháng bị hỏng rơi bi 6.5.2 Các bước sửa chữa không chế Bước 1: - Tháo khống chế khỏi bảng điện - Tháo dây đấu vào khống chế - Tháo vít giữ bộ khống chế - Đưa khống chế Bước 2: - Làm bên khống chế - Dùng dụng cụ làm sạch, giẻ lau để làm bên -Yêu cầu làm hết bụi bẩn, dầu mỡ bám vào khống chế, đảm bảo nơi làm việc khô ráo, Bước 3: - Tháo chi tiết - Tháo tay quay - Tháo nắp - Tháo cữ định vị 66 - Tháo cam - Tháo tiếp điểm tĩnh - Tháo tiếp điểm động - Tháo lò xo phản kháng - Sắp xếp thứ tự theo trình tự tháo Bước 4: - Làm chi tiết sau tháo - Làm vỏ - Làm tiếp điểm Bước 5: - Kiểm tra kỹ thuật khống chế Dựa vào nguyên nhân hư hỏng ta đưa biện pháp khắc phục sau: TT Các hư hỏng Biện pháp khắc phục Tiếp điểm động bị cháy cụt Thay tiếp điểm Khi xoay tang trống tiếp điểm Sửa lại độ tiếp xúc tiếp điểm tĩnh không tiếp xúc thường đóng tiếp điểm động Nếu tiếp điểm tĩnh thường đóng bị cháy thay tiếp điểm khác Tiếp điểm đóng không nguyên lý Do bị dơ, tháo xắp xếp lại Chú ý lắp phải khử hết độ dơ cam tiếp điểm động Bước 6: - Lắp khống chế: trình tự lắp khống chế ngược lại với trình tự tháo Câu hỏi ôn tập Câu Trình bày khái niệm, cấu tạo, nguyên lý hoạt động công tắc tơ? Câu Trình bày khái niệm, cấu tạo, nguyên lý hoạt động khởi động từ? Câu Trình bày khái niệm, cấu tạo, nguyên lý hoạt động rơle trung gian rơle tốc độ, rơle thời gian? Câu Trình bày khái niệm, cấu tạo, nguyên lý hoạt động khống chế? Bài tập thực hành 67 Bài tập 1: Chọn công tắc tơ theo tải động không đồng pha rô to lồng sóc P = 7,5 KW ; U = 380v; Cos ϕ = 0,8; kmn = , vận hành trạng thái thường Bài tập : Một lò nung có công suất P = 10 KW ; U = 380v; Cos ϕ = 0,86 , chọn công tắc tơ để đóng ngắt tải Bài tập : Thực hành sữa chữa Công tắc tơ a.Yêu cầu kỹ thuật sửa chữa Công tắc tơ b Phương pháp thực hành sửa chữa Công tắc tơ - Trình tự thực - Những sai hỏng thường gặp cách khắc phục trình sửa chữa Bài tập 4: Thực hành sữa chữa Khởi động từ a.Yêu cầu kỹ thuật sửa chữa Khởi động từ b Phương pháp thực hành sửa chữa Công tắc tơ - Trình tự thực - Những sai hỏng thường gặp cách khắc phục trình sửa chữa Bài tập : Thực hành sữa chữa Bộ khống chế a.Yêu cầu kỹ thuật sửa chữa Bộ khống chế b Phương pháp thực hành sửa chữa Bộ khống chế - Trình tự thực - Những sai hỏng thường gặp cách khắc phục trình sửa chữa Yêu cầu : Tính chọn khí cụ điện điều khiển Thực sửa chữa khí cụ điện theo bước sửa chữa 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Xuân Phú,Tô Đằng-Khí cụ điện - NXBKHKT 1995 [2] Nguyễn Xuân Phú,Hồ Xuân Thanh Vật liệu kỹ thuật điện- -NXBKHKT 1996 [3] Đào Hoa Việt, Vũ Hữu Thích, Vũ Đức Thoan, Đỗ Duy Hợp, giáo trình Khí cụ điện – NXB giáo dục Việt Nam – 2009 69 70 ... nguyên lý điện từ - Khí cụ điện nguyên lý từ điện - Khí cụ điện nguyên lý cảm ứng - Khí cụ điện nguyên lý điện động - Khí cụ điện nguyên lý điện nhiệt - Khí cụ điện có tiếp điểm - Khí cụ điện tiếp... Khái niệm khí cụ điện 1.1 Khái niệm khí cụ điện Khí cụ điện thiết bị điện dùng để đóng cắt bảo vệ mạch điện, động điện máy điện Khí cụ điện làm việc mạch dẫn điện, nhiệt độ khí cụ điện ảnh hưởng... thống điện điều khiển máy điện Nội dung tài liệu gồm : Bài 1: Khái niệm khí cụ điện Bài 2: Khí cụ điện đóng cắt Bài 3: Khí cụ điện bảo vệ Bài 4: Khí cụ điện điều khiển Các tập ứng dụng khí cụ điện