Giáo trình Thực hành Trang bị điện (Phần 1) - Trường Cao đẳng nghề Nam Định

Gi¸o tr×nh Thùc hµnh Trang bÞ ®iÖn

Bµi më ®Çu: khÝ cô ®iÖn dïng trong trang bÞ ®iÖn

I. CÇu dao

1- CÊu t¹o vµ nguyªn lý ho¹t ®éng

H×nh 2- 1 CÇu dao cã l-ìi dao phô

1- l-ìi dao chÝnh; 2- tiÕp xóc tÜnh ( ngµm );

3- l-ìi dao phô; 4- lß xo bËt nhanh ;

PhÇn chÝnh cña cÇu dao lµ l-ìi dao vµ phÇn kÑp l-ìi ®-îc lµm b»ng hîp

kim cña ®ång. Bé phËn nèi d©y còng ®-îc lµm b»ng hîp kim cña ®ång. §Õ cña

cÇu dao th-êng ®-îc lµm b»ng sø.

2- Ph©n lo¹i

Theo kÕt cÊu ng-êi ta chia cÇu dao lµm lo¹i 1 cùc, 2 cùc, 3 cùc hoÆc 4 cùc.

Ng-êi ta còng chia cÇu dao ra lo¹i cã tay n¾m ë gi÷a hay tay n¾m ë bªn . Ngoµi

ra cßn cã cÇu dao mét ng¶ vµ cÇu dao hai ng¶.

Theo ®iÖn ¸p ®Þnh møc : 250V vµ 500V

Theo dßng ®iÖn ®Þnh møc : 5,25,30,60,75,100,150,200,300,400,600,1000A

Theo vËt liÖu c¸ch ®iÖn , cã c¸c lo¹i ®Õ sø , ®Õ nhùa bakªlit, ®Õ ®¸.

Theo ®iÒu kiÖn b¶o vÖ, cã lo¹i kh«ng cã hép vµ lo¹i cã hép che ch¾n ( n¾p

nhùa, n¾p gang, n¾p s¾t …).

Theo yªu cÇu sö dông, ng-êi ta chÕ t¹o cÇu dao cã cÇu ch× b¶o vÖ vµ lo¹i

kh«ng cã cÇu ch× b¶o vÖ.

II. c¸c lo¹i c«ng t¾c vµ nót ®iÒu khiÓn

1. C«ng t¾c

1.1. Kh¸i qu¸t vµ c«ng dông

C«ng t¾c lµ mét lo¹i khÝ cô ®ãng ng¾t dßng ®iÖn b»ng tay kiÓu hép, dïng

®Ó ®ãng ng¾t m¹ch ®iÖn cã c«ng suÊt bÐ, cã ®iÖn ¸p mét chiÒu ®Õn 440V, vµ ®iÖn

¸p xoay chiÒu ®Õn 500V.

1

Khoa §iÖn - §iÖn Tö

Tr-êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh

Gi¸o tr×nh Thùc hµnh Trang bÞ ®iÖn

C«ng t¾c hép th-êng ®-îc dïng lµm cÇu dao tæng cho c¸c m¸y c«ng cô,

dïng ®ãng më trùc tiÕp cho c¸c ®éng c¬ ®iÖn cã c«ng suÊt bÐ hoÆc dïng ®Ó ®æi

nèi , khèng chÕ trong c¸c m¹ch ®iÖn tù ®éng. Cã khi dïng ®Ó thay ®æi chiÒu

quay ®éng c¬ ®iÖn, hoÆc ®æi c¸ch ®Êu cuËn d©y stato ®éng c¬ tõ h×nh sao sang

h×nh tam gi¸c.

C«ng t¾c hép lµm viÖc ch¾c ch¾n h¬n cÇu dao , dËp t¾t hå quang nhanh

h¬n v× thao t¸c nhanh vµ døt kho¸t h¬n cÇu dao.

Ký hiÖu trªn s¬ ®å ®iÖn cña mét vµi lo¹i c«ng t¾c ®-îc tr×nh bµy trªn h×nh

2- 2.

a.

b.

c

H×nh 2- 2 : a- C«ng t¾c hµnh tr×nh

b- C«ng t¾c ba pha

c- C«ng t¾c ba pha hai ng¶

1.2. Ph©n lo¹i vµ cÊu t¹o

a- Ph©n lo¹i

Theo h×nh d¹ng bªn ngoµi ng-êi ta chia ra :

- Lo¹i hë

- Lo¹i b¶o vÖ

- Lo¹i kÝn

Theo c«ng dông ng-êi ta chia ra :

- C«ng t¾c ®ãng ng¾t trùc tiÕp

- C«ng t¾c chuyÓn m¹ch ( hay c«ng t¾c v¹n n¨ng )

C«ng t¾c v¹n n¨ng dïng ®Ó ®ãng ng¾t, chuyÓn ®æi m¹ch ®iÖn c¸c cuén

d©y hót cña c«ng t¾c t¬, khëi ®éng tõ,... chuyÓn ®æi c¸c m¹ch ®iÖn ë c¸c dông cô

®o l-êng.... Nã th-êng ®-îc dïng trªn c¸c m¹ch ®iÖn ®iÒu khiÓn cã ®iÖn ¸p ®Õn

440V mét chiÒu vµ ®Õn 500V xoay chiÒu, 50 Hz.

- C«ng t¾c hµnh tr×nh

C«ng t¾c hµnh tr×nh dïng ®Ó ®ãng, ng¾t ë m¹ch ®iÒu khiÓn trong truyÒn

®éng ®iÖn tù ®éng ho¸, tuú thuéc c÷ g¹t ë c¸c c¬ cÊu chuyÓn ®éng c¬ khÝ nh»m

tù ®éng ®iÒu khiÓn hµnh tr×nh lµm viÖc hay tù ®éng ng¾t ®iÖn ë cuèi hµnh tr×nh

®Ó ®¶m b¶o an toµn.

2

Khoa §iÖn - §iÖn Tö

Tr-êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh

Gi¸o tr×nh Thùc hµnh Trang bÞ ®iÖn

b- CÊu t¹o c«ng t¾c hép ( h×nh 2- 3 )

H×nh 2- 3 : CÊu t¹o c«ng t¾c hép

a- H×nh d¹ng chung

b- MÆt c¾t ( vÞ trÝ ®ãng )

c- MÆt c¾t ( vÞ trÝ ng¾t )

d- KiÓu b¶o vÖ

e- kiÓu kÝn

PhÇn chÝnh lµ c¸c tiÕp ®iÓm tÜnh 3 g¾n trªn c¸c vµnh nhùa bakªlÝt c¸ch

®iÖn 2 cã ®Çu vÆn vÝt ch×a ra khái hép. C¸c tiÕp ®iÓm ®éng 4 g¾n trªn cïng trôc

vµ c¸ch ®iÖn víi trôc, n»m trªn c¸c mÆt ph¼ng kh¸c nhau t-¬ng øng víi c¸c vµnh

2 . Khi quay trôc ®Õn vÞ trÝ thÝch hîp , sÏ cã mét sè tiÕp ®iÓm ®éng ®Õn tiÕp xóc

víi mét sè tiÕp ®iÓm tÜnh , cßn mét sè kh¸c rêi khái tiÕp ®iÓm tÜnh. ChuyÓn dÞch

tiÕp ®iÓm ®éng nhê c¬ cÊu c¬ khÝ cã nóm vÆn 5 . Ngoµi ra cßn cã lß xo ph¶n

kh¸ng ®Æt trong vá 1 ®Ó t¹o nªn søc bËt nhanh lµm cho hå quang ®-îc dËp t¾t

nhanh chãng. H×nh 2- 3,d,e lµ h×nh d¹ng cÊu t¹o c«ng t¾c hép kiÓu b¶o vÖ vµ

kiÓu kÝn.

3

Khoa §iÖn - §iÖn Tö

Tr-êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh

Gi¸o tr×nh Thùc hµnh Trang bÞ ®iÖn

H×nh d¹ng cÊu t¹o c«ng t¾c hép cña ViÖt Nam, Liªn X«, §øc... ®Òu t-¬ng

tù nh- c¸c h×nh vÏ trªn , chØ kh¸c nhau Ýt nhiÒu ë h×nh d¹ng kÕt cÊu bªn ngoµi

nh- hép trô trßn hay hép trô vu«ng ; vá hép b»ng nhùa c¸ch ®iÖn hay b»ng s¾t ;

nóm vÆn hay tay g¹t...

c- CÊu t¹o c«ng t¾c v¹n n¨ng ( h×nh 2- 4 )

H×nh 2- 4 : C«ng t¾c v¹n n¨ng

a- h×nh d¹ng chung

b- mÆt c¾t ngang

1- tiÕp ®iÓm tÜnh

2- tiÕp ®iÓm ®éng

3- vµnh c¸ch ®iÖn

4- trôc nhá

Gåm c¸c ®o¹n riªng rÏ c¸ch ®iÖn víi nhau vµ l¾p trªn cïng mét trôc cã tiÕt

diÖn vu«ng. C¸c tiÕp ®iÓm 1 vµ 2 sÏ ®ãng vµ më nhê xoay vµnh c¸ch ®iÖn 3 lång

trªn trôc 4 khi ta vÆn c«ng t¾c.

Tay g¹t c«ng t¾c v¹n n¨ng cã thÓ cã mét sè vÞ trÝ chuyÓn ®æi, trong ®ã c¸c

tiÕp ®iÓm cña c¸c ®o¹n sÏ ®ãng hoÆc ng¾t theo yªu cÇu.

C«ng t¾c v¹n n¨ng ®-îc chÕ t¹o theo kiÓu tay g¹t cã c¸c vÞ trÝ cè ®Þnh

hoÆc cã lß xo ph¶n håi vÒ vÞ trÝ ban ®Çu ( vÞ trÝ kh«ng ).

d- CÊu t¹o c«ng t¾c hµnh tr×nh

H×nh d¹ng chung cña c«ng t¾c hµnh tr×nh cì nhá ®-îc tr×nh bµy trªn h×nh

2- 5. D-íi t¸c dông cña c÷ g¹t 1 n»m trªn bé phËn c¬ khÝ dÞch chuyÓn, cÇn bÈy 2

cã con l¨n cña c«ng t¾c sÏ bÞ Ên xuèng, lµm xoay gi¸ ®ì tiÕp ®iÓm 3, do ®ã lµm

më c¸c tiÕp ®iÓm 4, kÕt qu¶ lµm ng¾t m¹ch ®iÒu khiÓn truyÒn ®éng ®iÖn.

H×nh d¹ng chung cña c«ng t¾c hµnh tr×nh cì nhá ®-îc tr×nh bµy trªn

h×nh2- 5 vµ 2- 6.

4

Khoa §iÖn - §iÖn Tö

Tr-êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh

Gi¸o tr×nh Thùc hµnh Trang bÞ ®iÖn

H×nh 2- 5 : C«ng t¾c cuèi hµnh tr×nh

H×nh 2- 6 : C«ng t¾c hµnh tr×nh

Nã ®-îc ®Æt trong mét vá nhùa , cã mét cÆp tiÕp ®iÓm th-êng ®ãng vµ mét

cÆp tiÕp ®iÓm th-êng më, trong ®ã tiÕp ®iÓm ®éng lµ chung.

2. Nót Ên

-

Ph©n lo¹i vµ cÊu t¹o

Theo h×nh d¹ng bªn ngoµi , ng-êi ta chia nót Ên ra lµm bèn lo¹i :

- Lo¹i hë

- Lo¹i b¶o vÖ

- Lo¹i b¶o vÖ chèng n-íc vµ chèng bôi.

- Lo¹i b¶o vÖ chèng næ.

Theo yªu cÇu ®iÒu khiÓn , ng-êi ta chia nót Ên ra lo¹i 1 nót , 2 nót vµ 3

nót.

5

Khoa §iÖn - §iÖn Tö

Tr-êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh

Gi¸o tr×nh Thùc hµnh Trang bÞ ®iÖn

Theo kÕt cÊu bªn trong, nót Ên cã lo¹i cã ®Ìn b¸o vµ lo¹i kh«ng cã ®Ìn

b¸o.

Nót Ên kiÓu hë cã kÕt cÊu nh- h×nh 2- 7,a. Nã ®-îc ®Æt trªn bÒ mÆt mét

gi¸ ®Æt trong b¶ng ®iÖn, hép nót Ên hay ë tñ ®iÖn.

H×nh 2- 7 : Nót Ên

a- Nót Ên kiÓu hë

b- Nót Ên kiÓu b¶o vÖ

Nót Ên kiÓu b¶o vÖ cã kÕt cÊu nh- h×nh 2- 7, b. Nã ®-îc ®Æt trong mét vá

nhùa hay vá s¾t cã h×nh hép.

Nót Ên kiÓu b¶o vÖ chèng n-íc ®-îc ®Æt trong mét vá kÝn khÝt ®Ó tr¸nh

khái n-íc lät vµo.

Nót Ên kiÓu b¶o vÖ chèng bôi,n-íc ®-îc ®Æt trong mét vá c¸c bua ®óc kÝn

khÝt ®Ó chèng Èm vµ bôi lät vµo.

Nót Ên kiÓu chèng næ cã kÕt cÊu nh- h×nh 2- 8. Nã ®-îc dïng trong c¸c

hÇm lß ( má than ) hoÆc ë c¸c n¬i cã c¸c khÝ næ lÉn trong kh«ng khÝ. CÊu t¹o cña

nã ®Æc biÖt kÝn khÝt ®Ó kh«ng lät ®-îc tia löa ra ngoµi vµ ®Æc biÖt v÷ng ch¾c ®Ó

kh«ng bÞ ph¸ vì khi næ.

H×nh 2- 8 : Nót Ên kiÓu chèng næ.

2. ¸p t« m¸t

2.1. CÊu t¹o

6

Khoa §iÖn - §iÖn Tö

Tr-êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh

Gi¸o tr×nh Thùc hµnh Trang bÞ ®iÖn

H×nh d¸ng vµ cÊu t¹o cña mét ¸pt«m¸t ba pha th«ng th-êng nh- h×nh2-12.

H×nh 2-12

a.TiÕp ®iÓm :

TiÕp ®iÓm cña ¸pt«m¸t th-êng ®-îc chÕ t¹o cã hai cÊp ( chÝnh vµ hå

quang ), hoÆc ba cÊp ( chÝnh, phô, hå quang ).

Khi ®ãng m¹ch , tiÕp ®iÓm hå quang ®ãng tr-íc, tiÕp theo lµ tiÕp ®iÓm

phô, sau cïng lµ tiÕp ®iÓm chÝnh. Khi c¾t m¹ch th× ng-îc l¹i, tiÕp ®iÓm chÝnh më

tr-íc, sau ®Õn tiÕp ®iÓm phô, cuèi cïng lµ tiÕp ®iÓm hå quang.

Nh- vËy hå quang chØ ch¸y trªn tiÕp ®iÓm hå quang, do ®ã b¶o vÖ ®-îc

tiÕp ®iÓm chÝnh ®Ó dÉn ®iÖn. Dïng thªm tiÕp ®iÓm phô ®Ó tr¸nh hå quang ch¸y

lan vµo lµm h- h¹i tiÕp ®iÓm chÝnh.

TiÕp ®iÓm cña ¸pt«m¸t th-êng lµm b»ng hîp kim gèm chÞu ®-îc hå quang

nh- Ag- Wo; Cu- Wo; Ni.....

H×nh 2- 13 tr×nh bµy hÖ thèng tiÕp ®iÓm trong mét kiÓu ¸pt«m¸t : 2,3 lµ

c¸c tiÕp ®iÓm chÝnh; 4 lµ c¸c tiÕp ®iÓm phô; 5 lµ c¸c tiÕp ®iÓm hå quang.

7

Khoa §iÖn - §iÖn Tö

Tr-êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh

Gi¸o tr×nh Thùc hµnh Trang bÞ ®iÖn

H×nh 2-13

b. Hép dËp hå quang

§Ó ¸p t« m¸t dËp ®-îc hå quang trong tÊt c¶ chÕ ®é lµm viÖc cña l-íi

®iÖn, ng-êi ta th-êng dïng hai kiÓu thiÕt bÞ dËp hå quang lµ : KiÓu nöa kÝn vµ

kiÓu hë.

KiÓu nöa kÝn ®-îc ®Æt trong vá kÝn cña ¸pt«m¸t vµ cã lç tho¸t khÝ. KiÓu

nµy cã dßng ®iÖn giíi h¹n c¾t kh«ng qu¸ 50 KA.

KiÓu hë ®-îc dïng khi giíi h¹n dßng ®iÖn c¾t lín h¬n 50 KA hoÆc ®iÖn ¸p

lín h¬n 1000V ( cao ¸p )

Trong buång dËp hå quang th«ng dông , ng-êi ta dïng nh÷ng tÊm thÐp

xÕp thµnh l-íi ng¨n, ®Ó ph©n chia hå quang thµnh nhiÒu ®o¹n ng¾n thuËn lîi cho

viÖc dËp t¾t hå quang.

H×nh d¹ng vµ kÕt cÊu hép dËp hå quang ®-îc tr×nh bµy trªn h×nh 2- 12, 6

lµ hép dËp hå quang.

Cïng mét thiÕt bÞ dËp hå quang, khi lµm viÖc ë m¹ch ®iÖn xoay chiÒu ®iÖn

¸p ®Õn 500 V, cã thÓ dËp t¾t ®-îc hå quang cña dßng ®iÖn ®Õn 40 KA; nh-ng khi

lµm viÖc ë m¹ch ®iÖn mét chiÒu ®iÖn ¸p ®Õn 440 V, chØ cã thÓ c¾t ®ù¬c dßng

®iÖn ®Õn 20 KA.

iii: khÝ cô ®iÖn b¶o vÖ

1. r¬ le ®iÖn tõ

R¬ le lµ c¸c khÝ cô ®iÖn tù ®éng ®ãng c¾t m¹ch ®iÖn ®iÒu khiÓn , b¶o vÖ vµ

®iÒu khiÓn sù lµm viÖc cña m¹ch ®iÖn.

CÊu t¹o

8

Khoa §iÖn - §iÖn Tö

Tr-êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh

Gi¸o tr×nh Thùc hµnh Trang bÞ ®iÖn

H×nh 3-5 S¬ l-îc kÕt cÊu chung cña r¬le ®iÖn tõ

1- m¹ch tõ tÜnh ;

2- n¾p ®éng ;

3- cuËn d©y ;

4- lß xo ;

5- tiÕp ®iÓm tÜnh ;

6- tiÕp ®iÓm ®éng ;

R¬ le ®iÖn tõ gåm cã mét m¹ch tõ h×nh ch÷ U, trªn ®ã cã quÊn cuËn d©y

cho dßng ®iªn cña m¹ch cÇn ®-îc b¶o vÖ ®i qua. PhÝa trªn cã n¾p chuyÓn ®éng 2

®-îc g¾n vµo lß xo 4 vµ tiÕp ®iÓm ®éng 6. ë trªn mám cùc tõ phÇn tÜnh ng-êi ta

cã g¾n vµo ®ã mét vßng ng¾n m¹ch b»ng ®ång ( cßn gäi lµ vßng chèng rung ).

Vßng ng¾n m¹ch nµy chØ ®-îc l¾p ®èi víi c¸c r¬ le ho¹t ®éng ë nguån xoay

chiÒu. TiÕp ®iÓm tÜnh 5 ®-îc nèi víi m¹ch ®iÒu khiÓn.

2- R¬ le dßng ®iÖn cùc ®¹i

- CÊu t¹o

H×nh3- 6 : S¬ l-îc kÕt cÊu cña r¬ le dßng ®iÖn cùc ®¹i kiÓu ®iÖn tõ

1- M¹ch tõ ;

5- tiÕp ®iÓm ®éng;

6- tiÕp ®iÓm tÜnh ;

7- vÝt chØnh ®Þnh;

2- cuËn d©y ;

3- miÕng s¾t tõ h×nh ch÷ Z

9

Khoa §iÖn - §iÖn Tö

Tr-êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh

Gi¸o tr×nh Thùc hµnh Trang bÞ ®iÖn

g¾n trªn trôc quay

8- vÝt ®iÒu chØnh kho¶ng c¸ch;

4- lß xo ;

R¬ le dßng ®iÖn cùc ®¹i dïng ®Ó b¶o vÖ m¹ch ®iÖn khi dßng ®iÖn v-ît qu¸

gi¸ trÞ chØnh ®Þnh nh- qu¸ t¶i, ng¾n m¹ch.

VÒ mÆt cÊu t¹o,nã gåm cã mét m¹ch tõ h×nh ch÷ C. Trªn m¹ch tõ cã quÊn

hai cuËn d©y dßng ®iÖn ( 2 ). MiÕng s¾t tõ h×nh ch÷ Z g¾n lªn trôc vµ quay cïng

víi trôc ( 3 ). Trªn trôc cã g¾n hÖ thèng tiÕp ®iÓm ®éng ( 5 ). Mét ®Çu trôc cã

g¾n lß xo c¶n ( 4 ). §Çu kia cña lß xo g¾n víi vÝt chØnh ®Þnh ( 7 ). Trªn mÆt trÞ sè

chØnh ®Þnh cã c¸c kho¶ng chia kh¸c nhau øng víi c¸c trÞ sè dßng ®iÖn kh¸c nhau.

VÝt ( 8 ) dïng ®Ó ®iÒu chØnh kho¶ng c¸ch cña miÕng s¾t tõ h×nh ch÷ Z so víi

mám cùc tõ.

3- R¬ le ®iÖn ¸p

Th-êng dïng ®Ó b¶o vÖ c¸c thiÕt bÞ ®iÖn khi ®iÖn ¸p cña nã t¨ng hoÆc h¹

qu¸ møc quy ®Þnh.

R¬ le ®iÖn ¸p cã cÊu t¹o t-¬ng tù nh- r¬ le ®ßng ®iÖn nh-ng cuËn d©y cña

nã cã sè vßng nhiÒu h¬n vµ ®-îc m¾c song song víi m¹ch ®iÖn cña thiÕt bÞ cÇn

b¶o vÖ.

Tuú theo nhiÖm vô b¶o vÖ , r¬ le ®iÖn ¸p ®-îc chia thµnh hai lo¹i:

- R¬ le ®iÖn ¸p cùc ®¹i : PhÇn øng ( phÇn quay ) cña lo¹i r¬ le nµy lóc ®iÖn

¸p b×nh th-êng ®øng yªn, khi ®iÖn ¸p t¨ng qu¸ møc quy ®Þnh, lùc ®iÖn tõ sÏ

th¾ng lùc c¶n, lµm r¬ le t¸c ®éng ®ãng hÖ thèng tiÕp ®iÓm th-êng më ( t¸c ®éng

hót ).

- R¬ le ®iÖn ¸p cùc tiÓu : ë ®iÖn ¸p b×nh th-êng phÇn øng cña r¬ le chÞu

lùc ®iÖn tõ t¸c ®éng, nh-ng khi ®iÖn ¸p h¹ xuèng d-íi møc quy ®Þnh, lùc lß xo

th¾ng lùc ®iÖn tõ lµm phÇn øng quay ®i mét gãc. HÖ thèng tiÕp ®iÓm th-êng më

®-îc më ra, ta nãi r¬ le t¸c ®éng ( t¸c ®éng nh¶ ).

§iÖn ¸p t¸c ®éng cña r¬ le còng ®-îc ®iÒu chØnh b»ng søc c¨ng cña lß xo

®iÒu chØnh ( 4 ) hoÆc b»ng c¸ch thay ®æi s¬ ®å ®Êu c¸c cuËn d©y r¬ le hoÆc b»ng

vÝt ®iÒu chØnh ( 8 ).

4. R¬ le nhiÖt

R¬ le nhiÖt dïng ®Ó b¶o vÖ qu¸ t¶i cho m¹ch ®iÖn, chñ yÕu lµ b¶o vÖ cho

®éng c¬ ®iÖn.

- CÊu t¹o

10

Khoa §iÖn - §iÖn Tö

Tr-êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh

Gi¸o tr×nh Thùc hµnh Trang bÞ ®iÖn

H×nh 3- 7 S¬ ®å cÊu t¹o cña r¬ le nhiÖt

1- cuËn d©y ®èt ;

2- cÆp kim lo¹i ;

4- trôc quay;

3- cÇn quay;

5- lß xo ;

6,7- tiÕp ®iÓm;

Bé phËn chÝnh cña nã lµ cÆp kim lo¹i (2 ) ®Æt c¹nh cuËn d©y ®èt nãng ( 1 )

vµ tiÕp ®iÓm ( 6- 7 ). CÆp kim lo¹i gåm hai thanh kim lo¹i kh¸c nhau, g¾n chÆt

víi nhau, thanh trªn cã hÖ sè në dµi vÒ nhiÖt nhá h¬n thanh d-íi. Mét ®Çu cÆp

kim lo¹i ®-îc kÑp cè ®Þnh, cßn ®Çu kia ®éi vµo cÇn quay ( 3 ) cã lß xo ( 5 ) g¾n

chÆt. CuËn d©y ®èt ®Æt trong m¹ch ®iÖn cÇn ®-îc b¶o vÖ ®Ó dßng ®iÖn cña m¹ch

®i qua nã, cßn tiÕp ®iÓm ®Æt trong m¹ch cuËn d©y ®ãng c¾t, ch¼ng h¹n nèi tiÕp

víi cuËn d©y c«ng t¾c t¬.

5. CÇu ch×

C«ng dông vµ nguyªn t¾c ho¹t ®éng

CÇu ch× lµ thiÕt bÞ ®Ó b¶o vÖ qu¸ dßng ®iÖn cho m¹ch ®iÖn, chñ yÕu lµ b¶o

vÖ ng¾n m¹ch vµ ®«i khi ®Ó b¶o vÖ qu¸ t¶i.

VÒ nguyªn t¾c , cÇu ch× gåm mét d©y ch¶y th-êng lµm b»ng ch×, nh«m

®ång, kÏm... ®Æt trong mét vá kÝn ®Ó h¹n chÕ vµ dËp t¾t hå quang. CÇu ch× m¾c

nèi tiÕp trong m¹ch ®iÖn ®-îc b¶o vÖ ( h×nh 3- 9 ).

11

Khoa §iÖn - §iÖn Tö

Tr-êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh

Gi¸o tr×nh Thùc hµnh Trang bÞ ®iÖn

H×nh 3- 9 : M¾c cÇu ch× ®Ó b¶o vÖ m¹ch ®iÖn

Dßng ®iÖn trong m¹ch ®i qua d©y ch¶y sÏ to¶ ra nhiÖt l-îng theo ®Þnh luËt

Jun- Lenx¬, lµm cho d©y ch¶y nãng lªn. NÕu dßng ®iÖn ch-a ®ñ lín, nhiÖt ®é

d©y ch¶y ch-a v-ît qu¸ nhiÖt ®é nãng ch¶y, m¹ch ®iÖn vÉn liÒn. Khi dßng ®iÖn

t¨ng cao, nhiÖt ®é d©y ch¶y t¨ng ®Õn møc ch¶y ®øt, ng¾t m¹ch dßng ®iÖn, ta b¶o

cÇu ch× bÞ ‘‘ næ ’’ .

Dßng ®iÖn nhá nhÊt võa ®ñ lµm cho d©y ch¶y ®øt gäi lµ dßng ®iÖn d©y

ch¶y, ký hiÖu lµ I_dc. Dßng ®iÖn d©y ch¶y phô thuéc vµo kÝch th-íc vµ lo¹i vËt liÖu

lµm d©y ch¶y. D©y ch¶y ®-îc s¶n xuÊt theo c¸c trÞ sè dßng ®iÖn d©y ch¶y quy

®Þnh vµ gäi lµ cì d©y ch¶y. Cì d©y ch¶y cho trong sæ tay kü thuËt.

CÇu ch× ®-îc s¶n xuÊt theo cÊp ®iÖn ¸p ®Þnh møc vµ dßng ®iÖn ®Þnh møc.

§iÖn ¸p ®Þnh møc quyÕt ®Þnh kÝch th-íc cÇu ch×, vËt liÖu vµ chÊt l-îng c¸ch

®iÖn. Dßng ®iÖn ®Þnh møc quyÕt ®Þnh quy c¸ch vµ kÝch th-íc c¸c bé phËn dÉn

®iÖn, nhÊt lµ c¸c ®Çu tiÕp xóc, tøc ®Çu ®Ó nèi cÇu ch× vµo gi¸ cÇu ch×. CÇn chó ý

lµ dßng ®iÖn ®Þnh møc I_®mlµ cña cÇu ch×, cßn dßng ®iÖn d©y ch¶y I_dcphô thuéc

vµo cì d©y ch¶y. Hai ®¹i l-îng nµy kh¸c nhau, vµ ta cã I_®m I_dc. VÝ dô , cÇu

ch× 500V, 15 A cã thÓ l¾p d©y ch¶y cì 6, 10 hay 15 A.

B¶ng tra d©y ch¶y cÇu ch×

B¶ng 3- 1

§-êng kÝnh d©y ch¶y ( mm )

Dßng ®iÖn ®Þnh møc cña d©y ch¶y ( A )

Nh«m

Ch×

-

®ång

4

0,15

0,2

1,5

2

0,5

0,75

8

0,25

4

10

12

Khoa §iÖn - §iÖn Tö

Tr-êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh

Gi¸o tr×nh Thùc hµnh Trang bÞ ®iÖn

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

6

10

14

16

18

20

25

32

40

50

60

75

90

120

160

1

1,5

2

12

14

16

21

28

36

40

48

-

2,5

3,5

4,2

5

6

1,2

1,4

1,6

1,8

2

9

12

14

17

20

32

46

-

2,5

3

-

IV : khÝ cô ®iÒu khiÓn

1. C«ng t¾c t¬

a. cÊu t¹o

C«ng t¾c t¬ ®iÖn tõ cã c¸c bé phËn chÝnh nh- sau : c¬ cÊu ®iÖn tõ ( nam

ch©m ®iÖn ), hÖ thèng dËp hå quang, hÖ thèng tiÕp ®iÓm ( tiÕp ®iÓm chÝnh vµ phô

).

Nam ch©m ®iÖn : gåm cã 3 thµnh phÇn

- M¹ch tõ ( lâi s¾t ) : Lµ c¸c lâi thÐp cã h×nh d¹ng EI, UI. Nã gåm nh÷ng

l¸ thÐp t«n silic, cã chiÒu dÇy 0,35mm hoÆc 0,5 mm, ghÐp l¹i ®Ó tr¸nh tæn hao

dßng ®iÖn xo¸y. M¹ch tõ ®-îc chia lµm hai phÇn , mét phÇn ®-îc kÑp chÆt cè

®Þnh ( phÇn tÜnh ), phÇn cßn l¹i lµ n¾p ( cßn gäi lµ phÇn øng hay phÇn ®éng )

®-îc nèi víi hÖ thèng tiÕp ®iÓm qua hÖ thèng tay ®ßn.

13

Khoa §iÖn - §iÖn Tö

Tr-êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh

Gi¸o tr×nh Thùc hµnh Trang bÞ ®iÖn

- Cuén d©y hót : cuén d©y quÊn trªn lâi thÐp dïng ®Ó t¹o ra lùc hót ®iÖn

tõ. C¸c cuén d©y cña phÇn lín c¸c c«ng t¾c t¬ ®-îc tÝnh to¸n sao cho ®-îc phÐp

®ãng ng¾t tíi 600 lÇn trong mét giê, øng víi hÖ sè th«ng ®iÖn b»ng 40%. Cuén

d©y cã thÓ lµm viÖc tin cËy ( hót phÇn øng ) khi ®iÖn ¸p cung cÊp cho nã n»m

trong ph¹m vi 85- 110% U_®m. NÕu ta gäi tû sè gi÷a ®iÖn ¸p nh¶ vµ ®iÖn ¸p hót

cña cuén d©y lµ hÖ sè trë vÒ, th× hÖ sè nµy cã thÓ ®¹t tíi ( 0,6- 0,7 ). §iÒu ®ã cã

nghÜa lµ khi ®iÖn ¸p cuén d©y sôt xuèng cßn 60 – 70% trÞ sè ®iÖn ¸p hót th× n¾p

bÞ nh¶ vµ ng¾t m¹ch ®iÖn.

- C¬ cÊu truyÒn ®éng : ph¶i cã kÕt cÊu sao cho gi¶m ®-îc thêi gian thao

t¸c ®ãng ng¾t tiÕp ®iÓm, n©ng cao lùc Ðp c¸c tiÕp ®iÓm vµ gi¶m ®-îc tiÕng kªu va

®Ëp. C¬ cÊu truyÒn ®éng th-êng dïng lùc lß xo.

C¸c s¬ ®å c¬ cÊu truyÒn ®éng cña c¸c c«ng t¾c t¬ ®iÖn xoay chiÒu nh-

h×nh 4- 1.

H×nh 4- 1. C¸c s¬ ®å c¬ cÊu truyÒn ®éng cña c¸c c«ng t¾c t¬ ®iÖn xoay chiÒu.

+ N¾p chuyÓn ®éng xoay quanh b¶n lÒ, tiÕp ®iÓm chuyÓn ®éng th¼ng cã

tay ®ßn truyÒn chuyÓn ®éng ( H. 4- 1, a ).

+ N¾p vµ tiÕp ®iÓm chuyÓn ®éng theo hai ph-¬ng vu«ng gãc nhau ( H. 4-

1, b ).

+ N¾p chuyÓn ®éng th¼ng, tiÕp ®iÓm chuyÓn ®éng xoay quanh b¶n lÒ ( H.

4- 1, c ).

14

Khoa §iÖn - §iÖn Tö

Tr-êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh

Gi¸o tr×nh Thùc hµnh Trang bÞ ®iÖn

+ N¾p vµ tiÕp ®iÓm ®Òu chuyÓn ®éng xoay quanh mét b¶n lÒ cã mét hÖ

thèng tay ®ßn chung ( H. 4- 1, d ), tr-êng hîp nµy lùc Ðp trªn tiÕp ®iÓm lín.

b- HÖ thèng dËp hå quang.

Khi c«ng t¾c t¬ chuyÓn m¹ch, hå quang ®iÖn sÏ xuÊt hiÖn lµm c¸c tiÕp

®iÓm bÞ ch¸y, mßn dÇn. HÖ thèng dËp hå quang th-êng gåm nhiÒu v¸ch ng¨n

lµm b»ng kim lo¹i ®Æt c¹nh bªn hai tiÕp ®iÓm tiÕp xóc nhau, nhÊt lµ ë c¸c tiÕp

®iÓm chÝnh cña c«ng t¾c t¬.

c- HÖ thèng tiÕp ®iÓm

HÖ thèng tiÕp ®iÓm liªn hÖ víi m¹ch tõ di ®éng qua bé phËn liªn ®éng c¬

khÝ. C¸c tiÕp ®iÓm cña c«ng t¾c t¬ ®-îc chia thµnh hai lo¹i :

- TiÕp ®iÓm chÝnh cho dßng ®iÖn cña phô t¶i ch¹y qua. Nã lµ lo¹i tiÕp

®iÖn lín ®i qua ( tõ 10A ®Õn vµi ngh×n ampe ).

- TiÕp ®iÓm phô : cã kh¶ n¨ng cho dßng ®iÖn ®i qua c¸c tiÕp ®iÓm nhá

h¬n 5A , ®-îc l¾p ë c¸c m¹ch ®iÒu khiÓn, tÝn hiÖu, b¶o vÖ .Nã ®-îc chia thµnh

hai lo¹i : tiÕp ®iÓm phô th-êng më vµ tiÕp ®iÓm phô th-êng ®ãng. TiÕp ®iÓm phô

th-êng më cã tr¹ng th¸i ®ãng, më gièng nh- tiÕp ®iÓm chÝnh. TiÕp ®iÓm phô

th-êng ®ãng cã tr¹ng th¸i ®ãng, më ng-îc víi tiÕp ®iÓm chÝnh.

d- Nguyªn lý ho¹t ®éng

15

Khoa §iÖn - §iÖn Tö

Tr-êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh

Gi¸o tr×nh Thùc hµnh Trang bÞ ®iÖn

6

7

5

4

1

3

2

H×nh 4- 2. S¬ ®å cÊu t¹o cña c«ng t¾c t¬ xoay chiÒu.

1- cuén d©y;

5- tay ®ßn ;

2- m¹ch tõ tÜnh

3- n¾p ®éng;

6- tiÕp ®iÓm th-êng më;

7- tiÕp ®iÓm th-êng ®ãng;

4- Vßng ng¾n m¹ch;

lâi thÐp tÜnh. TiÕp ®iÓm th-êng më vÉn më vµ tiÕp ®iÓm th-êng ®ãng vÉn ®ãng.

ch¹y trong m¹ch tõ, t¹o ra lùc hót ®iÖn tõ hót lâi thÐp ®éng vÒ phÝa lâi thÐp tÜnh (

lùc ®iÖn tõ th¾ng lùc c¶n lß xo ). C«ng t¾c t¬ ®-îc gi÷ ë tr¹ng th¸i ®ãng. Lóc nµy

nhê vµo bé phËn liªn ®éng vÒ c¬ khÝ gi÷a lâi thÐp ®«ng vµ hÖ thèng tiÕp ®iÓm

®éng lµm cho tiÕp ®iÓm chÝnh ®ãng l¹i cung cÊp ®iÖn cho phô t¶i. hÖ thèng tiÕp

®iÓm phô còng chuyÓn ®æi tr¹ng th¸i : tiÕp ®iÓm th-êng ®ãng më ra vµ tiÕp ®iÓm

th-êng më ®ãng l¹i.

c¸c tiÕp ®iÓm trë vÒ tr¹ng th¸i ban ®Çu.

Nguyªn lý lµm viÖc cña c«ng t¾c t¬ ®iÖn mét chiÒu kiÓu ®iÖn tõ còng

t-¬ng tù nh- trªn, th-êng chØ kh¸c ë h×nh d¸ng kÕt cÊu truyÒn ®éng cña m¹ch tõ

tíi tiÕp ®iÓm.

2. R¬ le trung gian vµ r¬ le tèc ®é

2.1- R¬ le trung gian

R¬ le trung gian lµm chøc n¨ng thùc hiÖn c¸c thao t¸c trung gian trong c¸c

m¹ch b¶o vÖ vµ tù ®éng ho¸ ë m¹ch ®iÒu khiÓn. V× thÕ , nã th-êng cã nhiÒu tiÕp

®iÓm, kÓ c¶ tiÕp ®iÓm th-êng më vµ tiÕp ®iÓm th-êng ®ãng.

a- CÊu t¹o

16

Khoa §iÖn - §iÖn Tö

Tr-êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh

Gi¸o tr×nh Thùc hµnh Trang bÞ ®iÖn

H×nh 4- 4. S¬ ®å cÊu t¹o cña r¬ le trung gian.

1- lâi thÐp tÜnh;

2- cuén d©y;

3- phÇn ®éng;

4- hÖ thèng tiÕp ®iÓm;

CÊu t¹o cña r¬ le trung gian kiÓu ®iÖn tõ nh- h×nh 4- 4. Nã gåm cã mét lâi

®éng ( 3 ). Mét ®Çu cña n¾p ®éng ®-îc g¾n víi lß xo c¶n vµ hÖ thèng tiÕp ®iÓm

®éng ( 4 ).

b- Nguyªn lý lµm viÖc

c¸c tiÕp ®iÓm th-êng më vÉn më vµ c¸c tiÕp ®iÓm th-êng ®ãng vÉn ®ãng.

tõ tÜnh lµm cÇn tiÕp ®iÓm ®éng di chuyÓn theo. C¸c tiÕp ®iÓm th-êng ®ãng sÏ më

ra vµ c¸c tiÕp ®iÓm th-êng më sÏ ®ãng l¹i thùc hiÖn c¸c chøc n¨ng kh¸c nhau

cña m¹ch ®iÒu khiÓn.

§Æc ®iÓm cña r¬ le trung gian lµ kh«ng cã c¬ cÊu ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p t¸c

ph¹m vi  15% ®iÖn ¸p ®Þnh møc.

3- R¬ le tèc ®é

a- CÊu t¹o

17

Khoa §iÖn - §iÖn Tö

Tr-êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh

Gi¸o tr×nh Thùc hµnh Trang bÞ ®iÖn

H×nh 4- 5. S¬ ®å nguyªn lý cÊu t¹o cña r¬ le tèc ®é.

1- trôc quay ;

4- thanh dÉn;

3- phÇn øng ;

5- tay g¹t b»ng nhùa;

6- tiÕp ®iÓm;

S¬ ®å nguyªn lý cÊu t¹o cña r¬ le tèc ®é nh- h×nh 4- 5. Nã gåm cã c¸c bé

phËn

b- Nguyªn lý lµm viÖc

Khi r« to ch-a quay th× thanh thÐp ®µn håi cã xu h-íng lµm cho tiÕp ®iÓm

PK₁vµ PK₃®ãng l¹i.

Khi trôc quay ( 1 ) quay ( gi¶ sö quay theo chiÒu n₁nh- h×nh vÏ ) lµm cho

®-ãng yªn th× c¸c thanh dÉn ®-îc coi nh- chuyÓn ®éng ng-îc l¹i. XÐt hai thanh

dÉn n»m ®èi diÖn vµ trïng ph-¬ng víi tõ th«ng  t¹i thêi ®iÓm ®ang xÐt, ta cã

vÐc t¬ vËn tèc t-¬ng ®èi V_t®( h×nh 4- 5 ). Thanh dÉn n»m phÝa trªn sÏ chuyÓn

®éng sang tr¸i cßn thanh dÉn phÝa d-íi sÏ chuyÓn ®éng sang ph¶i.

Hai thanh dÉn nµy sÏ chuyÓn ®éng t-¬ng ®èi víi tõ tr-êng phÇn c¶m, theo

®Þnh luËt c¶m øng ®iÖn tõ, trong thanh dÉn sÏ xuÊt hiÖn mét søc ®iÖn ®éng c¶m

øng. V× c¸c thanh dÉn ®-îc nèi ng¾n m¹ch nªn trong c¸c thanh dÉn sÏ xuÊt hiÖn

dßng ®iÖn c¶m øng. ChiÒu dßng ®iÖn c¶m øng ®-îc x¸c ®Þnh theo quy t¾c bµn

tay ph¶i. Nh- vËy, thanh dÉn bªn trªn cã dßng ®iÖn ®i vµo cßn thanh dÉn bªn

d-íi cã dßng ®iÖn ®i ra. Thanh dÉn mang dßng ®iÖn , l¹i chÞu t¸c dông cña tõ

tr-êng  nªn nã chÞu t¸c dông cña lùc ®iÖn tõ F. ChiÒu cña lùc ®iÖn tõ ®-îc x¸c

®Þnh theo quy t¾c bµn tay tr¸i. Thanh dÉn bªn trªn sÏ chÞu t¸c dông cña mét lùc

18

Khoa §iÖn - §iÖn Tö

Tr-êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh

Gi¸o tr×nh Thùc hµnh Trang bÞ ®iÖn

h-íng sang bªn ph¶i cßn thanh dÉn bªn d-íi sÏ chÞu t¸c dông cña mét lùc h-íng

sang bªn tr¸i. Do ®ã, phÇn øng sÏ quay theo chiÒu cïng chiÒu víi n₁.

PhÇn øng quay kÐo theo tay g¹t b»ng nhùa ( 5 ) t¸c ®éng vµo thanh thÐp

®µn håi lµm cho tiÕp ®iÓm PK₁më ra vµ PK₂®ãng l¹i. TiÕp ®iÓm PK₃vµ PK₄vÉn

gi÷ nguyªn tr¹ng th¸i nh- khi r« to ®øng yªn.

NÕu trôc quay quay theo chiÒu ng-îc l¹i, nã sÏ t¸c ®éng vµo thanh thÐp

®µn håi bªn ph¶i lµm cho tiÕp ®iÓm PK₃më ra vµ PK₄®ãng l¹i.

Khi tèc ®é ®éng c¬ gi¶m nhá gÇn b»ng kh«ng, lùc ®iÖn tõ yÕu ®i , tay g¹t

b»ng nhùa sÏ trë vÒ vÞ trÝ cò lµm tiÕp ®iÓm PK₁®ãng l¹i vµ PK₂më ra.

4. R¬ le thêi gian

4.1- R¬ le thêi gian ®iÖn tõ

a- CÊu t¹o

4

7

3

5

8

6

2

1

H×nh 4- 7. S¬ ®å cÊu t¹o cña r¬ le thêi gian ®iÖn tõ

2- M¹ch tõ tÜnh ;

3- N¾p ®éng ;

4- Lß xo ;

5- TiÕp ®iÓm ®ãng c¾t tøc thêi ;

6- HÖ thèng b¸nh r¨ng dÉn ®éng ;

7- TiÕp ®iÓm ®ãng c¾t cã thêi gian ;

8- Thang ®Æt thêi gian ;

b- Nguyªn lý lµm viÖc

Khoa §iÖn - §iÖn Tö

19

Tr-êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh

Gi¸o tr×nh Thùc hµnh Trang bÞ ®iÖn

lµm ®ãng hoÆc c¾t c¸c tiÕp ®iÓm t¸c ®éng tøc thêi ( 5 ), ®ång thêi khëi ®éng c¬

cÊu gi÷ thêi gian ( 6 ). Khi ®ã d-íi søc c¨ng cña lß xo , qu¹t r¨ng vµ hÖ thèng

b¸nh r¨ng dÉn ®éng sÏ quay lµm tiÕp ®iÓm ®éng di chuyÓn chËm. Sau mét

kho¶ng thêi gian tiÕp ®iÓm ®éng sÏ ®ãng kÝn vµo tiÕp ®iÓm tÜnh ( 7 ). Thêi gian

®Ó ®ãng tiÕp ®iÓm ( 7 ) ®-îc ®iÒu chØnh b»ng c¸ch thay ®æi vÞ trÝ cña tiÕp ®iÓm

tÜnh vµ ®-îc chØ râ b»ng mòi tªn trªn thang ®Æt ( 8 ).

4.2- R¬ le thêi gian ®iÖn tö

a- CÊu t¹o

lo¹i ON DELAY nh- h×nh 4- 8.

H×nh 4- 8a

Trong ®ã :

H×nh 4- 8b

- CÆp cùc 5- 8 lµ tiÕp ®iÓm th-êng ®ãng , më chËm ;

- CÆp cùc 6- 8 lµ tiÕp ®iÓm th-êng më, ®ãng chËm ;

- CÆp cùc 1- 4 lµ tiÕp ®iÓm th-êng ®ãng ( t¸c ®éng tøc thêi ) ;

- CÆp cùc 1- 3 lµ tiÕp ®iÓm th-êng më ( t¸c ®éng tøc thêi ) ;

- CÆp cùc 2- 7 ®Êu víi nguån ®iÖn ;

20

Khoa §iÖn - §iÖn Tö

Tr-êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh