BÀI 3: MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐIỆN KĐB 1 PHA Mục tiêu: - Trình bày được nguyên lý làm việc của mạch điện - Tính chọn được khí cụ, thiết bị - Lắp đặt được mạch điện đúng quy trình, đúng sơ đồ nguyên lý, lắp đặt đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, thời gian - Sử dụng dụng cụ, thiết bị đo kiểm đúng kỹ thuật - Cẩn thận, chính xác, nghiêm túc, đảm bảo an toàn. Nội dung chính: 1. Mạch điện điều khiển động cơ một pha sử dụng công tắc tơ 2. Mạch điện điều khiển động cơ một pha có bảo vệ quá tải bằng Rơle nhiệt 3.
Mạch điện điều khiển động cơ một pha từ các vị trí khác nhau 4. Mạch điện điều khiển 2 động cơ một pha làm việc theo thứ tự sử dụng bộ nút bấm 5. Mạch điện điều khiển hai động cơ một pha làm việc theo thứ tự có khoá liên động cơ 6. Mạch điện điều khiển tự động hai động cơ một pha làm việc theo thứ tự (Dùng rơ le thời gian) I.
MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ XOAY CHIỀU MỘT PHA SỬ DỤNG CÔNG TẮC TƠ 1. Giới thiệu sơ đồ nguyên lý của mạch điện A N Q1 Q2 K1 PB0 K2 PB1 M K 109 Trang bị điện của mạch : - Áptomát 1 pha - Bộ nút ấn 2 phím PB1, PB0 - Công tắc tơ K - Động cơ xoay chiều lồng sóc M 2. Chức năng Công tắc tơ là một loại khí cụ điện đóng cắt hạ áp dùng để khống chế tự động và điều khiển từ xa các thiết bị điện có điện áp tới 500V và dòng điện tới 600A và lớn hơn nữa với sự hỗ trợ của nút ấn. Công tắc tơ có 2 trạng thái: đóng và cắt, có số lần đóng cắt lớn, tần số đóng cắt cao có thể tới 1500 lần /giờ.
Phân loại Theo nguyên lý truyền động có: công tắc tơ kiểu điện từ, kiểu hơi ép, kiểu thuỷ lực. Thường gặp công tắc tơ kiểu điện từ. Công tắc tơ kiểu điện từ có hai lọai: + Công tắc tơ chính: có 3 tiếp điểm chính còn lại là tiếp điểm phụ. + Công tắc tơ phụ: Chỉ có tiếp điểm phụ (không có tiếp điểm chính).
Theo dạng dòng điện ta có: công tắc tơ điện một chiều, công tắc tơ điện xoay chiều Theo kết cấu ta có: công tắc tơ dùng ở nơi hạn chế chiều cao (ở bảng điện gầm xe) và ở nơi hạn chế chiều rộng (buồng tàu điện). Cấu tạo Hình 2.1 Hình dáng ngoài của công tắc tơ 110 Hình 2.2 Mặt cắt dọc của công tắc tơ Hình 2.3 Các bộ phận chính của công tắc tơ Công tắc tơ làm việc dựa trên nguyên tắc của nam châm điện, bao gồm các bộ phận chính : - 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 có tác động 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 một chiều hoặc xoay chiều Trong mạch điện công nghiệp công tắc tơ thường được dùng để đóng cắt động cơ điện với tần số đóng cắt lớn Để bảo vệ động cơ, công tắc tơ thường được lắp kèm với rơle nhiệt gọi là khởi động từ Khi đấu công tắc tơ vào mạch điện, cần chú ý các thông số kỹ thuật sau : - Dòng điện định mức trên công tắc tơ (A) - Điện áp định mức của cặp tiếp điểm (V) - Điện áp định mức của cuộn hút (V) - Nguồn điện sử dụng là một chiều (DC) hay xoay chiều (AC) - Các cặp tiếp điểm chính, phụ, thường đóng (NC) hay thường mở (NO) 111 2. Ký hiệu Cuộn dây: Tiếp điểm chính: Thường được ký hiệu bởi 1 ký số: Các ký số đó là: 1 - 2; 3 - 4; 5 - 6.
Trong công tắc tơ chính, 3 tiếp điểm đầu tiên bên tay trái luôn luôn là tiếp điểm chính, những tiếp điểm còn lại là tiếp điểm phụ. Tiếp điểm phụ: Thường được ký hiệu bởi 2 ký số: Ký số thứ nhất: Chỉ vị trí tiếp điểm (số thứ tự, đánh từ trái sang). Ký số thứ hai: Chỉ vai trò tiếp điểm: Các tiếp điểm và cuộn hút trên công tắc tơ thường được ký hiệu như sau : K1 K2 K3 K4 K5 K Trong đó : K là cuộn hút của công tắc tơ K1, K2, K3 là tiếp điểm thường mở K4, K5 là tiếp điểm thường đóng 3. Nguyên lý làm việc của mạch điện : 3.
Khởi động mạch điện - Đóng Áptomát nguồn 112 - Ấn nút PB1, cuộn hút công tắc tơ K có điện sẽ đóng điện cho động cơ hoạt động qua các tiếp điểm động lực K1 và duy trì hoạt động của mạch qua tiếp điểm K2 3.2 Dừng mạch điện - Ấn nút PB0, cuộn hút công tắc tơ K mất điện sẽ nhả các tiếp điểm K1 và K2, động cơ bị ngắt điện - ngừng hoạt động - Cắt Áptomát 3.3 Bảo vệ mạch điện Khi xảy ra ngắn mạch, áp tô mát AP tác động, ngắt nguồn mạch động lực và mạch điều khiển. Lắp đặt mạch điện 4. Lập bảng thống kê dụng cụ, vật tư, thiết bị TT THIẾT BỊ, DỤNG CỤ SỐ LƯỢNG GHI CHÚ 1 Nguồn điện 3 pha 1 bộ 2 Panel gỗ lắp thiết bị 1 cái 3 Áptomát 1 pha 1 cái 4 Công tắc tơ 1 cái 5 Bộ nút ấn 1 phím 1 bộ 6 Động cơ xoay chiều 1 pha 1 cái 7 Dây nối, máng dây, thanh ray 1 bộ 8 Đồng hồ vạn năng, kềm, tuốcnevít… 1 bộ 4. Vẽ sơ đồ đi dây Vẽ phần đi dây mạch điều khiển (chọn nét vẽ mảnh, có thể dùng một hoặc hai màu, hạn chế nhiều đường đi dây, nên đi dây theo một số đường để khi lắp ráp dễ dàng bó buộc lại hoặc đi vào trong máng): vẽ từ phần nguồn tới các thiết bị.
Chuẩn bị dụng cụ, vật tư, thiết bị Dựa theo bảng kê ở trên lấy tất các vật tư và phân loại thành 20 bộ cho mỗi học sinh hoặc nhóm thực tập. Kiểm tra thiết bị trước khi lắp đặt mạch điện - Kiểm tra trực quan: nhìn và quan sát xem các thiết bị có hiện tượng nứt, vỡ, méo bất thường, các bộ phận của thiết bị có đầy đủ không; quan sát kỹ để chắc chắn rằng dây điện không bị nứt, dây tóc bóng đèn không bị đứt. 113 - Kiểm tra bằng đồng hồ vạn năng: dùng đồng hồ vạn năng đo cách điện và thông mạch các khí cụ điện 4. Lắp đặt mạch điện - Gá lắp thiết bị trên panel theo sơ đồ bố trí thiết bị Sơ đồ bố trí thiết bị Q1 Q2 PB0 PB1 K - Đấu mạch điện theo sơ đồ nguyên lý - Đấu mạch động lực theo thứ tự từ nguồn Âptomát Công tắc tơ Rơle nhiệt Cầu đấu dây nối đến động cơ - Đấu mạch điều khiển theo thứ tự từ aptomát tiếp điểm rơle nhiệt bộ nút ấn tiếp điểm duy trì cuộn hút công tắc tơ dây trung tính (Với cuộn hút dùng điện áp 220AC) 5.
Vận hành mạch điện 5. Kiểm tra trước khi vận hành Kiểm tra nguội theo các bước sau - Nối dây từ cầu đấu dây vào động cơ - Kiểm tra mạch động lực : + Ấn vào núm của công tắc tơ, đo lần lượt các cặp pha bằng đồng hồ vạn năng để thang đo , đồng hồ chỉ giá trị điện trở bằng điện trở giữa hai đầu cực ra dây động cơ - Kiểm tra mạch điều khiển : Đặt que đo của ôm mét vào hai đầu mạch điều khiển, mạch điều khiển sẽ nối đúng nếu ôm mét chỉ giá trị “ ” khi chưa tác động và chỉ giá trị tương đương với điện trở cuộn hút của công tắc tơ trong các trường hợp sau : + Ấn nút PB1 114 + Ấn vào núm của công tắc tơ (Để đóng tiếp điểm duy trì) 5. Vận hành mạch điện Hoạt động thử theo các bước sau : - Nối dây nguồn - Đóng Áptomát nguốn - Ấn nút PB1 quan sát hoạt động của động cơ - Ấn nút PB0 dừng động cơ - Cắt Áptomát 6. Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập Mục tiêu Nội dung Điểm - Thuyết minh được nguyên lý làm việc của mạch điện Kiến thức - Trình bầy quy trình lắp mạch điện theo sơ đồ nguyên 3 lý - Lắp đặt được mạch điện đúng quy trình, đảm bảo yêu Kỹ năng cầu kỹ thuật, thời gian 5 - Thao tác mạch điện đúng trình tự - Cẩn thận, lắng nghe, ghi chép, từ tốn, thực hiện tốt vệ Thái độ 2 sinh công nghi ệp, an toàn lao động.
Câu hỏi và bài tập - Giải thích được mục đích của việc dùng công t ắc tơ và áp tô mát để điều khiển và bảo vệ ngắn mạch cho động cơ 1 pha. - Vẽ được mạch điện. MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ MỘT PHA CÓ BẢO VỆ QUÁ TẢI BẰNG RƠLE NHIỆT 1. Giới thiệu sơ đồ nguyên lý mạch điện A N Q1 Q2 OL K1 PB0 OL K2 PB1 M K Trang bị điện của mạch : - Áptomát 1 pha - Bộ nút ấn 2 phím PB1, PB0 - Công tắc tơ K - Rơle nhiệt OL - Động cơ xoay chiều lồng sóc M 2.
Chức năng Rơ le nhiệt là một loại khí cụ điện để bảo vệ động cơ và mạch điện khỏi bị quá tải, thường kết hợp với Công tắc tơ. Nó được dùng ở điện áp xoay chiều đến 500V, tần số 50Hz. Một số kết cấu mới của rơ le nhiệt có dòng điện định mức đến 150A, có thể dùng ở lưới điện một chiều có điện áp đến 440V. Rơ le nhiệt được đặt trong tủ điện, trên bảng điện, trước hoặc sau bộ phận bắt dây dẫn.
Rơ le nhiệt không tác động tức thời theo trị số dòng điện vì nó có quán tính nhiệt lớn, phải có thời gian để phát nóng. Do đó nó chỉ tác động sau vài giây đến vài phút khi bắt đầu có sự cố. Vì vậy nó không thể dùng để bảo vệ ngắn mạch. Phân loại Theo phương thức đốt nóng, người ta chia làm 3 loại: 116 - Đốt nóng trực tiếp: dòng điện đi trực tiếp qua phiến kim loại kép.
- Đốt nóng gián tiếp:đòng điện đi qua điện trở đặt bao quanh phiến kim loại. - Đốt nóng hỗn hợp: tương đối tốt vì vừa đốt trực tiếp vừa đốt gián tiếp. Nó có tính ổn định nhiệt cao và có thể làm việc ở bội số quá tải lớn đến (12-15)Iđm. Theo yêu cầu sử dụng, người ta chia làm 2 loại: - Một cực: bảo vệ ở mạng một pha.
- Hai hoặc 3 cực: bảo vệ ở mạng xoay chiều 3 pha. Cấu tạo Hình 2.