Giáo trình mô đun: lắp mạch điện hệ thống lạnh nghề: vận hành, sửa chữa thiết bị lạnh

UBND TỈNH BÌNH ĐỊNH
TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ QUY NHƠN

GIÁO TRÌNH
Mơ đun: LẮP MẠCH ĐIỆN HỆ THỐNG LẠNH
NGHỀ: VẬN HÀNH, SỬA CHỮA THIẾT BỊ LẠNH
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG /TRUNG CẤP
Ban hành kèm theo Quyết định số: 99 /QĐ-KTCNQN ngày 14 tháng 3 năm 2018
của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Kỹ thuật Cơng nghệ Quy Nhơn

Bình Định, năm 2018


TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Giáo trình này được biên soạn bởi giáo viên Khoa Điện trường Cao đẳng kỹ
thuật công nghệ Quy Nhơn, sử dụng cho việc tham khảo và giảng dạy nghành Vận
hành và sửa chữa thiết bị lạnh tại trường Cao đẳng kỹ thuật cơng nghệ Quy Nhơn. Mọi
hình thức sao chép, in ấn và đưa lên mạng Internet không được sự cho phép của Hiệu
trưởng trường Cao đẳng kỹ thuật công nghệ Quy Nhơn là vi phạm pháp luật


LỜI GIỚI THIỆU
Tài liệu Lắp mạch điện hệ thống lạnh là mơ đun mà đối tượng của nó gồm các yêu
cầu công nghệ mà các công cụ, trang thiết bị, dây chuyền sản xuất đặt ra đòi hỏi cần cung
ứng những thiết bị điện như thế nào để yêu cầu cơng nghệ của các thiết bị, máy móc, dây
chuyền sản xuất đó được thỏa mãn.
Tài liệu lắp mạch điện hệ thống lạnh cung cấp cho người học những kiến thức cơ
bản về lắp đặt mạch điện tự động khống chế trong hệ thống lạnh. Trên cơ sở đó có được
những hiểu biết cần thiết để lắp đặt vận hành, bảo quản và sữa chữa các thiết bị điện ở
trong máy. Ngồi ra, mơ đun này cũng nhằm cung cấp cho người học khả năng phân tích,
lựa chọn và thiết kế một số mạch tự động điều khiển máy. Trên cơ sở phân tích nêu trên,

tài liệu được biên soạn bao gồm các nội dung sau:
Bài 1

Khảo sát các khí cụ điện dùng trong kỹ thuật lạnh

Bài 2

Lắp mạch điện động cơ bơm nước bình ngưng điều khiển bằng khởi
động từ

Bài 3

Lắp mạch điện khởi động tuần tự cho động cơ bơm bình ngưng và máy
nén

Bài 4

Lắp mạch điện điều khiển và bảo vệ máy nén, quạt dàn lạnh bằng công
tắc tơ và rơle nhiệt độ

Bài 5

Lắp mạch điện điều khiển máy nén bằng công tắc tơ và bảo vệ bằng
rơle áp suất

Bài 6

Lắp mạch khởi động động cơ máy nén lạnh ba pha bằng phương pháp
tự động đổi nối Y-Δ

Bài 7

Lắp mạch khởi động động cơ máy nén lạnh ba pha bằng phương pháp
một phần cuộn dây

Bài 8

Lắp mạch điện điều khiển động cơ bơm nước bình ngưng tụ bằng công
tắc tơ, bảo vệ mất nước bằng rơ le áp suất nước và rơ le thời gian .

Tài liệu bao gồm những vấn đề cơ bản và cần thiết nhất cho người đọc nhằm bổ sung
kiến thức và rèn luyện kỹ năng nghề, được biên soạn dựa trên cơ sở các giáo trình dạy
nghề của Bộ đã ban hành cùng với những kinh nghiệm giảng dạy của nhiều giáo viên
trong trường dạy nghề.
Trong q trình biên soạn khơng thể tránh khỏi những sai sót,thiếu sót kính mong
độc giả đóng góp ý kiến để tài liệu được hoàn thiện hơn.
Trân trọng cảm ơn!

Bình Định, ngày...... tháng ..... năm ...........
Tác giả
Hồng Văn Mai

1


MỤC LỤC
Trang
Lời giới thiệu..........................................................................................................1
Bài 1. Khảo sát các khí cụ điện dùng trong kỹ thuật lạnh
1.1. Khí cụ điện bảo vệ ………...………………………………………………..6

1.2 Khí cụ điện điều khiển…..…………………………………………………...23
1.3. Các ký hiệu thơng dụng của phụ kiện và khí cụ điện......................................35
Bài 2: Lắp mạch điện động cơ bơm nước bình ngưng điều khiển bằng khởi động từ
2.1.Sơ đồ nguyên lý ..............................................................................................39
2.2.Nguyên lý làm việc .........................................................................................40
2.3. Lắp mạch điện ................................................................................................43
2.4. Vận hành mạch điện .......................................................................................44
Bài 3: Lắp mạch điện khởi động tuần tự cho động cơ bơm bình ngưng và máy nén
3.1. Sơ đồ nguyên lý ..............................................................................................47
3.2. Nguyên lý làm việc .........................................................................................48
3.3. Lắp mạch điện ................................................................................................50
3.4. Vận hành mạch điện .......................................................................................51
Bài 4: Lắp mạch điện điều khiển và bảo vệ máy nén, quạt dàn lạnh bằng công tắc tơ và
rơle nhiệt độ.
4.1. Sơ đồ nguyên lý .............................................................................................55
4.2. Nguyên lý làm việc ........................................................................................56
4.3. Lắp mạch điện ................................................................................................59
4.4.Vận hành mạch điện ........................................................................................60
Bài 5: Lắp mạch điện điều khiển máy nén bằng công tắc tơ và bảo vệ bằng rơle áp suất.
5.1 Sơ đồ nguyên lý ..............................................................................................62
5.2. Nguyên lý làm việc .........................................................................................64
5.3. Lắp mạch điện .................................................................................................66
5.4. Vận hành mạch điện ........................................................................................67
Bài 6: Lắp mạch khởi động động cơ máy nén lạnh ba pha bằng phương pháp tự động đổi
nối Y- ∆.
6.1. Sơ đồ nguyên lý ...............................................................................................69
6.2. Nguyên lý làm việc ..........................................................................................70
6.3. Lắp mạch điện .................................................................................................72
6.4. Vận hành mạch điện ........................................................................................73
Bài 7: Lắp mạch khởi động động cơ máy nén lạnh ba pha bằng phương pháp một phần

cuộn dây.
7.1. Sơ đồ nguyên lý ................................................................................................77
7.2. Nguyên lý làm việc ...........................................................................................79
7.3. Lắp mạch điện ...................................................................................................81
7.4. Vận hành mạch điện ..........................................................................................82
Bài 8: Lắp mạch điện điều khiển động cơ bơm nước bình ngưng tụ bằng cơng tắc tơ, bảo
vệ mất nước bằng rơ le áp suất nước và rơ le thời gian.
8.1. Sơ đồ nguyên lý ................................................................................................85
8.2. Nguyên lý làm việc ...........................................................................................86
8.3. Lắp mạch điện ...................................................................................................88
8.4. Vận hành mạch điện ..........................................................................................89
Tài liệu tham khảo:....................................................................................................91
2


CHƯƠNG TRÌNH MƠ ĐUN
Tên mơ đun: Lắp đặt mạch điện hệ thống lạnh
Mã mô đun: MĐ 14 Thời gian thực hiện mô đun: 90 giờ; (Lý thuyết: 30; Thực hành:
58; Kiểm tra: 02)
I. Vị trí, tính chất của mơ đun
- Vị trí: Mơ đun này phải học sau khi đã học xong môn học an toàn lao động; kỹ
thuật điện của chương trình.
- Tính chất: Là mơ đun chun mơn trong chương trình đào tạo nghề vận hành,
sửa chữa thiết bị lạnh; Mô đun này cung cấp các kỹ năng lắp ráp các mạch khởi động cho
động cơ theo yêu cầu.
- Vai trị , ý nghĩa của mơ đun: Nhằm trang bị cho sinh viên kỹ năng phân tích , lắp
ráp ,vận hành, sửa chữa các mạch điện động lực của hệ thống lạnh, qua đó giúp cho sinh
viên hình thành kỹ năng thuần thục, chính xác và sáng tạo đáp ứng được nhu cầu của
thực tế sản xuất.
II. Mục tiêu mơ đun

Kiến thức:
- Phân tích ngun lý của sơ đồ làm cơ sở cho việc phát hiện hư hỏng và chọn
phương án cải tiến mới.
Kỹ năng:
- Lắp đặt, sửa chữa các mạch cho động cơ, các mạch bảo vệ và tín hiệu.
-Vận hành mạch theo nguyên tắc, theo qui trình đã định. Từ đó sẽ vạch ra kế
hoạch bảo trì hợp lý, đảm bảo an tồn và vệ sinh công nghiệp
Năng lực tự chủ và trách nhiệm:
- Rèn luyện tác phong công nghiệp; chủ động trong công việc;
- Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.
III. Nội dung mô đun
1. Nội dung tổng quát và phân bố thời gian:
Thời gian (giờ)
Số
Tên các bài trong mô đun
TT
TS
LT TH KT
1

Bài 1: Khảo sát các khí cụ điện dùng trong kỹ
thuật lạnh

7

3

4

2

Bài 2: Lắp mạch điện động cơ bơm nước bình
ngưng điều khiển bằng khởi động từ

8

3

5

22

6

15

14

3

11

15

6

9

7

3

4

8

3

5

3
4
5
6
7

Bài 3: Lắp mạch điện khởi động tuần tự cho động
cơ bơm bình ngưng và máy nén
Bài 4: Lắp mạch điện điều khiển và bảo vệ máy
nén, quạt dàn lạnh bằng công tắc tơ và rơle nhiệt
độ
Bài 5: Lắp mạch điện điều khiển máy nén bằng
công tắc tơ và bảo vệ bằng rơle áp suất
Bài 6: Lắp mạch khởi động động cơ máy nén lạnh
ba pha bằng phương pháp tự động đổi nối Y-Δ
Bài 7: Lắp mạch khởi động động cơ máy nén lạnh
ba pha bằng phương pháp một phần cuộn dây
3

1

Số
TT
8

Tên các bài trong mô đun
Bài 8: Lắp mạch điện điều khiển động cơ bơm
nước bình ngưng tụ bằng cơng tắc tơ, bảo vệ mất
nước bằng rơ le áp suất nước và rơ le thời gian
Tổng cộng

4

Thời gian (giờ)
TS
LT TH KT
9

3

5

1

90

30

58

2


BÀI 1: KHẢO SÁT CÁC KHÍ CỤ ĐIỆN DÙNG TRONG KỸ THUẬT LẠNH
Mã bài : MĐ14-01
Thời gian : 7h (LT: 01; TH: 03; Tự học: 03)
Giới thiệu : Khí cụ điện là những thiết bị điện dùng để đóng, cắt, điều khiển, điều chỉnh
và bảo vệ các lưới điện, mạch điện, máy điện và các máy móc sản xuất. Ngồi ra nó cịn
được dùng để kiểm tra và điều chỉnh các q trình khơng điện khác, ở bài này trình bày
về cấu tạo , nguyên lý làm việc ,ứng dụng của các khí cụ điện dùng trong ngành kỹ thuật
lạnh.
Mục tiêu:
- Trình bày được cấu tạo và nguyên lý làm việc của các khí cụ điện dùng trong
ngành kỹ thuật lạnh;
- Đọc được các ký hiệu thông dụng của các phụ kiện và khí cụ điện;
- Khảo sát được cấu tạo, nguyên lý của các khí cụ điện;
- Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ, ham học hỏi.
Nội dung
1.1. Khảo sát khí cụ điện bảo vệ
1.1.1. Lý thuyết
1.1.1.1. Áp tơ mát (CB).
a, Khái niệm: CB (CB được viết tắt từ danh từ Circuit Breaker- tiếng Anh), tên khác
như: Disjonteur (tiếng Pháp) hay Aptơmát (theo Liên Xơ). CB là khí cụ điện dùng đóng
,cắt mạch điện (một pha, ba pha); có công dụng bảo vệ quá tải, ngắn mạch, sụt áp …
mạch điện.
b, Cấu tạo.
+ Tiếp điểm.
CB thường được chế tạo có hai cấp tiếp điểm (tiếp điểm chính và hồ quang), hoặc
ba cấp tiếp điểm (chính, phụ, hồ quang).

Khi đóng mạch, tiếp điểm hồ quang đóng trước, tiếp theo là tiếp điểm phụ, sau
cùng là tiếp điềm chính. Khi cắt mạch thì ngược lại, tiếp điểm chính mở trước, sau đến
tiếp điểm phụ, cuối cùng là tiếp điểm hồ quang. Như vậy hồ quang chỉ cháy trên tiếp
điểm hồ quang, do đó bảo vệ được tiếp điểm chính để dẫn điện. Dùng thêm tiếp điểm phụ
để tránh hồ quang cháy lan vào làm hư hại tiếp điểm chính.
+ Hộp dập hồ quang.
Để CB dập được hồ quang trong tất cả các chế độ làm việc của lưới điện, người ta
thường dùng hai kiểu thiết bị dập hồ quang là: kiểu nửa kín và kiểu hở.
Kiểu nửa kín được đặt trong vỏ kín của CB và có lỗ thốt khí. Kiểu này có dịng điện giới
hạn cắt khơng q 50KA. Kiểu hở được dùng khi giới hạn dòng điện cắt lớn hơn 50kA
hoặc điện áp lớn 1000V(cao áp).

5


Trong buồng dập hồ quang thông dụng, người ta dùng những tấm thép xếp thành
lưới ngăn, để phân chia hồ quang thành nhiều đoạn ngắn thuận lợi cho việc dập tắt hồ
quang.
+ Cơ cấu truyền động cắt CB.
Truyền động cắt CB thường có hai cách: bằng tay và bằng cơ điện (điện từ, động
cơ điện).
Điều khiển bằng tay được thực hiện với các CB có dịng điện định mức khơng lớn
hơn 600A. Điều khiển bằng điện từ (nam châm điện) được ứng dụng ở các CB có dịng
điện lớn hơn (đến 1000A).
Để tăng lực điều khiển bằng tay người ta dùng một tay dài phụ theo ngun lý địn
bẩy. Ngồi ra cịn có cách điều khiển bằng động cơ điện hoặc khí nén.
+ Móc bảo vệ.
CB tự động cắt nhờ các phần tử bảo vệ (gọi là móc bảo vệ), sẽ tác động khi mạch
điện có sự cố q dịng điện (quá tải hay ngắn mạch) và sụt áp.
- Móc bảo vệ quá dòng điện (còn gọi là bảo vệ dịng điện cực đại) để bảo vệ thiết

bị điện khơng bị quá tải và ngắn mạch, đường thời gian - dịng điện của móc bảo vệ phải
nằm dưới đường đặc tính của đối tượng cần bảo vệ. Người ta thường dùng hệ thống điện
từ và rơle nhiệt làm móc bảo vệ, đặt bên trong CB.
- Móc kiểu điện từ có cuộn dây mắc nối tiếp với mạch chính, cuộn dây này được
quấn tiết diện lớn chịu dịng tải và ít vòng. Khi dòng điện vượt quá trị số cho phép thì
phần ứng bị hút và móc sẽ dập vào khớp rơi tự do, làm tiếp điểm của CB mở ra. Điều
chỉnh vít để thay đổi lực kháng của lị xo, ta có thể điều chỉnh được trị số dịng điện tác
động. Để giữ thời gian trong bảo vệ quá tải kiểu điện từ, người ta thêm một cơ cấu giữ
thời gian (ví dụ bánh xe răng như trong cơ cấu đồng hồ).
- Móc kiểu rơle nhiệt đơn giản hơn cả, có kết cấu tương tự như rơle nhiệt có phần
tử phát nóng đấu nối tiếp với mạch điện chính, tấm kim loại kép dãn nở làm nhả khớp rơi
tự do để mở tiếp điểm của CB khi có quá tải. Kiểu này có thiếu sót là qn tính nhiệt lớn
nên khơng ngắt nhanh được dịng điện tăng vọt khi có ngắn mạch, do đó chỉ bảo vệ được
dịng điện q tải.
Vì vậy người ta thường sử dụng tổng hợp cả móc kiểu điện từ và móc kiểu rơle
nhiệt trong một CB. Lọai này được dùng ở CB có dịng điện định mức đến 600A.
+ Móc bảo vệ sụt áp (cịn gọi là bảo vệ điện áp thấp) cũng thường dùng kiểu điện
từ. Cuộn dây mắc song song với mạch điện chính, cuộn dây này được quấn ít vịng với
dây tiết diện nhỏ chịu điện áp nguồn . ( hình vẽ 1.1 mô tả các bộ phận của áp tômat )
1. Vỏ

2. Ngõ vào dây điện (phần trên).

3. Buồng dập hồ quang

4. Cuộn dây nam châm điện

5. Cần gạt

6. Tiếp điểm cố định

7. Tiếp điểm di động

8. Thanh dẫn hồ quang

9. Thanh lưỡng kim

10. Ngõ vào dây điện( phần dưới)

11. Khớp kẹp thanh ray.
6


Hình 1.1. Cấu tạo bên trong aptomat
c, Nguyên lý làm việc.
+ Sơ đồ nguyên lý của CB dòng điện cực đại.

Hình 1.2
Ở trạng thái bình thường sau khi đóng điện, CB được giữ ở trạng thái đóng tiếp điểm nhờ
móc 2 khớp với móc 3 cùng một cụm với tiếp điểm động.
Bật CB ở trạng thái ON, với dòng điện định mức nam châm điện 5 và phần ứng 4 không
hút.. Khi mạch điện quá tải hay ngắn mạch, lực hút điện từ ở nam châm điện 5 lớn hơn
lực lò xo 6 làm cho nam châm điện 5 sẽ hút phần ứng 4 xuống làm bật nhả móc 3, móc 5
được thả tự do, lị xo 1 được thả lỏng, kết quả các tiếp điểm của CB được mở ra, mạch
điện bị ngắt.
+ Sơ đồ nguyên lý của CB điện áp thấp

7

Hình 1.3. cấu tạo áptơmát móc bảo vệ sụt áp
Bật CB ở trạng thái ON, với điện áp định mức nam châm điện 11 và phần ứng 10
hút lại với nhau.
Khi sụt áp quá mức, nam châm điện 11 sẽ nhả phần ứng 10, lị xo 9 kéo móc 8 bật
lên, móc 7 thả tự do, thả lỏng, lị xo 1 được thả lỏng, kết quả các tiếp điểm của CB được
mở ra, mạch điện bị ngắt.
d, Điều kiện chọn áptơmát.
Điều kiện lựa chọn:
- Dịng định mức:

IđmATM > Ittqt

- Dịng điện điều chỉnh bảo vệ quá tải:

IđIcqt = (1,1 ÷ 1,2).Ittqt

[ 1.1 ]

- Dòng điện điều chỉnh bảo vệ ngắn mạch: Iđcnm = (1,1 ÷ 1,2).Ittnm
- Điện áp định mức:

UđmATM ≥ Uđmnguồn

Trong đó: Ittq t: Dịng điện tính tốn đối với trường hợp bảo vệ quá tải.
Ittqt = ksd.

[ 1. 2 ]

Với: ksd là hệ số sử dụng phụ thuộc vào mức độ hoạt động đồng thời của các
thiết bị. Khi có một thiết bị hoặc khi các thiết bị hoạt động đồng thời thì ksd = 1.

Iđm: Dịng điện định mức của thiết bị.
Ittnm: Dịng điện tính tốn đối với trường hợp bảo vệ ngắn mạch.
* Đối với phụ tải thuần trở (bóng đèn sợi đốt, bếp điện, bàn là điện…).

Ittnm = ksd.

[ 1. 3 ]

* Đối với phụ tải là động cơ điện.
8


- Nếu áptơmát chỉ đóng cắt và bảo vệ duy nhất cho một động cơ (áptơmát nhánh)
thì:
Ittnm = Ikđ = (5 ÷ 7)Iđmđc.

[ 1. 4 ]

- Nếu áptơmát đóng cắt và bảo vệ cho nhiều động cơ khởi động không đồng thời thì dịng
điện qua áptơmát sẽ lớn nhất tại thời điểm động cơ có dịng khởi động lớn nhất nhưng lại
khởi động sau cùng. Khi đó dịng điện tính toán được xác định như sau:

Ittnm =

[ 1. 5 ]

Với:
: là tổng các dòng điện định mức của tất cả các động cơ trừ động cơ
có dịng điện khởi động lớn nhất.
Ikđmax: là dòng điện khởi động lớn nhất của một động cơ trong số n động cơ.

1.1.1.2. Cầu dao, cầu chì
1. Cầu dao
a, khái niệm: Cầu dao là một loại khí cụ điện đóng ngắt dịng điện bằng tay đơn
giản nhất, được dùng để đóng ngắt các mạch điện cơng suất nhỏ. Nếu mạch điện có
cơng suất trung bình và lớn hoặc điện áp cao thường chỉ làm nhiệm vụ đóng ngắt
khơng tải.
b, Phân loại cầu dao:
- Theo kết cấu có cầu dao 1 cực, 2 cực và 3 cực.
- Theo điện áp: 250V và 500V.
- Theo dòng điện định mức có: 15, 25, 30, 40, 60, 75, 100, 150, 200, 300, 350, 600,
1000A.
- Theo vật liệu cách điện có: đế sứ, đế đá, đế nhựa
Ký hiệu :

1 pha (1cực) 1 pha (2 cực)

3 pha (3 cực)

Đảo 3 pha (3 cực)

Hình 1.4 Kí hiệu một số loại cầu dao

9


Hình 1.5 hình ảnh các loại cầu dao thơng dụng

Cầu dao cần đảm bảo ngắt điện tin cậy các thiết bị dùng điện ra khỏi nguồn điện
áp. Do đó chiều dài lưỡi dao cần phải lớn hơn 50mm. Đối với cầu dao cần an tồn khi
đóng ngắt, cần có biện pháp dập tắt hồ quang điện khi ngắt điện. Tốc độ di chuyển của

lưỡi dao càng nhanh thì tốc độ kéo dài hồ quang càng nhanh, thời gian dập tắt hồ quang
sẽ càng ngắn. Vì vậy loại cầu dao này được chế tạo thêm lưỡi dao phụ có lị xo bật nhanh
ở các cầu dao có dịng điện một chiều định mức lớn hơn 30A.
c, Điều kiện chọn cầu dao.
Khi lựa chọn cầu dao ta cần chú ý các thông số sau:
- Dòng điện định mức của cầu dao (A). Dịng điện này khơng nhỏ hơn dịng điện
tính tốn của phụ tải.:
- Điện áp làm việc của cầu dao (V). Đây là điện áp cách điện an toàn giữa các bộ
phận tiếp điện với đế cách điện của cầu dao. Điện áp này phụ thuộc vào điện áp của lưới
điện mà cầu dao đang sử dụng. Về nguyên tắc điện áp này không nhỏ hơn điện áp cực đại
của lưới điện .
- Điều kiện chọn cầu dao : {𝐼đ𝑚 = (1, 2 ÷1, 5)𝐼𝑡𝑡 𝑈đ𝑚𝑐𝑑 ≥ 𝑈𝑙ướ𝑖 đ𝑖ệ𝑛

[ 1. 6 ]

2 .Cầu chì
a, Cơng dụng:
Cầu chì là loại khí cụ điện dùng để bảo vệ thiết bị điện và lưới điện khi bị ngắn mạch. Nó
thường được dùng để bảo vệ đường dây dẫn, máy biến áp, động cơ điện, thiết bị điện,
mạch điều khiển, mạch điện chiếu sáng v.v…Cầu chì có đặc điểm là đơn giản, kích thước
bé, khả năng cắt lớn và giá thành hạ, nên ngày nay vẫn được ứng dụng rộng rãi.
Cầu chì có các tính chất và yêu cầu sau:
- Đặc tính ampe-giây của cầu chì cần phải thấp hơn đặc tính của đối tượng được bảo vệ.
- Khi có ngắn mạch, cầu chì cần phải làm việc có lựa chọn theo thứ tự.
- Cầu chì cần có đặc tính làm việc ổn định.
- Cơng suất của thiết bị càng tăng, cầu chì càng phải có khả năng cắt cao hơn.
- Việc thay thế dây chảy cầu chì bị cháy phải dễ dàng và tốn ít thời gian.
b, Phân loại
10

Dựa vào kết cấu có thể chia cầu chì thành các loại sau:
- Loại hở: loại này khơng có vỏ bọc kín, thường chỉ gồm dây chảy. Đó là những phiến
làm bằng chì lá, kẽm, hợp kim chì thiếc, nhơm hay đồng lá mỏng được dập cắt thành các
dạng khác nhau, sau đó dùng vít bắt chặt vào các đầu cực dẫn điện đặt trên các bản cách
điện bằng đá, sứ,…Dây chảy cũng có dạng hình trịn và làm bằng chì.

- Loại vặn: loại này dây chảy bằng đồng, có khi dùng bạc. Có các cỡ dịng định mức 6A,
15A, 20A, 25A, 30A, 60A ở điện áp 500V.

- Loại hộp: Hộp và nắp đều làm bằng sứ cách điện và đều bắt chặt các tiếp điểm bằng
đồng. Dây chảy được bắt chặt bằng vít vào phía trong nắp, thường dùng dây chảy là các
dây chì trịn hoặc chì lá có kích thước thích hợp. Cầu chì hộp được chế tạo theo các cỡ
dòng điện định mức 5A, 10A, 15A, 20A, 30A, 80A, 100A ở điện áp 500V.
- Loại kín trong ống khơng có cát thạch anh: Vỏ làm bằng chất hữu cơ có dạng hình ống
mà ta thường gọi là cầu chì ống phíp. Dây chảy của cầu chì này làm bằng kẽm là vật liệu
có nhiệt độ nóng chảy thấp (420oC), lại có khả năng chống gỉ. Nó được dập theo dạng
phiến, số lượng chỗ hẹp tùy theo điện áp định mức.
Q trình dập hồ quang của nó như sau: khi xảy ra ngắn mạch, dây chảy sẽ đứt ra
ở chỗ có tiết diện hẹp và phát sinh hồ quang. Dưới tác dụng của nhiệt độ cao của hồ
quang, vỏ xenlulơ của ống bị đốt nóng sẽ bốc hơi (40% H2, 50%CO2, 10% hơi nước), làm
áp lực khí trong ống tăng lên khá lớn (40÷80at) sẽ dập tắt hồ quang.
11


Cầu chì ống được chế tạo có hai cỡ chiều dài tùy thuộc điện áp làm việc của nó.
Cỡ ngắn để làm việc ở điện áp không cao hơn 380V điện xoay chiều. Cỡ dài để làm việc
ở điện áp đến 500V.
c, Cấu tạo, nguyên lý làm việc
+ Cấu tạo

Các phần tử cơ bản của cầu chì là dây chảy (để cắt mạch điện khi có sự cố ngắn
mạch) và thiết bị dập hồ quang để dập hồ quang phát sinh khi dây chảy bị đứt. Ở mạch
điện hạ áp, đôi khi người ta không cần dùng thiết bị dập hồ quang.
+ Nguyên lý làm việc. Trong thực tế khi q tải khơng lớn (1,5÷2)Iđm, sự phát nóng của
cầu chì diễn ra chậm và phần lớn nhiệt lượng đều tỏa ra mơi trường xung quanh. Do đó
cầu chì khơng bảo vệ được quá tải nhỏ.Trị số dòng điện mà dây chảy cầu chì bị chảy đứt
khi đạt tới nhiệt độ giới hạn, được gọi là dòng điện giới hạn Igh. Để dây chảy cầu chì
khơng chảy đứt ở dịng điện làm việc định mức Iđm, cần đảm bảo điều kiện:
Igh > Iđm.
Mặt khác, để bảo vệ tốt và nhạy, dòng điện giới hạn khơng được lớn hơn dịng điện định
mức nhiều.
d, Điều kiện chọn cầu chì:

đối với dây chảy bằng vật liệu đồng;

đối với dây chảy bằng vật liệu chì;

[ 1.7 ]

đối với dây chảy bằng vật liệu hợp kim chì thiếc.

Ví dụ 1 : Một động cơ KĐB 3 pha rotor lồng sóc. Trên thẻ máy ghi :Pđm = 10,5 kW, Y/Δ
380/ 220 V, cosϕ = 0,8, η = 0,85. Làm việc ở lưới điện 3pha 220 V.
1. Tính chọn cầu dao đóng, cắt cho động cơ.
2. Tính chọn dây chảy cầu chì bảo vệ ngắn mạch cho động cơ trên?
(Cho kmm = 5, động cơ mở máy không tải).
Bài giải:
Dòng điện định mức của động cơ:

12

Vì đường dây chỉ cung cấp điện cho 01 động cơ nên Itt = Iđm.
1. Chọn cầu dao:

suy ra
2. Chọn dây chảy cầu chì:

Chọn dây chảy bằng chì có dịng điện : Idc ≥ 81 A.
1.1.3. Rơ le nhiệt (Thermal relay)
a, Cơng dụng
Rơ-le nhiệt là loại khí cụ điện tự động cắt mạch khi đạt đến nhiệt độ cần thiết, thường
dùng trong các thiết bị điện gia dụng và kết hợp với công tắc tơ để bảo vệ quá tải cho
động cơ điện.
b, Cấu tạo
Phần chính của rơ-le nhiệt là bản lưỡng kim được đốt nóng bằng dây điện trở. Khi mạch
làm việc bình thường (I = Iđm) sự phát nóng chưa đủ làm bản lưỡng kim biến dạng.
Khi bị quá tải dòng điện tăng cao, bản lưỡng kim bị đốt nóng lên và biến dạng cong về
phía trên (nét chấm gạch) làm nhả cần truyền động (3). Cần sẽ quay quanh trục (9) dưới
tác dụng của lò xo kéo tay đòn (4) di chuyển theo chiều mũi tên làm mở hệ thống tiếp
điểm (5) và mạch bị ngắt.
Nút ấn phục hồi (7) để trả lại trạng thái ban đầu khi bản lưỡng kim đã nguội.
1. Bảng lưỡng kim

9. Trục quay

2. Dây đốt nóng
3. Thanh truyền động
4. Tay địn
5. Tiếp điểm

6. Cực đấu dây
7. Nút ấn phục hồi lò xo
8. Lị xo
Hình 1.8. Cấu tạo một rơ le nhiệt (RN)
13


c, Ký hiệu

Hình 1.9. một dạng rơ le nhiệt

Hình 1.10. Ký hiệu trên sơ đồ ngun lý

Hình 1.11. Cơng tắc tơ kết hợp Rơ le nhiệt = Khởi động từ

Hình 1.12. Điều khiển động cơ dùng bộ khởi động từ
d, Điều kiện chọn rơ le nhiệt

[1.8]
Khi chọn (RN) cần chú ý ngưỡng bảo vệ của phần tử nhiệt, dòng điện để rơ le nhiệt tác
động khoảng 1,25 lần dòng điện định mức của thiết bị cần bảo vệ.
Chọn rơ le nhiệt cho ví dụ 1
14


RN có các thơng số:
1.1.1.4. Rơ le áp suất cao (HP) và rơ le áp suất thấp (LP)
Rơ le áp suất cao và rơ le áp suất thấp có hai kiểu khác nhau:
- Dạng tổ hợp gồm 02 rơ le
- Dạng các rơ le rời nhau

Trên hình 1.32 là cặp rơ le tổ hợp của HP và LP, chúng hoạt động hồn tồn độc lập với
nhau, mỗi rơ le có ống nối lấy tín hiệu riêng.
Cụm LP thường bố trí nằm phía trái, cịn HP bố trí nằm phía phải. Có thể phân biệt LP và
HP theo giá trị nhiệt độ đặt trên các thang kẻ, tránh nhầm lẫn.

Hình 1.13 a. Rơ le tổ hợp áp suất cao và thấp

Hình 1.13 b. Cấu tạo rơ le tổ hợp áp suất cao và thấp
15


Rơ le áp suất cao được sử dụng bảo vệ máy nén khi áp suất đầu đẩy cao quá mức
quy định, nó sẽ tác động trước khi van an tồn mở. Hơi đầu đẩy được dẫn vào hộp xếp ở
phía dưới của rơ le, tín hiệu áp suất được hộp xếp chuyển thành tín hiệu cơ khí và chuyển
dịch hệ thống tiếp điểm, qua đó ngắt mạch điện khởi động từ máy nén.
Giá trị đặt của rơ le áp suất cao là 18,5kG/cm2 thấp hơn giá trị đặt của van an tồn
19,5kG/cm2. Giá trị đặt này có thể điều chỉnh thơng qua vít “A”. Độ chênh áp suất làm
việc được điều chỉnh bằng vít “B”. Khi quay các vít “A” và “B” kim chỉ áp suất đặt di
chuyển trên bảng chỉ thị áp suất.

Hình 1.14 a Rơ le áp suất cao HP

Hình 1.14 b. Rơ le áp suất thấp LP

Hình 1.14c Đồng hồ áp suất

Ký hiệu rơ le áp suất cao

16

Ký hiệu rơ le áp suất thấp

Sau khi xảy ra sự cố áp suất và đã tiến hành xử lý, khắc phục xong cần nhấn nút
Reset để ngặt mạch duy trì sự cố mới có thể khởi động lại được.
Tương tự HP, rơ le áp suất thấp LP được sử dụng để tự động đóng mở máy nén,
trong các hệ thống lạnh chạy tự động. Khi nhiệt độ buồng lạnh đạt yêu cầu, van điện từ
ngừng cấp dịch cho dàn lạnh, máy thực hiện rút gas về bình chứa và áp suất phía đầu hút
giảm xuống dưới giá trị đặt, rơ le áp suất tác động dừng máy. Khi nhiệt độ phòng lạnh
lên cao van điện từ mở, dịch vào dàn lạnh và áp suất hút lên cao và vượt giá trị đặt, rơ le
áp suất thấp tự động đóng mạch cho động cơ hoạt động.
1.1.1.5.Rơ le nhiệt độ
+ Rơ le nhiệt bảo vệ quá tải (quá dòng) (OCR)
- Rơ le nhiệt được sử dụng để bảo vệ quá dòng hoặc q nhiệt. Khi dịng điện q lớn
hoặc vì một lý do gì đó nhiệt độ cuộn dây động cơ máy nén quá cao. Rơ le nhiệt ngắt
mạch điện để bảo vệ động cơ máy nén.
- Rơ le nhiệt có thể đặt bên trong hoặc bên ngoài máy nén. Trường hợp đặt bên ngồi rơ
le nhằm bảo vệ q dịng thường được lắp đi kèm công tắc tơ. Một số máy lạnh nhỏ có bố
trí rơ le nhiệt bên trong ở ngay đầu máy nén.
- Phần tử cơ bản của rơ le nhiệt là một cơ cấu lưỡng kim gồm có 2 kim loại khác nhau về
bản chất, có hệ số giãn nở nhiệt khác nhau và hàn với nhau. Bản lưỡng kim được đốt
nóng bằng điện trở có dịng điện của mạch cần bảo vệ chạy qua. Khi làm việc bình
thường sự phát nóng ở điện trở này khơng đủ để cơ cấu lưỡng kim biến dạng. Khi dòng
điện vượt quá định mức bản lưỡng kim bị đốt nóng và bị uốn cong, kết quả mạch điện
của thiết bị bảo vệ hở.
+ Thermic bảo vệ máy nén :
Máy nén trang bị thermic bảo vệ được lắp phía trên đầu block (vị trí có nhiệt độ cao ).
– Có 2 loại : Lắp bên trong block hoặc bên ngoài. Tùy theo từng dòng máy lạnh.
– Thermic là 1 loại rơ-le nhiệt hoạt động theo nguyên tắc nhiệt độ : khi nhiệt độ tăng
đến giới hạn Thì tiếp điểm của rơle hở ra khi nguội lại thì đóng lại.

– Vì một lý do nào đó, dịng điện qua máy nén q cao: Dàn nóng dơ, hoạt động quá tải,
hư tụ block, hư tụ quạt dàn nóng, block bị quá tải lâu dài…Thermic bị đốt nóng hơn bình
thường nên hở ra. Máy nén bị hở mạch máy ngừng. Một thời gian sau nhiệt độ giảm tiếp
điểm tự động đóng lại, máy nén chạy tiếp.
Trường hợp Thermic (bị già ) thì máy chạy – tắt liên tục, nếu khắc phục, sửa chữa kịp
thời, một thời gian ngắn là block sẽ cháy.

17


Hình 1.15. Hình dạng Thermic

Hình 1.16. Bộ đo nhiệt độ
+Thermostat
Thermostat là một thiết bị điều khiển dùng để duy trì nhiệt độ của phịng lạnh. Cấu
tạo gồm có một cơng tắc đổi hướng đơn cực (12) duy trì mạch điện giữ các tiếp điểm 1 và
2 khi nhiệt độ bầu cảm biến tăng lên, nghĩa là nhiệt độ phòng tăng. Khi quay trục (1) theo
chiều kim đồng hồ thì sẽ tăng nhiệt độ đóng và ngắt của Thermostat. Khi quay trục vi sai
(2) theo chiều kim đồng hồ thì giảm vi sai giữa nhiệt độ đóng và ngắt thiết bị.

18


Hình 1.17 b. Cấu tạo bên ngồi
của thermostat

Hình 1.17 a Thermostat

Ký hiệu Thermostar

+ Rơ le bảo vệ áp suất dầu
Để bảo vệ máy nén khi áp suất dầu và áp suất hút thấp, áp suất đầu đẩy quá cao
người ta sử dụng các rơ le áp suất dầu (OP), rơ le áp suất thấp (LP) và rơ le áp suất cao
(HP). Khi có một trong các sự cố nêu trên, các rơ le áp suất sẽ ngắt mạch điện cuộn dây
của công tắc tơ máy máy nén để dừng máy.
+ Rơ le áp suất dầu
Áp suất dầu của máy nén phải được duy trì ở một giá trị cao hơn áp suất hút của
máy nén một khoảng nhất định nào đó, tuỳ thuộc vào từng máy nén cụ thể nhằm đảm bảo
quá trình lưu chuyển trong hệ thống rãnh cấp dầu bôi trơn và tác động cơ cấu giảm tải
của máy nén.

19


Hình 1.18. Rơ le áp suất dầu
1) Phần tử cảm biến áp suất dầu, 2) Phần tử cảm biến áp suất hút,
3) Cơ cấu điều chỉnh, 4) Cần điều chỉnh.
Khi làm việc rơle áp suất dầu sẽ so sánh hiệu áp suất dầu và áp suất trong cacte máy
nén nên cịn gọi là rơle hiệu áp suất. Vì vậy khi hiệu áp suất quá thấp, chế độ bôi trơn
không đảm bảo, không điều khiển được cơ cấu giảm tải. Áp suất dầu xuống thấp có thể
do các nguyên nhân sau:
- Bơm dầu bị hỏng,
- Thiếu dầu bôi trơn,
- Phin lọc dầu bị bẩn làm tắc ống dẫn dầu,
- Lẫn môi chất vào dầu quá nhiều.
Trên hình 1.18. giới thiệu cấu tạo bên ngoài và bên trong rơ le áp suất dầu. Rơle
lấy tín hiệu của áp suất dầu và áp suất cacte máy nén. Phần tử cảm biến áp suất dầu
“OIL” (1) ở phía dưới của rơle được nối đầu đẩy bơm dầu và phần tử cảm biến áp suất
thấp “LP” (2) được nối với cacte máy nén. Nếu chênh lệch áp suất dầu so với áp suất
trong cacte ∆p = pd - po nhỏ hơn giá trị đặt trước được duy trì trong một khoảng thời gian

nhất định thì mạch điều khiển tác động dừng máy nén. Khi ∆p nhỏ thì dịng điện sẽ đi
qua rơ le thời gian (hoặc mạch sấy cơ cấu lưỡng kim). Sau một khoảng thời gian trễ nhất
định, thì rơ le thời gian (hoặc cơ cấu lưỡng kim ngắt mạch điện) ngắt dòng điều khiển
khởi đến khởi động từ máy nén.
Độ chênh lệch áp suất cực tiểu cho phép có thể điều chỉnh nhờ cơ cấu 3. Khi quay
theo chiều kim đồng hồ sẽ tăng độ chênh lệch áp suất cho phép, nghĩa làm tăng áp suất
dầu cực tiểu ở đó máy nén có thể làm việc. Độ chênh áp suất được cố định ở 0,2bar.

20


Rơ le áp suất dầu

Hình 1.19. hình ảnh các dạng rơ le lưu lượng
1.1.1.6. Rơ le bảo vệ áp suất nước (WP) và rơle lưu lượng (Flow Switch)
Nhằm bảo vệ máy nén khi các bơm giải nhiệt thiết bị ngưng tụ và bơm giải nhiệt máy
nén làm việc không được tốt (áp suất tụt, thiếu nước...) người ta sử dụng rơle áp suất
nước và rơle lưu lượng.
Rơle áp suất nước hoạt động giống các rơle áp suất khác, khi áp suất nước thấp, không
đảm bảo điều kiện giải nhiệt cho dàn ngưng hay máy nén, rơle sẽ ngắt điện cuộn dây khởi
động từ của máy nén để dừng máy. Như vậy rơle áp suất nước lấy tín hiệu áp suất đầu
đẩy của các bơm nước.
Ngược lại rơ le lưu lượng lấy tín hiệu của dịng chảy. Khi có nước chảy qua rơle lưu
lượng tiếp điểm tiếp xúc hở, hệ thống hoạt động bình thường. Khi khơng có nước chảy
qua, tiếp điểm của rơle lưu lượng đóng lại, đồng thời ngắt mạch điện cuộn dây khởi
động từ và dừng máy.
1.1.2.Trình tự thực hiện
Bước 1: Chuẩn bị các khí cụ điện bảo vệ
21

Bước 2: Quan sát cấu tạo thực tế, đọc các thơng số kỹ thuật
Bước 3: Tìm hiểu ngun lý hoạt động của khí cụ điện
Bước 4: Tháo , mở khí cụ điện ra
Bước 5: Dùng VOM để đo, kiểm tra tiếp xúc tiếp điểm, vệ sinh tiếp xúc tiếp điểm
Bước 6: Dùng MΏ đo điện trở cách điện
Bước 7 : Lắp ráp khí cụ điện lại
1.1.3 Thực hành :
-Thời gian thực hành 180 phút
- Mỗi người học thực hành trên 1 khí cụ
1.2. Khảo sát khí cụ điện điều khiển
1.2.1. Lý thuyết
1.2.1. 1. Công tắc tơ
a, Khái niệm
Công tắc tơ là khí cụ điện dùng để đóng ,cắt từ xa, tự động hoặc bằng nút nhấn các
mạch điện động lực có phụ tải điện áp đến 500V , dịng điện 600A, Cơng tắc tơ có hai
trạng thái Đóng – Cắt và được chế tạo có khả năng đóng - cắt 1500 lần / giờ.
b, Phân loại
+ Phân loại theo nguyên lý truyền động
- Công tắc tơ kiểu điện từ
- Công tắc tơ kiểu khí nén
- Cơng tắc tơ kiểu thủy lực
+ Phân loại theo dịng điện
- Cơng tắc tơ điện một chiều
- Công tắc tơ điện xoay chiều
+ Phân loại theo kết cấu , vị trí lắp đặt
- Cơng tắc tơ dùng ở nơi hạn chế chiều cao ( bảng điện gầm xe)
- Công tắc tơ dùng ở nơi hạn chế chiều rộng ( buồng tầu điện )
c, Cấu tạo
- Mạch từ: là các lõi thép có hình dạng EI hoặc chữ UI. Nó gồm những lá tơn

silic, có chiều dầy 0,35mm hoặc 0,5mm ghép lại để tránh tổn hao dịng điện xốy. Mạch
từ thường chia làm hai phần, một phần được kẹp chặt cố định (phần tĩnh), phần còn lại là
nắp (phần động) được nối với hệ thống tiếp điểm qua hệ thống tay đòn.
- Cuộn dây: cuộn dây có điện trở rất bé so với điện kháng. Dịng điện trong cuộn
dây phụ thuộc vào khe hở khơng khí giữa nắp và lõi thép cố định. Vì vậy, khơng được
phép cho điện vào cuộn dây khi nắp mở. Cuộn dây có thể làm việc tin cậy (hút phần ứng)
khi điện áp cung cấp cho nó nằm trong phạm vi (85-100)% Uđm .
- Hệ thống tiếp điểm:
* Theo khả năng dòng tải:
22


+ Tiếp điểm chính: chỉ có ở cơng tắc tơ chính, 100% là tiếp điểm thường mở, làm
việc ở mạch động lực, vì thế dịng điện đi qua rất lớn (10 ÷ 2250)A.
+ Tiếp điểm phụ: có cả thường đóng và thường mở, dòng điện đi qua các tiếp điểm
này nhỏ chỉ từ 1A đến khoảng 10A, làm việc ở mạch điều khiển.
* Theo nhiệm vụ làm việc:
+ Tiếp điểm thường đóng và tiếp điểm thường mở.
+ Cơ cấu truyền động: phải có kết cấu sao cho giảm được thời gian thao tác đóng
ngắt tiếp điểm, nâng cao lực ép tiếp điểm và giảm được tiếng va dập.

Các cực đấu dây cuộn dây cơng tắc tơ
Hình 1.20 Cấu tạo cơng tắc tơ

23