Giáo trình trang bị điện - Phần I Khí cụ điện và trang bị điện - Chương 3 pptx

6
nhờ các lỗ nhỏ mà chùm tia lửa chia thành nhiều tia nhỏ sau đó tiếp tục đập vào
vách ngăn .Cách thứ hai các tia lửa bị chia một lần nữa cứ nh thế tia lửa bị chia
nhỏ nhiều lần nên dễ bị dập tắt
2.3.3.Buồng dập hồ quang kiểu thổi từ
Cuộn dây thổi từ đợc mắc nối tiếp với cặp tiếp điểm. Khi cặp tiếp điểm
chớm mở giữa hai tếp điểm phát sinh tia hồ quang hình thành dòng hồ quang
phóng qua hai tiếp điểm. Đồng thời trên cuộn dây thổi từ xuất hiện dòng tự cảm
cùng chiều với dòng điện chính tạo ra cảm ứng từ B mạnh tác dụng lên dòng hồ
quang một lực điện động làm tia hồ quang bị kéo dài và dễ bị dập tắt
2.4.Sự phát nóng của khí cụ điện
Khi dòng điện chạy trong vật dẫn của khí cụ nó sinh ra một nhiệt lợng Q
Q =I
2
Rt (Jun) hay Q= 0,24I
2
Rt (calo)
Trong đó: R là điện trở của phần dây dẫn có dòng điện chạy qua.
Một phần nhiệt lợng toả ra môi trờng xung quanh, phần còn lại đốt nóng các
vật dẫn có dòng điện chạy qua.
Khi dòng điện tăng hoặc toả nhiệt không tốt các vật dẫn càng bị đốt nóng.
Thực tế thấy rằng khi nhiệt độ tăng quá mức quy định thì độ bề cơ học cũng nh
tính chất cách điện của vật liệu giảm rất nhanh, do đó dòng điện đi qua khí cụ
điện không đợc lớn quá giá trị cho phép.( Nói cách khác mỗi khí cụ điện chỉ
đợc dùng trong một giới hạn dòng điện nhất định) dòng điện này là dòng điện
định mức của khí cụ (I
đm
).
Quá trình phát nóng của khí cụ khi có dòng định mức đi qua là:
Lúc cha có dòng điện đi qua cácvật dẫn của khí cụ đều có nhiệt độ của

môi trờng
Từ lúc có dòng điện vật dẫn tiêu thụ năng lợng điện để chuyển thành
nhiệt nănglàm nóng vật dẫn. Lúc đầu nhiệt năng toả ra môi trờng xung quanh ít
mà chủ yếu tích luỹvào vật dẫn, nhiệt độ vật dẫ bắt đầu tăng và sau
một thời gian đạt tới giá trị ổn định (

ôđ
) và giữa ở giá trị này













Chơng III


0

ôđ
t

7
Thiết bị đóng cắt bằng tay
3.1.Công tắc
3.1.1.Khái niệm và phân loại
a. Khái niệm: Công tắc là loại khí cụ điện đóng cắt dòng điện bằng tay và để
đóng ngắt mạch điện có công suất bé, có điện áp một chiều đến 440V và điện áp
xoay chiều đến 500V.
b. Phân loại
- Theo hình dạng bên ngoài có: Loại hở, loại bảo vệ, loai kín
- Theo công dụng có:
+ Công tắc đóng ngắt trực tiếp
+ Công tắc chuyển mạch(công tắc vạn năng)
+ Công tắc hành trình
3.2. Một số công tắc thông dụng
3.2.1.Công tắc xoay 3 pha (công tắc hộp)
Công tắc này thờng dùng làm cầu dao tổng cho các máy công cụ,dùng để
mở máy, đảo chiều quay động cơ điện,hoặc đổi nối dây quấn stato động cơ từ sao
sang tam giác
a.Cấu tạo nh hình vẽ
Gồm phần chính là các tiếp điểm (3) gắn trên các vành điện cách điện (2)
có đầu vặn vít chìa ra khỏi hộp. Các tiếp điểm động( 4) gắn trên cùng một trục (7
)và cách điện với trục, nằm trong các mặt phẳng khác nhau tơng ứng với các
vành (2).Ngoài ra còn có núm xoay (5) và miếng đệm cách điện (6)
b. Nguyên lý làm việc
+ Khi xoay núm 5 thì quay trục 7 quay theo đến vị trí thích hợp sẽ có một số tiếp
điểm động đến tiếp xúc với tiếp điểm tĩnh. Lúc đó công tắc ở chế độ đóng mạch
+ Khi ta xoay trục 7 đến vị trí khác thì tiếp điểm động rời khỏi tiếp điểm tĩnh.
Lúc đó công tắc ở chế độ ngắt mạch.
+ Chú ý: Công tắc xoay thông thờng đợc chế tạo có 3 cặp tiếp điểm dùng để
đóng ngắt nguồn điện ba pha. Khi xoay trục 7 đến vị trí thích hợp thì 3 tiếp điểm

động sẽ đồng thời tiếp xúc với 3 cặp tiếp điểm tĩnh hoặc đồng thời tách khỏi 3
cặp tiếp điểm tĩnh
3.2.2.Công tắc vạn năng : Dùng để đóng ngắt chuyển đổi mạch điện các cuộn
dây hút của công tắc tơ, khởi đông từ điều khiển
a.Cấu tạo nh hình vẽ
Gồm má tiếp điểm tĩnh 1 và má tiếp điểm động 2 gắn trên giá đỡ di động
Giá đỡ di động gắn với một lò xo nhằm để cho vấu luôn tỳ lên vành nhựa 3.
Vành cách điện 3 gắn trên trục 4 . Trên bề mặt của vành cách điện có một phần

8
khuyết. Công tắc vạn năng đợc chế tạo có các vị trí cố định để tiếp điểm đóng,
mở có lò xo phản hồi về vị trí ban đầu
b.Nguyên lý làm việc
Bình thờng khi vấu của giá đỡ tiếp điểm động tỳ lên phần cao của vành
nhựa 3 thì tiếp điểm mở. Còn khi ta xoay trục để cho vành khuyết của vành nhựa
3 trùng với vấu của giá đỡ tiếp điểm di động thì tiếp điểm đóng
3.2.3.Công tắc 3 cực: dùng để lắp đặt mạch điện cầu thang nhà nhiều tầng.
+ Về cấu tạo : có một tiếp điểm động và một tiếp điểm tĩnh.
+ Về nguyên lý:Bình thờng tiếp điểm động luôn tiếp xúc với tiếp điểm tĩnh khi
ta tác động vào công tắc thì tiếp điểm thay đổi
Ngoài ra còn có công tắc hành trình, công tắc điểm cuối, công tắc một pha
3.3.Phơng pháp chọn

U
đm côngtắc
U
lới

I
đm côngtắc

I
tínhtoán
3.4.Ký hiệu công tắc trên bản vẽ
+ Công tắc 2 cực( 1 pha)
+ Công tắc 3 cực
+ Công tắc 4 cực
+ Công tắc xoay 3 pha
3.2.
Cầu dao
3.3.1.Khái niệm và phân loại
1. Khái niệm:
Cầu dao là một loại khí cụ đóng cắt bằng tay và đóng cắt không thờng
xuyên. có nguồn điện áp cung cấp đến 440V đối với một chiều và đến 660V đối
với xoay chiều
Thờng dùng để đóng cắt mạch điện công suất nhỏ. Với các mạch điện có
công suất trung bình và lớn thì cầu dao thờng chỉ dùng để đóng cắt không tải.
2.Phân loại
+ Theo kết cấu có các loại nh sau: Loại một cực, hai cực, ba cực. Loại có tay
nắm ở giữa, loại có tay nắm ở bên, loai một ngả, loại hai ngả. Loại có lỡi dao
phụ và loại không có lỡi dao phụ.
+ Theo cách đóng ngắt có 2 loại: Loại đóng cắt trực tiếp, loại đóng cắt từ xa
+ Theo điện áp có loại 250V, 500V, 1000V
+ Theo dòng điện có loại 10A, 15A, 25A 30A, 300A, 1000A
+ Theo điều kiện bảo vệ có 2 loại : Loại không có hộp và loại có hộp che chắn
+ Theo khả năng cắt : Có loại cắt không tải, có loại cắt có tải( cầu dao phụ tải)

9
+ Theo yêu cầu sử dụng: loại có cầu chì bảo vệ và loại không có cầu chì bảo vệ
3.2.3 Một số cầu dao thông dụng
1.Cấu tạo của cầu dao nh hình vẽ

Tiếp điểm động (1) hay còn gọi là lỡi dao chính hay gọi thân dao chính
Tiếp điểm tĩnh(2) hay gọi là má tiếp xúc tĩnh
Lỡi dao phụ(3)
Lò xo(4) và Đế(5)
2. Nguyên lý làm việc
+ Khi đóng cầu dao thân dao chính chém vào má dao nhờ lực đàn hồi của má
dao đợc ép chặt vào thân dao nên điện trở tiếp xúc bé do đó dẫn dòng điện tới
phụ tải làm việc
+ Khi cắt cầu dao thân dao tách khỏi má dao lúc này điện trở tiếp xúc lớn HQ
xuất hiện giữa 2 tiếp điểm và nó đợc dập tắt nhờ sự kéo dài của HQ
+ Để tăng khả năng ngắt mạch của cầu dao ngời ta lắp thêm lỡi dao phụ và
buồng dập HQ. Khi đóng cầu dao thì lỡi dao phụ tiếp xúc với má dao trớc sau
đó mới đến lỡi dao chính. Còn khi ngắt mạch thì lỡi dao chính ngắt trớc lỡi
dao phụ sau. Do vậy lỡi dao chính đợc bảo vệ
3.2.3.Phơng pháp chọn cầu dao
U
đm cầu dao
U
lới

I
đm cầu dao
I
tínhtoán

3.2.4.Ký hiệu cầu dao trên bản vẽ

Cầu dao một cực Cầu dao 2 cực 3 cực (3 pha) 3pha 2 ngả

3.3
.Nút bấm (ấn) v tay gạt
3.3.1.Nút bấm
1. Khái niệm và phân loại
a. Khái niệm
+ Nút ấn còn gọi là nút điều khiển.Nó là một khí cụ điện dùng để đóng, ngắt từ
xa các thiết bị điện từ khác nhau, các dụng cụ báo hiệu để chuyển đổi các mạch
điện điều khiển ở mạch điện một chiều điện áp đến 440V và mạch điện xoay
chiều đến 500V.
+Trong các mạch điện máy công cụ nút ấn đợc ứng dụng để khởi động, dùng và

10
đảo chiều quay động cơ điện bằng cách đóng cắt các mạch cuộn dây hút của các
công tắc tơ mắc ở mạch động cơ điện.
b.Phân loại
- Theo hình dạng bên ngoài ngời ta chia nút ấn ra làm 4 loại: Loại hở, loại bảo
vệ, loại bảo vệ chống nớc, chống bụi, loại bảo vệ chống nổ.
- Theo yêu cầu điều khiển ngời ta chia nút ấn ra loại 1 nút ấn, 2 nút ấn,3 nút ấn
- Theo kết câu bên trong nút ấn có loại có đèn báo và loại không có đèn báo
c.Cấu tạo nh hình vẽ
Vỏ (1) làm bằng vật liệu cách điện, tiếp điểm (2) làm bằng đồng hoặc bạch
kim hoặc hợp kim có dạng bắc cầu , bộ phận để tay vào ấn (3)làm bằng vật liệu
cách điện, lò xo(4)
d. Ký hiệu



Nút ấn thờng mở thờng đóng nút ấn kép(hay liên động

e. Phơng pháp chọn
U
đm Nút ấn
U
lới

I
đm Nút ấm
I
tínhtoán


3.3.2
.Tay gạt ( hay gọi Bộ khống chế)
1.Khái niệm và công dụng
+ Bộ khống chế là loại thiết bị chuyển đổi mạch điện bằng tay gạt hay vô lăng
quay, nó có thể đợc điều khiển trực tiếp hoặc gián tiếp từ xa.
+ Thực hiện đợc các chuyển đổi phức tạp nh để điều khiển khởi động, dừng và
đảo chiều quay, điều chỉnh tốc độ, hãm điệnvvv các máy điện và các thiết bị
+ Trong thực tế tồn tại hai loại bộ khống chế là:
Bộ khống chế động lực còn gọi là tay trang đợc dùng để điều khiển trực
tiếp các động cơ điện công suất bé và trung bình ở các chế độ làm việc khác
nhau nhắm đơn giản hoá cho ngời vận hành nh thợ lái cần trục điện, tầu điện.
Bộ khống chế chỉ huy dùng để điều khiển gián tiếp các động cơ điện công
suất lớn bằng cách chuyển đổi mạch điện điều khiển các cuộn hút công tắc tơ.
Đôi khi có thể điều khiển trực tiếp các động cơ công suất bé, nam châm điện
2.Phân loại
+ Theo kết cấu ngời ta chia Bộ khống chế ra làm hai loại: Bộ khống chế hình
trống và Bộ khống chế hình cam
+ Theo nguyên lý sử dụng ta chia BKC làm hai loại: Bộ khống chế điện xoay

11
chiều và Bộ khống chế điện một chiều.
3.Cấu tạo và nguyên lý làm việc của bộ khống chế hình trống
a. Cấu tạo: Hình dạng Bộ khống chế hình trống đợc trình bày trên hình3- a, b
Trên trục quay 1 đã bọc cách điện ngời ta bắt chặt các đoạn vành trợt
bằng đồng 2 có cung dài làm việc khác nhau. Các đoạn này đợc dùng làm các
vành tiếp xúc động xắp sếp ở các góc độ khác nhau. Một vài đoạn đợc nối điện
với nhau sẵn ở bên trong. Các tiếp xúc tĩnh 3 có lò xo đàn hồi còn đợc gọi là
chổi tiếp xúc kẹp chặt trên một giá cố định đã bọc cách điện 4, mỗi điểm tiếp
xúc tơng ứng với một tiếp điểm động ở bộ phận quay. Các chổi tiếp xúc có vành
cách điện với nhau và đợc nối trực tiếp với mạch điện bên ngoài
b.Nguyên lý
Khi quay trục 1 các đoạn vành trợt 2 tiếp xúc mặt với các chổi tiếp xúc 3
và do đó thực hiện đợc chuyển đổi mạch điện cần thiết trong mạch điều khiển.
Chú ý: Khi trục quay có những vành trợt 2 tiếp xúc vào chổi tiếp xúc 3 nhng
cũng tại vị trí đó cũng có những vành trợt 2 không tiếp xúc vào chổi tiếp xúc 3
4.Cách chọn
U
đm bộkhốngchế
U
lới

I
đm bộkhốngchế
I
tínhtoán

Ngoài ra đối với bộ khống chế động lực dòng của bộ khống chế có thể thể đợc
chọn theo cách tính sau:

+ Đối với bộ khống chế điện một chiều


+ Đối với bộ khống chế điện xoay chiều.



P
đm
là công suất định mức của động cơ (kW
U là điện áp nguồn cung cấp(V)
5.Ký hiệu






Chơng IV
P
đm

I = 1,2. . 10
3
A
U
P
đm

I = 1,3. . 10

3
A
3.U