đồ án điện công nghiệp đề tài mở máy động cơ 3 pha dùng điện trở phụ

Trường Cao Đẳng Nghề Công Nghệ Cao Đồng An


ĐỒ ÁN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP

Đề tài: Mở Máy Động Cơ 3 Pha Dùng Điện Trở Phụ.
Nhóm SV Thực Hiên :Nguyễn Thái Sơn Lê Nghiệm Luận
Võ Văn Chung Năng Xuân Nhịp Thiên Văn
Hiển
1. Cơ sở lý thuyết
.
1.2 Công tắc tơ
1.Cấu tạo: Contactor được cấu tạo gồm các thành phần: Cơ cấu điện từ (nam châm điện),
hệ thống dập hồ quang, hệ thống tiếp điểm (tiếp điểm chính và phụ).
a) Nam châm điện: Nam châm điện gồm có 4 thành phần:
- Cuộn dây dùng tạo ra lực hút nam châm.
- Lõi sắt (hay mạch từ) của nam châm gồm hai phần: Phần cố định và phần nắp di động.
Lõi thép nam châm có thể có dạng EE, EI hay dạng CI.
- Lò xo phản lực có tác dụng đẩy phần nắp di động trở về vị trí ban đầy
b) Hệ thống dập hồ quang điện tủ điện điều khiển:
Khi Contactor trong tủ điện chuyển mạch, hồ quang điện sẽ xuất hiện làm các tiếp điểm bị
cháy, mòn dần. Vì vậy cần có hệ thống dập hồ quang gồm nhiều vách ngăn làm bằng kim
loại đặt cạnh bên hai tiếp điểm tiếp xúc nhau, nhất là ở các tiếp điểm chính của Contactor
trong tủ điện.
c) Hệ thống tiếp điểm của Contactor trong tủ điện điều khiển.
Hệ thống tiếp điểm của Contactor trong tủ điện liên hệ với phần lõi từ di
động qua bộ phận liên động về cơ. Tuỳ theo khả năng tải dẫn qua các tiếp
điểm, ta có thể chia các tiếp điểm cuẩ Contactor thành hai loại:
- Tiếp điểm chính của Contactor trong tủ điện: Có khả năng cho dòng điện
lớn đi qua (từ 10A đến vài nghìn A, thí dụ khoảng 1600A hay 2250A). Tiếp
điểm chính là tiếp điể thường hở đóng lại khi cấp nguồn vào mạch từ của

Contactor trong tủ điện làm mạch từ Contactor hút lại.
- Tiếp điểm phụ của Contactor trong tủ điện : Có khả năng cho dòng điện đi
qua các tiếp điểm nhỏ hơn 5A. Tiếp điểm phụ có hai trạng thái: Thường đóng
và thường hở của Contactor trong tủ điện .
Tiếp điểm thường đóng là loại tiếp điểm ở trạng thái đóng (có liên lạc với nhau
giữa hai tiếp điểm) khi cuộn dây nam châm trong Contactor trong tủ điện điều khiển
ở trạng thái nghỉ (không được cung cấp điện). Tiếp điểm này hở ra khi Contactor ở
trạng thái hoạt động. Ngược lại là tiếp điểm thường hở.
Như vậy, hệ thống tiếp điểm chính tủ điện điều khiển thường được lắp trong mạch
điện động lực, còn các tiếp điểm phụ sẽ lắp trong hệ thống mạch điều khiển của
Contactor trong tủ điện (dùng điều khiển việc cung cấp điện đến các cuộn dây nam
châm của các Contactor theo quy trình định trước).
Theo một số kết cấu thông thường của Contactor trong tủ điện, các tiếp đỉểm phụ
trong tủ điện có thể được liên kết cố định về số lượng trong mỗi bộ Contactor, tuy
nhiên cũng có một vài nhà sản xuất chỉ bố trí cố định số tiếp điểm chính trên mỗi
Contactor, còn các tiếp điểm phụ trong tủ điện được chế tạo thành những khối rời
đơn lẻ. Khi cần sử dụng ta chỉ ghép thêm vào trên Contactor, số lượng tiếp điểm phụ
trong trường hợp này có thể bố trí trong tủ điện tuỳ ý.
2. Nguyên lý hoạt động của Contactor:
Khi cấp nguồn trong tủ điện điều khiển bằng giá trị điện áp định
mức của Contactor vào hai đầu của cuộn dây quấn trên phần lõi
từ cố định thì lực từ tạo ra hút phần lõi từ di động hình thành
mạch từ kín (lực từ lớn hơn phản lực của lò xo), Contactor ở
trạng thái hoạt động. Lúc này nhờ vào bộ phận liên động về cơ
giữa lõi từ di động và hệ thống tiếp điẻm làm cho tiếp điểm
chính của Contactor trong tủ điện đóng lại, tiếp điểm phụ
chuyển đổi trạng thái (thường đóng sẽ mở ra, thường hở sẽ đóng
lại) và duy trì trạng thái này. Khi ngưng cấp nguồn cho cuộn
dây thì Contactor ở trạng thái nghỉ, các tiếp điểm trở về trạng
thái ban đầu.

1.2 Rơ Le Nhiệt:
Khái niệm:
Rơle nhiệt là một loại thiết bị điện dùng để bảo vệ động cơ
và mạch điện khỏi bị quá tải, thường dùng kèm với khởi động từ,
công tắc tơ. Dùng ở điện áp xoay chiều đến 500 V, tần số 50Hz,
loại mới Iđm đến 150A điện áp một chiều tới 440V. Rơle nhiệt
không tác động tức thời theo trị dòng điện vì có quán tính nhiệt
lớn phải cần thời gian để phát nóng. Thời gian làm việc từ
khoảng vài giây [s] đến vài phút, nên không dùng để bảo vệ
ngắn mạch được. Muốn bảo vệ ngắn mạch thường dùng kèm cầu
chảy.
Cấu tạo:
Nguyên lý làm việc:
Phần tử cơ bản rơle nhiệt là phiến kim loại kép (bimetal) cấu tạo từ
hai tấm kim loại, một tấm hệ số giãn nở bé (thường dùng invar có 36%
Ni, 64% Fe) một tấm hệ số giãn nở lớn (thường là đồng thau hay thép
crôm - niken, như đồng thau giãn nở gấp 20 lần invar). Hai phiến ghép
lại với nhau thành một tấm bằng phương pháp cán nóng hoặc hàn.
Khi đốt nóng do dòng I phiến kim loại kép uốn về phía kim loại có
hệ số giãn nở nhỏ hơn, có thể dùng trực tiếp cho dòng điện qua hoặc
dây điện trở bao quanh. Để độ uốn cong lớn yêu cầu phiến kim loại
phải có chiều dài lớn và mỏng. Nếu cần lực đẩy mạnh thì chế tạo tấm
phiến rộng, dày và ngắn.
1.3 Rơ Le Thời Gian
Khái niệm:
Rơ le thời gian là một khí cụ điện dùng trong lĩnh vực điều khiển tự
động, với vai trò điều khiển trung gian giữa các thiết bị điều khiển theo
thời gian định trước. tuỳ theo yêu cầu sử dụng khi lắp ráp hệ thống
mạch điều khiển truyền động ta có hai loại rơ le thời gian: rơ le thời
gian on delay, rơ le thời gian off delay Kết cấu rơle thời gian kiểu điện

từ Kết cấu giống như các loại rơle khác nhưng ở đây các cuộn hút đều
có vòng ngắn mạch ôm xung quanh.Cho nên khi đóng hay cắt điện
cuộn hút,từ thông trong lõi từ biến thiên làm xuất hiện dòng điện cảm
ứng trong các vòng ngắn mạch. Từ trường của các vòng ngắn mạch
chống lại sự biến thiên của từ trường sinh ra nó,do đó tốc độ biến thiên
của từ thông tạo ra bởi cuộn dây hút bị chậm lại. Kết quả thời gian tác
động của rơle bị chậm lại. Ngoài ra khe hở phụ được đệm miếng đệm
phi từ tính(miếng đồng ) để giảm từ thông. Lưu ý :dùng cho một
chiều,nếu xoay chiều phái có thêm bộ chỉnh lưu.
Cấu tạo:

Các cặp tiếp điểm

Cặp cực 8 – 6 là tiếp điểm thường mở, đóng chậm.

Cặp cực 8 – 5 là tiếp điểm thường đóng, mở chậm.

Cặp cực 1 – 3 là tiếp điểm thường mở (tác động tức thời).

Cặp cực 1 – 4 là tiếp điểm thường đóng.

Cặp cực 2 – 7 đấu với nguồn điện
Nguyên lý hoạt động:
Rơ le thời gian on delay Khi cấp nguồn vào cuộn dây của rơ le thời
gian on delay các tiếp điểm tác động không tính thời gian chuyển đổi
trạng thái tức thời ( thường đóng hở ra ,thường hở dống lại), các tiếp
điểm tác động có tính thời gian không đổi. Sau khoảng thời gian đã định
trước, các tiếp điểm tác động có tính thời gian sẽ chuyển trạng thái và
duy trì trạng thái này Khi ngừng cấp nguồn vào cuộn dây, tất cả các tiếp
điểm tức thời chuyển về trạng thái ban đầu Sơ đồ chân của rơ le thời

gian on delay.
Rơ le thời gian off delay Khi cấp nguồn vào cuộn dây của rơ le thời
gian off delay, các tiếp điểm tác động tức thời và duy trì trạng thái này
Khi ngừng cấp nguồn vào cuộn dây, tất cả các tiếp điểm tác động không
tính thời gian chuyển về trạng thái ban đầu. Sau khoảng thời gian đã
định trước, các tiếp điểm tác động có tính thời gian sẽ chuyển về trạng
thái ban đầu Sơ đồ chân của rơ le thời gian off delay.
1.4 Aptomat (CB):
Khái niệm
Áptomat (máy cắt_CB) là thiết bị khí cị điện dùng để đóng
cắt mạnh điện (một pha, ba pha). 2.Công dụng CB được quy
định ở tiêu chuẩn IEC 947 như sau: là thiết bị đóng cắt ở điều
kiện bình thường, aptomat có khả năng cho dòng điện chạy qua
và trong các điều kiện bất thường do ngắn mạch phải có khả
năng chịu dòng điện trong khoảng thời gian xác định và cắt
chúng. CB cho phép tác động bằng tay phu thuộc hoặc hoặc độc
lập cũng như bằng cơ cấu tích lũy năng lượng. CB cho phép tác
động bằng tay, độn cơ hoặc bằng bộ nhã như hở mạch, quá dòng,
điện áp thấp, công suất hoặc dòng điện ngược.
Cấu tạo:
CB thường được chế tạo có hai cấp tiếp điểm (tiếp điểm chính và
hồ quang),hoặc ba cấp tiếp điểm (chính, phụ, hồ quanq).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.
Trong đó 2,3 là tiếp điểm làm việc, 4 là tiếp điểm trung gian,
5 là tiếp điểm hồ quang. Hộp dập hồ quang: hệ thống dập hồ

quang có nhiệm vụ nhanh chóng dập hồ quang khi ngắt, không
cho nó cháy lặp lại.
2.5 Động Cơ KĐB 3 Pha Rôto Dây Quấn:
Giới thiệu chung:
Động cơ không đồng bộ là máy điện xoay chiều, có tốc độ roto khác tốc độ
stato. Từ trường quay có thể là một pha, hai pha, hoặc ba pha, tùy thuộc vào
cấutạo dây quấn. Ở stato là một pha, hai pha, hoặc ba pha. Theo cấu tạo dây
quấn
roto động cơ không đồng bộ được chia làm hai loại: roto lồng sóc và rôt dây
quấn. Động cơ không đồng bộ lồng sóc có cấu tạo đơn giản, vận hành và
bảoquản dễ dàng, độ tin cậy cao, giá thành rẻ, nên được áp dụng rộng rãi trong
thực tế. Động cơ không đồng bộ roto dây quấn có cấu tạo phức tạp vận hành và
bảoquản khó hơn, độ tin cậy kém hơn, giá thành cao nhưng có ưu điểm là có thể
đưa điện trở phụ ở ngoài vào để cải thiện tính năng mở máy và điều chỉnh tốcđộ.
Do đó nó không được sử dụng cho những nơi nào có cầu dao về mở máy vàđiều
chỉnh tốc độ mà động cơ lồng sóc không đáp ứng được.
Tuy nhiên động cơ không đồng bộ có nhược điểm là điều chỉnh tốc
độ và khống chế các quá trình quá độ khó khăn riêng với động cơ roto
lồng sóc các chỉ tiêu không đồng bộ.
Cấu tạo :
Lõi thép: gồm các lá thép kỹ thuật điện giống stato, các lá thép này
lấy từ phần ruột bên trong khi dập lá thép stato. Mặt ngoài có xẻ rãnh
đặt dây quấn rôto .ở giữa có lỗ để gắn với trục máy. Trục máy được
gắn với lõi thép rôto và làm bằng thép tốt. Dây quấn: được đặt trong
lõi thép rôto, và phân làm 2 loại chính: loại rôto kiểu lồng sóc và loại
rôto kiểu dây quấn.

Loại rôto dây quấn: có dây quấn giống như dây quấn stato. Trong
máy điện công suất trung bình trở lên, dây quấn rôto thường là kiểu
dây quấn sóng hai lớp vì bớt được dây đầu nối, kết cấu dây quấn trên

rôto chặt chẽ. Trong máy điện cỡ nhỏ, thường dùng dây quấn đồng tâm
một lớp.Dây quấn ba pha của rôto thường đấu sao, ba đầu còn lại được
nối với ba vành trượt làm bằng đồng gắn ở một đầu trục, cách điện với
nhau và với trục. Thông qua chổi than và vành trượt, có thể nối dây
quấn rôto với điện trở phụ bên ngoài để cải thiện tính năng mở máy,
điều chỉnh tốc độ hoặc cải thiện hệ số công suất của máy. Khi làm việc
bình thường, dây quấn rôto được nối ngắn mạch. cách nối dây rôto dây
quấn với điện trở bên ngoài và ký hiệu của nó trong các sơ đồ điện.
Nguyên lý làm việc của động cơ KĐB 3 pha
Sau khi nối thông cuộn dây stato với nguồn điện 3 pha , thì sẽ sản sinh ra từ trường quay.Nếu từ trường quay theo chiều kim đồng hồ
thì theo quya tắc bàn tay phải dây dẫn của roto ở phía cực N cắt từ trường , dòng điện cảm ứng đi theo chiều xuyên từ mặt giấy ra.
Dây dẫn này chịu tác dụng của lực đó sẽ làm cho roto quay theo chiều kim đồng hồ . Tương tự như vậy ở phía cực S , roto chịu tác
dụng của lực cũng quay theo chiều kim đồng hồ . Cáclực điện từ đó tạo thành một mômen điện từ đối với trục quay, do đó làm cho rôt
quay theo chiều quay cảu từ trường quay.Tốc độ quay của N2 của roto luôn luôn nhỏ hơn tốc độ quay của n1 của từ trường quay ( tốc
độ quay đồng bộ ). Nếu tốc độ quay của roto đạt đến tốc độ quay đồng bộ thì không còn có sự chuyển động tương đối giữa nó và từ
trường nữa. Dây điện của rôto sẽ không cắt đường sức do đó sức điện động cảm ứng , dòng điện và momen điện từ của nó đều blực
điện từ đó tạo thành một mômen điện từ đối với trục quay, do đó làm cho rôt quay theo chiều quay cảu từ trường quay.Tốc độ quay
của N2 của roto luôn luôn nhỏ hơn tốc độ quay của n1 của từ trường quay ( tốc độ quay đồng bộ ).
Nếu tốc độ quay của roto đạt đến tốc độ quay đồng bộ thì không còn
có sự chuyển động tương đối giữa nó và từ trường nữa. Dây điện của
rôto sẽ không cắt đường sức do đó sức điện động cảm ứng , dòng điện
và momen điện từ của nó đều bằng 0 . Do đó ta thấy roto luôn quay
theo từ trường quay với tốc độ n2 < n1 . bằng 0 . Do đó ta thấy roto
luôn quay theo từ trường quay với tốc độ n2 < n1 .
2.6 Điện Trở Phụ: