Xây dựng , mạch đảo chiều gián tiếp có hãm động năng động cơ không đồng bộ 3 pha roto lồng sóc

Trờng Đại học Công nghiệp hà Nội

Khoa điện

Lời nói đầu
Trong iu kin cụng cuc kin thit nc nh ang bc vo thi k
cụng nghip hoỏ - hin i hoỏ vi nhng c hi thun li v nhng khú
khn thỏch thc ln. iu ny t ra cho th h tr, nhng ngi ch tng
lai ca t nc nhng nhim v nng n. t nc ang cn sc lc v trớ
tu cng nh lũng nhit huyt ca nhng trớ thc tr, trong ú cú nhng k
s tng lai.
S phỏt trin nhanh chúng ca cuc cỏch mng khoa hc k thut núi
chung v trong lnh vc in - in t - tin hc núi riờng lm cho b mt ca
xó hi thay i tng ngy. Trong hon cnh ú, ỏp ng c nhng iu
kin thc tin ca sn xut ũi hi nhng ngi k s in tng lai phi
c trang b nhng kin thc chuyờn nghnh mt cỏch sau rng.
Trong khuụn kh chng trỡnh o to k s nghnh t ng hoỏ - cung cp
in; nhm giỳp cho sinh viờn trc khi ra trng cú iu kin h thng hoỏ
li nhng kin thc ó c trang b trng cng nh cú iu kin tip
cn vi nhng mụ hỡnh k thut chuyờn nghnh ca thc tin trong sn xut,
ng thi cng giỳp cho sinh viờn cú c hi t duy c lp nghiờn cu v
thit k. Trng i Hc Cụng Nghip H ni t chc cho sinh viờn trc
khi ra trng lm ỏn tt nghip - bn ỏn tt nghip ny ra i trong
hon cnh ú.
Thc tin trong cỏc xớ nghip cụng nghip hin nay ang t ra vn l
phi ci to, nõng cp li nhng thit b v dõy truyn sn xut c theo quan
im l gi li nhng phn thit b ó hon thin hoc cũn phự hp, ci to
v thay th nhng phn ó lc hu hoc cú nhiu nhc im cho ra
nhng thit b cú hon thin cao. Khi a vo sn xut cho nng sut v
cht lng sn phm cao. Da trờn nn tng ú bn ỏn thit k h thng
trang b in cho mch o chiu giỏm tip cú hóm ng nng ng c

khụng ng b 3 pha roto lng súc tp trung vo gii quyt, ci to h
thng trang bin cho mch.
Sau khi nhn c ti , vi s hng dn nhit tỡnh ca thy Dng v s
tỡm hiu ca bn thõn , xem ti liu n nay v c bn ó hon thnh. Trong
quỏ trỡnh thc hin dự ó c gng nhng do thi gian v kin thc cũn hn
ch nờn vn khụng trỏnh khi sai xút . Vy nờn chỳng em kớnh mong s giỳp
ch bo tn tỡnh , úng gúp ý kin ca thy ỏn ca chỳng em hon
thnh tt nht .
- Gii thiu v ti .
SVTH : Tạ Quốc Huy

1

Lớp : Điện 1B / K55


Trêng §¹i häc C«ng nghiÖp hµ Néi

Khoa ®iÖn

Ngày nay ngành kỹ thuật điện có vai trò rất quan trọng trong cuộc
sống của con người. Các hệ thống điện ngày nay rất đa dạng và đang thay
thế các công việc hằng ngày của con người từ những công việc đơn giản đến
phức tạp như nâng hàng, hạ hàng và uốn một số kim loại như thép, đấy chính
là công việc của động cơ phải làm , chính vì thấy được ưu điểm của động cơ
xoay chiều nên trong thực tế động cơ đã được lắp ráp và sử dụng rất nhiều
thấy được tầm quan trọng của động cơ cộng với kiến thức về môn điện cơ
bản và đặc biệt sau một thời gian học tập và tìm hiểu các tài liệu về kỹ thuật
điện, cũng như tham khảo ngoài thực tế nên chúng em đã chọn đề tài “ xây
dựng , mạch đảo chiều gián tiếp có hãm động năng động cơ không đồng

bộ 3 pha roto lồng sóc”.
Về đề tài “ xây dựng , lắp ráp mạch đảo chiều gián tiếp có hãm
động năngđộng cơ không đồng bộ 3 pha roto lồng sóc ” không chỉ có ý
nghĩa về mặt lý thuyết giúp sinh viên vận dụng linh hoạt giữa lý thuyết và
thực tế, mà nó còn giúp sinh viên có thể làm quen với việc nghiên cứu khoa
học ngay từ lúc còn ngồi trên ghế nhà trường, và nó cũng là cơ sở để nghiên
cứu đề tài lớn hơn. Không chỉ vậy đề tài này còn được ứng dụng rất rộng dãi
trong cuộc sống đó chính là lý do mà chúng em chọn đề tài này.

SVTH : T¹ Quèc Huy

2

Líp : §iÖn 1B / K55


Trêng §¹i häc C«ng nghiÖp hµ Néi

Khoa ®iÖn

BẢNG MỤC LỤC

SVTH : T¹ Quèc Huy

3

Líp : §iÖn 1B / K55


Trờng Đại học Công nghiệp hà Nội

Khoa điện

Phần I. Nghiên cứu hệ thống đảo chiều
1.1 Động cơ điện một pha
ng c in mt pha l ng c in hot ng vi dũng in xoay
chiu mt pha.
1;Cu tao: ng c gm hai phn l stato v roto .
Stato gm cỏc cun dõy in qun trờn lừi st b trớ trờn mt vnh trũn
to ra t trng quay.
Roto hỡnh tr cú tỏc ng nh mt cun dõy qun trờn lừi thộp.
2;Nguyờn lý lm vic
Khi cho dũng in chy qua, t trng qua do stato gõy ra lm cho
roto quay trờn trc chuyn ng quay ca roto c trc maý truyn ra ngoi
v c vn hnh mt s mỏy cụng c hoc cỏc c cu chuyn ng
khỏc.Da theo nguyờn tc ca ng c khụng ng b ba pha ngi ta ch
to c nhng ng c khụng ng b mt pha. Stato ca loi ụng c ny
gm hai cun dõy t lch nhau mt gúc mt dõy c ni thng vo my
in dõy kia ni vi mng in qua mt t in cỏch mc nh vy lm hai
dũng in trong hai cun dõy lch pha nhau v to ra t trng quay. ng
c khụng ng b mt pha ch t c cụng sut nh nú ch yu c dựng
trong cỏc mỏy cụng c gia ỡnh nh qut, mỏy hỳt bi, mỏy bm nc
1.2; ng c in 3 pha
1;Cu to:
Đng c in ba pha gm hai phn chớnh l stato v roto.
Stato ca ng c in ba pha gm lừi thộp v dõy qun .
Lừi thộp lm bng cỏc lỏ thộp k thut in cú ph cỏch in, mt trong x
rónh t dõy qun.
Dõy qun ca stato lm bng dõy ng bc cỏch in t trong rónh ca lừi
thộp

Roto: roto ca ng c in ba pha cú cỏc lừi st, v trc.
Lừi st ca roto bao gm cỏc lỏ thộp k thut in nhng khụng cú sn cỏch
in gia cỏc lỏ thộp vỡ tn s lm vic thp, ch vi hz, nờn tn tht dũng
phuco trong roto rt thp. lừi st c ộp thng trờn trc
2;Nguyờn lý lm vic
T trng quay c to ra bng cỏch cho dũng in ba pha chy vo
nam chõm in t lch nhau trờn mt vũng trũn cỏch b trớ cỏc cun dõy

SVTH : Tạ Quốc Huy

4

Lớp : Điện 1B / K55


Trêng §¹i häc C«ng nghiÖp hµ Néi

Khoa ®iÖn

tương tựnhư trong máy phát điện ba pha nhưng trong động cơ điện người ta
đưa dòng điện từ ngoài vào các cuộn dây 1,2,3.
Khi mắc động cơ vào mạng điện ba pha từ trường quay do stato làm
cho roto quay trên trục. chuyển động quay của roto được trục máy truyền ra
ngoài và được sử dụng để vận hành các máy công cụ hoặc các cơ cấu chuyển
động khác.
1.3; Động cơ điện một chiều
Động cơ điện một chiều là động cơ điện chỉ hoạt động với dòng điện
một chiều.
1;Cấu tạo:
Động cơ điện một chiều gồm hai phần là stato và roto.

Stato của động cơ điện một chiều thường là một hay nhiều cặp nam
châm vĩnh cửu , hay nam châm điện.
Roto có các cuộn dây nối với các nguồn điện một chiều , một phần
quan trọng khác của đông cơ điện một chiều là bộ phận chỉnh lưu , nó có
nhiêm vụ là đổi chiều dòng điện trong khi chuyển động quay của roto là liên
tục.
2;Nguyên lý làm việc
Khi vận hành bình thường , roto khi quay sẽ phát ra một điện áp gọi là
sức điện động hoặc sức điện động phát ra khi động cơ được sử dụng như một
máy phát điện như vậy điện áp đặt trên động cơ bao gồm hai thành phần sức
điện động và điện áp tạo ra do dòng điện trơ nối với các cuộn dây phần ứng.
Khi có một dòng điện chạy qua cuộn dây quấn xung quanh một lõi sắt
non cạnh phía bên cực dương sẽ tác động bởi một lục hướng lên, trong khi
cạnh đối diện lại bị tác động bằng một lực hướng xuống theo nguyên tắc bàn
tay trái. Các lực này gây tác động quay lên cuộn dây , và làm cho roto quay
để làm cho roto quay liên tục và đúng chiều . một bộ cổ góp điện sẽ làm
chuyển mạch dòng điện sau mỗi vị trí ừng với ½ chu kỳ .
Chỉ có vấn đề là khi mặt của cuộn dây song song với đường sức từ trường
nghĩa là lực quay của động cơ bằng 0 khi cuộn dây lệch 90 0 so với phương
ban đầu của no khi đó roto sẽ quay theo quán tính.
Phương trình cơ bản của động cơ điện một chiều
E = KΦ*W
V = E + Rư * Iư
M = KΦ * Iư
Điều khiển tốc độ .

SVTH : T¹ Quèc Huy

5

Líp : §iÖn 1B / K55


Trêng §¹i häc C«ng nghiÖp hµ Néi

Khoa ®iÖn

Thông thường tốc độ quay của một động cơ điện một chiều tỉ lệ với
điện áp đặt vào nó và ngẫu lực quay với dòng điện .Điều khiển tốc độ quay
của động cơ có thể bằng các điều khiển các điểm chia điện áp của một bình
ác quy, điều khiển bộ cấp nguồn thay đổi được.Dùng điện trở của mạch điện
từ. Chiều quay của động cơ có thể thay đổi chiều nối dây của phần kích từ
hoặc phần ứng ,nhưng không thể thay đổi cả hai.
1.4; Động cơ điện đồng bộ
1; Cấu tạo:
Cũng như các loại máy điện khác, máy điện đồng bộ gồm hai phần chính
làStato và Roto.
Stato:
Stato của máy điện đồng bộ gồm lõi thép và dây quấn.
lõi thép: làm bằng các lá thép kỹ thuật điện dày khoảng 0,35÷ 0,5mm, phủ
cách điện, mặt trong xẻ rãnh để đặt dây quấn, ép lại thành hình trụ và được
ép vào vỏ bảo vệ.
Dây quấn: dây quấn stato còn được gọi là dây quấn phần ứng, làm bằng dây
đồngbọc cách điện, bọc cách điện đặt trong các rãnh của lõi thép.
Roto: roto của máy điện đồng bộ có các cực từ và dây quấn. Gồm hai loại:
Roto cực ẩn và roto cực lồi Các động cơ điện xoay chiều dùng nhiều
trong sản xuất thường là những động cơ điện không đồng bộ, loại động cơ
điện này có những đặc điểm như cấu tạo đơn giản, làm việc chắc chắn, bảo
quản dễ dàng giá thành hạ. Tuy nhiên các động cơ điện đồng bộ do có
những ưu điểm nhất định nên trong thời gian gần đây được sử dụng rộng hơn

và có thể so sánh được với động cơ không đồng bộ trong lĩnh vực truyền
động điện.
Về ưu điểm, phải nói là động cơ điện đồng bộ do được kích thích bằng
dòng một chiều nên có thể làm việc với cosφ= 1 và không cần lấy công
suấtphản kháng từ lưới điện, kết quả là hệ số công suất của lưới điện được
nâng cao, làm giảm được điện áp rơi và tổn hao công suất trên đường dây.
Ngoài ưu điểmchính đó, động cơ điện đồng bộ còn ít chịu ảnh hưởng đối với
sự thay đổi điện ápcủa lưới điệndo momen của động cơ điện đồng bộ tỷ lệ
với U trong khi mômen củađộng cơ không đồng bộ tỷ lệ với U 2 . Vậy khi
điện áp của lưới sụt thấp do sự cố,khả năng giữ tải của động cơ đồng bộ lớn
hơn, trong trường hợp đó nếu tăng kích thích, động cơ điện đồng bộ có thể
làm việc an toàn và cải thiện được điều kiện làmviệc của cả lưới điện. Cũng
phải nói thêm rằng, hiệu suất động cơ điện đồng bộ thường cao hơn hiệu suất
của động cơ không đồng bộ.động cơ không đồng bộ có khe hở tương đối lớn,
khiến cho tổn hao sắt phụ nhỏ hơn.Nhược điểm của động cơ điện đồng bộ so
với động cơ không đồng bộ là ở chỗ cấu tạo phức tạp, đòi hỏi phải có máy
SVTH : T¹ Quèc Huy

6

Líp : §iÖn 1B / K55


Trêng §¹i häc C«ng nghiÖp hµ Néi

Khoa ®iÖn

kích từ hoặc nguồn cung cấp dòng một chiều khiến cho giá thành cao.Hơn
nữa việc mở máy động cơ điện đồng bộ cũng phức tạp hơn và việc điều
chỉnh tốc độ của nó chỉ có thể thực hiện được bằng cách thay đổi tần số của

nguồn điện.
Việc so sánh động cơ điện đồng bộ với động cơ không đồng bộ có phối
hợpvới tụ điện cải thiện cosφvề giá thành và tổn hao năng lượng dẫn đến kết
luận là khi Pđm> 200 ÷300kW, nên dùng động cơ điện đồng bộ ở những nơi
nào không cần thường xuyên mở máy và điều chỉnh tốc độ.
2; Nguyên lý làm việc
Khi cho dòng điện ba pha, vào ba dây quấn stato, dòng điện ba pha ở
stato sẽ sinh ra từ trường quay với tốc độ quay n 1= 60f /p.từ trường quay
stato như một nam châm có hai cực quay đồng thời, cho dòng điện một chiều
vào dây quấn rôto, rôto biến thành một nam châm điện.
Tác dụng tương hỗ giữa từ trường stato và từ trường roto tạo ra lực tác
dụnglên rôto.
Khi máy điện đồng bộ làm việc như động cơ điện đồng bộ máy phát ra
côngsuất âm đưa vào mạng điện hay nói khác đi tiêu thụ công suất điện lấy
từ mạng đểbiến thành cơ năng. Động cơ đồng bộ thường có cấu tạo cực lồi
nên gọi là điện áp.
1.5; Động cơ điện không đồng bộ
Máy điện không đồng bộ do kết cấu đơn giản, làm việc chắc chắn, sử
dụng và bảo quản thuận tiện, giá thành rẽ nên được sử dụng rộng rãi trong nền
kinh tế quốc dân, nhất là loại công suất dưới 100 kW.
Động cơ điện không đồng bộ rôto lồng sóc cấu tạo đơn giản nhất nhất là
loại rôto lồng sóc đúc nhôm nên chiếm một số lượng khá lớn trong loại động cơ
công suất nhỏ và trung bình. Nhược điểm của động cơ này là điều chỉnh tốc độ
khó khăn và dòng điện khởi động lớn thường bằng 6÷7 lần dòng điện định mức.
Để bổ khuyết cho nhược điểm này, người ta chế tạo đông cơ không đồng bộ
rôto lồng sóc nhiều tốc độ và dùng rôto rãnh sâu, lồng sóc kép để hạ dòng điện
khởi động, đồng thời tăng mômen khởi động lên.
Động cơ điện không đồng bộ rôto dây quấn có thể điều chỉnh tốc được tốc độ
trong một chừng mực nhất định, có thể tạo một mômen khởi động lớn mà dòng
khởi động không lớn lắm, nhưng chế tạo có khó hơn so với với loại rôto lồng

sóc, do đó giá thành cao hơn, bảo quản cũng khó hơn.
Động cơ điện không đồng bộ được sản xuất theo kiểu bảo vệ IP23 và
kiểu kín IP44. Những động cơ điện theo cấp bảo vệ IP23 dùng quạt gió hướng
tâm đặt ở hai đầu rôto động cơ điện. Trong các động cơ rôto lồng sóc đúc nhôm
thì cánh quạt nhôm được đúc trực tiếp lên vành ngắn mạch. Loại động cơ điện
theo cấp bảo vệ IP44 thường nhờ vào cánh quạt đặt ở ngoài vỏ máy để thổi gió
SVTH : T¹ Quèc Huy

7

Líp : §iÖn 1B / K55


Trêng §¹i häc C«ng nghiÖp hµ Néi

Khoa ®iÖn

ở mặt ngoài vỏ máy, do đó tản nhiệt có kém hơn do với loại IP23 nhưng bảo
dưỡng máy dễ dàng hơn.
Hiện nay các nước đã sản xuất động cơ điện không đồng bộ theo dãy tiêu
chuẩn. Dãy động cơ không đồng bộ công suất từ 0,55-90 KW ký hiệu là K theo
tiêu chuẩn Việt Nam 1987-1994 được ghi trong bảng 10-1 (Trang 228 TKMĐ).
Theo tiêu chuẩn này, các động cơ điện không đồng bộ trong dãy điều chế tạo
theo kiểu IP44.
Ngoài tiêu chuẩn trên còn có tiêu chuẩn TCVN 315-85, quy định dãy
công suất động cơ điện không đồng bộ rôto lồng sóc từ 110 kW-1000 kW, gồm
có công suất sau: 110,160, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800 và 1000 kW.
Ký hiệu của một động cơ điện không đồng bộ rôto lồng sóc được ghi
theo ký hiệu về tên gọi của dãy động cơ điện, ký hiệu về chiều cao tâm trục
quay, ký hiệu về kích thước lắp đặt dọ trục và ký hiệu về số trục.

1; Cấu tạo
Động cơ không đồng bộ về cấu tạo được chia làm hai loại: động cơ
không đồng bộ ngắn mạch hay còn gọi là rôto lồng sóc và động cơ dây quấn.
Stato có hai loại như nhau. Ở phần luận văn này chỉ nghiên cứu động cơ không
đồng bộ rôto lồng sóc.
Stato (phần tĩnh)
Stato bao gồm vỏ máy, lõi thép và dây quấn.
Vỏ máy
Vỏ máy là nơi cố định lõi sắt, dây quấn và đồng thời là nơi ghép nối nắp
hay gối đỡ trục. Vỏ máy có thể làm bằng gang nhôm hay lõi thép. Để chế tạo vỏ
máy người ta có thể đúc, hàn, rèn. Vỏ máy có hai kiểu: vỏ kiểu kín và vỏ kiểu
bảo vệ. Vỏ máy kiểu kín yêu cầu phải có diện tích tản nhiệt lớn người ta làm
nhiều gân tản nhiệt trên bề mặt vỏ máy. Vỏ kiểu bảo vệ thường có bề mặt ngoài
nhẵn, gió làm mát thổi trực tiếp trên bề mặt ngoài lõi thép và trong vỏ máy.
Hộp cực là nơi để dấu điện từ lưới vào. Đối với động cơ kiểu kín hộp cực
yêu cầu phải kín, giữa thân hộp cực và vỏ máy với nắp hộp cực phải có giăng
cao su. Trên vỏ máy còn có bulon vòng để cẩu máy khi nâng hạ, vận chuyển và
bulon tiếp mát.
Lõi sắt
Lõi sắt là phần dẫn từ. Vì từ trường đi qua lõi sắt là từ trường quay, nên
để giảm tổn hao lõi sắt được làm những lá thép kỹ thuật điện dây 0,5mm ép lại.
Yêu cầu lõi sắt là phải dẫn từ tốt, tổn hao sắt nhỏ và chắc chắn.
Mỗi lá thép kỹ thuật điện đều có phủ sơn cách điện trên bề mặt để giảm tổn hao
do dòng điện xoáy gây nên (hạn chế dòng điện phuco).
Dây quấn
SVTH : T¹ Quèc Huy

8

Líp : §iÖn 1B / K55

Trêng §¹i häc C«ng nghiÖp hµ Néi

Khoa ®iÖn

Dây quấn stator được đặt vào rãnh của lõi sắt và được cách điện tốt với
lõi sắt. Dây quấn đóng vai trò quan trọng của máy điện vì nó trực tiếp tham gia
các quá trình biến đổi năng lượng điện năng thành cơ năng hay ngược lại, đồng
thời về mặt kinh tế thì giá thành của dây quấn cũng chiếm một phần khá cao
trong toàn bộ giá thành máy.
Phần quay (Rôto)
Rôto của động cơ không đồng bộ gồm lõi sắt, dây quấn và trục (đối với
động cơ dây quấn còn có vành trượt).
Lõi sắt của rôto bao gồm các lá thép kỹ thuật điện như của stator, điểm khác
biệt ở đây là không cần sơn cách điện giữa các lá thép vì tần số làm việc trong
rôto rất thấp, chỉ vài Hz, nên tổn hao do dòng phuco trong rôto rất thấp. Lõi sắt
được ép trực tiếp lên trục máy hoặc lên một giá rôto của máy. Phía ngoài của lõi
thép có xẻ rãnh để đặt dây quấn rôto.
Dây quấn rôto
Phân làm hai loại chính: loại rôto kiểu dây quấn va loại rôto kiểu lồng sóc
Loại rôto kiểu dây quấn
Rôto có dây quấn giống như dây quấn stato. Máy điện kiểu trung bình trở
lên dùng dây quấn kiểu sóng hai lớp, vì bớt những dây đầu nối, kết cấu dây
quấn trên rôto chặt chẽ. Máy điện cỡ nhỏ dùng dây quấn đồng tâm một lớp.
Dây quấn ba pha của rôto thường đấu hình sao.
Đặc điểm của loại động cơ kiểu dây quấn là có thể thông qua chổi than đưa điện
trở phụ hay suất điện động phụ vào mạch rôto để cải thiện tính năng mở máy
,điều chỉnh tốc độ hay cải thiện hệ số công suất của máy.
Loại rôto kiểu lồng sóc

Kết cấu của loại dây quấn rất khác với dây quấn stato. Trong mỗi rãnh
của lõi sắt rôto, đặt các thanh dẫn bằng đồng hay nhôm dài khỏi lõi sắt và được
nối tắt lại ởhai đầu bằng hai vòng ngắn mạch bằng đồng hay nhôm. Nếu là rôto
đúc nhôm thì trên vành ngắn mạch còn có các cánh quạt gió.
Rôto thanh đồng được chế tạo từ đồng hợp kim có điện trở suất cao nhằm mục
đích nâng cao mômen mở máy.
Để cải thiện tính năng mở máy, đối với máy có công suất lớn, người ta làm
rãnh rôto sâu hoặc dùng lồng sóc kép. Đối với máy điện cỡ nhỏ, rãnh rôto
được làm chéo góc so với tâm trục. Dây quấn lồng sóc không cần cách điện
với lõi sắt.
Trục

SVTH : T¹ Quèc Huy

9

Líp : §iÖn 1B / K55


Trêng §¹i häc C«ng nghiÖp hµ Néi

Khoa ®iÖn

Trục máy điện mang rôto quay trong lòng stato, vì vậy nó cũng là một
chi tiết rất quan trọng. Trục của máy điện tùy theo kích thước có thể được chế
tạo từ thép Cacbon từ 5 đến 45. Trê n trục của Rôto có lõi thép , dây quấn,
vành trượt và quạt gió .
Khe hở

Vì rôto là một khối tròn nên khe hở đều. Khe hở trong máy điện không đồng

bộ rất nhỏ (0,2÷1 mm trong máy cỡ nhỏ và vừa) để hạn chế dòng từ hóa lấy
từ lưới vào, nhờ đó hệ số công suất của máy cao hơn.
2; Nguyên lý làm việc
Động cơ không đống bộ ba pha có hai phần chính: stato (phần tĩnh) và
rôto (phần quay). Stato gồm có lõi thép trên đó có chứa dây quấn ba pha.
Khi đấu dây quấn ba pha vào lưới điện ba pha, trong dây quấn sẽ có các dòng
điện chạy, hệ thống dòng điện này tao ra từ trường quay, quay với tốc độ.
Phần quay, nằm trên trục quay bao gồm lõi thép rôto. Dây quấn rôto bao gồm
một số thanh dẫn đặt trong các rãnh của mạch từ, hai đầu được nối bằng hai
vành ngắn mạch.
Từ trường quay của stato cảm ứng trong dây rôto sức điện động E, vì dây quấn
stato kín mạch nên trong đó có dòng điện chaỵ. Sự tác dụng tương hỗ giữa các
thanh dẫn mang dòng điện với từ trường của máy tạo ra các lực điện từ F đt tác
dụng lên thanh dẫn có chiều xác định theo quy tắc bàn tay trái.
Tập hợp các lực tác dụng lên thanh dẫn theo phương tiếp tuyến với bề mặt rôto
tạo ra mômen quay rôto. Như vậy, ta thấy điện năng lấy từ lưới điện đã được
biến thành cơ năng trên trục động cơ. Nói cách khác, động cơ không đồng bộ là
một thiết bị điện từ, có khả năng biến điện năng lấy từ lưới điện thành cơ năng
đưa ra trên trục của nó. Chiều quay của rôto là chiều quay của từ trường, vì vậy
phụ thuộc vào thứ tự pha của điện áp lưới đăt trên dây quấn stato. Tốc độ của
rôto n2 là tốc độ làm việcvà luôn luôn nhỏ hơn tốc độ từ trường và chỉ
trongtrường hợp đó mới xảy ra cảm ứng sức điện động trong dây quấn rôto.
Hiệu số tốc độ quay của từ trường và rôto được đặc trưng bằng một đại lượng
gọi là hệ số trượt.
Khi s=0 nghĩa là n1=n2, tốc độ rôto bằng tốc độ từ trường, chế độ này gọi là chế
độ không tải lý tưởng (không có bất cứ sức cản nào lên trục). Ở chế độ không
tải thực, s≈0 vì có một ít sức cản gió, ma sát do ổ bi …
Khi hệ số trượt bằng s=1, lúc đó rôto đứng yên (n 2=0), momen trên trục bằng
momen mở máy.
Hệ số trượt ứng với tải định mức gọi là hệ số trựơt định mức. Tương ứng với hệ

số trượt này gọi tốc độ động cơ gọi là tốc độ định mức.
Tốc độ động cơ không đồng bộ bằng :

SVTH : T¹ Quèc Huy

10

Líp : §iÖn 1B / K55


Trêng §¹i häc C«ng nghiÖp hµ Néi

Khoa ®iÖn

Một đăc điểm quan trọng của động cơ không đồng bộ là dây quấn stato
không được nối trực tiếp với lưới điện, sức điện động và dòng điện trong
rôto có được là do cảm ứng, chính vì vậy người ta cũng gọi động cơ này là
động cơ cảm ứng.
Tần số dòng điện trong rôto rất nhỏ, nó phụ thuộc vào tốc độ trựơt của rôto so
với từ trường: Động cơ không đồng bộ có thể làm việc ở chế độ máy phát điện
nếu ta dùng một động cơ khác quay nó với tốc độ cao hơn tốc độ đồng bộ, trong
khi các đầu ra của nó được nối với lưới địện. Nó cũng có thể làm việc độc lập
nếu trên đầu ra của nó được kích bằng các tụ điện.
Động cơ không đồng bộ có thể cấu tạo thành động cơ một pha. Động cơ một
pha không thể tự mở máy được, vì vậy để khởi động động cơ một pha cần có
các phần tử khởi động như tụ điện, điện trở.

SVTH : T¹ Quèc Huy

11

Líp : §iÖn 1B / K55


Trêng §¹i häc C«ng nghiÖp hµ Néi

Khoa ®iÖn

Phần II:Nghiên cứu về hệ thống hãm của động cơ không đồng bộ 3 pha
roto lồng sóc.
2.1; Hãm động năng
Để thực hiện hãm động năng máy sản suất sử dụng động cơ không đồng
bộ , người ta mắc nguồn điện xoay chiều ba pha ra khỏi cuộn dây staro và thực
hiện đóng nguồn điện một chiều hai pha bất kì của cuộn dây stato để tạo ra từ
trường tĩnh trong mạch stato.
Khi có dòng điện một chiều chạy trong dây quấn stato sẽ sinh ra một từ
trường tĩnh so với stato. Do quán tính động cơ vẫn cón quay , từ trường tĩnh sẽ
cảm ứng trong cuộn dây roto một sức điện động có tần số tỉ lệ với tốc độ góc ,
sức điện động này sinh ra một dòng điện chạy trong mạch vòng khép kín của
roto.
Tác dụng tương hỗ giữa từ trường tĩnh ở mạch stato với dòng điện khép kín
của mạch roto của động cơ sẽ tạo thành một mômen hãm , chiều hãm ngược với
chiều quay quán tính gọi là hãm động năng , khi đó cơ năng trên trục động cơ
được biến đổi thành điện năng và tiêu tán trên điện trở của mạch roto dưới
dạng nhiệt .
Nguyên lý hãm máy:
Khi ấn nút mở máy M , công tắc tơ T có điện sẽ đóng tiếp điểm T (3 – 5)
duy trì nguồn cung cấp , mở tiếp điểm T ( 7 – 9) để khống chế công tắc tơ hãm H
và đóng các tiếp điểm T ở mạch lực khởi động cơ không đồng bộ.
Động cơ đang làm việc ổn định . nếu hãm máy ta thực hiện ấn nút dừng

D và dữ tay duy trì nút ấn , công tắc tơ T mất điện sẽ cắt nguồn điện ba pha ra
khỏi mạch stato và đóng tiếp điểm T(7-9) dẫn tới công tắc tơ hãm H có điện ,
đóng tiếp điểm H mạch lực và cấp nguồn điện một chiều vào mạch stato , quá
trình hãm động năng diễn ra cho tới khi động cơ dừng hoàn toàn.
2.2;Hãm ngược
Động cơ không đồng bộ làm viêc ở trạng thái hãm ngược khi roto của nó
quay theo chiều ngược với chiều của từ trường quay .khi động cơ không đồng
bộ đang quay nếu ta thực hiện đảo chiều thứ tự hai trong ba pha của nguồn cung
cấp , tại thời điểm đó động cơ có quán tính vẫn quay theo chiều cũ nhưng
chiều quay của từ trường stato đã đổi chiều nên mômen quay của động cơ lúc
này ngược với chiều quay cũ của động cơ nên trở thành momen hãm.
Đối với động cơ không đồng bộ roto lồng sóc thì trạng thái hãm ngược
không thể thực hiện theo cách nào khác hơn , vì vậy trong trường hợp này động
cơ phải chịu một dòng điện quá tải ngắn hạn thường lớn hơn 7 đến 8 lần so với
dòng điện định mức của nó.

SVTH : T¹ Quèc Huy

12

Líp : §iÖn 1B / K55


Trêng §¹i häc C«ng nghiÖp hµ Néi

Khoa ®iÖn

Với động cơ không đồng bộ roto dây quấn , để tăng hiệu quả hãm
ngược của động cơ trong quá trình hãm ngược người ta nối thêm vào mạch roto
một điện trở phụ nhằm hạn chế dòng điện hãm trong các cuộn dây quấn của

động cơ , tang được mômen hãm và nâng cao được hệ số công suất của động
cơ. Khi nối thêm điện trở phụ có giá trị lớn vào mạch roto thì độ cứng của đặc
tính cơ sẽ giảm xuống đáng kể.
Nguyên lý hãm máy:
Để động cơ làm việc,ta ấn nút mở máy M công tắc tơ T có điện sẽ đóng tiếp
điểm T(3-5) duy trì nguồn cung cấp,mở tiếp điểm T(7-9) để khống chế công
tắc tơ hãm H và đóng các tiếp điểm T ở mạch lực khởi động động cở không
đồng bộ.
Để hãm ngược máy người ta thực hiện ấn nút dừng D và duy trì nút
ấn, công tắc tơ T mất điện sẽ cắt nguồn lưới 3 pha ra khỏi mạch stato và
đóng tiếp điểm T(7-9) dẫn tới công tắc tơ hãm H có điện,đóng các tiếp điểm
H mạch động lực và cấp nguồn điện xoay chiều 3 pha vào mạch stato nhưng
đảo thứ tự hai trong bapha tạo ra momem ngược với chiều quay cũ, thực hiện
quá trình hãm ngược động cơ.
Khi tốc độ động cơ giảm về giá trị bằng 0 thực hiện nhả tay khỏi nút
ấn D kết thúc quá trình hãm ngược.Nếu không nhả nút ấn D thì động cơ sẽ
đảo chiều quay,đó là nhược điểm của phương pháp hãm ngược,trong các
máy sản xuất thường dùng rơ le kiểm tra tốc độ để tự động cắt nguồn điện
của động cơ khi động cơ đã dừng.
2.3;Hãm tái sinh
Phương pháp hãm tái sinh xảy ra trong trường hợp động cơ chuyển từ
tốc độ cao xuống tốc độ thấp đặc tính cơ của trạng thái hãm tái sinh là phần
nối tiếp của đường đặc tính trong trạng thái động cơ.
Khi động cơ không đồng bộ làm việc trong trạng thái hãm tái sinh ta không
thể nối thêm điện trở phụ vào mạch các cuộn dây của nó (cuộn dây stato
hoặc cuộn dây roto) vì như vậy sẽ làm cho tổn thất tăng lên và hiệu suất hãm
tái sinh giảm xuống.
Nếu nối thêm 1 điện trở phụ vào mạch roto thì với cùng 1 momem hãm như
nhau khi đó tốc đọ trượt sẽ tăng lên và hiệu suất hãm cũng bị giảm xuống.

SVTH : T¹ Quèc Huy

13

Líp : §iÖn 1B / K55


Trêng §¹i häc C«ng nghiÖp hµ Néi

Khoa ®iÖn

Phần III:Lý do chọn mạch này, nêu ưu điểm, ứng dụng của mạch.
3.1: Lý do chọn mạch này
Lý do em chọn mạch đảo chiều gián tiếp có hãm động năng của động cơ
không đồng bộ roto lồng sóc là vì nó được ứng dụng rộng rãi trong các khu
công nghiệp.
3.2: Nêu ưu điểm
Ưu điểm của mạch đảo chiều gián tiếp có hãm động năng của động cơ
không đồng bộ 3 pha roto lồng sóc là dễ thực hiện , giá thành rẻ, động cơ
đảo chiều dễ dàng, hoạt động ở chế độ dài hạn. Được sử dụng cho những hệ
truyền động có công suất lớn, phương pháp gián tiếp nhằm mục đích giảm
giá trị dòng điện khởi động.Kết cấu chắc chắn và dễ bảo dưỡng.
3.3; Ứng dụng của mạch
Ngày nay do ứng dụng khoa học kỹ thuật các hệ chuyển động điện
ngày càng phát triển , công nghệ mạch máy công cụ chuyên dùng ngày càng
được hoàn thiện đáp ứng được những yêu cầu về tốc độ tác động nhanh , độ
chính xác cao góp phần lớn cho việc nâng cao sản xuất lao động , hạ giá
thành sản phẩm , sản phẩm có chất lượng tốt ,mẫu mã đẹp đa chủng loại ,
nhưng trong thưc tế không phải hệ chuyển động nào cũng có đu các yếu tố
như trên. Cho nên việc chọn một hệ truyền động phù hợp với từng loại máy

sản xuất đòi hỏi người thiết kế phải am hiểu sâu sắc về hệ truyền động điện
của từng loại máy , nhất là sự kết hợp hợp lý giữa các khí cụ điện với nhau
một cách sáng tạo ,an toàn và kinh tế.
Trong quá trình khởi động và làm việc của các máy sản xuất , máy công cụ ,
máy chuyên dùng có dòng điện khởi động lớn sẽ không cho phép khởi động
trực tiếp hay phát nóng động cơ cũng như sụt áp xảy ra trên lưới điện.
Mạch đảo chiều gián tiếp có hãm động năng động cơ không đồng bộ roto
lồng sóc được ứng dụng rộng rãi trong các khu công nghiệp như là truyền
động của băng truyền , máy khoan công nghiệp, máy tiện…như vậy chúng
em đã lựa chọn đề tài “xây dựng, lắp ráp mạch đảo chiều gián tiếp có hãm
động năng động cơ không đồng bộ 3 pha roto lồng sóc” mô hình này được
ứng dụng làm mô hình học tập và nâng cao tay nghề cho các sinh viên ngành
điện , đồng thời cũng thấy được mạch máy quan trọng như thế nào trong nền
công nghiệp. Mặc dù mạch máy này chỉ mô phỏng theo các mạch máy
thường gặp trong thực tế mô hình này giúp chúng em có thể sửa chữa những
mạch máy tương tự trong cuộc sống.

SVTH : T¹ Quèc Huy

14

Líp : §iÖn 1B / K55


Trêng §¹i häc C«ng nghiÖp hµ Néi

Khoa ®iÖn

Phần IV: Mạch đảo chiều gián tiếp có hãm động năng động cơ không
đồng bộ 3 pha roto lồng sóc.

4.1; Mạch nguyên lý
l1 l 2 l3

l

n

l

kh

n

1

mt

D 3

5

rn

kh

mba

9

7

KT

kn
kt

kt

mn
kn

15

13

KN

KT
kn
kh

19

17

rn

KH

t1

T1

kh
m

SVTH : T¹ Quèc Huy

15

Líp : §iÖn 1B / K55

11


Trêng §¹i häc C«ng nghiÖp hµ Néi

Khoa ®iÖn

4.2; Mạch lắp ráp

ATM

ON
ON
OFF

TH

KH

MBA

CL

KN

KT
CN

4.3: Giới thiệu trang thiết bị trong sơ đồ
Trên máy được trang bị động cơ không đồng bộ 3 pha roto lồng sóc.
Động cơ M là động cơ có công suất 4,5 KW, tốc độ 980 vòng / phút, điện áp
220/380 V.
Điện áp mạch điều khiển 220V.
Áp tô mát (CB)
Các công tắc tơ KT, KN, KH.
Role nhiệt RN.
Role thời gian TR.
Chỉnh lưu CL.
Máy biến áp MBA.
Bộ nút ấn gồm 3 nút ấn liên động.
4.4: Tính toán thiết bị:
Tính toán thiết bị làm sao chúng ta phải tính cho cẩn thận. Không nên thấp
quá, và không nên tính cao quá.
Nếu ta tính thấp quá động cơ làm việc sẽ gây cháy nổ. Làm hư hỏng các thiết
bị và dây dẫn.

SVTH : T¹ Quèc Huy

16

Líp : §iÖn 1B / K55


Trêng §¹i häc C«ng nghiÖp hµ Néi

Khoa ®iÖn

Nếu chọn quá cao sẽ gây lãng phí tiền của và có thể khí cụ điện không tác
động.
4.5: Tính liên động bảo vệ:
- Bảo vệ ngẵn mạch thông qua áp tô mát.
- Bảo vệ quá tải cho động cơ M thông qua role nhiệt RN.
- Bảo vệ điện áp thông qua tiếp điểm KT( 5 -7 ) hoặc KN ( 5 – 13 ).
- Khống chế không cho KT, KN đồng thời làm việc thông qua hai tiếp điểm
thường đóng KT( 13 – 15) và KN( 7 -9 ).
4.6;Phân tích nguyên lý hoạt động của mạch
Chuẩn bị:
Ta cấp nguồn điện 3 pha vào ATM, sau đó ta đóng ATM đồng thời 3
đèn báo pha của mạch động lực sáng báo mạch động lực đã có điện.
Điều khiển cho động cơ chạy thuận:
Muốn cho động cơ chạy thuận ta tác động vào nút MT ,công tắc tơ KT
có điện đi theo đường 1-3-5-7-9-KT-11, đồng thời đóng tiếp điểm KT( 5-7 ) để
duy trì và đóng 3 tiếp điểm KT ở mạch động lực , động cơ M làm việc ở chế
độ lắp ráp và làm việc định mức ở chế độ này.
Muốn dừng động cơ ta tác động vào nút D công tắc tơ KT mất điện, đồng
thời mở tiếp điểm KT(5-7) và mở 3 tiếp điểm mạch động lực động cơ M dừng
tự do.
Điều khiển cho động cơ chạy trái:
Muốn cho động cơ chạy trái ta tác động vào nút MN, công tắc tơ KN có điện

đi theo đường 1-3-5-13-15-KN-11, đồng thời đóng tiếp điểm KN (5-13) để duy
trì và đóng 3 tiếp điểm KN ở mạch động lực động cơ làm việc ở chế độ lắp
ráp và làm việc định mức ở chế độ này.
Dừng động cơ đang chạy trái ta nhấn phanh hãm, công tắc tơ hãm KH có
điện đi theo đường 1-17-19-21-KH-11, đồng thời đóng tiếp điểm KH (1-17) để
duy trì và mở tiếp điểm KH(3-5), khống chế công tắc tơ KN ,khi cuộn KN mất
điện sẽ mở tiếp điểm KN mạch động lực động cơ được dừng và hãm phanh
nhanh chóng.
4.7; Các sự cố thường gặp
Các sự cố thường gặp trong mạch đảo chiều gián tiếp có hãm động
năng của rôto lồng sóc là toàn mạch tác động , mất duy trì , dây dẫn bị hỏng
…… tiếp điểm không tiếp xúc .

SVTH : T¹ Quèc Huy

17

Líp : §iÖn 1B / K55


Trêng §¹i häc C«ng nghiÖp hµ Néi

Khoa ®iÖn

Phần V: Tính chọn thiết bị của khí cụ điện trong mạch.
5.1; Khí cụ điện
Tính chọn thiết bị của một số khi cụ điện trong mạch đảo chiều có
hãm động năng động cơ không đồng độ 3 pha roto lồng sóc.
Khi tính toán lựa chọn thiết bị làm việc lâu dài cần đảm bảo sự tin cậy an
toàn và kinh tế. ta phải dựa vào các thông số sau đây:

Pđm = 4,5 KW.
Uđm = 380 V.
Cosφ = 0,85
n = 980 V/P.
f = 50 HZ.
5.1.1; aptomat
1; Khái quát :
Áptômát còn có tên gọi khác là CB(Circuit Breaker), cầu dao tự động,
disjonteur.
Áptômát là loại khí cụ dùng để tự động ngắt mạch điện, bảo vệ quá
tải, ngắn mạch, sụt áp, ….
Thường gọi là Áptômát không khí vì hồ quang được dập tắt trong
không khí.
Áptômát là khí cụ điện làm việc ở chế độ dài hạn nghĩa là trị số dòng
điện chạy qua áptômát là tùy ý.
Áptômát ngắn mạch được trị số dòng điện lớn đến vài chục KA.
2; Yêu cầu :
Áptômát có ba yêu cầu sau :
Chế độ làm việc ở định mức của Áptômát phải là chế độ làm việc dài
hạn, nghĩa là trị số dòng điện định mức chạy qua áptômát lâu bao nhiêu cũng
đựơc. Mặt khác, Mạch dòng của ápôtmát phải chịu đựơc dòng điện lớn ( khi
có ngắn mạch ) lúc các tiếp điểm của nó đã đóng hay đang đóng.
Áptômát phải ngắt được dòng điện ngắn mạch lớn, có thể đến vài chục
kilôampe. Sau khi ngắt dòng điện ngắn mạch, áptômát phải đảm bảo vẫn làm
việc tốt ở trị số dòng điện định mức. Để nâng cao tính ổn định nhiệt và điện
động của thiết bị , hạn chế sự ngắn mạch do dòng điện ngắn mạch gây ra ,
ATM có thời gian cắt bé .
Muốn vậy thường phải kết hợp lực thao tác cơ học với thiết bị dập hồ
quang bên trong áptômát. Để thực hiện yêu cầu thao tác bảo vệ có tính chọn
SVTH : T¹ Quèc Huy

18

Líp : §iÖn 1B / K55


Trêng §¹i häc C«ng nghiÖp hµ Néi

Khoa ®iÖn

lọc, áptômát cần phải có khả năng điều chỉnh dòng điện tác động và thời
gian tác động.
3;Phân loại :

4;CấutạoÁptômát

:
(1) - lò xo,(2) - các tiếp điểm,(3) – ngàm,(4) - đòn bẩy(5) - cuộn dây
(6) - giá đỡ,(7) - lẫy,(8) - phần tử đốt nóng,(9) - cuộn dây điện áp
A; Tiếp điểm:
Áptômát thường được chế tạo có hai cấp tiếp điểm (tiếp điểm chính và
tiếp điểm hồ quang) hoặc ba cấp tiếp điểm (chính, phụ, hồ quang).
Khi đóng mạch áptômát thì thứ tự đóng tiếp điểm là: hồ quang, phụ, chính,
khi cắt thì ngược lại, tiếp điểm chính mở trước, sau đến tiếp điểm phụ, cuối
cùng là tiếp điểm hồquang. (nhằm bảo vệ tiếp điểm chính).

SVTH : T¹ Quèc Huy

19

Líp : §iÖn 1B / K55


Trêng §¹i häc C«ng nghiÖp hµ Néi

Khoa ®iÖn

B;Hộp dập hồ quang :
Để áptômát 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 áptômát và có lỗ thoát khí.
Kiểu này có dòng điện giới hạn cắt không quá 50KVA. Kiểu hở được dùng
khi giới hạn dòng điện cắt lớn hơn 50KVA hoặc điện áp lớn hơn 1000V(cao
áp).
Trong buồng dập hồ quang thông dụng, người ta dùng những tấm thép
xếp thành lưới ngăn, để phân chia hồ quang thành những đoạn ngắn thuận lợi
cho việc dập tăt hồ quang.
Cùng một thiết bị dập tắt hồ quang, khi làm việc ở mạch xoay chiều
điện áp đến 500V, ở có thể dập tắt được hồ quang của dòng điện đến
40KVA; nhưng khi làm việc ở mạch điện một chiều điện áp đến 440V, chỉ
có thể cắt dòng điện đến 20KVA.
C; Cơ cấu truyền động cắt Áp tô mát :
Truyền động cắt áptômát thường có hai cách: bằng tay và bằng cơ điện
(điện từ, động cơ điện).
Điều khiển bằng tay được thực hiện với các áptômát có dòng điện
định mức không lớn hơn 600A. Điều khiển bằng điện từ (nam châm điện)
được ứng dụng ở các áptômát có dòng điện lớn hơn đến 1000A.
Để tăng lực điều khiển bằng tay người ta còn dùng một tay dài phụ
theo nguyên lí đòn bẩy. Ngoài ra còn có cách điều khiển bằng động cơ điện

hoặc khí nén.
D;Móc bảo vệ :
Áptômát tự động cắt nhờ các phần tử bảo vệ gọi là móc bảo vệ, sẽ tác động
khi mạch điện có sự cố quá dòng điện và sụt áp.
Móc bảo vệ quá tải (còn gọi là quá dòng điện): để bảo vệ thiết bị điện khỏi bị
quá tải, đường thời gian - dòng 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 áptômát.
Móc kiểu điện từ có cuộn dây mắc nối tiếp với mạch điện chính. Khi
dòng điện vượt quá trị số cho phép thì phần ứng bị hút và móc sẽ bị đập vào
khớp rơitự do, làm tiếp điểm của áptômát mở ra.Điều chỉnh vít để thay đổi
lực kháng của lò xo, ta có thể điều chỉnh được trị số dòng điện tác động. Để
giữ thời gian trong bảo vệ qúa tải kiểu điện từ, người ta thêm một cơ cấu giữ
thời gian (ví dụ bánh xe răng như trong cơ cấu đồng hồ).
SVTH : T¹ Quèc Huy

20

Líp : §iÖn 1B / K55


Trêng §¹i häc C«ng nghiÖp hµ Néi

Khoa ®iÖn

Móc kiểu rơle nhiệt đơn giản hơn cả, loại này có kết cấu tương tự rơle
nhiệt có phần tử phát nóng nối nối tiếp với mạch điện chính, tấm kim loại
kép dãn nở làm nhả khớp rơi tự do để mở tiếp điểm của áptômát khi có quá
tải. Kiểu này có nhược điểm là quán tính nhiệt lớn nên không ngắt nhanh
được dòng điện tăng vọt như khi có ngắn mạch, do đó chỉ bảo vệ được dòng

điện quá tải.
5; Nguyên lý làm việc
Sơ đồ nguyên lý của áptômát dòng điện cực đại và áptômát điện áp
thất đựoc trình bày như hình sau:

Ở trạng thái bình thường sau khi đóng điện , áptômát được giữ ở trạng thái
đóng tiếp điểm nhờ móc 2 khớp với móc 3 cùng một điểm với tiếp điểm
động .
Bật áptômát 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 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, lò xo 1 được thả lỏng, kết quả các
tiếp điểm của áptômát được mở ra, mạch điện mạch điện bị ngắt.

Bậc áptômát ở trạng thái ON, với điện áp nam châm điện 11 và phần
ứng nam châm điện 11 và phần ứng 10 hút lại với nhau.
SVTH : T¹ Quèc Huy

21

Líp : §iÖn 1B / K55


Trêng §¹i häc C«ng nghiÖp hµ Néi

Khoa ®iÖn

Khi sụt áp định mức, nam châm điện 11 sẽ nhả phần ứng 10, lò xo 9
kéo móc 8 bật lên, móc 7 thả tự do, thả lỏng, lò xo 1 được thả lỏng, kết quả

mợ các tiếp điểm của áptômát được mở ra, mạch điện bị ngắt.
6; Các lựa chọn át to mát;
Việc lựa chọn áptômát dụa vào dòng địên. Dòng điện tính toán đi
trong mặt. Dòng điện quá tải
Tính thao tác có chọn lọc
Ngoài ra lựa chọn áptômát còn phải căn cứ vào đặt tính làm việc của phụ
tải là áptômát không được phép cắt khi có quá tải ngắn hạn thường xảy ra
trong điều kiện làm việc bình thường như dòng điện khởi động, dòng điện
động trong phụ tải công nghệ.
Yêu cầu chung là làm việc định mức của móc bảo vệ I aptômat không được
bé hơn dòng điện tính toán Itt của mạch :
Iatm ≥ Itt
Tùy theo đặc tính và điều kiện làm việc của phụ tải, người ta hướng
dẫn lựa chọn dòng điện định mức của móc bảo vệ bằng 125%, 150%, hay
lớn hơn nữa so với dòng điện tính toán mạch.
Chọn aptomat phải dựa vào hai yếu tố:
- Dòng điện tính toán trong mạch.
- Dòng điện quá tải.
Ta có :
- Dòng điện định mức là :
Iđm = Pđm / Uđm .√3 . Cosφ = 4500/380.1,73 .0,85 = 4500/559,5 = 8 A
Iat = ( 1,25 ÷ 1,5 ) .Iđm
» Iat = 1,5 . 8 = 12 ( A )
Tra bảng ATM 3 pha để bảo vệ động cơ có
Uđm = 380 ( V )
Iđm = 20 ( A )
5.1.2: Công tắc tơ
1; Khái niệm;
Công tắc tơ là loại khí cụ điện dùng để đóng cắt từ xa, tự động hoặc
bằng nút ấn các mạch điện lực có phụ tải điện áp trên 500V, dòng điện đến

600 V.
Công tắc tơ có hai vị trí là đóng và cắt , tần số đóng có thể tới 1500 lần một
giờ .Công tắc tơ han áp thường là kiểu không khí được phân như sau:
2; Phần theo nguyên lý hoạt động .
SVTH : T¹ Quèc Huy

22

Líp : §iÖn 1B / K55


Trêng §¹i häc C«ng nghiÖp hµ Néi

Khoa ®iÖn

Công tắc tơ điện từ.
Công tắc tơ kiểu hơi ép.
Công tắc tơ kiểu thủy lực.
Phân theo dòng điện.
Công tắc tơ một chiều.
Công tắc tơ xoay chiều.
Phân theo kiểu kết cấu.
Công tắc tơ hạn chế chiều cao.
Công tắc tơ hạn chế chiều rộng.
Dòng điện định mức trên contacto thường chọn : Iđm = (1,2 ÷ 1,5 ) * Itt.
Điện áp định mức trên contacto thường chọn theo mạch điều khiển U = 220
V xoay chiều
3; Cấu tạo;
Công tắc tơ điện từ có các bộ phận chính sau:
Hệ thống tiếp điểm.

Hệ thống dập hồ quang.

SVTH : T¹ Quèc Huy

23

Líp : §iÖn 1B / K55


Trêng §¹i häc C«ng nghiÖp hµ Néi

Khoa ®iÖn

Cơ cấu điện từ. hệ thống tiếp điểm phụ

1 - tiếp điểm chính 2 - tay đòn 3 - tiếp điểm phụ4 - lõi thép độ 5 - lò xo 6 vòng chóng rung7 - lõi thép tĩnh 8 - cuộn dây
4; Nguyên lý làm việc;
Khi cho cuộn hút của công tắc tơ chưa được cấp điện , lò xo 5 đẩy lõi
thép động số 4 tách ra khỏi lõi thép tĩnh . các cặp tiếp điểm chính 1 và tiếp
điểm phụ 3 ở trạng thái mở , cặp tiếp điểm ở trạng thái đóng . Vì vậy tiếp
điểm 1 và 3 gọi là tiếp điểm thường mở .
Khi cấp điện cho cuộn hút , trong cuộn hút sẽ có dòng điện chạy qua.
Dòng điện này sẽ sinh ra từ thông móc vòng qua cả hai lõi thép và khép làm
kín mạch từ. Chiều và trị số của từ thông sẽ biến thiên theo chiều và trị số
dòng điên sinh ra nó, nhưng xét tại thời điểm nhất định thì từ thông đi qua bề
mặt tiếp xúc của hai lõi thép là cùng chiều sẽ tạo thành hai bề mặt này hai
SVTH : T¹ Quèc Huy

24

Líp : §iÖn 1B / K55


Trêng §¹i häc C«ng nghiÖp hµ Néi

Khoa ®iÖn

cực N – S trái dấu nhau . Kết quả là lõi thép sẽ bị hút về phía lõi thép tĩnh ,
kéo theo tay đòn 2 làm cho các tiếp điểm chính 1 và tiếp điểm phụ 3 đóng
lại, tiếp điểm phụ 2 mở ra. Khi cắt điện vào cuộn hút , lò xo hồi vị đẩy lõi
thép động 4 trở lại vị trí ban đầu.
5; Tính toán và lựa chọn công tắc tơ.
Các yêu cầu cơ bản của công tắc tơ:
Điện áp định mức là điện áp của mạch điện tương ứng mà tiếp điểm
chính phải cắt , điện áp có các cấp 127 V, 220 V, 380 V,500 V, đối với dòng
điện xoay chiều.
Cuộn hút có thể làm việc bình thường có điện áp giới hạn (85 ÷ 105%)
điện áp định mức của cuộn dây.
Đòng điện định mức là dòng điện định mức đi qua tiếp điểm chính
trong chế độ làm việc gián đoạn , lâu dài nghĩa là ở chế độ này thời gian
công tắc tơ trạng thái đóng không qua 8 giờ.
Công tắc tơ xoay chiều dùng để điều khiển động cơ không đồng bộ 3
pha roto lồng sóc cần có các khả năng đóng, yêu cầu dòng điện mở máy
bằng (5 ÷7) Iđm ở chế độ mở máy.
» Iđ = (3 ÷ 7 ) . Iđm
= 5 . 8 = 40 ( A )
»» Vậy ta chọn 3 công tắc tơ với dòng điện định mức là 45 A do LG sản xuất
5.1.3; Rơ le nhiệt
1; Khái niệm
Rơle nhiệt là loại khí cụ điện tự động đóng, cắt tiếp điểm nhờ sự co

dãnvì nhiệt của các thanh kim loại.
Trong mạch điện công nghiệp, nó thường được dùng để bảo vệ quá tải
cho động cơ. Khi đó , role nhiệt được lắp kèm với công tắc tơ và được gọi là
khởi động từ.
Dòng điện tác động thường được chọn để bảo vệ động cơ :
Itđ = ( 1,2 ÷ 1,3 ) .Iđm
IRN = = ( 9,6 ÷ 10,4 )
2; Cấu tạo
Gồm các bộ phận sau:
Thanh lưỡng kim gồm hai lá kim loại có hệ số giãn nở vì nhiệt khác nhau
được gắn chặt và ép sát nhau.
Dây đốt nóng làm nhiệm vạ tang cường nhiệt đọ cho thanh lưỡng kim.
SVTH : T¹ Quèc Huy

25

Líp : §iÖn 1B / K55