Giáo trình Trang bị điện 1 - Nghề: Điện công nghiệp - CĐ Kỹ Thuật Công Nghệ Bà Rịa-Vũng Tàu

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH BÀ RỊA – VŨNG TÀU
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ

GIÁO TRÌNH
MÔ ĐUN: TRANG BỊ ĐIỆN 1
NGHỀ: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP
TRÌNH ĐỘ:  TRUNG CẤP VÀ CAO ĐẲNG NGHỀ
Ban hành kèm theo Quyết định số 01/QĐ­CĐN  ngày 04 tháng 01 năm 2016 
của Hiệu trưởng trường Cao đẳng nghề tỉnh BR ­ VT


Bà Rịa –Vũng Tàu , năm 2016


TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể 
được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và 
tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh 
doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.


LỜI GIỚI THIỆU
Giáo trình Trang bị  điện 1 này được biên soạn theo chương trình chi 
tiết chuyên  ngành  Điện Công  nghiệp, dùng cho  hệ  trung cấp và  cao  đẳng 
nghề . Tài liệu này là loại giáo trình nội bộ dùng trong nhà trường với  mục 
đích  làm  tài  liệu  giảng  dạy  cho  giáo  viên  và tài liệu học tập cho  học  sinh, 
sinh viên. Giáo trình trình bày những vấn đề cốt lõi nhất của mô đun Trang 
bị  điện 1.  Các  bài  học  được  trình  bày  ngắn  gọn,  dễ  hiểu.  Các kiến thức 
trong giáo trình được tham khảo từ rất nhiều nguồn khác nhau.
Chúng tôi mong rằng các sinh viên tự tìm hiểu trước mỗi vấn đề và 

kết hợp với
bài giảng trên lớp của giáo viên để việc học môn này đạt hiệu quả.
Trong quá  trình  giảng  dạy và  biên  soạn  giáo  trình  này,  chúng  tôi  đã 
nhận  được  sự  động  viên  của  quý  thầy,  cô  trong  Ban  Giám  Hiệu  nhà 
trường  cũng  như  những  ý kiến  của  các  đồng nghiệp  trong  khoa  Điện  . 
Chúng  tôi  xin  chân  thành  cảm  ơn và  hy  vọng  rằng  giáo  trình  này  sẽ  giúp 
cho  việc  dạy  và  học  môđun  Trang bị  điện 1  của  trường  chúng  ta  ngày 
càng tốt hơn.
Mặc dù đã rất nỗ lực, song không thể không có thiếu sót. Do dó chúng 
tôi  rất  mong  nhận  được  những  góp  ý  sửa  đổi  bổ  sung  thêm  để  giáo  trình 
ngày càng hoàn thiện.
   Bà Rịa – Vũng Tàu, ngày 15 tháng 12 năm 2015
                                                       Biên soạn
                           1. Lê Văn Mai ­ Chủ biên
                           2. Trần Thị Thu


MỤC LỤC
Trang
Bài 1: Khái niệm về hệ thống trang bị điện.........................................................
5
1. Khái niệm về hệ thống trang bị điện ...............................................................
5
1.1. Khái niệm ....................................................................................................  5
1.2. Nhiệm vụ của hệ thống trang bị điện  .......................................................... 
6
2. Các yêu cầu của hệ thống trang bị điện .........................................................  
7
2.1. Các chức năng chính của hệ thống trang bị điện ......................................... 
7

2.2. Các yêu cầu của hệ thống trang bị điện........................................................ 
8
3. Phương pháp thể hiện sơ đồ điện  .................................................................
11
3.1. Sơ đồ khai triển  ......................................................................................... 11
3.2.  Sơ đồ nguyên lí ......................................................................................... 12 
3.3. Sơ đồ lắp ráp................................................................................................13


4. Một số khí cụ trong hệ thống trang bị điện  ...................................................
13
5. Bảng ký hiệu các phần tử trong sơ đồ nguyên lý ..........................................
21
Bài 2: Các nguyên tắc điều khiển  .................................................................... 25
1. Nguyên tắc điều khiển theo thời gian ............................................................
26
2.  Nguyên tắc điều khiển theo tốc độ ...............................................................
30
3. Nguyên tắc điều khiển theo dòng điện ..........................................................
33
4. Nguyên tắc điều khiển theo vị trí ...................................................................
36
Bài 3:Các khâu bảo vệ và liên động  trong tự động khống chế   .....................  
38
1. Bảo vệ quá dòng  ...........................................................................................38
1.1. Bảo vệ ngắn mạch  .....................................................................................
38
1.2. Bảo vệ quá tải  ............................................................................................
39
2. Bảo vệ điện áp  ..............................................................................................

40
3. Bảo vệ thiếu và mất từ trường ......................................................................
41
4. Liên động bảo vệ .......................................................................................... 42


Bài 4: Mạch điều khiển động cơ KĐB 3 pha rôto lồng sóc quay một chiều .....
45
Bài 5: Mạch điều khiển động cơ KĐB 3 pha rôto lồng sóc quay hai chiều .....   
49
Bài 6: Mạch điện mở máy động cơ KĐB 3 pha rôto lồng sóc 
qua cuộn kháng ......................................................................................   53
Bài 7: Mạch điện mở máy động cơ KĐB 3 pha rôto lồng sóc 
qua máy biến áp tự ngẫu  ..........................................................................  
57
Bài 8: Mạch điện mở máy động cơ KĐB 3 pha rôto lồng sóc 
bằng phương pháp đổi nối sao­ tam giác ..................................................62
Bài 9: Mạch điện hãm ngược động cơ KĐB 3 pha rôto lồng sóc ....................
67
Bài 10: Mạch điện hãm động năng động cơ KĐB 3 pha rôto lồng sóc.............
69
Bài 11: Mạch điện điều khiển động cơ nhiều cấp tốc độ 
kiểu tam giác ­ sao kép ............................................................................. 73
Bài 12: Mạch điện điều khiển tuần tự hệ thống động cơ 
KĐB 3 pha rôto lồng sóc .........................................................................  78
Bài 13: Mạch điện điều khiển động cơ KĐB 3 pha rôto dây quấn ....................
84
Bài 14: Mạch điện điều khiển động cơ KĐB 1 pha ..........................................  
89
Bài 15:Mạch điện khởi động động cơ DC qua hai cấp điện trở quay 1 chiều     

93


Bài 16: Mạch điện khởi động động cơ DC qua 2 cấp điện trở 
có đảo chiều quay kết hợp hãm động năng ..............................................97
Tài liệu tham khảo ..........................................................................................
102

MÔ ĐUN TRANG BỊ ĐIỆN 1
Mã số mô đun: MĐ 20
Thời gian  mô đun:  240 giờ;                 (Lý thuyết: 50 giờ ; Thực hành: 190 
giờ)             
I. VỊ TRÍ TÍNH CHẤT CỦA MÔ ĐUN:
­ Vị trí: Mô đun này cần phải học sau khi đã học xong các môn học/mô­đun  
Máy điện, Cung cấp điện, Khí cụ điện..
­ Tính chất: Là mô đun chuyên môn nghề hệ cao đẳng.
II. MỤC TIÊU MÔ ĐUN:
Sau khi học xong mô đun này, học sinh – sinh viên có năng lực:
­ Trình bày được đặc điểm của hệ  thống trang bị  điện, các nguyên tắc  
điều khiển.
­ Đọc, vẽ và phân tích được các sơ đồ mạch điều khiển dùng rơle, công 
tắc tơ dùng trong khống chế động cơ 3 pha, 1 pha, động cơ một chiều.
­ Lắp đặt, sửa chữa được các mạch mở  máy, dừng máy cho động cơ  1 
pha, 3 pha, động cơ một chiều. 
­ Phân tích được nguyên lý của sơ  đồ  làm cơ  sở  cho việc phát hiện hư 
hỏng và chọn phương án cải tiến mới.
­ Vận hành được mạch theo nguyên tắc, theo qui trình đã định. Từ đó sẽ 
vạch ra kế hoạch bảo trì hợp lý, đảm bảo an toàn và vệ sinh công nghiệp.
­ Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, chinh xac, t
́

́ ư duy sáng tạo và khoa  
học.


III. NỘI DUNG MÔ ĐUN:
1. Nội dung tổng quát và phân bổ thời gian:
STT 

Tên các bài trong mô đun

Thời 

Hình thức 

1
2
3

gian
Khái niệm về hệ thống trang b ị điện
10
Các nguyên tắc điều khiển
8
Các khâu bảo vệ  và liên động trong tự  động khống  2

4

chế
Mạch điều khiển động cơ  KĐB 3 pha rôto lồng sóc 

10

Tích hợp

5

quay một chiều
Mạch điều khiển động cơ  KĐB 3 pha rôto lồng sóc 

13

Tích hợp

6

quay hai chiều
Kiểm tra bài 1,2,3,4,5
Mạch điện mở máy động cơ KĐB 3 pha rôto lồng sóc  

2
15

Tích hợp
Tích hợp

7

qua cuộn kháng.
Mạch điện mở máy động cơ KĐB 3 pha rôto lồng sóc  

15

Tích hợp

8

qua máy biến áp tự ngẫu.
Mạch điện mở máy động cơ KĐB 3 pha rôto lồng sóc  

20

Tích hợp

9

bằng phương pháp đổi nối Sao­ Tam giác.
Kiểm tra bài 6,7,8
Mạch điện hãm ngược động cơ KĐB 3 pha rôto lồng 

5
2

Tích hợp
Lý thuyết

10

sóc.
Mạch điện hãm động năng động cơ  KĐB 3 pha rôto 

8

Tích hợp

11

lồng sóc.
Mạch   điện  điều khiển   động cơ   nhiều  cấp  tốc  độ 

25

Tích hợp

12

kiểu Tam giác ­ Sao kép.
Mạch   điện   điều   khiển   tuần   tự   hệ   thống   động   cơ 

25

Tích hợp

13

KĐB 3 pha rôto lồng sóc.
Kiểm tra bài 9,10,11,12
Mạch điện điều khiển động cơ  KĐB 3 pha rô to dây 

5
20

Tích hợp
Tích hợp

14
15

quấn
Mạch điện điều khiển động cơ KĐB 1 pha
Mạch điện khởi động động cơ DC qua 2 cấp điện trở 

15
15

Tích hợp
Tích hợp

quay1 chiều

giảng dạy
Tích hợp
Lý thuyết
Lý thuyết


16

Mạch điện khởi động động cơ DC qua 2 cấp điện trở 

20

Tích hợp

có đảo chiều quay kết hợp hãm động năng.
Kiểm tra bài 13,14,15,16
Tổng

5
240

Tích hợp


BÀI 1
KHÁI NIỆM VỀ HỆ THỐNG TRANG BỊ ĐIỆN
Mục tiêu:
Sau khi học xong bài này học sinh có khả năng:
­ Phân tich đ
́ ược đăc điêm cua hê thông trang bi điên.
̣
̉
̉
̣
́
̣ ̣
­ Trình bày được các yêu cầu của hệ thống trang bị điện.
­ Trình bày được cấu tạo,nguyên lý hoạt động và ký hiệu của một số khí  
cụ điện trong hệ thống trang bị điện.
Nội dung:
1. Khái niệm về hệ thống trang bị điện .

1.1. Khái niệm
Hệ thống  trang bị điện­ tự động hóa các máy sản xuất là tổng hợp các 
thiết bị  điện được lắp ráp theo một sơ  đồ  phù hợp nhằm đảm bảo cho các 
máy sản xuất thực hiện nhiệm vụ sản xuất.
Mục đích:
­ Nâng cao năng suất máy 
­ Đảm bảo độ chính xác gia công 
­ Rút ngắn thời gian máy 
­ Thực   hiện  các   công   đoạn  gia   công   khác  nhau   theo   một   trình   tự   cho 
trước.
Thành phần chính: 
­

 

Các thiết bị động lực: 
Là bộ  phận thực hiện việc biến đổi năng lượng điện thành các dạng 

năng lượng cần thiết cho quá trình sản xuất.
5


Thiết bị động lực có thể là:
•

Động cơ điện 

•

 Nam châm điện, li hợp điện từ trong các truyền động từ động cơ sang 

các máy sản xuất hay đúng mở các van khí nén, thuỷ lực...
•

 Các phần tử đốt nóng trong các thiết bị gia nhiệt...

•

 Các phần tử phát quang như các hệ thống chiếu sáng...  

•

 Các phần tử R, L, C, để thay đổi thông số của mạch điện để làm thay  

đổi chế độ làm việc của phần tử động lực 
­

Các thiết bị điều khiển: 

           Là các khí cụ đúng cắt, bảo vệ, tín hiệu nhằm đảm bảo cho các thiết 
bị động lực làm việc theo yêu cầu của máy công tác. 
          Các trạng thái làm việc của thiết bị động lực được đặc trưng bằng: 
Tốc độ làm việc của các động cơ điện hay của máy công tác
•

Dòng điện phần ứng hay dòng điện phần cảm của động cơ điện 

•

Mômen phụ tải trên trục động cơ... 

     

Tuỳ  theo quá trình công nghệ  yêu cầu mà động cơ  truyền động có các 

chế độ công tác khác nhau. Khi động cơ thay đổi chế  độ  làm việc, các thông 
số trên có thể có giá trị khác nhau. 
Việc chuyển chế  độ  làm việc của động cơ  truyền động được thực  

     

hiện tự động nhờ hệ thống điều khiển.   
            Như vậy:   Hệ thống khống chế truyền động điện là tập hợp các khí cụ 
điện và dây nối được lắp ráp theo một sơ đồ nào đó nhằm đáp ứng việc việc  
điều khiển, khống chế  và bảo vệ  cho phần tử  động lực trong quá trình làm  
việc theo yêu cầu công nghệ đặt ra.
­

Các phần tử tự động 
6


1.2. Nhiệm vụ của hệ thống trang bị điện
­

  Nhận và biến đổi năng lượng điện thành dạng năng lượng khác để 

thực hiện nhiệm vụ sản xuất thông qua bộ phận công tác
­

 Khống chế và điều khiển bộ phận công tác làm việc theo trình tự  cho 

trước với thông số kỹ thuật phù hợp.
­

Góp phần nâng cao năng suất, chất lượng, hiệu quả  của quá trình sản  

xuất, giảm nhẹ điều kiện lao động cho con người.
­

Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị trong quá trình sản xuất. 

2. Các yêu cầu của hệ thống trang bị điện
2.1. Các chức năng chính của hệ thống trang bị điện
­

Đóng cắt:   
Là quá trình đưa phần tử động lực vào hoặc ra khỏi mạch  điện để thay 

đổi trạng thái làm việc của hệ thống  truyền động .
   

Chức năng đóng cắt do các khí cụ đóng cắt thực hiện

     

Các thiết bị đúng cắt bao gồm: 

•

Cầu dao, áp tômát 

•

Côngtăctơ, khởi động từ 

•

Nút ấn, công tắc hành trình 

•

Bộ khống chế chỉ huy hay động lực.....  

     

Kết quả  hoạt động của quá trình đóng cắt sẽ  đưa hệ  thống động lực 

đến trạng thái làm việc mới trong đó có ít nhất một thông số  đặc trưng của 
hệ thống động lực nhận giá trị mới.
­

 Khống chế:  

7


Nhằm đảm bảo cho   quá trình đúng cắt xảy ra đúng thời điểm, đúng 
trình tự  yêu cầu. Nhờ  chức năng khống chế  của hệ  thống mà thiết bị  động  
lực sẽ làm việc với tốc độ, dòng điện, mô men,thời gian, trình tự theo yêu cầu 

của quy trình công nghệ đòi hỏi. 
     

Chức năng khống chế do các khí cụ khống chế thực hiện

     

Các khí cụ khống chế bao gồm:  

•

Các loại rơle như rơle điện áp, dòng điện, tốc độ, thời gian 

•

Công tắc hành trình 

•

Các phần tử  tự  động như  đát trích nhiệt độ, đát trích kiểm tra kích 

thước, áp suất,...
           Các khí cụ khống chế đóng vai trị là các phần tử tín hiệu, còn các khí  
cụ đúng cắt là phần tử chấp hành. 
­

  Bảo vệ:  
Nhằm đảm bảo an toàn cho con người và thiết bị  trong quá trình sản 

xuất. Chức năng bảo vệ do các khí cụ bảo vệ thực hiện.

           Các khí cụ bảo vệ bao gồm cầu chì, áp tômat, rơ  le nhiệt, rơle dòng 
điện, điện áp, công tắc cực hạn....  
2.2. Các yêu cầu của hệ thống trang bị điện
2.2.1. Phù hợp nhất với quy trình công nghệ 
     

Đây là yêu cầu quan trọng nhất của hệ  thống khống chế  vì hệ  thống 

khống chế  được hình thành từ  yêu cầu công nghệ. Một hệ thống khống chế 
được gọi là "phù hợp nhất với quy trình công nghệ" phải có các đặc điểm 
sau:
­

Động cơ  điện truyền động phải có đặc tính cơ  và đặc tính điều chỉnh  

tốc độ phù hợp với đặc tính cơ của cơ cấu sản xuất mà nó dẫn động

8


­

Động cơ phải có được các chế độ công tác cần thiết đáp ứng được đòi 

hỏi của máy công tác.
     

Khi đó hệ  thống truyền động sẽ  được khai thác triệt để  nhất về  mặt 

công suất, hiệu suất, nâng cao được hiệu quả  kinh tế­ kỹ thuật của phương  

án lựa chọn.
2.2.2.

Kết cấu đơn giản, tác động tin cậy 

           Tính đơn giản được thể hiện:  
­

Kết cấu của thiết bị đơn giản.

­

Sử dụng ít chủng loại thiết bị. Số lượng thiết bị là ít nhất.

­

Số lượng và chiều dài dây nối là ít nhất.

           Tính tin cậy được thể hiện:  
­

Thiết bị phải có thống số và đặc tính làm việc ít biến đổi theo thời gian 

và điều kiện môi trường
­

Thiết bị co tuổi thọ về cơ, điện, tần số đúng cắt phù hợp với đặc tính 

của máy công tác.
2.2.3.

Thuận tiện, linh hoạt trong điều khiển

           Tính linh hoạt:   
Một hệ  thống điều khiển được coi là linh hoạt khi nó nhanh chóng và 
dễ dàng:
­

Chuyển từ chế độ điều khiển bằng tay sang điều khiển tự động, bán tự 

động và ngược lại.
­

Chuyển từ khối làm việc sang khối dự phòng và ngược lại.

­

Chuyển từ quy trình làm việc này sang quy trình làm việc khác.     

           Tính thuận tiện:  
Tính thuận tiện trong điều khiển nghĩa là:
9


­

Từ một chỗ có thể điều khiển được nhiều đối tượng.

­

Từ nhiều chỗ điều khiển được một đối tượng.

2.2.4.

Đơn giản cho kiểm tra và phát hiện sự cố   
Quá trình hoạt động của hệ  thống kỹ  thuật nói chung cũng như  hệ 

thống truyền động điện nói riêng có thể  xảy ra các chế  độ  làm việc không 
mong muốn hoặc sự cố. Các chế độ  này thường gây thiệt hại về nhiều mặt.  
Do đó khi xuất hiện các chế độ  này cần nhanh chóng loại bỏ  để  giảm thiểu 
những thiệt hại do chúng mang lại. Việc thiết kế và xây dựng hệ thống phải 
làm sao cho cho nhân viên vận hành có các xử lý đúng đắn trong quá trình làm  
việc đồng thời giúp cho nhân viên sửa chữa  thuận tiện cho việc bảo dưỡng,  
thay thế và nhanh chóng phát hiện ra các phần mạch bị sự cố
     

Khi thiết kế và xây dựng hệ thống nên bố trí thiết bị theo các quy tắc:  

­

Bố trí thiết bị thành nhóm theo từng cụm chức năng của sơ đồ 

­

Các nhóm khác nhau được cung cấp từ cầu dao, cầu chì riêng 

­

Các cụm quan trọng phải có tín hiệu báo về  tình trạng làm việc bình 

thường hay sự cố của chúng bằng âm thanh, ánh sáng 
­

Các thiết bị phải thường xuyên kiểm tra bảo dưỡng phải được bố trí ở 

chỗ thuận tiện cho xem xét, tháo lắp thay thế, sửa chữa 
­

 Đặt ký hiệu và số hiệu đầu nối của dây dẫn 

­

 Sử dụng các dây dẫn với màu sắc khác nhau 

2.2.5. Tác động phân minh lúc bình thường cũng như khi có sự cố 
     

Hoạt động của mạch phải tốt cả  khi vận hành bình thường cũng như 

khi có sự cố. Không được tạo ra các mạch giả khi có sự hoạt đông không bình  
thường của mạch. Mạch phải được thiết kế  đảm bảo sao cho khi nhân viên 
vận hành tthao tác nhầm, không để gây ra sự cố.

10


2.2.6. Kích thước và giá thành nhỏ nhất 
Kích thước và giá thành của hệ  thống điều khiển  ảnh hưởng đáng kể 
đến kích thước và giá thành của máy. Do đó việc tính toán, thiết kế hệ thống  
truyền động phải được chú trọng nhưng phải đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật, 

chắc chắn và tính mỹ thuật cho cả máy.
2.2.7. An toàn và các yêu cầu khác 
An toàn cho người và thiết bị trong quá trình khai thác, vận hành thiết bị 
là yêu cầu quan trọng. Khi thiết kế và xây dựng hệ  thống cần dự  kiến đến  
các chế  độ  làm việc xấu và sự  cố  để  có các phương án bảo vệ  cần thiết,  
đồng thời phải có các biện pháp đảm bảo an toàn cho người vận hành và 
những người liên quan. Ngoài các biện pháp kỹ  thuật phải có cả  các biện 
pháp quản lý như hệ thống biển báo, biển cấm đối với những khu vực hoặc 
những thiết bị có nguy cơ gây mất an toàn cho người và thiết bị …
Ngoài ra cón các yêu cầu phụ như yêu cầu về môi trường làm việc (khói 
bụi, hóa chất ăn mòn, phòng chống cháy nổ  …) từ  đó lựa chọn thiết bị  điện 
theo đúng yêu cầu làm việc.
3. Phương pháp thể hiện sơ đồ điện
3.1. Sơ đồ khai triển  
     

Là sơ đồ thể hiện đầy đủ tất cả các phần tử của mạch điện. 

     

Trong sơ  đồ  này các máy điện, khí cụ  điện được thể  hiện  dưới dạng 

khai triển, trong đó vị trí của các chi tiết, phần tử của máy điện, khí cụ  điện  
trên sơ đồ không xét đến vị trí tương quan thực tế của chúng, mà chỉ  xét đến 
vị trí thực hiện chức năng của nó. 
           Ví dụ:  Côngtăctơ gồm các bộ phận chính là cuộn dây (cuộn hút), các  
tiếp điểm chính, các tiếp điểm phụ  thường mở, thường kín....Mỗi chi tiết có 
một chức năng riêng.

11

­

Cuộn hút: quyết định đến trạng thái làm việc của công tắc tơ. Khi cuộn  

hút có điện (và đủ  trị  số  tác động) nó sẽ  mở  các tiếp điểm thường kín, đúng 
các tiếp điểm thường hở. Như vậy vị trí của cuộn hút là ở mạch điều khiển.
­

Các tiếp điểm chính: để cho dòng điện cấp cho động cơ chạy qua. Vậy  

vị  trí của chúng là  ở  mạch điện cấp cho động cơ  hay còn gọi là mạch động 
lực.
­

Các tiếp điểm phụ tuỳ thuộc nó điều khiển đối tượng nào thì vị trí của 

chúng sẽ được vẽ ở trong mạch cấp điện cho đối tượng đó như tiếp điểm tự 
giữ là tiếp điểm cấp điện cho cuộn hút của công tắc tơ nên nó được vẽ trong  
mạch cuộn dây công tăc tơ....
­

Tiếp điểm thường hở  của công tắc tơ  là tiếp điểm mà  ở  trạng thái 

cuộn dây không có điện hoặc có mà không đủ  để  hút mạch từ  (trạng thái 
thường) nó  ở  trạng thái ngắt mạch điện. Khi cuộn dây có dòng điện (đủ  trị 
số) chạy qua, ta nói cuộn dây có điện, thì tiếp điểm sẽ đóng lại
­

Tiếp điểm thường kín thì ngược lại, khi cuộn dây không có điện (hoặc 

có nhưng không đủ  hút) nó  ở  trạng thái kín mạch. Khi cuộn dây tác động, 
thiếp điểm thường kín sẽ mở ra.
     

Trên sơ đồ khai triển thiết bị điện được biểu diễn ở trạng thái thường,  

nghĩa là trạng thái thiết bị không chịu tác động về cơ, điện, nhiệt, quang.
Ví dụ: 
­

Cầu dao điện, công tắc, áp tô mát vẽ ở trạng thái hở mạch điện (không 

có tác động cơ học ­ tay người tác động vào để đóng mạch điện). 
­

 Rơ le, công tắc tơ vẽ  ở trạng thái cuộn dây không có điện, tiếp điểm  

thường hở ở trạng thái hở mạch điện, tiếp điểm thường kín ở trạng thái đúng 
mạch điện...
     

Sơ đồ khai triển gồm 2 phần mạch là: 

12


     

Mạch động lực:  cấp điện cho động cơ qua cầu dao, cầu chì, tiếp điểm  

chính của côngtăctơ... vẽ bằng nét đậm. 
     

Mạch điều khiển:   gồm các nút  ấn điều khiển, công tắc hành trình,  

cuộn dây các rơle, công tăc tơ, các tiếp điểm phụ... vẽ bằng nét mảnh.
     

Tên của các thiết bị  điện được đặt theo nhiệm vụ  của nó và viết tắt 

bằng các chữ  cái bên cạnh, phía trên bên phải.Tất cả  các chi tiết của cùng  
một thiết bị  đều có cùng tên gọi. (cuộn dây K, tiếp điểm K. Rơle RH, tiếp  
điểm RH...)
     

Các điểm nối phải đánh số thứ tự để thuận lợi cho việc sử dụng sơ đồ, 

dễ lắp ráp... 
3.2.  Sơ đồ nguyên lí     
     

Là một dạng của sơ  đồ  khai triển đơn giản hoá nhằm giúp người đọc 

hiểu được nguyên lí làm việc của sơ  đồ  hoặc của một khâu nào đó của hệ 
thống tự động. 
     

Trong sơ đồ nguyên lí chỉ để lại các mạch chính biểu thị máy điện, các  

khí cụ  điện có thể  nêu được nguyên lí làm việc của sơ  đồ. Những chi tiết, 
phần tử  không liên quan đến nguyên lý làm việ cuả sơ  đồ  thì không cần vẽ. 
Ví dụ cầu dao, cầu chì, cuộn dây kích từ  của máy điện một chiều kích thích 
độc lập.... 
3.3. Sơ đồ lắp ráp 
     

Là sơ đồ giới thiệu vị trí lắp đặt thực tế của thiết bị điện trong tủ điều 

khiển và ở các bộ phận khác của máy, chỉ rõ đường dây nối giữa các khí cụ,  
thiết bị, kể cả tiết diện của dây dẫn và số hiệu của nó. 
     

Các thiết bị của máy được bố trí tại 3 nơi:        

     

Động cơ  điện, rơ  le tốc độ, áp tômat, công tăc hành trình...được bố  trí 

tại máy.
13


     

Các khí cụ tự động như rơ le điện áp, dòng điện, côngtăctơ, khởi động 

từ, biến áp chỉnh lưu... đặt trong tủ điện. 
     

Các khí cụ cần quan sát như các loại đồng hồ  chỉ  thị, các đèn tín hiệu,  

nút ấn, các khó điều khiển... bố trí trên bảng điện. 
     

Sơ  đồ  lắp ráp phải vẽ  theo một tỉ  lệ  xích nhất định, phải ghi rõ kích 

thước của bản điện, tủ điện, kích thước của khí cụ điện...
     

Các   đầu dây  ở  từng khối   đều  được  đánh số  thống nhất với sơ   đồ 

nguyên lí. Các dây dẫn đi theo một chiều được bó thành một bó...
     

Sơ đồ lắp ráp dùng cho lắp ráp hoặc sửa chữa khi có hỏng hóc.    

4. Một số khí cụ trong hệ thống trang bị điện        
­ Nút nhấn
 

Có chức năng đóng, ngắt mạch điện. Thông thường có 2 loại nút nhấn: 

nút nhấn tự giữ và nút nhấn không tự giữ.
Đối với loại nút nhấn không tự giữ:

Nút nhấn đơn
 

 ­   ON:                               

 

­   OFF:                                

   

      

   

 Nút nhấn kép:

14


                                                    

                    

Hình 1 – 1: Nút nhấn 
­ Công tắc tơ
 

Công tắc tơ  là một khí cụ  điện dùng để  đóng ngắt các tiếp điểm, tạo  

liên lạc trong mạch điện bằng nút nhấn. Như vậy khi sử dụng công tắc tơ ta  
có thể điều khiển mạch điện từ xa có phụ tải với điện áp đến 500V và dòng 
là 600A (vị  trí điều khiển, trạng thái hoạt động của công tắc tơ  rất xa vị  trí 

các tiếp điểm đóng ngắt trong tủ điện điều khiển).
Phân loại công tắc tơ tuỳ theo các đặc điểm sau:
­ Theo nguyên lý truyền động: ta có công tắc tơ  kiểu điện từ  (truyền 
điện bằng lực hút điện từ), kiểu hơi ép, kiểu thuỷ lực. Thông thường trong tủ 
điện sử dụng công tắc tơ kiểu điện từ.
­ Theo dạng dòng điện: công tắc tơ  một chiều và công tắc tơ  xoay  
chiều (công tắc tơ 1 pha và 3 pha).

15


Hình 1 – 2: Hình dạng ngoài của công tắc tơ
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).
­ 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
­ Hệ thống dập hồ quang điện tủ điện điều khiển:
Khi công tắc tơ 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 công tắc tơ.
­ Hệ thống tiếp điểm của công tắc tơ:

Hệ thống tiếp điểm của công tắc tơ 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 của công tắc tơ thành hai loại:
+ Tiếp điểm chính của công tắc tơ:  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 điểm thường hở đóng lại khi cấp nguồn vào mạch từ  của công  
tắc tơ.

16


+ Tiếp điểm phụ của công tắc tơ 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.
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 công tắc tơ  trong  
tủ điện điều khiển ở trạng thái nghỉ (không được cung cấp điện). Tiếp điểm 
này hở  ra khi công tắc tơ   ở  trạng thái hoạt động. Ngược lại là tiếp điểm  
thường hở.
Như  vậy, hệ  thống tiếp điểm chính  được lắp trong mạch điện động 
lực, còn các tiếp điểm phụ sẽ lắp trong hệ thống mạch điều khiển của công  
tắc tơ  trong tủ  điện (dùng điều khiển việc cung cấp điện đến các cuộn dây  
nam châm của các công tắc tơ theo quy trình định trước). 
Theo một số  kết cấu thông thường của công tắc tơ  trong tủ  điện, các 
tiếp đỉểm phụ  trong tủ điện có thể  được liên kết cố  định về  số  lượng trong  
mỗi bộ công tắc tơ, tuy nhiên cũng có một vài nhà sản xuất chỉ bố trí cố định 
số tiếp điểm chính trên mỗi công tắc tơ, 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 công tắc tơ, số lượng tiếp điểm phụ trong trường hợp này có thể bố 
trí trong tủ điện tuỳ ý.

Fđt

LX

Fe

flx
LX

K
a

b

c

1

2

Hình 1 – 3: Nguyên lý hoạt động của công tắc tơ
17


Nguyên lý hoạt động của công tắc tơ: 
Khi cấp nguồn điện bằng giá trị điện áp định mức của công tắc tơ 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),  
công tắc tơ ở trạng thái hoạt động. Lúc này nhờ vào bộ phận liên động về cơ 
giữa lõi từ di động và hệ  thống tiếp điểm làm cho tiếp điểm chính 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 
công tắc tơ ở trạng thái nghỉ, các tiếp điểm trở về trạng thái ban đầu.
­ Rơ le trung gian
 

Chức năng và kí hiệu: Tương tự như contactor tuy nhiên rơle trung gian  

chỉ  có tiếp điểm phụ  (cường độ  dòng điện <5A) không có tiếp điểm chính. 
Nên chỉ dùng để điều khiển.                            
Phân loại: Thường có 2 loại
+  Loại đế tròn 11 chân: gồm 3 cặp tiếp điểm thường hở và 3 cặp tiếp  
điểm thường đóng.

Hình 1 – 4: Sơ đồ tiếp điểm loại rơle trung gian 11 chân
+ Loại đế  vuông 14 chân: gồm 4 tiếp điểm thường hở  và 4 tiếp điểm 
thường đóng.

18


Hình 1 – 5: Sơ đồ tiếp điểm loại rơle trung gian 14 chân
Chú ý: 
+ Rơle trung gian không dùng để cấp nguồn động lực.
+ Mỗi tiếp điểm chỉ sử dụng cho một mục đích, không dùng chung.

­ Rơ le thời gian
 

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 thết bị  điều khiển theo thời 
gian định trước.
Sơ đồ chân: 

Hình 1 – 6: Sơ đồ tiếp điểm rơle thời gian 
19