Tài liệu Đề tài " Các loại khí cụ điện " ppt

Đồ án TĐHQTSX G.V hướng dẫn: Phạm Thị Lý
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
CÁC LOẠI KHÍ CỤ ĐIỆN
Sinh Viên : Hoàng Văn Thăng
1
Đồ án TĐHQTSX G.V hướng dẫn: Phạm Thị Lý
Mục lục
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP.....................................................................................................1
Mục lục.............................................................................................................................2
CÁC LOẠI KHÍ CỤ ĐIỆN..............................................................................................3
RƠLE................................................................................................................................3
Phân loại rơ le .................................................................................................................3
Các thông số của rơle........................................................................................................5
I./ Rơle nhiệt.............................................................................................................5
a./ Khái niệm – công dụng................................................................................................5
b./ Nguyên lý....................................................................................................................5
2./ Rơ le thời gian............................................................................................................6
a./ Khái niệm....................................................................................................................6
b./ Yêu cầu........................................................................................................................6
c./ Phân loại.....................................................................................................................6
d./ Nguyên lý...................................................................................................................7
B./ ÁPTỐMÁT.................................................................................................................8
1./ Khái quát và yêu cầu....................................................................................................8
2./ Phân loại-cấu tạo và nguyên lý làm việc....................................................................8
C./ CÔNG TẮC TƠ.......................................................................................................10
D./ CẦU DAO...............................................................................................................12
* Khái niệm chung.........................................................................................................12
* Cấu tạo........................................................................................................................13
E./ CẦU CHÌ.................................................................................................................13
* Khái niệm chung:.......................................................................................................13

* Cấu tạo........................................................................................................................13
* Tính chọn cầu chì. .....................................................................................................14
F./ KHỞI ĐỘNG TỪ ....................................................................................................14
H.\ TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ CHO SƠ ĐỒ HỆ THỐNG.....................................15
1.\ CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN BẢO VỆ ĐỘNG CƠ KÉO BĂNG TẢi ................15
a.\ Chọn áptômát............................................................................................................15
b.\ Chọn dòng điện khởi động cho rơle cắt nhanh:........................................................15
c.\ Tính chọn rơle nhiệt..................................................................................................15
Sinh Viên : Hoàng Văn Thăng
2
Đồ án TĐHQTSX G.V hướng dẫn: Phạm Thị Lý
CÁC LOẠI KHÍ CỤ ĐIỆN
RƠLE
Rơ le là một loại thiết bị điện tự động mà tín hiệu đầu ra thay đổi nhảy cấp khi tín
hiệu đầu vào đạt những giá trị xác định. Rơle là thiết bị điện dùng để đóng cắt mạch
điện điều khiển, bảo về và điều khiển sự làm việc của mạch điện động lực.
1. Các bộ phận (các khối) chính của rơle
+ Cơ cấu tiếp thu (khối tiếp thu)
Có nhiệm vụ tiếp nhận những tín hiệu đầu vào và biến đổi nó thành đại lượng cần
thiết cung cấp tín hiệu phù hợp cho khối trung gian.
+ Cơ cấu trung gian (khối trung gian)
Làm nhiệm vụ tiếp nhận những tín hiệu đưa đến từ khối tiếp thu và biến đổi nó
thành đại lượng cần thiết cho rơ le tác động.
+ Cơ cấu chấp hành (khối chấp hành).
Làm nhiệm vụ phát tín hiệu cho mạch điều khiển.
Ví dụ các khối trong cơ cấu rơle điện từ hình 1
- Cơ cấu tiếp thu ở đây là cuộn dây
- Cơ cấu trung gian là mạch từ nam châm điện
- Cơ cấu chấp hành là hệ thống tiếp điểm
Phân loại rơ le

Có nhiều loại rơle với nguyên lý và chức năng làm việc rất khác nhau. Do vậy có
nhiều cách để phân loại rơle:
* Phân loại theo nguyên lý làm việc gồm các nhóm
Sinh Viên : Hoàng Văn Thăng
3
Hình 1: Sơ đồ khối của rơle điện từ
Đồ án TĐHQTSX G.V hướng dẫn: Phạm Thị Lý
+ Rơle điện cơ (rơle điện từ, rơle từ điện, rơle điện tử phân cực, rơle cảm ứng…)
+ Rơle nhiệt.
+ Rơle từ.
+ Rơle điện tử bán dẫn, vi mạch.
+ Rơle số.
* Phân theo nguyên lý tác động của cơ cấu chấp hành
+ Rơle có tiếp điểm: loại này tác động lên mạch bằng cách đóng mở các tiếp điểm.
+ Rơle không tiếp điểm (rơle tĩnh):loại này tác động bằng cách thay đổi đột ngột các
tham số của cơ cấu chấp hành mắc trong mạch điều khiển như: điện cảm, điện dung,
điện trở…
* Phân loại theo đặc tính tham só vào
+ Rơle dòng điện.
+ Rơle điện áp.
+ Rơle công suất
+ Rơle tổng trở…
* Phân loại theo cách mắc cơ cấu
+ Rơle sơ cấp: loại này được mắc trực tiếp vào mạch điện cần bảo vệ
+ Rơle thứ cấp: loại này mắc vào mạch thông qua biến áp đo lường hay biến dòng
điện.
* Phân loại theo giá trị và chiều các đại lượng đi vào rơle.
+ Rơle cực đại
+ Rơle cực tiểu
+ Rơle cực đại cực tiểu

+ Rơle so lệch
+ Rơle định hướng.
1. Đặc tính vào-ra của rơle
Quan hệ giữa đại lượng vào và ra ca rơle
như hình 2
Khi x biến thiên từ 0 đến X
2
thì Y=Y
1
đến khi x = x
2
thì y tăng từ Y=Y
1
đến Y=Y
2
(nhảy bậc). nếu x tăng tiếp thì y không đổi
Sinh Viên : Hoàng Văn Thăng
4
Đặc tính vào ra của rơle
Y
X
X
2
X
1
Y
2
Y
1
Đồ án TĐHQTSX G.V hướng dẫn: Phạm Thị Lý

Y=Y
2
. khi x giảm từ x
2
về lại x
1
thì Y=Y
2
đến x = x
1
thì y giảm từ y
2
đến Y=Y
1
+ x = x
2
=x
td
+ x = x
1
= x
nh
thì hệ số nhả:
td
nh
nh
X
X
X
X

K
==
2
1
Các thông số của rơle
* Hệ số điều khiển rơle
K
dk
=
td
dk
P
P

Trong đó:
+ P
đk
là công suất điều khiển định mức của rơle, chính là công suất định mức của
cơ cấu chấp hành.
+ P
dt
là công suất tác động, chính là công suất cần thiết cung cấp cho đầu vào để
rơle. Với rơle điện từ P
dt
là công suất tiếp điểm (nghĩa là công suất tiếp điểm cho phép
truyền qua) P
dt
là công suất cuộn dây nam châm hút. Các loại rơle khác nhau thì k
nh
và P

đk
cũng khác nhau.
* Thời gian tác động
Là thời gian kể từ thời điểm cung cấp tín hiệu cho đầu vào đến lúc cơ cấu chấp
hành làm việc. với rơle điện từ là quãng thời gian cuộn dây được cung cấp dòng (hay
áp) cho đến lúc hệ thống tiếp điểm đóng hoàn toàn (với tiếp điểm thường mở) và mở
hoàn tòan ( với tiếp điểm thường đóng). Các loại rơle khác nhau thì t
td
cũng khác nhau.
I./ Rơle nhiệt
a./ Khái niệm – công dụng
Rơle nhiệt là một loại thiết bị điện dùng để bảo vệ động cơ và mạch điện khỏi bị
quá tải, thường dùng với khởi động từ, công tắc tơ. Dùng ở điện áp xoay chiều đến
500V, tần số 50Hz, loại mới I
dm
đến 150A điện áp một chiều đến 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 đến vài phút, nên không dùng để
bảo vệ ngắn mạch được. muốn bảo vệ ngắn mạch thường dùng kèm cầu chảy.
b./ Nguyên lý
dựa trên tác dụng nhiệt của dòng
điện, ngày nay sử dụng phổ biến rơle
nhiệt có phiến kim loại kép, nguyên lý
làm việc dựa trên sự khác nhau về giãn
Sinh Viên : Hoàng Văn Thăng
5
t[s]
I/Idm
10
100

1000
10000
1
1,2
2
3
4 5 6
1
2
3
Đồ án TĐHQTSX G.V hướng dẫn: Phạm Thị Lý
nở dài của kim loại khi bị đốt nóng. 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 1) đặc tính thiết bị 2)đặc tính
invar có 36% Ni, 64%Fe) một tấm hệ số rơle 3) đặc tính mong muốn 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.
Hình ảnh một số Rơle nhiệt của hãng Mitsubishi
2./ Rơ le thời gian
a./ Khái niệm
Dùng để duy trì thời gian đóng chậm hoặc mở chậm của hệ thống tiếp điểm so với
thời điểm đưa tín hiệu tác động vào rơle.
Thời gian chậm này có thể vài giây cho đến hàng giờ.
b./ Yêu cầu
Thời gian chậm thực hiện bởi rơle phải ổn định ít phụ thuộc vào các yếu tố khác
như điện áp nguồn, dòng điện, nhiệt độ môi trường…

c./ Phân loại
Có rất nhiều loại rơle thời gian với nguyên lý, cấu tạo rất khác nhau
như:
+ Rơle thời gian kiểu điện từ
Sinh Viên : Hoàng Văn Thăng
Lá thép Tiếp điểm thường mở Tiếp điểm thường đóng
RN RN
A B C
6