20-Dec-05
KHÍ CỤ ĐIỆN
1
KHÍ CỤ ĐIỆN
Nguyễn Tấn Đời
EEE – HCMUTE
20-Dec-05
KHÍ CỤ ĐIỆN
2
Khái niệm chung
Khí cụ điện là thiết bị điện dùng đóng cắt, điều khiển, khống chế các đối tượng điện và không điện, bảo vệ khi có sự cố
Khí cụ điện có rất nhiều chủng loại với chức năng, nguyên lý làm việc và kích cỡ khác nhau, được dùng rộng rải trong mọi lĩnh vực của cuộc sống.
20-Dec-05
KHÍ CỤ ĐIỆN
3
Phân loại
Theo công dụng:
Bảo vệ
Điều khiển
Theo dòng điện:
Dòng điện xoay chiều
Dòng điện một chiều
20-Dec-05
KHÍ CỤ ĐIỆN
4
Phân loại
Theo nguyên lý làm việc:
Điện cơ
Điện từ
Điện động
Có/Không có tiếp xúc
Theo điện áp nguồn:
Hạ áp
Trung áp
Cao áp
20-Dec-05
KHÍ CỤ ĐIỆN
5
Các vấn đề cần quan tâm
Tiếp xúc điện
Hồ quang điện
Phát nóng
Lực điện động
…
20-Dec-05
KHÍ CỤ ĐIỆN
6
20-Dec-05
KHÍ CỤ ĐIỆN
7
Công tắc
Khí cụ điện đóng cắt bằng tay hoặc bằng tác động cơ khí ở lưới hạ áp
Gồm nhiều loại: thường hở, thường đóng, dùng trong mạch động lực, mạch điều khiển
Gồm tiếp điểm động tiếp xúc tiếp điểm tĩnh
Công tắc hành trình
20-Dec-05
KHÍ CỤ ĐIỆN
8
Công tắc hành trình
20-Dec-05
KHÍ CỤ ĐIỆN
9
Nút ấn
Khí cụ điện đóng cắt mạch lưới hạ áp
Ứng dụng điều khiển rơle, contactor, …
Phổ biến nhất là trong mạch điều khiển mở máy
20-Dec-05
KHÍ CỤ ĐIỆN
10
Cầu chì (cầu chảy)
Khí cụ điện dùng bảo vệ ngắn mạch
Cấu tạo gồm dây chảy có bọc vỏ cách điện
Đặc tính A-t
Dây chảy phải đứt trước khi đối tượng bị phá hủy
Thực tế có đặc tính đường 3
Dòng điện dây chảy đứt gọi là dòng giới hạn
20-Dec-05
KHÍ CỤ ĐIỆN
11
20-Dec-05
KHÍ CỤ ĐIỆN
12
Nam châm điện
Bộ phận dùng chủ yếu trong các khí cụ điện điều khiển
Cấu tạo gồm cuộn dây và mạch sắt từ
Dòng điện trong cuộn dây sinh ra từ trường
Mạch sắt từ sẽ bị từ hóa và có cực tính ngược với cuộn dây, bị hút về cuộn dây
Đổi chiều dòng điện trong cuộn dây không thay đổi lực hút
20-Dec-05
KHÍ CỤ ĐIỆN
13
Aptomat (CB=Circuit Breaker)
Khí cụ điện dùng đóng mạch bằng tay và cắt mạch tự động khi có sự cố (quá tải, ngắn mạch,..)
CB được chọn theo chức năng bảo vệ: dòng cực đại, dòng cực tiểu, điện áp thấp,…
Các điều kiện chọn CB:
Dòng điện làm việc
Dòng điện quá tải
Tính chọn lọc
Quá tải ngắn hạn khi làm việc bình thường
20-Dec-05
KHÍ CỤ ĐIỆN
14
Aptomat (CB=Circuit Breaker)
Aptomat Dòng cực đại
Aptomat Dòng cực tiểu
20-Dec-05
KHÍ CỤ ĐIỆN
15
Contactor
Thiết bị điện dùng đóng cắt từ xa các mạch động lực
Contactor có tiếp điểm: đóng cắt bằng nam châm điện, thủy lực hay khí nén
Contactor không tiếp điểm: đóng cắt bằng bán dẫn (SCR, Triac)
Thông số kỹ thuật: Dòng, áp định mức, tần số đóng cắt, ổn định lực điện động, ổn định nhiệt
20-Dec-05
KHÍ CỤ ĐIỆN
16
Contactor
Tiếp điểm chính
Tiếp điểm phụ
Cơ cấu điện từ
Buồng dập hồ quang
20-Dec-05
KHÍ CỤ ĐIỆN
17
Contactor
20-Dec-05
KHÍ CỤ ĐIỆN
18
Rơle nhiệt
Khí cụ điện dùng bảo vệ động cơ khi quá tải
Dòng max đến 100A, áp 440VDC, 500VAC
Chọn dòng điện rơle theo định mức động cơ
Không tác động tức thời do quán tính nhiệt lớn
Cấu tạo và hoạt động theo hình vẽ
20-Dec-05
KHÍ CỤ ĐIỆN
19
Rơle nhiệt
Phần tử đốt nóng
Băng kép
Đòn xoay
Tiếp điểm
Nút hồi phục
Lò xo
Thanh cách điện
20-Dec-05
KHÍ CỤ ĐIỆN
20
Rơle nhiệt
20-Dec-05
KHÍ CỤ ĐIỆN
21
Khởi động từ
Thiết bị điện điều khiển từ xa, dùng đóng cắt, đảo chiều quay, bảo vệ quá tải động cơ
Gồm Contactor và Rơle nhiệt
Khởi động từ đơn: có 1 contactor
Khởi động từ kép: có 2 contactor
20-Dec-05
KHÍ CỤ ĐIỆN
22
Khởi động từ
20-Dec-05
KHÍ CỤ ĐIỆN
23
Van điện từ
Thiết bị điện đóng mở các ống dẫn chất lỏng hoặc khí
Dây quấn
Mạch từ
Phần ứng (nắp)
Phốt chặn
Lò xo chịu nén
Van
Thành ống dẫn
20-Dec-05
KHÍ CỤ ĐIỆN
24
Phanh hãm điện từ
Cơ cấu điện từ dùng hãm các thiết bị đang quay
Cuộn dây,
Mạch từ,
Phần ứng,
Lò xo,
Đai phanh,
Bánh đà,
Trục quay
20-Dec-05
KHÍ CỤ ĐIỆN
25
Rơle
Thiết bị điện dùng đóng cắt mạch điều khiển, điều khiển vận hành mạch động lực.
Phân loại:
Rơle điện
Rơle từ
Rơle nhiệt
Rơle thời gian
Rơle bán dẫn, …
20-Dec-05
KHÍ CỤ ĐIỆN
26
Rơle điện từ
Làm việc theo nguyên lý điện từ
20-Dec-05
KHÍ CỤ ĐIỆN
27
Rơle điện từ
Cuộn dây
Lõi thép
Nắp mạch từ
Lò xo nhã
Tiếp điểm động
6,7.Tiếp điểm tĩnh
8. Đầu tiếp xúc
20-Dec-05
KHÍ CỤ ĐIỆN
28
Rơle điện từ
20-Dec-05
KHÍ CỤ ĐIỆN
29
Rơle thời gian (Timer)
Thiết bị điện tác động theo thời gian định trước
Cấu tạo gồm:
Mạch từ,
Bộ định thời gian,
Các tiếp điểm tức thời và tiếp điểm thời gian
Có 2 loại:
On Delay
Off Delay Timer
20-Dec-05
KHÍ CỤ ĐIỆN
30
On Delay Timer
Khi cầp nguồn cuộn dây:
Tiếp điểm tức thời tác động ngay
Sau thời gian định trước, tiếp điểm thời gian tác động
Khi ngắt nguồn cuộn dây:
Tất cả tiếp điểm trở về ban đầu
20-Dec-05
KHÍ CỤ ĐIỆN
31
Off Delay Timer
Cấu tạo tương tự On Delay Timer
Khi cầp nguồn cuộn dây:
Tất cả tiếp điểm tác động ngay
Khi ngắt nguồn cuộn dây:
Tiếp điểm tức thời lập tức trở về ban đầu
Sau thời gian định trước, tiếp điểm thời gian trở về ban đầu
20-Dec-05
KHÍ CỤ ĐIỆN
32
Rơle dòng và áp
Rơle dòng điện: bảo vệ khi dòng điện tăng hoặc giảm quá giá trị đặt trước
Cuộn dây có số vòng ít,
Tiết diện dây lớn
Rơle điện áp: bảo vệ khi điện áp tăng hoặc giảm quá giá trị đặt trước
Cuộn dây có số vòng nhiều,
Tiết diện dây nhỏ
1. Mạch từ 2. Cuộn dây
3. Miếng sắt Z 4. Lò xo
20-Dec-05
KHÍ CỤ ĐIỆN
33
Rơle vận tốc
Thiết bị điện sử dụng nhận biết tốc độ động cơ
Nam châm được gắn trên trục và quay theo động cơ
Khi động cơ quay định mức:
Phần ứng quay đủ làm đóng tiếp điểm
Khi động cơ quay chậm:
Dòng điện trong thanh dẫn giảm, phần ứng quay thiếu làm hở tiếp điểm
dẫn
20-Dec-05
KHÍ CỤ ĐIỆN
34
Thiết bị chống dòng rò
Thiết bị điện chống điện giật do dòng điện rò
Hoạt động theo nguyên lý bảo vệ so lệch
Gồm 2 phần chính:
Mạch từ hình xuyến
Rơle tác động
20-Dec-05
KHÍ CỤ ĐIỆN
35
Thiết bị chống dòng rò