Đề tài Thiết kế máy động cơ không đồng bộ ba pha

ện áp Các phương pháp này với mục đích giảm dòng khởi động nhưng thực tế là giảm được dòng khởi động thì momen cũng giảm theo 2.2.1 Nối điện kháng nối tiếp vào mạch điện stato Ta có hình vẽ sau : Khởi động dùng điện Nguyên tắc hoạt động : Khi khởi động CD2 cắt ,ta đóng CD1 vào để nối lưới điện vào stator thông qua điện kháng CK ,khi động cơ quay ổn định thì đóng CD2 để ngắn mạch điện kháng ,nối trực tiếp dây quấn stator vào lưới Diện áp đặt vào dây quấn stator kđ : Dòng điện khởi động Với Ik : dòng khởi động trực tiếp với điện áp U1 . Do đó momen khởi động 2.2.2 Khởi động dùng máy biến áp tự ngẫu Ta có sơ đồ sau : Nguyên tắc hoạt động Trước khi khởi động :cắt CD2 ,đóng CD3,MBA TN để ở vị trí điện áp đặt vào động cơ khoảng (o,6-0,8 U định mức) ,đóng CD1 để nối dây quấn stator vào lưới điện thông qua MBA TN ,động cơ quay ổn định cắt CD3 đóng CD 2 để ngắn mạch MBA TN ,nối trực tiếp dây quấn stator vào lưới . Khi khởi động động cơ được cấp điện : Lúc đó dòng điện khởi động : Dòng điện MBA TN nhận được từ lưới điện là Momen khởi động Phương pháp này với mục đích giảm dòng khởi động nhưng nó kéo theo giảm momen khởi động bình phương lần Phương pháp này thường được sử dụng trong việc mở máy các động cơ cao áp 2.3 Mở máy bằng phương pháp Y/ Hình vẽ sau là sơ đồ nối dây khởi động bằng cách đổi nối Y sang động cơ không đồng bộ Phương pháp này chỉ sử dụng cho động cơ lúc máy làm việc bình thường nối tam giác ,khi khởi động nối sao ,sau khi tốc độ quay ổn định thì chuyển về nối tam giác Khi khởi động cầu dao đảo chiều sẽ đóng về phía Y do đó điện áp pha khi khởi động là : Dòng điện khi khởi động nối Y : Dòng điện khi khởi động trực tiếp : Do đó momen khởi động giảm đi 3 lần Phương pháp này sử dụng khá phổ biến trong khởi động các động cơ công suất trung bình và lớn 2.3 Mở máy bằng phương pháp thêm điện trở phụ vào roto Phương pháp này chỉ dùng cho động cơ roto dây quấn vì đặc điểm của của động cơ này là có thể thêm điện trở phụ vào mạch roto .Khi điện trở của roto thay đổi thì đặc tính M =f(s) cũng thay đổi theo .Khi điều chỉnh mạch roto thích đáng thì Mk=Mmax .Sau khi roto quay để giữ một momen điện từ nhất định trong quá trình khởi động ta cắt dần điện trở nối thêm vào mạch roto làm cho quá trình tăng tốc động cơ từ đặc tính này sang đặc tính khác và sau khi cắt toàn bộ điện trở thì sẽ tăng tốc đến điểm làm việc của đặc tính cơ tự nhiên Ưu điểm của phương pháp này là Mk lớn còn dòng khởi động nhở Nhược điểm là động cơ dây quấn chế tạo phức tạp hơn động cơ roto lồng sóc cho nên giá thành đắt hơn nhiều ,bảo quản khó khăn hơn và hiệu suất cũn thấp hơn. CHƯƠNG III CÁC PHƯƠNG PHÁP HÃM CỦA MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ Kiến thức chung Trong thực tế có những trường hợp người ta muốn động cơ điện ngừng quay một cách nhanh chóng và bằng phẳng khi cắt điện đưa vào động cơ hoặc cần giảm bớt tốc độ như ở cần trục lúc đưa hàng xuống hoặc ở các tàu điện .Để giải quyết các vấn đề trên người ta dùng các phương pháp hãm cơ hay điện.Dưới đây chúng em sẽ trình bày một số phương pháp hãm bằng điện. 3.1 Phương pháp hãm đổi thứ tự pha Chúng ta biết rằng khi roto quay ngược chiều với từ trường quay thì động cơ điện làm việc ở chế độ hãm .Do đó ta ứng dụng nguyên lý đó để hãm như sau : Khi động cơ làm việc,roto quay cùng chiều với từ trường quay .Sau khi cắt mạch điện ,muốn cho động cơ ngừng quay nhanh chóng thì ta đóng cầu dao về phía khác để đổi thứ tự pha đặt vào stator (hình vẽ ).Đo đó quán tính của phần quay,roto vẫn quay theo chiều cũ trong lúc từ trường quay do đã đổi thứ tự quay nên quay theo chiều ngược lại nên động cơ chuyển sang chế độ hãm .Momen điện từ sinh ra có chiều ngược với chiều quay của roto và có tác dụng hãm nhanh chóng và bằng phẳng tốc độ quay của máy Trong quá trình hãm như vậy ,dòng điện trong máy sẽ rất lớn .Để giảm dòng điện có thể đổi nối dây quấn stator từ tam giác sang sao (lúc làm việc) 3.2 Phương pháp hãm đổi thành máy phát điện Muốn thực hiện phương pháp này cần đổi động cơ điện sang chế độ máy phát điện.Tức là tốc độ quay của từ trường quay nhỏ hơn tốc độ roto nhưng vẫn cùng chiều .Ta biết rằng khi làm việc ở chế độ động cơ điện ,tốc độ roto gần bằng tốc độ đồng bộ (s=3-8%) cho nên khi hãm cần đổi nối làm tăng số đôi cực của dây quấn phần ứng lên ,lúc đó tốc độ của roto sẽ cao hơn tốc độ của từ trường quay sau khi đổi nối ,động cơ sẽ trở thành máy phát điện trả năng lượng về nguồn ,đồng thời moomen hãm động cơ lại Như vậy hãm theo phương pháp này động cơ phải có dây quấn đổi nối được số đổi cực từ và làm việc bình thường với số đôi cực từ bé nhất 3.3 Phương pháp hãm động năng ở phương pháp này sau khi cắt nguồn điện vào động cơ điện bằng cầu dao D (hình vẽ) thì lập tức đóng cầu dao D1 đưa điện 1 chiều vào dây quấn stator .Dòng điện 1 chiều lấy từ chỉnh lưu CL đi qua dây dẫn stato tạo thành từ trường một chiều trong máy .Roto do còn có quán tính ,quay trong từ trường đó và trong dây quấn stato cảm ứng nên suất điện động và dòng điện cảm ứng tác dụng với từ trường nói trên tạo nên momen điện từ chống lại chiều quay của máy . Ở loại động cơ roto dây quấn người ta thường cho thêm điện trở phụ phía roto để tăng momen hãm.Điều chỉnh momen hãm bằng cách điều chỉnh điện áp một chiều đặt vào dây quấn stato .Trên thực tế quá trình hãm theo phương pháp này thường được tiến hành tự động CHƯƠNG IV THIẾT KẾ MẠCH KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BẰNG PHƯƠNG PHÁP Y/ CÓ HÃM ĐỘNG NĂNG ĐIỀU KHIỂN SỬ DỤNG HAI CHẾ ĐỘ A. KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 3PHA ROTO LỒNG SÓC BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỔI NỐI Y/ CÓ HÃM ĐỘNG NĂNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG CẦU DAO HAI NGẢ 4.1 Cơ sở lý thuyết Phương pháp này dựa trên cơ sở lý thuyết của nó là thực việc khởi động động cơ bằng phương pháp đổi nối sao/tam giác sử dụng phương pháp hãm động năng điều khiển bằng tay Cơ sở lý thuyết của nó đã được trình bày ở trên nên chúng em không nhắc lại nữa 4.2 Sơ đồ nguyên lý Đây là sơ đồ nguyên lý khởi động động cơ bằng phương pháp đổi nối sao/tam giác sử dụng cầu dao hai ngả Trong đó : CD1 : Là cầu dao dùng để đóng cắt nguồn điện vào động cơ CD2 : Là cầu dao hai ngả dùng để chuyển đổi chế độ hoạt động của động cơ ĐC : Là động cơ 3 pha roto lồng sóc 4.3 Chức năng của các thiết bị và nguyên lý làm việc 4.3.1 Quá trình khởi động Muốn khởi động động cơ thì người vận hành trước hết phải đóng cầu dao CD1 lại .Cầu dao CD1 đóng lại đưa điện áp nguồn tới động cơ ,sau đó người vận hành đóng tiếp cầu dao CD2 xuống phía dưới lúc đó động cơ được đấu sao với tốc độ n<nđm khi nào động cơ chạy với tốc độ khoảng 80% tốc độ của nđm thì người vận hành đóng cầu dao CD2 lên trên ,lúc này động cơ được đấu tam giác và chạy với tốc độ n=nđm.Kết thúc quá trình khởi động động cơ Ưu điểm : Đây là phương pháp đơn giản.Thiết bị ít ,gọn nhẹ không công kềnh do chỉ dùng mỗi cầu giao khởi động . Nhược điểm : Dòng điện mở máy lớn,nếu quán tính của tải tương đối lớn thời gian mở máy quá dài thì có thể làm máy nóng và ảnh hưởng đến điện áp của lưới điện ,và ảnh hướng đến các phụ tải xung quanh .Điều mấu chốt trong phương pháp này là dùng cầu dao mở máy thì không an toàn vì dòng mở máy lớn gây ra phóng hồ quang sẽ rất nguy hiểm và quan trọng hơn nữa là dùng cầu dao không được bền chính vì vậy nên phương án này ít được sử dụng mặc dù nó không cồng kềnh và khởi động dẽ dàng song nó không an toàn cho người vận hành và điều quan trọng là thời gian chuyển đổi từ chế độ sao sang chế độ tam giác không chính xác B . MỞ MÁY ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 3 PHA ROTO LỒNG SÓC BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỔI NỐI SAO TAM GIÁC CÓ SỬ DỤNG BỘ NÚT ẤN CÓ ĐẢO CHIỀU QUAY KẾT HỢP HÃM ĐỘNG NĂNG 4.4 Sơ đồ nguyên lý 4.5.Chức năng của các thiết bị trong trong mạch ATM :Aptomat tổng CD1  : Cầu chì tổng bảo vệ ngắn mạch mạch động lực CD2 : Cầu chỉ bảo vệ ngắn mạch mạch điều khiển RN : Rơ le nhiệt bảo vệ quá tải dài hạn động cơ không đồng bộ 3 pha Rth : Rơ le thời gian để định thời gian cho việc chuyển đổi từ sao sang tam giác CL : Chỉnh lưu cầu để biến điện áp xoay chiều 1 pha thành điện áp 1 chiều L1,L2,L3 : Pha nóng của nguồn N : Pha lạnh của nguồn Kp : công tắc tơ điểu khiển động cơ quay phải KT : Công tắc tơ điều khiển động cơ quay trái KY : là công tắc tơ điều khiển động cơ chạy theo chế độ sao : Là công tắc tơ điều khiển động cơ chạy theo chế độ tam giác K : công tắc đóng cắt mạch hãm động năng MP,MT,MP1 : nút ấn CT: Công tắc chuyển đổi giữa chế độ bằng tay và tự động 4.6 Nguyên lý hoạt động Để mở máy mạch cho động cơ không đồng bộ 3 pha ta đóng aptomat tổng ATM để cấp nguồn 3 pha vào mạch động lực và mạch điều khiển .Nguồn điện cấp vào và chờ ở má trên của tiếp điểm thường mở của KT và KP .Động cơ có điện khi chúng ta ấn nút MT,MP ở mạch điều khiển. 4.6.1 Khởi động dộng cơ quay phải Khi ấn nút MP dòng điện đi từ 1-2-4-5-6-23 ,do MP là nút ấn liên động nên nó cắt điện ra khỏi mạch vào cuộn hút KT do đó tiếp điểm thường đóng KT vẫn ở trạng thái đóng khi ấn nút MP nên có điện đi vào cuộn hút KP ,khi đó các tiếp điểm KP đóng lại Như vậy ở mạch động lực điện áp được đưa vào động cơ không đồng bộ và các tiếp điểm KT ở mạch điều khiển đóng lại để duy trì và đưa dòng điện vào mạch điều khiển chế độ hoạt động là sao hay tam giác Trong bản thiết kế chúng em thiết kế mạch chuyển đổi đấu nối sao/tam giác ở hai chế độ là chế độ chuyển đổi tự động sử dụng rơ le thời gian và chế độ chuyển đổi bằng tay sử dụng công tắc . A. Chế độ tự động chuyển đổi Để thực hiện việc chuyển đổi sao /tam giác khi khởi động bằng phương pháp tự động chuyển đổi ta phải bật công tắc CT lên trên Khi đó mạch điều khiển chuyển sang chế độ tự động chuyển đổi nối sao /tam giác sử dụng rơ le thời gian Nguyên lý hoạt động như sau : Khi ấn nút MP thì tiếp điểm KP thưởng mở sẽ đóng lại đưa dòng điện theo chiều 1-2-3-4-5-6-23 và 1-2-7 11-17-23 .Như vậy có điện vào rơ le thời gian và rơ le bắt đầu đếm đồng thời cuộn hút KY ngay điện do tiếp điểm Rth1 là tiếp điểm thường đóng mở chậm ,cuộn hút KY có điện làm tiếp điểm thường mở KY ở mạch động lực đóng lại và tiếp điểm thường đóng ở mạch điều khiển mở ra không cho dòng điện đi vào cuộn hút K.Động cơ được nối sao. Dộng cơ hoạt động trong một khoảng thời gian làm sao cho tốc độ động cơ đạt 80% tốc độ định mức (thời gian này do người vận hành thiết lập trên rơ le thời gian thường là từ 5 đến 10 giây ) .Hết thời gian này rơ le tác động làm tiếp điểm thường đóng chậm Rth1 mở ra ngắt điện vào cuộn hút KY làm mở các tiếp điểm KY ở mạch động lực ra và đóng tiếp điểm thường đóng KY (21-22) đóng lại đồng thời lúc đó tiếp điểm thường mở đóng chậm Rth2 đóng lại cấp điện cho K.Khi K. Có điện sẽ đóng tiếp điểm thưởng mở Kở mạch động lực và lúc này động cơ chuyển sang hoạt động ở chế độ tam giác với tốc độ n =nđm. B.Chế độ chuyển đổi bằng tay Để thực hiện ở chế độ chuyển đổi đấu nối sao tam giác bằng tay ta bật công tắc 6 cực CT  xuống . Nguyên lý hoạt động như sau : Khi ấn nút MP thì có điện đi vào cuộn hút Kp do đó tiếp điểm thường mở Kp ở mạch động lực đóng lại ,cấp điện cho động cơ đồng thời tiếp điểm thường mở của nó ở mạch điều khiển đóng lại để duy trì dòng điện vào cuộn hút ở mạch điều khiển do đã bật công tắc CT bật xuống nên không có dòng điện đi vào rơ le thời gian mà dòng điện đi theo chiều 1-7-12-19-23 qua tiếp điểm thường đóng K vào cuộn hút KY .Cuộn hút KY có điện làm các tiếp điểm thường mơ KY ở mạch động lực đóng lại .Như vậy động cơ hoạt động ở chế độ sao với tốc độ nhỏ hơn tốc độ định mức Sau một khoảng thời gian (do người vận hành căn để làm sao cho tốc độ của động cơ bằng khoảng 80% tốc độ định mức) thì bật nút ấn MP 1 xuống .Khi đó thường đóng của nút ấn MP1 sẽ mở ra và thường mở của MP1 đóng lại .Khi thường đóng mở ra làm cho điện không vào được cuộn hút KY .Thường mở đóng lại làm cho cuộn hút Kcó điện làm cho tiếp điểm thường đóng của nó (18-19) mở ra ngắt điện ra khỏi cuộn hút KY trong trường hợp ta thả nút ấn,đồng thời tiếp điểm thường mở K (9-21) đóng lại duy trì cho điện vào cuộn hút K khi nhả nút ấn.Lúc này các tiếp điểm thường mở của KY ở mạch động lực mở ra đồng thời tiếp điểm thường mở K đóng lại .Động cơ chuyển sang hoạt động ở chế độ tam giác có tốc độ bằng tốc độ định mức. Kết thúc quá trình khởi động quay phải 4.6.2 Khởi động dộng cơ quay trái Giả sử động cơ đang chạy thuận mà ta muốn đảo chiều quay của động cơ thì người vận hành chỉ cần ấn nút MT,lúc đó tiếp điểm liên động của nút ấn MT ngắt điện vào Kp đồng thời cấp điện vào cuộn hút KT Cuộn hút KT có điện làm các tiếp điểm thường mở KT ở mạch động lực đóng vào .Đồng thời khi đó đóng tiếp điểm duy trì KT(14-15) đóng lại . Quá trình hoạt động tương tự như khởi động động cơ quay phải : A. Chế độ tự động chuyển đổi Để thực hiện việc chuyển đổi sao /tam giác khi khởi động bằng phương pháp tự động chuyển đổi ta phải bật các công tắc A và B lên trên Khi đó mạch điều khiển chuyển sang chế độ tự động chuyển đổi nối sao /tam giác sử dụng rơ le. Nguyên lý hoạt động như sau : Khi ấn nút MT thì có điện vào cuộn hút KT theo chiều 2-16-23 .Làm cho tiếp điểm thường mở KT ở mạch động lực đóng lại và tiếp điểm thường đóng Kp ở mạch động lực mở ra .Động cơ chuyển sang quay trái .Đồng thời đóng các tiếp điểm thường mở KT(14-15) ở mạch điều khiển để duy trì và tiếp điểm thường mở KT(2-7) để cấp điện cho mạch điều khiển chế độ hoạt động và thiết lập lại rơ le . Như vậy có điện vào rơ le thời gian và rơ le bắt đầu đếm đồng thời cuộn hút KY có điện do tiếp điểm Rth1 là tiếp điểm thường đóng mở chậm ,cuộn hút KY có điện làm tiếp điểm thường mở KY ở mạch động lực đóng lại và tiếp điểm thường đóng ở mạch điều khiển mở ra không cho dòng điện đi vào cuộn hút K.Động cơ được nối sao. Dộng cơ hoạt động trong một khoảng thời gian làm sao cho tốc độ động cơ đạt 80% tốc độ định mức (thời gian này do người vận hành thiết lập trên rơ le thời gian ) .Hết thời gian này rơ le tác động làm tiếp điểm thường đóng chậm Rth1 mở ra ngắt điện vào cuộn hút KY làm mở các tiếp điểm KY ở mạch động lực ra và đóng tiếp điểm thường đóng KY (21-22) đóng lại đống thời lúc đó tiếp điểm thường mở đóng chậm Rth2 đóng lại cấp điện cho K.Khi Kcó điện sẽ đóng tiếp điểm thưởng mở Kở mạch động lực và lúc này động cơ chuyển sang hoạt động ở chế độ tam giác với tốc độ n =nđm. B.Chế độ chuyển đổi bằng tay Để thực hiện ở chế độ chuyển đổi đấu nối sao tam giác bằng tay ta bật công tắc CT xuống . Nguyên lý hoạt động như sau : công tắc CT bật xuống nên không có dòng điện đi vào rơ le thời gian mà dòng điện đi theo chiều 1-7-12-19-23 qua tiếp điểm thường đóng K vào cuộn hút KY .Cuộn hút KY có điện làm các tiếp điểm thường mơ KY ở mạch động lực đóng lại .Như vậy động cơ hoạt động ở chế độ sao với tốc độ nhỏ hơn tốc độ định mức Sau một khoảng thời gian (do người vận hành căn để làm sao cho tốc độ của động cơ bằng khoảng 80% tốc độ định mức) thì bật nút ấn MP 1 xuống .Khi đó thường đóng của nút ấn MP1 sẽ mở ra và thường mở của MP1 đóng lại .Khi thường đóng mở ra làm cho điện không vào được cuộn hút KY .Thường mở đóng lại làm cho cuộn hút Kcó điện làm cho tiếp điểm thường đóng của nó (18-19) mở ra ngắt điện ra khỏi cuộn hút KY trong trường hợp ta thả nút ấn,đồng thời tiếp điểm thường mở K (9-21) đóng lại duy trì cho điện vào cuộn hút K khi nhả nút ấn.Lúc này các tiếp điểm thường mở của KY ở mạch động lực mở ra đồng thời tiếp điểm thường mở K đóng lại .Động cơ chuyển sang hoạt động ở chế độ tam giác có tốc độ bằng tốc độ định mức. Kết thúc quá trình khởi động quay trái 4.6.3 Quá trình dừng Giả sử động cơ đang quay trái hoặc quay phải khi muốn dừng động cơ đang hoạt động người vận hành chỉ cần ấn nút ở 1 .Tiếp điểm thường đóng sẽ mở ra cắt nguồn điện đưa đến mạch điều khiển.Mạch điều khiển bị cắt điện thì các cuộn hút KT,(hoặc KP) sẽ mất điện và cắt điện đưa vào mạch động lực đồng thời khi ấn nút dừng 1 thì ta ấn luôn công tắc K để thực hiện quá trình hãm động năng hoặc giữ nút ấn dừng động cơ cho đến khi động cơ dừng lại hẳn thì nhả ra .Nếu dùng cách này thì thường mở của nút D sẽ được thay vào công tắc K Quá trình hãm động năng thực hiện dựa trên cơ sỏ lý thuyết sau : Ở phương pháp này sau khi cắt nguồn điện vào động cơ điện bằng nút ấn 1 (hình vẽ) thì lập tức đóng công tắc K đưa điện 1 chiều vào dây quấn stator .Dòng điện 1 chiều lấy từ chỉnh lưu CL đi qua dây dẫn stato tạo thành từ trường một chiều trong máy .Roto do còn có quán tính ,quay trong từ trường đó và trong dây quấn stato cảm ứng nên suất điện động và dòng điện cảm ứng tác dụng với từ trường nói trên tạo nên momen điện từ chống lại chiều quay của máy Nhược điểm : Do sử dụng nhiều thiết bị nên mạch cồng kềnh Chỉ được sử dụng với động cơ công suất vừa và nhỏ Ưu điểm : Vận hành tiện lợi hơn phương pháp sử dụng cầu dao Có thể vận hành theo hai chế độ (chế độ tự động chuyển đổi và chế độ điều khiển bằng tay) Phương pháp này có thể đặt chính xác thời gian để chuyển từ chế độ sao sang chế độ tam giác Có sử dụng hãm động năng nên đáp ứng được nhiều yêu cầu trong sản xuất Kết luận : Với những ưu điểm nổi bật như vậy mà chúng em chọn phương pháp này để thiết kế mạch khởi động cho động cơ không đồng bộ 3 pha sử dụng bộ nút ấn kết hợp công tăc tơ để khởi động Sơ đồ đấu dây mạch động lực Sơ đồ đấu dây mạch điều khiển CHƯƠNG V : TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ 5.1 Aptomat Áptômát là TBĐ tự động cắt mạch điện khi có sự cố , dùng để bảo vệ cho mạch điện khi có sự cố quá tải, ngắn mạch, sụt áp, truyền công suất ngược. Ngoài ra còn còn dùng để đóng mở cho mạch điện không thường xuyên đóng mở Phân loại Dòng cực đại Dòng cực tiểu Ap cực tiểu Aptomat bảo vệ công suất điện ngược Aptomat vạn năng Aptomat định hình Đầu nối Đế Buồng dâp hồ quang Tiếp điểm tĩnh Cõ cấu truyền động Cần điều khiển Rõle nhiệt Phần tử bảo vệ ( RI) Hình ảnh aptomat thực tế Aptomat là khí cụ điện dùng để cắt mạch điện khi có sự cố xẩy ra ( quá tải,ngắn mạch ,sụt áp ....) bằng tay . Aptomat thường dùng được gọi là máy cắt không khí ,hồ quang điện được dập trong không khí . Các yêu cầu với aptomat : Chế độ 1 : Làm việc định mức của aptomat phải làm việc dài hạn - aptomat chỉ ngắt được sự cố ngắn mạch lớn tức công suất ngắn mạch lớn .Sau khi ngắt được dòng điện mở máy aptomat vẫn làm việc ở chế độ định mức - Để nâng cap tính ổn định nhiệt và điện của các thiết bị điện hạn chế sự phá hỏng của dòng ngắn mạch gây ra aptomat phải có thời gian đóng cắt nhanh muốn vậy phải kết hợp giữa lục thao tác cơ học và hệ thống dập hồ quang bên trong aptomat. - Để thực hiện yêu cầu thao tác có bảo vệ chọn lọc apstomat có khả năng điều chỉnh trị số I tác động và thời gian tăng tốc Ký hiệu Kí hiệu aptomat Aptomat gồm các bộ phận chính sau : Hệ thống tiếp điểm ,hệ thống dập hò quang,cơ cấu truyền động đóng cắt aptomat và các phần tử bảo vệ - Hệ thống tiếp điểm : Hệ thống tiếp điểm tĩnh và tiếp điểm động .Yêu cầu của tiếp điểm là ở trạng thái đóng ,điện trở tiếp xúc phải nhỏ để giảm đủ độ bền nhiệt,độ bền điện đổng để không bị hư hỏng do dòng điện ngắt gây nên .Aptomat thường được chế tạo có hai cấp tiếp điểm (làm việc, hồ quang),hoặc 3 cấp tiếp điểm (làm việc,trung gian,hồ quang).Khi đóng tiếp điểm hồ quang đóng trước ,tiếp theo là tiếp điểm trung gian và cuối cùng là tiếp điểm làm việc ,khi ngắt thì thứ tự ngược lại .iếp điểm của Aptomat thương làm bằng hợp kin gốm chịu được hồ quang như bạc – voonfram ;đồng- voonfram ; bạc – niken –graphit . Trong các aptomat tác động nhanh ,đẻ giảm thời gian tác động người ta sử dụng tiếp điểm đối diện ,có cánh tay đòn nhỏ.Tiếp điểm được chế ạo bằng động có phủ lớp bạc . - Hệ thống dập hồ quang : Hệ thống dập hồ quang có nhiệm vụ nhanh chóng dập tắt hồ quang khi ngắt,không cho nó cháy lặp lại : -Cơ cấu chuyện động đóng cắt Aptomat : Thường có hai dạng bằng tay và bằng cơ điện .Điều khiển bằng tay ( núm gạt hoặc nú ấn) được thực hiện với các aptomat có dòng điện định mức không lớn hơn 600 A .Điều khiển bằng cơ điện ( nam chậm điện động cơ điện hoặc hệ thống thủy lực ) .Thường dùng dóng cắt từ xa và được ứng dụng ở các aptomat có dòng điện định mức lớn hơn 600A : Phần tử bảo vệ : Bao gồm bảo vệ quá tải ,bảo vệ ngắn mạch ,bảo vệ sụt áp và dòng dư ,bảo vệ tổn hợp bằng tổ hợp mạch điện tử . Kết cáu của phần tử bảo vệ quá tải tương tự như một rowle nhiệt phần tử đốt nóng được đấu nối tiếp với mạch điện chính.Khi quá tải tấm kim loại ép giãn nỡ làm nhả khớp rơi tự do để mở tiếp điểm của Aptomat .Điều chỉnh vít để thay đổi lực của lò xo phản lực ta có thể điều chỉnh được trị số dòng điện tải động - Phần tử bảo vệ sụt áp có kết cấu tương tự một rơ le điện áp ,cuộn dây được mắc vào điện áp nguồn,khi có sự cố sụt áp hoặc mất điện áp,lực hút điện từ không đủ sức hút phần ứng,lò xo phản lực phần ứng ,làm khả khớp rới tự do và làm mở tiếp điểm của aptomat . - Phần tử bảo vệ dòng điện dư cũng nhờ phần tử bảo vệ nhiều thông số được cấu tạo bởi các vi mạch điện tử ,trong các khối đo lường so sánh khuếch tán và chấp hành Tính toán vật liệu chọn Ap - Việc lựa chọn aptomat phụ thuộc vào thông số của động cơ trong đề tài Iđm : Dòng điện định mức Ikđ : Dòng điện khởi động Uđm : Điện áp định mức Kmm : Hệ số mở máy - Điều kiện chọn AP : Iđm>Ikđ Uđm đặt vào động cơ có các thông số sau : Pđm= 1 KW cos=0,8 =0,8 Uđm= 380 V Ta có Iđm của AP là : Kmm =(4-8) đối với động cơ roto lồng sóc Ta chọn Kmm= 4 vì động cơ chạy ở chế độ không tải nên : Ikđ=Kmm.Iđm=4. 2,3 =9,2 Do đó ta chọn aptomat do hãng LS chế tạo có Iđm=32A 5.5.2 Cầu chì Công dụng : Cầu chì là khí cụ điện dùng để bảo vệ quá tải hoặc ngắn mạch cho thiết bị và lưới điện Nguyên tắc hoạt động : Cầu chì hoạt động dựa trên nguyên tắc hiệu ứng của dòng điện .Khi thiết bị điện hoặc mạng điện phía sau cầu chì bị ngắn mạch hoặc quá tải lớn dòng điện chạy qua dây chảy cầu chì sẽ lớn hơn dòng điện định mức làm cho dây chảy bị đốt nóng chảy ,do đó dây chảy bị đứt ,cho nên phần điện bị ngắn mạch được tách ra khỏi hệ thống Cấu tạo : Cấu tạo cầu chì gồm những bộ phận chính sau : Thân cầu chì được chế tạo từ gốm sứ hoặc nhựa tổng hợp có thể có nắp hoặc không có nắp ốc ,đinh vít bắt dây chảy được gọi là cốt bắt dây được chế tạo từ kim loại dẫn điện như đồng, bạc ,nhôm ... dây chảy cầu chì được chế tạo từ hợp kim chì hoặc đồng và còn được chia ra dây chảy nhanh và dây chảy chậm Đặc tính bảo vệ và yêu cầu kĩ thuật của cầu chì a.Đặc tính bảo vệ : đặc tính A-s của dây chảy cầu chì đặc tính A-s của đối tượng được bảo vệ A là vùng bảo vệ của cầu chì .Khi xẩy ra quá tải hoặc ngắn mạch ở vùng A thì cầu chì tác động cắt mạch theo hiệu ứng nhiệt Q=RI2t Khi đó nhiệt độ dây chảy cầu chì ôd B là vùng cầu chì không tác động do dòng điện chạy qua dây chảy là dòng định mức hoặc dòng quá tải nhỏ ,khi đó nhiệt độ của dây chảy Nên dây chảy cầu chì không bị đứt b.Yêu cầu kỹ thuật cơ bản khi lắp cầu chì : cầu chì phải được lắp nối tiếp ở dây pha ,không lắp đặt ở dây trung tính Đặc tính A-s của cầu chì phải thấp hơn đặc tính của đối tượng được bảo vệ và phải ổn định Khi lắp đặt cầu chì phải đảm bảo tính chọn lọc theo thứ tự từ tải về nguồn tức là phần tử nào bị sự cố ngắn mạch hoặc quá tải lớn thì cầu chỉ bảo vệ nó tác động Cầu chì làm việc đảm bảo tin cậy tức là khi phần tử được cầu chì bảo vệ quá tải lớn hoặc ngắn mạch ,thì cầu chì phải tác động cắt phần tử bị quá tải hoặc ngắn mạch ra khỏi hệ thống điện .Không được từ chối tác động Khi cần thay thế sửa chữa cầu chỉ cần phải an toàn tiện lợi c.Phân loại cầu chì Cầu chì hộp Cầu chì cá Cầu chì kiểu nắp vặn Cầu chì kiểu ống sứ Tính chọn cầu chì và dây chảy cầu chì Iđm>Ikđ Uđm đặt vào động cơ có các thông số sau : Pđm= 1 KW cos=0,8 =0,8 Uđm= 380 V Ta có Iđm của AP là : Icc : Là dòng điện định mức cầu chì Itt : là dòng điện tính toán Ikđ :là dòng điện khởi động  : Hệ số quá nhiệt của dây chảy . Icc>=Itt vì dòng khởi động ở chế độ nhẹ nên =2,5 Vậy ta chọn cầu chì loại 10A 5.5.3 Công tắc tơ a.khái quát về công tắc tơ công tắc tơ là loại khí cụ điện ,đóng ngắt từ xa tự động hoặc bằng tay ,mạch động lực .Các mạch điện có phụ tải điện áp đến 500 V dòng đến 600 V .Công tắc tơ có 2 vị trí đóng cắt có thể đến 1500 lần trong 1 giờ.Tùy theo dòng điện cấp vào mà phân loại công tắc tơ một chiều hay xoay chiều Trong công tắc tơ có hệ thống tiếp điểm chính ,tiếp điểm phụ và hệ thống dập hồ quang b.Ký hiệu : hình vẽ Công tắc tơ điện từ được cấu tao từ những phần chính hệ thống mạc vòng dẫn điện ,hệ thống dập hồ quang,hệ thống các lò xo nhà,lò xo tiếp điểm ,nam châm điện ,vỏ và các chi tiết cách điện Do tính chất của dòng điện mạch cắt ,công tắc tơ điện 1 chiều và công tắc xoay chiều có những đặc điểm cấu tạo khác nhau . Hệ thống mạch vòng dẫn điện : Mạch vòng dẫn điện của công tắc tơ và các bộ phần khác nhau về hình dáng ,kết cấu và kích thước hợp thành .Nó bao gồm thanh dẫn,dây nối mềm ,đầu nối,hệ thống tiếp điểm (giá đỡ tiếp điểm,tiếp điểm động,tiếp điểm chính ) cuộn dây dòng điện( nếu có,kể cả cuộn dây thôi từ dập hồ quang ).Thanh dẫn động và tĩnh được làm bằng đồng ,tiếp điểm có dạng hình nón howacj bắc cầu một p