BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIÊN NÔNG THÔN GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN
TÊN MÔ ĐUN : VẬN HÀNH,
BẢO DƢỠNG TỦ ĐIỆN ĐIỀU
KHIỂN CỐNG
MÃ SỐ: MĐ 06
NGHỀ:QUẢN LÝ CÔNG TRÌNH THỦY NÔNG
Trình độ: Sơ cấp nghề
1

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN

Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nội bộ cho 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 có ý đồ lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh
doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.

MÃ TÀI LIỆU: MĐ 06
3

MC LC
ĐỀ MC
TRANG
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN 2
Giới thiệu về Mô đun 3
CHƢƠNG TRÌNH MÔ ĐUN ĐÀO TẠO: 6
VẬN HÀNH, BẢO DƢỠNG TỦ ĐIỀU KHIỂN CỐNG 6
Bài 1. Vận hành tủ điều khiển cống qua nút bấm và khởi động từ 6
1.1 Trang thiết bị trên tủ điện. 7
1.1.1. Nút ấn 7
1.1.2.Nút nhấn tự phục hồi (push button) 7
1.1.3.Nút dừng khẩn (emergency stop) – nút nhấn không tự phục hồi 8
1.1.4.Công tắc (switch) 8
1.1.4.Rơle điện từ 9
1.1.6. Công tắc tơ (contactor) 10
1.1.7. Rơle thời gian (timer) 20
HÌNH 1.13: MỘT SÔ LOẠI RƠLE THỜI GIAN 20
a. Rơ le thời gian tương tự 20
b. Rơ le thời gian số 20
1.1.8. Các thiết bị bảo vệ 21
1.2 Nguyên lý mạch điện trên tủ điện. 23
1.2.1. Mạch điều khiển trực tiếp động cơ máy bơm dùng khởi động từ và
nút bấm đơn . 23
1.3.Mạch đảo chiều gián tiếp (sử dụng nút bấm). 27

Giới thiệu mô đun
Vận hành bảo dưỡng tủ điện cho cống có thời gian đào tạo là 60 giờ
trong đó có 12 giờ lý thuyết, 44 giờ thực hành và 04 tiết kiểm tra với mục
đích, vận hành được tủ điều khiển cống theo đúng quy trình đảm bảo cung cấp
nước theo đúng thời vụ và đáp ứng đủ nhu cầu cần nước của khu vực, ngoài ra
cần biết được cấu tạo các bộ phận để bảo dưỡng tủ điện đúng với yêu cầu kỹ
thuật
Bài 1. Vận hành tủ điều khiển cống qua nút bấm và khởi động từ
Mục tiêu:
- Nhận biết đúng các trang thiết bị điện trên tủ điện;
- Thuyết minh đúng nguyên lý mạch điện;
- Trình bày được đặc điểm về dòng điện và thời gian của quá trình khởi
động;
- Trình bày được quy trình vận hành mạch điện;
- Thực hiện vận hành tủ điện đúng quy trình;
- Tuân thủ nguyên tắc an toàn và vệ sinh công nghiệp trong vận hành.
A. Nội dung:
1. Trang thiết bị trên tủ điện.
1.1. Nút ấn
1.2.Nút nhấn tự phục hồi (push button)
 Cấu tạo
b. Dạng thực tế của nút nhấn
a. Cấu tạo nút nhấn
1
 Công dụng
Nút dừng khẩn được dùng để dừng nhanh hệ thống khi xảy ra sự cố.
Thông thường người ta dùng tiếp điểm thường đóng để cấp điện cho toàn bộ
1
0
0
Nhấn
Nhả
Nhả
1
0
1
Nhấn
Nhả
Nhả
Nút nhấn thường mở
Nút nhấn thường đóng
HÌNH 1.2: TÍN HIỆU DO NÚT NHẤN TẠO RA
HÌNH1.3: NÚT DỪNG KHẨN
Nhẩn vào núm khi cấn
chuyển trạng thái các tiếp
điểm.
Xoay núm theo chiều mũi tên khi
muốn trả các tiếp điểm về trạng
thái ban đầu

6. Lò xo;
A, B: Nguồn nuôi cho rơle.
a. Công tắc 1 pha
b. Công tắc 3 pha
HÌNH 1.4: CÔNG TẮC 1 PHA VÀ 3 PHA
HÌNH 1.9: CẤU TẠO RƠLE ĐIỆN TỪ

0
1
2
A
B
3
4
5
6

8
- Mạch từ: có tác dụng dẫn từ. Đối với rơle điện từ 1 chiều, gông từ
được chế tạo từ thép khối thường có dạng hình trụ tròn (vì dòng điện một
chiều không gây nên dòng điện xoáy do đó không phát nóng mạch từ). Đối với

được dùng để đóng cắt, điều khiển động cơ, máy sản xuất trong công nghiệp
và dân dụng.
a. Khái quát:
Contactor là một loại khí cụ điện đóng cắt hạ áp dùng để khống chế tự
động và điều khiển từ xa các thiết bị điện có điện áp 500V và dòng điện 600A.
với sự hỗ trợ của nút ấn
Contactor có 2 trạng thái: đóng và cắt, có số lần đóng cắt lớn, tần số đóng
cắt cao có thể tới 1500 lần /giờ.
Contactor có thể chia thành nhiều loại:
- Theo nguyên lý truyền động có Contactor : điện từ, khí ép, thủy lực
(thông dụng là kiểu điện từ).
- Theo nguyên lý dòng điện có Contactor : một chiều, xoay chiều.
Trong giáo trình này, chủ yếu trình bày Contactor kiểu điện từ.
b. Cấu tạo, phân loại:
- Cấu tạo:

a. Loại 4 tiếp điểm
HÌNH1.11 DẠNG THỰC TẾ MỘT SỐ LOẠI CÔNGTẮCTƠ 10

hút)

Các tiếp điểm
chính

Lò xo phản lực Cực đấu dây của các
tiếp điểm chính của công tắc tơ

Hai đầu cuộn dây (cuộn hút)

Các cực đấu dây của các
tiếp điểm phụ thường đóng

Các cực đấu dây của các
tiếp điểm phụ thường mở
Thời gian ngaột
Hình 1.12 Cấu tạo contactor

11
- Mạch từ: là các lõi thép có hình dạng EI hoặc chữ UI. Nó gồm những lá
tôn silic, có chiều dầy 0,35mm hoặc 0,5mm ghép lại để tránh tổn hao dòng
điện xoáy. Mạch từ thường chia làm hai phần, một phần được kẹp chặt cố
định (phần tĩnh), phần còn lại là nắp (phần động) được nối với hệ thống tiếp
điểm qua hệ thống tay đòn.
- Cuộn dây: cuộn dây có điện trở rất bé so với điện kháng. Dòng điện
trong cuộn dây phụ thuộc vào khe hở không khí giữa nắp và lõi thép cố định.
Vì vậy, không được phép cho điện vào cuộn dây khi nắp mở. Cuộn dây có thể

là điện áp mạch điện tương ứng với tiếp điểm
chính phải đóng cắt. Điện áp định mức có: 110v, 220v, 440v DC và 127v,
220v, 380v và 500v AC. Cuộn dây hút có thể làm việc bình thường ở điện áp
giới hạn (85% -105%) điện áp định mức của cuộn dây.
+ Dòng điện định mức: là dòng điện định mức đi qua tiếp điêm chính.
Thời gian công tắc tơ ở trạng thái đóng không quá 8 giờ. Dòng điện định mức
Contactor hạ áp thông dụng có các cấp : 10, 20, 25, 40, 60, 75, 100, 150, 250,
300, 600A (nếu Contactor đặt trong tủ hoặc làm việc dài hạn dòng điện cho
phép thấp hơn I
đm
từ (10- 15)% vì làm mát kém.
+ Khả năng cắt đóng: là dòng điện định mức đi qua tiếp điêm chính khi
cắt và khi đóng (4 - 7)I
đm
động cơ rô to lồng sóc và 10*I
đm
đối với phụ tải điện
cảm.
+ Tuổi thọ Contactor: được tính bằng số lần đóng cắt, sau số lần đóng cắt
đó công tắc tơ không dùng được nữa.
- Độ bền cơ: số lần đóng cắt không tải (10 - 20) triệu lần thao tác.
- Độ bền điện: số lần đóng cắt tiếp điểm có tải 1 triệu lần.
+ Tần số thao tác: số lần đóng cắt công tắc tơ trong một giờ có các cấp:
30, 100, 150, 300, 600, 1200 - 1500 lần / giờ.
+ Tính ổ định lực điện động: nghĩa là tiếp điểm chính của nó cho phép
dòng điện lớn nhất đi qua mà không bị lực điện động làm tách rời tiếp điểm
(dòng điện thử = 10* I
đm
).
+ Tính ổ định nhiệt: nghĩa làkhi có dòng ngắn mạch chạy qua trong một


14
Tuổi thọ của Contactor: là số lần đóng cắt tối đa mà sau đó Contactor
không làm việc được nữa, thường tuổi thọ Contactor do độ bền cơ khí, độ bền
điện quyết định.
Tần số thao tác: là số lần đóng cắt trong một giờ. Tần số thao tác bị hạn
chế bởi sự phát nóng của các tiếp điểm chính do hồ quang sinh ra. Các cấp tần
số thao tác thông dụng: (30, 100, 120, 150, 300, 600, 1200, 1500) lần.
f. Nguyên lý làm việc:
Sự làm việc của Contactor điện từ dựa trên nguyên tắc lực điện từ, khi ta
cung cấp một điện áp U = (85  100)% U
đm
vào cuộn dây, nó sẽ sinh ra từ
trường, từ trường này sẽ tạo ra lực từ có lực lớn hơn lực kéo lò xo của hệ
thống truyền động. Nó sẽ hút lõi sắt phần động để khép kín mạch từ. Hệ thống
tiếp điểm sẽ thay đổi trạng thái. Nếu như ở điều kiện bình thường (khi cuộn
dây chưa có điện), tiếp điểm là đóng thì khi cho điện vào cuộn dây, tiếp điểm
sẽ mở ra. Ngược lại, nếu như ở điều kiện bình thường (khi cuộn dây chưa có
điện), tiếp điểm là mở thì khi cho điện vào cuộn dây, tiếp điểm sẽ đóng lại.

Hình 1.14. Quá trình chuyển động hệ thống tiếp điểm của Contactor trƣớc và sau
khi có điện
g. Cách lựa chọn
Dựa vào dòng điện định mức của tải và căn cứ vào tính chất của phụ tải
làm việc gián đoạn hay liên tục và căn cứ vào dãy dòng điện, điện áp định mức
của Contactor từ đó ta lựa chọn công tắc tơ cho thích hợp
U
CTT
= U
lưới

1. Nắp.
2. Võ;
3. Dây chảy HÌNH 1.17: CẦU CHÌ
1
2
3
a. Cấu tạo cầu chì
b. Một dạng cầu chì

16
 Công dụng
Bản chất của cầu chì là một đoạn dây dẫn yếu nhất trong mạch, khi có sự
cố đoạn dây này bị đứt ra đầu tiên. Cầu chì dùng bảo vệ thiết bị tránh khỏi
dòng ngắn mạch.
b. Aptomat (Current Breaker; CB)
 Cấu tạo
Aptomat là một thiết bị bảo vệ đa năng, tuỳ theo cấu tạo aptomat có thể
bảo vệ sự cố ngắn mạch, sự cố quá tải, sự cố dòng điện dò, sự cố quá áp
Trong thực tế người ta dùng phổ biến là aptomat bảo vệ sự cố ngắn mạch,
trong công nghiệp để bảo vệ sự cố ngắn mạch và sự cố quá tải cho các động cơ
điện người ta còn tích hợp thêm rơle nhiệt vào aptomat.
Trong dân dụng, để tránh sự cố điện giật nguy hiểm cho tính mạng con
người, người ta thường trang bị cho hệ thống điện trong nhà aptomat bảo vệ sự
cố dòng điện dò (aptomat chống giật). Nguyên lý của aptomat bảo vệ sự cố

1 pha
HÌNH 1.18: CẤU TẠO VÀ DẠNG THỰC TẾ APTOMAT CB 1 PHA

17
c. Rơle nhiệt

 Cấu tạo
1. Thanh lưỡng kim; 4. Lò xo;
2. Phần tử đốt nóng; A: Cực nối nguồn;
3. Hệ thống tiếp điểm; B: Cực nối tải.
 Công dụng
Rơle nhiệt dùng để bảo vệ sự cố quá tải. Trong thực tế người ta thường gắn
rơle nhiệt phía sau công tắc tơ gọi là khởi động từ.

2 Nguyên lý mạch điện trên tủ điện.
2.1. Mạch điều khiển trực tiếp động cơ máy bơm dùng khởi động từ và nút
bấm đơn .
a. Sơ đồ nguyên lý
HÌNH 1.19: CẤU TẠO VÀ DẠNG THỰC TẾ RƠLE NHIỆT 3 PHA
a. Cấu tạo
1
2
4
3
A
B
b. Dạng thực tế
rơle nhiệt 3 pha

18

Côngtắctơ, điều khiển động cơ làm việc.

5
2CC
2
Cầu chì, bảo vệ ngắn mạch ở mạch điều
khiển.

6
M; D
1
Nút bấm thường mở; thường đóng điều
khiển mở máy và dừng động cơ.

7
1Đ; 2Đ
1
Đèn tín hiệu trạng thái làm việc và quá
tải của động cơ.

HÌNH 1.20: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH KHỞI ĐỘNG TRỰC
TIẾP ĐKB 3 PHA
CD
1CC


d. Qui trình lắp ráp - kiểm tra - vận hành
 Lắp ráp
- Chọn đúng chủng loại, số lượng các thiết bị khí cụ cần thiết.
- Định vị các thiết bị lên bảng (giá) thực hành.
- Đọc, phân tích sơ đồ nguyên lý, sơ đồ nối dây.
- Lắp mạch theo sơ đồ: Lắp mạch điều khiển sau đó lắp mạch động lực.
 Kiểm tra
- Mạch điều khiển:
o Sơ đồ kiểm tra như Hình 1.20, nếu khi ấn nút M(3,5); quan sát kim
của Ohm kế và kết luận:
- Ohm kế chỉ một giá trị nào đó: mạch lắp ráp đúng;
- Ohm kế chỉ 0: cuộn K bị ngắn mạch;
- Ohm kế không quay: hở mạch điều khiển.
- Kiểm tra mạch tín hiệu
- Kiểm tra mạch động lực:
1CC
K
HÌNH 1.21 : SƠ ĐỒ NỐI DÂY MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐKB QUAY 1 CHIỀU
CD
2CC

trạng thái khởi động của động cơ.
- Cắt nguồn, hoán vị thứ tự 2 pha nguồn vào cầu dao 1CD và vận hành
lại. Quan sát chiều quay, tốc độ, trạng thái khởi động của động cơ.
- Ghi nhận sự khác nhau giữa 2 trường hợp trên. Giải thích nguyên nhân?
 Mô phỏng sự cố
- Cấp nguồn và cho mạch hoạt động như trên.
- Sự cố 1: Mạch đang vận hành tác động vào nút test ở RN. Quan sát
động cơ, ghi nhận hiện tượng, giải thích.
- Sự cố 2: Cắt nguồn, hở mạch tiếp điểm K tại điểm số 3. Sau đó cấp lại
nguồn, vận hành và quan sát hiện tượng, giải thích.
K
M
D
RN
2CC
RN
2Đ
1Đ
1
3
5
K
2
4
6
8
Ấn
xuống

0

ĐKB
K
M1
D2
2Đ
1Đ
RN
RN
D1
M1
2CC

22
3.Mạch đảo chiều gián tiếp (sử dụng nút bấm).
a. Sơ đồ nguyên lý (hình 1.25)

(ĐKB).

1C
C
K
HÌNH 1.24: SƠ ĐỒ NỐI DÂY BÀI TẬP 1.1
CD
2CC
RN
1Đ
2Đ
OFF
1
FWD
1
OFF
2
FWD
2
A
B
C
N

23
5
T, N
2
Công tắc tơ, điều khiển động cơ quay
thuận, nghịch.

- Lắp mạch điều khiển theo sơ đồ:
HÌNH 1.25: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH ĐẢO CHIỀU QUAY GIÁN TIẾP ĐKB 3 PHA
3 CD
T
1CC
ĐKB
A
B
C
N
RN
2
T
N
RN
6
1
3
5
7
9
11
3
D
M
T
M
- Lắp mạch động lực theo sơ đồ:
- Hoán vị thứ tự 2 pha ở công tắc tơ N (xem sơ đồ nối dây).
 Kiểm tra
HÌNH 1.26: SƠ ĐỒ NỐI DÂY MẠCH ĐẢO CHIỀU
GIÁN TIẾP ĐKB 3 PHA
1CC
RN
T
Y
N
OFF
FW
D
RE
V
CD
2CC
1Đ
2Đ