MỤC LỤC

STT
1
2
3
4
5

Nội Dung
Lời cam đoan
Lời nói đầu
Chương 1: Nguyên lý hoạt động khởi động từ đơn
Chương 2: Tính toán và lựa chọn khí cụ điện
Tài liệu tham khảo

Trang
2
3
4
7
21

1


LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan bản đồ án : Thiết kế mạch khởi động từ đơn
cho động cơ ba pha do em thiết kế, các số liệu và kết quả là hoàn toàn
đúng với thực tế.

các tiếp điểm chính K trên mạch động lực, hai tiếp điểm phụ K1 và K2
trên mạch điều khiển.
+ OC ( Over Current Relay): Rơle quá tải,
4


+ F1F2 ( Fuse): Cầu chì bảo vệ ngắn mạch cho mạch điều khiển
+ Stop: Nút dừng,
+ Start: Nút khởi động,
+ WL ( White Lamp): Đèn màu trắng báo nguồn,
+ GL ( Green Lamp): Đèn màu xanh báo máy hoạt động
+ Toàn bộ khởi động từ này dùng khởi động cho động cơ M ( Motor)

1.2. Nguyên lý hoạt động khởi động từ đơn
Muốn khởi động động cơ thì đầu tiên phải đóng CB bằng tay, khi CB
đóng lại thì đèn báo nguồn sáng (WL) báo hệ thống đã có nguồn sẵn sàng hoạt
động.
-Ấn nút start thì cuộn hút K sẽ làm việc :
+ KR1R2 , KSV , KT1T2 , đóng lại lúc đó động cơ M được cung cấp điện và
khởi động.
+ K134 (ON) : tự giữ (nhớ).
+ K237 (ON) : running (báo động cơ đã hoạt động).
-Ấn stop thì cuộn hút K mất điện, các thiết bị về trạng thái ban đầu, động
cơ ngừng hoạt động.

1.3. Các bảo vệ
a. Bảo vệ ngắn mạch:
- Mạch động lực : CB
- Mạch điều khiển : F1, F2
b.


CHƯƠNG 2
TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN

2.1.Cầu chì
2.1.1. Công dụng :
Cầu chì là khí cụ điện dùng để bảo vệ quá tải hoặc ngắn mạch cho thiết
bị và lưới điện
Cầu chì có đặc điểm là đơn giản, kích thước nhỏ, khả năng cắt lớn và giá
thành hạ nên ngày nay nó vẫn được sử dụng rộng rãi.
2.1.2.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.
2.1.3.Cấu tạo :
Cấu tạo cầu chì gồm những bộ phận chính sau :
1) Thân cầu chì được chế tạo từ gốm sứ hoặc nhựa tổng hợp có thể có nắp
hoặc không có nắp. Vật liệu làm cầu chì phải đảm bảo được tính chất :
+ Có độ bền cơ khí.
+ Có độ bền về điều kiện dẫn nhiệt và chịu đựng được các sự thay
đổi đột ngột mà không hư hỏng.
2) Ốc ,đinh vít bắt dây chảy được gọi là cốt bắt dây được chế tạo từ kim
loại dẫn điện như đồng, bạc ,nhôm ...
3) Dây chảy cầu chì được chế tạo từ hợp kim chì hoặc đồng có điện trở suất
nhỏ và còn được chia ra dây chảy nhanh và dây chảy chậm.

7


• Cầu chì hộp
• Cầu chì loại hở
• Cầu chì loại kín không có chất nhồi
• Cầu chì kiểu nắp vặn
• Cầu chì kiểu ống sứ
 Theo hình thức sử dụng
• Cầu trì bảo vệ quá tải
• Cầu trì dự phòng
2.1.5.Tính toán chọn cầu chì và dây chảy cầu chì
 Iđm>Ikđ
 Uđm đặt vào động cơ có các thông số sau :
Pđm= 12 KW
cos ϕ =0,8
ηdm =0,8

Uđm= 380 V
Ta có Iđm của cầu chì là :

9


I dm =

Pdm
3U dm .cos ϕ .η dm

=

Pdm .103
3380.0,8.0,8


Vậy ta chọn cầu chì loại 10A.

2.2.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
10


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

thân mạch từ nơi có cuộn dây có tiết diện tròn.
Mạch từ của nam châm điện xoay chiều được chế tạo từ các lá thép ký
thuật điện dầy 0,35 mm hoặc 0,5 mm – ghép lại để tránh tổn hao dòng điện
xoáy.
Hình dạng mạch từ thường có dạng hình ω và pi hút thẳng hoặc hút
quay .Ở đầu cực từ được gắn vòng ngắn mạch để chống rung cho nam châm
điện.
Mạch từ được chia thanh hai phần:Một phần được cố định (phần tĩnh)
phần còn lại là nắp ( còn gọi là phần ứng hay phần động) được nối với hệ
thống tiếp điểm qua hệ thống tay đòn .
Cuộn dây của nam châm điện thường được chế tạo từ dây đồng kỹ thuật
điện ,đực quấn trên nhưng khung dây bằng vật liệu cách điện ,sau lồng vào
mạch từ.
Cuộn dây của nam châm điện được tính toan sao cho điện áp đạt vào
cuộn dây bằng 110%Uđm ,sự nóng của nó vẫn trong giá trị nhiệt độ cho phép
đối với mỗi cấp cách điện cho trước.
Ở nam châm điện một chiều ,cuộn dây thường có đáy hình trụ tròn,cao
và gầy vì mạch từ không có tổn hao do dòng xoáy nên tỉ lên giữa chiều cao h
và chiều rộng 1 của tiết diện mặt cắt cuộn dây bằng :
l/h=4-8.

12


Mục đich để giảm đường kính trung bình của vòng dây ,do đó có thể tiết
kiệm được dây đồng.Cuộn dây của nam châm điện xoay chiều thường ngắn và
to.
Tỷ lệ l/h=2-4.
Đối với điện xoay chiều trong mạch từ có dòng điện xoáy nên phát nóng và
cuộn dây khó tỏa nhiệt hơn .Cuộn dây thường không quấn sát vào lõi mà giữa

Tần số thao tác :Số lần đóng cắt công tắc tơ trong 1 giờ,tần số thao tác
bị hạn chế bởi sự phát nóng của tiếp điểm chính do hồ quang.
Tính ổn định nhiệt :Nghĩa là khi có dòng Imm chạy qua một khoảng thời
gian cho phép của tiếp điểm không bị nóng chảy và hàn gắn lại.
Hệ thống các tiếp điểm công tắc tơ : Phải chịu được độ mài mòn về điện
về cơ trong chế độ nặng nề và có tần số thao tác lớn.
Hệ thống dập hồ quang:
+ Dập hồ qang thổi từ là một cuộn dây đấu nối tiếp và hộp dập hồ quang
có khe hở.
+ Chia hồ quang thành nhiều hồ quang ngắn,hộp hồ quang gồm nhiều lá
thép đặt song song nhau và khi hồ quang bị kéo dài vào buồng hồ quang sẽ bị
chia thành nhiều hồ quang ngắn.
 Tính chọn công tắc tơ
Uđm đặt vào động cơ có các thông số sau :
Pđm= 1 KW
cos ϕ =0,8
ηdm =0,8

Uđm= 380 V

14


Ta có Iđm của AP là :

I dm =

Pdm
3U dm .cos ϕ .η dm


phận động lực có thể là nam châm điện,động cơ điên ,biến áp,chỉnh lưu ….
 Bộ tạo thời gian : Có chức năng kéo dài thời gian trễ của rơ le .Bộ phận
này làm việc theo nguyên lý khác nhau như :điện tử, cơ khí,khí nến ,thủy lực
…Căn cứ vào bộ phần thời gian trễ mà có tên là rơ le tương ứng.
Ví dụ :rơ le thời gian điện tử,rơ le thời gian thủy lực ,rơ le thời gian điện từ
 Bộ phận đầu ra : rơ le phát tín hiệu ra bằng sự thay đổi trạng thái đóng
mở các tiếp điểm .
 Nguyên lý hoạt động:
Khi cấp nguồn vào cuộn dây của Rơle thời gian ON DELAY, các tiếp
điểm tác động không tính thời gian chuyển đổi trạng thái tức thời (thường
đóng hở ra, thường hở đóng lại), các tiếp điểm tác động có tính thời gian sẽ
chuyển trạng thái và duy trì trạng thái này.

16


Khi ngưng cấp nguồn vào cuộn dây, tất cả các tiếp điểm tức thời trở về
trạng thái ban đầu.

Chọn rơ le thời gian
Điện áp định mức đặt lên cuộn dây của rơ le là điện áp của mạch điều
khiển.
 Dòng điện định mức là dòng điện làm việc đi qua các tiếp điểm là dòng
của mạch điều khiển.
 Vậy ta chọn rơ le thời gian với điện áp U=250V và dòng 15A do hãng
YONGSUNG ELECTRIC sản xuất.
2.5. Chọn dây dẫn
- Pđm= 1 KW
- cos ϕ =0,8
- ηdm =0,8

Cấu tạo

18


Dây là hình ảnh cấu tạo rơ le nhiệt
Về cấu tạo : rơ le nhiệt gồm có ,bộ phận nhạy cảm với nhiệt độ (cảm
biến ) ở đầu vào ,bộ phận so sánh,hệ thống tiếp điểm của đầu ra và bộ phận
điều chỉnh các thông số làm việc của rơ le.
Tùy theo nguyên lý làm việc của bộ phận cảm biến nhiệt độ ta có các loại rơ le
nhiệt với các đặc tính kỹ thuật và phạm vi ứng dụng khác nhau .Các cảm biến
nhiệt hay được dùng trong rơ le nhiệt đó là :
 Kiểu kim loại kép (bimetal,lưỡng kim) dựa trên tính chất dãn nỡ kích
thước do nhiệt độ của kim loại.
 Kiểu khí nén dựa trên tính chất thể tích ,áp suất khí thay đổi khi nhiệt độ
của chúng thay đổi.
19


 Kiểu nhiệt ngẫu dựa trên tính chất của điện trở của vật liệu thay đổi theo
nhiệt độ.
Ký hiệu

Yêu cầu của rơ le nhiệt
 thanh kim loại của rơ le nhiệt dẫn điện tốt ,nhiệt độ phát nóng không
thay đổi khi hồi phục trở lại ,thời gian hồi phục nhanh chóng.
 làm việc tin cậy,kết cấu gọn nhẹ,tuổi thọ cao.
Tính chọn rơ le nhiệt
Việc lựa chọn phải đảm bảo thích hợp nếu chọn rơ le nhiệt có dòng điện
quá lớn làm giảm tuổi thọ của thiết bị cần bảo vệ ,rơ le nhiệt có dòng điện quá

http://tailieu.vn/xem-tai-lieu/de-tai-thiet-ke-he-thong-chong-settruc-tiep-cho-truong-dh-su-pham-ky-thuat-tp-hcm.590020.html

http://tailieu.vn/xem-tai-lieu/chuong-12-thiet-bi-chongset.367915.html

http://tailieu.vn/xem-tai-lieu/chuong-xii-noi-dat-va-chongset.425441.html.

22