Khí cụ điện Chương 2: Khí cụ điều khiển tay

KHÍ CỤ ĐIỆN CHƯƠNG 2 – KHÍ CỤ ĐIỀU KHIỂN TAY Trang 41 CHƯƠNG 2 KHÍ CỤ ĐIỀU KHIỂN TAY Chương 2 cung cấp cho sinh viên những kiến thức: + Các khái niệm, cầu tạo, phân loại, công dụng, các thông số cơ bản của các thiết bị điều khiển bằng tay: cầu dao tay, công tắc, nút ấn, tay khống chế. §1. CẦU DAO TAY (knife-switch, breaker) 1. KHÁI NIỆM CHUNG Cầu dao là một loại khí cụ điện đóng ngắt bằng tay, không thường xuyên các mạch điện có điện áp nguồn cung cấp đến 440V điện một chiều và 660V điện xoay chiều. Đa số các loại cầu dao được dùng để đóng ngắt mạch điện có công suất nhỏ và khi làm việc không cần thao tác đóng ngắt nhiều lần. Với các mạch điện có công suất trung bình và lớn thì chúng chỉ được dùng để đóng ngắt không tải. Riêng với cầu dao phụ tải, có thể đóng ngắt dòng điện định mức, kể cả khi quá tải nhỏ. Loại này có thể chịu dòng ngắn mạch nhưng không có khả năng cắt ngắn mạch. Để làm nhiệm vụ bảo vệ khi có sự cố ngắn mạch, cầu dao thường được chế tạo có kèm cầu chì. Cầu dao có cấu tạo đơn giản, giá thành thấp, tuổi thọ cao, được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp và dân dụng. Dưới tàu thủy, cầu dao chỉ làm nhiệm vụ phân đoạn trong thanh cái của Bảng điện chính. 2. PHÂN LOẠI. Có thể phân loại theo các yếu tố sau: Theo kết cấu (hay theo số thân dao trên cầu dao), chia làm các loại: 1 cực, 2 cực, 3 cực hoặc 4 cực. Ngoài ra còn có thể chia ra loại có tay nắm ở giữa hay tay nắm 2 bên; hoặc loại cầu dao một ngả hay 2 ngả. Theo cách đóng ngắt, cầu dao được chia làm 2 loại: đóng cắt trực tiếp và đóng cắt từ xa. Theo điện áp định mức: 250V và 500V. Theo dòng điện định mức (dòng điện định mức đi qua tiếp điểm của cầu dao): 15, 25, 30, 60, 75, 100, 150, 200, 300, 350, 600, 1000 (A). Theo điều kiện bảo vệ: loại không có hộp và loại có hộp bảo vệ (nắp nhựa, nắp gang, nắp sắt, ...). Theo vật liệu cách điện: loại đế sứ, đế nhựa, bakelit, đế đá, và các vật liệu tổng hợp. Theo khả năng cắt: loại cắt không tải và loại cắt có tải (cầu dao phụ tải). Theo yêu cầu sử dụng: loại có cầu chì bảo vệ và loại không có cầu chì bảo vệ. Ký hiệu cầu dao trên bản vẽ điện KHÍ CỤ ĐIỆN CHƯƠNG 2 – KHÍ CỤ ĐIỀU KHIỂN TAY Trang 42 a) b) c) d) CC Hình 2.1.1 Ký hiệu cầu dao trên bản vẽ điện 3. CẤU TẠO Cấu tạo một cầu dao đơn giản như hình vẽ 2.1.2. 2 3 6 5 1 4 2 1 1. Tiếp điểm động (thân dao) 2. Tiếp điểm tĩnh (má dao) 3. Lưỡi dao phụ 4. Lò xo 5. Tay cầm bằng vật liệu cách điện 6. Đế cách điện Hình 2.1.2: Cấu tạo đơn giản của cầu dao Đế cầu dao 6 được làm bằng vật liệu cách điện, có chiều dày và kết cấu khác nhau tùy theo công suất của cầu dao. (thông thường bề dày vào khoảng 1  3 cm). Tiếp điểm tĩnh 1 và các trụ nối dây cáp điện vào và ra được gắn trên đế cầu dao này. Dao chuyển mạch gồm 2 phần: dao chính và dao phụ: + Dao tiếp điện chính 1 chế tạo bằng đồng hoặc hợp kim đồng, phần trên gắn với tay nắm cách điện bằng gỗ, sứ hoặc nhựa tổng hợp. + Dao tiếp điện phụ 3 gắn với lò xo 4, khi đóng mạch dao phụ đóng vào trước, dao chính đóng vào sau, nhưng khi ngắt mạch dao chính sẽ bật ra trước, dao phụ sẽ bật ra sau với tốc độ rất nhanh nhờ được gia tốc bởi lò xo nối giữa dao chính và dao phụ, nhằm tránh hiện tượng tia lửa điện lớn phá hủy mặt dao tiếp điện. Tiếp điểm tĩnh 2 cấu tạo cũng từ kim loại đồng hoặc hợp kim, dưới dạng như một bộ kẹp để tăng diện tích tiếp xúc của dao với kẹp. Lò xo 4 để ngắt nhanh dao tiếp điểm phụ khi kéo tay đóng mở ra vị trí xa, do đó tia lửa nếu xuất hiện sẽ bị kéo dài và dập tắt nhanh trong môi trường khí. KHÍ CỤ ĐIỆN CHƯƠNG 2 – KHÍ CỤ ĐIỀU KHIỂN TAY Trang 43 Ngoài dạng kết cấu thông thường như trên, còn có loại cầu dao dùng tay điều khiển nối dài và loại cầu dao đổi nối. Cầu dao dùng tay điều khiển nối dài. Kết cấu của loại này giống như loại trên nhưng để tăng độ an toàn khi thực hiện đóng ngắt, đặc biệt khi đóng ngắt ở mạch có điện áp cao. Cầu dao đổi nối (hay còn gọi là cầu dao đảo). Về mặt kết cấu, cầu dao đổi nối cũng cũng tương tự như cầu dao trên, nhưng có hai hệ thống tiếp điểm tĩnh mắc vào hai mạch điện khác nhau. Điện áp nguồn cung cấp được đưa vào hệ thống tiếp điểm động. Ví dụ như cầu dao sử dụng trong hệ thống cung cấp điện từ 2 nguồn: điện lưới và điện từ máy phát. Bình thường thì cầu dao ở vị trí lấy nguồn từ lưới điện; khi sự cố mất điện lưới thì cầu dao chuyển sang vị trí lấy điện từ máy phát sự cố. Nguyên lý một cầu dao đổi nối 3 cực được trình bày như hình vẽ 2.1.3. Hình 2.1.3: Cầu dao đổi nối Khi sử dụng cầu dao bao giờ cũng phải sử dụng thêm cầu chì nối tiếp để bảo vệ mạch điện trong trường hợp ngắn mạch. 4. KẾT CẤU, THÔNG SỐ MỘT SỐ LOẠI CẦU DAO Cầu dao đổi nối, loại 1 cực. KHÍ CỤ ĐIỆN CHƯƠNG 2 – KHÍ CỤ ĐIỀU KHIỂN TAY Trang 44 Cầu dao đổi nối, loại 2 cực. Định mức: dòng 0.5 A với điện áp 1 chiều là 200 V Dual contacts rated 0.5A at 200 VDC. Open-type Knife Switch Brand Name: Omell Model No: HD11B Certification: 3C, CE, ISO9001 Detailed information Application: HD11B Series Open-type knife switch is applicable to an AC 50Hz complete set power distribution unit with rated voltage up to 380V (DC up to 440V) and rated current up to 1500A, it can be also used as an isolating switch and infrequent manual on & off switch in AC or DC circuits. Features: 1). Mid manual type 2). Long using life 3). The electric part made of material with high insulating strength and mechanical strength. *) HD11B-200/38: Loại cầu dao HD11B, 3 cực, dòng định mức là 200A, điện áp 380V. Rated current (A): 200, 400, 600, 1000, 1200 Rated voltage (V): 220/380 (V) Pole(s) number: 3 Model: HD11B-200/38, HD11B-400/38, HD11B-600/38, HD11B-1000/38, HD11B- 1200/38. KHÍ CỤ ĐIỆN CHƯƠNG 2 – KHÍ CỤ ĐIỀU KHIỂN TAY Trang 45 §2. NÚT ẤN – CÔNG TẮC 1. NÚT ẤN 1.1 Khái niệm Nút ấn (hay còn gọi là nút điều khiểu) là một loại khí cụ điện dùng để chuyển đổi, đóng ngắt từ xa các thiết bị điện khác nhau, các dụng cụ báo hiệu, và cũng được dùng để chuyển đổi các mạch điện điều khiển, tín hiệu, liên động, ... với điện áp một chiều lên đến và điện áp xoay chiều – . 1.2 Phân loại Theo cấu trúc: Loại hở: sử dụng trong phòng ở, câu lạc bộ, hành lang, ... Loại kín: sử dụng trong buồng máy, ... Loại chống cháy nổ: sử dụng ở những khu vực có hơi dầu, gas; chẳng hạn như hầm bơm trên tàu, hầm lò (mỏ than), ... Loại kín nước: sử dụng ngoài trời, những nơi dễ bị bụi, nước xâm nhập vào (chẳng hạn như buồng máy tàu thuỷ, boong tàu: nút ấn điều khiển neo, tời quấn dây, ...) Theo số cặp tiếp điểm. Thông thường nút ấn có một đến hai cặp tiếp điểm. Tuy nhiên số lượng tiếp diểm có thể được mở rộng bằng cách lắp thêm các modun tiếp điểm, và số lượng bị giới hạn bởi kết cấu cơ khí của nút ấn Theo kết cấu bên trong. Phân thành loại có đèn báo và loại không có đèn báo. 1.3 Cấu tạo Gồm các phần chính + Tiếp điểm tĩnh: chế tạo từ đồng hoặc hợp kim đồng, có khả năng chịu nhiệt. + Tiếp điểm động: tương tự chế tạo từ đồng hoặc hợp kim đồng, có khả năng chịu nhiệt. + Cơ cấu tác động: dùng để chuyển trạng thái tiếp điểm. + Lò xo phản hồi và chốt hãm đối với loại không tự hoàn nguyên. + Vỏ bảo vệ. Nguyên lý hoạt động Nút ấn là loại khí cụ có đặc tính tự hoàn nguyên; nghĩa là khi có tác động điều khiển thì các tiếp điểm của nút ấn thay đổi; còn khi ngưng tác động điều khiển thì các tiếp điểm của nút ấn tự trở về trạng thái cũ của nó. Loại nút ấn có chốt cài thì có thể sử dụng như một nút ấn bình thường (tức là có khả năng tự hoàn nguyên) hoặc sử dụng ở chế độ cài. Sau khi tác động, các tiếp điểm thay đổi trạng thái, nếu ngưng tác động thì các tiếp điểm trở về trạng thái cũ; nhưng nếu thực hiện chế độ cài (thường là thực hiện thao tác xoay núm vặn của nút ấn) thì các tiếp điểm vẫn ở trạng thái mới cho đến khi có tác động bỏ chế độ cài. Nguyên lý hoạt động của nút ấn có cấu tạo như hình vẽ như sau: + Khi ta ấn lên núm 1, thông qua trục 7 sẽ thực hiện mở tiếp điểm thường đóng và đóng tiếp điểm thường mở. + Khi ta thôi, không ấn nữa thì phần động (gồm núm điều khiển, trục dẫn hướng và tiếp điểm động) sẽ trở lại trạng thái ban đầu dưới tác dụng của lò xo nhả 2. KHÍ CỤ ĐIỆN CHƯƠNG 2 – KHÍ CỤ ĐIỀU KHIỂN TAY Trang 46 + Tất cả các chi tiết của nút ấn đều được lắp trên bảng đấu dây 6. 2 3 4 5 6 7 1. Núm nút ấn 2. Lò xo nhả 3. Tiếp điểm thường đóng 4. Tiếp điểm động (kiểu cầu) 5. Tiếp điểm thường mở 6. Ốc đấu dây 7. Trục dẫn hướng Hình 2.2.1 Kết cấu của nút ấn 1.4 Thông số cơ bản Điện áp định mức : điện áp làm việc lâu dài của mạch điện mà nút ấn khống chế, điện áp định mức có thể là một chiều và , , xoay chiều. Số lượng tiếp điểm thường đóng và thường mở. Dòng điện định mức : dòng điện dài hạn qua tiếp điểm của nút ấn mà không làm hỏng tiếp điểm (thông thường trong công nghiệp sử dụng các loại nút ấn có dòng điện ; ; ) Tuổi thọ cơ khí: được tính bằng số lần đóng ngắt, thường vào khoảng 1 triệu lần đóng ngắt không điện và 200 ngàn lần đóng ngắt có dòng định mức. Điện áp cách điện : là giá trị điện áp thử cách điện. 1.5 Ký hiệu trên bản vẽ điện. (Referrence: www.wiringmanual.com/norm006.html) DIN = Deutsches Institut fur Normung (German institute for standardisation) – GERMANY. NEMA = National Electrical Manufacturers Association – USA. IEC = International Electrotechnical Commission. IEEE = Institute of Electrical and Electronics Engineers – USA. JEM = Japanese Electrical Manufacturers Association (Electrical industry association) – JAPAN. JIS = Japanese Industrial Standard – JAPAN. Symbol(s) Device(s) KHÍ CỤ ĐIỆN CHƯƠNG 2 – KHÍ CỤ ĐIỀU KHIỂN TAY Trang 47 DIN EN NEMA ICS Push-button (not stay-put) Spring-return switch with break contact, manually operated by pushing, e.g. push-button Spring-return switch with make and break contacts, manually operated by pushing Spring-return switch with latching position and one make contact, manually operated by pushing Spring-return switch with latching position and one break contact, manually operated by striking (e.g. mushroom button) Position switch (make contact) Limit switch (make contact) Position switch (break contact) Limit switch (break contact) Spring-return switch with make contact, mechanically operated, make contact closed Spring-return switch with break contact, mechanically operated, break contact open Proximity switch (break contact), actuated by the proximity of iron Proximity switch, inductive, make contact or Under-pressure relay, make contact or Pressure switch, break contact Float switch, make contact Float switch, break contact 2. CÔNG TẮC 2.1 Khái niệm Công tắc là một loại khí cụ đóng ngắt dòng điện bằng tay, có hai hoặc nhiều trạng thái ổn định. Công tắc dùng để chuyển đổi, đóng ngắt mạch điện có công suất nhỏ; có điện áp một chiều lên đến và điện áp xoay chiều lên đến . KHÍ CỤ ĐIỆN CHƯƠNG 2 – KHÍ CỤ ĐIỀU KHIỂN TAY Trang 48 Công tắc được bố trí trong một hộp kín đảm bảo các yêu cầu về cách điện, chống ẩm, chống dầu, ... Công tắc thường được dùng để chuyển mạch tín hiệu điều khiển, tín hiệu đo, đóng ngắt các thiết có công suất nhỏ như: thiết bị chiếu sáng, bếp điện, thiết bị sinh hoạt, ... Công tắc điện có bố trí cơ cấu lò xo nên việc đóng cắt xảy ra nhanh và dứt khoát, hạn chế được hồ quang điện. 2.2 Phân loại Theo số pha: Công tắc 1 pha, công tắc 3 pha. Theo phương thức tác động: + Công tắc ấn: tác động bằng tay, chỉ có 2 vị trí đóng/ ngắt. + Công tắc gạt: tác động bằng tay, có thể có 2 hoặc 3 vị trí tác động. + Công tắc xoay (Rotary switch): tác động bằng tay, có thể có nhiều vị trí tác động. + Công tắc hành trình (Limit switch): được dùng để làm cảm biến vị trí và tự tác động, thường có 2 vị trí, nhưng cũng có một số có 3 vị trí. 2.3 Cấu tạo Nói chung, một công tắc có các bộ phận chính sau: + Tiếp điểm tĩnh. + Tiếp điểm động. + Cơ cấu tác động chuyển trạng thái tiếp điểm. + Vỏ bảo vệ. Loại công tắc ấn có cấu tạo đơn giản, có hai trạng thái đóng/ ngắt và thường có một cặp tiếp điểm. Công tắc loại này thường được dùng để đóng/ ngắt các thiết bị điện có công suất nhỏ như: đèn chiếu sáng, hoặc cấp tín hiệu điều khiển đến một thiết bị điện khác. Công tắc xoay là khí cụ điện được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống kiểm tra, đo lường và điều khiển, nó dùng để cung cấp nguồn điện hoặc chuyển mạch tín hiệu. Cấu tạo của công tắc xoay rất đa dạng, song về nguyên lý đều có:  Các tiếp điểm động được truyền động trên cùng một trục cách điện với từng tiếp điểm, mỗi hệ tiếp điểm nằm trong cùng một tầng của công tắc xoay.  Tiếp điểm tĩnh bố trí xung quanh chu vi của từng tầng mà ở các vị trí khác nhau của công tắc thì tiếp điểm động sẽ tiếp xúc tiếp điểm tĩnh để nối thông mạch hay không thông mạch để ngắt mạch điện.  Số lượng tiếp điểm của công tắc cũng nhiều hoặc ít tùy theo mục đích sử dụng.  Cơ cấu điều khiển đóng cắt tùy theo kết cấu cơ khí có thể dùng cam, lẫy, xoay. KHÍ CỤ ĐIỆN CHƯƠNG 2 – KHÍ CỤ ĐIỀU KHIỂN TAY Trang 49 1. Núm vặn 2. Trục xoay 3. Đĩa nhựa 4. Tiếp điểm động 5. Tiếp điểm tĩnh 6. Gông giữ Hình 2.2.1. Kết cấu công tắc xoay  Vỏ hộp công tắc thường bằng nhựa chịu nhiệt, chống cháy, chế tạo thành các ngăn chứa hệ thống tiếp điểm.  Để dập nhanh tia lửa khi thao tác các công tắc xoay đề xử dụng cơ cấu lò xo xoắn hoặc lò xo lá nhám để hỗ trợ thời gian đóng ngắt các tiếp điểm.  Tất cả các kết cấu đều tạo ra các vị trí rõ rệt bởi các nấc của núm điều khiển.  Hệ thống gông cơ khí để gông chặt các tầng và bắt chặt với vỏ.  Vị trí xoay và số lượng các tầng của công tắc có thể từ đến hàng chục tùy yêu cầu xử dụng, trục xoay có thể xoay tròn hoặc giới hạn về hai phía, có thể tự hoàn nguyên hoặc không tự hòan nguyên về vị trí “0”.  Có thể tổ hợp cách nối các tiếp điểm của các tầng công tắc để có các tổ hợp chuyển mạch khác nhau. Cũng như sử dụng cầu dao, khi sử dụng công tắc thông thường người ta đều phải dùng các cầu chì để bảo vệ ngắn mạch. 2.4 Tham số kỹ thuật chính của công tắc  Dòng điện định mức  Điện áp làm việc định mức  Số vị trí đóng cắt.  Số tầng công tắc.  Nhiệt độ làm việc, … 2.5 Một số sơ đồ đấu dây công tắc Phần này giới thiệu một số sơ đồ đấu dây của các mạch: đảo chiều, chọn đo điện áp, chọn đo dòng điện, chọn công suất, mạch kiểm tra hoà đồng bộ các máy phát. Mạch đấu dây công tắc đảo chiều (changeover switch, reversing switch). Loại: + T0-3-8212 (6.5 kW; dòng chuyển mạch tối đa 20 A); + T3-3-8212 (13 kW; dòng chuyển mạch tối đa 32 A); + T5B-3-8212 (22 kW; dòng chuyển mạch tối đa 63 A); + T5-3-8212 (30 kW; dòng chuyển mạch tối đa 100 A); + T6-3-8212 (55 kW; dòng chuyển mạch tối đa 160 A); + T8-3-8212 (132 kW; dòng chuyển mạch tối đa 315 A). KHÍ CỤ ĐIỆN CHƯƠNG 2 – KHÍ CỤ ĐIỀU KHIỂN TAY Trang 50 Loại này có thể dùng để chuyển mạch, đảo chiều, đổi nối Y - , … Có 3 vị trí: 1 – 0 – 2. Hình dạng bề mặt của công tắc: Sơ đồ đấu dây: Vị trí “0” Vị trí “1” Vị trí “2” Mạch đấu dây công tắc trong mạch chọn đo Công tắc xoay chọn đo cho phép người sử dụng đo dòng điện, điện áp, công suất trong mạch 3 pha với chỉ một đồng hồ hiển thị. Có rất nhiều mạch đo đáp ứng yêu cầu trên, ở đây giới thiệu một số ứng dụng thông dụng nhất. Đo điện áp Loại T0-3-8007: đo điện áp dây, điện áp pha, có vị trí “0”. Loại T0-2-15922: đo điện áp dây, không có vị trí “0”. Đo dòng điện: Loại T0-5-15925, T3-5-15925: đo trực tiếp dòng điện nhỏ. KHÍ CỤ ĐIỆN CHƯƠNG 2 – KHÍ CỤ ĐIỀU KHIỂN TAY Trang 51 Loại T0-3-8048, T3-3-8048: đo gián tiếp thông qua các biến dòng. Đo công suất: Loại T0-5-8043, T3-5-8043 (Mạch đo này có 2 vị trí công tắc chọn  tại sao ??) KHÍ CỤ ĐIỆN CHƯƠNG 2 – KHÍ CỤ ĐIỀU KHIỂN TAY Trang 52 §3. BỘ KHỐNG CHẾ (controller) 1. KHÁI NIỆM Bộ khống chế là một thiết bị chuyển đổi mạch điện điều khiển trực tiếp hay gián tiếp, từ xa, thực hiện các chuyển đổi mạch phức tạp để điều khiển, khởi động, điều chỉnh tốc độ, đảo chiều quay, hãm điện, ... các máy điện và thiết bị điện có công suất nhỏ và trung bình. Tay không chế thường có từ 3 đến 11 vị trí điều khiển, chuyển đổi mạch điện bằng tay gạt hoặc vô-lăng xoay. Thực chất nó như là một bộ chương trình định sẵn gồm các tiếp điểm đóng mở theo vị trí điều khiển, dùng để điều khiển trực tiếp các thiết bị điện, máy điện như khởi động, thay đổi tốc độ, đảo chiều, dừng, … Trên tàu và các phương tiện thủy, tay không chế thường được sử dụng để điều khiển động cơ các cụm tời kéo, tời neo, các tời hàng và cần cẩu nhỏ, mà đặc điểm của các hệ thống này là có nhiều cấp tốc độ khác nhau, … 2. PHÂN LOẠI Theo chức năng Bộ khống chế động lực (tay trang). Dùng điều khiển trực tiếp các động cơ điện có công suất bé và trung bình (tới 50 kW) ở các chế độ làm việc khác nhau, nhằm đơn giản hoá thao tác cho người vận hành (thợ lái tàu, lái cần cẩu, ...) Bộ khống chế động lực cũng còn được dùng để thay đổi trị số điện trở trong các mạch điện, sử dụng trong điều khiển tốc độ động cơ điện, … Bộ khống chế chỉ huy. Dùng điều khiển gián tiếp các động cơ điện công suất lớn, thông qua việc chuyển đổi mạch điện điều khiển các cuộn hút của Contactor, khởi động từ. Đôi khi nó cũng được dùng để điều khiển trực tiếp các động cơ công suất bé, nam châm điện, và các thiết bị điện khác. Bộ khống chế chỉ huy có thể được truyền động bằng tay, hoặc bằng động cơ chấp hành. Về nguyên lý, bộ khống chế chỉ huy không khác gì so với bộ khống chế động lực, mà nó chỉ có hệ thống tiếp điểm bé, nhẹ, nhỏ gọn và sử dụng ở mạch điều khiển. Theo kết cấu Bộ khống chế phẳng. Bộ khống chế hình trống. Bộ khống chế hình cam. 3. CẤU TẠO Bộ khống chế phẳng. Bộ khống chế phẳng có nhiều cấp tiếp xúc, khả năng tải nhỏ. Loại này được dùng ở những nơi cần có nhiều cấp tiếp xúc để điều chỉnh kích từ, điều khiểu động cơ, ... Bộ khống chế phẳng có thể được điều khiển bằng tay hay động cơ điện (khi cần điều khiển từ xa). Bộ khống chế hình trống. KHÍ CỤ ĐIỆN CHƯƠNG 2 – KHÍ CỤ ĐIỀU KHIỂN TAY Trang 53 Hình 2.3.1a vẽ minh họa cấu tạo một tay khống chế hình trống. Trên trống hình trụ cách điện có gắn các tiếp điểm dẫn điện với các cung khác nhau theo toàn bộ chu vi trống tương ứng với các vị trí điều khiển của trống. Khi điều khiển toàn bộ tang trống quay kéo theo các tiếp điểm động. Các tiếp điểm tĩnh gắn trên cùng một giá cách điện, đóng ngắt tiếp điểm do vị trí tương đối các vành trượt tĩnh và động. Tay khống chế trên hình 2.3.1a này có 7 vị trí, một vị trí “0” và 6 vị trí điều khiển 3’, 2’, 1’, 0, 1, 2, 3. Hình 2.3.1b là sơ đồ đóng – mở tiếp điểm. Tay khống chế này có 2 cặp tiếp điểm là 7-8, 9-10. Tiếp điểm 7-8 sẽ đóng khi tay khống chế đặt ở các vị trí 3’, 2’, 1’, 3. Tiếp điểm 9-10 sẽ đóng khi tay khống chế đặt ở các vị trí 3’, 0, 1, 2, 3. Các tay khống chế kiểu trống được sử dụng rộng rãi trong điều khiển trực tiếp các động cơ điện công suất nhỏ hay điều khiển trạm từ của trạm điều khiển tốc độ động cơ điện công suất lớn. Hình 2.3.1 Bộ khống chế hình trống Bộ khống chế hình cam. Trên trục của bộ khống chế, người ta gắn một số cam có dạng khác nhau. Khi thực hiện quay trục, các cam sẽ chuyển động theo, thời điểm, vị trí đóng/ mở tiếp điểm do hình dạng cam quyết định. Hình 2.3.2 minh họa cấu tạo và hoạt động của tay khống chế kiểu cam, thông thường các cam được đúc sẵn bằng gang hoặc nhựa PE, các cam này bắt cách điện với trục quay và chỉ tác động đóng mở các tiếp điểm được bố trí xung quanh cam. Đối với các tay khống chế điều khiển trực tiếp các động cơ chẳng hạn như động cơ điện truyền động neo, động cơ điện thiết bị làm hàng dùng động cơ một chiều hoặc xoay chiều rotor dây quấn, mật độ dòng điện cao nên đòi hỏi phải có hộp dập tia lửa hồ quang khi ngắt mạch tiếp điểm. Đồng thời phải có lò xo làm mềm tiếp xúc, và phải có cơ cấu điều khiển gồm các vị trí chính xác phù hợp quy luật điều khiển. KHÍ CỤ ĐIỆN CHƯƠNG 2 – KHÍ CỤ ĐIỀU KHIỂN TAY Trang 54 Hình 2.3.2 Bộ khống chế hình cam 4. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CƠ BẢN CỦA TAY KHỐNG CHẾ Điện áp định mức : là điện áp làm việc lâu dài của mạch điện mà tay khống chế điều khiển, điện áp định mức có thể là 110V, 220V, 440V một chiều và 127V, 220V, 380V, 500V xoay chiều. Dòng điện định mức : dòng điện cho phép qua tiếp điểm của tay khống chế mà không làm hỏng tiếp điểm, thường chọn dòng định mức của tay khống chế bằng 1,3 lần dòng định mức của tải (nếu tải là động cơ điện xoay chiều). Số lượng tiếp điểm chính và phụ của tay khống chế, số vị trí điều khiển Tuổi thọ cơ khí: được tính bằng số lần đóng ngắt, thường vào khoảng vài trăm ngàn lần đóng ngắt không điện và 100 ngàn lần đóng ngắt có dòng định mức. Kiểu kín, hở, khả năng chống nước, chống bụi, bẩn, môi trường sẽ quyết định phạm vi sử dụng của tay khống chế 5. GIỚI THIỆU SƠ ĐỒ SỬ DỤNG BỘ KHỐNG CHẾ Dùng các sơ đồ triển khai để minh hoạ cách việc của bộ khống chế. Các phần tử chính trong mạch: + Tay khống chế + Động cơ điện dị bộ rotor dây quấn Hình 2.3.2 a) Kết cấu bộ khống chế kiểu cam gồm có: 1. Tiếp điểm tĩnh 2. Tiếp điểm động 3. Đĩa cam 4. Trục quay vuông 5. Lò xo ép chuyển động con lăn 6. Con lăn 7. Thanh gá tiếp điểm 8. Trục xoay của tiếp điểm Hình 2.3.2 b) Kết cấu bộ khống chế kiểu cam có biên dạng cam khác nhau gồm có: 1. Con lăn 2. Lò xo đẩy cần trượt 3. Đầu ấn tác động lên công tắc 4. Thanh trượt KHÍ CỤ ĐIỆN CHƯƠNG 2 – KHÍ CỤ ĐIỀU KHIỂN TAY Trang 55 + Bộ điện trở điều chỉnh tốc độ + Tay khống chế có: + 9 vị trí điều khiển bao gồm: 4 vị trí 1, 2, 3, 4 điều khiển theo hướng thả; 4 vị trí 1, 2, 3, 4 điều khiển theo hướng thu; và vị trí “0”. + Có 7 tiếp điểm ký hiệu từ , trạng thái đóng-mở các tiếp điểm ứng với từng vị trí được triển khai như bảng trạng thái sau: THẢ 0 THU 4 3 2 1 1 2 3 4                              M: Động cơ dị bộ 3 pha rotor dây quấn. Thuyết minh sơ đồ (Giới thiệu, yêu cầu SV thuyết minh lại) Cấp nguồn đến cho hệ thống, đóng công tắc CT cấp nguồn cho mạch điều khiển. Lúc này, nếu tay khống chế đang đặt ở vị trí “0” thì tiếp điểm đóng, cuộn hút rơ le có điện, do đó tiếp điểm tự duy trì đóng lại  hệ thống sẵn sàng làm việc. Khi chuyển tay khống chế sang vị trí 1 phía thu neo, khi đó, tiếp điểm , đóng: + + + + + + + + KHÍ CỤ ĐIỆN CHƯƠNG 2 – KHÍ CỤ ĐIỀU KHIỂN TAY Trang 56 RA T N R1 H K1 K2 K3 RG2 RG3 RT N T T N Rh RG2 RG3 R1Rh RG1 RG1 1 2 30123 44 RATHẢ THU A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 CTCC M R S T T N RT Rh K3 K2 K1 H rf1 rf2 rf3 rh Hình 2.3.3 Sơ đồ truyền động điện neo