khởi động từ

Nhóm thuyết trình gồm có:
Nguyễn Hữu Tâm
Phạm Minh Thành
Lê Thành Thảo
Trần Duy Thế
Khái quát và công dụng


Khởi động từ là một loại thiết bị điện dùng để điều khiển từ xa việc đóng/cắt, đảo chiều và bảo vệ quá tải (nếu có mắc thêm rơle nhiệt) cho các động cơ ba pha rôtor lồng sóc.
Khởi động từ khi có một công tắc tơ gọi là khởi động từ đơn, thường dùng để điều khiển đóng cắt động cơ điện.
Khởi động từ có hai công tắc tơ gọi là khởi động từ kép, dùng để khởi động và điều khiển đảo chiều động cơ điện. Muốn khởi động từ bảo vệ được ngắn mạch phải mắc thêm cầu chảy (cầu chì).
Cách đấu KĐT đơn 1 bv đ/c 3 pha
Mạch lực: dây 3 pha đấu vào 3 tiếp điểm thường mở chính của bộ KĐT.(phía 2RL nhiệt đã được đấu sẳn).
Mạch đk: lấy 1 pha 220V qua 1 nút nhấn đấu thường kín, đấu // thường hở nối tiếp qua cuộn dây của KĐT, đầu ra qua 02 tiếp điểm của 2 RL nhiệt về dây N.
a, C?u t?o:
1: Cu?n dõy hỳt
2: Ph?n d?n t? tinh b?ng v?t li?u s?t t?
3: N?p t? d?ng
4: Ti?p di?m chớnh
Tru?c khi cú dũng di?u khi?n
Tr?ng thỏi : Chua cú l?c t? tỏc d?ng, lũ xo kộo m? n?p t? 3 , ti?p di?m chớnh 4 m?
b, Ho?t d?ng: *Tru?c khi cú dũng di?u khi?n
4. Cấu tạo và nguyên lý chung của các thiết bị điều khiển
C?u t?o :
1: Cu?n dõy hỳt
2: Ph?n d?n t? tinh b?ng v?t li?u s?t t?
3: N?p t? d?ng
4: Ti?p di?m chớnh
*Khi có dòng điều khiển
Tr?ng thỏi : Cu?n hỳt 1 cú di?n, L?c t? hỳt n?p t? 3, l�m dúng ti?p di?m 4
Sơ đồ nguyên lý khởi động động cơ dùng khởi động từ đơn
Nguyên lý hoạt động mạch điện khởi động từ đơn.

Ưu điểm: điều khiển được từ xa, an toàn, tần số thao tác cao, bảo vệ nhiều sự cố.
Nhược: Mạch phức tạp, chi phí cao.

Phương pháp dùng khởi động từ kép.
Gồm 2 bộ khởi động từ đơn ghép lại.
Tiếp điểm động lực
Hộp nút nhấn
Các yêu cầu kĩ thuật chủ yếu
Động cơ không đồng bộ ba pha làm việc liên tục hay không nhờ chủ yếu vào độ làm việc tin cậy của khởi động từ.
Khởi động từ muốn làm việc tin cậy cần thỏa mãn các yêu cầu kĩ thuật sau:
+ Tiếp điểm phải có độ bền chịu được độ mài mòn cao.
+ Khả năng đóng cắt của khởi động từ phải cao.
+ Thao tác đóng cắt phải dứt khoát.
+ Tiêu thụ công suất ít nhất.
+ Bảo vệ tin cậy động cơ điện khỏi quá tải lâu dài.
+ Thỏa mãn các điều kiện khởi động động cơ không đồng bộ rotor lồng sóc có hệ số dòng khởi động từ bằng từ 5 đến 7 lần dòng điện định mức.
Để thỏa mãn các yêu cầu trên, trong sản xuất người ta chế tạo tiếp điểm động ngày một nhẹ, đồng thời tăng cường lò xo nén tiếp điểm. Làm như vậy sẽ giảm được thời gian chấn động tiếp điểm trong quá trình mở máy động cơ, do đó giảm được độ mài mòn tiếp điểm.
Thời gian chấn động là một chỉ tiêu quan trọng nói lên độ bền chịu mòn của tiếp điểm. Các kết quả nghiên cứu thí nghiệm cho thấy rằng nếu rút ngắn được 0,5ms thời gian chấn động lúc đóng khởi động từ để mở máy động cơ điện thì sẽ giảm được độ mài mòn tiếp điểm đi khoảng 50 lần. Các khởi động từ của Liên Xô (cũ) có loại ∏ như kiểu ∏422, thời gian chấn động chỉ 3ms, kiểu ∏222 - 1,5ms, đồng thời khả năng đóng ngắt về điện đã đạt tới 1.106 lần thao tác. Hãng Siemens (Đức) sản xuất khởi động từ đạt được tuổi thọ về điện tới 2.106 lần thao tác (ví dụ kiểu K -915).
Khi ngắt khởi động từ, điện áp phục hồi trên tiếp điểm bằng hiệu số điện áp lưới và sức điện động của động cơ điện. Kết quả trên các tiếp điểm chỉ còn xuất hiện một điện áp bằng khoảng (15 , 20)% Uđm tức là thuận lợi cho quá trình ngắt. Các kết quả nghiên cứu thí nghiệm về khởi động từ cho thấy độ mòn tiếp điểm khi đóng động cơ lớn gấp 3 đến 4 lần độ mòn tiếp điểm khi ngắt khởi động từ trong điều kiện đang làm việc bình thường.
Độ bền chịu mài mòn về điện và cơ của các tiếp điểm khởi động từ
Tuổi thọ của các tiếp điểm về điện và về cơ thường do ba yếu tố sau đây quyết định:
+ Kết cấu.
+ Công nghệ sản xuất.
+ Sử dụng vận hành và sửa chữa.
a) Độ bền chịu mòn về điện


Độ mòn tiếp điểm về điện lớn nhất khi khởi động từ mở máy động cơ điện không đồng bộ rotor lồng sóc, hồ quang điện sinh ra khi các tiếp điểm động dập vào tiếp điểm tĩnh bị chấn động bật trở lại. Lúc này dòng điện đi qua khởi động từ bằng 6 - 7 lần dòng điện định mức, do đó hồ quang điện cũng tương ứng với dòng điện đó.
Kết quả nghiên cứu, thí nghiệm với nhiều kiểu khởi động từ khác nhau cho thấy rằng khi giảm thời gian chấn động các tiếp điểm, độ bền chịụ mòn của chúng tăng lên rõ rệt. Trong chế tạo khởi động từ ngày nay người ta thường dùng kết cấu tiếp điểm bắc cầu để giảm bé thời gian chấn động thứ nhất, đồng thời làm tiếp điểm động có trọng lượng bé và tăng cường lò xo nén ban đầu lên tiếp điểm. Giảm thời gian chấn động thứ hai bằng cách đặt nệm lò xo vào lõi thép tĩnh đồng thời với việc nâng cao độ bền chịu mài mòn về cơ của nam châm điện.
Tình trạng bề mặt làm việc của các tiếp điểm cũng ảnh hưởng rõ rệt đến mức độ mài mòn. Điều này thường xảy ra trong qúa trình sử dụng và nhất là do chất lượng sửa chữa bảo dưỡng tiếp điểm. Hiện tượng cong vênh, nghiêng các bề mặt tiếp điểm làm tiếp xúc xấu dẫn tới giảm nhanh chóng độ bền chịu mòn của tiếp điểm. Để giảm ảnh hưởng của hiện tượng này, người ta thường chế tạo tiếp điểm động có đường kính bé hơn tiếp điểm tĩnh một chút và có dạng mặt cầu.
Vật liệu làm tiếp điểm khi dòng điện bé (nhỏ hơn 100A) ở các khởi động từ cỡ nhỏ thường là làm bằng bột bạc nguyên chất. Còn ở các khởi động từ cỡ lớn (dòng điện lớn hơn 100A) thường làm bằng bột gốm kim loại như hỗn hợp bạc - cađimi ôxít (mã hiệu COK - 15) hoặc bạc - niken.
b) Độ bền chịu mòn về cơ
Cũng như hầu hết các thiết bị điện hạ áp, các chi tiết động của khởi động từ làm việc không có dầu mỡ bôi trơn, tức là làm việc khô. Do đó phải chọn vật liệu ít bị mòn do ma sát và không bị gỉ. Ngày nay người ta thường dùng kim loại - nhựa có độ bền chịu mòn cao, có thể bền gấp 200 lần độ mòn giữa kim loại - kim loại.
Các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền chịu mài mòn về cơ của khởi động từ thường là:
+ Kiểu kết cấu (cách bố trí các bộ phận cơ bản).
+ Phụ tải riêng (tỉ tải) ở chỗ có ma sát và va đập.
+ Hệ thống giảm chấn động của nam châm.
Chọn đúng khởi động từ, sử dụng và vận hành đúng chế độ, cũng làm tăng tuổi thọ về cơ. Đối với các khởi động từ kiểu thông dụng, cần phải đảm bảo:
+ Làm sạch bụi và ẩm nước.
+ Lựa chọn phù hợp với công suất và chế độ làm việc của động cơ.
+ Lắp đặt đúng, ngay ngắn, không để khởi động từ bị rung, kêu đáng kể. Độ bền chịu mài mòn về cơ khí của khởi động từ có thể đạt tới 10.106 lần thao tác đóng/cắt.
Kết cấu và nguyên lí làm việc
Khởi động từ thường được phân chia:
+ Theo điện áp định mức của cuộn dây hút : 36V, 127V, 220V, 380V, và 500V.
+ Theo kết cấu bảo vệ chống tác động bởi môi trường xung quanh có các loại: hở, bảo vệ, chống bụi, chống nổ,...
+ Theo khả năng làm biến đổi chiều quay động cơ điện: có loại không đảo chiều và đảo chiều.
+ Theo số lượng và loại tiếp điểm : có loại thường mở và thường đóng.
Căn cứ vào điều kiện làm việc của khởi động từ như đã nêu ở trên, trong chế tạo khởi động từ, người ta thường dùng kết cấu tiếp điểm bắc cầu (có hai chỗ ngắt mạch ở mỗi pha) do đó đối với cỡ nhỏ dướí 25A không cần dùng thiết bị dập hồ quang cồng kềnh dưới dạng lưới hoặc hộp thổi từ.
RO LE DI?N T?
a, C?u t?o:
1- Cu?n dõy hỳt,
2- M?ch t? tinh
3- M?ch t? d?ng (ph?n ?ng) ,
4- Ti?p di?m thu?ng dúng , thu?ng m? v� cỏc lũ so lỏ, 5- D?u c?t b?t dõy dua di?n v�o cu?n hỳt
6-D?u c?t b?t dõy v�o cỏc ti?p di?m
Cho dũng v�o cu?n hỳt 1 cú di?n, l?c t? hỳt n?p t? 3, dũn b?y d?y lũ xo lỏ l�m dúng ti?p di?m 4b, m? ti?p di?m4a
ROLE DI?N T?
b.Ho?t d?ng:
b, C?u t?o:
1: Tr?c quay 2: Ti?p di?m d?ng 3: N?p t? d?ng 4: Ti?p di?m ph?: d?ng 5: Ti?p di?m ph?: tinh 6: Ti?p di?m chớnh: tinh 7: Lừi thộp tinh 8: Cu?n dõy hỳt 9: D?ng co
c,Ho?t d?ng
* Tru?c khi ?n nỳt D : cu?n hỳt 8 chua cú di?n, chua hỳt n?p t? 3, cỏc ti?p di?m d?ng 2 chua dúng v�o ti?p di?m tinh 6 ,d?ng co chua cú di?n.
2-cụng t?c to :
a, cụng d?ng: Di?u khi?n dúng c?t m?ch di?n d?ng co
Tr?ng thỏi c?a m?ch : Cu?n hỳt 8 cú di?n , l?c t? hỳt n?p t? d?ng 3 , tr?c 1 quay theo chi?u dúng cỏc ti?p chớnh 2 v�o 6, d?ng co cú di?n, d?ng th?i dúng ti?p di?m ph? 4 v�o 5, m?ch di?n t? duy trỡ .
Khi b? ng?n m?ch, ch?m ch?p: c?u chỡ ch?y d?t, c?t m?ch di?n d?ng co


2-cụng t?c to :
*Sau khi ấn nút Đ
2-cụng t?c to :
c,Ho?t d?ng
*Mu?n c?t di?n d?ng co : ?
?n tay v�o nỳt C , cu?n hỳt 8 m?t di?n , lũ xo kộo m? n?p t? , tr?c 1 quay theo chi?u m? tỏch cỏc ti?p di?m 2 r?i 6 , d?ng co m?t di?n , 4 tỏch r?i 5 , d?m b?o c?t di?n cu?n hỳt 8
3.Ro le nhi?t:
a Ch?c nang: B?o v? quỏ t?i d�i h?n cho d?ng co
b. C?u t?o: 1: Cu?n dõy d?t núng 2: Bang kộp 3: Dũn quay co khớ 4: Tr?c quay 5: Lũ xo; 6-ti?p di?m d?ng 7: Ti?p di?m tinh
c, Ho?t d?ng: * Khi I c?n b?o v? ? Idm : Dũn 3 t? v�o d?u bang kộp 2 , ti?p di?m 6 , 7 dúng , cu?n dõy cụng t?c to cú di?n
* Khi I c?n b?o v? >Idm : Bang kộp 2 gión n? , cong v? phớa trờn , b?t kh?i di?m t?, lũ xo 5 kộo dũn 3 quay quanh tr?c 4 , ti?p di?m 6 tỏch r?i kh?i ti?p di?m tinh 7 , cu?n dõy cụng t?c to m?t di?n.
s? t.t tờn g?i ký hi?u
Ti?p di?m c?u dao, mỏy c?t, ỏp tụ mỏt
1 a: Thu?ng m?
b: Thu?ng dúng
Ti?p di?m cụng t?c to, kh?i d?ng t?, ro le
a: Thu?ng m?
b: Thu?ng dúng
2 c: Thu?ng m?, khi m? cú th?i gian
d: Thu?ng m?, khi dúng cú th?i gian
e: Thu?ng dúng, khi m? cú th?i gian
f: Thu?ng dúng, khi dúng cú th?i gian
3. Ti?p di?m cú b? ph?n d?p h? quang
a, Thu?ng m?
b, Thu?ng dúng
4. Ti?p di?m cú b? ph?n tr? l?i v? trớ ban
d?u b?ng tay

a. Thu?ng m?

b. Thu?ng dúng
5. Nỳt ?n thu?ng m?

6. Nỳt ?n thu?ng dúng
7 Cu?n dõy role, cụng t?c to,kh?i d?ng t?,
ỏp tụ mỏt

8 Cu?n dõy ro le nhi?t
Tiếp điểm động 1 được chế tạo kiểu bắc cầu có lò xo nén tiếp điểm để tăng lực tiếp xúc và tự phục hồi trạng thái ban đầu.
Giá đỡ tiếp điểm 3 làm bằng đồng thanh mạ kền hoặc kẽm trên đó có hàn viên tiếp điểm tĩnh 4 thường làm bằng bột gốm kim loại.
Nam châm điện chuyển động có hệ thống mạch từ hình E gồm lõi thép tĩnh 5 và lõi thép phần động 6 nhờ lò xo 7, khởi động từ tự trở về vị trí ban đầu. Vòng chập mạch 8 được đặt ở đầu mút hai mạch rẽ của lõi thép động.
Các tiếp điểm chính có nắp đậy kín làm nhiệm vụ hộp dập hồ quang và bình thường làm bằng vật liệu chịu hồ quang
Khởi động từ cũng còn có các cụm tiếp điểm phụ kiểu bắc cầu (12), số lượng tùy thuộc từng kiểu cụ thể.
Để bảo vệ động cơ điện khỏi bị qúa tải, khởi động từ thường có lắp kèm theo rơle nhiệt ở hai pha và lắp cùng một giá với khởi động từ.
Khởi động từ đảo chiều (gọi là khởi động từ kép) gồm hai khởi động từ đơn có cấu tạo như trên, lắp trên cùng một giá, có thêm khóa liên động về cơ khí kiểu đòn bẩy( 2) để đề phòng cả hai khởi động từ cùng đóng đồng thời. Cơ cấu này được bố trí ở dưới chân đế. Khởi động từ kép cũng có kiểu lắp kèm theo cả rơle nhiệt trên cùng một giá.
Đ/c 3 pha lồng sóc có thể được khởi động bằng các phương pháp đơn giản sau:
- Dùng khởi động từ đơn hoặc KĐT kép để sử dụng rơ le nhiệt bảo vệ đ/c.Trong mạch khởi động trực tiếp.
- Sử dụng phương pháp khởi động Y-A.
- Dùng cuộn kháng mở áy động cơ trong mạch khởi động giảm điện áp stator khi mở máy.
- Dùng máy tự biến áp (auto-tranformer) để mở máy.
Có sự cố thương gặp là: Tiếp điểm bị oxy hóa nên không còn dẫn điện tốt nữa, chọn dòng nhỏ quá sẽ hỏng! Cách khắc phục: Bảo dương lại tiếp điểm, cách chọn thiết bị!
Thêm một sự cố nữa: hàn dính tiếp điểm contactor trong mạch động lực.
Có 2 phương pháp chống hàn dính tiếp điểm:
1. Chọn kết cấu:
Chọn kết cấu sao cho cho lực điện động cùng chiều với lực ép tiếp điểm. Thay đổi dạng tiếp xúc, tiếp xúc điểm dễ bị hàn dính với dòng điện bé; tiếp xúc đường & tiếp xúc mặt dễ bị với dòng điện lớn.
Phân khâu tiếp xúc thành nhiều cặp tiếp điểm song song.
2. Chọn vật liệu:
Nếu 2 tiếp điểm làm bằng kim loại khác nhau thì khó bị hàn dính hơn là làm bằng cùng 1 kim loại.
Ở môi trường không khí, các tiếp điểm kim loại gốm bị hàn dính với dòng điện lớn hơn so với các vật liệu khác.
Nên chọn vật liệu có điện trở tiếp xúc bé ngay cả khi ngắn mạch.
Sản phẩm khác cùng loại
KW
A
NC+NO
Mã
AC( Usd)
AC( Usd)
4
9
1
LC1D09
14.2
25
5.5
12
1
LC1D12
17.5
30.11
7.5
18
1
LC1D18
22.73
44.89
11
25
1
LC1D25
31.82
51.14
15
32
1
LC1D32
39.77
59.66
18.5
38
1
LC1D38
45.45
68.18
18.5
40
1
LC1D40
62.50
102.27
22
50
1
LC1D50
76.70
130.68
30
65
1
LC1D65
96.59
139.20
37
80
1
LC1D80
127.84
198.86
45
95
1
LC1D95
159.09
198.86
55
115
1
LC1D115
215.91
352.27
75
150
1
LC1D150
272.73
431.82
Sản phẩm khác cùng loại
KW
A
NC+NO
Mã
AC( Usd)
AC( Usd)
4
9
1
LC1D09
14.2
25
5.5
12
1
LC1D12
17.5
30.11
7.5
18
1
LC1D18
22.73
44.89
11
25
1
LC1D25
31.82
51.14
15
32
1
LC1D32
39.77
59.66
18.5
38
1
LC1D38
45.45
68.18
18.5
40
1
LC1D40
62.50
102.27
22
50
1
LC1D50
76.70
130.68
30
65
1
LC1D65
96.59
139.20
37
80
1
LC1D80
127.84
198.86
45
95
1
LC1D95
159.09
198.86
55
115
1
LC1D115
215.91
352.27
75
150
1
LC1D150
272.73
431.82
Sản phẩm khác cùng loại
- Khởi động từ loại LC1F, dùng cho điều khiển động cơ có công suất lên tới 450KW, tải AC3
- Cuộn dây điều khiển có điện áp điều khiển AC, DC
- Độ bền cơ khí và độ bền điện cao - 5 - 10 triệu lần đóng cắt cho congtactor từ 115 - 500A; 630-800A
Các thông số kỹ thuật
Để biết thêm chi tiết mời liên hệ:
CÔNG TY CỔ PHẦN TỰ ĐỘNG HÓA ĐÔNG DƯƠNG
Đc: 153 Hoàng Văn Thái, Phường Khương Trung, Quận Thanh Xuân, Hà Nội
Đt: 84-4-5680582 / 5680583 Fax: 84-4-5680581
Mobile phone: 0913554609 / 0913501357
Email: infor_indochina@fpt.vn sales_indochina@fpt.vn
Website: http://www.schneider.com.vn
 Loại nhỏ dưới 75 kW : LC1D
- Khởi động từ loại LC1D, dùng cho điều khiển động cơ có công suất lên tới 75 KW, tải AC3
- Cuộn dây điều khiển có điện áp điều khiển AC, DC hoặc loại DC tiêu thụ ít năng lượng
- Tích hợp 2 tiếp điểm phụ, 1 NO và 1  NC
- Độ bền cơ khí với độ bền điện cao - 30 triệu lần đóng cắt cho congtactor từ 9 - 38A
- Tấm che ở mặt trước ngăn không cho bụi thâm nhập khởi động từ
- Cuộn dây điều khiển có thể thay thế lẫn nhau
Khởi động với cuộn dây điều khiển loại AC hoặc DC