Đồ Án Thiết kế Công tắc tơ xoay chiều 3 pha.

LỜI NÓI ĐẦU
Trong chương trình đào tạo sinh viên nghành Thiết Bị Điện- Điện Tử của trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội, Khí cụ điện là một trong những môn học cơ bản và quan trọng. Mục đích của môn học là giúp cho sinh viên có khả năng thiết kế, chế tạo, vận hành tốt các loại khí cụ điện sau khi tốt nghiệp. Vì vậy việc làm đồ án môn học là hết sức cần thiết.
Được sự giúp đỡ và hướng dẫn của các thầy cô trong nhóm khí cụ điện, thuộc bô môn Thiết Bị Điện - Điện Tử, Khoa Điện. Đặc biệt là hướng dẫn tận tình của thầy Phạm Văn Chới, trong thời gian làm đồ án môn học, em đã hoàn thành được đồ án môn học với đề tài thiết kế Công tắc tơ xoay chiều 3 pha.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng song do kiến thức bản thân còn nhiều hạn chế và kinh nghiệm thực tế còn ít, nên trong quá trình thiết kế đồ án em khó tránh khỏi những sai sót nhất định. Vì vậy em rất mong có được sự chỉ bảo và đóng góp ý kiến của các thầy cô và các bạn sinh viên.





Chương I
Giới thiệu chung về Công tắc tơ

I. Giới thiệu chung.
Khí cụ điện là những thiết bị, cơ cấu điện dùng để điều khiển các quá trình sản xuất, biến đổi, truyền tải, phân phối năng lượng điện và các dạng năng lượng khác. Theo lĩnh vực sử dụng, các khí cụ điện được chia thành 5 nhóm, trong mỗi nhóm có nhiều chủng loại khác nhau.
Công tắc tơ là loại khí cụ điện dùng để thường xuyên đóng cắt từ xa các mạch điện động lực bằng tay hay tự động.
Công tắc tơ xoay chiều dùng để đổi nối các mạch điện xoay chiều; nam châm điện của nó là nam châm điện xoay chiều. Nhưng cũng có loại công tắc tơ dùng để đóng cắt mạch điện xoay chiều nhưng nam châm điện lại là nam châm điện một chiều.

II. Phân loại.
1.Theo nguyên tắc truyền động: ta có ba kiểu CTT, việc đóng cắt được thực hiện bằng nam châm điện, thuỷ lực hay khí nén.

2.Theo chế độ làm việc:
- Chế độ làm việc nhẹ: khi số lần thao tác tới 400 lần/h.
- Chế độ làm việc trung bình: khi số lần thao tác tới 600 lần/h.
- Chế độ làm việc nặng: khi số lần thao tác lớn hơn 1500 lần/h.

III.Các thông số chủ yếu của công tắc tơ.

1.Điện áp định mức Uđ m: là điện áp định mức của mạch điện tương ứng mà mạch điện của CTT phải đóng cắt. Điện áp định mức có các cấp: 110V, 220V, 440V một chiều và 127V, 220V, 380V, 500V xoay chiều.
2.Dòng điện định mức Iđm: là dòng điện định mức đi qua tiếp điểm chính của
CTT trong chế độ làm việc gián đoạn lâu dài, nghĩa là ở chế độ này thời gian
tiếp điểm của CTT ở trạng thái đóng không quá 8h.
Dòng điện định mức của CTT hạ áp thông dụng có các cấp: 10; 20; 25; 40; 60; 75; 100; 150; 250; 300; 600; 800A. Nếu CTT đặt trong tủ điện thì dòng điện định mức phải lấy thấp hơn 10% do điều kiện làm mát kém.
ở chế độ làm việc lâu dài, nghĩa là khi tiếp điểm của CTT ở trạng thái đóng lâu hơn 8h thì dòng điện định mức của CTT lấy thấp hơn khoảng 20% do ở chế độ này lượng ôxit kim loại tiếp điểm tăng vì vậy làm tăng điện trở tiếp xúc và nhiệt độ tiếp điểm tăng quá giá trị cho phép.

3.Điện áp cuộn dây định mức Ucdđm: là điện áp định mức đặt vào cuộn dây. Khi tính toán, thiết kế CTT thường phải bảo đảm lúc điện áp bằng 85%Ucdđm thì phải đủ sức hút và lúc điện áp bằng 110%Ucdđm thì cuộn dây không được nóng quá trị số cho phép.

4.Số cực: là số cặp tiếp điểm chính của CTT. Công tắc tơ điện xoay chiều có 2; 3; 4 hoặc 5 cực.

5.Số cặp tiếp điểm phụ: thường trong CTT có các cặp tiếp điểm phụ thường đóng và thường mở có dòng điện định mức 5A hoặc 10A.

6.Khả năng đóng và khả năng cắt: là giá trị dòng điện cho phép đi qua tiếp điểm chính khi ngắt hoặc khi đóng.
CTT dùng để khởi động động cơ điện xoay chiều 3 pha, rôto lồng sóc cần phải có khả năng đóng từ 4  7 lần Iđm.
CTT điện xoay chiều đạt 10Iđm với phụ tải điện cảm.

7.Tuổi thọ của CTT: là số lần đóng cắt mà sau số lần đóng cắt ấy CTT sẽ hỏng không dùng được nữa. Sự hư hỏng của nó có thể do mất độ bền cơ hay độ bền điện.
- Tuổi thọ cơ khí là số lần đóng cắt không tải cho đến khi CTT hỏng. CTT hiện đại tuổi thọ cơ khí đạt 2.107 lần.
- Tuổi thọ điện là số lần đóng cắt tải định mức.Thường tuổi thọ về điện bằng 1/5 hay 1/10 tuổi thọ cơ khí.

8.Tần số thao tác: là số lần đóng cắt CTT cho phép trong 1h. Tần số thao tác của CTT bị hạn chế bởi sự phát nóng của tiếp chính do hồ quang và sự phát nóng của cuộn dây do dòng điện.
Tần số thao tác thường có các cấp 30, 100, 120, 150; 300; 600; 1200; 1500 lầ/h.

9.Tính ổn định điện động: nghĩa là khi tiếp điểm chính của CTT cho phép một dòng điện lớn nhất đi qua mà lực điện động sinh ra không phá huỷ mạch vòng dẫn điện. Thường qui định dòng điện ổn định điện động bằng 10Iđm.

10.Tính ổn định nhiệt: nghĩa là khi có dòng điện ngắn mạch chạy qua trong thời gian cho phép, các tiếp điểm không bị nóng chảy và hàn dính.