Các sự cố thường gặp của công tắc tơ, thực hành tháo lắp và sửa chữa

Các thiết bị điện tử cốt lõi trong hệ thống điều khiển tự động · Cơ cấu điện từ · Quy trình bảo trì

Công tắc điện là thiết bị điện sử dụng nguyên lý lực hút điện từ để thường xuyên đóng và ngắt mạch điện có dòng điện lớn (tức là mạch chính), có các đặc điểm như công suất điều khiển lớn, có thể điều khiển từ xa, có khả năng thực hiện điều khiển liên động, đồng thời được trang bị chức năng bảo vệ khi mất điện áp và điện áp thấp, được ứng dụng rộng rãi trong các mạch điều khiển tự động. Đối tượng điều khiển chính của nó là động cơ điện, nhưng cũng có thể được sử dụng để điều khiển các tải điện khác. Tùy theo loại dòng điện điều khiển, công tắc điện có thể được chia thành công tắc điện xoay chiều và công tắc điện một chiều. Hai loại công tắc này có sự khác biệt về hệ thống tiếp điểm, cơ cấu điện từ và thiết bị dập tắt hồ quang.

I. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của công tắc tơ

Công tắc điện xoay chiều (như hình 19-4) chủ yếu bao gồm cơ cấu điện từ, hệ thống tiếp điểm, thiết bị dập tắt hồ quang và các bộ phận khác. Cơ cấu điện từ chủ yếu bao gồm cuộn dây, lõi sắt tĩnh và lõi sắt động. Hệ thống tiếp điểm bao gồm tiếp điểm chính và tiếp điểm phụ. Các tiếp điểm chính được nối tiếp trong mạch chính; thông thường, một rơle có ba cặp tiếp điểm chính thường mở. Các tiếp điểm phụ có thể được chia thành tiếp điểm phụ thường mở và tiếp điểm phụ thường đóng, dùng để điều khiển mạch. Thiết bị dập hồ quang được sử dụng để nhanh chóng ngắt hồ quang khi cần thiết, nhằm tránh làm cháy các tiếp điểm chính. Vỏ cách điện và các phụ kiện thường bao gồm các loại lò xo, cơ cấu truyền động, cột nối dây, v.v.

Nguyên lý hoạt động:Khi cuộn dây được cấp điện, từ thông và lực hút điện từ sẽ được tạo ra trong lõi sắt. Lực hút điện từ này vượt qua lực phản ứng của lò xo, khiến lõi sắt di động hút vào, kéo theo cơ cấu tiếp điểm hoạt động, tiếp điểm thường đóng mở ra, tiếp điểm thường mở đóng lại. Khi cuộn dây mất điện hoặc điện áp ở hai đầu cuộn dây giảm đáng kể, lực hút điện từ nhỏ hơn lực phản ứng của lò xo, khiến lõi sắt di động được giải phóng, cơ cấu tiếp điểm trở về vị trí ban đầu, tiếp điểm thường mở mở ra, tiếp điểm thường đóng đóng lại.

Hình 19-4: Sơ đồ cấu tạo của công tắc tơ AC

II. Các sự cố thường gặp của công tắc tơ và cách khắc phục

Bảng 19-1 Các sự cố thường gặp của rơle tiếp điểm và cách khắc phục

Các sự cố thường gặp

Các nguyên nhân có thể

Cách khắc phục

Không thể đóng lại sau khi cấp điện

(1) Dây cuộn bị đứt hoặc cháy;

(2) Lõi động cơ hoặc bộ phận cơ khí bị kẹt;

(3) Trục quay bị gỉ hoặc bị lệch;

(4) Công suất nguồn điện của mạch điều khiển không đủ;

(5) Áp lực lò xo quá lớn

(1) Sửa chữa hoặc thay thế cuộn dây;

(2) Điều chỉnh vị trí các bộ phận để khắc phục tình trạng kẹt;

(3) Loại bỏ rỉ sét, bôi mỡ bôi trơn hoặc thay thế các bộ phận;

(4) Tăng công suất nguồn điện;

(5) Điều chỉnh lực nén của lò xo

Lõi động sau khi cấp điện

Không thể đóng khít hoàn toàn

(1) Điện áp nguồn quá thấp;

(2) Áp lực của lò xo tiếp điểm và lò xo giải phóng quá lớn;

(3) Khoảng cách vượt quá của điểm tiếp xúc quá lớn

(1) Điều chỉnh điện áp nguồn;

(2) Điều chỉnh lực lò xo hoặc thay lò xo;

(3) Điều chỉnh độ vượt quá hành trình của tiếp điểm

Nam châm điện phát ra tiếng ồn quá lớn hoặc bị rung

(1) Điện áp nguồn quá thấp;

(2) Áp lực lò xo quá lớn;

(3) Bề mặt cực của lõi sắt bị bám bẩn hoặc mòn quá mức dẫn đến không bằng phẳng;

(4) Vòng ngắn mạch bị đứt;

(5) Bu-lông kẹp lõi sắt bị lỏng, lõi sắt bị lệch hoặc bị kẹt cơ học

(1) Điều chỉnh điện áp nguồn;

(2) Điều chỉnh lực nén của lò xo;

(3) Làm sạch bụi bẩn, mài lại bề mặt cực hoặc thay lõi sắt;

(4) Thay thế vòng ngắn mạch;

(5) Siết chặt bu-lông, khắc phục sự cố cơ khí

Rơle hoạt động chậm

(1) Khoảng cách giữa lõi động và lõi tĩnh quá lớn;

(2) Áp lực của lò xo quá lớn;

(3) Điện áp cuộn dây không đủ;

(4) Vị trí lắp đặt không đúng

(1) Điều chỉnh bộ phận cơ khí để giảm khe hở;

(2) Điều chỉnh lực nén của lò xo;

(3) Điều chỉnh điện áp cuộn dây;

(4) Cài đặt lại

Sau khi mất điện, rơle không ngắt

(1) Áp lực lò xo tiếp điểm quá nhỏ;

(2) Lõi động cơ hoặc bộ phận cơ khí bị kẹt;

(3) Từ dư trong lõi sắt quá lớn;

(4) Các điểm tiếp xúc bị hàn dính vào nhau;

(5) Bề mặt cực của lõi sắt bị bám dầu mỡ hoặc bụi bẩn

(1) Điều chỉnh lực nén của lò xo hoặc thay thế lò xo;

(2) Điều chỉnh vị trí các bộ phận để khắc phục tình trạng kẹt;

(3) Khử từ hoặc thay lõi sắt;

(4) Sửa chữa hoặc thay thế các điểm tiếp xúc;

(5) Làm sạch bề mặt cực của lõi sắt

Cuộn dây quá nóng hoặc bị cháy

(1) Áp lực của lò xo quá lớn;

(2) Điện áp định mức, tần số hoặc thời gian cấp điện của cuộn dây không phù hợp với điều kiện sử dụng;

(3) Tần suất vận hành quá cao;

(4) Chập mạch giữa các vòng dây;

(5) Bộ phận chuyển động bị kẹt;

(6) Nhiệt độ môi trường quá cao;

(7) Không khí ẩm ướt hoặc chứa khí ăn mòn;

(8) Bề mặt cực của lõi sắt trong máy biến áp không phẳng

(1) Điều chỉnh lực nén của lò xo;

(2) Thay cuộn dây;

(3) Thay thế công tắc tơ;

(4) Thay cuộn dây;

(5) Loại bỏ hiện tượng kẹt;

(6) Thay đổi vị trí lắp đặt hoặc thực hiện các biện pháp làm mát;

(7) Áp dụng các biện pháp chống ẩm và chống ăn mòn;

(8) Làm sạch bề mặt cực hoặc thay lõi sắt

Các điểm tiếp xúc bị quá nhiệt hoặc bỏng

(1) Áp lực lò xo tiếp điểm quá nhỏ;

(2) Bề mặt tiếp điểm bị dính dầu mỡ hoặc không bằng phẳng;

(3) Độ vượt hành trình của điểm tiếp xúc quá nhỏ;

(4) Khả năng ngắt mạch của tiếp điểm không đủ;

(5) Nhiệt độ môi trường quá cao hoặc tản nhiệt kém

(1) Điều chỉnh lực nén của lò xo;

(2) Làm sạch bề mặt các điểm tiếp xúc;

(3) Điều chỉnh hành trình quá mức hoặc thay thế các tiếp điểm;

(4) Thay thế công tắc tơ;

(5) Sử dụng công tắc tơ có công suất thấp hơn

Các điểm tiếp xúc bị hàn dính vào nhau

(1) Áp lực lò xo tiếp điểm quá nhỏ;

(2) Khả năng ngắt mạch của tiếp điểm không đủ;

(3) Số lần ngắt mạch của tiếp điểm quá nhiều;

(4) Bề mặt tiếp điểm có các hạt kim loại nhô lên hoặc có dị vật;

(5) Chập mạch phía tải

(1) Điều chỉnh lực nén của lò xo;

(2) Thay thế công tắc tơ;

(3) Thay thế các điểm tiếp xúc;

(4) Làm sạch bề mặt các điểm tiếp xúc;

(5) Khắc phục sự cố chập mạch, thay thế các tiếp điểm

Chập mạch giữa các pha

(1) Cơ chế khóa liên động giữa các rơle có thể đảo chiều không đáng tin cậy, dẫn đến việc cả hai rơle cùng hoạt động đồng thời và gây ra sự cố chập mạch giữa các pha;

(2) Rơle tiếp điểm hoạt động quá nhanh, gây ra hiện tượng chập điện;

(3) Bụi bẩn hoặc dầu mỡ làm suy giảm tính cách điện;

(4) Phụ tùng bị hỏng

(1) Kiểm tra các thiết bị khóa liên động điện và cơ khí;

(2) Thay thế các rơle có thời gian đóng/mở lâu;

(3) Thường xuyên dọn dẹp để giữ sạch sẽ;

(4) Thay thế các bộ phận bị hỏng

3. Kiểm tra công tắc tơ

1. Kiểm tra ngoại quan

Kiểm tra xem rơle tần số có còn nguyên vẹn hay không, bề ngoài có bị hư hỏng gì không, các đầu nối và ốc vít có còn nguyên vẹn hay không.

2. Kiểm tra điểm tiếp xúc chính

Điều chỉnh đồng hồ vạn năng vềChế độ còi, nối hai đầu bút đo vào hai đầu của tiếp điểm chính, không có tiếng kêu; nhấn vào lõi nam châm động, nếu có tiếng kêu bíp thì chứng tỏ thiết bị hoạt động bình thường, ngược lại thì thiết bị bị hỏng.

3. Kiểm tra các điểm tiếp xúc phụ

Kết nối hai đầu của rơle, nhấn nút để kiểm tra. Xác định xem logic hoạt động của tiếp điểm thường mở/thường đóng có chính xác hay không (có tiếng kêu/không có tiếng kêu); nếu không, có nghĩa là thiết bị đã hỏng.

4. Kiểm tra cuộn dây

Điều chỉnh đồng hồ vạn năng về Dải điện trở R×1k, nối lần lượt vào hai đầu cuộn dây, sau đó đo xem giá trị điện trở thực tế của cuộn dây có đáp ứng yêu cầu hay không.

IV. Tháo lắp công tắc tơ

(1) Các bước tháo lắp công tắc tơ

1. Tháo nắp che ngọn lửa:Tháo các vít cố định ở phía trên, sau đó tháo nắp che ngọn lửa.
2. Tháo các tiếp điểm chính:Siết chặt kẹp lò xo định vị, tháo cầu tiếp điểm động và tấm lò xo áp lực. Cần xoay sang một bên 45° trước khi tháo, sau đó vặn vít tiếp điểm tĩnh ra.
3. Tháo tiếp điểm tĩnh của tiếp điểm phụ:Vặn lỏng vít cọc nối, tháo tiếp điểm thường mở phụ.
4. Tháo nắp đáy:Đặt công tắc tơ ngược lại, sau đó tháo các ốc vít ở nắp đáy. Phải giữ chặt nắp bằng nhựa bakelite để ngăn lò xo giảm chấn bật ra.
5. Tháo lõi sắt tĩnh:Tháo lõi sắt tĩnh và miếng giấy cách điện đệm, sau đó tháo giá đỡ và lò xo đệm.
6. Tháo cuộn dây điện từ:Kéo miếng kẹp lò xo ở đầu nối cuộn dây ra, sau đó tháo cuộn dây ra.
7. Tháo dỡ phần tiếp xúc từ và giá đỡ:Tháo lò xo phản lực, miếng sắt và giá đỡ, sau đó tháo chốt định vị lõi sắt động, lõi sắt động và miếng giấy cách điện giảm chấn. Như vậy là đã hoàn tất việc tháo dỡ.

Hình 19-5: Tháo lắp công tắc tơ

(2) Sửa chữa và lắp ráp công tắc tơ

Các bộ phận chính của rơle cần được sửa chữa hoặc thay thế chủ yếu là các tiếp điểm chính động, tĩnh và cuộn dây điện từ. Việc lắp ráp sau khi sửa chữa có thể được thực hiện theo các bước ngược lại với quá trình tháo dỡ.

(3) Kiểm tra chức năng của rơle

Kiểm tra ngắt điện:Chọn dải đo điện trở trên đồng hồ vạn năng để kiểm tra xem cuộn dây có hoạt động tốt không; sử dụng dải đo còi báo để kiểm tra các tiếp điểm chính và tiếp điểm phụ. Trong quá trình kiểm tra, dùng tay giữ chặt đầu trên của thanh nối cách điện. Kiểm tra xem các bộ phận chuyển động có linh hoạt không. Sử dụng đồng hồ đo điện trở cách điện để kiểm tra điện trở cách điện giữa các tiếp điểm chính và giữa các tiếp điểm với vỏ máy.

Kiểm tra khi cấp điện:Dựa vào thông số trên nhãn hiệu để điều chỉnh điện áp cuộn dây, kiểm tra xem các tiếp điểm chính và tiếp điểm phụ có hoạt động tốt không.

(4) Những điều cần lưu ý khi tháo lắp

(1) Trong quá trình tháo dỡ, cần chuẩn bị sẵn các thùng đựng để đựng các bộ phận, tránh bị thất lạc. Các bộ phận cần được sắp xếp gọn gàng theo thứ tự.
(2) Trong quá trình tháo lắp, không được dùng lực mạnh để cạy, nhằm tránh làm hỏng thiết bị điện. Khi lắp các tiếp điểm tĩnh phụ, cần đảm bảo không làm kẹt các tiếp điểm động.
(3) Khi tiến hành thử nghiệm cấp điện, rơle phải được cố định trên bảng điều khiển và có người giám sát để đảm bảo an toàn điện.
(4) Khi điều chỉnh lực ép của điểm tiếp xúc, cần chú ý không làm hỏng điểm tiếp xúc chính của rơle.