Bài giảng Điều khiển tự động thuỷ lực và khí nén - Chương 5: Các phần tử điện, điện - thủy lực, điện - khí nén

Chia sẻ: Phuc Nguyen | Ngày: | Loại File: PPTX | Số trang:21

Thêm vào BST

Báo xấu

163
lượt xem 36
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng cung cấp cho người học các kiến thức: Các phần tử điện, điện - thủy lực, điện - khí nén, rơle điều khiển, công tắc hành trình điện - cơ, công tắc hành trình nam châm,... Hi vọng đây sẽ là một tài liệu hữu ích dành cho các bạn sinh viên đang theo học môn dùng làm tài liệu học tập và nghiên cứu.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Điều khiển tự động thuỷ lực và khí nén - Chương 5: Các phần tử điện, điện - thủy lực, điện - khí nén

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HOÁ o0o ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG THUỶ LỰC KHÍ NÉN GIẢNG VIÊN: ThS.UÔNG QUANG TUYẾN EBOOKBKMT.COM Hà Nội 2010
2 T h S CHƯƠNG 5. CÁC PHẦN TỬ U ô ĐIỆN, ĐIỆN - THỦY LỰC, ĐIỆN n 5.1. Các phần tử điện - KHÍ NÉN • g Q • 1. Công tắc u • Trong kĩ thuật điều khiển, công tắc và nút ấn thuộc các phần tử đưa tín a hiệu. Hình 6-1 biểu diễn một số loại công tắc thông dụng. Có 2 loại công n tắc: công tắc đóng-mở (on/off switch) và công tắc chuyển mạch. g T u y ế n Hình 6.1. Công tắc a, Công tắc đóng-mở; b, Công tắc chuyển mạch
3 T h S CHƯƠNG 5. CÁC PHẦN TỬ U ô ĐIỆN, ĐIỆN - THỦY LỰC, ĐIỆN n 2. Nút ấn - diễn KHÍ ở hìnhNÉN • g Q • Nút ấn đóng-mở biểu 6-2a. Khi chưa tác động thì chưa có u dòng điện chạy qua, mạch hở; khi có tác động, dòng điện đi qua 3-4 a • Nút ấn chuyển mạch được biểu diễn và ký hiệu trình bày ở hình 6-2b n g T u y ế n Hình 6-2 Nút ấn a, Nút ấn đóng-mở; b, Nút ấn chuyển mạch
4 T h S CHƯƠNG 5. CÁC PHẦN TỬ U ô ĐIỆN, 3. Rơle ĐIỆN - THỦY LỰC, ĐIỆN n • g • Trong kỹ thuật điều-khiển, KHÍ NÉN rơle như là phần tử xử lý tín hiệu. Có nhiều Q loại rơle khác nhau, tuỳ theo công dụng. Phần trình bày tiếp theo sẽ giới u thiệu một số loại rơle thông dụng, ví dụ như rơle công suất (công tắc tơ), a rơle đóng-mở, rơle điều khiển, rơle thời gian. n • a, Công tắc tơ g T • Nguyên lý hoạt động của công tắc tơ được biểu diễn ở hình 6-3. Khi dòng điện vào cuộn dây cảm ứng, xuất hiện lực điện từ sẽ hút lõi sắt, trên u đó có lắp các tiếp điểm. Các tiếp điểm có thể là các tiếp điểm chính để y đóng, mở mạch chính và các tiếp điểm phụ để đóng mở mạch điều khiển. ế Công tắc tơ ứng dụng cho mạch điện có công suất 1kW-500kW. n Hình 6-3- Công tắc tơ
5 T h S CHƯƠNG 5. CÁC PHẦN TỬ U ô ĐIỆN, ĐIỆN - THỦY LỰC, ĐIỆN n b, Rơle điều khiển - của KHÍ NÉN • g Q • Nguyên lý hoạt động rơle điều khiển cũng tương tự như công tắc u tơ (xem biểu diễn và ký hiệu hình 6.4); khác với công tắc tơ ở chỗ là rơle a điều khiển đóng, mở cho những mạch có công suất nhỏ và thời gian đóng, n mở của các tiếp điểm rất nhỏ (1ms đến 10ms) g T u y ế n Hình 6.4. Rơle điều khiển a, Nguyên lý hoạt động; b, Ký hiệu
6 T h S CHƯƠNG 5. CÁC PHẦN TỬ U ô ĐIỆN, ĐIỆN - THỦY LỰC, ĐIỆN n Ký hiệu rơle theo DIN 40 713 biểu diễn ở hình 6.5 - KHÍ NÉN • g Q u a n g T u y ế n - K Rơle Hình 6.5 Ký hiệu rơle điều khiển - A1 Cửa nối với cực dương + - A2 Cửa nối với cực âm - - Tiếp điểm thường mở ký hiệu 3-4 - Tiếp điển thường đóng ký hiệu 1-2
7 T h S CHƯƠNG 5. CÁC PHẦN TỬ U ô ĐIỆN, ĐIỆN - THỦY LỰC, ĐIỆN n c, Rơle thời gian đóng muộn - của KHÍrơle thờiNÉN • g Q • Nguyên lý hoạt động gian đóng muộn, xem hình 6.6. u Tương tự như rơle thời gian đóng muộn của phần tử khí nén, xem [TK-28], a điốt tương tự như van một chiều, tụ điện như bình trích chứa, biến trở R1 n như và tiết lưu. Đồng thời R2 có nhiệm vụ giảm điện áp trên tụ, khi rơle bị g ngắt. T u Hình 6.6. Rơle thời y gian đóng muộn ế a, Sơ đồ nguyên lý làm việc n b, Sơ đồ thời gian đóng muộn của phần tử khí nén c, Ký hiệu; d, Biểu đồ thời gian
8 T h S CHƯƠNG 5. CÁC PHẦN TỬ U ô ĐIỆN, ĐIỆN - THỦY LỰC, ĐIỆN n d, Rơle thời gian nhả muộn - của KHÍrơle thờiNÉN • g Q • Nguyên lý hoạt động gian nhả muộn, xem hình 6.7. u Tương tự như rơle thời gian nhả muộn của phần tử khí nén, xem [TK-28], a điốt tương tự như van một chiều, tụ điện như bình trích chứa, biến trở R1 n như và tiết lưu. Đồng thời R2 có nhiệm vụ giảm điện áp trên tụ, khi rơle bị g ngắt. T u Hình 6.7. Rơle thời y gian nhả muộn ế a, Sơ đồ nguyên lý n làm việc b, Sơ đồ thời gian nhả muộn của phần tử khí nén c, Ký hiệu; d, Biểu đồ thời gian
9 T h S CHƯƠNG 5. CÁC PHẦN TỬ U ô ĐIỆN, ĐIỆN - THỦY LỰC, ĐIỆN n 4. Công tắc hành trình điện - cơ - của KHÍ công tắcNÉN • g Q • Nguyên lý hoạt động hành trình điện - cơ được biểu diễn u ở hình 6.8. Khi con lăn chạm cữ hành trình, thì tiếp điểm (1) nối với (4). a • n g T u y ế n Hình 6.8. Công tắc hành trình điện - cơ
10 T h S CHƯƠNG 5. CÁC PHẦN TỬ U ô ĐIỆN, ĐIỆN - THỦY LỰC, ĐIỆN n Cần phân biệt các trường hợp: công tắc hành trình điện - cơ trong mạch - KHÍ hình 6.9a NÉN • g đóng, khi chưa có tác động và công tắc hành trình điện - cơ trong Q mạch đóng, khi có tác động hình 6.9b u a n g T u Hình 6.9. Công tắc hành trình điện - cơ y a, Trạng thái đóng khi không có tác động ế b, Trạng thái đóng khi có tác động n
11 T h S CHƯƠNG 5. CÁC PHẦN TỬ U ô ĐIỆN, ĐIỆN - THỦY LỰC, ĐIỆN n 5. Công tắc hành trình nam châm Công tắc hành trình-nam KHÍ NÉN • g Q • châm thuộc loại công tắc hành trình không u tiếp xúc. Nguyên lý hoạt động và kí hiệu được biểu diễn hình 6.10 a n Hình 6.10. Công g tắc hành trình T nam châm u a, Vị trí chưa y đóng; b, Vị trí ế đóng; c, Ký hiệu n
12 T h S CHƯƠNG 5. CÁC PHẦN TỬ U ô ĐIỆN, ĐIỆN - THỦY LỰC, ĐIỆN n 6. Cảm biến a, Cảm biến cảm ứng từ- KHÍ NÉN • g Q • u • Nguyên lý hoạt động của cảm biến cảm ứng từ biểu diễn ở hình 6.11. a Bộ tạo dao động sẽ phát ra tần số cao. Khi có vật cản bằng kim loại nằm n trong vùng đường sức của từ trường, trong kim loại đó sẽ hình thành dòng g điện xoáy. Như vậy năng lượng của bộ dao động sẽ giảm, dòng điện xoáy T sẽ tăng, khi vật cản càng gần cuộn cảm ứng. Qua đó biên độ dao động của u bộ dao động sẽ giảm. Qua bộ so, tín hiệu ra được khuếch đại. Trong trường y hợp tín hiệu ra và tín hiệu nhị phân, mạch Schmitt trigơ sẽ đảm nhận nhiệm ế vụ này. n Hình 6.11. Nguyên lý hoạt động của cảm biến cảm ứng từ
13 T h S CHƯƠNG 5. CÁC PHẦN TỬ U ô ĐIỆN, ĐIỆN - THỦY LỰC, ĐIỆN n Sơ đồ đơn giản của mạch dao động LC được biểu diễn ở hình 6-12a. - KHÍ NÉN • g Nguyên lý của bộ dao động bằng tranzitor biểu diễn hình 6-12b Q u a n g T u y ế n Hình 6.12. Sơ đồ đơn giản a, mạch dao động; b, Bộ dao động bằng tranzitor
14 T h S CHƯƠNG 5. CÁC PHẦN TỬ U ô ĐIỆN, ĐIỆN - THỦY LỰC, ĐIỆN n Mạch Schmitt trigơ có nhiệm vụ là chuyển tín hiệu có dạng hình sin thành - đồKHÍ mạch vàNÉN • g tín hiệu có dạng xung, sơ nguyên lý được trình bày ở hình 6.13 Q u a n g T u y ế n Hình 6.13. Nguyên lý hoạt động mạch Schmitt trigơ a, Sơ đồ mạch với tranzitor lưỡng cực T1, T2 b, Đường đặc tính chuyển tiếp c, Ví dụ chuyển đổi hiệu điện thế dạng hình sin thành hiệu điện thế dạng xung
15 T h S CHƯƠNG 5. CÁC PHẦN TỬ U ô ĐIỆN, ĐIỆN - THỦY LỰC, ĐIỆN n Cách lắp trong mạch và kí hiệu cảm biến cảm ứng từ biểu diễn ở hình 6.14 - KHÍ NÉN • g Q u a n g T u y ế n Hình 6.14. Cách lắp và ký hiệu cảm biến cảm ứng từ
16 T h S CHƯƠNG 5. CÁC PHẦN TỬ U ô ĐIỆN, ĐIỆN - THỦY LỰC, ĐIỆN n b, Cảm biến điện dung - KHÍ NÉN • g Q • Nguyên tắc hoạt động của cảm biến điện dụng biểu diễn ở hình 6.15. u Bộ tạo dao động sẽ phát ra tần số cao. Khi có vật cảm bằng kim loại hoặc a phi kim loại nằm trong vùng đường sức của điện trường, điện dung tụ điện n thay đổi. Như vậy tần số riêng của bộ dao động thay đổi. Qua bộ so và bộ g nắn dòng, tín hiệu ra được khuyếch đại. T • Trong trường hợp tín hiệu ra là tín hiệu nhi phân, mạch Schmitt trigơ sẽ u đảm nhận nhiệm vụ này y ế n Hình 6.15. Nguyên lý hoạt động của cảm biến điện dung
17 T h S CHƯƠNG 5. CÁC PHẦN TỬ U ô ĐIỆN, ĐIỆN - THỦY LỰC, ĐIỆN n Cách lắp trong mạch và kí hiệu cảm biến điện dung biểu diễn ở hình 6.16 - KHÍ NÉN • g Q u a n g T u y ế n Hình 6.16. Cảm biến điện dung A, Hình dáng; b, Cấu tạo; c, Ký hiệu và cách lắp
18 T h S CHƯƠNG 5. CÁC PHẦN TỬ U ô ĐIỆN, ĐIỆN - THỦY LỰC, ĐIỆN n c, Cảm biến quang - KHÍ NÉN • g Q • Cấu tạo cảm biến quang gồm 2 bộ phận phát và bộ phận nhận (thu). u Nguyên tắc hoạt động của cảm biến quang biểu diễn ở hình 6.17. Bộ phận a phát sẽ phát ra đi tia hồng ngoại bằng điôt phát quang, khi gặp vật chắn, tia n hồng ngoại sẽ phản hồi lại vào bộ phận nhận. Như vậy ở bộ phận nhận, tia g hồng ngoại phản hồi được xử lý và cho tín hiệu ra sau khi qua bộ khuyếch T đại u y ế n Hình 6.17. Cảm biến quang
19 T h S CHƯƠNG 5. CÁC PHẦN TỬ U ô ĐIỆN, • Tuỳ theo vị tríĐIỆN - THỦY LỰC, ĐIỆN sắp xếp của bộ n phận phát và bộ phận nhận, g người ta chia cảm biến - KHÍ quang NÉN Q thành hai loại chính u a • - Cảm biến quang một chiều, xem n hình 6.18a g • - Cảm biến quang phản hồi, xem T hình 6.18b u Hình 6.18. Cảm biến quang y a, Cảm biến quang một chiều ế b, Cảm biến quang phản hồi n c, Ký hiệu và cách lắp trong mạch
20 T h S CHƯƠNG 5. CÁC PHẦN TỬ U ô ĐIỆN, ĐIỆN - THỦY LỰC, ĐIỆN n • 5.2. Van đảo chiều điều khiển bằng nam châm điện 1. Các loại tín hiệu điều-khiển KHÍ NÉN g • Q u • Van đảo chiều điều khiển bằng nam châm điện kết hợp với thuỷ lực a hoặc khí nén điều khiển trực tiếp ở hai đầu nòng van hoặc gián tiếp qua n van phụ trợ. Hình 6.19 biều diễn một số loại và ký hiệu g • 2. Ký hiệu van đảo chiều T u • Ký hiệu van đảo chiều được tiêu chuẩn hoá theo DIN 24340, CETOP R y 35 H và ISO 4401: ế n