BÀI GIẢNG MÔN ĐIỀU KHIỂN LOGIC - Lê Đăng Toàn

Chia sẻ: Trinh Duc | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:86

Thêm vào BST

Báo xấu

160
lượt xem 46
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

PHẦN I ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN BÀI MỞ ĐẦU NHẮC LẠI VÀ THỐNG NHẤT MỘT SỐ KIẾN THỨC CÓ LIÊN QUAN ĐẾN MÔN HỌC ĐIỀU KHIỂN LÔGÍC Các thiết bị đóng/cắt bằng tay Là các thiết bị được chế tạo để người điều kiển đóng/cắt mạch điện trực tiếp bằng tay: - Khi các tiếp điểm tiếp xúc với nhau: cho dòng điện đi qua - Khi các tiếp điểm không tiếp xúc với nhau: không cho dòng điện đi qua...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: BÀI GIẢNG MÔN ĐIỀU KHIỂN LOGIC - Lê Đăng Toàn

PhÇn I §iÒu khiÓn tù ®éng c¸c chÕ ®é lµm viÖc cña ®éng c¬ ®iÖn BµI Më §Çu Nh¾c l¹i vµ thèng nhÊt mét sè kiÕn thøc cã liªn quan ®Õn m«n häc ®iÒu khiÓn l«gÝc 1.1. C¸c thiÕt bÞ ®ãng/c¾t b»ng tay Lµ c¸c thiÕt bÞ ®îc chÕ t¹o ®Ó ngêi ®iÒu kiÓn ®ãng/c¾t m¹ch ®iÖn trùc tiÕp b»ng tay: - Khi c¸c tiÕp ®iÓm tiÕp xóc víi nhau: cho dßng ®iÖn ®i qua - Khi c¸c tiÕp ®iÓm kh«ng tiÕp xóc víi nhau: kh«ng cho dßng ®iÖn ®i qua 1.1.1.C«ng t¾c. C«ng t¾c lµ thiÕt bÞ dïng ®Ó ®ãng c¾t m¹ch ®iÖn b»ng tay mµ sù ®ãng /c¾t dùa trªn viÖc tiÕp xóc hoÆc kh«ng tiÕp xóc cña c¸c tiÕp ®iÓm c¬ khÝ. *Ký hiÖu c«ng t¾c trªn s¬ ®å: 1CT C«ng t¾c 2 cùc 2CTC«ng t¾c 3 cùc H× 1.1 Ký hiÖu c«ng nh t¾c Chó ý: NÕu trªn cïng mét s¬ ®å sö dông nhiÒu c«ng t¾c, ta cã thÓ ký hiÖu: 1CT, 2CT… 1.1.2.CÊu dao. CÇu dao lµ thiÕt bÞ ®ãng/c¾t m¹ch ®iÖn b»ng tay mµ viÖc ®ãng/c¾t dùa trªn tiÕp xóc hoÆc kh«ng tiÕp xóc cña c¸c m¸ tiÕp ®iÓm c¬ khÝ . * Ký hiÖu cÇu dao trªn s¬ ®å. 1CD 2CD H× 1.2: Ký hiÖn cÇu nh dao NguyÔn §¨ng Toµn Bµi gi¶ng m«n ®iÒu khiÓn l«gÝc 1
Chó ý: CÇu dao ®îc ký hiÖu b»ng ch÷ CD, nÕu trªn cïng mét s¬ ®å mµ cã nhiÒu cÇu dao, ta cã thÓ ký hiÖu 1CD, 2CD…. 1.1.3.Nót Ên. Nót Ên cßn gäi lµ nót ®iÒu khiÓn viÖc ®ãng/ng¾t c¸c thiÕt bÞ ®iÖn tõ xa. Cã hai lo¹i nót Ên c¬ b¶n lµ nót Ên thên kÝn vµ nót Ên thêng më. *. Ký hiÖu trªn s¬ ®å : Nót Ên thêng më Nót Ên thêng kÝn H×nh1.3: Ký hiÖu nót Ên Chó ý: Trªn thÞ trêng cã 2 lo¹i nót Ên, lo¹i tiÕp ®iÓm tù phôc håi vµ lo¹i cã kho¸ gµi (kh«ng tù phôc håi ). Trªn s¬ ®å nót Ên thêng ®îc ký hiÖu theo chøc n¨ng cña chóng, vÝ dô nh D, M… 1.1.4.Bé khèng chÕ. VÒ c¬ b¶n, bé khèng chÕ gièng nh c«ng t¾c nhng cã nhiÒu tiÕp ®iÓm vµ do ®ã nã cã nhiÒu m¹ch ra. Tuú theo cÊu t¹o bé khèng chÕ cã thÓ chia thµnh: - Bé khèng chÕ ph¼ng. - Bé khèng chÕ h×nh trèng. - Bé khèng chÕ h×nh cam. * Ký hiÖu bé khèng chÕ trªn s¬ ®å: Ngêi ta sö dông ký hiÖu dÊu chÊm (.) trªn s¬ ®å ®Ó diÔn t¶ c¸c m¹ch ra cña bé khèng chÕ .VÝ dô: 3 2 1 0 1 2 3 (I) (II) (III) H× 1.4: Ký hiÖu bé khèng nh chÕ NguyÔn §¨ng Toµn Bµi gi¶ng m«n ®iÒu khiÓn l«gÝc 2
ý nghÜa cña ký hiÖu ë trªn ®îc hiÓu nh sau: - §Ó tay g¹t ë vÞ trÝ 0: c¶ ba m¹ch ®Òu hë - ë vÞ trÝ 1 bªn ph¶i(I) kÝn,(II)vµ (III) hë. - ë vÞ trÝ 1 bªn tr¸i(II) kÝn,(I)vµ (III) hë. - ë vÞ trÝ 2 bªn tr¸i(III) kÝn,(I)vµ (II) hë. - ë vÞ trÝ 3 bªn ph¶i(III) kÝn,(I)vµ (II) hë. Chó ý: Bé khèng chÕ ®îc ký hiÖu b»ng ch÷ KC. NÕu trªn cïng 1 s¬ ®å cã nhiÒu bé khèng chÕ ta sö cã thÓ ký hiÖu 1KC, 2KC…. 1.2.C¸c thiÕt bÞ ®ãng/ c¾t tù ®éng (®èng c¾t tõ xa) 1.2.1. R¬ le vµ c«ng t¾c t¬ ®iÖn tõ. VÒ cÊu t¹o vµ nguyªn lý lµm vÞªc, R¬le vµ c«ng t¾c t¬ ®iÖn tõ gièng nhau, nghÜa lµ vÒ cÊu t¹o ®Òu cã hai phÇn chÝnh. - C¬ cÊu ®iÖn tõ - HÖ thèng c¸c tiÕp ®iÓm. C¬ cÊu ®iÖn tõ bao gåm m¹ch tõ vµ cuén d©y (cuèn hót). HÖ thèng c¸c tiÕp ®iÓm bao gåm tiÕp ®iÓm ®éng vµ tiÕp ®iÓm tÜnh. Ngoµi ra R¬le vµ c«ng t¾c t¬ ®iÖn tõ cßn cã c¸c bé phËn kh¸c nh: vá, hÖ thèng lß xo ph¶n lùc. VÒ nguyªn lý ho¹t ®éng, khi cha cÊp ®iÖn vµo cuén hót th× tr¹ng th¸i c¸c tiÕp ®iÓm ®îc gi÷ nguyªn. Khi cÊp ®iÖn vµo cuén hót th× tr¹ng th¸i tiÕp ®iÓm thay ®æi, c¸c tiÕp ®iÓm thêng më th× ®ãng l¹i cßn tiÕp ®iÓm thêng ®ãng th× më ra. Nh vËy sù ®ãng ng¾t cña c¸c tiÕp ®iÓm nµy ®îc thùc hiÖn kh«ng ph¶i trùc tiÕp tõ tay ngêi vËn hµnh mµ thùc hiÖn gi¸n tiÕp th«ng qua m¹ch tõ. Chó ý: - R¬le cã tiÕp ®iÓm chÞu ®îc dßng ®iÖn nhá nªn thêng dïng cho m¹ch ®iÒu khiÓn . - C«ng t¾c t¬ cã tiÕp ®iÓm chÞu ®îc dßng ®iÖn lín nªn dïng cho m¹ch ®éng lùc *.Ký hiÖu R¬le vµ c«ng t¾c t¬ trªn s¬ ®å. + Cuén hót (H×nh ch÷ nhËt , 2 ®êng nèi ®iÖn ®i vµo gi÷a hai c¹nh dµi) NguyÔn §¨ng Toµn Bµi gi¶ng m«n ®iÒu khiÓn l«gÝc 3
+ TiÕp ®iÓm TiÕp ®iÓm thêng TiÕp ®iÓm thêng më ® ãng Chó ý: Tªn cña cuén hót trïng víi tªn cña tiÕp ®iÓm vµ thêng ®îc ®Æt xuÊt ph¸t tõ chøc n¨ng cña nã trªn s¬ ®å vÝ dô: C«ng t¾c t¬ ch¹þ thuËn :T C«ng t¾c t¬ ch¹y ngîc: N NÕu lµ R¬le, thªm ch÷ R ®øng tríc vÝ dô R¬le h·m: RH R¬ le nhiÖt: Rnh…. Khëi ®éng tõ: mét c«ng t¾c t¬ ®i kÌm víi mét r¬le nhiÖt, thêng dïng ®Ó ®ãng/c¾t cho ®éng c¬ ®iÖn ®îc gäi t¾t lµ khëi ®éng tõ. 1.2.2. R¬le thêi gian R¬le thêi gian lµ lo¹i r¬le t¹o ®îc ra nh÷ng kho¶ng thêi gian trÔ kÓ tõ lóc cã tÝn hiÖu vµo (hoÆc c¾t tÝn hiÖu ) cuén hót cho tíi khi tiÕp ®iÓm cña nã chuyÓn tr¹ng th¸i . *.Ký hiÖu r¬le thêi gian trªn s¬ ®å : + Cuén hót: Ký hiÖu gièng nh c¸c lo¹i R¬le, C«ng t¾c t¬ + TiÕp ®iÓm cña r¬le thêi gian: cã bèn lo¹i c¬ b¶n vµ ®îc ký hiÖu nh sau: TiÕp ®iÓm thêng ®ãng, ®ãng chËm TiÕp ®iÓm thêng më, ®ãng chËm TiÕp ®iÓm thêng ®ãng, më chËm TiÕp ®iÓm thêng më, më chËm Chó ý: HiÖn nay trªn thÞ trêng chóng ta thêng gÆp lo¹i R¬le thêi gian cã 2 cÆp tiÕp ®iÓm thêi gian lµ thêng më ®ãng chËm vµ thêng ®ãng më chËm, 2 cÆp kia Ýt dïng h¬n NguyÔn §¨ng Toµn Bµi gi¶ng m«n ®iÒu khiÓn l«gÝc 4
1.2.3. R¬ le nhiÖt VÒ cÊu t¹o r¬le nhiÖt gåm ba bé phËn chÝnh. Bé phËn thø nhÊt lµ mét sîi ®èt ,dßng lµm viÖc còng nh dßng qua t¶i ®Òu ®i qua sîi ®èt nµy , nã cã nhiÖm vô ph¸t ra nhiÖt (tØ lÖ víi dßng ®iÖn qua nã ). Do vËy nã ®îc m¾c nèi tiÕp víi t¶i. Bé phËn thø hai lµ mét thanh lìng kim nhËn nhiÖt tõ sîi ®èt, bé phËn thø ba lµ c¸c tiÕp ®iÓm thêng kÝn. Khi dßng lµm viÖc lµ ®Þnh møc, nhiÖt do sîi ®èt ph¸t ra cha ®ñ ®Ó t¸c ®éng tíi thanh lìng kim. Khi x·y ra qu¸ t¶i, nhiÖt ®é t¨ng ®ñ lín ®Èy cho thanh l- ìng kim cong vÒ phÝa thanh cã ®iÖn . TiÕp ®iÓm cña r¬le nhiÖt thêng lµ lo¹i kh«ng tù phôc håi ®îc . Chó ý: TiÕp ®iÓm cña r¬le nhiÖt thêng lµ lo¹i kh«ng tù phôc håi ®îc . *. Ký hiÖu r¬le nhiÖt trªn s¬ ®å: - Sîi ®èt(hoÆc thanh nhiÖt) : Rnh - TiÕp ®iÓm: Rnh 1.3. Mét sè thiÕt bÞ kh¸c: 1.3.1. M¸y biÕn ¸p Lµ lo¹i m¸y ®iÖn tÜnh, lµm viÖc dùa trªn nguyªn lý c¶m øng ®iÖn tõ, dïng ®Ó biÕn ®æi ®iÖn ¸p xoay chiÒu trong m¹ch ®iÖn nhng vÉn gi÷ nguyªn tÇn sè. + Ký hiÖu m¸y biÕn ¸p trªn s¬ ®å: - M¸y biÕn ¸p mét pha: U1 U2 - M¸y biÕn ¸p 3 pha: NguyÔn §¨ng Toµn Bµi gi¶ng m«n ®iÒu khiÓn l«gÝc 5
Chó ý: S¬ cÊp vµ thø cÊp cã thÓ ®Êu sao hoÆc tam gi¸c tuú tõng trêng hîp 1.3.2. §éng c¬ ®iÖn mét chiÒu Dùa vµo kiÓu cÊp nguån cho d©y quÊn kÝch tõ (d©y quÊn kÝch thÝch) cã thÓ cã c¸c lo¹i ®éng c¬ mét chiÒu sau: - §éng c¬ mét chiÒu kÝch tõ ®éc lËp: U - + § CKT + Ukt - - §éng c¬ mét chiÒu kÝch tõ song song: + U - I § Ikt CKT - §éng c¬ mét chiÒu kÝch tõ nèi tiÕp: + CKT - § - §éng c¬ 1 chiÒu kÝch tõ hæn hîp + - Ckt § NguyÔn §¨ng Toµn Bµi gi¶ng m«n ®iÒu khiÓn l«gÝc 6 CKT
1.3.3. §éng c¬ ®Þªn kh«ng ®ång bé 3 pha Cã 2 lo¹i c¬ b¶n - §éng c¬ ®iÖn kh«ng ®ång bé 3 pha r«to lßng sãc §K - §éng c¬ ®iÖn kh«ng ®ång bé 3 pha roto d©y quÊn §K 1.3.4. §éng c¬ ®iÖn ®ång bé VÒ mÆt cÊu t¹o, phÝa stato gièng nh cña ®éng c¬ kh«ng ®ång bé phia roto ®îc quÊn d©y. §B NguyÔn §¨ng Toµn Bµi gi¶ng m«n ®iÒu khiÓn l«gÝc 7 + -
Bµi 2 Mét sè sù cè trong hÖ thèng ®iÒu khiÓn tù ®éng truyÒn ®éng ®iÖn 2.1. Sù cè ng¾n m¹ch 2.1.1. §Þnh nghÜa - Sù cè ng¾n m¹ch lµ hiÖn tîng khÐp kÝn m¹ch mµ kh«ng cã t¶i lµm cho dßng ®iÖn trong m¹ch t¨ng cao ph¸ háng hÖ thèng ®iÖn. - Nguyªn nh©n ph¸ háng: dßng ®iÖn lín, tèc ®é dßng t¨ng. 2.1.2 C¸c trêng hîp ng¾n m¹ch - Ng¾n m¹ch mét pha: lµ trêng hîp ng¾n m¹ch pha löa víi pha nguéi - Ng¾n m¹ch hai pha: lµ m¹ng ®iÖn cã hai pha löa bÞ ng¾n m¹ch víi nhau. - Ng¾n m¹ch ba pha: lµ trêng hîp m¹ng 3 pha löa bÞ ng¾n m¹ch víi nhau. 2.1.3. B¶o vÖ sù cè ng¾n m¹ch. Dïng cÇu ch×, Aptom¸t, R¬le dßng cùc ®¹i. - Dïng cÇu ch×: B¶o vÖ ng¾n m¹ch cho ®éng c¬ 3 pha. TÝnh to¸n cho cÇu ch×: I dm Idc = Kmm. α Trong ®ã: Kmm lµ hÖ sè më m¸y α lµ hÖ sè mang t¶i + ¦u ®iÓm: ®¬n gi¶n, rÎ tiÒn + Nhîc ®iÓm: Khi sö dông cã sù cè x¶y ra ph¶i thay d©y ch¶y CC CC Rf CD ¦ CKT CC NguyÔn §¨ng Toµn Bµi gi¶ng m«n ®iÒu khiÓn l«gÝc 8 AT
- Dïng Aptom¸t: + ¦u ®iÓm: sau khi sù cè x¶y ra th× ta chØ ch÷a råi phôc håi l¹i Aptom¸t + Nhîc ®iÓm: Gi¸ thµnh cao, cÊu t¹o phøc t¹p. 2.2 Sù cè qu¸ t¶i 2.2.1 Sù cè qu¸ t¶i dµi h¹n - §Þnh nghÜa: sù cè qu¸ t¶i dµi h¹n lµ hiÖn tîng dßng ®iÖn lµm viÖc t¨ng b»ng 1,2 ÷ 1,4 dßng ®Þnh møc vµ tån t¹i trong kho¶ng thêi gian dµi lµm háng thiÕt bÞ vÒ mÆt nhiÖt. - B¶o vÖ sù cè qu¸ t¶i dµi h¹n: Dïng R¬le nhiÖt S¬ ®å b¶o vÖ qu¸ t¶i dµnh cho ®éng c¬ kh«ng ®ång bé ba pha CD CC CC CC M D 1RN 2RN K K 1RN 2RN - C¬ chÕ b¶o vÖ: NguyÔn §¨ng Toµn Bµi gi¶ng m«n ®iÒu khiÓn l«gÝc 9
Gi¶ sö x¶y ra sù cè qu¸ t¶i dµi h¹n dßng ®iÖn cña ®éng c¬ t¨ng, mµ dßng ®iÖn ®ã qua sîi ®èt cña R¬le nhiÖt, sîi ®èt ®ã sÏ ph¸t ra mét nhiÖt lîng lµm cho thanh kim lo¹i bÞ biÕn d¹ng vµ t¸c ®éng vµo lÉy c¬ khÝ ®Ó më tiÕp ®iÓm cña R¬le nhiÖt lµm cho thanh kim lo¹i bÞ biÕn d¹ng vµ t¸c ®éng vµo lÉy c¬ khÝ ®Ó më tiÕp ®iÓm cña R¬le nhiÖt (tiÕp ®iÓm 1RN hoÆc 2RN më). Do ®ã cuén hót K mÊt ®iÖn lµm c¸c tiÕp ®iÓm K më c¾t ®éng c¬ ra khái nguån. - Nguyªn nh©n: + §éng c¬ lµm viÖc qu¸ ®Þnh møc do mang t¶i nhiÒu h¬n ®Þnh møc + Do ma s¸t trong ®éng c¬ + Do vÒ mÆt c¬ khÝ + Do bÞ mÊt mét pha ë ®éng c¬ kh«ng ®ång bé ba pha. §èi víi ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu chØ cÇn mét sîi ®èt. 2.2.2. Sù cè ng¾n t¶i ng¾n h¹n - §Þnh nghÜa: Qu¸ t¶i ng¾n h¹n lµ hiÖn tîng dßng ®iÖn lµm viÖc cña ®éng c¬ b»ng 2 ÷ 3 dßng ®Þnh møc vµ tån t¹i trong kho¶ng thêi gian ng¾n g©y h háng vÒ mÆt c¬ khÝ do tèc ®é t¨ng cña dßng qu¸ lín. - B¶o vÖ sù cè qu¸ t¶i ng¾n h¹n: Dïng R¬le dßng cùc ®¹i. Khi ta cho dßng lµm viÖc ®i qua Rm nÕu Ilv ≤ Ihót cña Rm th× tiÕp ®iÓm ®ãng cßn Ilv ≥ Ihót => tiÕp ®iÓm më. S¬ ®å b¶o vÖ qu¸ t¶i ng¾n h¹n cho ®éng c¬ kh«ng ®ång bé ba pha (c¶ b¶o vÖ ng¾n m¹ch, qu¸ t¶i dµi h¹n) CD CC CC K M D 1RN 2RN 1RM 2RM K RM K 1RN 2RN - C¬ chÕ b¶o vÖ: NguyÔn §¨ng Toµn Bµi gi¶ng m«n ®iÒu khiÓn l«gÝc 10
Gi¶ sö x¶y ra sù cè qu¸ t¶i ng¾n h¹n nªn dßng lµm viÖc b»ng 2 ÷ 3 dßng ®Þnh møc hay Ih cña RM do ®ã tiÕp ®iÓm 1RM hoÆc 2RM më ra lµm cho cuén hót cña K mÊt ®iÖn vµ tiÕp ®iÓm K më ra c¾t ®éng c¬ ra khái líi ®iÖn. - Nguyªn nh©n: do c¬ khÝ, trôc ®éng c¬ bÞ nghÑt, vßng d©y bÞ chËp trong ®éng c¬. Chó ý: Trong c¸c truyÒn ®éng ®iÖn mµ ®éng c¬ lµm viÖc ë chÕ ®é ng¾n h¹n hoÆc ng¾n h¹n lÆp l¹i th× kh«ng cÇn b¶o vÖ qu¸ t¶i ng¾n h¹n. Bµi 3 X¢Y DùNG M¹CH §IÒU KHIÓN Tù §éng theo nguyªn t¾c thêi gian 3.1. Néi dung nguyªn t¾c Khi x©y dùng s¬ ®å ®iÒu khiÓn tù ®éng c¸c chÕ ®é lµm viÖc cña ®éng c¬ nÕu chóng ta lÊy tÝn hiÖu thêi gian lµm tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn th× gäi lµ nguyªn t¾c thêi gian. PhÇn tö ®Ó thùc hiÖn nhËn biÕt tÝn hiÖu thêi gian lµ r¬le thêi gian. 3.2 Mét sè vÝ dô VD1: ThiÕt kÕ m¹ch ®iÒu khiÓn khëi ®éng ®éng c¬ 1 chiÒu kÝch tõ ®éc lËp qua 2 cÊp ®iÖn trë phô theo nguyªn t¾c thêi gian. + 2G 1G CKT Rf2 §g § Rf1 2R th 1 3 5 §g 2 §g §g 7 1Rth §g 9 1Rth 11 1G 2R th 2G 13 ThuyÕt minh ho¹t ®éng. NguyÔn §¨ng Toµn Bµi gi¶ng m«n ®iÒu khiÓn l«gÝc 11
Sau khi cÊp ®iÖn vµo m¹ch ®éng lùc vµ m¹ch ®iÒu khiÓn: → 1Rth cã ®iÖn, më ngay tiÕp ®iÓm 1 Rth(9 - 11). B©y giê ®Ó khëi ®éng ®éng c¬ ta Ên nót më m¸y M (3 - 5) → cuén hót c«ng t¾c t¬ §g cã ®iÖn, ®ãng tiÕp ®iÓm §g trªn m¹ch ®éng lùc, phÇn cøng ®éng c¬ ®îc cÊp ®iÖn tõ líi qua 2 ®iÖn trë phô Rf1, Rf2 → dßng ®iÖn qua c¸c ®iÖn trë nµy cã trÞ sè lín sÏ g©y sôt ¸p trªn chóng, sôt ¸p trªn Rf1 vît qu¸ ngìng ®iÖn ¸p hót cña 2Rth, nã sÏ ho¹t ®éng më tiÕp ®iÓm 2Rth(11 - 13) do vËy ®¶m b¶o cho 1G vµ 2G kh«ng cã ®iÖn trong giai ®o¹n ®Çu cña qu¸ tr×nh khëi ®éng. Cïng víi thêi ®iÓm nµy tiÕp ®iÓm §g (1 – 7) më ra → 1Rth mÊt ®iÖn. Sau kho¶ng thêi gian duy tr× cña 1Rth(thêi gian trÔ), tiÕp ®iÓm 1Rth(9 -11) ®ãng l¹i, lóc nµy cuén hót c«ng t¾c t¬ 1G cã ®iÖn sÏ ®ãng tiÕp ®iÓm 1G trªn m¹ch ®éng lùc lo¹i bá Rf1 ®ång thêi lµm cho r¬le thêi gian 2Rth mÊt ®iÖn (do ®iÖn trë Rf2 bÞ nèi ng¾n m¹ch) sau 1 thêi gian trÔ 2Rth(11-13) ®ãng l¹i vµ cuén hót 2G cã ®iÖn ®ãng tiÕp ®iÓm 2G trªn m¹ch lùc lo¹i bá nèt Rf1. §éng c¬ chuyÓn sang qu¸ tr×nh lµm viÖc æn ®Þnh. Chó ý: + TiÕp ®iÓm §g( 3 - 5) lµm nhiÖm vô duy tr×. + Nót Ên D dïng ®Ó dõng m¸y. + TiÕp ®iÓm §g (1 -9 ) n©ng cao ®é tin cËy + 1Rth vµ 2Rth lµ 2 phÇn tö ®iÒu khiÓn. + 1G vµ 2 G lµ 2 phÇn tö chÊp hµnh. VD2: M¹ch khëi ®éng ®éng c¬ 1 chiÒu qua 2 cÊp ®iÖn trë phô khi dõng cã h·m ®éng n¨ng theo nguyªn t¾c tÝnh thêi gian. - + 1G CKT 2G §g § H RH Rf2 Rf1 D 3 M 5 §g 1Rth §g 2Rth 1Rth 7 1G 2Rth 9 2G 2 1 11 3R NguyÔn §¨ng Toµn Bµi gi¶ng m«n ®iÒu khiÓn l«gÝc th 12 H 13 §g 15 H 3Rth
ThuyÕt minh Qu¸ tr×nh më m¸y: Ên nót M do ®ã cuén hót §g cã ®iÖn → ®ãng tiÕp ®iÓm m¹ch lùc cÊp ®iÖn cho phÇn øng ®éng c¬. §ång thêi ®ãng tiÕp ®iÓm §g (3 – 5) ®Ó duy tr× cho chÝnh nã vµ më tiÕp ®iÓm §g (13 -15) ®Ó khèng chÕ cuén H. Khi cuén §g lµm viÖc th× cuén hót 1Rth, 2Rth cã ®iÖn ngay, v× tiÕp ®iÓm 1Rth (5 – 7), 2Rth ( 5 - 9) cha ®ãng l¹i ngay, do ®ã cuén hót 1G, 2G kh«ng cã ®iÖn → Rf1 , Rf2 ®îc ®a vµo qu¸ tr×nh gi¶m dßng khëi ®éng. Sau mét thêi gian chØnh ®Þnh tiÕp ®iÓm 1Rth (5 - 7) ®ãng l¹i cuén 1G cã ®iÖn ®ãng tiÕp ®iÓm 1G lo¹i bá Rf1, tiÕp theo tiÕp ®iÓm 2Rth (5 -9) ®ãng l¹i tiÕp ®iÓm 2G ®ãng l¹i lo¹i bá Rf2. KÕt thóc qu¸ tr×nh më m¸y ®éng c¬ lµm viÖc æn ®Þnh. Khi muèn dõng ta Ên nót D (1 - 3) → §g mÊt ®iÖn, më tiÕp ®iÓm §g trªn m¹ch lùc ®Ó c¾t phÇn cøng ®éng c¬ khái líi ®iÖn. Khi ®ã cuén hót 3Rth cã ®iÖn ngay nhng tiÕp ®iÓm 3Rth(11 - 13) cha më ngay do ®ã cuén H cã ®iÖn ®ãng tiÕp ®iÓm H trªn m¹ch lùc ®a RH tham gia vµo qu¸ tr×nh h·m . Sau mét thêi gian chØnh ®Þnh 3Rth (11 - 13) më ra vµ cuén H mÊt ®iÖn më tiÕp ®iÓm H(1 - 11) lo¹i bá cuén 3Rth, H ra khái líi ®iÖn vµ kÕt thóc qu¸ tr×nh h·m ®éng n¨ng. C¸c phÇn tö: + PhÇn tö ®iÒu khiÓn R¬le thêi gian 1Rth, 2Rth , 3Rth. + PhÇn tö chÊp hµnh: C«ng t¾c t¬ Dg, 1G, 2G, H . + TiÕp ®iÓm §g (3 - 5) tiÕp ®iÓm duy tr×. 3.3.bµi tËp Bµi 1: ThiÕt kÕ m¹ch ®iÒu khiÓn ®éng c¬ trong m¸y giÆt theo tr×nh tù nh sau: Quay thuËn 30 gi©y, nghØ 5 gi©y, quay thuËn 30 gi©y råi lÆp ®i lÆp l¹i qu¸ tr×nh trong thêi gian 5 phót. Bµi 2: ThiÕt kÕ m¹ch ®iÒu khiÓn ®Ìn giao th«ng t¹i mét ng· t Bµi 3: ThiÕt kÕ m¹ch khëi ®éng ®éng c¬ mét chiÒu kÝch tõ ®éc lËp cã ®¶o chiÒu quay, cã 1 cÊp ®iÖn trë khëi ®éng, dõng m¸y, ®¶o chiÒu cã h·m ®éng n¨ng ®îc ®iÒu khiÓn theo nguyªn t¾c thêi gian. Bµi 4: ThiÕt kÕ m¹ch ®iÒu khiÓn khëi ®éng sao tam gi¸c cho ®éng c¬ kh«ng ®éng bé xoay chiÒu ba pha NguyÔn §¨ng Toµn Bµi gi¶ng m«n ®iÒu khiÓn l«gÝc 13
Bµi 4 X¢Y DùNG M¹CH §IÒU KHIÓN Tù §éng theo nguyªn t¾c tèc ®é 4.1. Néi dung cña nguyªn t¾c. TÝn hiÖu tèc ®é cña ®éng c¬ còng lµ ®¹i lîng x¸c ®Þnh c¸c tr¹ng th¸i cña ®éng c¬ do vËy ngêi ta cã thÓ lÊy tÝn hiÖu tèc ®é ®Ó lµm tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn khi x©y dùng s¬ ®å ®iÒu khiÓn c¸c chÕ ®é lµm viÖc. §Ó thùc hiÖn theo nguyªn t¾c tèc ®é ngêi ta dïng c¸c thiÕt bÞ ®o tèc ®é. Cã 2 ph¬ng ph¸p ®o. • §o trùc tiÕp: Ngêi ta dung R¬le tèc ®é, r¬le nµy nèi cøng trôc víi ®éng c¬mµ ta cÇn ®iÒu khiÓn. Thùc chÊt r¬le nµy khã chÕ t¹o vµ ®¾t tiÒn mµ chñ yÕu ta ®o gi¸n tiÕp tèc ®é • §o gi¸n tiÕp : §éng c¬ mét chiÒu th× dïng R¬le hoÆc c«ng t¾c t¬ nèi song song víi mËch phÇn øng ®éng c¬. §èi víi ®éng c¬ xoay chiÒu r«to d©y quÊn, ngêi ta dïng R¬le nèi ë 2 pha cña r«to 4.2 – Mét sè vÝ dô øng dông. VD1: S¬ ®å khëi ®éng ®éng c¬ 1 chiÒu qua 3 cÊp R f theo nguyªn t¾c tèc ®é. - + CKT 3G 2G 1G §g § 3 5 7 Rf1 Rf2 Rf3 1 1G 2G 3G 2 M D 9 11 §g §g ThuyÕt minh. Khi khëi Ên nót M cuén hót §g cã ®iÖn c¸c tiÕp ®iÓm §g ®ãng l¹i cÊp ®iÖn cho ®éng c¬ b¾t ®Çu qu¸ tr×nh khëi ®éng. V× ban ®Çu tèc ®é ®éng c¬ nhá, do ®ã 1G, 2G, 3G vÉn ë tr¹ng th¸i më nªn c¶ 3 ®iÖn trë phô ®Òu ®îc ®a vµo h¹n chÕ dßng khëi ®éng. NguyÔn §¨ng Toµn Bµi gi¶ng m«n ®iÒu khiÓn l«gÝc 14
Khi tèc ®é ®éng c¬ t¨ng lªn n, n ≥ n1 th× ®iÖn ¸p trªn phÇn øng ®¹t tíi ®iÖn ¸p hót cña cuén 1G (U = UGhót) do ®ã 1G lµm viÖc vµ tiÕp ®iÓm 1G ®ãng l¹i lo¹i bá Rf3 . Khi tèc ®é tiÕp tôc t¨ng ®Õn n ≥ n2>n1 khi ®ã 2G lµm viÖc vµ tiÕp ®iÓm 2G ®ãng l¹i lo¹i bá tiÕp Rf2. Khi tèc ®é tiÕp tuc t¨ng ®Õn (n ≥ n3>n2) th× cuén hót 3G lµm viÖc tiÕp ®iÓm 3G ®ãng l¹i lo¹i bá nèt Rf1. KÕt thóc qu¸ tr×nh khëi ®éng. Chän cuén hót 1G, 2G, 3G sao cho. Uhót1G = U1 Uhót2G = U2 Uhót3G = U3 VD2: M¹ch khëi ®éng ®éng c¬ 1 chiÒu tÝnh tõ ®éc lËp qua 1 cÊp ®iÖn trë phô h¹n chÕ dßng phÇn cøng vµ h·m ®éng n¨ng ®Ó dõng m¸y theo nguyªn t¾c tèc ®é. + - CKT G §g § Rf H Rh §g RH G D M §g §g H RH NguyÔn §¨ng Toµn Bµi gi¶ng m«n ®iÒu khiÓn l«gÝc 15
ThuyÕt minh Sau khi Ên nót më m¸y M, c«ng t¾c t¬ §g cã ®iÖn ®ãng tiÕp ®iÓm §g th- êng më trªn m¹ch ®éng lùc nèi phÇn øng ®éng c¬ vµo líi qua ®iÖn trë phô h¹n chÕ Rf. Khi tèc ®é ®éng c¬ ®¹t n1 th× c«ng t¾c t¬ G t¸c ®éng ®ãng tiÕp ®iÓm G trªn m¹ch ®éng lùc ng¾n m¹ch ®iÖn trë Rf kÕt thóc qu¸ tr×nh khëi ®éng Muèn dõng nhanh ®éng c¬ b»ng ph¬ng ph¸p h·m ®éng c¬, ta Ên nót dõng m¸y D, lóc nµy c«ng t¾c t¬ §g mÊt ®iÖn, phÇn øng ®éng c¬ bÞ c¾t khái l- íi, do tiÕp ®iÓm §g thêng ®ãng trªn m¹ch ®éng lùc ®ãng l¹i nªn cuén hót r¬le h·m RH cã ®iÖn ®ãng tiÕp ®iÓm RH trªn m¹ch ®iÒu khiÓn l¹i khiÕn H cã ®iÖn, tiÕp ®iÓm H trªn m¹ch ®éng lùc ®ãng l¹i khÐp m¹ch phÇn øng qua ®iÖn trë h·m Rh b¾t ®Çu qu¸ tr×nh h·m ®éng n¨ng cho ®Õn khi tèc ®é ®éng c¬ gi¶m xuèng ®ñ nhá, r¬le h·m RH nh¶ ra ®a m¹ch vÒ tr¹ng th¸i ban ®Çu, ®éng c¬ ®îc h·m tù do cho ®Õn khi dõng h¼n. 4.3.Bµi tËp Bµi 1: ThiÕt kÕ m¹ch khëi ®éng ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu kÝch tõ ®éc lËp cã ®¶o chiÒu quay, cã 1 cÊp ®iÖn trë khëi ®éng, dõng m¸y, ®¶o chiÒu cã h·m ®éng n¨ng ®îc ®iÒu khiÓn theo nguyªn t¾c tèc ®é. Bµi 2: ThiÕt kÕ m¹ch ®iÒu khiÓn ®éng c¬ mét chiÒu kÝch tõ ®éc lËp thùc hiÖn 2 chøc n¨ng sau • Khëi ®éng qua 3 cÊp ®iÖn trë phô theo nguyªn t¾c thêi gian • H·m §éng n¨ng theo nguyªn t¾c tèc ®é Bµi 3: ThiÕt kÕ m¹ch ®iÒu khiÓn ®éng c¬ mét chiÒu kÝch tõ ®éc lËp thùc hiÖn 2 chøc n¨ng sau • Khëi ®éng qua 2 cÊp ®iÖn trë phô theo nguyªn t¾c tèc ®é • H·m ®éng n¨ng theo nguyªn t¾c thêi gian NguyÔn §¨ng Toµn Bµi gi¶ng m«n ®iÒu khiÓn l«gÝc 16
Bµi 5 X¢Y DùNG M¹CH §IÒU KHIÓN Tù §éng theo nguyªn t¾c dßng ®iÖn 5.1. Néi dung nguyªn t¾c - Dßng ®iÖn cña ®éng c¬ còng ph¶n ¸nh c¸c chÕ ®é lµm viÖc cña ®éng c¬. Ch¼ng h¹n: ChÕ ®é ®iÒu khiÓn dßng khëi ®éng, chÕ ®é cã t¶i, chÕ ®é kh«ng t¶i hoÆc chÕ ®é h·m. Do vËy cã thÓ lÊy tÝn hiÖu dßng ®iÖn vµo ®éng c¬ lµm tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn ®Ó x©y dùng m¹ch ®iÒu khiÓn c¸c chÕ ®é lµm viÖc cña ®éng c¬. PhÇn tö thùc hiÖn: R¬le dßng ®iÖn hoÆc c¸c ph©n tö thùc hiÖn dßng ®iÖn kh¸c. 5.2.VÝ dô : S¬ ®å ®éng c¬ ®iÖn 1 chiÒu kÝch tõ nèi tiÕp theo nguyªn t¾c dßng. G §g CKT RI § Rf RK RK RI G G Ihót > I®m Inh¶ = I®m Chän thêi gian tk > tRI D M §g §g NguyÔn §¨ng Toµn Bµi gi¶ng m«n ®iÒu khiÓn l«gÝc 17
ThuyÕt minh nguyªn lý Khi Ên M th× §g cã ®iÖn, c¸c tiÕp ®iÓm §g ®ãng cung cÊp ®iÖn cho ®éng c¬. V× I lµm viÖc cña ®éng lín do ®ã RI vµ RK lµm viÖc, nhng chän thêi gian hót RK > thêi gian hót cña RI do ®ã tiÕp ®iÓm RI më ra tríc khi RK ®ãng vµo do ®ã cuén G sÏ kh«ng cã ®iÖn, nªn tiÕp ®iÓm G vÉn më, ®iÖn trë phô ®îc ®a vµo gi¶m dßng khëi ®éng. Khi dßng ®iÖn cña ®éng c¬ gi¶m b»ng dßng ®iÖn ®Þnh møc th× cuén RI ngõng hót, tiÕp ®iÓm RI ®ãng l¹i cÊp ®iÖn cho cuén hót G tiÕp ®iÓm G ®ãng l¹i vµ lo¹i bá ®iÖn trë phô ra, kÕt thóc giai ®o¹n khëi ®éng. 5.3.Bµi tËp ThiÕt kÕ m¹ch ®iÒu khiÓn khëi ®éng ®éng c¬ mét chiÒu kÝch tõ ®éc lËp cã ®¶o chiÒu, cã mét cÊp ®iÖn trë khëi ®éng, dõng m¸y cã h·m ®éng n¨ng, khëi ®éng ®îc ®iÒu khiÓn theo nguyªn t¾c dßng ®iÖn, qu¸ tr×nh h·m ®îc ®iÒu khiÓn theo nguyªn t¾c tèc ®é NguyÔn §¨ng Toµn Bµi gi¶ng m«n ®iÒu khiÓn l«gÝc 18
IV. C¸c nguyªn t¾c ®iÒu khiÓn kh¸c Khi x©y dùng m¹ch ®iÒu khiÓn c¸c chÕ ®é lµm viÖc cña ®éng c¬, ngêi ta cã thÓ c¨n cø vµo c¸c ®¹i lîng ®o lêng ρ, M, F, to, ¸nh s¸ng... - Nguyªn t¾c lËp tr×nh: §iÒu khiÓn ®èi tîng ch¹y tíi mét hµnh tr×nh nµo ®ã ®Ó ®iÒu khiÓn ®îc dïng c¶m biÕn vÞ trÝ (c«ng t¾c hµnh tr×nh,quang ®iÖn...) VÝ dô: §¶o chiÒu quay cña ®éng c¬ theo nguyªn t¾c hµnh tr×nh dïng ®éng c¬ 1 chiÒu. S¬ ®å nguyªn lý: ThuyÕt minh nguyªn lý: Gi¶ sö lóc ®Çu ta cho quay ngîc th× Ên M, lËp tøc cuén N cã ®iÖn, cuén N ®ãng tiÕp ®iÓm N ë m¹ch ®éng lùc lµm cho ®éng c¬ quay theo chiÒu ngîc. Khi ®éng c¬ quay kÐo M sang tr¸i va vµo c¶m øng KHA lËp tøc cuén N mÊt ®iÖn. Khi mÊt ®iÖn N ®ãng tiÕp ®iÓm thêng ®ãng nèi m¹ch cho cuén T. LËp tøc cuén N cã ®iÖn. Khi T cã ®iÖn më tiÕp ®iÓm thêng T kho¸ cuén N ®ång thêi ®ãng tiÕp ®iÓm T, ë m¹ch ®éng lùc lµm cho ®éng c¬ quay theo chiÒu thuËn vµ kÐo M sang ph¶i. NguyÔn §¨ng Toµn Bµi gi¶ng m«n ®iÒu khiÓn l«gÝc 19
Sau khi M sang ph¶i va vµo c¶m øng KHB th× cuén T mÊt ®iÖn vµ cuén N cã ®iÖn. Qu¸ tr×nh nµy cø tån t¹i nh vËy. Muèn ngõng: Ên nót D tÊt c¶ c¸c cuén T, N ®Òu mÊt ®iÖn vµ c¸c tiÕp ®iÓm ®Òu më ra ng¾t ®iÖn cho ®éng c¬, ®éng c¬ ngõng quay. PhÇn II 1. HÖ thèng ®iÒu khiÓn ®éng c¬ 1 chiÒu c«ng suÊt nhá theo kiÓu rung S¬ ®å hÖ thèng ®îc tr×nh bµy trªn h×nh 3 . 1 HÖ thèng nµy cã chøc n¨ng b¶n sau: + khëi ®éng qua mét cÊp ®iÖn trë phô r f trong m¹ch phÇn øng (tõ kh«ng ®Õn tèc ®é c¬ b¶n) sö dông nguyªn t¾c tèc ®é nh r¬ le gia tèc RG + Sau khi ®¹t tèc ®é c¬ b¶n (tèc ®é danh ®Þnh ) , tõ th«ng cña ®éng c¬ sÏ tù ®éng gi¶m xuèng ®Ó n©ng tèc ®é cña ®éng c¬ lªn lín h¬n tèc ®é c¬ b¶n ,dßng ®iÖn phÇn øng sÏ ®îc gi÷ trong giíi h¹n chon phÐp nhê sù ®iÒu khiÓn theo nguyªn t¾c rung b»ng r¬ le dßng ®iÖn RT (qua tr×nh hót nh¶ RT ®Ó lµm gi¶m tõ th«ng mét c¸ch ®ét ngét) + Khi dõng m¸y cã h·m ®éng n¨ng qua 2 giai ®o¹n: 1.H·m ®éng n¨ng víi dßng kÝch tõ nhá 2 .H·m ®éng n¨ng víi dßng kÝch tõ ®Þnh møc + - rH §g 5 6 RG 3 rf RT 1 2 RG 4 RG rF§ § RT Ckt 8 rKT §g D NguyÔn §¨ng Toµn M 9 20 §g Bµi gi¶ng m«n ®iÒu khiÓn l«gÝc 7 §g