intTypePromotion=1
ADSENSE

Giáo trình Mô đun Trang bị điện

Chia sẻ: Trịnh Thị đông đông Trịnh | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:133

322
lượt xem
75
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình trang bị điện bao gồm các nội dung chính: Điều chỉnh tốc độ động cơ điện, Tự động khống chế truyền động điện, Trang bị điện cho máy công nghiệp. Mời các bạn tham khảo!

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Mô đun Trang bị điện

  1. 1
  2. 2 LỜI GIỚI THIỆU Để thực hiện biên soạn giáo trình đào tạo nghề Điện tử công nghiệp  ở trình độ Cao Đẳng Nghề và Trung Cấp Nghề, giáo trình Đo Lường Điện  Tử là một trong những giáo trình môn học đào tạo chuyên ngành được biên  soạn theo nội dung chương trình khung được Bộ Lao động Thương binh Xã  hội và Tổng cục Dạy Nghề  phê duyệt. Nội dung biên soạn ngắn gọn, dễ  hiểu, tích hợp kiến thức và kỹ năng chặt chẽ với nhau, logíc.   Khi biên soạn, nhóm biên soạn đã cố gắng cập nhật những kiến thức  mới có liên quan đến nội dung chương trình đào tạo và phù hợp với mục  tiêu đào tạo, nội dung lý thuyết và thực hành được biên soạn gắn với nhu   cầu thực tế trong sản xuất đồng thời có tính thực tiển cao. Nội dung giáo trình được biên soạn với dung lượng thời gian đào tạo  60 giờ gồm có: Bài M15­01: Điều chỉnh t ốc độ động cơ điện Bài M15­02: Tự động khống ch ế truy ền động điện Bài M15­03: Trang bị điện cho máy công nghiệp   Trong quá trình sử  dụng giáo trình, tuỳ  theo yêu cầu cũng như  khoa   học và công nghệ  phát triển có thể  điều chỉnh thời gian và bổ  sung những  kiên thức mới cho phù hợp. Trong giáo trình, chúng tôi có đề  ra nội dung  thực tập của từng bài để người học cũng cố và áp dụng kiến thức phù hợp  với kỹ năng. Tuy nhiên, tuy theo điều kiện cơ sở vật chất và trang thiết bị,  các trường có thề sử dụng cho phù hợp. Tuy nhiên, tùy theo điều kiện cơ sở vật chất và trang thiết bị, các  trường có thề sử dụng cho phù hợp. Mặc dù đã cố gắng tổ chức biên soạn  để đáp ứng được mục tiêu đào tạo nhưng không tránh được những khiếm  khuyết. Rất mong nhận được đóng góp ý kiến của các thầy, cô giáo, bạn  đọc để nhóm biên soạn sẽ hiệu chỉnh hoàn thiện hơn. Các ý kiến đóng góp  xin gửi về Trường Cao đẳng nghề Lilama 2, Long Thành Đồng Nai Đồng Nai, ngày 10 tháng 06 năm 2013     Tham gia biên soạn 1. Chủ biên TS. Lê Văn Hiền  2. KS. Trương Thanh Inh 3. KS. Lê Hồng Hạnh
  3. 3 MỤC LỤC  LỜI GIỚI THIỆU                                                                                                                     .................................................................................................................      2  MỤC LỤC                                                                                                                                  ..............................................................................................................................      3  MÔ ĐUN                                                                                                                                    ...............................................................................................................................      7  TRANG BỊ ĐIỆN                                                                                                                       ...................................................................................................................      7  BÀI 1                                                                                                                                          ......................................................................................................................................      9   ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐIỆN                                                                             .........................................................................      9  1.Khái niệm chung về điều chỉnh tốc độ                                                                          .........................................................................        9  1.1.Khái niệm chung.                                                                                                            ........................................................................................................      9  1.2. Các chỉ tiêu điều chỉnh tốc độ                                                                                    ...................................................................................        9  1.2.1.  Dải điều chỉnh tốc độ                                                                                      ..................................................................................       10  1.2.2. Độ trơn điều chỉnh                                                                                            ........................................................................................       10  1.2.3. Độ ổn định tốc độ (độ cứng của đặc tính cơ)                                                 .............................................       10  1.2.4. Tính kinh tế                                                                                                        ....................................................................................................       10  1.2.5. Sự phù hợp giữa đặc tính điều chỉnh và đặc tính tải                                       ...................................       10  1.3. Yêu cầu chung của việc điều chỉnh tốc độ động cơ điện.                                        ...................................       11  2. Điều chỉnh tốc độ động cơ điện DC.                                                                             .........................................................................       11  2.1 Đặc tính cơ tự nhiên của động cơ DC kích từ độc lập.                                              .........................................      11  2.2 Các phương pháp điều chỉnh tốc độ                                                                         ........................................................................         14  2.2.1. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện  áp phần ứng                              ..........................      14  2.2.2. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông                                               ...........................................      15  2.2.3. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở ở mạch phần ứng                ............      16  2.3.  Nội dung thực hành:                                                                                                   ..............................................................................................       17 2.3.1. Đấu nối mạch điều khiển tốc độ động cơ DC bằng cách thay đổi điện áp   dùng hai nút nhấn thay đổi cấp tốc độ                                                                    ...................................................................         17 2.3.2. Lắp mạch điều khiển tốc độ động cơ DC bằng cách thay đổi điện trở phụ  dùng hai nút nhấn thay đổi cấp tốc độ dùng khóa chéo, tự giữ thông qua nút dừng                                                                                                                                     19 ..................................................................................................................................       3. Điều chỉnh tốc độ động cơ điện không đồng bộ ba pha.                                              .......................................      22  3.1 Đặc tính cơ tự nhiên của động cơ không đồng bộ 3 pha.                                           .......................................      22  3.2 Các phương pháp điều chỉnh tốc độ                                                                         ........................................................................         24  3.2.1. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi tần số:                                                 .............................................       25  3.2.2. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi số cực:                                                ............................................       25  3.2.3. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp cung cấp cho stato:                ............       25 3.2.4. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở mạch rôto của động cơ rôto   dây quấn:                                                                                                                      ..................................................................................................................       25  3.3.  Nội dung thực hành:                                                                                                   ..............................................................................................       26 3.3.1. Lắp mạch điều khiển tốc độ động cơ không đồng bộ roto lồng sóc bằng   cách thay đổi tần số                                                                                                     .................................................................................................       26 3.3.2. Lắp mạch điều khiển tốc độ động cơ không đồng bộ roto lồng sóc bằng   cách thay đổi điện áp cung cấp cho starto. Dùng biến áp từ ngẫu                            ........................       28 3.3.3. Lắp mạch điều khiển tốc độ động cơ không đồng bộ roto lồng sóc bằng   cách thay đổi số đôi cực                                                                                              .........................................................................................       32  BÀI 2                                                                                                                                        ....................................................................................................................................       36  TỰ ĐỘNG KHỐNG CHẾ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN                                                              ..........................................................       36
  4. 4  1. Khái niệm chung về tự động khống chế                                                                       ...................................................................       37  1.1. Định nghĩa                                                                                                                    ................................................................................................................       37  1.2.Ký hiệu hình vẽ và chữ viết trên sơ đồ TĐKC­TĐĐ                                                 .............................................       38  1.2.1. Ký hiệu theo tiêu chuẩn đức:                                                                            ........................................................................       38  1.2.2. Ký hiệu theo tiêu chuẩn pháp                                                                            ........................................................................       40  1.2.3. Ký hiệu theo tiêu chuẩn mỹ                                                                              ..........................................................................       42  1.2.4. Ký hiệu theo tiêu chuẩn Việt Nam                                                                   ...............................................................       42  2. Các nguyên tắc tự động khống chế                                                                             ............................................................................         43  2.1. Nguyên tắc thời gian.                                                                                                   ...............................................................................................       43  a. Nội dung  nguyên tắc điều khiển theo thời gian:                                                          ......................................................       43  2.2. Nguyên tắc dòng điện.                                                                                                 ............................................................................................       45  3.Tự động khống chế động cơ không đồng bộ ro­to lồng sóc.                                         ..................................       47  3.1 Các mạch mở máy trực tiếp.                                                                                        ....................................................................................       47  3.1.4.  Nội dung thực hành:                                                                                         ....................................................................................       55  3.2. Các mạch mở máy gián tiếp.                                                                                       ...................................................................................       62  3.2.1.Dùng điện kháng nối tiếp vào mạch stato.                                                        ....................................................       62  3.2.2. Dùng máy biến áp tự ngẫu                                                                                ............................................................................       65  3.2.3. Phương pháp đổi nối sao–tam giác                                                                   ...............................................................       67  3.2.4. Nối tiếp điện trở vào rôto (đối với động cơ rôto dây quấn):                          ......................       70  3.2.5.  Nội dung thực hành:                                                                                         ....................................................................................       72  3.3 Các mạch hãm dừng động cơ                                                                                    ...................................................................................         78  3.3.1. Hãm động năng                                                                                                  ..............................................................................................       78  3.3.2. Hãm tái sinh                                                                                                        ....................................................................................................       80  3.3.3. Hãm ngược                                                                                                        ....................................................................................................       81  3.3.4.  Nội dung thực hành:                                                                                         ....................................................................................       83  4. Tự động khống chế động cơ khụng đồng bộ ro­to dây quấn.                                      ..................................       87  4.1. Khống chế truyền động điện theo nguyên tắc dong điện                                         .....................................      87  4.1.1. Khởi động động cơ một chiều kích từ nối tiếp                                               ...........................................      87  a. Giới thiệu sơ đồ                                                                                                      ..................................................................................................       87   4.1.2. Khởi động động cơ rôtor dây quấn                                                                 .........................................................       88   4.2. Khống chế truyền động điện theo nguyên tắc hành trình                                        ....................................      89     4.2.1. Hạn chế hành trình của các cơ cấu di chuyển                                              ..........................................      89 4.2.2. Tự động đảo chiều quay (chiều chuyển động tịnh tiến của các bộ phận di   chuyển                                                                                                                          ......................................................................................................................       90  5. Tự động khống chế động cơ điện một chiều                                                                ................................................       90  5.1. Khống chế truyền động điện theo nguyên tắc thời gian                                           .......................................      90  5.2. Khống chế truyền động điện theo nguyên tắc tốc độ                                               ...........................................       91  BÀI 3                                                                                                                                        ....................................................................................................................................       94   TRANG BỊ ĐIỆN CHO MÁY CÔNG NGHIỆP                                                                    ................................................................       94  1. Trang bị điện ­ điện tử cho máy cắt gọt kim lọai.                                                         .....................................................       94  1.1 Trang bị điện cho máy tiện                                                                                           .......................................................................................       94  1.1.1. Cấu tạo máy tiện                                                                                               ...........................................................................................       94  1.1.2. Nguyên lý vận hành máy tiện                                                                           .......................................................................       95  1.1.3. Trang bị  điện trong một số máy tiện                                                               ...........................................................       98  1.1.4. Nội  dung  thực hành:                                                                                      ..................................................................................       108  1.2 Trang  bị điện cho máy phay                                                                                       ...................................................................................       108  1.2.1.Khái niệm chung                                                                                               ...........................................................................................       108  1.2.2. Cấu tạo và cách phân loại máy phay                                                              ..........................................................       109
  5. 5  1.2.3. Máy phay 6P81, 6P11, 6P81    ......................................................................                                                                         110      1.2.4. Mạch điện trong máy phay P82 và 6H82  (là máy phay của Liên Xô Kiểu   6H82, 6H83 và của Việt Nam kiểu P12A, P623, P82)                                             .........................................      111  1.2.5. Nội dung  thực hành:                                                                                       ...................................................................................       112  1.3. Trang bị điện cho máy mài.                                                                                       ...................................................................................       112  1.3.1. Đặc điểm công nghệ                                                                                       ...................................................................................       112  1.3.2. Các đặc điểm về truyền động điện và trang bị điện của máy mài               ...........      114  1.3.3. Nội dung  thực hành:                                                                                       ..................................................................................       117  2. Trang bị điện ­ điện tử cho cơ cấu sản xuất                                                               ...........................................................       117  2.1 Trang bị điện cho băng tải                                                                                          ......................................................................................       117  2.2. N ội dung thực hành:                                                                                                 ............................................................................................       122  2.3. Trang bị điện cho cầu trục                                                                                        ....................................................................................       122  2.4.  Nội dung thực hành:                                                                                                 ............................................................................................       128  2.5. Trang bị điện cho thang máy                                                                                     .................................................................................       129  2.6.  Nội dung  thực hành:                                                                                                ............................................................................................       131  Tài liệu cần tham khảo:                                                                                                        ....................................................................................................       133
  6. 6
  7. 7 MÔ ĐUN  TRANG BỊ ĐIỆN Mã mô đun: MĐ 15 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của môn học  * Vị  trí của môn học:  Mô đun đượ c bố  trí dạy sau các môn học cơ  bản như  linh ki ện điện tử, đo lườ ng điện tử, kỹ  thuật xung ­ s ố, có  thể  học song song v ới các môn cơ  bản khác như  máy điệ n, điện tử  công suất, Vi m ạch t ương t ự... * Tính chất của môn học: Là mô đun kỹ thuật cơ sở ̃ ̉ * Y nghia cua mô đun: Là môn h ́ ọc bắt bu ộc ̀ ̉ * Vai tro cua mô đun:  Sau khi học xong mô đun này, người học có thể  ứng dụng để lắp đặt và vận các thiết bị điện công nghiệp, động cơ điện  trong nhà máy sản xuất như: Điều khiển động cơ  điện AC 1 pha, AC 3   pha, động cơ  điện một chiều, có khả  năng vận hành sửa chữa một số  loại máy công nghiệp Mục tiêu của Mô đun: *Về kiến thức: - Phân tích đượ c nguyên lý, cách thực hiện phương pháp điề u chỉnh  tốc độ động cơ 3 pha, động cơ một chiều. - Đọc, vẽ   và phân tích các sơ  đồ  mạ ch điề u khiển dùng rơle công   tắc tơ dùng trong khống ch ế động cơ 3 pha, độ ng cơ một chiều. * Về kỹ năng: - Phân tích qui trình làm việc và yêu cầu về  trang bị  điện cho máy  cắt gọt kim loại (máy khoan, tiện, phay, bào, mài...); cho các máy sản   suất (băng tải, cầu tr ục, thang máy, lò điệ n...) - Lắp đượ c các mạch điều khiển t ốc độ  độ ng cơ  theo sơ đồ  nguyên  lý - Kiểm tra, xác định hư  hỏng trên các mạch điện điều khiển chính  xác * Về thái độ:  -  Rèn luyện tính tỷ mỉ, cẩn th ận, an toàn và vệ sinh công nghiệp Nội dung mô đun:  Thời gian Lý  Kiểm  Mã bài Tên các bài trong mô đun Tổng  Thực  thuyế tra  số hành  t
  8. 8 Điều chỉnh t ốc độ động cơ  15­01 điện 20 6 13 1 Khái   niệm   chung   v ề   điều  1 4 4 0 chỉnh tốc độ.. Điều   chỉnh   t ốc   độ   động   cơ  2 8 1 7 điện DC. Điều   chỉnh   tốc   độ   động   cơ  3 7 1 6 điện không đồng bộ ba pha. Tự  động khống chế  truyền  15­02 20 8 11 1 động điện Khái   niệm   chung   v ề   t ự   động  1 1 1 0 khống chế Các nguyên tắc tự động khống  2 1 1 0 chế. Tự   động   khống   chế   động   cơ  3 7 2 5 không đồng bộ ro­to lồng sóc. Tự   động   khống   chế   động   cơ  không   đồng   bộ   ro­to   dây  4 5 2 3 quấn. Tự   động   khống   chế   động   cơ  5 5 2 3 điện một chiều Trang bị  điện cho máy công  15­03 20 6 13 1 nghiệp Trang   bị   điện   ­   điện   tử   cho  1 10 3 7 máy cắt gọt kim lọai. Trang bị  điện ­ điện tử  cho cơ  2 9 3 6 cấu sản xuất Tổng cộng: 60 20 37 3 Ghi chú: Thời gian ki ểm tra đượ c tích hợp giữa lý thuyết với thực   hành đượ c tính vào giờ thực hành
  9. 9 BÀI 1  ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐIỆN Mã bài: MĐ 15 ­ 01 Giới thiệu: Do nhu cầu phát triển trong công nghiệp, áp dụng khoa học kỹ thuật   vào trong các dây chuyền sản xuất của các nhà máy ngày càng đơn giản   hoá trong vận hành để  nâng cao hiệu quả  sản xuất, giảm chi phí thì việc   ứng dụng động cơ điện vào trong sản xuất rất phổ biến. Do đó người học   cần có những kiến thức về nguyên lý hoạt động và kỹ năng thực hành điều   khiển tốc độ  động cơ  điện nhằm phục vụ  nhu cầu  ứng dụng trong sản   xuất. Mục tiêu: - Thực hiện điều chỉnh tốc độ  động cơ  3 pha, độ ng cơ  một chiều đúng  phươ ng pháp. - Áp dụng các phươ ng pháp điều chỉnh tốc độ  phù hợp với từng loại  động cơ, phù hợp với đặc tính, trạng thái làm việ c của  hệ thống sản   xuất. - Rèn luyện tính tỷ mỉ, chính xác, an toàn và vệ sinh công nghiệp Nội dung chính:                                          1.Khái niệm chung v ề điều chỉnh tốc độ. 1.1. Khái niệm chung. Mục tiêu: ­  Hiểu đượ c việc điều chỉnh tốc độ  theo phươ ng pháp điện. ­  Nắm vững hi ệu qu ả c ủa các phươ ng pháp điều chỉnh tốc độ . Khái niệm về điều chỉnh tốc độ. - Ngày nay, đại đa số  các máy sản xuất từ  nhỏ  đến lớn, từ  đơn lẻ  đế n  cả  một dây chuyền sản xu ất đề u sử  dụng truyền độ ng điện (TĐĐ).  Để  đảm bảo những yêu cầu của các công nghệ  phức tạp khác nhau,   nâng cao m ức độ  tự  động cũng như  năng suất, các hệ  TĐĐ thườ ng  phải điều chỉnh tốc độ, tức là cần phải điề u chỉnh đượ c tố c độ  máy  theo yêu cầu công nghệ. Có thể điều chỉnh tốc độ  máy bằng phươ ng   pháp cơ khí hoặc bằng phương pháp điện qua việc điề u chỉnh tốc độ  động  cơ   điện.   Ở   đây,  ta  chỉ  xem  xét   việc  điề u  chỉnh  tốc   độ  theo   phươ ng pháp điện. 1.2. Các chỉ tiêu điều chỉnh tốc độ. -  Chất l ượ ng c ủa m ột ph ương pháp điề u chỉnh tốc độ  đượ c đánh giá   qua một số các chỉ tiêu sau đây :
  10. 10 1.2.1.  Dải điều chỉnh tốc độ - Dải điều chỉnh tốc độ  (hay phạm vi điề u chỉnh tốc độ ) là tỉ  số  giữa   các giá trị  tốc độ  làm việc   lớn nhất và nhỏ  nhất của hệ  TĐĐ  ứng   với một mômen tải đã cho : ωmax D= ωmin 1.2.2. Độ trơn điều chỉnh - Độ  trơn điều chỉnh tốc độ  khi điều chỉnh đượ c biểu thị  bởi tỷ  số  giữa 2 giá trị tốc độ của 2 cấp kế tiếp nhau trong d ải điều chỉnh: Trong đó:     ωi : tốc độ ổn định ở cấp i ωi +1 : tốc độ ổn định ờ cấp i+1 1.2.3. Độ ổn định tốc độ (độ cứng của đặc tính cơ) - Để  đánh giá và so sánh các đặc tính cơ, ngườ i ta đưa ra khái niệ m độ  cứng đặc tính cơ: ( hình 1.1) ∆M β= ∆ω Hình 1.1 độ cứng của đặc tính cơ 1.2.4. Tính kinh tế ­ Hệ  điều chỉnh có tính kinh tế khi vốn đầu tư  nhỏ, tổn hao năng lượ ng   ít, phí tổn vận hành không nhiều. 1.2.5. Sự phù hợp giữa đặc tính điều chỉnh và đặc tính tải ­ Khi chọn h ệ điều chỉnh tốc độ với phươ ng pháp điề u chỉnh nào đó cho   một máy sản xuất cần l ưu ý sao cho các đặc tính điều chỉnh bám sát yêu  
  11. 11 cầu đặc tính của tải máy sản xuất. Như  vậy hệ  làm việ c sẽ  đả m bả o   đượ c các yêu cầu chất l ượng, độ ổn định... 1.3. Yêu cầu chung c ủa việc điều chỉnh tốc độ động cơ điệ n.  - Dãi điề u chỉnh ph ải đủ  rộ ng. - Sự thay đổi tốc độ  đáp  ứng đượ c yêu cầ u thay đổ i tố c độ  củ a thiết bị  mang tải. - Điề u chỉnh dễ dàng. 2. Điều chỉnh t ốc độ động cơ điện DC. Mục tiêu: -  Hiểu rõ đặc tính cơ tự nhiên của động cơ DC -  Nắm vững các phươ ng pháp điề u chỉnh tốc độ .              2.1 Đặc tính cơ tự nhiên của động cơ DC kích từ độc lập.  - Động cơ   điện một  chiều kích từ   độ c lậ p: Cuộn  kích  từ   đượ c  cấ p   điện   từ   nguồn   một   chiều   độ c   lập   với   nguồn   điệ n   cấ p   cho   rôto.  ( hình 1.2, 1.3)   Hình 1.2. S ơ đồ nguyên lý  Hình 1.3. S ơ đồ nguyên lý                   động cơ điện  một chiều  động cơ điện một chiều  kích từ độc lập                  kích từ song song - Nếu cuộn kích từ và cuộn dây phần ứng đượ c cấp điệ n bởi cùng một  nguồn điện thì động cơ  là loại kích từ  song song. Tr ường h ợp này  nếu nguồn điện có công suất rất lớn so với công suất độ ng cơ  thì  tính chất động cơ sẽ tươ ng tự nh ư độ ng cơ kích từ độ c lậ p.  - Khi động cơ  làm việc, rôto mang cuộn dây phần  ứng quay trong t ừ  trườ ng của cuộn cảm nên trong cuộn  ứng xu ất hi ện một s ức  điệ n  động cảm  ứng có chiều ngượ c với điện áp đặ t vào phần  ứng độ ng  cơ.   Theo   sơ   đồ   nguyên   lý   trên   hình   1.2   và   hình   1.3,   có   thể   viết  phươ ng trình cân bằng điện áp của mạch ph ần  ứng (rôto) như sau:             U  = E  + (R  + R ).I            (2.1) Trong đó:   - U­ là điện áp phần ứng động cơ, (V) 
  12. 12 - E­ là sức điện động phần ứng động cơ (V).  -  R­ là điệ n tr ở cu ộn dây phần ứng  -  Rp là điện tr ở phụ m ạch ph ần  ứng.  -  I­ là dòng điệ n ph ần  ứng độ ng cơ.           R ư = rư + rct + rcb + rcp                                           (2.2)          rư ­ Điện trở cuộn dây phần ứng.           rct ­ Điện trở tiếp xúc giữa chổi than và phiến góp.           rcb ­ Điện trở cuộn bù.          rcp ­ Điện trở cuộn phụ.  Sức điện động phần ứng t ỷ lệ v ới t ốc độ  quay của rôto: p.N Eu = * Φ * ω = K * Φ * ω   ( 2.3) 2π a p.N K=  là hệ số kết cấu của độ ng cơ 2π a           Φ   ­ Từ thông qua mỗi c ực t ừ.            p ­ S ố đôi cực từ chính.            N ­ S ố thanh d ẫn tác dụng của cu ộn  ứng.            a ­ S ố m ạch nhánh song song c ủa cu ộn  ứng. Hoặc ta có thể viết:     Ee = K e ΦN                                                          ( 2.4 ) Và  Vậy: Ke = K/ 9,55 = 0,105K Nhờ  lực từ  trườ ng tác dụng vào dây dẫn phần  ứng khi có dòng điệ n,   rôto quay d ưới tác dụng của mômen quay: M = K ΦI u                                           (2.5) Từ  hệ  2 phươ ng trình (2.1) và (2.3) ta có thể  rút ra đượ c phươ ng trình   đặc tính cơ điện biểu thị mối quan h ệ c ủa độ ng cơ điệ n mộ t chiều kích  từ độc lập như sau: U u Ru + Rp ω= − * M                                                ( 2.6 ) k Φ ( K Φ )2 Có thể biểu di ễn đặc tính cơ dướ i dạng khác: 
  13. 13 ω = ω0 − ∆ω R,2 Trong   đó:   Sth = gọi   là   tốc   độ   không   tải   lý   tưở ng   R 21 + X 2 nm ( 2.7 ) Ru + R p ∆ω = * M  gọi là độ sụt tốc độ ( K Φ)2     Phươ ng trình đặc tính cơ (2.6) có dạng hàm bậc nhất y = B + Ax, nên  đườ ng biểu diễn trên hệ  tọa độ  M0 ω  là một đườ ng thẳng với độ  dốc  âm. Đườ ng đặc tính cơ cắt tr ục tung 0 ω  tại điểm có tung độ:        Tốc độ   ω 0 đượ c gọi là tốc độ  không tải lý tưở ng khi không có lực  cản nào cả. Đó là tốc độ  lớn nhất của độ ng cơ  mà không thể  đạ t đượ c   ở chế độ động cơ vì không bao giờ xảy ra tr ường h ợp M c = 0. Hình 1.4. đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ độc lập Khi phụ  tải tăng dần từ  M c = 0 đến Mc = Mđm thì tốc độ  động cơ  giảm  dần từ  ω 0 đến  ω đm Điểm A(M đm, ω đm) gọi là điểm định mức. Rõ ràng đườ ng đặc tính cơ  có  thể vẽ đượ c từ 2 điểm w0 và A. Điểm cắt của đặ c tính cơ với trục hoành 0M có tung độ  ω  = 0 và có hoành độ suy từ phương trình (2.6): U dm M = M nm = Kφdm = Kφdm* I nm  ( 2.7 ) Ru
  14. 14 Hình 1.5. đặc tính cơ tự nhiên của động cơ điện một chiều kích từ độ c  lập Mômen Mnm và I nm gọi là mômen ngắn mạch và dòng điện ngắn mạch.  Đó là giá trị  mômen lớn nhất và dòng điện lớn nhất của độ ng cơ  khi  đượ c cấp điện đầy đủ  mà tốc độ  bằng 0. Trườ ng hợp này xảy ra khi  bắt đầu mở  máy và khi động cơ  đang chạy mà bị  dừng lại vì bị  kẹ t   hoặc tải lớn quá  kéo không đượ c. Dòng điện Inm này lớn và thườ ng bằng: I nm = (10 đến  20)Iđm  Nó có thể gây cháy hỏng động cơ nếu hiện t ượng t ồn t ại kéo dài. 2.2 Các phươ ng pháp điều chỉnh tốc độ. 2.2.1. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện  áp phần ứng - Sơ  đồ  nguyên lý đượ c biểu diễn nh ư  trên hình 1.6. T ừ thông độ ng cơ  đượ c giữ  không đổi. Điện áp phần  ứng đượ c cấp từ  một bộ  biến   đổi. - Điệ n áp U ch ỉ có thể thay đổ i về phía giảm (U
  15. 15 Hình 1.7. quá trình thay đổi tốc độ khi điều chỉnh điện áp - Điều chỉnh tốc độ động cơ điệ n một chiều kích từ độ c lậ p bằ ng biệ n   pháp thay đổi điện áp phần ứng có các đặc điểm sau: - Điện áp phần ứng càng giảm, tốc độ động cơ càng nhỏ. - Điều chỉnh tr ơn trong toàn bộ dải điều chỉnh. - Độ cứng đặc tính cơ giữ không đổi trong toàn bộ dải điề u chỉnh. - Độ  sụt tốc tuyệt đối trên toàn dải điề u chỉnh  ứng với một mômen là  như  nhau.  Độ  sụt  tốc tươ ng   đố i sẽ  lớn nhất tại  đặ c tính cơ  thấp   nhất của dải  điề u chỉnh. Do vậy, sai s ố  t ốc  độ  tươ ng  đối (sai số  tĩnh) của đặc tính cơ  thấp nhất không vượ t quá sai số  cho phép cho   toàn dải điều chỉnh. - Dải điều chỉnh của ph ương pháp này có thể:  D ~ 10:1. - Chỉ  có thể  điề u chỉnh tốc độ  về  phía giả m (vì chỉ  có thể  thay đổ i vớ i   Uu ≤ Uđm - Phươ ng pháp điều chỉnh này cần một bộ  nguồn để  có thể  thay đổ i  trơn điện áp ra. 2.2.2. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông - Muốn thay đổ i từ thông độ ng cơ, ta tiến hành thay đổ i dòng điệ n kích  từ  của động cơ  qua một điệ n trở  mắc nối tiếp  ở  mạch kích từ. Rõ  ràng phươ ng pháp này chỉ  cho phép tăng điện trở  vào mạch kích từ,   nghĩa là chỉ  có thể  giảm dòng điện kích từ  I kt  ≤ Iktđm do đó chỉ  có thể  thay đổi về  phía giảm từ thông. Khi giảm từ thông, đặ c tính dốc hơn   và có tốc độ  không tải lớn hơn. Họ  đặ c tính giảm từ  thông như  hình  1.8.
  16. 16 Hình 1.8.  – Điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều kích từ độc lập  bằng phương pháp thay đổi từ thông kích từ. Phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng thay đổi từ thông có các đặc điểm  sau: - Từ  thông càng giảm thì tốc độ  không tải lý tưở ng của đặ c tính cơ  càng tăng, tốc độ động cơ càng lớn. - Độ cứng đặc tính cơ giảm khi giảm t ừ thông. - Có thể điều chỉnh tr ơn trong d ải điề u chỉnh: D ~ 3:1. - Chỉ có thể điều chỉnh thay đổi tốc độ  về  phía tăng. 2.2.3. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở ở mạch phần ứng - Sơ  đồ  nguyên lý nối dây như  hình 1.9. Khi tăng điệ n trở  phần  ứng,   đặc   tính   cơ   dốc   hơn   nhưng   v ẫn   gi ữ   nguyên   tốc   độ   không   tải   lý  tưở ng.  Họ   đặc tính cơ  khi thay   đổi  điện trở  mạch phần  ứng  nh ư  hình 1.9. - Đặc  điểm  của phươ ng  pháp  điều chỉnh tốc  độ  bằng cách thay  đổ i  điện trở ở mạch phần  ứng:
  17. 17 - Điện trở  mạch phần  ứng càng tăng, độ  dốc đặ c tính cơ  càng lớn, đặ c  tính cơ càng mềm và độ   ổn định tốc độ  càng kém, sai số  tốc độ  càng   lớn. - Phươ ng pháp chỉ  cho phép điề u chỉnh thay đổ i tố c độ  về  phía giả m   (do chỉ có thể tăng thêm điện trở). - Vì điều chỉnh tốc độ  nhờ  thêm điệ n trở  vào mạch phần  ứng cho nên  tổn hao công suất dướ i d ạng nhi ệt trên điệ n trở càng lớn. Hình 1.9 ­ Điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều kích từ độc lập bằng  phương pháp thay đổi điện trở phần ứng. 2.3.  Nội dung th ực hành:  2.3.1. Đấu nối mạch điều khiển tốc độ  độ ng cơ DC bằng cách thay đổ i   điện áp dùng hai nút nhấn thay đổi cấp tốc độ. a. Sơ đồ mạch :
  18. 18 b. Quy trình kỹ thuật lắp mạch điều khiển tốc độ  động cơ DC bằng cách  thay đổi điện áp Dụng cụ, thiết  Nội dung công việc Yêu cầu kỹ thuật bị Bước 1: Tìm hiểu cấu tạo thực  ­   Các   tiếp   điểm   tiếp  - Đồng hồ vạn  tế  thiết bị  điện và các thông số  xúc của các nút nhấn,  năng V.O.M,  kỹ   thuật   cơ   bản   của   thiết   bị  relay còn tốt. - cầu chì  trong mạch điện. Vẽ  lại sơ  đồ  ­   điện   áp   đặt   vào  - nút nhấn  kết nối trong mạch cuộn   dây   relay   và  - Relay  động   cơ   DC     phải  - động cơ DC.  bằng   điện   áp   định  mức Bước 2: Lắp đặt thiết bị  điện  ­   Lắp  đặt  chắc   chắn  Panel   lắp   đặt  và đấu nối mạch điện theo sơ  thiết bị điện vào panel  thiết bị  điện, áp  đồ nguyên lý. điện,  làm  đầu  cốt  và  tô   mát   1   pha,  ­ Đấu mạch động lực đấu dây nối phải chắc  cầu   chì,   dây  ­ Đấu mạch điều khiển chắn dẫn,   relay,   nút  ­ Thao tác chính xác nhấn,   động   cơ  ­ Đúng theo sơ đồ điện một chiều,  kềm   cắt   dây  điện,   kềm   bấm  đầu   cốt,   tua   vít  ba   ke   (4   chấu), 
  19. 19 tua   vít   dẹt,   bịt  đầu cốt,… Bước   3:   Kiểm   tra   nguội   theo  ­ Thao tác chính xác Đồng   hồ   vạn  các bước sau: ­ Đúng theo sơ đồ năng V.O.M ­ Kiểm tra mạch động lực. ­ Kiểm tra mạch điều khiển. Bước 4: Hoạt động thử theo các  Mạch   hoạt   động   tốt,  Nguồn   điện  bước sau: đúng nguyên lý. cung cấp ­ Nối dây nguồn. ­ Đóng áp tô mát nguồn. ­  Ấn nút S1  động cơ  hoạt động  ở điện áp 12VDC. ­ Ấn nút S2   động cơ hoạt động  ở điện áp 24VDC. c. Hiện tượng, nguyên nhân và cách khắc phục sự cố Cách   khắc  TT  Hiện tượng Nguyên nhân phục 1 Mạch   điều   khiển   không  ­ Đấu dây mạch điều  Kiểm tra và đấu  họat động. khiển tiếp xúc không  lại   tiếp   điểm  tố t duy trì,  kiểm tra  ­ Chưa cấp nguồn cho  lại các đầu nối,  mạch điều khiển cấp   nguồn   cho  ­ chưa đấu tiếp điểm  mạch duy trì  2 Mạch   động   lực   không  ­ Đấu dây mạch động      kiểm   tra   lại  họat động lực tiếp xúc không tốt các đầu nối, cấp  ­ Chưa cấp nguồn cho  nguồn cho mạch mạch động lực 2.3.2. Lắp m ạch điều khiển tốc độ  độ ng cơ DC bằng cách thay đổ i  điện trở phụ dùng hai nút nhấn thay đổi cấp tốc độ  dùng khóa  chéo, tự giữ thông qua nút dừng a. Sơ đồ mạch :
  20. 20 b. Quy trình kỹ thuật lắp mạch điều khiển tốc độ  động cơ DC bằng cách  thay đổi điện trở phụ Dụng cụ,  Nội dung công việc Yêu cầu kỹ thuật thiết bị Bước 1: Tìm hiểu cấu tạo thực   ­   Các   tiếp   điểm   tiếp  - Đồng hồ  tế  thiết bị  điện và các thông số  xúc của các nút nhấn,  vạn năng  kỹ   thuật   cơ   bản   của   thiết   bị  relay còn tốt. V.O.M,  trong mạch điện. Vẽ  lại sơ   đồ  ­   điện   áp   đặt   vào  - cầu chì  kết nối trong mạch cuộn   dây   relay   và  - nút nhấn  động   cơ   DC     phải  - Relay  bằng   điện   áp   định  - động cơ  mức DC.  - Điện trở  phụ Bước 2: Lắp đặt thiết bị điện và  ­   Lắp   đặt   chắc   chắn  Panel   lắp   đặt  đấu  nối   mạch   điện  theo sơ   đồ  thiết bị điện vào panel  thiết   bị   điện,  nguyên lý. điện, làm  đầu cốt và  áp tô mát 1 pha,  ­ Đấu mạch động lực đấu dây nối phải chắc  điện   trở   phụ,  ­ Đấu mạch điều khiển chắn cầu   chì,   dây  ­ Thao tác chính xác dẫn,   relay,   nút  ­ Đúng theo sơ đồ nhấn,   động   cơ  điện   một 
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2