Giáo trình Trang bị điện 1 (Nghề: Điện công nghiệp - CĐ/TC) - Trường Cao đẳng nghề Hà Nam (năm 2020)

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:55

Thêm vào BST

Báo xấu

13
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình Trang bị điện 1 (Nghề: Điện công nghiệp - CĐ/TC) được biên soạn gồm các nội dung chính sau: tự động khống chế truyền động điện; trang bị điện máy cắt kim loại; trang bị điện cơ cấu sản xuất. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Trang bị điện 1 (Nghề: Điện công nghiệp - CĐ/TC) - Trường Cao đẳng nghề Hà Nam (năm 2020)

SỞ LAO ĐỘNG THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI TỈNH HÀ NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ HÀ NAM GIÁO TRÌNH MÔN HỌC: TRANG BỊ ĐIÊN 1 NGÀNH/NGHỀ: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG/ TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số: 234 /QĐ – CĐN ngày 5 tháng 8 năm 2020 của Trường Cao Đẳng Nghề Hà Nam Hà Nam, năm 2020
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. Dựa theo giáo trình này, có thể sử dụng để giảng dạy cho các trình độ hoặc nghề ngành/ nghề khác của nhà trường.
LỜI GIỚI THIỆU Cùng với sự phát triển chung của đất nước, các ngành công nghiệp tự động hóa phát triển, nhằm thay thế một phần cho con người, giảm bớt nhân công và chi phí. Các dây chuyền tự động hóa sản xuất là cần thiết trong các nhà máy, xí nghiệp, do đó việc cung cấp, sử dụng các thiết bị để lắp đặt dây chuyền là vô cùng quan trọng và cần thiết. Môn học “ Trang bị điện 1” là môn chuyên ngành nhằm cung cấp kiến thức cơ bản cho người học, sau khi ra trường có thể đảm nhận được công việc cụ thể tại các nhà máy, xí nghiệp. Đồng thời giúp người học hiểu sâu hơn bản chất, cũng như thâm nhập thực tế, củng cố nâng cao trình độ chuyên môn. Đặc biệt đối với trường Cao Đẳng Nghề Hà Nam giáo trình” Trang bị điện 1” là tài liệu quan trọng, có ý nghĩa thiết thực cho việc giảng dạy và học tập của giảng viên cũng như học sinh. Khi biên soạn, tôi 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. 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. Hà Nam, ngày 06 tháng 6 năm 2020 Tham gia biên soạn Chủ biên: Nguyễn Thị Tuyến
MỤC LỤC Trang LỜI GIỚI THIỆU CHƯƠNG MỞ ĐẦU: TỰ ĐỘNG KHỐNG CHẾ................................................ 4 Mã chương: MH18 – 00 ........................................................................................ 4 1. Khái niệm về tự động khống chế (TĐKC) ..................................................... 4 2. Các yêu cầu của TĐKC .................................................................................. 4 2.1.Yêu cầu kỹ thuật........................................................................................ 4 2.2 Yêu cầu kinh tế .......................................................................................... 4 3. Phương pháp thể hiện sơ đồ điện TĐKC ....................................................... 4 3.1. Phương pháp thể hiện mạch động lực: ..................................................... 4 3.2 Phương pháp thể hiện mạch điều khiển: ................................................... 5 4. Các khâu bảo vệ và liên động trong TĐKC – TĐĐ ....................................... 6 CHƯƠNG 1: TỰ ĐỘNG KHỐNG CHẾ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN ..................... 9 Mã chương: MH18 - 01......................................................................................... 9 1.2. Nguyên tắc điều khiển theo tốc độ ......................................................... 10 1.3. Nguyên tắc điều khiển theo dòng điện ................................................... 11 2. Các sơ đồ điều khiển điển hình .................................................................... 13 2.1. Các mạch mở máy trực tiếp ................................................................... 13 2.2. Các mạch mở máy gián tiếp ................................................................... 19 2.3. Các mạch hãm dừng ............................................................................... 23 2.4. Sơ đồ điều khiển động cơ KĐB 3 pha rô to dây quấn ........................... 26 2.5. Sơ đồ điều khiển động cơ một chiều. ..................................................... 27 Mã chương: MH18 - 02....................................................................................... 31 1. Khái niệm chung về máy cắt gọt kim loại. .................................................. 31 1.2. Đặc điểm, yêu cầu trang bị điện ............................................................. 31 2. Trang bị điện máy tiện.................................................................................. 32 2.1. Đặc điểm, yêu cầu trang bị điện ............................................................. 32 2.2. Trang bị điện máy tiện T616 .................................................................. 33 3. Trang bị điện máy khoan. ............................................................................. 35 3.1. Đặc điểm, yêu cầu trang bị điện ............................................................. 35 3.2. Trang bị điện máy khoan 2A125 ............................................................ 35 4. Trang bị điện máy mài.................................................................................. 36 4.1. Đặc điểm, yêu cầu trang bị điện. ............................................................ 36 4.2. Trang bị điện máy mài 3Б722 ................................................................ 37 5. Trang bị điện máy doa. ................................................................................. 38 5.1. Đặc điểm, yêu cầu trang bị điện ............................................................. 38 5.2. Trang bị điện máy doa 2620 ................................................................... 39 CHƯƠNG 3: TRANG BỊ ĐIỆN CƠ CẤU SẢN XUẤT ................................... 42 Mã chương: MH18 - 03....................................................................................... 42 1. Khái niệm chung về cơ cấu sản xuất. ........................................................... 42 1.1. Khái niệm, phân loại .............................................................................. 42 1.2. Đặc điểm, yêu cầu trang bị điện ............................................................. 45 1
2. Trang bị điện thang máy ............................................................................... 45 2.1. Đặc điểm, yêu cầu trang bị điện. ............................................................ 45 2.2. Trang bị điện cho mạch thang máy ........................................................ 46 3. Trang bị điện băng tải ................................................................................... 49 3.1. Đặc điểm, yêu cầu trang bị điện ............................................................. 49 3.2 Sơ đồ mạch điện băng tải ........................................................................ 50 2
GIÁO TRÌNH MÔ HỌC Tên môn học: Trang bị điện 1 Mã môn học: MH18 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vài trò của môn học : - Vị trí: Môn học này cần phải học sau khi đã học xong các môn học/mô-đun Cơ sở và môn học Máy điện. - Tính chất: Là môn học chuyên môn nghề thuộc môn học đào tạo bắt buộc. - Ý nghĩa và vài trò của môn học: Có vị trí quan trọng trong chương trình đào tạo nghề điện công nghiệp Mục tiêu của môn học: - Về kiến thức: + Vẽ và nêu trang bị điện, trình bày nguyên lý làm việc các sơ đồ mạch điều khiển dùng rơle công tắc tơ trong khống chế động cơ 3 pha, động cơ một chiều. - Nêu trang bị điện, trình bày nguyên lý làm việc cho máy cắt gọt kim loại; cho các máy sản xuất. - Về kỹ năng: - Phân tích được nguyên lý của sơ đồ làm cơ sở cho việc phát hiện hư hỏng và chọn phương án cải tiến mới. - Vận dụng được các phương pháp phân tích mạch điện trên vào việc lắp đặt, sửa chữa mạch điện - Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: - Có năng lực thực hiện về vẽ và phân tích được các sơ đồ mạch điện, vấn đề phức tạp cho việc phát hiện hư hỏng và chọn phương án cải tiến mới trong điều kiện làm việc thay đổi. - Làm việc độc lập hoặc làm việc theo nhóm. Nội dung của môn học: 3
CHƯƠNG MỞ ĐẦU: TỰ ĐỘNG KHỐNG CHẾ Mã chương: MH18 – 00 Giới thiệu: Trang bị cho học sinh khái niệm cơ bản về tự động khống chế truyền động điện. Làm rõ các yêu cầu về tự động khống chế truyền động điện, đưa ra các phương pháp thể hiện sơ đồ điện, các khâu bảo vệ trong mạch TĐKC. Mục tiêu: - Phân tích được khái niệm và các yêu cấu của TĐKC. - Trình bày được các khâu bảo vệ và liên động trong TĐKC – TĐĐ. - Vận dụng đúng các phương pháp thể hiện sơ đồ điện TĐKC vào hệ thống trang bị điện khi thiết kế, lắp đặt. - Vận dụng đúng các phương pháp bảo vệ và liên động vào hệ thống trang bị điện khi thiết kế, lắp đặt. - Rèn luyện tính cẩn thận và nghiêm túc trong học tập và trong thực hiện công việc. Nội dung chính: 1. Khái niệm về tự động khống chế (TĐKC) TĐKC là tổ hợp các thiết bị, khí cụ điện được liên kết bằng các dây dẫn nhằm tạo mạch điều khiển phát ra tín hiệu điều khiển để khống chế hệ thống truyền động điện làm việc theo một qui luật nhất định nào đó do qui trình công nghệ đặt ra. 2. Các yêu cầu của TĐKC 2.1. Yêu cầu kỹ thuật - Thỏa mãn tối đa qui trình công nghệ của máy sản xuất để đạt được năng suất cao nhất trong quá trình làm việc. - Mạch phải có độ tin cậy cao, linh hoạt, đảm bảo an toàn. 2.2 Yêu cầu kinh tế - Giá cả tương đối, phù hợp với khả năng của khách hàng. - Nên sử dụng những thiết bị đơn giản, phổ thông, cùng chủng loại càng tốt... để thuận tiện trong việc sửa chữa, thay thế về sau. - Thiết bị phải đảm bảo độ bền, ít hỏng hóc. 3. Phương pháp thể hiện sơ đồ điện TĐKC 3.1. Phương pháp thể hiện mạch động lực: Tất cả các phần tử của thiết bị, khí cụ điện khi trình bày trên mạch động lực phải thể hiện dưới dạng ký hiệu qui ước và phải ở trạng thái bình thường (trạng thái không điện, chưa tác động) của chúng. Phải hạn chế tối đa các dây dẫn cắt nhau trên mạch động lực nhưng không liên hệ nhau về điện (hình 1). 4
- Dây dẫn ở mạch động lực phải có cùng tiết diện và chủng loại. - Tất cả những phần tử của cùng một thiết bị trên mạch động lực phải được ký hiệu giống nhau bằng những chữ số hoặc ký tự. - Các điểm dây dẫn nối chung với nhau phải được đánh số giống nhau. Hình 1: dây dẫn cắt nhau và dây dẫn không cắt nhau 3.2 Phương pháp thể hiện mạch điều khiển: - Tất cả các phần tử của thiết bị, khí cụ điện khi trình bày trên mạch điều khiển phải thể hiện dưới dạng ký hiệu qui ước và phải ở trạng thái bình thường (trạng thái không điện, chưa tác động) của chúng ví dụ như hình 2. Hình 2: Trạng thái không điện của tiếp điểm - Tất cả những phần tử của cùng một thiết bị trên mạch điều khiển phải được ký hiệu giống nhau bằng những chữ số hoặc ký tự và giống mạch động lực ví dụ như hình 3. Hình 3: Các phần tử của cùng thiết bị phải ký hiệu giống nhau - Phải hạn chế tối đa các dây dẫn cắt nhau trên mạch điều khiển nhưng không liên hệ nhau về điện. - Các điểm dây dẫn nối chung với nhau trên mạch điều khiển phải được đánh số giống nhau ví dụ như hình 4. Hình 4: Dây dẫn đánh số giống nhau tại các điểm nối chung 5
4. Các khâu bảo vệ và liên động trong TĐKC – TĐĐ 4.1. Bảo vệ quá dòng Động cơ điện thường bị quá dòng trong trường hợp bị ngắn mạch hoặc quá tải. a. Bảo vệ ngắn mạch Ngắn mạch là hiện tượng các pha chạm chập nhau, pha chạm trung tính hoặc 2 cực của thiết bị một chiều chạm nhau. Để bảo vệ cho trường hợp này thường dùng cầu chì nối tiếp ở các dây pha, hoặc đặt ở 1 cực của thiết bị một chiều, hoặc dùng ap-to-mat. Đối với động cơ công suất lớn có thể dùng rơ-le dòng điện để bảo vệ, dòng điện chỉnh định từ (8 - 10) I . Khi đó cuộn dây của rơ-le dòng mắc nối tiếp trong đm mạch động lực còn tiếp điểm của nó mắc trong mạch điều khiển. b. Bảo vệ quá tải * Quá tải đối xứng Xảy ra khi phụ tải đặt lên trục động cơ lớn hơn định mức như: lúc điện áp nguồn bị sụt giảm (tải không đổi), động cơ bị kẹt trục hoặc tải đột ngột tăng cao. Trường hợp này dòng điện ở 3 pha tăng đều như nhau. * Quá tải không đối xứng Xảy ra khi động cơ đang làm việc mà nguồn điện bị mất 1 pha hoặc nguồn bị mất cân bằng nghiêm trọng. Trường hợp này còn gọi là quá tải 2 pha, nếu duy trì trong thời gian lâu sẽ gây cháy hỏng động cơ. * Phương pháp bảo vệ Quá tải không gây tác hại tức thời, nhưng động cơ sẽ bị đốt nóng quá trị số cho phép. Nếu quá tải kéo dài, mức độ quá tải lớn thì tuổi thọ động cơ giảm nhanh chóng. Để bảo vệ cho trường hợp này, thường dùng rơ-le nhiệt. Chỉ cần đặt phần tử đốt nóng của rơ-le nhiệt ở 2 pha của thiết bị 3 pha hoặc 1 cực của thiết bị một chiều là đủ. 4.2. Bảo vệ điện áp - Bảo vệ thiếu áp Sự cố này thường dùng rơ-le thiếu áp và tiếp điểm thường mở của nó để bảo vệ (cuộn dây mắc ở nơi cần bảo vệ, tiếp điểm mắc trong mạch điều khiển. Sơ đồ như hình 1.5b). - Bảo vệ quá áp Để bảo vệ sự cố quá áp thì dùng rơ-le quá áp và tiếp điểm thường đóng của nó (cuộn dây mắc ở nơi cần bảo vệ, tiếp điểm mắc trong mạch điều khiển. Sơ đồ như hình 1.5a). 6
Hình 5: Bảo vệ điện áp 4.3. Bảo vệ thiếu và mất từ trường Động cơ một chiều nếu vận hành với tải định mức mà dòng điện kích từ suy giảm nhiều thì động cơ sẽ rơi vào tình trạng quá tải. Để bảo vệ cho trường hợp này thì dùng rơ-le dòng điện mắc trong mạch kích từ, và tiếp điểm của nó mắc trong mạch điều khiển (được gọi là rơ-le thiếu từ trường). Sơ đồ như hình 6. Hình 6: Bảo vệ mất từ trường 4.4.Vấn đề liên động a. Liên động duy trì Đảm bảo duy trì nguồn cung cấp cho các công tắc tơ làm việc và cắt mạch khi có sự cố sụt áp. Muốn duy trì cho cuộn hút nào thì dùng tiếp điểm thường mở của cuộn hút đó mắc nối tiếp với nó và song song với nút mở máy. b. Liên động khóa chéo Ở các mạch điện có nhiều trạng thái làm việc khác nhau (đảo chiều; các mạch hãm ...) thì liên động khóa chéo sẽ đảm bảo tại một thời điểm chỉ có một trạng thái hoạt động mà thôi. Khi đó sẽ dùng tiếp điểm thường đóng của cuộn dây này nối tiếp với cuộn dây kia và ngược lại. c. Liên động trình tự (tuần tự, thứ tự hóa) Đảm bảo cho mạch làm việc rõ ràng minh bạch, được sử dụng trong các mạch điện hoạt động theo những qui trình nhất định có tính thứ tự trước sau. Dùng tiếp điểm thường mở của phần tử được phép làm việc trước nối tiếp với với cuộn hút của phần tử làm việc sau đó. d. Vấn đề tín hiệu hóa 7
Tín hiệu hóa giúp cho người vận hành biết được trạng thái làm việc của hệ thống. Thường dùng đèn báo, chuông báo hoặc còi. Mạch tín hiệu phải đảm bảo tính trực quan, rõ ràng và có độ tin cậy cao. Sơ đồ đèn báo làm việc và quá tải Hình 7: Tín hiệu hóa đèn báo hiệu 8
CHƯƠNG 1: TỰ ĐỘNG KHỐNG CHẾ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN Mã chương: MH18 - 01 Giới thiệu: Bài học này cung cấp kiến thức chung về các phần tử tự động khống chế truyền động điện, phương pháp thể hiện các phần tử trong mạch điện, ký hiệu các phần tử, sơ đồ mạch điện, nguyên lý làm việc của sơ đồ mạch điện. Mục tiêu: - Đọc, vẽ và phân tích các sơ đồ mạch điều khiển dùng rơle công tắc tơ dùng trong khống chế động cơ 3 pha, động cơ một chiều theo yêu cầu. - Vận dụng các nguyên tắc tự động khống chế phù hợp, linh hoạt, đảm bảo an toàn cho từng loại động cơ và qui trình của máy sản xuất. - Phát huy tính tích cực, chủ động và tư duy sáng tạo. Nội dung chính: 1. Các nguyên tắc điều khiển 1.1. Nguyên tắc điều khiển theo thời gian a. Nội dung nguyên tắc Các thông số n; M; I đặc trưng cho chế độ công tác của hệ truyền động. Khi động cơ chuyển chế độ làm việc thì chúng thay đổi từ giá trị này sang giá trị khác và biến đổi theo thời gian với một quy luật nào đó - Để khống chế được các chế độ làm việc của hệ thống truyền động điện theo nguyên tắc thời gian, trong hệ thống điều khiển phải có thiết bị tín hiệu để đo các khoảng thời gian - Phần tử tín hiệu được sử dụng là rơle thời gian. Ký hiệu bằng chữ R th Rơ le thời gian có thể dùng cho bất kì loại động cơ với công suất nào, do đó rất thuận tiện và có tính kinh tế cao và được sử dụng rất rộng rãi. b. Sơ đồ mạch điện(hình 8) Hình 8: Sơ đồ nguyên lý mạch điện điều khiển ĐCĐ 1 chiều theo nguyên tắc thời gian c. Nguyên lý khống chế điều khiển 9
- R và R là tiếp điểm thường đóng, đóng chậm của role thời gian th1 th2 - Khi cấp nguồn cho mạch động lực và mạch điều khiển thì rơ le thời gian Rth1 tác động ngay Rth1 (9-11) đảm bảo cho G1, G2 không có điện, các điện trở phụ Rf1, Rf2 được nằm trong mạch phần ứng - Để khởi động động cơ ta ấn nút M, Đg có điện, phần ứng động cơ được nối qua hai điện trở phụ - Tiếp điểm Đg (1-7) mở ra cắt điện Rth1. Sau thời giam duy trì t1 đó chỉnh định Rth1 (9-11) đóng lại, cấp điện cho cuộn dây G1, tiếp điểm G1 đóng lại nối ngắn mạch Rf1 - Khi Rf1 bị nối ngắn mạch thì Rth2 mất điện. Sau thời gian duy trì t2 đó chỉnh định thì Rth2 (11-13) đóng lại cấp điện cho cuộn dây G2, tiếp điểm G2 đóng lại nối ngắn mạch Rf2. Quá trình khởi động kết thúc và động cơ làm việc bình thường 1.2. Nguyên tắc điều khiển theo tốc độ a. Nội dung nguyên tắc - Tốc độ động cơ truyền động hoặc tốc độ của cơ cấu sản xuất là thông số đặc trưng quan trọng xác định trạng thái của hệ truyền động điện, do đó dựa vào thông số này để khống chế hệ thống truyền động điện. Trong mạch điều khiển phải có phần tử thụ cảm được tốc độ làm việc của động cơ gọi là rơle tốc độ. - Khi tốc độ đạt được giá trị đặt trước thì rơle tốc độ phát tín hiệu đến phần tử chấp hành để chuyển trạng thái làm việc của hệ thống truyền động điện đến trạng thái mới yêu cầu. b. Sơ đồ mạch điện(hình 9) Hình 9: Sơ đồ nguyên lý mạch điện điều khiển ĐCĐ 1 chiều theo nguyên tắc tốc độ c. Nguyên tắc điều khiển 10
- Cấp nguồn cho mạch điện, để động cơ làm việc ta ấn nút ấn M cuộn dây công tắc tơ K có điện sẽ đóng tiếp điểm K động cơ được cấp điện và mở máy đưa toàn bộ điện trở (Dòng điện mở máy của động cơ đi từ dương nguồn U qua động L cơ, qua Rưf1 và Rưf2 qua tiếp điểm K và về âm nguồn). - Khi tốc độ động cơ tăng (tức là dòng điện mở máy giảm) thì 1G tác động đóng tiếp điểm 1G nối tắt Rưf1, động cơ tiếp tục được mở máy với Rưf2 - Khi tốc động động cơ tăng và đạt gần giá trị định mức (tức là dòng điện mở máy giảm tới gần giá trị định mức) thì 2G tác động loại nốt Rưf2 ra khỏi mạch phần ứng động cơ, động cơ làm việc bình thường và kết thúc quá trình khởi động. 1.3. Nguyên tắc điều khiển theo dòng điện a. Nội dung nguyên tắc - Dòng điện trong mạch phần ứng động cơ xác định trạng thái mang tải của động cơ cũng như phản ánh trạng thái khởi động hay hãm của động cơ. - Trong các quá trình khởi động hay hãm dòng điện cần phải nhỏ hơn một trị số cho phép. Như vậy ta cần có các rơle dòng điện hoặc các thiết bị làm việc có tín hiệu đầu vào là dòng điện để khống chế hệ thống theo các yêu cầu nói trên. Khi dòng điện phần ứng đạt giá trị ngưỡng xác định có thể điều chỉnh được của nó thì nó sẽ phát tín hiệu điều khiển hệ thống chuyển đến trạng thái làm việc yêu cầu. Nguyên tắc dòng điện được ứng dụng chủ yếu để điều khiển quá trình khởi động động cơ b. Sơ đồ mạch điện(Hình 10) Hình 10: Sơ đồ nguyên lý mạch điện điều khiển ĐCĐ 1 chiều theo nguyên tắc dòng điện c. Nguyên lý khống chế điều khiển - Ấn nút M, cuộn dây công tắc tơ K có điện đóng tiếp điểm K độngcơ Đ được mở máy qua 2 điện trở phụ Rf1, Rf2. 11
- Tại thời điểm mở máy, rơ le dòng điện RI có điện, do dòng điện lớn nên RI tác động luôn, đồng thời công tắc tơ G1 cũng tác động luôn. Nhưng do đặc điểm của khí cụ, rơ le dòng điện RI tác động trước nên tiếp điểm RI (7-9) mở trước, tiếp điểm công tắc tơ G1 (9-11) đóng sau - Sau thời gian t1 tốc độ động cơ tăng, dòng điện khởi động (I ) giảm đến trị số nhả của rơ le RI thì tiếp điểm RI (7-9) đóng lại, công tắc tơ G1 có điện, loại điện trở phụ Rf1 ra khỏi mạch phần ứng, tiếp điểm G1 (9-11) đóng lại - Khi loại Rf1 ra, tốc độ động cơ tăng, dòng điện phần ứng giảm, Rơ le dòng điện RI tác động nhả tiếp điểm RI (11-13), khi đó cuộn dây CTT G2 có điện, làm đóng tiếp điểm G2, điện trở Rf2 bị nối ngắn mạch, quá trình khởi động kết thúc. Động cơ chuyển chế độ làm việc 1.4. Nguyên tắc điều khiển theo vị trí a. Nội dung nguyên tắc Khi quá trình thay đổi trạng thái làm việc của hệ có quan hệ chặt chẽ với vị trí của các bộ phận di chuyển thì sử dụng công tắc hành trình đặt tại những vị trí thích hợp trên đường đi của các bộ phận này để tiến hành khống chế sự di chuyển của chính nó. Đó chính là khống chế theo nguyên tắc hành trình. Khống chế theo nguyên tắc hành trình thường gặp trong truyền động bàn của máy bào, máy phay, máy mài, cầu trục, cánh cổng... b. Sơ đồ khống chế điều khiển vị trí (Hình 11) Hình 11: Sơ đồ nguyên lý mạch điện điều khiển ĐCĐ 1 chiều theo nguyên tắc điều khiển theo vị trí c. Nguyên lý khống chế điều khiển 12
- Chạy máy về phía B : Đóng cầu dao CD, ấn nút M1, khởi động từ KB có điện (mạch 1-3-5-7-9-cuộn KB-4-2), tiếp điểm KB trên mạch động lực đóng lại, động cơ Đ quay thuận đưa vật A từ A đến B - Khi A đến B, mấu 1 va vào 1KB làm tiếp điểm 1KB (5-7) trên mạch khống chế mở ra. Cuộn dây CTT KB mất điện nhả ra, động cơ Đ dừng lại - Chạy về phía C: Ấn nút M2, CTT KH sẽ có điện (mạch 1-3-11-13-15-cuộn KH-4-2), tiếp điểm KH trên mạch động lực đóng lại, động cơ Đ quay ngược, đưa bàn máy A từ B đến C - Khi vật A đến C nếu ta không cắt điện thì mấu 2 va vào 2BK làm cho 2 KB(11-13) mở ra, cuộn dây CTT KH mất điện, động cơ Đ sẽ tự động dừng lại 2. Các sơ đồ điều khiển điển hình 2.1. Các mạch mở máy trực tiếp a. Mạch điều khiển động cơ quay một chiều có bảo vệ quá tải, ngắn mạch * Trang bị điện trong sơ đồ - Mạch động lực A,B,C: Nguồn xoay chiều 3 pha CD: Cầu dao 3 pha 1CC: là cầu chì K:3 tiếp điểm thường chính của công tắc tơ K RN: phần tử đốt nóng của rơ le nhiệt RN Đ: động cơ không đồng bộ 3 pha roto lồng sóc - Mạch điều khiển C,N: nguồn điện xoay chiều 1 pha 2CC: cầu chì sử dụng bảo vệ ngắn mạch D(1-3): nút ấn thường đóng, dừng động cơ M(3-5): nút ấn thường mở, khởi động động cơ K(3-5): tiếp điểm thường mở của công tắc tơ K cuộn dây của công tắc tơ K RN: Tiếp điểm thường đóng của rơ le nhiệt 1Đ: đèn báo chế độ làm việc * Sơ đồ nguyên lý (Hình 12) 13
Hình 12: Sơ đồ mạch điều khiển động cơ quay một chiều có bảo vệ quá tải, ngắn mạch * Nguyên lý làm việc - Đóng cầu dao CD cấp nguồn cho mạch động lực và mạch điều khiển. - Ấn nút mở máy M(3,5), cuộn dây của CTT K(5,4) có điện nên các tiếp điểm thường mở K ở mạch động lực đóng lại, động cơ Đ được cấp nguồn và bắt đầu hoạt động. Khi đó tiếp điểm K(3,5) cũng đóng lại để duy trì nguồn cung cấp cho cuộn dây K (dòng điện đi theo chiều 1;D; K(3,5); K(5,4); RN; N). - Dừng máy thì ấn nút D (1,3). Cuộn dây CTT K mất điện, làm mở các tiếp điểm thường mở K ra, động cơ Đ bị ngắt nguồn và dừng hoạt động. - Bảo vệ + Ngắn mạch: Cầu chì CC. + Qúa tải: Rơ-le nhiệt RN: Khi động cơ Đ bị quá tải, dòng điện tăng lên, phần tử đốt nóng RN tác động làm mở tiếp điểm RN (2,4) nên cuộn dây K (5,4) mất điện, các tiếp điểm K mạch động lực mở ra, động cơ Đ dừng. - Liên động: Tiếp điểm duy trì K(3,5). b. Mạch đảo chiều quay động cơ KĐB xoay chiều 3 pha gián tiếp (sử dụng nút bấm đơn). * Sơ đồ nguyên lý mạch điện(hình 13) 14
Hình 13: Mạch đảo chiều quay động cơ KĐB xoay chiều 3 pha gián tiếp (sử dụng nút bấm đơn). * Nguyên lý làm việc - Đóng cầu dao CD, chuẩn bị cấp nguồn cho mạch động lực và mạch điều khiển hoạt động Quá trình khởi động động cơ theo chiều thuận. - Ấn nút MT(3,5), thì cuộn dây CTT T (7,6) có điện, làm tiếp thường đóng T(9,11) mở ra, tránh trường hợp cuộn dây CTT T(7,6) và N (11,6) có điện đồng thời. Đồng thời 3 tiếp tiếp điểm thường mở T ở mạch động lực đóng lại, động cơ Đ được cấp nguồn và bắt đầu hoạt động quay theo chiều thuận. Đèn 1Đ sáng, báo chế độ quay thuận, đồng thời tiếp điểm thường mở T(3,5) đóng lại để tự duy trì nguồn cho cuộn dây CTT T (7,6). Quá trình khởi động động cơ theo chiều ngược - Ấn nút MN(3,9), cuộn dây N(11,6) có điện, làm mở tiếp điểm thường đóng N(5,7), đồng thời làm đóng 3 tiếp điểm thường mở N trên mạch động lực lại, vì đã đảo chéo 2 trong 3 pha nên động cơ được cấp nguồn và quay theo chiều ngược, đồng thời tiếp điểm thường mở N(3,9) đóng lại để tự duy trì nguồn cho cuộn dây N(11,6), đèn 2Đ sáng báo chế độ quay ngược. - Ấn nút dừng D(1,3) cuộn dây CTT T(7,6) hoặc cuộn dây CTT N(11,6) mất điện, làm mở các tiếp điểm thường mở T hoặc N trên mạch động lực ra, động cơ Đ bị ngắt nguồn và dừng hoạt động, trên điều khiển các tiếp điểm thường mở T(3,5) hoặc N(3,9) mở ra, đồng thời các tiếp điểm thường đóng T(9,11) HOẶC N(5,7) đóng lại, các đèn 1Đ hoặc 2Đ tắt. - Động cơ Đ đang quay thuận, muốn quay ngược thì phải ấn nút dừng D hoặc ngược lại, động cơ đang quay ngược, muốn quay thuận phải ấn nút dừng D 15
c. Mạch đảo chiều quay động cơ KĐB xoay chiều 3 pha trực tiếp (sử dụng nút bấm kép) *Sơ đồ nguyên lý mạch điện(hình 14). Hình 14: Mạch đảo chiều quay động cơ KĐB xoay chiều 3 pha trực tiếp (sử dụng nút bấm kép) * Nguyên lý làm việc - Đóng cầu dao CD và cấp nguồn cho mạch điều khiển và mạch động lực. - Ấn nút MT làm MT (3,5) đóng lại, MT (11,13) mở ra, cuộn dây CTT N(15,6) mất điện, cuộn dây T(9,6) có điện, các tiếp điểm thường mở T ở mạch động lực đóng lại, động Đ được cấp nguồn và làm việc, quay theo chiều thuận. Khi đó tiếp điểm T(3,5) ở mạch điều khiển cũng đóng lại để tự duy trì nguồn cho cuộn dây CTT T, đồng thời tiếp điểm T(13,15) mở ra, khóa chéo cuộn dây CTT N, tránh trường hợp 2 cuộn dây T và N có điện tại 1 thời điểm. - Quá trình tương tự khi ấn nút MN, làm MN(3,11) đóng lại, MN(5,7) mở ra, cuộn dây CTT T(9,6) mất điện, Cuộn dây CTT N(15,6) được cấp nguồn, động cơ Đ được cấp nguồn, thứ tự pha đưa vào động cơ được hoán đổi nên động cơ Đ sẽ quay ngược chiều với ban đầu. Lúc đó tiếp điểm N(7,9) cũng mở ra khóa chéo cuộn dây CTT T, đồng thời tiếp điểm thường mở N(3,11) đóng laoij tự duy trì nguồn cho cuộn dây CTT N(15,6) - Dừng máy thì ấn nút D(1,3) khi đó cuộn dây CTT T hoặc N mất điện, làm mở tiếp điểm thường mở T hoặc N ở mạch động lực ra, động cơ Đ bị ngắt nguồn và dừng làm việc Chú ý là: không phải dừng máy khi đảo chiều quay. * Bảo vệ và liên động - Bảo vệ Ngắn mạch: Cầu chì CC. 16
Quá tải: Rơ-le nhiệt RN. - Liên động Duy trì: T(3,5); N(3,9). Khóa chéo T(9,11), N(5,7 ) có tác dụng đảm bảo an toàn cho mạch; tại một thời điểm chỉ có 1 công tắc tơ làm việc mà thôi, tránh trường hợp ngắn mạch động lực (nếu 2 công tắc tơ cùng hút đồng thời). - Tín hiệu: đèn 1Đ báo chế độ quay thuận, 2Đ báo chế độ quay ngược, 3Đ báo chế độ quá tải d. mạch mở máy trực tiếp động cơ 3pha 2 tốc độ Y/YY * Sơ đồ nguyên lý mạch điện(hình 15) Hình 15: Mạch mở máy trực tiếp động cơ 3pha 2 tốc độ Y/YY *Nguyên lý làm việc Quá trình mở máy - Ấn MY thì MY (3,5) đóng, MY(11,13) mở ra, cuộn dây công tắc tơ Y có điện, làm mở tiếp điểm thường đóng Y(13,15) ra, đóng 3 tiếp điểm thường mở Y trên mạch động lực, cấp nguồn cho động cơ, dây quấn động cơ nối hình Y nên động cơ chạy ở chế độ Y, đồng thời tiếp điểm thường mở Y(3,5) đóng lại duy trì nguồn cho cuộn dây CTT Y(9,6), đèn1Đ báo động có chạy chế độ Y. - Ấn nút MYY, thì MYY(5,7) mở ra, ngắt nguồn vào cuộn dây CTT Y, làm mở tiếp điểm thường mở Y trên mạch động lực, động cơ đựơc ngắt nguồn, đồng thời MYY(3,11) đóng lại, làm 2 cuộn dây CTT YY1 và YY2 có điện, làm mở tiếp điểm YY1(7,9), làm đóng 5 tiếp điểm thường mở YY1 trên mạch động lực lại, dây quấn động cơ đấu hình YY nên động cơ chạy ở chế độ YY, đồng thời tiếp đểm 17