Tự động hoá thiết bị điện
Ch−¬ng 3: hÖ thèng ®iÒu khiÓn cã tiÕp ®iÓm
§Æc ®iÓm ®iÒu khiÓn cã tiÕp ®iÓm Tù ®éng ®iÒu khiÓn truyÒn ®éng ®iÖn Mét sè øng dông cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn cã tiÕp ®iÓm
®Æc ®iÓm ®iÒu khiÓn cã tiÕp ®iÓm
HÖ thèng ®iÒu khiÓn nμy sö dông c¸c r¬le trung gian, c«ngt¾ct¬ cã tiÕp ®iÓm, t¹o thμnh c¸c s¬ ®å m¹ch. Nh÷ng m¹ch ®iÒu khiÓn nμy cã ®Æc ®iÓm ®¬n gi¶n, ®é tin cËy cao, ho¹t ®éng ch¾c ch¾n, tÇn sè ®iÒu khiÓn thÊp.
GV: Nguyễn Vũ Thanh
1
Tự động hoá thiết bị điện
tù ®éng ®iÒu khiÓn truyÒn ®éng ®iÖn
Tù ®éng ®iÒu khiÓn truyÒn ®éng ®iÖn, lμ ®iÒu khiÓn tù ®éng qu¸ tr×nh më m¸y, h·m m¸y, ®¶o chiÒu quay hoÆc ®iÒu khiÓn cho ®éng c¬ ho¹t ®éng theo mét ch−¬ng tr×nh nμo ®ã.
Mét sè quy −íc khi thuyÕt minh nguyªn lÝ ho¹t ®éng cña m¹ch r¬le.
– Cuén hót
Cuén hót c¾t ®iÖn: K(3-7)
Cuén hót cã ®iÖn: K(3-7) Cuén hót thêi gian cã ®iÖn: Rt (3-7): T¸c ®éng ngay Cuén hót thêi gian c¾t ®iÖn: Rt (3-7): T¸c ®éng ngay
Cuén hót thêi gian cã ®iÖn: Rt(Δt)(3-7): T¸c ®éng cã trÔ
Cuén hót thêi gian c¾t ®iÖn: Rt(Δt)(3-7): T¸c ®éng cã trÔ
GV: Nguyễn Vũ Thanh
2
Tự động hoá thiết bị điện
– TiÕp ®iÓm:
TiÕp ®iÓm th−êng hë t¸c ®éng: R(NO)(3-7) TiÕp ®iÓm th−êng kÝn t¸c ®éng: R(NC)(3-7) TiÕp ®iÓm th−êng hë c¾t t¸c ®éng: R(NO)(3-7) TiÕp ®iÓm th−êng kÝn c¾t t¸c ®éng: R(NC)(3-7)
TiÕp ®iÓm thêi gian th−êng hë t¸c ®éng sau mét kho¶ng
thêi gian: Rt(NO)(Δt-ON)(3-7)
TiÕp ®iÓm thêi gian th−êng kÝn t¸c ®éng sau mét kho¶ng
thêi gian: Rt(NC)(Δt-ON)(3-7)
TiÕp ®iÓm thêi gian th−êng hë c¾t t¸c ®éng sau mét
kho¶ng thêi gian: Rt(NO)(Δt-OFF)(3-7)
TiÕp ®iÓm thêi gian th−êng kÝn c¾t t¸c ®éng sau mét
kho¶ng thêi gian: Rt(NC)(Δt-OFF)(3-7)
– nót nhÊn:
Nót nhÊn th−êng hë t¸c ®éng: M(NO)(3-7)
Nót nhÊn th−êng kÝn t¸c ®éng: D(NC)(3-7)
– Khèng chÕ chØ huy:
Khèng chÕ chØ huy ë vÞ trÝ 1: KC(1)
GV: Nguyễn Vũ Thanh
3
Tự động hoá thiết bị điện
Nguyªn t¾c ®iÒu khiÓn theo thêi gian.
Ap
M
Rn
D
K
2
1
3
CC1
X1
CC2
X2
K
Rt1
Rt1
K1
4
K
Rt2
Rn
Rt2
K2
5
6
M3 3
K2
r2
K1
r1
Nguyªn t¾c ®iÒu khiÓn theo tèc ®é.
– Th«ng qua kiÓm tra trùc tiÕp (r¬le tèc ®é)
– Th«ng qua kiÓm tra gi¸n tiÕp:
Sö dông m¸y ph¸t tèc hoÆc encoder nèi trôc víi ®éng c¬ Sö dông søc ®iÖn ®éng ph¸t ra trªn 2 ®Çu ®éng c¬
GV: Nguyễn Vũ Thanh
4
Tự động hoá thiết bị điện
Sö dông søc ®iÖn ®éng ph¸t ra trªn 2 ®Çu ®éng c¬
CD
Rd
KT
11
CC1
CC2
r2
r3
r1
3
2
5
4
6
K
K
M
7
1
K3
K3
K2
K1
K2
K1
M
D
K
8
9
Rd
10
K
Nguyªn t¾c ®iÒu khiÓn theo dßng ®iÖn
CD
KT
CC1
CC2
Rd
r1
3
2
4
5
K
K
M
1
6
K1
M
K1
Rd
7
8
9
K
K1
D
K
10
11
K
GV: Nguyễn Vũ Thanh
5
Tự động hoá thiết bị điện
Nguyªn t¾c ®iÒu khiÓn theo hμnh tr×nh
Ap
MT
Rn
D
T
HCT
N
2
3
4
7
CC1
6
5
1
X1
CC2
X2
T
MN
N
HCN
8
T
9
10
11
T
N
N
xe hµng
Rn
HCN
HCT
A
B
12
M3 3
øng dông ®iÒu khiÓn cã tiÕp ®iÓm
Trong më m¸y Trong ®¶o chiÒu quay Trong tr¹ng th¸i h·m Mét sè øng dông kh¸c
GV: Nguyễn Vũ Thanh
6
Tự động hoá thiết bị điện
Trong më m¸y
– Cã thÓ sö dông mét trong sè c¸c ph−¬ng ph¸p thêi gian,
tèc ®é, dßng ®iÖn.
Trong ®¶o chiÒu quay
Ap
Rn
MT
D
T
2
3
4
5
CC1
1
X1
CC2
X2
T
MN
N
6
N
T
N
Rn
7
M3 3
Trong tr¹ng th¸i h·m – H·m b»ng phanh ®iÖn Khi cã ®iÖn, nh¶ phanh Khi c¾t ®iÖn, ®ãng phanh
MPh
Rn
D
Ph
2
3
4
1
5
Ap
CC1
X1
Ph
CC2
X2
MT
T
N
Ph
T 8
7
6
Ph
MN
N
N
Ph
T
9
11
10
Rn
N
T
M3 3
GV: Nguyễn Vũ Thanh
7
Tự động hoá thiết bị điện
– H·m ®éng n¨ng ®éng c¬ kh«ng ®ång bé
A
N
B
C
Rn
Ap
CC1
X1
2
1
CC2
X2
D
3
§N
K1
K
K1
4
7
rh
K
Rt
M
Rn
BA
8
K
5 K1
M3 3
6 K
Rt
9 K1
10
– H·m ng−îc ®¶o chiÒu ®iÖn ¸p ®éng c¬ kh«ng ®ång bé
1
2
Ap
M
Rn
DH
K
CC1
X1
5 HN
3
4
2
6
CC2
X2
1
K
HN
K
Rt
K
9
HN
HN
7
8
Rt
Rn
Ph−¬ng ¸n 2
M3 3
2
1
1
2
M
Rn
D
DH
M
K
Rn
D
HN
K
4
6
5
3
7
HN
5
3
4
6
K
Rt
K
Rt
n
K
K
HN
HN
HN
8
8
9
10
7
Ph−¬ng ¸n 1
Ph−¬ng ¸n 3
GV: Nguyễn Vũ Thanh
8
Tự động hoá thiết bị điện
mét sè øng dông kh¸c
Khëi ®éng tr¹m b¬m n−íc. §iÒu khiÓn lß nhiÖt. HÖ thèng bï cosϕ. §iÒu khiÓn m¸y b¬m n−íc. TruyÒn ®éng ®éng c¬ ®iÖn kh«ng ®ång bé. HÖ thèng chuyÓn nguån tù ®éng (ATS).
Khëi ®éng tr¹m b¬m n−íc.
– Bμito¸n:Trong tr¹m b¬m n−íc n«ng nghiÖp th−êng ®−îc bè trÝ nhiÒu m¸y b¬m n−íc nh»m phôc vô môc ®Ých t−íi tiªu. Gi¶ thiÕt trong bµi to¸n nµy, tr¹m b¬m cã hai m¸y dïng chung mét bé khëi ®éng mÒm, nh»m môc ®Ých h¹n chÕ dßng khëi ®éng khi m¸y b¬m lµm viÖc. Do chØ cã mét bé khëi ®éng nªn hai ®éng c¬ ®−îc khëi ®éng lÇn l−ît, ®éng c¬ M1 khëi ®éng tr−íc, kÕ tiÕp ®Õn ®éng c¬ M2. Khi hÕt thêi gian khëi ®éng, ®éng c¬ ®−îc tù ®éng chuyÓn vÒ lµm viÖc trùc tiÕp víi ®iÖn ¸p l−íi. §Ó ®¶m b¶o an toµn cho van b¸n dÉn trong bé khëi ®éng mÒm, yªu cÇu gi÷a hai lÇn khëi ®éng liªn tiÕp cÇn cã kho¶ng thêi gian nghØ nhá.
GV: Nguyễn Vũ Thanh
9
Tự động hoá thiết bị điện
– S¬ ®å m¹ch lùc
Khëi ®éng mÒm
§Õn m¹ch ®iÒu khiÓn 1
Nguån cÊp
2
Ap4
Ap2
Ap3
Ap1
K4
K2
K3
K1
Rn2
Rn1
M1 3
M2 3
1
2
D
– S¬ ®å m¹ch ®iÒu khiÓn
Rn1 Rn2 3
4
K1
M1
K2
6
7
5
R1
K1
8
Rt1
R1
Rt1
K2
Rt1
9
Rt2
K2
10
K4
Rt2
K3
11
12
K3
Rt3
13
R¬le Rt1: §Æt thêi gian khëi ®éng cho ®éng c¬ M1. R¬le Rt2: §Æt thêi gian nghØ gi÷a 2 lÇn khëi ®éng. R¬le Rt3: §Æt thêi gian khëi ®éng cho ®éng c¬ M2.
Rt3
K4
14
K4
GV: Nguyễn Vũ Thanh
10
Tự động hoá thiết bị điện
§iÒu khiÓn lß nhiÖt.
– Bμito¸n:Trong hÖ thèng sÊy c¸c s¶n phÈm nh− ngò cèc, th«ng th−êng ®−îc thiÕt kÕ d−íi d¹ng lµm nãng gi¸n tiÕp. Sö dông mét qu¹t giã ®−îc kÐo bëi mét ®éng c¬ kh«ng ®ång bé, thæi giã vµo buång sÊy. §Ó gia nhiÖt ta bè trÝ 2 sîi ®èt, ®−îc ®ãng c¾t do 2 c«ng t¾c t¬. Trong buång sÊy bè trÝ mét c¶m biÕn nhiÖt, c¶m biÕn nµy ®−îc nèi tíi mét bé xö lý, sao cho khi nhiÖt ®é buång d−íi tmin th× tiÕp ®iÓm tmin ®ãng, trong kho¶ng tõ tmin – tmax th× tiÕp ®iÓm tmin vµ tmax më, trªn nhiÖt ®é tmax th× tiÕp ®iÓm tmax ®ãng.
– Tr−íc tiªn khëi ®éng qu¹t giã, sau ®ã gia nhiÖt cho buång sÊy b»ng c¶ r1 vµ r2, khi t > tmax c¾t ®iÖn c¶ r1 vµ r2. Khi nhiÖt ®é gi¶m t < tmax ®ãng ®iÖn trë l¹i cho r2, khi nhiÖt ®é gi¶m d−íi tmin ®ãng tiÕp r1.
– Khi x¶y ra qu¸ nhiÖt do c¶m biÕn nhiÖt CB1 bÞ háng, nhiÖt ®é t¨ng ®Õn møc nguy hiÓm, cÇn c¾t ®iÖn toµn bé hÖ thèng.
– S¬ ®å m¹ch lùc.
Ap1
K1
K2
K3
r1
r2
Rn
CB1
CB2
M1 3
t min
M¹ch xö lÝ
t
max
GV: Nguyễn Vũ Thanh
11
Tự động hoá thiết bị điện
– S¬ ®å m¹ch ®iÒu khiÓn.
MN
MQ
D
t
3
min
2
4
1
5
K3
R1
6
K1
K3
t
max
tBV 11
K3
R3
9 R2
R1
K2
K1
Rn
R3
R2
12
10
8
7
§iÒu khiÓn hÖ thèng bï cosϕ.
– Bμito¸n:Trong hÖ thèng cung cÊp ®iÖn cho c¸c xÝ nghiÖp s¶n xuÊt th−êng dïng rÊt nhiÒu ®éng c¬, ®iÒu nµy lµm xÊu ®i hÖ sè c«ng suÊt cosϕ. §Ó n©ng cao hÖ sè nµy, cÇn tiÕn hµnh bï cosϕ b»ng c¸ch m¾c thªm c¸c bé tô bï.
– Ta tiÕn hµnh bï b»ng 3 nhãm tô C1, C2 vµ C3 cã dung l−îng C1 < C2 < C3, dïng c¶m biÕn cosϕ ®Ó ®o hÖ sè c«ng suÊt. Khi nµo cosϕthÊp < 0.85 ®ãng tô vµo l−íi, khi nµo cosϕcao > 0.96 th× ng¾t tô khái l−íi. D−íi ng−ìng thÊp tiÕp ®iÓm cosϕthÊp ®ãng l¹i, trªn ng−ìng cao tiÕp ®iÓm cosϕcao ®ãng l¹i.
– Do cosϕ cña t¶i lu«n biÕn ®éng, nªn tr×nh tù ®ãng, c¾t tô nh−
sau: ®ãng tô cã dung l−îng tõ bÐ ®Õn lín, c¾t tô còng tõ bÐ ®Õn lín. Nh»m môc ®Ých tr¸nh hiÖn t−îng ®ãng lÆp l¹i (do ®ãng tô cã dung l−îng lín tr−íc)
GV: Nguyễn Vũ Thanh
12
Tự động hoá thiết bị điện
– S¬ ®å m¹ch lùc.
Ap1
Phô t¶i ba pha
K1
K2
K3
C1
C2
C3
– S¬ ®å m¹ch ®iÒu khiÓn.
+
-
1
R®1
3
cosϕ
2
thÊp
Rt1
4
R®1
Rt4
§1
Rt1
5
6
§1
Rt2
7
§1
8
R®1
§2
Rt5
Rt2
9
10
§2
Rt3
11
12
§2
R®1
Rt6
Rt3
§3
13
14
§3
Khi cosϕ thÊp
GV: Nguyễn Vũ Thanh
13
Tự động hoá thiết bị điện
+
1
CT1
X1
X2
– S¬ ®å m¹ch ®iÒu khiÓn. +
-
-
M1
3
D1
1
3
R1
cosϕ
D1
cao
Rt4
15
21
22
23
R1
Rt4
Rt5
16
D2
24
§1
17
Rt6
Rt5
M2
D2
R2
D3
27
26
25
18
K1
R1
R2
D4
28
K2
R2
19
§2
M3
K3
D3
R3
20
R3
D5
30
31
29
R3
Khi cosϕ cao
D6
§3
32
ChÕ ®é b»ng tay tù ®éng
§iÒu khiÓn m¸y b¬m n−íc.
P2
– BètrÝthiÕtbÞ:
P1
Tñ ®iÒu khiÓn
GV: Nguyễn Vũ Thanh
14
Tự động hoá thiết bị điện
C«ngt¾c phao:
PhÇn c«ng t¾c: Cã mét tiÕp ®iÓm th−êng ®ãng vµ mét tiÕp ®iÓm th−êng më. §èi víi nh÷ng ®éng c¬ b¬m c«ng suÊt kh«ng lín l¾m chõng 1 m· lùc trë xuèng, cã thÓ dïng trùc tiÕp tiÕp ®iÓm nµy ®Ó ®ãng c¾t. Tuú theo chøc n¨ng cña c«ng t¾c trong m¹ch ®iÒu khiÓn mµ ta sö dông mét trong hai c«ng t¾c cho phï hîp. §Õ cña c¸c tiÕp ®iÓm vµ c«ng t¾c ®−îc lµm b»ng nhùa c¸ch ®iÖn vµ cã n¾p nhùa ®Ëy kÝn tr¸nh bôi bÈn vµ n−íc r¬i vµo trong c«ng t¾c ®iÖn. PhÇn phao d©y: Mçi mét c«ng t¾c cã mét cÆp phao d©y lµm b»ng nhùa dÎo, phao dµi cì 10 cm vµ ®−êng kÝnh 4,5 cm; trong phao ®æ n−íc chiÕm tõ 1/2 ®Õn 2/3 thÓ tÝch cña phao. Hai phao nµy ®−îc buéc treo vµo sîi d©y nilon nèi víi cÇn truyÒn ®éng cña phÇn c«ng t¾c. Kho¶ng c¸ch d©y nèi gi÷a 2 phao ΔH, lµ kho¶ng c¸ch chªnh møc n−íc trong bÓ.
ΔH = Hmax - Hmin
C«ngt¾c phao:
Møc nuíc
A1
A2
H
max
B1
B2
H
min
TiÕp ®iÓm A-A
®ãng
më
P1
ChiÒu nuíc d©ng
ChiÒu nuíc h¹
GV: Nguyễn Vũ Thanh
15
Tự động hoá thiết bị điện
– S¬ ®å m¹ch ®iÒu khiÓn.
CT1
AP
N
K
P1
P2
L
K
B¬m
K
TruyÒn ®éng ®éng c¬ ®iÖn kh«ng ®ång bé
B
N
A
C
Ap
CC1
X1
1
CC2
X2
2
N
T
§N
rh
Rd3
BA
Rd2
Rd1
Rn
Ph
M3 3
K2
r2
K1
r1
HN
rhn
GV: Nguyễn Vũ Thanh
16
Tự động hoá thiết bị điện
Mph 2 Dph R3 1 27 28 R3 Rt4 R3 §N N Rd3 T 3 4 5 6 Rt5 29 Rt3
– §¶o chiÒu quay – Khëi ®éng b»ng ®iÖn trë. – Cã ba chÕ ®é h·m ®iÖn:
H·m c¬ khÝ H·m ng−îc H·m ®éng n¨ng – Mét chÕ ®é h·m c¬ khÝ
Rt1 HN 7 Rt2 K1 8 Rd1 Rd2 R1 9 R1 10 11 Rt4 HCT KC KC 12 T 13 HCN 123 3'2'1' N 15 14 2 Rt5 1'2'3' 321 N T Ph Ph 17 16 nN 20 HN N 19 nT KC R2 18 T 21 22 Rt1 R2 K1 24 23 123 3'2'1' Rt2 25 K2 Rt3 HN 25 17 26
Tù ®éng chuyÓn nguån ATS.
U
UL
UL
FU
t
t5
t1
t3
2t
t6
4t
7t
GV: Nguyễn Vũ Thanh
17
Tự động hoá thiết bị điện
t1-t2: Thêi gian trÔ 5s (thêi gian ®¶m b¶o mÊt ®iÖn l−íi) t3-t4: Thêi gian trÔ 20s sau khi ®· h×nh thµnh 80%U®m. t5-t6: Thêi gian trÔ 5s (thêi gian ®¶m b¶o cã ®iÖn l−íi) t6-t7: Thêi gian trÔ 300s (thêi gian m¸y ph¸t ch¹y kh«ng t¶i) – M¸y ph¸t cho phÐp khëi ®éng 3 lÇn, thêi gian gi÷a mçi
lÇn nghØ kho¶ng 15s.
– CÇn cã c¸c tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn: MÊt ®iÖn ¸p l−íi, ®ñ ®iÖn
¸p m¸y ph¸t.
– CÇn cã c¸c tÝn hiÖu b¶o vÖ: ®ñ ¸p lùc dÇu b«i tr¬n, nhiÖt ®é n−íc lµm m¸t d−íi giíi h¹n cho phÐp, ®ñ ®iÖn ¸p m¸y ph¸t.
M¹ch ®éng lùc
KL
KF
RA RB
RC
RFA RFB RFC
GV: Nguyễn Vũ Thanh
18
Tự động hoá thiết bị điện
M¹ch ®iÒu khiÓn
RA
_
+
RB
2
RL
RC
RL
Rt1
4
1
3
RL
Rt3
5
6
R200
Rt2
Rt4
KL
7
RF
RFB
RFA
8
9
RFC
10
U
16
15
R3
13
14
11
12
RtT
Rt§
Rt1
R200
RL
Rt§
RtT
Rt4
17
R4
DF
R3
20
21
18
SCF
19
D
R5
R4
24
22
25
23
RL
R200
MF
SCF
KL
29
26
KF
30
RF
31
NhiÖt ®é
37
KF
¸p lùc dÇu
Rt3
Rt2
27
28
_
+
RL
ML
KF
35
KL
32
36
KL
Rt3
RL
34
33
+E
A
+E
N
r4
R200
r3
vr1
r1
+
r2
_
GV: Nguyễn Vũ Thanh
19
Tự động hoá thiết bị điện
– R¬le R5 më ®−êng nhiªn liÖu cho ®éng c¬ ®iªzen, tr−íc
khi khëi ®éng ®éng c¬, R5 = 1 cã nhiªn liÖu. R5 = 0 c¾t nhiªn liÖu.
– R¬le R3 dïng cho ®éng c¬ ®Ò (khëi ®éng ®iªzen)
R3 = 1 ®Ò m¸y. R3 = 0 c¾t ®Ò m¸y.
– R¬le Rt§ dïng cho ®Ò lÇn 2 vµ lÇn 3.
Δt®Ò = 2 s; ΔtnghØ = 15 s
– R¬le RtT dïng ®Ó ®Æt tæng thêi gian ®Ò m¸y. ΔtTæng = Δt®Ò1 + ΔtnghØ1 + Δt®Ò2 + ΔtnghØ2 + Δt®Ò3
GV: Nguyễn Vũ Thanh
20
