0

TIỂU LUẬN MẠCH điều KHIỂN ĐỘNG cơ 2 tốc độ YYY

17 4 0
  • TIỂU LUẬN MẠCH điều KHIỂN ĐỘNG cơ 2 tốc độ YYY

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Tài liệu liên quan

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 15/01/2022, 12:31

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH - VIỆN KỸ THUẬT HUTECH BÁO CÁO TIỂU LUẬN MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ TỐC ĐỘ Y/YY GVHD: TS Lê Quang Đức SV thực hiện: Trương Văn Huy MSSV: 1711020153 Lớp: 17DDCB1 TP Hồ Chí Minh, 11/2020 Mục lục PHẦN 1: GIỚI THIỆU 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG 1.2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI 1.3 GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI 1.4 CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHẦN 2: MƠ HÌNH ĐIỀU KHIỂN 2.1 MẠCH ĐỘNG LỰC 2.1.1 Động 2.1.2 Thông số kỹ thuật động theo Catalog 2.1.3 Nối lưới 2.1.3.1 CB (Circuit Breaker) 2.1.4 Nối tải 2.1.4.1 Contactor 2.1.4.2 Relays nhiệt (Thermal Overload Relays) 2.1.4.3 Dây dẫn 11 2.2 Mạch điều khiển 12 2.2.1 Cầu chì 12 2.2.2 Nút nhấn 13 PHẦN 3: THUYẾT MINH HOẠT ĐỘNG 14 3.1 Bản vẽ 3.2 Thuyết minh hoạt động 14 14 3.3 Khóa liên động bảo vệ 15 PHẦN 4: KẾT LUẬN 15 PHẦN 5: PHỤ LỤC 15 PHẦN 1: GIỚI THIỆU 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG Trong thời đại cơng nghiệp - hóa đại hóa nay, cơng tác điều khiển vận hành thiết bị theo quy trình nhằm nâng cao hiệu sản xuất, nâng cao chất lượng sản phẩm đồng thời tiết kiệm chi phí sản xuất giữ vị trí vơ quan trọng Chính vậy, việc tìm hiểu phương pháp quy trình để lựa chọn động cơ, khí cụ điện thiết bị bảo vệ đóng vai trị quan trọng khơng vận hành, sản xuất mà cịn có ý nghĩa người xã hội Trong trình thực tiểu luận này, em xin chân thành cám ơn giúp đỡ tận tình từ TS - Lê Quang Đức – Giảng viên môn Truyền Động Điện trường Đại học Công Nghệ TP.HCM với đề tài: “Mạch điều khiển động cấp tốc độ Y/YY” 1.2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI - Thiết kế hệ thống mạch động lực, mạch điều khiển, bảo vệ theo yêu cầu đề tài thể qua vẽ - Tính chọn động cơ, khí cụ điện sử dụng mạch - Nêu rõ chức thiết bị điện sử dụng mạch - Có thiết lập hệ thống khóa chéo hiển thị trạng thái cho hoạt động - Thuyết minh nguyên lý hoạt động mạch 1.3 GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI Đây đề tài tiểu luận mơn Truyền Động Điện nên q trình thực khơng tránh khỏi thiếu sót Nội dung mức bản, không đề cập chuyên sâu 1.4 CƠ SỞ LÝ THUYẾT Bài tiểu luận thực sở lý thuyết môn: - Truyền động điện - Máy điện - Khí cụ điện - An tồn điện PHẦN 2: MƠ HÌNH ĐIỀU KHIỂN u cầu đề tài: Thiết kế mạch điều khiển động cấp tốc độ Y/YY sử dụng động hãng Catoni có cơng suất 5HP khí cụ điện sử dụng hãng Mitsubishi 2.1 MẠCH ĐỘNG LỰC 2.1.1 Động Yêu cầu: Chọn động pha có cơng suất: P3p= 5HP = 5x746 = 3,73 KW Tra bảng Catalog hãng Catoni chọn động có mã Sg 132S-8/4W 2.1.2 Thơng số kỹ thuật động theo Catalog - Công suất danh định Y/YY: 1,3/5,4 HP = 1/4 KW - Số cặp cực Y/YY: 8/4 - Tốc độ quay Y/YY: 700/1420 rpm - Moment danh định TN Y/YY: 13,6/26,9 Nm - Hiệu suất Y/YY: 72,3/80,4 % - Cosφ Y/YY: 0,75/0,9 - Dòng danh định Y/YY: 2,7/8 A - Điện áp danh định: 400V - Tỷ số moment khởi động danh định TL/TN Y/YY: 1,3/1,6 - Tỷ số dòng khởi động động Y/YY: 3,6/5,3 - Moment qn tính: J = 0,031 Kgm Hình 2.1 Thông số kỹ thuật theo Catalog động 2.1.3 Nối lưới Yêu cầu: Chọn khí cụ điện hãng Mitsubishi 2.1.3.1 CB (Circuit Breaker) Để thiết bị làm việc an toàn, hiệu tránh thiệt hại có cố điện dùng thiết bị cầu chì, CB,… CB (Circuit Breaker), khí cụ điện dùng đóng ngắt mạch điện, nhiệm vụ CB cách ly mạch cố khỏi lưới điện, hạn chế hậu hỏng cố ngắn mạch, dòng, tải, cố hỏng cách điện Các chức thông thường CB sau: Bảng 2.1 Chức CB Bảo vệ Cách ly Điều khiển - Quá tải - Ngắn mạch - Chạm vỏ (Rò điện) Nguyên lý hoạt động thiết bị bảo vệ dựa vào dòng điện qua chúng Nếu dòng điện nhỏ giá trị cho phép (I đm) thiết bị mạch vận hành bình thường Nhưng dịng điện qua thiết bị lớn dòng cho phép thiết bị bảo vệ tác động cách ly mạch có cố cách tức thời trễ sau thời gian định ➢ Một số thiết bị bảo vệ, cách ly: - MCB (Miniature Circuit Bkeaker): dạng CB thu gọn dùng cho phụ tải nhỏ, thường có dịng cắt định mức q tải thấp (100A/10kA) MCCB (Moulded Case Circuit Breaker): aptomat khối, thường có dịng cắt ngắn mạch lớn (có thể lên đến 80-150kA) MCCB đạt đến dịng cắt định mức 2400A ➢ Điều kiện, yếu tố quan trọng lựa chọn CB: - Các đặc tính tải: Động pha tốc độ công suất 5HP - Dòng định mức CB - Dòng bảo vệ tải CB - Dòng cắt ngắn mạch định mức Icu - CB có khả cắt có giá trị dòng ngắn mạch Icắt nhiệt (Ith) ➢ Các thông số CB điều kiện để tính chọn: UđmCB > UđmĐC INmax > Icắt nhanh INmin ≥ Icắt từ ≥ Imm max Icắt nhiệt ≥ Ilv max IđmCB ≥ Ilv max Icu > INmax Trong đó: - UđmCB (Điện áp làm việc định mức) giá trị điện áp mà thiết bị vận hành điều kiện bình thường - IđmCB (Dịng điện định mức CB) giá trị cực đại dòng điện mà CB Relay bảo vệ tải chịu đựng nhiệt độ khơng vượt giới hạn cho phép - Icắt nhiệt (Dòng tác động nhiệt thiết bị bảo vệ - Overload Relay trip-current setting) gọi Ith (Thermal Overload Relays) giá trị dịng ngưỡng tác động CB có tải - Icắt từ (Dòng tác động từ) dịng ngắn mạch có thời gian trễ - Icắt nhanh (Dòng cắt nhanh) dòng đảm bảo cắt nhanh có dịng cố lớn - I cu (Dịng khả cắt ngắn mạch định mức) dòng điện cực đại qua tiếp điểm CB vòng giây mà khơng làm hỏng tiếp điểm ➢ Tính chọn MCCB: o Điện áp làm việc định mức: o Dòng điện mở máy động (Đối với động Rotor lồng sốc): Tra bảng Catalog động Catoni, hệ số dòng khởi động động max YY IL/IN = 5,3; IđmĐC =8 [A] ⇨ ImmĐC max = 5,3 = 42,4 [A] o Trong trường hợp tải thiết bị (động cơ) thì: Ilvmax = ImmĐC max = 42,4 [A] ⇨ IđmCB ≥ Ilvmax ≥ 42,4 [A] () Cos Y ϕ 0.75 = () Cos YY ϕ Từ thống số trên, tra bảng Catalog MCB hãng Mitsubishi ta chọn MCB có mã BH-D10 C50 với thông số cho bảng 2.2 Bảng 2.2 Thông số MCB theo Catalog Model type No of poles (p) Rating (A) Voltage (V) Short-Circuit capacity (kA) MCB BH-D10 C501, 2, 3, 4(3+N) 50 230/400AC 10 Hình 2.2 Thơng số kỹ thuật theo Catalog MCB 2.1.4 Nối tải 2.1.4.1 Contactor Contactor khí cụ điện dùng để đóng ngắt tiếp điểm, tạo liên lạc mạch điện nút nhấn Khi sử dụng Contactor, ta điều khiển mạch điện từ xa có phụ tải với điện áp đến 500V dòng đến 600A Contactor cấu tạo gồm thành phần: Cơ cấu điện từ (nam châm điện), hệ thống dập hồ quang, hệ thống tiếp điểm (chính phụ) ➢ Các thơng số Contactor: - Điện áp định mức Uđm - Dòng điện định mức Iđm - Khả ngắt Contactor xoay chiều ~ 10 lần Iđm Khi ngắt mạch, contactor ngắt dòng điện dòng điện định mức qua động UContactor = 20%.UHT - Khả đóng Contactor xoay chiều từ ~ lần Iđm ➢ tải Điều kiện cần chọn Contactor: Các đặc tính tải: Động không đồng pha Rotor lồng sốc – tương ứng AC3 - Dòng điện mở máy qua Contactor: Id = (6~8).Ie Hình 2.3 Giản đồ dòng điện khởi động theo thời gian Ikđ-t ➢ Tính chọn Contactor: o Điện áp định mức Contactor: o Dòng điện định mức Contactor: o Dòng điện mở máy qua Contactor: o Công suất định mức động theo Catalog: PđmĐC = 5,4 [HP] = [kW] Từ thông số trên, tra bảng Catalog Contactor hãng Mitsubishi ta chọn Contactor mã S-N10*AC440V có thơng số cho bảng 2.3 Bảng 2.3 Thông số Contactor theo Catalog Model NameRated operational current AC-3 S-N10*AC440V Hình 2.3 Thông số kỹ thuật Contactor theo Catalog Mitsubishi 2.1.4.2 Relays nhiệt (Thermal Overload Relays) Relays nhiệt loại khí cụ để bảo vệ động mạch điện có cố q tải Relays nhiệt khơng tác động tức thời theo trị số dịng điện có qn tính nhiệt lớn, phải có thời gian phát nóng, làm việc có thời gian từ vài giây vài phút ➢ Điều kiện cần chọn Relays nhiệt: - Đường đặc tính A-s Relays gần sát với đường đặc tính A-s đối tượng cần bảo vệ Nếu chọn thấp không tận dụng công suất động điện, ngược lại giảm tuổi thọ động ➢ Tính chọn Relays nhiệt: - Trong thực tế, cách chọn phù hợp chọn dòng điện định mức Relays nhiệt dòng điện định mức động điện cần bảo vệ Relays tác động giá trị từ (1,2 ~ 1,3)IđmĐC IđmRL = 1,3.8 = 10,4 [A] Từ thông số trên, tra bảng Catalog Relays nhiệt hãng Mitsubishi ta chọn Relays nhiệt mã TH-N12*11A có thơng số cho hình 2.4 Hình 2.4 Thông số kỹ thuật Relays nhiệt theo Catalog Mitsubishi 10 2.1.4.3 Dây dẫn Khi có dịng điện qua dây, nhiệt độ dây tăng dần sau khoảng thời gian định, đạt nhiệt độ xác lập dây dẫn ➢ Điều kiện cần chọn dây: - Nên chọn dây cho dòng qua dây khơng vượt q dịng cho phép dây làm cho nhiệt độ dây không vượt nhiệt độ cho phép - Khi khởi động động cơ, dòng điện mở máy tăng từ (5~7) lần IđmĐC Vì vậy, cần kiểm tra khởi động động liệu có gây sụt áp q mức cho phép hay khơng ➢ Tính chọn dây dẫn: - IDây ≤ IcpDây - IDây > ImmĐC > 42,4 [A] Từ thông số tra bảng Catalog dây dẫn hãng Cadivi giả sử ta chọn dây đồng pha lõi có: tiết diện S = [mm ], chiều dài 20m cấp cho động pha 400V có dịng mở máy ImmĐC = 42,4 [A]; Cosϕ= 0,35 (do động khởi động) Thông số dây dẫn theo Catalog Cadivi hình 2.5 Hình 2.5 Thơng số kỹ thuật dây dẫn theo Catalog Cadivi 11 - Kiểm tra sụt áp đoạn dây: Δ =+ϕϕ U I R X L mm ( Cos Sin ) U ⇔Δ=U Giá trịΔ = < U 3,31 6,4thỏa mãn yêu cầu khởi động động Với: mm km R km 22,5(/) (/) = Ω Ω[đối với dây đồng] S mm ( ) L: chiều dài đoạn dây (km) X: Cảm kháng dây dẫn (Được lược bỏ tiết diện dây dẫn nhỏ 50mm ) 2.2 Mạch điều khiển 2.2.1 Cầu chì Cầu chì khí cụ điện để bảo vệ mạch điện ngắn mạch Thời gian cắt cầu chì phụ thuộc vào vật liệu làm dây chảy Cầu chì thiết bị bảo vệ đơn giản, rẻ tiền độ nhạy kém, tác động dòng lớn định mức nhiều lần (chủ yếu dòng ngắn mạch) Các điều kiện chọn kiểm tra cầu chì cho bảng 2.4 Bảng 2.4 Các điều kiện chọn kiểm tra cầu chì Đại lượng lựa chọn kiểm tra Ký hiệu Công thức Điện áp định mức (V) UđmCC UđmCC ≥ UđmHT Dòng điện định mức (A) IđmCC IđmCC ≥ Ilvmax ➢ Tính chọn cầu chì: Từ thơng số trên, tra bảng Catalog cầu chì hãng Schneider ta chọn cầu chì có mã DF141 Thơng số cầu chì sau: o UđmCC = 400 [V] o IđmCC = 50 [A] 12 Hình 2.6 Thơng số kỹ thuật cầu chì theo Catalog Schneider 2.2.2 Nút nhấn Nút nhấn gọi nút điều khiển, loại khí cụ điện dùng để đóng ngắt thiết bị điện tử khác nhau: dụng cụ báo hiệu để chuyển đổi mạch điều khiển, tín hiệu liên động bảo vệ,… mạch điện xoay chiều đến 500V, tần số 50Hz, 60Hz Tính chính: Nút nhấn thơng dụng để khởi động, đảo chiều quay động điện cách đóng ngắt cuộn dây Contactor nối cho động ➢ Các thông số kỹ thuật nút nhấn điều kiện tính chọn: - Uđm: điện áp định mức nút nhấn - Iđm: dòng điện định mức nút nhấn ➢ Tính chọn nút nhấn: Từ thơng số trên, tra bảng Catalog nút nhấn hãng ABB, ta chọn nút nhấn cho bảng 2.5 Loại Mã sản phẩm Tiếp điểm NO NC MCBH-11 1SFA611605R1111 1 690 10 13 Hình 2.7 Thơng số kỹ thuật nút nhấn theo Catalog ABB PHẦN 3: THUYẾT MINH HOẠT ĐỘNG 3.1 Bản vẽ Hình 3.1 Bản vẽ mạch động lực mạch điều khiển động tốc độ 3.2 Thuyết minh hoạt động 14 Khi Q1 (MCB) đóng, cần động làm việc tốc độ thấp, ta nhấn nút S1 (21-22), Contactor KM1 có điện, đóng tiếp điểm KM1 mạch động lực, tiếp điểm thường hở KM1(13-14) đóng lại tự trì Đèn báo Đ4 sáng Nếu cần động làm việc tốc độ cao ta nhấn nút S3 (13-14), Contactor KM2, KM3 có điện, đóng tiếp điểm KM2, KM3 mạch động lực, tiếp điểm thường hở KM3 (1314) đóng lại tự trì Đèn Đ1,2,3 sáng 3.3 Khóa liên động bảo vệ - Mạch trang bị khóa liên động nút nhấn S1 (21-22) S3 (13-14) để tránh cho Contactor KM1 KM2 chạy đồng thời gây ngắn mạch gây cháy nổ - Mạch bảo vệ tải Relays nhiệt F1 F2 PHẦN 4: KẾT LUẬN Mạch điều khiển động hai tốc độ xem mạch sử dụng nhiều công nghiệp lẫn sinh hoạt Động hai cấp tốc độ thường ứng dụng nhiều vào thiết bị cần hoạt động nhiều tốc độ khác máy quạt cơng nghiệp, bơm nước, hút bụi, quạt lị, thơng gió,… Bên cạnh đó, ngày nay, cơng nghiệp cịn sử dụng biến tần để thay đổi, ổn định tốc độ động cách dễ dàng đại PHẦN 5: PHỤ LỤC Catalog động khí cụ điện 15 ... PHẦN 2: MƠ HÌNH ĐIỀU KHIỂN u cầu đề tài: Thiết kế mạch điều khiển động cấp tốc độ Y/YY sử dụng động hãng Catoni có cơng suất 5HP khí cụ điện sử dụng hãng Mitsubishi 2. 1 MẠCH ĐỘNG LỰC 2. 1.1 Động. .. động lực mạch điều khiển động tốc độ 3 .2 Thuyết minh hoạt động 14 Khi Q1 (MCB) đóng, cần động làm việc tốc độ thấp, ta nhấn nút S1 (21 -22 ), Contactor KM1 có điện, đóng tiếp điểm KM1 mạch động lực,... F2 PHẦN 4: KẾT LUẬN Mạch điều khiển động hai tốc độ xem mạch sử dụng nhiều công nghiệp lẫn sinh hoạt Động hai cấp tốc độ thường ứng dụng nhiều vào thiết bị cần hoạt động nhiều tốc độ khác máy quạt
- Xem thêm -

Xem thêm: TIỂU LUẬN MẠCH điều KHIỂN ĐỘNG cơ 2 tốc độ YYY , TIỂU LUẬN MẠCH điều KHIỂN ĐỘNG cơ 2 tốc độ YYY

Từ khóa liên quan