Giáo trình Trang bị điện 2 (Nghề Điện công nghiệp - Trình độ Trung cấp): Phần 2 gồm có các nội dung chính sau: Trang bị điện máy bơm, trang bị điện quạt gió, trang bị điện máy nén khí, trang bị điện máy kéo sợi, trang bị điện máy dệt, trang bị điện máy in vải. Mời các bạn cùng tham khảo để biết thêm nội dung chi tiết.
Trang 1CHUONG 6: TRANG BI DIEN MAY BOM
Ma chuong: MH23-06 Giới thiệu:
May bom là thiết bị được sử dụng phơ biến trong mọi lĩnh vực sản xuất va sinh hoạt, đặc biệt là trong các ngành cơng nghiệp và nơng nghiệp Trong phần này chỉ giới thiệu một hệ điều khiển điển hình cũng như giới thiệu các loại máy bơm
phổ biến trên thực tế để làm cơ sở cho người học tiếp tục tìm hiểu và nghiên cứu
Mục tiêu:
- Phân loại được các hệ thống bơm
- Trình bày được các phần tử cơ bản trong một số hệ thống bơm điền hình
- Trình bày được trang bị điện, các thiết bị bảo vệ trong hệ truyền động trạm
bơm
- Phân tích được nguyên lý hoạt động của sơ đồ khống chế máy bơm dùng động cơ đồng bộ
Nội dung chính:
1 Khái niệm chung
Mục tiêu: Nêu được các thơng số cơ bản và cách phân loại bơm
Bơm là máy thuỷ lực dùng để hút va day chất lỏng từ nơi này đến nơi khác Chất lỏng dịch chuyển trong đường ống nên bơm phải tăng áp suất chất lỏng ở đầu đường ống đề thắng trở lực trên đường ống và thắng hiệu áp suất ở hai đầu Thường sử dụng động cơ điện đề làm nguồn năng lượng cấp cho bơm
Theo nguyên lý làm việc hay cách cấp năng lượng cho bơm cĩ:
+ Bơm thể tích: khi làm việc, khơng gian làm việc thay đổi nhờ chuyển động tịnh tiến của pitơng (bơm pittơng) hay nhờ chuyền động quay của rotor (bơm rotor) Kết quả là thế năng và áp suất chất lỏng tăng lên nghĩa là bơm cung cấp áp năng cho chất lỏng
+ Bơm động học: chất lỏng được cung cấp động năng từ bơm và áp suất tăng
lên Chất lỏng qua bơm, thu được động lượng nhờ va đập của các cánh quạt
(bơm ly tâm, bơm hướng trục) hoặc nhờ ma sát của tác nhân làm việc (bơm xốy lốc, bơm tia; bơm chấn động, bơm vít xoắn, bơm sục khí) hoặc nhờ tác dụng của trường điện từ (bơm điện từ) hoặc các trường lực khác
Theo cấu tạo:
Trang 2+ Bơm cánh quạt: trong loại này bơm ly tâm chiếm đa số và thường gặp nhất (bơm nước)
+ Bơm pittơng (bơm dầu, bơm nước) + Bơm rotor (bom dầu, hố chất, bùn )
Ngồi ra cịn cĩ các loại đặc biệt như bơm màng cách (bơm xăng trong ơtơ), bơm phun tia (tạo chân khơng trong các bơm lớn nhà máy nhiệt điện)
Sơ đồ các phần tử của hệ thơng bơm:
Động cơ kéo bơm Bơm Lưới chắn rác Bề hút Ơng hút Van ống hút Van ống đây Ong day Bê chứa Van và đường ống phân Hình MH21-06-01: Sơ đồ các phần tử phối Chân khơng kế Áp kế
Các thơng số cơ bản của bơm:
-_ Cột áp H (hay áp suất bơm) là lượng tăng năng lượng riêng cho một đơn vị
trọng lượng của chất lỏng chảy qua bơm (từ miệng hút đến miệng đây) Cột áp
H được tính bằng mét cột chất lỏng ( hay mét cột nước ) hoặc tính đơi ra áp suất bơm
- Lưu lượng (năng suất) bơm: là thẻ tích chất lỏng đo bơm cung cấp vào ống
trong một đơn vị thời gian; tính bang m3/s, I/s, m3/h
- Cơng suất bơm (P hay N): phân biệt 3 loại cơng suất
- Cơng suất làm việc Ni (cơng suất hữu ích) là cơng để đưa một lượng Q chất
lỏng lên độ cao H trong một đơn vị thời gian (s)
- Cơng suất động cơ kéo bơm (Nđc) cơng suất này thường lớn hơn N dé ba
hiệu suất truyền động giữa động cơ và bơm, ngồi ra cịn dự phịng quá tải bất thường
Trang 3- Hiệu suất bơm (nb) là tỉ số giữa cơng suất hữu ích Ni và cơng suất tại trục bơm N Hiệu suất bơm gồm 3 thành phan:
nb = 7Q nH nm
Trong do: TQ: hiệu suât lưu lượng
nH: hiệu suất thuỷ lực rịm: hiệu suất cơ khí
2 Điều chỉnh năng suất của máy bơm
Mục tiêu: Nêu được các phương pháp điều chỉnh năng suất của máy bơm
Lượng tiêu thụ nước của phụ tải thay đồi trong một phạm vi khá rộng trong một ngày đêm Vì vậy điều chỉnh lưu lượng đĩng một vai trị quan trọng trong hệ thơng cấp nước
2.1 Điều chỉnh lưu lượng bơm bằng cách thay đổi tốc độ động cơ truyền động 7
Đối với hệ thống cấp nước cĩ độ cao cột
áp tĩnh lớn (đường b hình MH21-06-02), khi thay đổi năng suất từ Q đến Q, tốc độ
động cơ truyền động thay đổi khơng đáng kể (từ n dén n,) Đối với hệ thống cấp nước cĩ độ cao cột áp động lớn (đường c hình MH21-06-02), so Qe a ° với cùng một lượng thay đổi năng suất (từ Q đến Q) tốc độ động cơ truyền Hình MH21-06-02 động thay đổi đáng kế (từ n, đến n,) Từ đĩ rút ra kết luận:
Điều chỉnh lưu lượng của máy bơm bằng cách thay đổi tốc độ động cơ truyền
động chỉ phù hợp với hệ thống cấp nước cĩ độ cao cột áp tĩnh cao (H)), cịn đối
với hệ thống cấp nước cĩ độ cao cột áp động cao khơng phù hợp vì tổn thất trong roto hoặc trong phần ứng của động cơ tỷ lệ thuận với tốc độ (hoặc hệ số trượt) của động cơ
2.2 Điều chỉnh lưu lượng của máy bơm bằng van tiết lưu
Trang 4Là phương pháp điều chỉnh lực cản trong đường ống bằng van tiết lưu, khi điều
chỉnh bằng phương pháp này dẫn đến sự xuất hiện một áp suất động AH, gây ra tơn thất cơng suất trong van tiết lưu bằng:
AP=QAH,
Trị số của AH trong hệ thống cấp nước cĩ áp suất động cao lớn hơn so với hệ
thống cấp nước cĩ áp suất tĩnh cao
3 Tính chọn cơng suất động cơ truyền động
Mục tiêu: Vẽ được sơ đồ truyền động cơ bản và tính chọn được cơng suất động cơ truyền động
Trang bị điện của một trạm bơm tối thiểu phải cĩ hai hệ truyền động (hình MH21-06-03):
- Truyền động chính: là truyền động quay bơm Hệ truyền động này thường dùng động cơ khơng đồng bộ điện áp thấp (380V) và cao áp (3 hoặc 6kV), và
động cợ đồng bộ Đối với động cơ cĩ cơng suất > 100kW, thường dùng động cơ cao áp
- Hệ truyền động phụ: là động cơ truyền động đĩng mở van thường dùng động cơ khơng đồng bộ roto lồng sĩc điện áp thấp, cĩ đảo chiều quay
- Tính chọn cơng suất động cơ truyền động chính: Cơng suất động cơ truyền động bơm được tính theo biều thức sau:
— kưựQ.H
g= 1000.45 [kW] Trong đĩ:
y: là khối lượng riêng của chất lỏng
Q: năng suất của bơm, mỶ/s
H: chiều cao cột áp ( áp suất, m
Tụ: hiệu suất của bom (0,45 + 0,75)
Trang 5y: higu suất của cơ cấu truyền luc (0,45 +0,9) 6KV Động cơ đĩng mở van Động cơ Van
Hinh MH21-06-03: So dé dién — thủy động học của một trạm bơm
4 Sơ đồ khống chế máy bơm
Mục tiêu:Nêu chức năng, nhiệm vụ của các phân tử cơ bản trong hệ truyền động khơng chế máy bơm
Trong sơ đồ mạch điều khiển hệ truyền động trạm bơm phải đảm bảo các nhiệm vụ sau:
1 Khởi động động cơ truyền động chính đảm bảo hạn chế dịng trong phạm vi cho phép
a/ Đối với động cơ truyền động cơng suất nhỏ và trung bình cĩ thể khởi động trực tiếp, qua cuộn kháng hoặc đổi nĩi sơ đồ đấu dây dây quấn stato động cơ từ
Sao sang tam giác
b/ Đối với động cơ khơng đồng bộ cơng suất lớn, khởi động động cơ dùng bộ
khởi động mềm (soft — start) thực chất là bộ điều ấp xoay chiều 3 pha, hạn chế dịng khởi động bằng cách giảm điện áp đặt vào dây quấn stato động cơ
Trang 6c/ Đối với động cơ đồng bộ khởi động phức tạp hơn, phương pháp được sử dụng
phổ biến nhất là phương pháp khơng đồng bộ Để thực hiện khởi động theo
phương pháp này, roto của động cơ đồng bộ cĩ hai bộ dây quấn: cuộn khởi động và cuộn kích từ 2 Điều khiển đĩng — mé van 3 Các khâu bảo vệ - Bảo vệ quá tải - Bảo vệ điện áp thấp
4 Sơ đồ khống chế máy bơm dùng động cơ đồng bộ
Hệ truyền động bơm dùng động cơ đồng bộ thường dùng bộ nguồn cấp
kích từ bằng máy phát kích từ hoặc bằng bộ chỉnh lưu đùng thyristor Bộ nguồn
kích từ dùng thyristor cĩ nhiều ưu điểm hơn so với dùng máy phát:
- Cơng suất lắp đặt bé
- Độ tác động nhanh, đặc biệt là các khâu bảo vệ
Động cơ truyền động bơm dùng loại DCK — 260 — 24/36, Pam = 625kVA, n=165vg/ph a/ Bộ kích từ gồm các phần tử chính sau: - Biến áp động lực IBA - Cầu chỉnh lưu gồm hai bộ chỉnh lưu cầu 3 pha đấu song song cầu thành từ các thyristor IT¡+lTs và 2T¡+2T
- Biến áp 4BA, 5BA, 6BA cĩ chức năng cân bằng dịng cho hai thyristor làm
VIỆC song song
b/ Thiết bị vào đồng bộ tự động gồm hai thyristor 1T va 2T, Đại và Є;
c/ Mạch đo lường
- 2BA là biến điện áp dùng đề đo điện áp nguồn cấp vào và đưa tín hiệu về mạch điều khiển đề tăng cưỡng bức kích từ trong trường hợp điện áp lưới sẽ giảm dẫn đến động cơ bị mắt đồng bộ
- TH là biến dịng đo lường dịng tiêu thụ của động cơ và đưa tín hiệu về mạch điều khiển bảo vệ ngắn mạch cho kích từ
d/ Nguyên lý hoạt động
Trang 7NNB<E yee 037 ARE +t AA A AK a " als SiS |S) 3 {3 )5
Hình MH21-06-04: Hệ truyền động máy bơm dùng động cơ đồng bộ
Một trong những nhiệm vụ quan trọng nhất trong truyền động bơm dùng
động cơ đồng bộ là quá trình khởi động chúng
Quá trình khởi động động cơ đồng bộ bằng phương pháp khơng đồng bộ diễn ra như sau:
Đĩng máy cắt MC, động cơ làm việc như một động cơ khơng đồng bộ roto lồng sĩc Khi tốc độ động cơ cịn thấp (s> 0,05) điện áp cảm ứng ra ở cuộn kích từ lớn, làm cho điện áp ra ĐЄ¡ và Є thơng, thyristor IT và 2T thơng, cuộn kích từ
Trang 8được nối song song với điện trở dap tir Ra va rơle liên động RLĐ tác động, tiếp điểm của nĩ ở mạch điều khiển mở nên chưa cĩ nguồn cấp cho cơng tắc tơ KC Trong quá trình khởi động, tốc độ động cơ tăng dần lên đến khi tốc độ động cơ
đạt gần tốc độ đồng bộ (s < 0,05) thì 1T và 2T khĩa, điện trở đập tir Ra cắt ra
khỏi cuộn kích từ, rơle liên động khơng tác động, tiếp điểm thường kín của nĩ sẽ
cấp nguồn cho cuộn dây cơng tắc tơ KC đĩng nguồn một chiều với cuộn dây kích từ của động cơ Dưới tác dụng của hai từ trường: từ trường xoay chiều ở
dây quấn stato của động cơ và từ trường của dây quấn kích thích của động cơ do
dịng điện một chiều sinh ra, kết quả động cơ tự kéo vào đồng bộ, quá trình mở máy động cơ đồng bộ kết thúc
Trang 9CHUONG 7: TRANG BI DIEN QUAT GIO
Ma chuong: MH23-07
Giới thiệu:
Quạt giĩ là thiết bị được sử dụng nhiều trong các cơng trình nhà xưởng, ham 1d, ham giao thơng và các cơng trình ngầm khác Do sử dụng cơng suất động cơ quạt giĩ lớn và các yêu cầu kỹ thuật khác, nên hệ truyền động của động cơ cũng phức tạp Nội dung chương này đề cập đến các yêu cầu về trang bị điện
cho hệ thống quạt giĩ cũng như phân tích nguyên lý làm việc của hệ truyền động
điển hình, là, cơ sở để phân tích, chân đốn sai hỏng khi bảo trì, sửa chữa Mục tiêu:
- Trinh bay được yêu cầu trang bị điện cho quạt giĩ
- Trình bày được trang bị điện, đọc và phân tích được nguyên lý hoạt động của
sơ đồ khống chế quạt giĩ Nội dung chính:
1 Khái niệm chung
Mục tiêu: Nêu được các đặc tính cơ bản và phân loại quạt giĩ
Quạt là máy khí dùng để hút hoặc đầy khơng khí hoặc các khí khác Do tỷ
số nén khí trong quạt khơng lớn nên ta cĩ thé coi khí thổi hoặc hút là khơng bị nén, nghĩa là coi khí như chất lỏng và tính tốn quạt cũng tương tự như cho bơm
1.1, Phan loai
- Theo nguyén ly lam việc cĩ 2 loại:
1/ Quạt ly tâm: dịch chuyên dịng khơng khí trong mặt phẳng vuơng gĩc với trục
quay của quạt
2/ Quạt hướng trục: dịch chuyền dịng khơng khí song song với trục quay của
quạt
- Theo áp suất chia ra:
1/ Quạt áp lực thấp với p < 100mm H2O
2/ Quạt áp lực vừa với p = 100 — 400 mm H2O
3/ Quạt áp lực cao với p > 400mm H2O
Trang 10- Theo tốc độ chạy quạt cĩ quạt cao tốc (>1500)v/ph, tốc độ trung bình (800 - 1400)v/ph, chậm (500-700)v/ph, rất chậm (<500v/ph)
1.2 Đặc tính của quạt
a) Quạt ly tâm: guồng động hay bánh xe cơng tác 2 là bộ phận chính của quạt.Cánh cĩ thé cong về phía trước, thắng hay cong về phía sau tuỳ theo áp suất
cần nhưng khi đĩ hiệu suất khí sẽ thay đơi Khí ra khỏi guồng động G sẽ vào thiết bị hướng 1 và chuyền vào ống đầy hình trơn ốc và ra ngồi theo ống 2
Hình MH21-07-01: Cau tao quạt ly tâm
Nếu bỏ qua sự biến đổi khối lượng của khí (do độ nén nhỏ) thì cơng suất của
quạt là:
Nạ= S228 10° =“ 10" [kW] (7.1)
Trong đĩ: Q: năng suất của quạt [m*/s] Hy: chiều cao áp lực [m cột khí]
p: khối lượng riêng của khí [kg/mỶ] H: áp lực [mm H;O hay N/m”] g=09,81 m⁄°
rị: hiệu suất chung n= 0,4=0,6
Hiệu suất chung bao gồm: TỊETialana 2)
Trong đĩ: Nq: Hiệu suất quạt khơng kề tổn hao cơ khí
nịa: Hiệu suất ổ đỡ, tùy loại ma y= 0,95+0,97
Tịa: Hiệu suất hệ truyền động Khi nối trực tiếp với động cơ 1# l cịn khi nối qua đai n=0,9:0,95
Cơng suất động cơ kéo quạt:
Trang 11Naz kN = 10° [kW] (7.3) Hệ số k cĩ thể khảo sát ở bảng MH21-07-01: = £ k Cone sant Ncw) Quat ly tam Quạt hướng trục < 0,5 1,5 1/2 0,5 + 1 1,3 1,15 1,01 +2 1,2 11 2,00 +5 1,15 1,05 >5 1,1 1,05 Bang MH21-07-01 b/ Quạt hướng trục:
Quạt hướng trục cĩ cấu tạo đơn giản hơn quạt ly tâm, gồm 2 phần chính:
- Guỗng 1 gồm trục bạc đường kính tương đĩi lớn cĩ gắn các cánh
-V6 2 định hướng khí vào cửa hút 3, qua giữa các cánh theo dọc trục quay rồi ra
cửa 4 Đa số guỗng nối trực tiếp với trục động cơ 6 Quạt hướng trục là loại quạt
đây chạy nhanh (tốc độ lớn hơn 1000vg/ph) dùng khi cần lưu lượng lớn, áp suất nhỏ như thơng giĩ nhà, xưởng, hầm lị Cơng suất động cơ kéo xác định như (7-
3) Hiệu suất quạt hướng trục lớn hơn quạt ly tâm Các đặc tính cũng tương tự
như đặc tính của bơm ly tâm
Hình MH21-07-02: Quạt hướng trục
2 Yêu cầu trang bị điện cho quạt
Mục tiêu: Nêu được các yêu cầu cơ bản về trang bị điện phụ thuộc vào cơng suất của động cơ quạt
Trang 12Các quạt cơng suất đưới 200kW thường dùng động cơ khơng đồng bộ roto lồng sĩc mở máy trực tiếp hoặc gián tiếp qua các phần tử hạn chế địng ở mạch stator
như điện trở hoặc kháng Đơi khi dùng động cơ roto dây quấn dé thay đồi tốc độ
trong phạm vi hẹp hoặc động cơ đồng bộ hạ áp
Với quạt trên 200kKW thường dùng động cơ đồng bộ cao áp Thường động cơ
đồng bộ kéo quạt được mở máy trực tiếp từ tồn bộ điện áp lưới Trường hợp do
các thơng số lưới hạn chế hay cần giới hạn tốc độ của quạt mà khơng được mở
máy trực tiếp thì phải hạn chế điện áp mở máy qua cuộn kháng hoặc biến áp tự ngẫu đối với động cơ cao áp và qua điện trở tác dụng ở mạch stato đối với động
cơ hạ áp
Sơ đồ mở máy bất kỳ của động cơ đồng bộ đều phải tăng tốc động cơ tới gần tốc
độ đồng bộ qua giai đoạn mở máy khơng đồng bộ Cuộn ngắn mạch ở roto động
cơ đồng bộ (loại roto cực lồi) dùng cho mở máy được tính ở chế độ ngắn hạn
nên động cơ đồng bộ khơng được phép làm việc lâu dài ở chế độ khơng đồng bộ Sự cĩ mặt của cuộn kích từ ở roto khi mở máy khơng đồng bộ đã ảnh hưởng tới
đặc tính cơ của động cơ Nếu lúc này cuộn kích từ hở mạch thì do số vịng lớn,
trong nĩ sẽ xuất hiện điện áp cảm ứng rất lớn cĩ thê phá hỏng cách điện cuộn
dây Do vậy, khi mở máy cuộn kích từ được nối với một điện trở dập từ r = (5- 12)
Tới gần tốc độ đồng bộ (s = 0,5) thì K mở và roto được cấp dịng kích từ để kéo
động cơ vào tốc độ đồng bộ
Khi mở máy khơng đồng bộ, cuộn kích từ khép kín mạch qua r, như cuộn day | pha, cảm ứng một sức điện động xoay
Trang 13Thụ= Dạ + nị = nị(Í — S) + nịs = nị
Nghĩa là quay đồng bộ với từ trường stator và mơmen điện từ do thành phần này tạo ra với dịng stator phụ thuộc độ trượt s như trong động cơ khơng đồng bộ 3 pha (đường 2 ở hình MH21-07-04) Hình MH21-07-04: Sự phụ thuộc cua momen điện từ theo độ trượt khi mở máy khơng đồng bộ động cơ đồng bộ Cịn thành phần ngược đối với stato: Nag = đạ — nị = n,(1-s) — nj = n,(1- 2s)
Momen điện từ thành phần này cĩ dạng đường 3 hình MH21-07-04 Thanh phan
này cĩ tác dụng hãm bớt chuyển động khi độ trượt < 0,5 Do cĩ cuộn ngắn mạch ở roto (cực lõi), tạo ra momen điện từ đường I khi mở máy khơng đồng bộ nên momen tổng cĩ dạng đường 4 với phần lõm a Nếu momen cản M, lớn hơn phần võng thì động cơ khơng thể tăng tốc tới gần tốc độ đồng bộ được Điều này cần lưu ý và tính chọn điện trở dập từ để cho phần võng nằm trên đường momen cản M, vì phần võng này càng lớn khi điện trở càng bé (dịng qua cuộn kích từ càng
lớn)
Động cơ kéo quạt cũng cĩ thể mở máy nhờ máy phát nĩi trục với roto của động cơ Vì điện trở trong phần ứng máy phát rất nhỏ nên cĩ thể coi cuộn kích từ động cơ là ngắn mạch khi mở máy khơng đồng bộ và dịng qua cuộn dây kích từ sẽ lớn dẫn đến phần võng lớn Ngồi ra trong quá trình mở máy, dịng cảm ứng
xoay chiều ở cuộn kích từ động cơ qua cả phần ứng máy kích thích và gây ra tia lửa ở chỗi than Do vậy sơ đồ chỉ dùng cho động cơ kéo bơm khơng lớn lắm Ở
sơ đồ này, khi độ trượt giảm cỡ 0,3-0,4 thì máy phát kích được kích thích để cấp
Trang 14dịng một chiều cho cuộn kích từ động cơ nhằm đảm bảo khi độ trượt bằng 0,05 thì động cơ được kéo vào đồng bộ
3 Sơ đồ khống chế quạt
Mục tiêu: Phân tích được nguyên lý làm việc của sơ đơkhơng chế động cơ quạt
Sơ đồ khống chế quạt qua bảng điều khiển IIH-7304 6kV N CL ° bị Mu wo o 1CD CD X AR @) if : VD | 3RD RR mn es 3RD 2TI F qin K | Pat 2R J 'T — TEE
Hinh MH21-07-05: So dé bang diéu khién ITH-7304
Sơ đồ thường dùng cho quạt ở hầm lị Mở máy động cơ trên sơ đồ như sau: Cầu dao cách ly CL đã đĩng Đĩng máy cắt dầu CD để cắt áp cho cuộn stato động cơ và động cơ tăng tốc ở chế độ khơng đồng bộ Mạch roto nĩi qua máy phát kích
từ FK và điện trở dập từ R Dịng mở máy lớn làm cho role dịng 3RD tác động và tiếp điểm 3RD đĩng mạch role IR Role IR đĩng mạch cho role 2R và ngắt
mạch contactor K
Trang 15Tới gần tốc độ đồng bộ, dịng stato giảm và role dịng 3RD thơi tác động do đĩ
IR thơi tác động Sau một thời gian 1+1,5s thì tiếp điểm IR đĩng ngay mở chậm sẽ ngắt mạch role 2R và đĩng mạch contactor kích từ K, nối tắt điện trở dập từ
R Động cơ ĐB được kích từ và kéo vào đồng bộ Sau một thời gian 2+ 3s, tiếp điểm 2R đĩng ngay mở chậm ở mạch contactor K mở ra nhưng nĩ khơng mất điện vì cĩ chốt cơ khí tự giữ Các tiếp điểm cơng tắc tơ K cịn đĩng chuẩn bị
mạch cho cuộn nhả chốt điện cơ KC Khi ngắt máy cắt dầu CD, cuộn KC được
cấp điện qua tiếp điêm CD đĩng lại và các tiếp điểm K đã đĩng Nĩ đĩng tiếp điểm KC, cấp điện cho cuộn KC Chốt được tháo và K mat điện
Dé bao vệ động cơ khỏi ngắn mach, quá tải cũng như mắt điện, sơ đồ dùng các rơle dịng IRD và 2RD Dịng s tator trong các trường hợp này tăng và làm
các rơle IRD và 2RD tác động, cắt điện cuộn bảo vệ điện áp 0 đề từ đĩ ngắt máy
cat dau CD
Khi mất điện áp lưới hay điện áp tụt mạnh thì cuộn RO cũng tác động, cắt máy cắt cắt dầu CD
Trường hợp điện áp lưới tụt mất 15+20% thì cần tăng dịng kích từ động cơ để duy trì chế độ đồng bộ Lúc này role R® thơi tác động và contactor ® được cấp điện sẽ nĩi tắt điện trở kích từ Rạ, của máy phát kích từ FK để tăng
dịng kích từ của máy phát, tăng điện áp phát ra, tăng dịng kích từ động cơ đồng bộ Lúc điện áp khơi phục bình thường thì hệ cưỡng bức dịng kích trở về trạng
thái ban đầu do rơle R® tác động, ngắt cơng tắc ® Điều chỉnh sơ đồ Cần đảm bảo:
~ Thời gian duy tri cua role 1R 1a 1 + 1,5s - Thời gian duy trì cua role 2R 1a 2 +3s
- Điện áp hút của rơle R® là 95% giá trị định mức và điện áp nhả là 80 + 85%
- Rơle 3RD được điều chỉnh đề thơi tác động khi tốc độ động cơ khoảng 0,97 + 0,98 tốc độ đồng bộ Điều chỉnh thơ nhờ điện trở nối tiếp 2R, điều chỉnh tỉnh
nhờ cơ cấu ở rơle
- Bao vệ dịng điện cực đại ở giới hạn Š + 7 lần dịng định mức stator Bảo vệ
quá tải và chống làm việc lâu ở chế độ khơng đồng bộ lựa chọn trong giới hạn 1,15 + 1,25 giá trị định mức của dịng stato Thời gian duy trì thiết lập ở giới hạn
Trang 16tối thiểu cĩ thé đối với thiết bị bảo vệ Đối với đơng cơ kéo quạt thường từ 10 + 30s
- Điện trở R nối với mạch kích từ lúc mở máy chọn trong giới hạn 5 + 10 lần giá trị điện trở cuộn kích từ của động cơ Điện trở R nhỏ sẽ khĩ kéo động cơ vào đồng bộ, cịn R lớn sẽ gây nguy hiểm cho cách điện cuộn kích từ
- Vi tri con trượt của biến trở Rụ, xác định nhờ thực nghiệm để đảm bảo dịng định mức ở cuộn kích từ động cơ
Trang 17CHƯƠNG 8: TRANG BỊ ĐIỆN MÁY NÉN KHÍ
Mã chương: MH23-08
Giới thiệu: Máy nén khí được sử dụng rộng rãi trong ngành xây dựng, trong các xí nghiệp cơng nghiệp như máy khoan dùng khí nén, búa khí nén, thiết bị phun cát, các hệ thống tự động hĩa sử dụng khí nén
Mục tiêu:
~ Trình bày được nguyên lý hoạt động của hệ thống tự động điều chỉnh ap suất máy nén
- Trình bày được trang bị điện mạch tự động khống chế máy nén
- Phân tích được nguyên lý hoạt động sơ đồ khống chế máy nén
Nội dung chính:
1 Khái niệm chung và phân loại
Mục tiêu: Phân loại được các loại máy nén khí làm việc theo nguyên lý khác
nhau
Máy nén khí là một thiết bị dùng để nén khí và cấp khí nén theo đường ống dẫn
khí đến các hộ tiêu thụ khí nén
Theo nguyên lý hoạt động, máy nén khí được phân thành ba loại: máy nén khí
kiểu pitơng, máy nén khí kiểu rơto và máy nén khí kiểu ly tâm (máy nén khí kiểu tua bin) Sơ đồ cấu tạo máy nén khí kế trên được thể hiện trên hình MH2I- 08-01 Đến hộ tiêu thụ † :8 det om 4 1 R——= — ` - t a) b) c)
Hình MH21-08-01: Sơ đồ cau tao của máy nén khí
Trang 181/ May nén kiéu pittơng (hình MH21-08-01a)
Nguyên lý làm việc của máy nén khí kiểu pittong như sau: khi pittơng di chuyển sang bên phải, van hút l mở ra, van nén 2 đĩng lại Pittơng di chuyền tịnh tiến qua lại bằng cơ cấu trục khuỷu - tay biên Khi trục khuỷu quay một vịng, pitơng thực hiện được hai hành trình, một hành trình thực hiện hút khí, một hành trình thực hiện nén khí và đây khí vào đường ống dẫn Loại máy nén khí
này cĩ tên gọi là máy nén khí một cấp (tác dụng đơn) Nếu pittơng chia xi lanh
thành hai khoang, cĩ tên gọi là máy nén khí tác dụng kép Với một hành trình
của pittơng, trong một nửa khoang của xi lanh xảy ra quá trình hút khí, nửa
khoang thứ hai xảy ra quá trình nén khí Loại máy nén khí kiểu tác dụng kép thường chế tạo cĩ hai xi lanh với năng suất Q = (10 + 25)mỶ/h, áp suất p = 8at Trong trường hợp cần khí nén áp suất cao thường dùng máy nén khí nhiều cấp
gồm nhiều xi lanh, áp suất của khí nén cĩ thê đạt tới 220at 2/ Máy nén khí kiểu roto (hinh MH21-08-01b)
Bộ phận cơng tác của máy nén khí là rơto 1 cĩ cánh phân bổ hướng tâm cĩ thể trượt trong rãnh của rơto Rơto lắp lệch tâm so với xi lanh và tạo thành
khoảng khơng gian cơng tác hình lưỡi liềm Khi rơto quay, dưới tác dụng của
lực ly tâm, các cánh sẽ văng ra ép vào thành xilanh tạo thành các khoang nhỏ
riêng biệt cĩ thể tích thay đổi khi rơto quay Khơng khí từ khí quyền được hút
vào các khoang nhỏ đĩ và sẽ được nén khi đi chuyên từ vị trí 2 sang vị trí 3 đây vào đường ống cấp cho các hộ tiêu thụ Khi khơng dùng khí nén (khơng tải) cĩ
đường hồi tiếp 4 cần bằng áp suất So với máy nén kiểu pittơng, máy nén khí kiểu rơto cĩ những ưu điểm sau:
- Động cơ truyền động cĩ thể nĩi trực tiếp với trục rơto của máy nên sơ đồ động học đơn giản hơn, chiếm diện tích lắp đặt bơm bé hơn
- Phụ tải đặt lên trục đơng cơ và lượng khí cấp cho phụ tải đồng đều hơn
Những nhược điểm của máy nén rơto so với máy nén kiểu pittơng là: - Chế tạo phức tạp hơn
- Hiệu suất thấp hơn
- Lượng dầu bơi trơn cần nhiều hơn
Bởi vậy máy nén kiểu rơto ít được sử dụng trong cơng nghiệp
3/ Máy nén kiểu tuabin (hinh 4, 1c)
Hình MH21-08-02 biểu đồ chu trình làm việc của máy nén khí kiểu pittơng
Trang 19Thường dùng đối với những máy nén khí yêu cầu năng suất cao Nguyên lý làm việc của máy nén khí kiểu tuabin cùng một nguyên lý như tất cả các máy ly tâm Bộ phận chính trong máy nén khí kiểu tuabin gồm cĩ một hoặc nhiều bánh xe với các cánh tuabin lắp trên cùng một trục So với máy nén khí kiểu pittơng, máy nén khí kiểu tuabin cĩ kích thước và khối lượng bé hơn (với cùng một cơng
suất) Cơng suất động cơ truyền động máy nén khí kiểu pittơng được tính theo biêu thức sau:
_—_ kAQ
_ 1000nnm [kW] (8.1)
Trong đĩ: A: Cơng cần thiết để nén ImẺ khí từ áp suất pạ lên áp suất p;
Đại lượng A được tính theo biêu thức:
A= 2,3.10°pilg@*) [J/m*] (8.2) +
Trong đĩ: Q: Năng suất của máy nén khí, mÌ
Tìm: Hiệu suất của máy nén khí thường lấy bằng (0,6 + 0,8) rị: Hiệu suất của cơ cấu truyền lực thường lấy bang (0,9 + 0,95) k: Hệ số dự trữ (k = 1,1 + 1,2) Pp o =-.† ZZ a 2 Z⁄ ZZ Z - A 42 B Py Cy Z B, Aa _—= Vi dv Ky 3 : P2 Se a Z Ke A Z Ơ ⁄ A ⁄ BZ == So s
Hình MH21-08-02: Biéu dé chu trình làm việc của máy nén khí kiểu pittong 2 Điều chỉnh năng suất và áp suất máy nén khí
Mục tiêu: Nêu được nguyên tắc điều chỉnh các thơng số cơ bản của máy nén khí
Trang 20Biểu đồ tiêu thụ khí nén của một xí nghiệp thay đổi theo thời gian Áp suất
trong hệ thống cung cấp khí nén phụ thuộc vào hai đại lượng: lượng tiêu thụ khí nén của phụ tải và năng suất của máy nén Khi lượng tiêu thụ khí nén bằng năng suất của máy, áp suất bằng trị số định mức Khi lượng tiêu thụ khí nén lớn hơn năng suất của máy thì áp suất giảm và ngược lại
Để đảm bảo chế độ làm việc cho các thiết bị tiêu thụ khí nén, cần phải khơng chế áp suất khí nén trong hệ thống cung cấp bằng hằng số, đĩ là một trong những yêu cầu chính đối với hệ thống tự động khống chế máy nén khí Hệ truyền động máy nén khí thường dùng động cơ đồng bộ hoặc động cơ khơng
đồng bộ rơto lồng sĩc với tốc độ quay khơng đồi, cho nên điều chỉnh áp suất của máy nén khí thực hiện bằng cách đĩng mở van xả
Trên hình MH21-08-03 là sơ đồ điều chỉnh áp suất bằng cách đĩng mở van xả 4 13_ JL 43 Lx 2 16 h 8 y | 5 9 10 t —s BR a ~11 —_—Y 1z Từ hệ thống cấp khí
Hình MH21-08-03: Sơ đồ điều chinh áp suất của máy nén khí
Nguyên lý hoạt động của hệ thống tự động điều chỉnh áp suất như sau:
Bộ điều chỉnh áp suất gồm: xi lanh 1, van trượt 2 nĩi với đối trọng 4 bằng thanh nĩi 3 Bộ điều chỉnh áp suất được nĩi với hệ thống cấp khí bằng đường ống 5, và
nối với cơ cầu ép bằng đường ống 6 Cơ câu ép (đĩng mở van) gồm cĩ xi lanh 7, pittơng 8, lị xo 9 và thanh nối 10 Khi áp suất trong đường ống của hệ thống cấp khí nén bằng trị số định mức, van trượt 2 sẽ che kín đường ống 6, khơng
cho khí nén từ hệ thơng cấp đi vào cơ câu ép Khi lượng tiêu thụ khí nén giảm,
Trang 21áp suất trong hệ thống cấp khí tăng, van trượt 2 nâng lên, đường ống 5 được nối với đường ống 6, pittơng 8 hạ xuống (áp suất của khí nén thắng lực cản của lị xo 9), mở van xả I1, buồng xi lanh 12 của máy nén khí nối với khí quyển, máy nén khí làm việc khơng tải Khi áp suất trong trong hệ thống máy nén khí giảm, van trượt 12 hạ xuống, khơng khí từ buồng xi lanh 7 của cơ cầu ép đi ra ngồi theo đường ống 6 và van 13, dưới tác dụng của lị xo 9, van 11 đĩng lại, buồng xi lanh 12 kín, máy nén cấp nguồn vào hệ thống cấp khí
3 Sơ đồ tự động khống chế máy nén khí
Mục tiêu: Phân tích được nguyên lý làm việc của hệ truyền động máy nén khí
Sơ đồ được thiết kế cĩ ba chế độ làm việc: làm việc tự động (TĐ), làm việc bằng tay (BT) và chế độ dự phịng (DP) Chọn chế độ làm việc bằng khố chuyền
mạch
1/ Mở máy nén khí (chế độ bằng tay)
Chuyển mạch CM chuyên từ “0” sang vị trí BT, tiếp điểm (5-7) kín, cuộn dây cơng tắc tơ KQ cĩ điện, đĩng điện cấp nguồn cho động cơ ĐQ truyền động quạt
giĩ làm mát máy nén khí Đồng thời cuộn dây rơle thời gian RTh cĩ điện; sau một thời gian tiếp điểm RTh(4-6) đĩng, rơle trung gian IRTr cĩ điện sẽ đĩng tiếp điểm cấp nguồn cho cuộn dây cơng tắc tơ KK, động cơ ĐK truyền động máy nén khí được cấp điện
2/ Cắt máy nén khí (ở chế độ bằng tay)
Chuyển mach CM tir vi tri BT sang vị trí “0° Tiếp điểm (5-7) hở, các
nguồn cấp cho các cuộn dây KQ, rơle thời gian IRTh và role trung gian IRTr,
các tiếp điểm của chúng cắt nguồn cấp cho động cơ ĐQ và ĐK 3/ Chế độ tự động
Điều khiển đĩng - cắt máy nén khí tự động khi khố chuyển mạch CM
chuyển sang vị trí TÐ (2-4) kín hoặc vị trí dự phịng DP(2-3) kín Việc đĩng cat tự động máy nén khí tuỳ thuộc vào trạng thái làm việc của hai rơle liên động IRLD và 2RLĐ Thứ tự khởi động các động cơ ĐK và ĐQ tương tự như chế độ bằng tay
Trang 22A ~380V B c oO Thanh cái 380V ĐK an an A A Động cơ mayne § khí = 1# § Động cơ = 1A KQ 9Q Kqa 1A 1A : quạt Le —O 1Ú DP TĐg _ 1RLĐ Động ò Tale 28B] 1 KO quạt +—r@.!d— “TT 1 if 21 41 2RTr - RBV mà TRTh i——} kì iz) & i TN TM TT IRTh F1 tRựr máynén | binges | © = rm khí 5 76 KQ KK š ‘RTT 2RTr 1R 2R " mM §ấy dầu Le 2RTr — babar Áp lực khí nén kả F 3 Áp lực a déuddi | 5 tran 2 Role bảo vệ 1PY „ 2RTh +———— ĐB 2PY | apy |! Hơ 80 ai 4PY ——
Hình MH21-08-04 là sơ đồ nguyên lý điện khống chế máy nén khí
4/ Sây dầu trong hệ thống bơi trơn máy nén khí
Trang 23Khi nhiét d6 dau béi tron trong hộp cacte của máy nén khi giam, role nhiệt khơng tác động, tiếp điểm thường kín RN đĩng nguồn cấp nguồn cấp cuộn dây rơle trung gian 2RTr, đĩng nguồn cấp cho dây điên trở DĐ để sấy dầu Đồng thời tiếp điểm thường đĩng 2RTr mở ra cắt nguồn cấp cho cuộn dây RTh và KQ, cắt điện động cơ ĐQ và ĐK Khi nhiệt độ của dầu bơi trơn lớn hơn
10C, rơle nhiệt tác động, cắt nguồn cấp của 2RTr và cắt nguồn cấp của dây điện trở DĐ
5 Mach bảo vệ
Trong máy nén khí cĩ ba khâu bảo vệ sau:
a) Bảo vệ khi áp suất trong hệ thống cấp khí cao hơn trị sĩ định mức bằng cảm
biến áp lực 3RAL
b) Bảo vệ áp suất thấp khi khởi động máy nén khí bằng cảm biến áp lực thấp IRAL
c) Bao vệ áp lực dầu bơi trơn thấp bằng cảm biến 2RAL Khi một trong ba khâu
bảo vệ trên tác động sẽ cấp điện cuộn dây rơle bảo vệ RBV; tiếp điểm của nĩ sẽ cắt điện các cuộn day KQ, IRTh
Trang 24CHƯƠNG 9: TRANG BỊ ĐIỆN MÁY KÉO SỢI
Mã chương: MH23-09
Giới thiệu: Máy kéo sợi là một loại máy chuyên dụng sử dụng trong ngành dệt
may Hệ truyền động của hệ thống máy kéo là khá đặc trưng và được giới thiệu
một cách khái quát nhất trong nội dung của chương Qua đĩ người đọc cĩ thể nắm bắt được nguyên lý làm việc, phục vụ cho việc bảo trì và sửa chữa máy
Mục tiêu:
- Trinh bay được trang bị điện và phân tích được nguyên lý hoạt động mạch điều
khiển máy kéo sợi Nội dung chính:
1 Trang bị điện máy kéo sợi thơ
Mục tiêu: Nêu được yêu cau cơng nghệ, đặc tính phụ tải và phân tích được nguyên lý làm việc của mạch điều khiển máy kéo sợi thơ
1.1 Đặc điểm cơng nghệ
Trên máy kéo sợi thơ, cúi được bộ phận kéo dài làm nhỏ tới một độ mảnh nhất định, sau đĩ được xe lại thành sợi thơ Sợi thơ được quan lai thanh ống để tiện cho việc chuyền chở và đặt lên giá máy kéo sợi con Máy sợi thơ cĩ những bộ phận chính thực hiện quá trình cơng nghệ kéo nhỏ cúi thành sợi thơ như trên hình MH2I-09-01:
Hình MH21-09-01: Sơ đồ máy sợi thơ
Trang 252 Bộ phận kéo dài 3 Cơ cầu xe, quấn ống
Cúi từ thùng I đi lên, vịng qua trục dẫn cúi 2 vào bộ phận dịch đầu mối 3 rồi
qua bộ phận kéo dài bốn trục 4 Bộ phận kéo dài làm nhỏ cúi đến một độ mảnh yêu cầu Ra khỏi bộ phận kéo dài, lớp xơ luồn vào lỗ trên 5 của gàng 6 Gàng cắm chặt trên cọc 7 quay nhanh Do một đầu xơ được trục thứ nhất của bộ phận
kéo dài giữ chặt, cịn đầu kia luồn vào lỗ đầu gàng cho nên cứ mỗi vịng quay
của cọc và gàng, sợi thơ nhận được một vịng xoắn, sau đĩ luồn vào nhánh gàng
rỗng, uốn quanh tay gàng 8 rồi quấn lên ống 9 Ống sợi cĩ kích thước, kết cấu và hình dáng nhất định (dạng hình trụ ở giữa, hai đầu hình nĩn cụt)
Đề đảm bảo độ săn của sợi khơng đổi, phải giữ tốc độ của gàng và tốc độ ra của
sợi là khơng đổi Yêu cầu độ căng của sợi trong quá trình quấn ống và các lớp
sợi phải đều nhau nên tốc độ của ống sợi phải giảm dần theo sự tăng đường kính
của ống sợi
1.2 Đặc tính phụ tải và yêu cầu truyền động của máy sợi a) Đặc tính phụ tải của máy kéo sợi thơ
Trong quá trình sợi chuyển động quấn vào ống khi khởi động, sẽ cĩ ba thành phần lực ma sát: ma sát giữa sợi - trục quấn,
ma sắt trong máy và ma sát giữa sợi - khơng W
khí Vì vậy, người ta đưa ra dạng đặc tính phụ
tải như hình MH2I-09-02
Tại điểm a, khi bắt đầu mở máy, momen phụ
tai Mc lớn vì ma sát của máy trong các ơ trục Mp
lớn Khi tơc độ tăng dân, Mc giảm vì ma sát giảm dan (doan ab) Trong giai doan nay, ma sát giữa sợi - khơng khí khơng đáng kể Từ
điểm b trở đi, khi tốc độ động cơ là đáng kề, M
lực ma sát giữa sợi - khơng khí cũng tăng dần
lên Khi tốc độ quấn sợi càng tăng thì lực cản của khơng khí tác dụng lên sợ
cing tăng và kết qua là Mc cĩ dạng như đoạn bc
Hình MH21-09-02: Đặc
Trang 26b) Yéu cau truyén động của máy sợi
Yêu cầu cơ bản của truyền động của máy sợi là khởi động êm Nếu quá trình khởi động xảy ra đột ngột, sẽ gây ra xung lực lớn, gây lực căng đột ngột và gây đứt sợi Mặt khác, số lần khởi động, dừng của máy sợi thơ thường lớn Vì vậy,
động cơ được sử dụng phải đơn giản, vận hành tin cậy, cĩ độ bền cao
Để đảm bảo quá trình khởi động êm, phải đảm bảo gia tốc của hệ là hằng số, nghĩa là momen động là khơng đổi
Mg = Mp— Mẹ = = = const
Do đĩ, dạng đặc tính cơ lúc khởi động phải giống dạng đặc tính phụ tải như hình MH2I-09-02 Để tạo được đặc tính động đĩ, người ta sử dụng động cơ điện khơng đồng bộ roto lồng sĩc cĩ thêm một điện trở hoặc điện kháng phụ trên mạch stato Khi khởi động, điện trở hoặc điện kháng được đưa vào nối trong mạch stato và khi đạt đến tốc độ gần định mức thì loại điện trở hoặc điện kháng đĩ ra khỏi mạch stator
1.3 Sơ đồ điều khiển máy sợi thé P-168-3
Động cơ truyền động cho máy là đơng cơ khơng đồng bộ roto lồng sĩc Ð
Trang 27Hình MH21-09-03: Sơ đồ điều khiển máy sợi thơ
Để chuẩn bị khởi động, đĩng cầu dao CD1 6 mach dong luc va cac cau dao
CD2, CD3 6 mach diéu khién Sau khi tất cả các nắp máy, cửa ngăn ở tủ điện đã đĩng thì các cơng tắc hành trình CTI - CT7 sẽ bật xuống dưới (ở vị trí 2), các
đèn tín hiệu Đ0-Ð7 sẽ tắt, báo hiệu cĩ thể khởi động được
Trên máy cĩ bồ trí 20 bộ nút ấn: MI M20, DI D20 dọc theo băng máy
để thuận tiện cho việc điều khiển Để khởi động máy sợi thơ, cĩ thể ấn một trong các nút M1 M20, rơle thời gian RTh cĩ điện, cơng tắc tơ K cĩ điện Động cơ K được khởi động với điện kháng XF nối vào mạch stato Sau thời gian duy trì, XE được loại ra khỏi mach stato bằng RTr
Bảo vệ đứt sợi nhờ các tiếp điểm RQI RQ6 Khi đứt sợi các rơle quang RQI RQ6 tác động, các tiếp điểm của nĩ mở ra, ngất mạch RTr2, cắt điện cơng tắc tơ K đề động cơ dừng
Bảo vệ ngắn mạch bằng cầu chì CC1, CC2, CC3, CC4 Bảo vệ quá tải cho động cơ bằng role nhiét RN1, RN2
2 Trang bi dién may kéo sgi len
Mục tiêu: Phân tích nguyên lý mạch điều khiển máy kéo sợi len
Kéo sợi len là khâu tương đối quan trọng trong cơng nghiệp dệt Các mặt
hang qua quá trình dệt thường là ni, đạ, chăn, bít tắt, mũ, vịng đệm, đai truyền
Quá trình kéo sợi len chủ yếu thực hiện trên hai hệ: hệ chải liên hợp và hệ chải kỉ Hệ chải liên hợp phân ra: hệ chải liên hợp len mảnh, hệ chải liên hợp len thơ Hệ chải kỉ gồm cĩ hệ chải len mảnh, hệ chải kỉ len thơ và hệ chải kỉ rút gọn
Xét sơ đồ máy sợi của hãng Carnitti-Morelli với truyền động dùng động cơ một
chiều
Truyền động chính nhờ động cơ điện 1 chiều ĐI, phần ứng được cung cấp cấp điện áp từ khuếch đại từ MA2 Nĩ cĩ 6 cuộn làm việc, mỗi cuộn được nối tiếp
với một điết đề thực hiện phản hồi trong dương, nhằm nâng cao hệ số khuếch đại
MA2 cĩ cuộn chuyền dịch W11 và cuộn điều khiển W10 Nhờ cuộn WI1 mà
điểm làm việc của KĐT MA2 được xác định sao cho khi dịng qua W10 bằng 0
thì MA2 bắt đầu làm việc ở phần tuyến tính của đặc tuyến của nĩ
Cuộn WI10 được cấp điện từ khuếch đại từ 1 pha MAI Để tăng dịng trung bình
Trang 28MAI cĩ 7 cuộn điều khiển:
- WI: cuộn chủ đạo được cấp điện từ CLI, nĩ xác đỉnh tốc độ động cơ
- W2: cuộn chuyển dịch, để chọn điểm làm việc trên đặc tính MAI
- W3 - W4: cuộn điều khiển cấp điện từ đầu ra của xenxơ cảm ứng IS làm thay
đổi dịng điều khiển tổng của MAI tương ứng với áp trên MA2 theo đường kính quấn
-_W5: cuộn phản hồi âm dịng cĩ ngắt, để hạn chế dịng điện động cơ Điện áp tỉ lệ với dịng điện động cơ rơi trên R12 được so sánh với điện áp trên R6 Nếu
URj2 > URg thì cuộn W5 cĩ dịng làm giảm áp của MAI nên tốc độ của ĐI giảm, momen tương ứng giảm theo
- W6: cuộn phản hồi âm áp của động cơ, cĩ tác dụng én định tốc độ động cơ khi dịng điện tải qua cuộn bù CB thay đơi
-_W7: cuộn phản hồi âm điện áp ra của MAI đề làm tốt phần tuyến tính của đặc
tuyến và giảm nhỏ hằng số thời gian
Các tín hiệu của xenxơ điều chỉnh thơ và tinh cộng lại, khuếch đại qua khuếch
đại từ MAI, sau đĩ đưa tới cuộn điều khiển W10 của khuếch đại từ ba pha
MA2 RTr1 Ệ
Trong máy cĩ thiết bị đặt chương trình là biến -
áp vi phân loại quay Cuộn sơ cấp được cấp P1 P2
điện từ các phân thế PI và P2 Sức điện động TT
thứ cấp thay đổi theo vị trí phần ứng Tín hiệu
ra giảm khi tắm nâng lên trên mức đường kính nhỏ nhất và tăng dần theo quá trình thả tắm nâng tới đường kính lớn nhất
Độ lớn điện trở PI và P2 thay đổi theo đĩa chương trình xác đỉnh qui luật của tín hiệu điều khiển cơ bản Điều chỉnh bằng tay nhờ chiết áp P3 và P4 Hình MH21-09-04: Sơ đồ thiết bị đặt chương trình Sơ đồ điều khiển hoạt động như sau:
Khi tắm chắn đĩng thì tiếp điểm K0(8) =1, K0(10) =1 Đĩng cầu dao CDI và cơng tắc KL(8) — cấp điện cho mạch điều khiển làm việc
Trang 29Ấn nút chạy quạt V(§) —> K2(8§) =1 —> K2(7) =l và K2(8,9) =l — đĩng điện cho động cơ quạt Ð2, đèn ĐHI sáng
Ở vị trí ban đầu tiếp điểm thường mở của thanh đỡ sợi KB1(9) chưa đĩng nên
đèn ĐH2 chưa sáng
Trang 31Ấn MI(10) — KI(10) =1 — đĩng nguồn xoay chiều cho bộ chỉnh lưu CLI và
khuếch đại từ MA2, động cơ ĐI cĩ điện Đèn ĐKI và ĐK2 sáng
Trong quá trình kéo sợi, đến vị trí đĩng KB2(12) — RTr2(12) =1 —› RTr(1) = 1— đèn tín hiệu ĐT1(1) sáng, trên giá mắc báo hiệu giai đoạn cuối của quá trình
kéo sợi Đồng thời lúc này tiếp điểm của thiết bị chương trình TK(11) = 1 — RTrl(11)=1 — tiếp điểm thường kín RTr1 ngắt thiết bị chương trình và khi đĩ WI cua MAI được nối thêm điện trở R3 dé giảm tốc độ của động cơ MI do RTr1(3,4) = 0 Sau d6 tam võng nâng lên, ấn vào tiếp điểm KB3(13) —› RTr3(19) =I— tử RTr3(19) =1 để duy trì và RTr3(20) = 1 để chuẩn bị đĩng
RTr4
Khi cơng tắc cuối trên bánh lệch tâm KB(20) = I—> RTr4(20) =1 —› cuộn dây nam châm NC cĩ điện (khơng thể hiện) để cho KB4(14)=1 — K3(16) =1 —> Ð3 (động cơ thả vành) khởi động; đồng thời RTh1(17) =1 và RTh2(18) =1 Khi RTh1(12) =0—› K1(10) =0 —› ngắt điện động cơ ĐI Khi RTh2(17) =0—› K3(16) =0 —› ngắt điện động cơ Ð3 Hệ thống truyền động trở lại trạng thái ban
dau
Trang 32CHUONG 10: TRANG BI DIEN MAY DET
Ma chuong: MH23-10
Mục tiêu:
- Trình bày được trang bị điện, phân tích được nguyên lý hoạt động mạch điều
khiển máy dệt kim Nội dung chính
1 Trang bị điện máy mắc sợi
Mục tiêu: Phân tích được sơ dé mach diéu khién may mắc SỢI Quá trình mắc sợi phải đảm bảo các yêu cầu sau:
- Khơng làm thay đồi tính chất cơ lý của sợi
- Sức căng của tất cả các sợi phải đều nhau và khơng đổi trong suốt quá trình mắc SỢI
- Sợi quấn lên trục mắc phải phân phối đều theo chiều rộng của trục mắc đề mặt cuộn sợi của trục là hình trụ
- Bảo đảm quấn đủ chiều đài quy định
Đề đáp ứng được yêu cầu trên thì hệ truyền động điện phải điều chỉnh tốc
độ sao cho Pc = const, nghĩa là Mc tỷ lệ nghịch với tốc độ quay của trục quấn
- Khởi động phải êm và thay đổi tốc độ phải êm đề tránh đứt sơi, vì vậy độ tỉnh điều chỉnh tốc độ càng gần 1 càng tốt
- Hãm nhanh, trong các máy mắc thường dùng hãm động năng
- Phải cĩ tín hiệu báo dừng máy khi sợi bị đứt, khi gút sợi quá to so với yêu cầu,
khi sợi đứt đầu mi, khi trục đã đầy sợi
- Điều khiển máy từ xa và dải điều chỉnh tốc độ rộng Các hệ truyền động
thường dùng:
+ Hệ thống động cơ khơng đồng bộ kết hợp với bộ truyền cơ khí dé thay đồi tốc
độ
+ Hệ MĐKĐ - Ð, thay đổi tốc độ động cơ bằng thay đồi điện áp phát ra của máy điện khuếch đại và thay đồi từ thơng của động cơ
+ Hệ chỉnh lưu — Ð (khơng điều khiển), thay đồi tốc độ bằng cách thay đồi điện
áp đơng cơ nhờ biến áp cung cấp cho chỉnh lưu và thay đổi từ thơng động cơ
+ Hệ T- Ð, thay đổi tốc độ động cơ ở cả hai vùng: điện áp và từ thơng động cơ + Hệ biến tần BT - Ð
Trang 33So dé diéu khién may mac soi 4142(hinh MH21-10-01)
Máy mắc sợi 4142 (hình MH21-10-01 ) cĩ nhiệm vụ cung cấp sợi dọc cho các
máy dệt Các sợi dọc này lây từ 290 + 600 búp sợi Tùy theo từng mặt hàng mà số sợi được quấn vào trục mắc nhiều hay ít
Trên máy mắc sợi 4142 cĩ các động cơ truyền động sau:
- Động cơ ĐI là động cơ điện một chiều cĩ cơng suất P = 4kW, truyền động cho trục mắc
- Động cơ Ð2 là động cơ khơng đồng bộ ba pha lồng sĩc cĩ cơng suất P=0,09kW, quạt mát cho động cơ chính
- Động cơ Ð3 cĩ cơng suất 0,37 kW, truyền động cho cơ cầu nâng dàn sợi
- Động cơ Ð4 cĩ cơng suất 0,18 kW, dùng để kẹp sợi - Động cơ Ð5 dùng đề nâng hạ bàn sợi
Động cơ truyền động chính ĐI được cấp nguồn từ bộ chỉnh lưu điều khiển cầu một pha khơng đối xứng gồm hai thyristor và 2 điốt
Hệ thống truyền động điện được thực hiện theo hệ thống kín với hai mạch vịng điều chỉnh tốc độ và điều chỉnh dịng điện Hệ thống điều khiển tạo xung được xây dựng trên nguyên tắc thắng đứng
Tốc độ động cơ được điều chỉnh bằng điều chỉnh điện áp phần ứng của động cơ Bộ biến đổi BBĐ được đĩng vào nguồn điện lưới nhờ cơng tắc to Dg
Động cơ ĐI được nối với BBĐ nhờ cơng tắc to KT(1) và KT(3) nếu quay thuận hoặc KN(1) và KN(3) nếu quay ngược Điện áp chủ đạo đặt tốc độ cho động cơ được lấy trên chiết ap Rw l ứng với tốc độ thấp hoặc Rœ2 khi động cơ quay ngược trong trường hợp gỡ rối sợi hoặc R œ 3 khi động cơ làm việc ở chế độ tự động
Trong quá trình làm việc, đường kính trục mắc tăng dần lên; để đảm bảo lực căng và tốc độ dài khơng đổi, tốc độ gĩc của trục mắc và do đĩ tốc độ động cơ
phải giảm đi tương ứng Đề thực hiện yêu cầu đĩ, sợi được đặt trên thanh nâng,
ở đĩ cĩ đặt một cơng tắc từ Khi đường kính của trục mắc tăng lên làm cho sợi
khơng vít vào thanh nâng, làm mạch từ khép được khép kín Thanh nâng được
nâng lên nhờ động cơ Đ5 truyền động qua hộp tốc độ, đồng thời qua một bộ giảm tốc cơ khí, con trượt của biến trở Rk di chuyển theo hướng tăng từ thơng động cơ để tốc độ động cơ giảm xuống tương ứng với đường kính trục mắc Tốc
Trang 34độ của động cơ trong quá trình động đĩ sẽ được ổn định nhờ hệ thống truyền RT RT21 RTr3.1 RTr2 ¬ RTr3 HTS Og HF RT RTrẻ IF : In RTr — RT2 LM HT6 RT| HH r KK kN HT7 Kat RT Rtrt | KT KH KP1 9 RTr2 RT KT [TT RTS KT KN Ds Rit He tt R2 RTS + ke jes KP1 k2 1T New Đg + KP1 ir KH KP1 [Lm „ LI RTD lad k3 RTr4 KK 1T “ RNL +t 2 kat # RTr3 iT K32 * Hs K31 HT9 ae HT10 — RỊ2 1 K3 ka33 động điện thực hiện theo hệ thống kín
Hình MH21-10-01: Sơ đồ hệ thống điều khiển truyền động điện máy mắc sợi
Trang 35Sơ đồ điều khién ty dong truyén dong dién đảm bảo cho máy cĩ thé làm việc tự
động ở mọi cấp tốc độ, ơn định tốc độ, tự động dừng máy khi đủ số vịng, chiều dài hoặc khi cĩ lỗi: đứt sợi, gut soi quá to
Đề chuẩn bị làm việc, đĩng aptơmat để cấp điện cho mạch động lực và mạch điều khiển; K2(1) =1 —› động cơ quạt Ð2 quạt mát cho động cơ chính đồng thời
RTr3.1(15) = 1; RTr3.2(15,16) =1_ — RTr3.1(4,5) =1 va RTr3.2(4,5) = 1 — cấp nguồn cho khdi chiét 4p dat tc d6 Ro 1, Rw2, Rw3
Quá trình khởi động máy được diễn ra ở 2 giai đoạn: chạy tốc độ thấp đảm bảo QTQĐ êm, khơng đứt sợi: sau đĩ tăng tốc lên trong chế độ làm việc tự động Để khởi động máy ở chế độ tốc độ thấp, người vận hành đạp bàn đạp M2(7) hoặc
M22(8§) —› RTr2(8) =1 — RTr2(14) =1 — RTr2.3(14) =1 —› RTr2.3(5,6) =1 >
R@1(10) được đặt một điện áp Ucd1 nho đặt vào hệ thống điều khiển HTĐK
ứng với tốc độ thấp cho động cơ ĐI Đồng thời RTr2(19) = 0 —› KP1(19)=0 — KP1(23) =1 — RTh(23) =1 — RTh(24) =1 — KP3(24) = 1; RTr2(16) =l — KT(16) =1; RTr2(10) =1 — KP2(10) =1 — KP2(21) =1 —> NC1(21) =1 — nối
trục động cơ với trục mắc
Do KT cĩ điện nên động cơ ĐI sẽ được nối đề động cơ quay thuận tương ứng với chiều quấn sợi Các tiếp điểm RTr2(10) =1, KT(11) =1 — RTr4(11) = 1>
RTr4(25) =1 > KK(25) =1 > néi ngắn mạch điện trở Rk — ICKĐI= đm —› từ thơng ® của động cơ là định mức — role kiểm tra từ thơng RTT tác động >
RTT(28) =1 — RKT(28) =1; KK(14) =1 + KT(15) =1 > Dg(15) =1 Két qua Dg(dl) đĩng để cấp nguồn xoay chiều lên bộ biến đổi BBĐ đề động cơ ĐI khởi động và quay với tốc độ thấp
Sau khi sợi đã được quấn ổn định vào trục mắc, người vận hành cĩ thể tăng tốc
độ quấn sợi bằng cách ấn nút M1(2) hoặc M11(4); role RTr1(2) =1— RTr1(7) =0 — RTr2(8) =0 — RTr2(14) =0 —›> RTr2.3(14) = 0; RTr2(12) =l —› RTr2.1(12) =I và RTr2.2(13) =I —> RTr2.1(9) =1, RTr2.2(5,6) =1 va
RTr2.3(10) = 0 — điện áp Ucđ sẽ được lấy trên R œ3 cĩ giá trị lớn Đồng thời
RTr2(10) = 0 — RTr4(11) =0 — RTr4(25) = 0 —> KK(25) =1 — kết quả điện trở RK được nối tiếp với cuộn CKĐI để giảm dịng kích từ của động cơ — từ thơng động cơ giảm — tăng tốc động cơ đến tri sé đặt ban đầu tương ứng với
Trang 36quan sợi, tốc độ động cơ và tốc độ trục mắc sẽ được điều chỉnh và ồn định tương
ứng với đường kính trục mắc để đảm bảo tốc độ dài của sợi khơng đồi
Dừng máy bằng cách ấn D1(2) > RTr1(2) =0 > RTr1(19) =1 > KPI(19) =1 — KP1(23) =0 > RTh(23) =0 va KP1(15) =0 — Dg(15) =0 — bé bién déi BBĐ được cắt ra khỏi lưới điện đồng thời KP1(22) = 1 va Dg(22) =1 > KH(22) =1 — KH(I,3) =I — động cơ ĐI được nối với điện trở ham Rh để thực hiện
hãm động năng Sau thời gian chỉnh định của RTh —> RTh(24) =0 —> KP3(24)
=0 —> KP3(đl) =0 —> NC2 mắt điện kẹp chặt trục mắc lại Khi sợi quấn đủ vịng và chiều dài thì tiếp điểm của đattric đo số vịng và độ dài P1(25) =1 va P2(26) =1 —>R3(25) =1 và R4(26) =1 > R3(2) =0 và R4(2) =0 — RTr1(2) =0 Tương
đương ấn DI
Trong quá trình mắc SỢI, tiếp điểm R0(23) của xenxơ báo đứt sợi sẽ kín —
R1(22) =1 > R1(2) =0 — RTr1(2) =0 Tương đương ấn DI Trong trường hợp
gút sợi quá to, tiếp điểm của xenxơ quay đo độ dày của
sợi RQ(24) =l — R2(24) =1 —› R2(2) = 0 —› RTrl(2)=0 Tương đương ấn DI
Khi sợi bị đứt và bị quan vào trục mắc, để nối sợi, người vận hành phải quay ngược trục quấn, tải sợi ngược lại Thực hiện điều đĩ bằng cách ấn nút M3(13)
—> RTr3(13) =l —› RTr3(17) =1 —> KN(17) =1; RTr3(26) =1 — K31(26) =1, RTr3(16) =1 — RTr3.3(16) =1; K41(14) =1; RTr3(17) =l—> KN(17) =1 —
KN(1) + KN(3) =1 > dong cơ được nồi vào BBĐ với cực tính điện ấp ngược và
điện áp được lấy trên chiết áp R œ2 cĩ trị số bé do RTr3.3 (16) =1 — RTr3.3(8)
=1 Dàn sợi được nâng lên và sợi được kẹp, trục mắc quay ngược với tốc độ thấp sợi được tải ra
Mạch điều khiển bàn nâng: Trong quá trình mắc sợi vào trục mắc, bàn nâng được nâng lên cùng với sự tăng của đường kính trục mắc, như vậy cứ sau mỗi
lần quấn sợi, bàn nâng được nâng lên ở mức độ nhất đinh tùy theo đường kính
trục quan lớn, bé và độ dài của sợi quấn vào trục
Dé thực hiện mắc sợi vào một trục mới, phải hạ bàn nâng xuống vị trí thấp nhất
bằng nút ấn M3(13) — K43(14) =1 — D4 được đĩng điện để hạ bàn xuống đồng thời do cĩ liên động cơ khí với con trượt biến trở Rk, các chiết 4p Rd1(7),
Rđ2(7) cũng di chuyển về vị trí ban đầu Khi bàn được hạ xuống vi tri thap nhất,
tiếp điểm cơng tắc hành trình HT3(6) = 0 —› K52(6) =0 —> động cơ Ð5 mất điện Cơng tắc hành trình HT1, HT2 hạn chế giới hạn cao nhất của bàn nâng
Trang 372 Sơ đồ điều khiển máy dệt kim
Mục tiêu: Phân tích được sơ dé mach diéu khién máy đệt kim
Dệt kim là ngành chuyên mơn trong cơng nghệ sợi dệt, được hình thành và phát triển trong khoảng 100 năm nay và tiền đồ rộng lớn Sản phẩm dệt kim thường gồm các loại quần áo may sẵn dùng đề mặc lĩt và mặc ngồi như may ơ, sơ mi, bít tất, găng tay
Động cơ truyền động chính ĐI là động cơ một chiều cung cấp từ bộ chỉnh lưu điều khiển thyristor T1 + T4 nối theo sơ đồ cầu Ipha đối xứng Bộ chỉnh lưu cấp nguồn qua cơng tắc tơ K1 Đấu vào bộ chỉnh lưu là hai cuộn kháng khơng khí
Lk cĩ tác dụng hạn chế tốc độ tăng dịng anơt Hệ thống truyền động điện thực hiện theo hệ kín với hai mạch vịng điều chỉnh: mạch vịng dịng điện và mạch
vịng tốc độ Bộ điều chỉnh dịng điện cĩ cấu trúc PI (tỉ lệ tích phân) được thực
hiện trên cơ sở khuếch đại thuật tốn A2 và mạch phản hồi R15, C2 Cac tin hiệu vào gồm: tín hiệu điện áp đặt dịng điện là tín hiệu điện áp ra của bộ điều
chỉnh tốc độ đưa đến điện trở R13, tín hiệu điện áp phản hồi âm dịng điện phần
ứng được lấy từ khối đo lường dịng điện ĐOI, đặt vào điện trở R14 Điện áp ra là điện áp điều khiển Uđk đặt vào khâu so sánh tạo xung
Bộ điều chinh tốc độ cũng cĩ cấu trúc PI, cĩ tác dụng nâng cao chất lượng của
hệ Tín hiệu điện áp đặt tốc độ được lấy trên biến trở R øœ 1 (ở chế độ tự động)
hoặc trên biến trở R œ2 (chế độ làm việc tốc độ thấp) Tín hiệu điện áp tương đương với phản hồi âm tốc đơ, được tạo thành bởi 2 điện áp Phản hồi âm điện
áp phần ứng động cơ qua phân áp R8 đặt vào điện trở R7 và phản hồi dương dong điện phần ứng đặt vào điện trở RŠ Chỉnh định R8 và chọn R5, R7 sao cho bù được hồn tồn sụt áp trong phần ứng động cơ I,Rự
Sơ đồ điều khiển tự động đảm bảo cho máy cĩ thể làm việc ở hai chế độ: dệt vai
với tốc độ cao và làm việc với tốc độ thấp trong thời gian ban đầu của quá trình
dệt và khi cần hiệu chỉnh
Muốn chạy với tốc độ thấp thì ấn một trong các nút M12 + M42 — RTrl =1 và RTr2 =I — K1(2) =I — bộ biến đổi được nối vào nguồn điện; điện áp chủ đạo được được lây trên chiết áp R œ 2, được điều chỉnh tương ứng với tốc độ thấp
Trang 38Khi cần đệt với tốc độ cao, ấn một trong các nút ấn M11 + M4I, cơng tắc KI(2)
=I nhưng RTr1(3) =0 — điện áp chủ đạo lấy trên biến trở R ø 1 cĩ trị số lớn, tốc
độ động cơ sẽ lớn
Dừng máy bằng cách ấn nút DI + D4 —› K1(2) =0 —> động cơ ĐI được hãm tự
đo
Trang 39RTrỊ ~L_M12 êm KT M22 RTr4 > ov 2 a) lí t¢ oh M42 ont RTrt 1Í RTr2 8 TT Rt 5 RT2 & TT 7 8 AB2 RT2 =¬ ° ms ME > 10 > 12 Ø2, AB3
Hình MH21-10-03: Sơ đồ điều khiến truyền động máy dệt kim 5621
Để báo đứt sợi trên, sợi dưới thì trên máy cĩ hai hệ thống xenxo DT1(5-6) va
ĐT2(7-8) Mỗi senxơ cĩ một tiếp điểm và một đèn chỉ thị LED Khi đứt sơi, tiếp
Trang 40điểm ĐTI hoặc ĐT2 kín, đèn chỉ thị LED sáng — người vận hành cĩ thẻ biết vị
trí sợi đứt; đồng thoi role RTr2(5-6) = 1 — K2(4) = 1, RTr3(9) =0 va RTr4(9-
10) =0 > RTr2(2) =0 — K1(2) =0 — bộ biến đơi BBĐ mắt điện, động cơ thực hiện chế độ hãm động năng do K2(đl) =1 Khi lượng vải dệt đủ chiều dài, tiếp
điểm RP(8) =I— RTr2(5-6) =1 — quá trình diễn ra tương tự như báo đứt sợi NCI là cuộn nam châm của van bơm dầu bơi trơn
Trong quá trình làm việc, nếu cửa tủ điện, cửa lấy vải mở hoặc trục quan vai tut xuống chạm vào cơng tắc hành trình BK4 thì cơng tắc K1(2) =0, động cơ hãm tự do như ấn các nút D Các đèn tín hiệu: - ĐHI: hãm động năng - ĐH2: báo đứt sợi trên (đèn bên ngồi) - DH3: chỉ thị đủ độ dài vải cần dệt - ĐH4: chỉ thị nguồn điều khiển
Các đèn LED: ĐHD, ĐHT: báo đứt sợi dưới, trên
Động cơ Ð2 kéo quạt làm mát cho động cơ chính ĐI Động cơ Ð3 kéo quạt làm
mát cho bộ phận dệt vải