Giáo án trang bị điện pot

Như vậy, khống chế truyền động điện thực chất là việc thay đổi thông số của mạch điện cấp cho động cơ theo một quy luật nào đó để làm thay đổi chế độ làm việc của động cơ như yêu cầu Q

Trang 1

Chương 1: Các nguyên tắc khống chế hệ thống truyền động điện.

1-1 Những vấn đề chung về hệ thống trang bị điện - tự động hoá các máy sản xuất

I-1-1 Khái quát về hệ thống trang bị điện - tự động hoá các máy sản xuất

1 Chức năng, nhiệm vụ của hệ thống TBĐ -TĐH các máy sản xuất

a Chức năng:

* Hệ thống TBĐ-TĐH các máy sản xuất là tổng hợp các thiết bị điện được lắp ráptheo một sơ đồ phù hợp nhằm đảm bảo cho các máy sản xuất thực hiện nhiệm vụ sảnxuất

* Hệ thống TBĐ-TĐH các máy sản xuất giúp cho việc

- Nâng cao năng suất máy

- Đảm bảo độ chính xác gia công

- Rút ngắn thời gian máy

- Thực hiện các công đoạn gia công khác nhau theo một trình tự chotrước

* Hệ thống TBĐ-TĐH cần có:

- Các thiết bị động lực

- Các thiết bị điều khiển

- Các phần tử tự động Nhằm tự động hoá một phần hoặc toàn bộ các quá trình sản xuất của máy, hệ thốngTBĐ-TĐH sẽ điều khiển các bộ phận công tác thực hiện các thao tác cần thiết với nhữngthông số phù hợp với quy trình sản xuất

Trang 2

a Phần thiết bị động lực: Là bộ phận thực hiện việc biến đổi năng lượng điện thành

các dạng năng lượng cần thiết cho quá trình sản xuất

Thiết bị động lực có thể là:

* Động cơ điện

* Nam châm điện, li hợp điện từ trong các truyền động từ động cơ sang các máysản xuất hay đóng mở các van khí nén, thuỷ lực

* Các phần tử đốt nóng trong các thiết bị gia nhiệt

* Các phần tử phát quang như các hệ thống chiếu sáng

* Các phần tử R, L, C, để thay đổi thông số của mạch điện để làm thay đổi chế độlàm việc của phần tử động lực

b Thiết bị điều khiển:

Là các khí cụ đóng cắt, bảo vệ, tín hiệu nhằm đảm bảo cho các thiết bị động lựclàm việc theo yêu cầu của máy công tác

Các trạng thái làm việc của thiết bị động lực được đặc trưng bằng:

- Tốc độ làm việc của các động cơ điện hay của máy công tác

- Dòng điện phần ứng hay dòng điện phần cảm của động cơ điện

- Mômen phụ tải trên trục động cơ

Tuỳ theo quá trình công nghệ yêu cầu mà động cơ truyền động có các chế độ công táckhác nhau Khi động cơ thay đổi chế độ làm việc, các thông số trên có thể có giá trị khácnhau

Việc chuyển chế độ làm việc của động cơ truyền động được thực hiện tự động nhờ hệthống điều khiển

Như vậy: Hệ thống khống chế truyền động điện là tập hợp các khí cụ điện và

dây nối được lắp ráp theo một sơ đồ nào đó nhằm đáp ứng việc việc điều khiển, khốngchế và bảo vệ cho phần tử động lực trong quá trình làm việc theo yêu cầu công nghệ đặtra

I-1-2. Chức năng, yêu cầu của hệ thống khống chế truyền động điện.

1. Các chức năng của hệ thống khống chế truyền động điện

a Đóng cắt: Là quá trình đưa phần tử động lực vào hoặc ra khỏi mạch điện để thay

đổi trạng thái làm việc của hệ thống truyền động

Chức năng đóng cắt do các khí cụ đóng cắt thực hiện

Các thiết bị đóng cắt bao gồm:

Đề cương bài giảng Trang bị điện 1 Đại học CNKTĐ2

Trang 3

- Cầu dao, áp tômát

b Khống chế: Nhằm đảm bảo cho quá trình đóng cắt xảy ra đúng thời điểm, đúng

trình tự yêu cầu Nhờ chức năng khống chế của hệ thống mà thiết bị động lực sẽ làm việcvới tốc độ, dòng điện, mô men,thời gian, trình tự theo yêu cầu của quy trình công nghệđòi hỏi

c Bảo vệ: Nhằm đảm bảo an toàn cho con người và thiết bị trong quá trình sản xuất.

Chức năng bảo vệ do các khí cụ bảo vệ thực hiện

Các khí cụ bảo vệ bao gồm cầu chì, áp tômat, rơ le nhiệt, rơle dòng điện, điện áp,công tắc cực hạn

2 Các yêu cầu của hệ thống khống chế truyền động điện:

a Phù hợp nhất với quy trình công nghệ:

Đây là yêu cầu quan trọng nhất của hệ thống khống chế vì hệ thống khống chế đượchình thành từ yêu cầu công nghệ Một hệ thống khống chế được gọi là "phù hợp nhất vớiquy trình công nghệ" phải có các đặc điểm sau:

- Động cơ điện truyền động phải có đặc tính cơ và đặc tính điều chỉnh tốc độ phù hợpvới đặc tính cơ của cơ cấu sản xuất mà nó dẫn động

- Động cơ phải có được các chế độ công tác cần thiết đáp ứng được đòi hỏi của máycông tác

Trang 4

Khi đó hệ thống truyền động sẽ được khai thác triệt để nhất về mặt công suất, hiệusuất, nâng cao được hiệu quả kinh tế- kỹ thuật của phương án lựa chọn.

b Kết cấu đơn giản, tác động tin cậy:

Tính đơn giản được thể hiện:

- Kết cấu của thiết bị đơn giản

- Sử dụng ít chủng loại thiết bị Số lượng thiết bị là ít nhất

- Số lượng và chiều dài dây nối là ít nhất

Tính tin cậy được thể hiện:

- Thiết bị phải có thống số và đặc tính làm việc ít biến đổi theo thời gian và điều kiệnmôi trường

- Thiết bị co tuổi thọ về cơ, điện, tần số đóng cắt phù hợp với đặc tính của máy công tác

c Thuận tiện, linh hoạt trong điều khiển:

Tính linh hoạt: Một hệ thống điều khiển được coi là linh hoạt khi nó nhanh

chóng và dễ dàng:

- Chuyển từ chế độ điều khiển bằng tay sang điều khiển tự động, bán tự động và ngượclại

- Chuyển từ khối làm việc sang khối dự phòng và ngược lại

- Chuyển từ quy trình làm việc này sang quy trình làm việc khác

Tính thuận tiện: Tính thuận tiện trong điều khiển nghĩa là:

- Từ một chỗ có thể điều khiển được nhiều đối tượng

- Từ nhiều chỗ điều khiển được một đối tượng

d Đơn giản cho kiểm tra và phát hiện sự cố:

Quá trình hoạt động của hệ thống kỹ thuật nói chung cũng như hệ thống truyềnđộng điện nói riêng có thể xảy ra các chế độ làm việc không mong muốn hoặc sự cố Cácchế độ này thường gây thiệt hại về nhiều mặt Do đó khi xuất hiện các chế độ này cầnnhanh chóng loại bỏ để giảm thiểu những thiệt hại do chúng mang lại Việc thiết kế vàxây dựng hệ thống phải làm sao cho cho nhân viên vận hành có các xử lý đúng đắn trongquá trình làm việc đồng thời giúp cho nhân viên sửa chữa thuận tiện cho việc bảodưỡng, thay thế và nhanh chóng phát hiện ra các phần mạch bị sự cố

Khi thiết kế và xây dựng hệ thống nên bố trí thiết bị theo các quy tắc:

* Bố trí thiết bị thành nhóm theo từng cụm chức năng của sơ đồ

* Các nhóm khác nhau được cung cấp từ cầu dao, cầu chì riêng

Trang 5

* Các cụm quan trọng phải có tín hiệu báo về tình trạng làm việc bình thường hay

sự cố của chúng bằng âm thanh, ánh sáng

* Các thiết bị phải thường xuyên kiểm tra bảo dưỡng phải được bố trí ở chỗ thuậntiện cho xem xét, tháo lắp thay thế, sửa chữa

* Đặt ký hiệu và số hiệu đầu nối của dây dẫn

* Sử dụng các dây dẫn với màu sắc khác nhau

e.Tác động phân minh lúc bình thường cũng như khi có sự cố:

Hoạt động của mạch phải tốt cả khi vận hành bình thường cũng như khi có sự cố.

Không được tạo ra các mạch giả khi có sự hoạt đông không bình thường của mạch.Mạch phải được thiết kế đảm bảo sao cho khi nhân viên vận hành tthao tác nhầm, không

để gây ra sự cố

g Kích thước và giá thành nhỏ nhất

Kích thước và giá thành của hệ thống điều khiển ảnh hưởng đáng kể đến kíchthước và giá thành của máy Do đó việc tính toán, thiết kế hệ thống truyền động phảiđược chú trọng nhưng phải đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật, chắc chắn và tính mỹ thuậtcho cả máy

h An toàn và các yêu cầu khác

An toàn cho người và thiết bị trong quá trình khai thác, vận hành thiết bị là yêucầu quan trọng Khi thiết kế và xây dựng hệ thống cần dự kiến đến các chế độ làm việcxấu và sự cố để có các phương án bảo vệ cần thiết, đồng thời phải có các biện pháp đảmbảo an toàn cho người vận hành và những người liên quan Ngoài các biện pháp kỹ thuậtphải có cả các biện pháp quản lý như hệ thống biển báo, biển cấm đối với những khu vựchoặc những thiết bị có nguy cơ gây mất an toàn cho người và thiết bị …

Ngoài ra cón các yêu cầu phụ như yêu cầu về môi trường làm việc (khói bụi, hóachất ăn mòn, phòng chống cháy nổ …) từ đó lựa chọn thiết bị điện theo đúng yêu cầulàm việc

1.1.3 Các loại sơ đồ điện:

a Sơ đồ khai triển:

Là sơ đồ thể hiện đâỳ đủ tất cả các phần tử của mạch điện

Trong sơ đồ này các máy điện, khí cụ điện được thể hiện dưới dạng khai triển, trong

đó vị trí của các chi tiết, phần tử của máy điện, khí cụ điện trên sơ đồ không xét đến vị trítương quan thực tế của chúng, mà chỉ xét đến vị trí thực hiện chức năng của nó

Trang 6

Ví dụ: Côngtăctơ gồm các bộ phận chính là cuộn dây (cuộn hút), các tiếp điểmchính, các tiếp điểm phụ thường mở, thường kín Mỗi chi tiết có một chức năng riêng.

- Cuộn hút: quyết định đến trạng thái làm việc của công tắc tơ Khi cuộn hút có điện (và

đủ trị số tác động) nó sẽ mở các tiếp điểm thường kín, đóng các tiếp điểm thường hở.Như vậy vị trí của cuộn hút là ở mạch điều khiển

- Các tiếp điểm chính: Để cho dòng điện cấp cho động cơ chạy qua Vậy vị trí của chúng

là ở mạch điện cấp cho động cơ hay còn gọi là mạch động lực

- Các tiếp điểm phụ tuỳ thuộc nó điều khiển đối tượng nào thì vị trí của chúng sẽ được vẽ

ở trong mạch cấp điện cho đối tượng đó như tiếp điểm tự giữ là tiếp điểm cấp điện chocuộn hút của công tắc tơ nên nó được vẽ trong mạch cuộn dây công tăc tơ

- Tiếp điểm thường hở của công tắc tơ là tiếp điểm mà ở trạng thái cuộn dây không cóđiện hoặc có mà không đủ để hút mạch từ (trạng thái thường) nó ở trạng thái ngắt mạchđiện Khi cuộn dây có dòng điện (đủ trị số) chạy qua, ta nói cuộn dây có điện, thì tiếpđiểm sẽ đóng lại

- Tiếp điểm thường kín thì ngược lại, khi cuộn dây không có điện (hoặc có nhưng không

đủ hút) nó ở trạng thái kín mạch Khi cuộn dây tác động, thiếp điểm thường kín sẽ mở ra Trên sơ đồ khai triển thiết bị điện được biểu diễn ở trạng thái thường, nghĩa là trạngthái thiết bị không chịu tác động về cơ, điện, nhiệt, quang

Ví dụ: - Cầu dao điện, công tắc, áp tô mát vẽ ở trạng thái hở mạch điện (không có tácđộng cơ học - tay người tác động vào để đóng mạch điện

- Rơ le, công tắc tơ vẽ ở trạng thái cuộn dây không có điện, tiếp điểm thường hở ởtrạng thái hở mạch điện, tiếp điểm thường kín ở trạng thái đóng mạch điện

Sơ đồ khai triển gồm 2 phần mạch là:

Mạch động lực: cấp điện cho động cơ qua cầu dao, cầu chì, tiếp điểm chính của côngtăctơ vẽ bằng nét đậm

Mạch điều khiển: gồm các nút ấn điều khiển, công tắc hành trình, cuộn dây các rơle, công tăc tơ, các tiếp điểm phụ vẽ bằng nét mảnh.

Tên của các thiết bị điện được đặt theo nhiệm vụ của nó và viết tắt bằng các chữ cáibên cạnh, phía trên bên phải.Tất cả các chi tiết của cùng một thiết bị đều có cùng tên gọi.(cuộn dây K, tiếp điểm K Rơle RH, tiếp điểm RH )

Các điểm nối phải đánh số thứ tự để thuận lợi cho việc sử dụng sơ đồ, dễ lắp ráp

Trang 7

c Sơ đồ lắp ráp:

Là sơ đồ giới thiệu vị trí lắp đặt thực tế của thiết bị điện trong tủ điều khiển và ở các

bộ phận khác của máy, chỉ rõ đường dây nối giữa các khí cụ, thiết bị, kể cả tiết diện củadây dẫn và số hiệu của nó

Các thiết bị của máy được bố trí tại 3 nơi:

Động cơ điện, rơ le tốc độ, áp tômat, công tăc hành trình được bố trí tại máy

Các khí cụ tự động như rơ le điện áp, dòng điện, côngtăctơ, khởi động từ, biến ápchỉnh lưu đặt trong tủ điện

Các khí cụ cần quan sát như các loại đồng hồ chỉ thị, các đèn tín hiệu, nút ấn, cáckhoá điều khiển bố trí trên bảng điện

Sơ đồ lắp ráp phải vẽ theo một tỉ lệ xích nhất định, phải ghi rõ kích thước của bảnđiện, tủ điện, kích thước của khí cụ điện

Các đầu dây ở từng khối đều được đánh số thống nhất với sơ đồ nguyên lí Các dâydẫn đi theo một chiều được bó thành một bó

Sơ đồ lắp ráp dùng cho lắp ráp hoặc sửa chữa khi có hỏng hóc

3 Bảng kí hiệu các chi tiết, phần tử của thiết bị điện trên sơ đồ nguyên lý

Khi xây dựng sơ đồ nguyên lý mạch điện, cần tuân thủ các ký hiệu thể hiện củacác chi tiết, phần tử của thiết bị điện trên sơ đồ Bảng ký hiệu sau giới thiêu một số kýhiệu thường dùng trong các sơ đồ nguyên lý mạch điện trang bị điện tự động hóa cácmáysản xuất

Trang 8

TT Tên gọi Ký hiệu

1 Động cơ điện một chiều

8 Rơ le, công tăc tơ kiểu điện từ

a/ Cuộn dây; b/ Tiếp điểm thường hở

c/ Tiếp điểm thường kín

9 Rơ le nhiệt

a/ Phần tử phát nóng; b/ Tiếp điểm

10

Rơ le thời gian

a/ Tiếp điểm thường hở, đóng chậm

b/ Tiếp điểm thường hở, mở chậm

c/ Tiếp điểm thường kín, đóng chậm

d/ Tiếp điểm thường kín, mở chậm

11 Nút ấn

a/ Đơn, tiếp điểm thường hở

b/ Đơn, tiếp điểm thường hở

c/ Nút ấn kép (1 TĐ hở, 1TĐ kín)

12 Công tăc hành trình

a/ Đơn, tiếp điểm thường hở

b/ Đơn, tiếp điểm thường hở

Trang 9

c/ Kép (1 tiếp điểm hở, 1TĐ kín)

13

Bộ khống chế chỉ huy

Số hàng biểu thị số tiếp điểm

Số cột biểu thị vị trí của tay gạt điều khiển

Dấu chấm biểu thị trạng thái đóng của tiếp

điểm ở vị trí đó của tay gạt

Cầu chỉnh lưu 1 pha

I-2: CÁC NGUYÊN TẮC KHỐNG CHẾ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1.2.1 Khái niệm về khống chế truyền động điện

Các chế độ làm việc của hệ thống truyền động điện được đặc trưng bằng các thôngsố:

- Tốc độ của động cơ điện truyền động hoặc tốc độ của cơ cấu sản xuất

- Dòng điện phần ứng của đông cơ- là thành phần sinh mô men quay của động cơ

- Mô men điện từ do động cơ sinh ra hoặc mô men cản của cơ cấu sản xuất trên trụcđộng cơ

Mối quan hệ giữa các đại lượng này được biểu diễn bằng các phương trình đặc tínhtốc độ và phương trình đặc tính cơ

Khi động cơ làm việc ổn định, ứng với một trị số phụ tải trên trục động cơ ta có cáccặp thông số (n,M) hoặc (n,I) xác định

Khi động cơ chuyển đổi từ chế độ xác lập này sang chế độ xác lập khác, các thông sốtrên sẽ nhận giá trị mới sau một thời gian chuyển đổi chế độ làm việc Thời gian đó đượcgọi là thời gian quá độ của hệ thống truyền động Như vậy các thông số n, M, I sẽ biếnđổi theo thời gian với quy luật được xác định bằng các bài toán quá trình quá độ

Trang 10

Bằng các bài toán truyền động điện ở chế độ xác lập và chế độ quá độ ta biết đượccác quy luật biến đổi của các thông số sao cho sự chuyển đổi chế độ làm việc là có lợinhất Dựa vào các quy luật biết trước ta có thể tác động vào hệ thống bằng cách thay đổitham số của mạch điện cấp cho động cơ điện dẫn đến động cơ sẽ chuyển đổi chế độ làmviệc với các quy luât như mong muốn.

Như vậy, khống chế truyền động điện thực chất là việc thay đổi thông số của mạch điện cấp cho động cơ theo một quy luật nào đó để làm thay đổi chế độ làm việc của động cơ như yêu cầu

Quá trình khống chế hệ thống truyền động điện bao gồm:

 Tự động điều khiển quá trình mở máy là quá trình đưa tốc độ động cơ từ n = 0đến tốc độ làm việc nào đó theo yêu cầu của máy sản xuất sao cho dòng điện mởmáy nhỏ, mô men mở máy lớn Nói một cách khác phải khống chế được quátrình mở máy theo quy luật đã được tính sẵn

 Tự động điều khiển quá trình làm việc Trong quá trình làm việc động cơ truyềnđộng phải có được các chế độ làm việc theo yêu cầu của cơ cấu sản xuất, có thểphải duy trì một thông số nào đó theo một quy luật cho trước như duy trì tốc độkhông đổi hoặc biến đỏi theo quy luật, theo trình tự tính sẵn

 Tự động điều khiển quá trình hãm và dừng máy Các quá trình hãm dừng máythường nhằm đẩy nhanh quá trình dừng máy để nâng cao năng suất máy Cácchế đọ hãm dừng thường kéo theo sự tiêu phí năng lượng và làm đốt nóng động

cơ điện Phải điều khiển quá trình này nhằm hãm dừng máy hiệu quả nhất vàtiêu tốn năng lượng ít nhất

I-2-2 Khống chế truyền động điện theo thời gian.

1 Nội dung nguyên tắc khống chế theo thời gian

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 đổitheo thời gian với một quy luật nào đó

Dựa vào các bài toán truyền động điện (quá trình quá độ)  tính được các giá trịchuyển đổi n; M; I,tại đó quá trình chuyển đổi là tối ưu nhất

Ứng với các giá trị chuyển đổi của tốc độ, dòng điện, mô men, có thời gian chuyểnđổi tương ứng Thời điểm tại đó cần tác động để thay đổi tham số mạch điện cấp chođộng cơ làm chuyển đổi chế độ làm viẹc được gọi là thời điểm chuyển đổi

Trang 11

Để khống chế được các chế độ làm việc của hệ thống truyền động điện theo nguyêntắc thời gian, trong hệ thống điều khiển phải có thiết bị tín hiệu để đo các khoảng thờigian và tại các thời điểm tính toán sẵn, thiết bị tín hiệu sẽ điều khiển phần tử đóng cắtthực hiện việc đưa vào hoặc đưa ra khỏi hệ thống các phần tử cần thiết (R, L, C ) đểlàm thay đổi tham số mạch điện dẫn đến thay đổi chế độ làm việc của động cơ

Phần tử tín hiệu được sử dụng là rơle thời gian

Quá trình khởi động của động cơ qua 2 cấp điện trở phụ được mô tả qua các đặc tínhtĩnh (chế độ xác lập) và đặc tính động như hình vẽ 1-1 Trên đường đặc tính tĩnh (1-1a)quá trình khởi động đi theo các đoạn thẳng a-b-c-d-e-A A là điểm làm việc của động cơ(kết thúc quá trình khởi động)

a) Đặc tính tốc độ b) Đặc tính động

Hình 1-1: Các đặc tính khởi động của động cơ qua 2 cấp điện trở phụ

Trên đặc tính động, tốc độ của động cơ biến đổi theo thời gian qua các giai đoạn:

- Từ (0 - t1) - động cơ khởi động với 2 điện trở phụ Tại thời điểm t1 điện trở phụ thứnhất bị ngắn mạch

- Từ (t1 - t2) - động cơ khởi động với điện trở phụ còn lại Tại thời điểm t2 điện trở phụthứ 2 bị ngắn mạch

- Thời gian khống chế khởi động được tính đến khi điện trở phụ cuối cùng bị lọai bỏ

Trang 12

a Giới thiệu sơ đồ:

Hình 1-2: Sơ đồ nguyên lý mạch điện khống chế khởi động động cơ một

chiều kích thích độc lập qua 2 cấp điện trở phụ lhống chế theo thời gian

Các phần tử của sơ đồ bao gồm:

- Phần ứng của động cơ Đ

- Cuộn kích từ động cơ CKĐ

- Các điện trở phụ khởi động 1R, 2R

- Rơ le dòng điện bảo vệ mất từ thông kích từ động cơ

- Các rơ le thời gian RTZ1, RTZ2 để khống chế các quá trình khởi động

- Công tăc tơ làm việc K để nối phần ứng động cơ vào nguồn điẹn

- Các công tăc tơ khởi động K1, K2 để ngắn mạch các điện trở 1R, 2R tại các thời điểmcần thiết

- Các nút ấn điều khiển khởi động và dừng máy M, D

b Hoạt động của sơ đồ

Để khởi động động cơ, đóng điện vào mạch động lực và điều khiển Qua cuộn kích từCKT và rơ le dòng điện RTT có dòng điện kích từ cho động cơ Nếu dòng điện kích từ

đủ, RTT tác động đóng tiếp điểm của nó trong mạch cuộn dây công tăc tơ K, cho phépđộng cơ khởi động Đồng thời rơ le thời gian RTZ1 có điện, tiếp điểm thường kín của nó

mở làm các công tăc tơ K1, K2 không có điện vào thời điểm trước khi khởi động, cáctiếp điểm K1, K2 mở làm các điện trở 1R, 2R được nối vào mạch phần ứng động cơ

Ấn nút khởi động M, công tăc tơ K có điện Tiếp điểm thường kín K mở là RTZ1 mấtđiện, đồng thời các tiếp điểm thường mở K đóng lại để động cơ khởi động và duy trìdòng cấp điện cho động cơ

Do tiếp điểm RTZ đóng chậm nên các công tắc tơ K1, K2 vẫn chưa có điện, động cơkhởi động với 2 điện trở phụ trong mạch phần ứng Khi có dòng điện qua điện trở 2R,tạo ra sụt áp làm RTZ2 tác động, mở tiếp điểm của nó đảm bảo trình tự khởi động

Trang 13

Sau thời gian chỉnh định của RTZ1(đến thời điểm t1), tiếp điểm thường kín RTZ1đóng lại, công tăc tơ K1 có điện, đóng tiếp điểm K1, điện trở 1R bị nối ngắn mạch Động

cơ tiếp tục khởi động với điện trở phụ 2R

Khi điện trở 1R bị ngắn mạch, rơ le RTZ2 mất điện, Sau thời gian chỉnh định củaRTZ2, tiếp điểm của nó đóng lại, công tăc tơ K2 có điện, điện trở 2R bị ngắn mạch, động

cơ tăng tốc đến tốc độ làm việc, kết thúc quá trình khởi động

3 Nhận xét về nguyên tắc khống chế theo thời gian:

* Khi dùng nguyên tắc khống chế theo thời gian thì có các yếu tố như MC,J,U, R, L,

C của mạch phải đúng với điều kiện tính toán Nếu không thì tại các thời điểm chuyểnđổi giá trị của n, M, I thực tế của động cơ sẽ không đúng với giá trị tính toán dẫn đếnviệc động cơ chuyển chế độ làm việc không đúng với yêu cầu

* Ưu điểm: có thể điều chỉnh được thời gian theo tính toán độc lập với thông số của

hệ thống động lực, có thể điều chỉnh được thời gian chỉnh định của rơle cho phù hợp vớithông số thực tế của hệ

* Thiết bị của sơ đồ đơn giản, làm việc tin cậy

* Rơ le thời gian có thể dùng cho bất kì loại động cơ với công suất nào do đó rấtthuận tiện và có tính kinh tế cao và được sử dụng rất rộng rãi

I-2-3 Khống chế truyền động điện theo tốc độ.

1 Nội dung nguyên tắc:

- Tốc độ động cơ truyền động hoặc tốc độ của cơ cấu sản xuất là thông số đặc trưngquan trọng xác định trạng thái của hệ truyền động điện, do đó dựa vào thông sốnày 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 cơgọi là rơle tốc độ

- Khi tốc độ đạt được giá trị đặt đã tính toán trước thì rơle tốc độ phát tín hiệu đếnphần tử chấp hành để chuyển trạng thái làm việc của hệ thống truyền động điệnđến trạng thái mới yêu cầu

- Đối với động cơ động cơ điện một chiều khi vận hành vớ từ thông là hằng số, cóthể gián tiếp kiểm tra tốc độ thông qua sức điện động của động cơ

- Với động cơ xoay chiều rotor dây quấn có thể khống chế tốc độ thông qua s.đ.đhoặc tần số dòng điện rotor

2 Các khâu khống chế theo nguyên tắc tốc độ:

Trang 14

a Khởi động động cơ một chiều qua 2 cấp điện trở phụ:

Hình 1-3: Sơ đồ nguyên lý khâu khởi động động cơ một chiều kích từ độc lập qua 2 cấp điện trở phụ, khống chế theo nguyên tắc tốc độ

1G tác động, ngắn mạch 1R Động cơ tiếp tục tăng tốc với điện trở 2R

Tương tự, khi tốc độ động cơ là n 2 công tăc tơ 2G tác động ngắn mạch điện trở 2R đểđộng cơ tăng tốc đến tốc độ làm việc

b Hãm ngược động cơ một chiều theo nguyên tắc tốc độ:

Khi hãm ngược động cơ một chiều, dòng điện hãm rất lớn do sức điện động động cơ

và điện áp phần ứng cùng dấu nên cần phải tăng thêm điện trở phụ trong mạch phần ứng Yêu cầu của sơ đồ là khi khởi động, chỉ có 2 điện trở được nói vào mạch, khi đảochiều quay (động cơ hãm ngược rồi khởi động theo chiều ngược lại), cả 3 điện trở phảiđược nối vào mạch phần ứng động cơ

Trang 15

- Các rơ le hãm RH1, RH2, điện áp đặt lên các rơ le này phụ thuộc vào tốc độ động cơ

Từ yêu cầu của mạch, cần xác định điều kiện chọn của các rơ le hãm

Điện áp đặt lên rơ le khi khởi động là:

rơle tác động, ngắn mạch điện trở Rh, động cơ khởi động qua 2 điện trở phụ

Trị số điện trở Rx và điện áp hút của RH được xác định theo dòng điện cho phép khihãm lúc đó URH = 0

Điện áp đặt lên rơ le khi hãm ứng với dòng điện hãm không vượt quá trị số cho phép là:

Xác định trị số điện trở Rx và điện áp hút của rơ le theo trị số cho phép của dòng điện

URH = U - Icp.Rx = 0 Hay Rx = U/Icp

3 Đánh giá nguyên tắc khống chế theo tốc độ:

* Ưu điểm: sử dụng thiết bị sử dụng đơn giản, rẻ tiền, mạch động lực và điều khiểnđều có kết cấu chắc chắn, dễ lắp đặt, kiểm tra, thay thế sửa chữa Thiết bị điều khiển cóthể là côngtăctơ mắc trực tiếp vào phần ứng mà không cần qua rơle

* Nhược điểm: thời gian quá độ phụ thuộc vào MC, J, điện áp lưới Các côngtăctơgia tốc có thể không làm việc vì điện áp lưới giảm, vì quá tải, dẫn đến dòng điện quá độlớn chạy qua các điện trở hoặc qua phần ứng lâu làm cháy điện trở, cháy động cơ

* Thông thường nguyên tắc tốc độ được dùng để khống chế quá trình hãm

I-2-4 Khống chế truyền động điện theo dòng điện.

Trang 16

- Dòng điện trong mạch phần ứng động cơ xác định trạng thái mang tải của động cơcũng 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 chophép

- Trong quá trình làm việc cũng cần duy trì dòng điện ở một trị số nào đó theo yêucầu của quá trình công nghệ

Như vậy ta cần có các rơle dòng điện hoặc các thiết bị làm việc có tín hiệu đầu vào làdòng điện để khống chế hệ thống theo các yêu cầu nói trên Khi dòng điện phần ứngđạt giá trị ngưỡng xác định có thể điều chỉnh được của nó thì nó sẽ phát tín hiệu điềukhiển hệ thống chuyển đến trạng thái làm việc yêu cầu

I1, I2 được xác định từ điều kiện khởi động

Rơ le RK được gọi là rơ le khoá, được chọn theo điều kiện: thời gian tác động riêngcủa RK lớn hơn thời gian tác động riêng của RI

Kết hợp các điều kiện chọn của RI, RK đảm bảo cho điện trở phụ được tham gia vàoquá trình khởi động

Hoạt động của sơ đồ: Khi ấn nút M, động cơ được nối vào mạch qua điện trở phụ.Khi tốc độ động cơ tăng, dòng điện phần ứng giảm Đến trị số nhả của RI, tiếp điểmthường kín RI đóng, công tắc tơ K1 có điện, ngắn mạch điện trở phụ để động cơ tăng tốcđến tốc độ làm việc

Trang 17

b Khâu mở máy động cơ rotor dây quấn dùng điện trở phụ mạch rotor:

Khởi động nối thêm điện trở phụ vào mạch rotor là phương pháp khởi động cơbản đối với động cơ rotor dây quấn Phương pháp này có ưu điểm là mô men khởi độnglớn, dòng điện khởi động nhỏ Khi tốc độ động cơ tăng lên, dòng điện, mô men đọng cơgiảm, do đó phải loại bỏ dần điện trở phụ nối trong mạch rotor cho đến khi kết thúc quátrình khởi động

Hoạt động của sơ đồ:

Khi ấn nút M, công tắc tơ K có điện, các rơ le RI1, RI2 tác đông

Động cơ khởi động với 2 điện trở phụ Khi dòng điện rotor giảm đến trị số nhả của

c Khống chế quá trình hãm ngược động cơ rotor dây quấn:

Khi đảo chiều quay động cơ dòng điện hãm ngược rất lớn, do đó phải đưa điện trởphụ vào mạch rotor với trị số lớn hơn khi khởi động

Quá trình khởi động, động cơ khởi

động qua 2 điện trở phụ r1, r2, khống chế

theo nguyên tắc thời gian

Khi hãm ngược, dòng điện trong mạch

rotor lớn hơn trị số tác động của rơ le

dòng điện RI, tiếp điểm thường kín RI

mở, mạch cấp điện cho các công tắc tơ H,

K1, K2 mất

Hình 1-6: Khâu khởi động động cơ rotor dây quấn

Trang 18

Các điện trở rh, r1, r2 được nối vào mạc

rotor làm giảm dòng điện hãm, kết quả

dòng điện stator cũng giảm Khi tốc độ

động cơ theo chiều cũ về 0, dòng điện

rotor giảm đến trị số nhả của RI

Rơ le RI đóng, tiếp điểm cấp nguồn cho

công tắc tơ H, điện trở hãm bị ngắn mạch

trước khi động cơ khởi động theo chiều

ngược lại

3 Đánh giá nguyên tắc khống chế theo dòng điện:

Ưu điểm của phương pháp là thiết bị đơn giản, dễ lắp đặt

Nhược điểm của phương pháp là độ tin cậy thấp, nhất là khi động cơ làm việc với tải nặng,dòng điện có thể không giảm đến trị số nhả của rơle dòng điện làm bỏ qua cáccấp trung gian

Nguyên tắc dòng điện được ứng dụng chủ yếu để điều khiển quá trình khởi động củađộng cơ một chiều kích từ nối tiếp hoặc động cơ rotor dây quấn (thích hợp với dòngrotor lớn)

I-2-5 Khống chế truyền động điện theo theo hành trình.

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 trênđường 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

Khi các bộ phận di chuyển đi đến các vị trí bố trí công tắc hành trình sẽ tác động lêncác công tăc, công tắc hành trình sẽ phát tín hiệu (đóng hoặc mở tiếp điểm của nó) điềukhiển hệ thống đến trạng thái làm việc mới

Khống chế theo nguyên tắc hành trình thường gặp trong truyền động bàn của máybào, máy phay, máy mài cầu trục

2 Sơ đồ ứng dụng:

Xét mạch điện đảo chiều hành trình bàn của máy bào giường Để đảo chiều hành trìnhbàn, tiến hành đảo chiều dòng phần ứng của động cơ (với máy cỡ nhỏ và cỡ trung) hoặcđảo chiều dòng kích từ của máy phát (máy phát cung cấp cho mạch phần ứng động cơ)

Hình 1-7: Khâu hãm ngược động cơ rotor dây quấn

Trang 19

Trong sơ đồ sử dụng công tắc hành trình không tự phục hồi Khi bàn máy di chuyển,cần thao tác bố trí trên bàn máy sẽ tác động vào công tắc hành trình để thay đổi mạchđiện cấp cho T hoặc N đảo chiều quay động ơ dẫn đến đảo chiều hành trình bàn.

Hình 1-8: Sơ đồ nguyên lý mạch đảo chiều hành trình bàn của máy bào giường

Các rơle thời gian 1RTZ, 2RTZ nhằm tạo ra khoảng thời gian cần thiết cho bàn máyhãm tự do (giảm tốc độ sơ bộ) trước khi hãm ngược đảo chiều quay để hạn chế dòngđiện hãm

I-3 BẢO VỆ VÀ TÍN HIỆU HÓA TRONG HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

I-3-1 ý nghĩa của bảo vệ và tín hiệu hoá trong hệ truyền động điện.

Trong quá trình làm việc của hệ thống truyền động điện có thể xuất hiện các chế độlàm việc xấu hoặc sự cố

Hậu quả các chế độ này sẽ làm hư hỏng máy móc, thiết bị , rối loạn quá trình sảnxuất, hư hỏng sản phẩm thậm chí có thể gây nguy hiểm cho tính mạng của con người Nhiệm vụ của hệ thống bảo vệ và tín hiệu hoá là loại trừ các sự cố và chế độ làm việcxấu, đảm bảo an toàn cho cho con người và thiết bị trong quá trình sản xuất, giúp choviệc nhanh chóng khắc phục các hậu quả của các chế độ này nhằm giảm đến mức thấpnhất thời gian dừng máy

Tác động của bảo vệ và tín hiệu hoá tuỳ theo mức độ và tính chất sự cố và đặc điểmcủa quy trình công nghệ mà có thể là:

- Ngắt động cơ và hệ thống ra khỏi lưới điện khi có sự cố nguy hiểm trực tiếp đếnđộng cơ và thiết bị

Trang 20

- Khi mức độ nguy hiểm chưa cao phải có tín hiệu báo cho nhân viên vận hành biết

để theo dõi và có biện pháp xử lí phù hợp

- Cắt một số phần tử không quan trọng để đảm bảo cho các thiết bị quan trọng có

đủ điện áp khi công suất nguồn không đủ hoặc khi có sự cố tạm thời, điện áp giảmthấp

1.3.2 Các dạng bảo vệ cơ bản trong truyền động điện:

a Bảo vệ ngắn mạch:

Ngắn mạch là sự cố ngiêm trọng nhất của mạng điện Khi bị ngắn mạch, dòng điệntrong mạch tăng rất lớn gây hậu quả về nhiệt và lực điện động, vừa đốt cháy cách điệngây hoả hoạn vừa phá hỏng thiết bị về mặt cơ học

Do đó bảo vệ ngắn mạch là nội dung không thể thiếu đối với mạch điện nói chungcũng như hệ thống trrang bị điện nói riêng Yêu cầu quan trọng nhất của bảo vệ ngắnmạch là phải cắt phần mạch bị sự cố càng nhanh càng tốt

Bảo vệ ngắn mạch có thể thực hiện bằng cầu chì, aptômat hoặc rơle dòng điện cực đạitác động nhanh

Bảo vệ bằng cầu chì có các đặc điểm:

- Đơn giản, rẻ tiền, tương đối tin cậy

- Đặc tính làm việc biến đổi theo thời gian

- Tác động riêng rẽ theo từng pha

Cầu chì được dùng làm phương án bảo vệ chính cho các thiết bị hoặc mạch điệnkhông quan trọng và phương án bảo vệ phụ cho các mạch điện khác

Bảo vệ bằng Áptomat:

- Đặc tính bảo vệ hoàn thiện hơn

- Khả năng cắt dòng lớn

- Tác động đồng thời cả 3 pha

- Thời gian tác động nhanh, nhất là aptomat có móc điện từ

- Nhược điểm của nó là kết cấu cơ khí phức tạp, đắt tiền nên dùng để bảo vệ cácthiết bị hay mạch điện quan trọng

Bảo vệ bằng rơ le dòng điện tác động nhanh thường là bảo vệ gián tiếp

Khi có ngắn mạch rơle dòng điện cấp tín hiệu cho công tăc tơ thực hiện cắt mạch điện bị

sự cố ra khỏi lưới

b Bảo vệ quá tải:

Trang 21

Hai dạng quá tải: dài hạn và ngắn hạn xung kích

- Quá tải dài hạn: Quá tải xảy ra khi dòng điện chạy qua thiết bị lớn hơn trị số trongkhoảng thời gian lớn hơn cho phép

Quá tải dài hạn gây hậu quả về nhiệt, làm thiết bị bị phát nóng, cách điện bị già hóanếu để lâu có thể làm cách điện bị cháy gây sự cố

Nguyên nhân xảy ra quá tải dài hạn có thể là:

Do điện áp nguồn bị sụt dưới mức cho phép

Do mất pha, thiếu pha nguồn

Do các nguyên nhân cơ khí như mòn ổ bi, cong trục, lệch trục, bôi trơn kém …

Do quá tải công nghệ, động cơ làm việc với dòng điện hoặc công suất lớn hơn trị

số cho phép…

Quá tải dài hạn được bảo vệ bằng rơle nhiệt hoặc aptomat có móc nhiệt

- Quá tải ngắn hạn xung kích: Quá tải xảy ra với trị số lớn nhưng tồn tại trongkhoảng thời gian ngắn Với trị số lớn của dòng điện, lực điện động do nó sinh ra sẽ gâyhậu quả về lực điện động, có thể phá huỷ thiết bị về mặt cơ học Quá tải ngắn hạn xungkích thường xảy ra khi khởi động hoặc hãm độngcơ điện, dòng điện khởi động hoặcdòng điện hãm thường có trị số lớn (từ 5 ÷ 7 lần dòng điện định mức đối với động cơxoay chiều và từ 10 ÷ 20 lần đối với động cơ một chiều)

Quá tải ngắn hạn xung kích được bảo vệ bằng rơle dòng điện cực đại tác động nhanhhoặc aptomat có móc điện từ

c Bảo vệ không và cực tiểu:

Trong các hệ thống truyền động dùng bộ khống chế chỉ huy trường xảy ra hiện tượng

tự động khởi động của hệ thống khi điện áp phục hồi sau sự cố mất điện

Hiện tượng này có thể gây ra các hậu quả như:

- Lãng phí điện năng

- Hư hỏng sản phẩm

- Hư hỏng thiết bị

- Mất an toàn cho người

Trong các hệ thống dùng động cơ xoay chiều, nếu nối động cơ vào lưới ở điện áp dưới mức cho phép, động cơ bị quá tải, có thể bị cháy

Trong thực tế, thường phối hợp 2 bảo vệ trên và

được gọi là bảo vệ không và cực tiểu

Trang 22

Sơ đồ nối dây của bảo vệ như hình vẽ.

Bộ khống chế chỉ huy có các tiếp điểm KC0,

KC1, KC2…

Rơ le điện áp RA có trị số tác động không nhỏ

hơn 95% điện áp định mức

Tác động của sơ đồ như sau:

Trước khi khởi động, tay gạt điều khiển ở vị trí giữa,

tiếp điểm KC0 kín, rơ le RA có điện

Nếu điện áp đủ, RA tác động, đóng tiếp điểm tự giữ và cấp nguồn cho mạch điềukhiển Để đưa động cơ vào làm việc phải đưa tay gạt điều khiển sang phải hoặc sang trái,các tiếp điểm KC1 hoặc KC2 kín, cấp nguồn cho mạch

Nếu mất điện, RA mở tiếp điểm tự giữ Khi có điện trở lại, muốn đưa động cơ vàolàm việc phải đưa ta gạt điều khiẻn vè giữa cấp nguồn trở lại cho RA, do đó hệ thốngkhông thể tự khởi động được Nếu điện áp lưới giảm quá mức, RA không tác động, động

cơ được cắt ra khỏi nguồn

- Khi đang làm việc nếu vì lí do nào đó,  quá nhỏ, cả dòng điện phần ứng và cả tốc độđộng cơ đều tăng quá mức gây cháy dây quấn phần ứng đồng thời phá hỏng các chi tiết

cơ khí liên quan như cổ góp, chổi than…

Để bảo vệ mất từ thông kích từ, sử dụng rơ le dòng điện Cuộn dây của rơ le được nốitrong mạch cuộn dây kích từ động cơ,còn tiếp diểm của nó được nối trong mạch cuộndây công tắc tơ làm việc Sơ đồ nối dây như hình vẽ

Tác động của bảo vệ:

Khi khởi động hoặc đang làm viêc, nếu vì

lý do nào đó, dòng điện kích từ động cơ nhỏ

dưới mức cho phép, rơ le dòng điện RTT sẽ

mở tiếp điểm của nó làm công tắc tơ K mất

Hình 1-9: Khâu bảo vệ

“không và cực tiểu”

Hình 1-10: Khâu bảo vệ mất từ thông động cơ một chiều.

Trang 23

điện cắt phần ứng động cơ ra khỏi nguồn

- Phải có điện trở phóng điện để triệt tiêu sức điện động tự cảm của dây quấn kích

từ khi ngắt động cơ ra khỏi nguồn điện

e Khâu liên động làm chức năng bảo vệ:

Trong hệ thống trang bị điện tự động hóa các máy sản xuất thường có nhiều tác động

có liên quan đến nhau Sự liên kết của các hoạt dộng đó được gọi là tác động liên động.Khâu liên động trong hệ thống trang bị điện tự động hóa các máy sản xuất nhằm đảmbảo:

- Sự an toàn cho thiết bị

- Trình tự làm việc của hệ thống

- Chống ngắn mạch nguồn cung cấp trong các truyền động đảo chiều quay

Khâu liên động có thể là cơ khí hoặc điện với các sơ đồ nối phù hợp Tuỳ theo yêucầu công nghệ để sử dụng cho hợp lý Liên động phải đảm bảo sao cho kể cả khi ngườivận hành thao tác nhầm vẫn không xảy ra sự cố cho mạch

Ví dụ: Trong truyền động đảo chiều quay, nếu vì lí do gì đó cả 2 công tắc tơ T, N đều có

điện thì nguồn cung cáp sẽ bị ngắn mạch Để chống hiện tương này, người ta sử dụngliên động như sau:

- Dùng các tiếp điểm thường kín của

các công tăc tơ T, N được nối vào

mạch cuộn dây của nhau để đảm bảo

nếu một công tắc tơ nào đó đang làm

việc (đang có điện), tiếp điểm thường

kín của nó sẽ mở, do đó công tắc tơ

kia sẽ không thể có điện

Liên động như vậy được gọi là liên dộng điện

Hình 1-11: Đảo chiều quay động cơ một chiều và xoay chiều

Trang 24

- Dùng kết cấu cơ khí để nếu T đang làm việc, mạch từ của N sẽ bị khoá và ngược lại.Liên động như vậy gọi là liên động cơ khí.

1.3.3 Tín hiệu hóa trong hệ thống truyền động điện

Nhằm giúp nhân viên vận hành tiện việc theo dõi tình trạng hoạt động của hệ thống và

có các xử lý đúng đắn trong trường hợp hệ thóng hoạt dộng không bình thường, đồngthời giúp cho nhân viên sửa chữa nhanh chóng tìm ra khu vực bị sự cố, hạn chế thời giandừng máy, trong hệ thống trang bị điện tự động hoá các máy sản xuất cần có hệ thống tínhiệu bằng ánh sáng, âm thanh phù hợp phản ánh tình trạng hoạt đọng của hệ

Các dạng tín hiệu hóa thường dùng là:

* Tín hiệu chỉ sự có mặt của nguồn cung cấp bằng ánh sáng (đèn hiệu)

* Tín hiệu báo tình trạng làm việc hay nghỉ của bộ phận quan trọng

* Tín hiệu báo chuẩn bị và kết thúc làm việc của các bộ phận chuyển động như cầntrục, máy nâng, băng tải bằng chuông, còi

* Tín hiệu dự báo, cấp báo tình trạng làm việc xấu của hệ thống bằng đèn báo hoặcchuông, còi

I-4 MỘT SỐ SƠ ĐỒ KHỐNG CHẾ CÁC ĐỘNG CƠ THÔNG DỤNG

I-4-1 Các sơ đồ khống chế động cơ một chiều.

1 Sơ đồ khống chế động cơ một chiều công suất nhỏ làm việc trên tốc độ cơ bản

a Giới thiệu sơ đồ.

- Phần ứng động cơ Đ

- Các điện trở khởi động và hãm rf, rh

- Điện trở điều chỉnh kích từ rkt

Hình 1-12: Sử dụng tiếp điểm thường kín

để thực hiện liên động điện (khoá chéo)

Hình 1-14: Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển động cơ một chiều làm việc trên tốc độ cơ bản

Trang 25

- Rơle dòng điện RI hạn chế dòng điện phần

ứng Dòng điện tác động của RI nhỏ hơn dòng

khởi động của động cơ, dòng điện nhả được

chọn theo điều kiện tăng tốc của động cơ

b Chức năng của sơ đồ.

- Khởi động đến tốc độ cơ bản qua điện trở

Đóng điện vào mạch, cuộn kích từ CKT có điện ngay, dòng điện kích từ là lớn nhất,

từ thông kích từ động cơ là định mức, rơ le RTT tác động, đóng tiếp điểm của nó trongmạch công tắc tơ K, cho phép khởi động động cơ

Để khởi động dộng cơ, ấn nút M, công tắc tơ K có điện, nối phần ứng động cơ vàomạch điện

- Lúc này, rơ le RG chưa tác động nên điện trở rf được nối vào mạch phần ứng động cơ

để hạn chế dòng điện khởi động Rơ le dòng điện RI đóng tiếp điểm thường mở trongmạch kích từ

- Khi tốc độ động cơ tăng, điện áp đặt lên RG tăng Khi tốc độ đạt trị số chỉnh định, điện

áp đặt lên GR bằng với trị số hút của nó, RG tác động đóng tiếp điểm làm ngắn mạchđiện trở phụ, động cơ tăng tốc đến tốc độ cơ bản

Tăng tốc trên tốc độ cơ bản.

Trang 26

- Khi tốc độ động cơ đạt trị số chỉnh định, dòng điện phần ứng giảm đến trị số nhả của

RI, tiếp điểm RI mở, điện trở rkt được nối vào mạch kích từ làm dòng kích từ giảm dẫnđến từ thông động cơ giảm, động cơ tăng tốc

- Do quán tính điện từ và quán tính cơ học của động cơ khác nhau nên tại thời điểm banđầu, dòng điện phần ứng tăng cùng với sự tăng của tốc độ động cơ Nếu dòng điện phầnứng đạt trị số tác động của RI, điện trở rkt lại bị ngắn mạch làm từ thông động cơ tăng.Lúc này động cơ vẫn tiếp tục tăng tốc do quán tính, dòng điện phần ứng giảm xuống

- Khi dòng phần ứng giảm đến trị số nhả của RI, điện trở rkt lại được nối vào mạch kích

từ làm dòng phần ứng lại tăng

- Quá trình cứ lặp đi lặp lại như vậy cho đến khi dòng điện tăng nhưng không đạt trị sốtác động của RI nữa, điện trở rkt được nối chắc chắn vào mạch kích từ, động cơ tăng tốcđến tốc độ làm việc ứng với trị số của rkt trong mạch kích từ

- Quá trình đóng cắt điện trở rkt được gọi là quá trình rung Mục đích của quá trình rungnhằm hạn chế sự tăng quá mức của dòng phần ứng khi tăng tốc trên tốc độ cơ bản

2 Sơ đò điều khiển động cơ một chiều kích thích hỗn hợp, công suất trung bình và nhỏ.

- Động cơ có 2 cuộn kích từ Cuộn

kích từ song song CKS, cuộn kích từ

nối tiếp CKN

- Các điện trở khởi động và hãm r1, r2,

rh

Hình 1-15: Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển động cơ một chiều kích từ hỗn hợp, công suất trung bình và nhỏ.

Trang 27

- Các rơ le thời gian 1RTZ, 2RTZ

khống chế quá trình khởi động

- Các rơ le 1RH, 2RH khống chế quá

trình hãm ngược

- Các rơ le dòng điện 1RI, 2RI bảo vệ

quá tải và ngắn mạch cho động cơ

- Rơ le điện áp RA bảo vệ không và

- Bộ khống chế chỉ huy KC có 4 tiếp điểm và 3 vị trí làm việc của tay gạt điều khiển

b Chức năng của sơ đồ.

- Khởi động theo chiều thuận và chiều ngược qua 2 cấp điện trở phụ, khống chế theonguyên tắc thời gian

- Đảo chiếu quay theo trình tự hãm ngược khống chế theo nguyên tắc tốc độ rồi tự độngkhởi động theo hiều ngược lại

- Dừng động cơ theo phương pháp hãm ngược hoặc hãm dừng tự do

c Hoạt động của sơ đồ.

Khởi động.

- Đóng điện vào mạch Cuộn kích từ song song CKS có điện ngay

- Tay gạt điều khiển bộ khống chế ở vị trí 0, tiếp điểm KC0 kín, rơ le điện áp RA cóđiện Nếu điện áp đủ RA tác động, đóng tiếp điểm để tự giữ và cấp nguồn cho mạch điềukhiển phía sau

- Để khởi động động cơ theo chiều thuận, đưa tay gạt điều khiển bộ khống chế sang phải,các tiếp điểm KC1, KC2 kín Các công tắc tơ C, 1T, 2T có điện, đóng các tiếp điểm củachúng nối phần ứng động cơ vào mạch, động cơ khởi động

- Lúc này theo điều kiện chọn, rơ le hãm 1RH tác động, đóng tiếp điểm cấp nguồn chocông tắc tơ hãm H, H tác động đóng tiếp điểm ngắn mạch điện trở rh, rơ le thời gian1RTZ mất điện

Trang 28

- Khi có dòng điện qua các điện trở khởi động, tạo ra sụt áp làm rơ le thời gian 2RTZ tácđộng, mở các tiếp điểm thường kín của nó để đảm bảo trình tự khởi động.

- Sau thời gian chỉnh định của 1RTZ, tiếp điểm thường kín 1RTZ đóng lại, cấp nguồncho công tắc tơ K1, K1 tác động đóng tiếp điểm ngắn mạch điện trở r1, động cơ tiếp tụckhởi động với điện trở còn lại Khi r1 bị ngắn mạch, 2RTZ mất điện

- Sau thời gian chỉnh định của 2RTZ, tiếp điểm của nó đống, cấp nguồn cho K2 làmngắn mạch r2, động cơ tăng tốc đến tốc độ làm việc

Đảo chiều quay.

- Để đảo chiều quay, đưa tay gạt điều khiển về vị trí đối diện, khi tay gạt qua điểm 0, tiếpđiểm KC1, KC2 mở, các công tắc tơ C, 1T, 2T mất điện, ngắt mạch phần ứng động cơ

- Khi tay gạt về vị trí làm việc mới, các tiếp điểm KC1, KC3 kín cấp nghuồn cho C, 1N,2N đóng các tiếp điểm của chúng đảo chiều dòng điện phần ứng động cơ, động cơ hãmngược

- Điện áp đặt lên rơ le 2RH  0, 2RH không tác động,các công tắc tơ H, K1, K2 không

có điện, cả 3 điện trở đều được nối vào mạch phần ứng để hạn chế dòng điện hãm ngượccủa động cơ

- Khi tốc độ động cơ theo chiều cũ bằng 0, điện áp đặt lên 2RH đạt trị số tác động của

nó, 2RH đóng tiếp điểm cấp điện cho H, H tác động ngắn mạch điện trở rh, động cơ khởiđộng theo chiều ngược tương tự như chiều thuận

- Rơ le RI bảo vệ quá dòng phần ứng

- Rơ le dòng điện RT thực hiện khâu rung

- Rơ le hãm RH

Hình 1-16: Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển động cơ một chiều kích từ độc lập, công suất trung bình và lớn.

Trang 29

- Các rơ le thời gian 1RTZ, 2RTZ, 3RTZ

khống chế quá trình khởi động

- Rơ le bảo vệ mất từ thông kích từ RTT

- Rơ le điện áp RA kiểm tra điều kiện khởi

động

- Các công tắc tơ khởi động, làm việc và

hãm

- Các nút ấn điều khiển M, D, MT, MN

b Chức năng của sơ đồ

- Khởi động đến tốc độ cơ bản theo chiều

thuận và ngược qua 3 cấp điện trở phụ,

khống chế theo nguyên tắc thời gian

- Tăng tốc trên tốc độ cơ bản nhờ giảm từ

thông kích từ

- Dừng động cơ theo phương pháp hãm động năng, khống chế theo nguyên tắc tốc độ

- Mạch không cho phép đảo chiều quay trực tiếp động cơ

- Ấn MT khởi động theo chiều thuận Công tắc tơ T có điện qua tiếp điểm thường kín của

rơ le hãm RH, T tác động nối phần ứng động cơ vào lưới với 3 điện trở khởi động trongmạch phần ứng

- Rơ le thời gian 1RTZ mất điện Khi có dòng điện chạy qua các điện trở r1, r2, sụt áptrên điện trở làm các rơ le thời gian 2RTZ, 3RTZ tác động Sau thời gian chỉnh định của1RTZ, tiếp điểm thường kín 1RTZ đóng, công tắc tơ K1 có điện, ngắn mạch điện trở r1.Động cơ tăng tốc với 2 điện trở phụ

Trang 30

- Rơ le 2RTZ mất điện, sau thời gian chỉnh định của 2RTZ, công tắc tơ K2 có điện đểngắn mạch r2, 3RTZ mất điện, đến thời điểm cuối loại bỏ điện trở r3 để động cơ tăng tốcđến tốc độ cơ bản.

- Khi điện trở r3 bị ngắn mạch, rơ le dòng điện RT tác động, tiếp điểm thường mở của nóđóng lại duy trì cấp nguồn cho công tắc tơ KT nên Rkt vẫn bị ngắn mạch Khi động cơtăng tốc đến tốc độ cơ bản, dòng điện phần ứng giảm đến trị số nhả của rơ le RT, tiếpđiểm thường mở RT mở, cong tắc tơ KT mất điện, điện trở Rkt được nối vào mạch kích

từ, từ thông động cơ giảm, động cơ tăng tốc đến tôc sđộ làm việc Quá trình tăng tốc trêntốc độ cơ bản có thể xảy ra hiện tượng rung nhờ tác động của RT và KT

Đảo chiều quay Muốn động cơ quay theo chiều ngược lại, cần phải dừng động cơ.

Mạch không cho phép đảo chiều quay trực tiếp Khi quá trình hãm dừng kết thúc, ấn nút

MN để động cơ khởi động theo chiều ngược tương tự như chiều thuận

Dừng động cơ.

- Ấn nút dừng D, công tắc tơ T (hoặc N) mất điện Phần ứng động cơ được cắt ra khỏinguồn, tiếp điểm thường kín T, N đóng cấp nguồn trở lại cho 1RTZ, chuẩn bị cho lầnkhởi động sau

- Do sức điện động động cơ lớn nên rơ le hãm RH đang tác động, công tắc tơ hãm H cóđiện, nối điện trở hãm động năng rh vào mạch phần ứng Động cơ thực hiện hãm độngnăng Quá trình hãm động năng kết thúc khi điện áp đặt lên RH giảm đến trị số nhả của

RH, tiếp điểm thường mở RH mở ra, cắt nguồn công tắc tơ hãm H, tiếp điểm thường kín

RH đóng lại cho phép động cơ khởi động trở lại

I-4-2 Các sơ đồ khống chế động cơ rotor lồng sóc.

1 Sơ đồ điều khiển động cơ không đồng bộ công suất nhỏ, dùng rơ le tốc độ để hãm ngược.

a Giới thiệu sơ đồ:

- Rơ le tốc độ RKT có 2 tiếp điểm RKT1, RKT2.Rotor của rơ le nối đồng trục với rotorđộng cơ

- Các công tắc tơ làm việc theo chiều thuận và chiều ngược T, N

- Rơ le trung gian RG để hãm dừng

động cơ

b Chức năng:

Hình 1-17: Sơ đồ điều khiển động cơ KĐB công suất nhỏ, dùng rơ le tốc độ để hãm ngược

Trang 31

- Khởi động trực tiếp theo chiều thuận

và chiều ngược

- Đảo chiều quay trực tiếp

- Dừng: Hãm ngược, khống chế theo tốc

độ

c Hoạt động của sơ đồ:

Khởi động: Khi khởi động, mạch stator

động cơ được nối trực tiếp vào lưới qua

các tiếp điểm thường hở của các công

tắc tơ T hoặc N, động cơ khởi động trực

tiếp và tăng tốc đến tốc độ làm việc

Mạch điện làm việc cấp cho T, N qua tiếp điểm thường kín của RG

Khởi động thuận ấn MT, khởi động ngược ấn MN

Đảo chiều quay: Nếu động cơ đang quay thuận, ấn MN, tiếp điểm thường kín MN mở

cắt điện cuộn dây công tắc tơ T, tiếp điểm thường kín T đóng lại cấp nguồn cho N N tácđộng đảo pha diện áp dặt vào stator động cơ, động cơ đảo chiều quay trực tiếp

Đảo chiều trực tiếp nhờ MN hoặc MT

Động cơ hãm ngợc rồi khởi động theo chiều ngợc lại

Dừng:

Tuỳ thuộc chiều quay hiện tại của ĐC mà RKT1 hoặc RKT2 đóng

Ví dụ:

Động cơ đang quay theo chiều thuận, RKT2 đóng Ấn nút dừng D, rơ le trung gian RG

có điện mở tiếp điểm thờng kín, cắt mạch điện làm việc của T, N

Tiếp điểm thường hở RG đóng, cấp điện cho N qua tiếp điểm thờng hở RG và RKT2.Điện áp đặt vào ĐC đảo pha, động cơ hãm ngược Khi tốc độ ĐC giảm đến trị số nhảcủa rơ le tốc độ, tiếp điểm RKT2 mở, N mất điện làm RG mất điện, ĐC được cắt ra khỏilưới

2 Sơ đồ điều khiển động cơ

công suất nhỏ, tần số đảo

chiều nhanh.

a Giới thiệu sơ đồ

Trang 32

Trường ĐH SPKT Vinh Khoa Điện

Trong các truyền động đảo

chiều quay với tần số lớn, do

các khí cụ điện xoay chiều có

thời gian tác động riêng khá

lớn nên tần số đóng cắt nhỏ

nên người ta thường sử dụng

các khí cụ điện một chiều để

điều khiển động cơ Bảo vệ

quá tải và ngắn mạch cho động

cơ bằng rơ le dòng điện

Mạch điều khiển dùng bộ khống chế chỉ huy

RA: bảo vệ “0” và cực tiểu

Các công tắc tơ làm việc và hãm C, 1T, 1N, H

Phanh hãm điện từ FH để phanh trục động cơ khi cắt động cơ ra khỏi nguồn

b Chức năng của sơ đồ:

- Khởi động trực tiếptheo chiều thuận và chiều ngược

- Đảo chiều quay trực tiếp

Để khởi động động cơ theo chiều nào, đưa tay gạt điều khiển của bộ khống chế về vị trítương ứng Ví dụ, khởi động thuận, đưa tay gạt sang phải, các tiếp điểm KC1, KC2 kín,các công tắc tơ C, 1T có điện, nối động cơ vào lưới, công tắc tơ H có điện, đóng tiếpđiểm cấp nguồn cho phanh hãm FH, phanh hãm tác động giải phóng trục động cơ, động

cơ khởi động trực tiếp và tăng tốc đến tốc độ làm việc

Khi động cơ khởi động, dòng điện khởi động của động cơ lớn hơn dòng điện tác độngcủa các rơ le 1RI, 2RI (chỉnh định bảo vệ quá tải), các rơ le này tác động, các tiếp điểmthường kín 1RI, 2RI mở, nhờ tiếp điểm RTZ mở chậm nên mạch cấp nguồn cho RAđược duy trì

KĐB công suất nhỏ, tần số đóng mở nhanh.

Trang 33

Khi kết thúc khởi động, các tiếp điểm thường kín 1RI, 2RI đóng lại, tiếp điểm RTZ

mở ra, các rơ le dòng điện 1RI, 2RI thực hiện bảo vẹ quá dòng cho động cơ

Đảo chiều.

Để đảo chiều quay, đưa tay gạt điều khiển về vị trí đối diện, khi tay gạt qua điểm “0”,các tiếp điểm KC1, KC2 mở, các công tắc tơ C, 1T mất điện, cắt động cơ ra khỏi nguồn,phanh hãm mất điện kẹp chặt trục động cơ, động cơ ngừng quay, rơ le thời gian RTZ cóđiện trở lại để chuẩn bị cho lần khởi động sau Khi tay gạt về vị trí làm việc mới, cáccông tắc tơ C, 1N có điện trở lại, động cơ khởi động theo chiều ngược

Dừng: Đưa tay gạt điều khiển về “0”, các rơ le, công tắc tơ đề mất điện, cắt động cơ ra

khỏi nguồn, phanh hãm mất điện kẹp chặt trục động cơ, động cơ ngừng quay, mạch điệntrở về trạng thái ban đầu

3 Sơ đồ điều khiển động cơ 3 cấp tốc độ.

Động cơ có 2 bộ dây quấn Một bộ chuyển đổi tam giác - sao kép để thay đỏi tốc độkhi làm việc, tốc độ đồng bộ tương ứng khi chuyển đổi là 1500/750 (v/ph) hoặc3000/1500 Một bộ dây quấn đơn để thực hiện hãm tái sinh động cơ trước khi dừng Tốc

độ đồng bộ thường là 500 vg/ph

Các thiết bị điện trên sơ đồ:

- Các rơ le trung gian 1RG, 2RG điều khiển đảo chiều quay động cơ, rơ le 3RG thực hiệnchuyển đổi tam giác / sao kép khi động cơ khởi động

- Các rơ le thời gian để khống chế các quá trình khởi động và hãm dừng động cơ

- Các công tắc tơ chuyển đổi tam giác / sao kép K1, K2, K3

- Công tắc tơ K4 để nối bộ dây quấn đơn vào làm việc

Trang 34

b.Chức năng của sơ đồ.

- Khởi động theo chiều thuận và chiều ngược đổi nối tam giác - sao kép, khống chế theothời gian

- Đảo chiều quay trực tiếp theo trình tự hãm ngược rồi tư động khởi động theo chiềungược lại

- Hãm dừng động cơ qua 2 giai đoạn: Hãm tái sinh, chuyển sang hãm động năng kích từđộc lập, khống chế theo thời gian,

Khởi động.

- Đóng điện vào mạch động lực và điều khiển, sử dụng các nút ấn MT hoặc MN để khởiđộng theo chiều thuận hoặc chiều ngược Giả sử khởi động theo chiều thuận, ấn nút MT,

rơ le trung gian 1RG có điện, đóng các tiếp điểm thường mở của nó cấp nguồn cho các

rơ le thời gian 1RTZ, 2RTZ và công tắc tơ T Do tiếp điểm 1RTZ đóng chậm nên lúcđầu công tắc tơ 1K có điện, bộ dây quấn /YY được nối vào nguồn với sơ đồ nối dâyhình tam giác Sau thời gian chỉnh định của 1RTZ, rơ le trung gian 3RG có điện, cắtnguồn công tắc tơ K1, cấp nguồn cho các công tắc tơ K2, K3, động cơ chuyển sang nốihình sao kép và tăng tốc đến tóc độ làm việc

Đảo chiều quay.

Nếu động cơ đang quay thuận, ấn nút MN, tiếp điểm thường kín của MN mở làm rơ

le 1RG mất điện, tiếp điểm thường kín của 1RG đóng lại, cấp điện cho 2RG, công tắc tơ

T mất điện, công tắc tơ N có điện đảo pha điện áp đặt vào động cơ động cơ hãm ngược

Trang 35

rồi tự động khởi động theo chiều ngược lại theo trình tự đổi nối tam giác - sao kép nhờ1RTZ.

Hãm dừng động cơ.

Ấn nút dừng D, rơ le trung gian 1RG, 2RG mất điện, các tiếp điểm thường mở củachúng mở ra, toàn bộ các rơ le, công tắc tơ 1RTZ, 2RTZ, 1K, 2K, 3K, 3RG đều mấtđiện, bộ dây quấn /YY được cắt ra khỏi nguồn Do tiếp điểm 2RTZ mở chậm nên côngtắc tơ T (hoặc N) vẫn có điện (do tiếp điểm tự giữ) Các tiếp điểm thường kín 1RG, 2RGđóng lại cấp nguồn cho công tắc tơ K4 và rơ le thời gian 3RTZ Do tốc độ quay của rotorlớn hơn tốc độ đồng bộ của từ trường quay (do bộ dây quấn đơn tạo nên trong máy) nênđộng cơ hãm tái sinh Quá trình hãm tái sinh kết thúc khi tiếp điểm mở chậm của 2RTZ

mở, các công tắc tơ T, N, K4, 3RTZ mất điện, động cơ được cắt ra khỏi lưới xoay chiều.Các tiếp điểm thường kín T, N đóng cấp nguồn cho công tắc tơ hãm H đưa dòng 1 chiềuvào dây quấn stator, động cơ hãm động năng Quá trình hãm động năng kết thúc khi tiếpđiểm thường mở mở chạm của 3RTZ mở ra Mạch điện trở về trạng thái ban đầu

I-4-3 Sơ đồ khống chế động cơ rotor dây quấn dùng bộ khống chế chỉ huy

1 Giới thiệu sơ đồ.

- Động cơ được bảo vệ quá tải và ngắn mạch bằng các rơ le dòng điện 1RI, 2RI

- Mạch rotor được nối đối xứng với 4 điện trở phụ, các điện trở r1, r2, r3 là điện trở khởiđộng, điện trở rh là điện trở hãm

- Rơ le dòng điện 3RI để khống chế quá trình hãm ngược khi động cơ đảo chiều quay vàhãm dừng

- Rơ le điện áp RA thực hiện khâu bảo vệ “không và cực tiểu”, điện áp hút của nó khôngnhỏ hơn 95% điện áp định mức của động cơ

- Rơ le trung gian RG đóng vai trò là rơ le khóa, phối hợp với rơ le 3RI để đảm bảo trình

tự làm việc của sơ đồ

- Các công tắc tơ khởi động và hãm K1, K2, K3, H

- Các rơ le thời gian nối song song cùng các công tắc tơ H, K1, K2 để khống chế quátrình khởi động của động cơ

- Bộ khống chế chỉ huy KC có 7 tiếp điểm và 9 vị trí làm việc của tay gạt điều khiển

Trang 36

2 Chức năng của sơ đồ.

- Khởi động thuận, ngược qua 3 cấp điện trở phụ, khống chế theo thời gian

- Đảo chiều quay theo trình tự hãm ngược khống chế theo dòng diện rồi tự động khởiđộng theo chiều ngược lại

- Thay đổi tốc độ nhờ thay đổi trị số điện trở phụ trong mạch rotor

- Hãm dừng tự do hoặc hãm dừng nhanh

3 Hoạt động của sơ đồ

a Khởi động.

- Đóng điện vào mạch điều khiển và động lực, tay gạt điều khiển bộ khống chế ở vị trí

“0”, tiếp điểm KC0 kín, rơ le RA có điện Nếu điện áp đủ, RA tác động cho phép khởiđộng động cơ

- Muốn khởi dộng động cơ theo chiều nào, đưa tay gạt điều khiển về vị trí tương ứng Ví

dụ, khởi động động cơ theo chiều thuận, đưa tay gạt về vị trí số 4 bên phải, các tiếp điểmKC1, KC3, KC4, KC5, KC6 đóng

Trang 37

- Dòng điện khởi động của động cơ nhỏ hơn trị số tác động của 3RI nên các công tắc tơ

T, H có điện nối động cơ vào mạch để khởi động với các điện trở khởi động Rơ le thờigian nối song song với công tắc tơ H (không vẽ trên sơ đồ) khóng chế thời gian khởiđộng ở cấp 3 điện trở phụ Sau thời gián chỉnh định của rơ le, công tắc tơ K1 có điện đểngắn mạch điện trở r1 Quá trình loại bỏ các điện trở r2, r3 tương tự như trên Kết thúc quátrình khởi động, toàn bộ các điện trở phụ bị nối tắt, động cơ tăng tốc đến tốc độ làm việc

b Đảo chiều quay.

Để đảo chiều quay, đưa tay gạt điều khiển về vị trí số 4 đối diện (bên trái) Khi tay gạtqua điểm “0”, các tiếp điểm của KC mở, các công tắc tơ đều mất điện, động cơ được cắt

ra khỏi nguồn Khi tay gạt về vị trí làm việc mới, các tiếp điểm KC2, KC3, KC4, KC5,KC6 kín, cấp nguồn cho công tắc tơ N, đảo pha ddienj áp đặt vào động cơ Động cơ hãmngược

Do dòng điện hãm của động cơ lớn hơn dòng điện tác động của rơ le dòng điện 3RI,

rơ le tác động mở tiếp điểm thường kín của nó, mạch cấp điện cho các công tắc tơ H, K1,K2, K3 bị ngắt, cả 4 điện trở phụ được nối vào mạch rotor để hạn chế dòng điện hãm Khi tốc độ động cơ theo chiều cũ  0, dòng điện rotor giảm đến trị số nhả của 3RI,tiếp điểm 3RI đóng, công tắc tơ H có điện, ngắn mạch điện trở hãm trước khi động cơkhởi động theo chiều ngược lại

Quá trình khởi động tương tự như theo chiều thuận

c Điều chỉnh tốc độ.

Để thay đổi tốc độ làm việc của động cơ, đưa tay gạt điều khiển về các vị trí 1,2,3,4phải hoặc trái, trị số điện trở phụ trong mạch rotor thay đổi dẫn đến thay đổi tốc độ độngcơ

Ví dụ: tay gạt ở vị trí số 3, tiếp điểm KC6 mở, công tắc tơ K3 không thể có điện, điệntrở r3 được nối vào mạch rotor, động cơ làm việc trên đường đặc tính biến trở

Tương tự, nếu tay gạt ở vị trí số 2, các

công tắc tơ K2, K3, không có điện, động

cơ làm việc với 2 điện trở phụ Khi tay gạt

ở vị trí số 1, động cơ làm việc với đặc tính

Trang 38

- Khi cần hãm dừng nhanh, cho động cơ

hãm ngược, khi kết thúc hãm ngược, cắt

nguồn hoặc đưa tay gạt điều khiển về 0

- Trong trường hợp không cần thiết cho

động cơ hãm dừng tự do bằng cách đưa tay

gạt điều khiển về giữa hoặc cắt nguồn điều

Hình 1-21: Đồ thị đặc tính cơ khi thay đổi điện trở phụ trong mạch rotor.

Trang 39

đặc điểm của phụ tải cơ học mà phải lựa chọn phương pháp điều chỉnh tốc độ của hệ để khai thác tốt nhất các đặc tính kinh tế - kỹ thuật của phương án truyền động Để đánh giáchất lượng của điều chỉnh tốc độ, người ta dựa vào các chỉ tiêu cơ bản sau đây:

• Phạm vi điều chỉnh tốc độ Được đánh giá bằng tỷ số giữa tốc độ làm việc ổnđịnh lớn nhất và tốc độ làm việc ổn định bé nhất ứng với một dòng điện phụ tải nào đó.Thông thường người ta xác định phạm vi điều chỉnh tốc độ ứng với dòng phụ tải là địnhmức

Phạm vi điều chỉnh tốc dộ được ký hiệu là D

• Độ trơn điều chỉnh Nó lên sự sai khác giữa 2 tốc

độ ổn định kề nhau của giải điều chỉnh Đánh giá độ trơn

điều chỉnh thông qua hệ số độ trơn diều chỉnh:

% 100

%

max

max max

max

d

tt đ

• Hướng điều chỉnh tốc độ Chỉ tiêu này nói lên khả năng điều chỉnh tốc độ động

cơ theo hướng cao hơn hay thấp hơn tốc dộ cơ bản của động cơ, từ đó dề ra phương phápđiều chỉnh tốc độ động cơ hợp lý

Trang 40

• Phụ tải cho phép của động cơ trong điều chỉnh Phụ tải cho phép của động cơ phụthuộc vào phương pháp điều chỉnh tốc độ Sự phát nóng của động cơ chủ yếu phụ thuộcvào tổn hao đồng, nghĩa là phụ thuộc vào dòng điện phụ tải Trong mọi trường hợpkhông cho phép vận hành động cơ với dòng điện phụ tải lớn hơn dòng điện định mức củađộng cơ Nếu điều chỉnh tốc độ với công suất là hằng số thì phụ tải cho phép của động

cơ được đánh giá theo công suất, nghĩa là [P]  Pđm Néu điều chỉnh tốc độ với mô men

là hằng số thì phụ tải cho phép của động cơ được đánh giá theo dòng điện, nghĩa là [I] 

Iđm

• Sự phù hợp với đặc tính tải Chỉ tiêu này nói lên họ đặc tính đièu chỉnh tốc độcủa động cơ phải phù hợp với đặc tính cơ của máy công tác Ví dụ, với động cơ truyềnđộng cho truyền động chính của máy cắt kim loại thì phải lựa chịn phương pháp đièuchỉnh tốc độ có P = const, với đọng cơ truyền động cho cơ cấu nâng hạ thì phải lựa chọnphương án điều chỉnh với M = const …

2.1.2 Các phương pháp điều chỉnh tốc độ các máy công tác

1 Điều chỉnh tốc độ bằng phương pháp cơ khí.

Là phương pháp điều chỉnh tốc độ trục làm việc của máy công tác bằng phươngpháp cơ khí thuần túy Động cơ truyền động được nối với trục làm việc của máy công tácthông qua hộp truyền động (hay còn gọi là khâu truyền lực), trong quá trình làm việc tốc

độ động cơ được giữ nguyên, còn tốc độ của trục làm việc được xác định theo biểu thức:

i

LV Đ

  ; trong đó i là tỷ số truyền của hộp tốc độ

Để thay đổi tốc độ làm việc ta thay đổi tỉ số truyền i

Các hộp truyền động thông dụng bao gồm:

 Truyền động đai Bánh đai chủ động được nối với trục động cơ, bánh đai bị độngđược nối với trục làm việc của máy công tác, kết nối 2 bánh đai bằng dây đai (đaitruyền), ma sát giữa dây đai và bánh đai sẽ truyền lực từ động cơ sang trục làm việc của

Định dạng
Số trang	98
Dung lượng	12,71 MB