TÍNH TOÁN, LẮP ĐẶT MẠCH ĐIỀU KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ KĐB 3 PHA RÔ TO LỒNG SÓC CÔNG SUẤT 7,5KW BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỔI NỐI SAO – TAM GIÁC

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP BẮC NINH KHOA: ĐIỆN- ĐIỆN TỬ -oOo - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÍNH TỐN, LẮP ĐẶT MẠCH ĐIỀU KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ KĐB PHA RƠ TO LỒNG SĨC CƠNG SUẤT 7,5KW BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỔI NỐI SAO – TAM GIÁC GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : SINH VIÊN THỰC HIỆN DƯƠNG QUỲNH NGA : NGÔ VĂN ĐƯỜNG; PHẠM VĂN LƯƠNG; NGUYỄN VĂN LAM; NGƠ VĂN PHƯƠNG KHĨA : CĐ K11 NGÀNH : ĐIỆN CÔNG NGHIỆP Bắc Ninh, năm 2023 TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP BẮC NINH TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP BẮC NINH KHOA: ĐIỆN- ĐIỆN TỬ -oOo - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÍNH TỐN, LẮP ĐẶT MẠCH ĐIỀU KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ KĐB PHA RÔ TO LỒNG SĨC CƠNG SUẤT 7,5KW BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỔI NỐI SAO – TAM GIÁC GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN : : DƯƠNG QUỲNH NGA NGÔ VĂN ĐƯỜNG; PHẠM VĂN LƯƠNG; NGUYỄN VĂN LAM; NGÔ VĂN PHƯƠNG 2 KHĨA : CĐ K11 NGÀNH : ĐIỆN CƠNG NGHIỆP TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP BẮC NINH Bắc Ninh, năm 2023 LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập nghiên cứu với giúp đỡ nhiệt tình thầy cô, bạn bè nhà trường Đồ án tốt nghiệp “ Tính tốn, lắp đặt mạch điện khởi động động KĐB pha rơ to lồng sóc cơng suất 7,5kw phương đổi nối – tam giác.” hoàn thành Bằng cố gắng nỗ lực nhóm đặc biệt giúp đỡ tận tình, chu đáo giáo viên hướng dẫn Dương Quỳnh Nga, nhóm em hồn thành đồ án thời hạn Do thời gian làm đồ án có hạn trình độ cịn nhiều hạn chế nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận đóng góp ý kiến thầy bạn sinh viên để đồ án hồn thiện Nhóm xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới giáo viên hướng dẫn cô giáo Dương Quỳnh Nga nhiệt tình giúp đỡ hướng dẫn cho nhóm Nhóm xin bày tỏ lịng biết ơn tới q thầy Trường Cao Đẳng Công Nghiệp Bắc Ninh dạy truyền đạt kiến thức vơ bổ ích năm học vừa qua, điều làm nên tảng cho phát triển mục tiêu với thân chúng em tương lai Bắc Ninh, ngày tháng năm 20 Sinh viên thực ( Ký ghi rõ họ tên) 3 TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP BẮC NINH TÓM TẮT Trong sản xuất công nghiệp đại, để nâng cao xuất, hiệu xuất sử dụng máy, nâng cao chất lượng sản phẩm phương pháp tự động hoá dây chuyền sản xuất hệ thống truyền động điện có điều chỉnh tốc độ khơng thể thiếu Vì nhiều loại động điện chế tạo hồn thiện cao Trong động điện khơng đồng chiếm tỉ lệ lớn công nghiệp có nhiều ưu điểm bật : giá thành thấp, dễ sử dụng, bảo quản đơn giản, chi phí vận hành thấp,… Ngày ứng dụng tiến khoa học kĩ thuật điện tử, phát triển cơng nghiệp, kỹ thuật tự động hố sinh hoạt người dân mà phạm vi sử dụng động không đồng rộng rãi Trong thực tế, để đáp ứng nhu cầu sản xuất, làm việc nhà máy, phân xưởng với yêu cầu điều chỉnh tốc độ động phạm vi Điều chỉnh tốc độ động phương pháp điều chỉnh nhân tạo nhằm thay đổi tốc độ hệ thống, cấu sản xuất theo yếu cầu cơng nghệ Đề tài này: “ Tính tốn, lắp đặt mạch điều khởi động động KĐB pha rơ to lồng sóc cơng suất 7,5kw phương đổi nối – tam giác” Đồ án có bao gồm chương: 4 TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP BẮC NINH CHƯƠNG 1: Tổng quan sở lý thuyết CHƯƠNG 2: Tính tốn, lựa chọn thiết bị CHƯƠNG 3: Thiết kế tủ điện sơ đồ nguyên lý mạch điện CHƯƠNG 4: Thi công, lắp đặt mạch điện CHƯƠNG 5: Kết luận MỤC LỤC Đề mục Trang Trang bìa i PHẦN MỀM HỖ TRỢ VẼ SƠ ĐỒ DANH SÁCH HÌNH VẼ 5 TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠNG NGHIỆP BẮC NINH Hình 1.1: Động khơng đồng pha Hình 1.2: Mặt cắt ngang hai phận động khơng đồng pha .6 Hình 1.3: Lõi thép stato có rãnh hướng trục .7 Hình 1.4: Sơ đồ triển khai dây quấn pha đặt 12 rãnh Hình 1.5: Mặt cắt ngang lõi thép stato .8 Hình 1.6: Roto lồng sóc cơng suất cơng suất lớn Hình 1.7: Roto lồng sóc nhỏ Hình 1.8: Roto dây quấn Hình 1.9: Dây quấn roto nối với biến trở 10 Hình 1.10: Nguyên lý làm việc động khơng đồng pha .11 Hình 1.11: Đặc tính động thay đổi tỉ số U/f 12 Hình 1.12: Đặc tính động thay đổi số cặp cực .13 6 TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠNG NGHIỆP BẮC NINH Hình 1.13: Điều chỉnh tốc độ thay đổi điện áp cấp cho stato .14 Hình 1.14: Điều chỉnh tốc độ thay đổi điện trở roto .14 Hình 1.15: Đặc tính tốc độ quay 15 Hình 1.16: Đặc tính hiệu suất 16 Hình 1.17: Đặc tính cơng suất 17 Hình 1.18: Rơ le dòng EOCRSP10RM 18 Hình 1.19: Sơ đồ đấu nối 19 Hình 2.1: Aptomat: pha; pha; pha; pha 20 Hình 2.2: Contactor 23 Hình 3.1: Sơ đồ bố trí mặt tủ tủ điện 31 Hình 3.2: Sơ đồ bố trí bên điện 32 7 TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP BẮC NINH Hình 3.3: Sơ đồ dây mạch động lực 32 Hình 3.4: Sơ đồ khiển .33 8 mạch điều TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP BẮC NINH DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ST T KĐB ĐC Không đồng Động ATM Aptomat CB Circuit Breaker 9 KÝ HIỆU CHỮ VIẾT TẮT CHỮ VIẾT ĐẦY ĐỦ TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP BẮC NINH 10 10 CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ  Icct = 8,55 x 1,4 = 11,97(A) b) Chọn contactor: + Chọn MC- 12b- contactor LS 3pha AC 220v 12A - Thông số kỹ thuật Contactor MC-12b AC220V LS + Tên sản phẩm: Contactor MC-12b AC220V LS + Số cực: cực + Dòng điện định mức 12A + Điện áp coil: 220v + tiếp điểm phụ:1NO + 1NC + Điện áp làm việc định mức: 400V + Xuất sứ: Hàn Quốc - Đặc điểm chung Contactor MC-12b AC220V LS + Xuất xứ Hàn Quốc với màu sắc đa dạng, thiết kế đại làm việc môi trường nóng ẩm Việt Nam nên ưu chuộng + Khả đóng cắt điều khiển điện nhanh dứt khoát + Tiết kiệm điện + Chống rị rỉ tốt, thân thiện người dùng + Có thể lắp đặt DIN rail 35mm bắt vít 2.3 Rơ le dòng - Itt = P/(1.73 x 380 x 0,85) hệ số cosphi 0,85 ta có Itt = 3000/(1,73x380x0,85)=5,4A - Dịng rơ le dịng ta chọn với hệ số khởi động từ 1,2-1,4 lần Trang 40 CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ Idm, ta chọn dòng rơ le nhiệt là: Idm = 1,4xItt = 1,4×5,4=7,6A - Vậy dịng rơ le nhiệt ta chọn 8A Các rơ le nhiệt thường có dải chỉnh dịng, đặt dịng làm việc, ta chọn dải dịng dư để điều chỉnh sử dụng thực tải 2.4 Rơ le thời gian + T= 30S + Điện áp điều khiển Uđmđk = 220v, f = 50Hz 2.5 Cầu chì 2.5.1 Cơng dụng: - Cầu chì sử dụng để bảo vệ mạch điện thiết bị điện có cố tải hay ngắn mạch Tránh gây chập mạnh, hỏng hóc đồng thời đảm bảo an tồn cho người - Cầu chì có kích thước bé, hoạt động đơn giản, giá rẻ Khi hư hỏng dễ dàng thay nhanh chóng - Cầu chì sử dụng rộng rãi dân dụng để bảo vệ dây dẫn, thiết bị điện dân dụng Khi cầu chì bị đứt không nên nối tắt dây dẫn hay đồng, kẽm Vì xảy ngắn mạch nguy gây cháy nổ lớn - Trong cơng nghiệp cầu chì chủ yếu dùng để bảo vệ mạch điều khiển Ở mạch động lực người ta sử dụng CB công suất lớn 2.5.2 Điều kiện lựa chọn: - Có số thơng số cầu chì mà chúng ta cần quan tâm Trang 41 CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ + Giới hạn mà cầu chì khơng tự ngắt mạch điện + Tốc độ: cầu chì ngắt tải nhanh chậm khoảng thời gian ngắn định trước theo thông số + Thước đo khả bảo vệ hiệu hư hỏng mạch điện cầu chì + Năng lực bẻ gãy + Xếp hạng điện áp + Điện thả: khả thích nghi với môi trường hoạt động khác nhau, thông số khơng quan trọng với cầu chì truyền thống quan trọng với cầu chì chất dẻo có khả tự động nối lại mạch sau đứt + Chênh lệch nhiệt độ môi trường: giảm ảnh hưởng nhiệt độ môi trường tới hoạt động cầu chì 2.5.3 Tính chọn cầu chì: a) Tính dịng cầu chì: Cầu chì nhánh cấp điện cho động phải thỏa mãn điều kiện: Iđc ≥ Itt Trong đó: Itt = 8,54 (A) Từ chọn Iđc = 16(A) Chọn cầu chì:  Chọn cầu chì Schneider AM 10x38 16A 500V AC - Thông số kỹ thuật Schneider AM 10x38 16A 500V AC: + Kích thước: 10x38 mm + Dòng định mức 16A + Ngắn mạch: DF10 + Tiêu chuẩn: IEC, RoHS,… + Xuất sứ: Pháp b) Trang 42 CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ - Đặc điểm Schneider AM 10x38 16A 500V AC: + Cầu chì Schneider mang đến giải pháp đáng tin cậy hiệu việc bảo vệ ngắn mạch thiết bị điện hạ thế, người sản xuất Cầu chì Schneider kích thước nhỏ gọn giúp tiết kiệm không gian lắp thiết bị, lắp rail 35mm, an tồn, dễ sử dụng, có đèn led báo đứt cầu chì, dịng cắt cao 120kA/500V 80kA/690V Sản xuất theo tiêu chuẩn IEC 60947-3, UL 512 CSA, chứng nhận ROHS 2.6 Động + Phân loại chế độ làm việc Chế độ làm việc động điện gồm: Dài hạn, ngắn hạn, ngắn hạn lặp lại - Chế độ làm việc dài hạn: + Là chế độ động làm việc liên tục thời gian dài, nhiệt độ tất phần tử kể phần tử truyền động đạt đến nhiệt độ xác lập - Chế độ làm việc ngắn hạn: + Là chế độ động làm việc thời gian ngắn, nhiệt độ phần tử kể phần tử truyền động chưa đạt đến nhiệt độ xác lập, thời gian nghỉ tương đối dài nên nhiệt độ động giảm đến nhiệt độ môi trường xung quanh - Chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại: + Là chế độ động làm việc - nghỉ - làm việc v.v với tần số không đổi Trong thời gian làm việc, nhiệt độ động chưa đạt đến nhiệt độ xác lập, đồng thời sau thời gian nghỉ nhiệt độ chưa Trang 43 CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ giảm đến nhiệt độ môi trường xung quanh, thời gian làm việc (tlv) nghỉ (tn) chu kỳ gọi chu trình (t ct) Thời gian chu trình tct khơng vượt q 10 phút + Tính cơng suất chọn động làm việc chế độ dài hạn Động làm việc chế độ dài hạn phụ tải khơng đổi dựa vào lý lịch máy để chọn cho công suất P đm động lớn hay công suất P tải (P đm ≥ P) Đối với trường hợp chọn công suất động làm việc với tải không đổi, ta cần kiểm tra theo điều kiện mở máy : M mở ≥M cản ban đầu - Nếu động làm việc với phụ tải thay đổi ta có phương pháp sau: + Phương pháp dòng điện đẳng trị Có thể xác định dịng điện đẳng trị tương đương nhiệt động Chọn động có dịng điện định mức Iđm≥ Iđt - Phương pháp mơmen đẳng trị + Phương pháp không sử dụng với động có tải khơng biến đổi động điện chiều kích từ nối tiếp, động Trang 44 CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ điều chỉnh tốc độ cách thay đổi từ thơng chọn động có cơng suất Pđm ≥ Pđt - Phương pháp công suất đẳng trị + Chọn động có cơng suất Pđm ≥ Pđt Nếu động có khả q tải mơmen cho phép động phải lớn mômen lớn phụ tải : Mcp ≥ Mmaxpt + Tính cơng suất chọn động làm việc chế độ ngắn hạn Để chế tạo riêng loại động chuyên làm việc chế độ ngắn hạn người ta chọn động chuyên làm việc ngắn hạn có P đm > Pnh Tuy nhiên để tận dụng hết khả chịu phát nóng động cơ, ta cho động làm việc tải, nghĩa chọn Pđm < Pnh và: + Trong Kqt hệ số tải, với động chiều K qt = 2÷2,5 ; động khơng đồng rơto lồng sóc K qt = 1,7÷2,2 ; động khơng đồng rơto dây quấn Kqt = 2÷2,5 + Tính cơng suất chọn động làm việc chế độ ngắn hạn lặp lại Nhìn vào biểu thức xác định TD%, ta thấy TD% tăng thời gian nghỉ tn giảm nghĩa động làm việc nặng nhọc hơn, tính đổi cơng suất Pph động ứng với hệ số làm việc TD% sang hệ số làm việc TD% khác theo cơng thức: Trang 45 CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ + Chọn loại động Khi chọn máy động điện cần thỏa mãn yêu cầu sau: - Giá thành - Có điều khiển đơn giản - Trọng lượng, kích thước nhỏ - Độ tin cậy cao vận hành - Có cấu trúc phù hợp với mơi trường - Động có điện áp tần số định mức trùng với điện áp tần số lưới điện Trang 46 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ TỦ ĐIỆN VÀ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH ĐIỆN 3.1 Sơ đồ bố trí thiết bị 3.1.1 Mặt tủ điện: Hình 3.1: Sơ đồ bố trí mặt tủ điện Chú thích: + L1; L2; L3: Đèn báo pha + M: Nút ấn mở động + D: Nút dừng động Trang 47 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ TỦ ĐIỆN VÀ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH ĐIỆN 3.1.2 Trong tủ điện: Hình 3.2: Sơ đồ bố trí bên tủ điện - Trong tủ gồm có: aptomat; contactor; rơ le dòng; đế timer; cầu đấu 3.2 Sơ đồ dây 3.2.1 Mạch động lực: Hình 3.3: Sơ đồ dây mạch động lực Trang 48 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ TỦ ĐIỆN VÀ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH ĐIỆN 3.2.2 Mạch điều khiển: Hình 3.4: Sơ đồ dây mạch điều khiển 3.3 Nguyên lý hoạt động - Đóng ATM1 ATM2 để cấp điện cho mạch động lực mạch điều khiển Ấn nut M để khởi động, quận hút K, KY RT có điện làm đóng tiếp điểm contactor K KY tiếp điểm phụ Khi động chạy chế độ Sau 5s rơ le thời gian RT tác động làm tiếp điểm thường đóng mở chậm RT mở ngắt điện quận hút KY đóng tiếp điểm thường mở đóng chậm cấp điện cho quận hút K∆, đồng thời tiếp điểm thường mở K∆ đóng lại tác dụng trì tiếp điểm thường đóng cảu K∆ mở ngắt điện quận hút rơ le RT để bảo vệ Ấn nút D để dừng động Trang 49 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ TỦ ĐIỆN VÀ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH ĐIỆN - Gạt ATM1 ATM2 trạng thái mở để kết thúc thao tác Trang 50 CHƯƠNG 4: THI CÔNG, LẮP ĐẶT TỦ ĐIỆN 4.1 Nhận kiểm tra vật tư thiết bị - Bước 1: Nhận vật tư thiết bị có danh sách sau: T T Dây ruột gà Tên vật tư, thiết bị Việt chủng Nam loại, Quy cách, mã hiệu Cuộn ĐV tính Số lượng Tủ điện 400x600x200 ENHAT VN Chiếc Nút bấm Màu đỏ Chiếc Nút bấm Màu xanh Chiếc Cầu đấu cực 20A Chiếc Áp tô mát pha LS, 16A, cực Chiếc Công tắc tơ LS, 16A Chiếc Rơ le nhiệt LS, 16A Chiếc Đèn tín hiệu màu đỏ 220V, φ22 Chiếc Đèn tín hiệu màu vàng 220V, φ22 Chiếc 10 Đèn tín hiệu màu xanh 220V, φ22 Chiếc 11 Đồng hồ đo điện áp - 450V.AC Chiếc 12 Đồng hồ đo dòng điện - 20 A.AC Chiếc 1x1 mm; đỏ -Cadisun Mét 20 1x1 mm; đen -Cadisun Mét 20 1x1,5 mm; đen -Cadisun Mét 20 13 14 15 Dây điện đơn mềm nhiều sợi Dây điện đơn mềm nhiều sợi Dây điện đơn mềm nhiều sợi 16 Đầu cốt kim (lỗ rỗng) Mầu đỏ 1,0mm2 Chiếc 50 17 Đầu cốt kim (lỗ rỗng) Mầu đỏ 1,5mm2 Chiếc 30 18 Ghen cưa 32 x 32 x 200 Cây 19 Thanh cài nhôm Việt Nam Cây 21 Vít sắt tự khoan 3x12 mm Kg 0,1 22 Rơ le thời gian Loại CKC (Đế thân) Bộ 20 Trang 51 - Bước 2: Kiểm tra vật tư thiết bị nhận được: + Kiểm tra mã hiệu, chủng loại vật tư thiết bị có đúng danh sách không; + Kiểm tra số lượng vật tư thiết bị xem có đủ số lượng khơng; 4.2 Gia công gá lắp thiết bị vào tủ điện - Bước 1: Đọc sơ đồ bố trí thiết bị để tiến hành gia công + Mặt tủ điện: - Từ sơ đồ bố trí mặt tủ điện ta tiến hành đo đánh dấu sau dùng mũi khoét sắt phi 22 chuyên dụng cho tủ điện để khoét lỗ lắp đèn báo nút ấn (lưu ý: khoét lỗ ta cần khoan mồi tâm trước, xong cố định phần cưa bắt đầu khoét lỗ để tránh tình trạng lỗ bị lệch bị méo.) + Trong tủ điện: - Từ sơ bố trí tủ điện ta tiến hành đo cưa ghen cưa cài thép (lưu ý: cưa xong ta dùng giấy giáp trà phẳng đầu ghen cưa nhằm mục đích làm hết phần nhựa thừa để lắp đầu khớp với nhau.) - Bước 2: Gá lắp thiết bị + Sau gia cơng xong ta dùng máy bắn vít để gá lắp ghen cưa cài cố định vào tủ điện (lưu ý: vặn vít ta cần lựa chọn mơ men vặn vịng điều chỉnh cho hợp lý để tránh tình trạng mạnh khiến toét đầu vạn vít nhẹ khiến vít bị lỏng.) + Lắp thiết bị theo sơ đồ bố trí 4.3 Đấu nối mạch điện Trang 52 - Bước 1: Đọc sơ đồ lắp đặt - Bước 2: Chuẩn bị dụng cụ lắp đặt gồm có: tơ vít cạnh; kìm tuốt vỏ dây; kìm cắt dây; đầu cốt; kìm ép cốt - Bước 3: Đấu nối mạch theo sơ đồ Đấu nối mạch động lực; Đấu nối mạch điều khiển; - Đấu nối mạch tín hiệu; (lưu ý: + đấu nối theo sơ đồ ta phải đấu nối theo trình tự từ trái sang phải từ xuống đấu nối chân chung trước + lúc đo cắt dây ta nên để thừa 5cm để uống thít song song.) 4.4 Kiểm tra tủ điện đấu nối xong + Bước 1: Kiểm tra xem đấu nối đúng sơ đồ chưa; + Bước 2: Kiểm tra độ chặt tiếp điểm; + Bước 3: Dùng đồng hồ đo - Đo cách điện pha, pha với tiếp địa Đo cách điện pha đạt yêu cầu 0,5M ôm/ 0,5K ôm; - Đo thông mạch dây điện theo sơ đồ đấu nối; - Đo nguồn dương âm Không thông mạch được; 4.5 Vệ sinh tủ điện - Kiểm tra xem cịn dụng cụ cịn sót tủ không dọn dẹp vỏ dây điện dây điện thừa; 4.6 Vận hành đo kiểm tra thông số kỹ thuật + Đo điện pha đo đủ điện 380-400V AC sau đo pha với trung tính đủ điện 220-240V AC; + Vận hành theo nguyên lý hoạt động Đo động chạy không tải Trang 53 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN Từ trình nghiên cứu thực đề tài “ Trang 54