Thiết kế hệ thống điều khiển và khống chế động cơ điện không đồng bộ ba pha

TRƯỜNG ………………… KHOA……………………… -[\ [\ - Tiểu luận: Thiết kế hệ thốngđiều khiển khống chế động điện không đồng ba pha LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TRƯỜNG ………………… KHOA……………………… -[\ [\ - Lý Thuyết Tín Dụng Ngân Hàng: BẢO ĐẢM TIỀN VAY LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LỜI NÓI ĐẦU Trong năm gần đay, nghành điện công nghiệp nươc ta ngày trọng đầu tư phátt triển Sự phát triển đánh dấu việc cho đời hàng phương pháp để điều khiển động mục đich đáp ứng nhu cầu phục hồi khả làm việc ban đầu động Để làm điều đú, người thợ cần phải hoàn thiện tất khâu việc thiết kế mạch điều khiển, mạch động lực,đưa phương pháp tối ưu lắp đặt ngoai cón phải đưa sai hỏng cách khắc phục Từ chúng em đươc biết qua học lớp tìm hiểu nguồn tài liệu bên ngoai,chúng em tiến hành mạch khởi động động KĐB pha.vơi mong muốn đ ưa phương pháp điều khiển khởi động động cách tối ưu Với lịng say mê tìm hiểu ham học hỏi chúngng em cố gắng tận dụng tất kiến thức học từ thầy cô, bạn bè năm tháng học tập vừa qua, mong hoàn thành tốt đề tài Những sản phẩm, kết đạt ngày chưa phải lớn lao lại cú ý nghĩa quan trọng chúng em Bởi đánh giá thành suốt thời gian dài học tập trường Cùng với sản phẩm chúng em hoàn thành quển thuyết minh với hy vọng trở thành tài liệu tham khảo cho học sinh, sinh viên nghành kỹ thuật điện Trong q trình thực đề tài khơng thể tránh khỏi thiếu sót Chúng em mong nhận ý kiến đóng góp thầy và bạn để đề tài chúng em ngày hồn thiện Nhóm sinh viên thực LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỀ TÀI MÔN HỌC Giao Viên Hướng Dẫn: Thầy Đỗ cơng Thắng Nhóm sinh viờn thc hin : Nguyễn Văn Khải 2.Nguyễn Văn Linh Ngun Quang Huy Khố học : Ngành đào tạo : Kỹ thuật Điện Tên đề tài: Thiết kế hệ thốngđiều khiển khống chế động điện không đồng ba pha - Có đảo chiều quay - Khởi động qua ba cấp điện trở phụ với thời gian 1s,2s 1,5s - Bảo vệ cố tải, ngắn mạch, áp  Số liệu cho trước: - Các trang thiết bị, máy móc - Phần mềm PLC, vi điều khiển… - Tài liệu chun mơn  Nội dung cần hồn thành: Phân tích, lựa chọn phương án Lý thuyết vấn đề liên quan Phân tích, lựa chọn thiết bị Lập trình điều khiển mô Sản phẩm đề tài : Quyển thuyết minh vẽ , chương trình phần m ềm, Folie mô tả đầy đủ nội dung đề tài, sẩn phẩm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com NHẬN XÉT LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƯƠNG I: CÁC NGUYÊN TẮC ĐIỀU KHIỂN 1.1 Khái niệm chung Khi mở máy động có cơng suất trung bình lớn người ta phải dùng thiết bị hạn chế dòng khởi động như: Điện trở, điện kháng, máy biến áp tự ngẫu Trong trình khởi động muốn tốc độ động tăng dần đến giá trị định mức, ta phải tìm cách loại dần thiết bị hạn chế Một cách tổng quát ta có sơ đồ mạch động lực, đặc tính tĩnh, đặc tính động q trình mở máy động điện chiều, xoay chiều hình vẽ n n0 n®m cc k2 K cc R1 § R2 R1 R I ®m I2 I1 I Ap n n0 K n® m F Đ r1 r2 k1 k2 r1 Iđm I2 I1 I r2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com I n(v/p) n=f(t) I1 n1 I2 I=f(t) n2 t1 t1 t Đặ c tính đ ộng - Nhỡn vo đặc tính tĩnh đặc tính động ta có nhận xét: Quá trình khởi động theo chiều mũi tên, tốc độ động tăng dần ứng với việc loại dần cấp điện trở phụ - Nếu ta sử dụng thiết bị để đo khoảng thời gian từ 0- t 1, t1-t2 - - - rơle thời gian ta phát lệnh điều khiển làm thay đổi tham số c mạch điện ( RP, XP ) điều khiển trình theo mong muốn gọi tự động khống chế theo nguyên tắc thời gian Nếu ta sử dụng thiết bị đo tốc độ rơle ly tâm, máy phát tốc để đo tốc độ n1, n2 tương tự ta có tự động khống chế theo nguyên tắc tốc độ Nếu sử dụng rơ le dòng điện để đo dòng điện I 1, I2 tương tự ta có phương pháp tự động khống chế theo nguyên tắc dịng điện Trong thực tế có nhiều phận máy làm việc bị giới hạn góc quay hay quãng đường định người ta sử dụng phương pháp khống chế theo nguyên tắc hành trình LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 1.2 Các nguyên tắc điều khiển hệ thống truyền động điện kiểu hở 1.2.1 Nguyên tắc điều khiển theo thời gian • • Nội dung nguyên tắc Điều khiển theo nguyên tắc thời gian dựa sở thông số làm việc mạch biến đổi theo thời gian Những tín hiệu điều khiển phát theo quy luật thời gian cần thiết để làm thay đổi trạng thái hệ thống Những phần tử thụ cảm đ ược thời gian để phát tín hiệu cần chỉnh định dựa theo ngưỡng chuyển đổi đối tượng Ví dụ tốc độ, dịng điện, mơ men động tính tốn chọn ngưỡng cho thích hợp cho hệ thống truyền động điện cụ thể Những phần tử thụ cảm thời gian gọi rơ le thời gian Nó tạo nên khoảng thời gian trễ (duy trì) kể từ lúc có tín hiệu đưa vào (mốc khơng) đầu vào đến phát tín hiệu đưa vào phần tử chấp hành Các cấu trì thời gian là: cấu lắc, cấu điện từ, khí nén, cấu điện tử, tương ứng rơ le loại đó,… Bằng giải tích đồ thị mà người ta xác định số cấp điện trở phụ mở máy, giá trị điện trở cấp, đặc tính động để chỉnh định thời gian tác động rơ le, khoảng thời gian tính tương đối sau: t= ω −ω M −M dg ln dg M M dg dg J mơ men qn tính Mđg1, Mđg2 mơ men động LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Ví dụ minh hoạ Mạch mở máy động điện chiều qua hai cấp điện trở phụ mạch phần ứng: + + CKT § - - + S1 r2 K1 r1 S2 K1 K1 K1 1KT K3 K2 2KT 2KT - K1 1KT K2 K3 Hình 2.2 Mạch điều khiển theo nguyên tắc thời gian Trong sơ đồ không giới thiệu cách cấp nguồn c ần phải l ưu ý r ằng m ọi ch ỗ có nguồn phải cấp đầy đủ trước vận hành, cần ý đến nguồn kích từ Trạng thái ban đầu sau cấp nguồn động lực ều ển r le th ời gian 1KT cấp điện mở tiếp điểm thường kín đóng chậm 1KT Để khởi động ta phải ấn nút mở máy S2 công tắc tơ K1 hút để đóng ti ếp ểm m ạch đ ộng l ực, ph ần ứng đ ộng c điện đấu vào lưới điện qua điện trở phụ khởi động r1, r2 Dòng điên qua ện trở phụ lớn gây sụt áp điện trở r1 Điện áp v ượt m ức ện áp hút c r le th ời gian 2KT làm cho hoạt động mở tiếp điểm thừơng đóng đóng chậm 2KT, m ạch K3 với hoạt động rơle 1KT chúng bảo đảm không cho công tắc t K1, K2 có điện giai đoạn đầu q trình khởi động Ti ếp điểm ph ụ K1 dóng đ ể t ự trì cho cuộn hút cơng tắc tơ K1 ta không ấn nút S2 n ữa Ti ếp ểm K1 m c r le th ời gian 1KT đưa rơ le thời gian vào hoạt động để chuẩn bị phất tín hiệu chuyển tr ạng tháu hoạt động truyền động điện Mốc khơng thời gian t xem thời điểm K1 mở cắt điện 1KT Thời gian chỉnh định mõi cấp điện trở tính theo cơng thức : ti= Tci ln M − Mc M − Mc Trong Tci : số thời gian điên động cở đặc tính có điện trở phụ cấp thứ i Sau rơ le thời gian 1RTh nhả, cấu trì thời gian tính thời gian từ gốc khơng đạt trị số chỉnh định đóng tiếp điểm thường kín đóng chậm 1KT Lúc cuộn dây công tắc tơ gia tốc K1 c ấp điên ho ạt đ ộng đóng ti ếp ểm mạch động lựcvà cấp điện trở phụ khởi động thứ r1 b ị n ối ngắn m ạch động chuyển sang khởi động đường đặc tính thứ hai việc ngắn m ạch ện tr r1 làm cho rơle thời gian 2KT điện cấu trì thời gian c s ẽ tính th ời LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com gian tương tự rơle 1KT, đạt trị số chỉnh định đóng ti ếp ểm th ường đóng đóng chậm 2KT Cơng tắc tơ gia tốc K3 có điện hút ti ếp ểm K3 ng ắn m ạch c ấp điện trở thứ hai r2 động chuyển sang tiếp tục khởi đ ộng đ ường đ ặc tính c t ự nhiên điểm làm việc ổn định Những yếu tố ảnh hưởng đến nguyên tắc Khi tính tốn đường đặc tính mở máy động thường ta xét chế độ định mức Nhưng thực tế điện lưới, mơ men cản, mơ men qn tính nhiệt đ ộ thay đổi so với tính tốn, yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến đặc tính khởi động 1.2.2 Nguyên tắc khống chế theo tốc độ • Nội dung nguyên tắc Để khống chế theo nguyên tắc ta phải đo tốc độ động cơ, đo trực tiếp rơle kiểm tra tốc độ, hệ thống khống chế có nhiều cấp điện trở việc điều khiển gặp nhiều khó khăn thực tế sử dụng Ngồi ta cịn đo tốc độ máy phát tốc hệ thống đơn giản tiêu kinh tế thấp (máy phát tốc có giá thành cao) nên dùng loại Thơng thường người ta s dụng phương pháp đo gián tiếp + Đối với động điện chiều, đo tốc độ thông qua sđđ phần ứng động EĐ= Ke.Φ.n (dùng rơ le điện áp mắc song song với phần ứng động cơ) + Đối với động KĐB, đo tốc độ gián tiếp qua sđđ rotor, tần số dòng điện rotor hệ số trượt • Sơ đồ đặc trưng cc CK§ K § G G1 R2 cc R1 G1 G2 Hình H×nh 2.4 1.3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tỷ số công suất điều khiển Pdk rơle (công suất mạnh tiếp điểm rơle đóng cắt) cơng suất tác động Ptđ (công suất cần cấp cho cuộn điện từ để hút) gọi hệ số điều khiển (hay hệ số khuếch đại) K dk = Pdk Ptd Hệ số Kđk lớn rơle nhạy Các loại rơle khác có hệ số Knh, Kđk khác Thời gian kể từ lúc đầu vào rơle cấp tín hiệu lúc cấu chấp hành tác động gọi thời gian tác động t tđ Với rơle điện từ, thời gian tính từ lúc cuộn hút cấp điện tiếp điểm thường mở đóng lại hồn tồn tiếp điểm thường đóng mở hồn tồn Tuỳ theo thời gian tác động ttđ (còn gọi thời gian trễ) mà rơle chia ra: - Rơle không quán tính ttđ100ms 1.4.2 Rơle dòng điện rơle điện áp a) Rơle dòng điện dùng bảo vệ khống chế mạch điện dòng điện mạch vượt hay giảm trị số chỉnh định rơle (dịng điện đặt) Cấu tạo rơle dịng điện trình bày hình 1.20 Mạch từ quấn cuộn dây dịng điện có Hình 1.19 Dạng chung rơle trung gian nhiều đầu Khi có dịng điện chạy qua cuộn dây 2, từ trường tác dụng từ lực lên nắp từ động làm miếng sắt hình chữ Z Nếu dịng điện vượt q giá trị chỉnh định từ lực đủ lớn thắng lực cản lò xo 4, hút nắp từ động chữ Z quay đóng (hoặc mở) hệ tiếp điểm Rơle dịng điện loại thường dùng để bảo vệ dòng điện cực đại Cuộn dây rơle dòng điện mắc nối tiếp với mạch cần bảo vệ b) Rơle điện áp dùng để bảo vệ khống chế thiết bị điện điện áp đặt vào cuộn hút Rơle tăng giảm mức quy định Nguyên lý cấu tạo rơle LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com điện áp tương tự rơle dòng điện Chỉ khác cuộn dây dịng điện vịng, tiết diện to rơle dòng điện thay cuộn dây điện áp nhiều vịng, tiết diện dây nhỏ Hình 1.20 Nguyên lý cấu tạo rơle dòng cực đại Cuộn điện áp mắc song song với mạch cần bảo vệ Rơle điện áp chia loại theo nhiệm vụ bảo vệ: - Rơle điện áp cực đại: Nắp từ động khơng quay điện áp bình thường, điện áp tăng mức, lực từ thắng lực cản lò xo nắp từ động quay, rơle tác động - Rơle điện áp cực tiểu: Nắp từ động khơng quay điện áp bình thường Khi điện áp giảm mức, lực lò xo thắng lực từ, nắp từ động quay ngược rơle tác động 1.4.3 Rơle thời gian Rơle thời gian rơle tạo trễ đầu nghĩa đầu vào có tín hiệu điều khiển sau thời gian đầu tác động (tiếp điểm rơle đóng mở) Thời gian trễ từ vài phần giây đến hàng Rơle thời gian có nhiều loại, nhiều kiểu khác dùng mạch chiều lẫn xoay chiều - Rơle thời gian kiểu điện từ: Dùng mạch chiều thường để trì thời gian nhả chậm nắp từ động tới 3s - Rơle thời gian kiểu thủy lực: Dùng cho cuộn hút chiều xoay chiều LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hình 1.21 Rơle thời gian kiểu điện từ Hình 1.22 Rơle thời gian kiểu thuỷ lực 1.4.4 Rơle tốc độ a, Rơ le tốc độ kiểu li tâm Trục quay; Quả văng Lò xo; Giá tiếp điểm 5, Tiếp điểm NO, NC b, Rơle tốc độ kiểu cảm ứng Trục quay; Nam châm vĩnh cửu Lồng sóc; Lõi thép Stato Cần tác động; Các tiếp điểm Hình 1.23 Rơ le tốc độ 2.1 Các khâu bảo vệ điển hình 2.1.1Ý nghĩa cuả việc bảo vệ LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Trong trình vận hành hệ thống điện có tác động ngẫu nhiên hay chủ quan nhân viên vận hành dẫn đến cố chế độ làm việc xấu, không loại bỏ kịp thời dẫn đến hư hỏng máy móc, thiết bị gây rối loạn q trình sản xuất, chí gây nguy hiểm cho tính mạng người Vì bảo vệ hệ thống điện khơng thể thiếu có nhiệm vụ đề phòng, loại trừ cố chế độ làm việc xấu, đảm bảo vận hành an toàn cho người thiết bị 2.1.2 Khâu bảo vệ ngắn mạch Trong hệ thống điều khiển tự động – truyền động điện ngắn mạch pha hay pha nguy hiểm bảo vệ cần cắt nhanh hệ thống khỏi lưới điện Bảo vệ ngắn mạch thực cầu chì, rơle dịng điện cực đại, tác động nhanh áptomát 2.1.3 Bảo vệ ngắn mạch Aptomat: Thay cho cầu chì ta có Aptomat bảo vệ hồn thiện hơn, đóng cắt tin cậy hơn, việc đóng lại Aptomat đóng cắt dễ dàng Aptomat chia làm loại: - Aptomat vạn dùng để bảo vệ tải, ngắn mạch (bảo vệ cực đại) tải ngắn mạch điện áp Loại Aptomat bảo vệ chắn giá thành cao kích thước lớn nên sử dụng - Aptomat chuyên dùng: Đó Aptomat có cơng dụng đặc biệt: dùng đ ể đóng cắt từ xa không thường xuyên tự động cắt tải, dùng cho l ưới ện chiều điện áp đến 750V dòng 6000A (kiểu AB – 45 – 1/6000) - Aptomat diệt từ trường dùng để bảo vệ ngắn mạch, Aptomat tác đ ộng nhanh có thời gian cắt 0,015, dùng để bảo vệ q tải, nm dịng điện ngược, đặc biệt có khả ngắt dịng ngắn mạch trước đạt trị số cực đại - Aptomat chỉnh định: Loại dùng bảo vệ mạch điện tránh tải ngắn mạch, tương đối rẻ kích thước bé so với vạn Việc dùng Aptomat thay cho cầu dao để đóng cắt, phép số lần đóng cắt hệ thống khí phức tạp tuổi thọ tính số lần đóng cắt Tuổi thọ Aptomat cao: VD loại A3160 có khoảng 5000 ÷ 20.000 lần đóng cắt dịng điện xoay chiều, 5000 ÷ 10.000 lần dòng điện chiều Icđ = 1,2Ikđ; Ikđ - dịng khởi động động Động Rơto lồng sóc Icđ = 1,3Ikđ 2.1.4 Bảo vệ ngắn mạch = rơle dòng cực đại tác động nhanh, cắt tức thời có dịng nm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 2.1.4.1 Bảo vệ tải lâu dài (hay bảo vệ nhiệt) Quá tải lâu dài vượt trị số cho phép gây nên phát nóng làm nhiệt đ ộ dây quấn máy điện vượt trị số cho phép cách điện dân đến cháy máy điện Để bảo vệ máy điện dùng loại Aptomat chỉnh định có cấu nhả hỗn hợp dùng Rơle nhiệt Rơle nhiệt không nhạy tải ngắn hạn khởi đ ộng phần tử thu cảm Rơle có qn tính nhiệt , thời gian châm tỷ lệ nghịch với dịng điện q tải Cũng có qn tính nhiệt nên khơng bảo vệ q tải Phần tử đốt nóng Rơle nhiệt thường mắc vào pha hệ thống pha cực động điện chiểu Tiếp điểm Rơle nhiệt loại tiếp điểm không tự phục hồi nên sau tác động phải ấn nút phục hồi Khi dùng Rơle nhiệt cần phải ý bảo đảm đặc tính nhiệt Rơle trùng với đặc tính nhiệt động bảo vệ Chương III: Một số phương pháp hãm động 3.1 Hãm ngược a) Hãm ngược nhờ đưa điện trở phụ vào mạch phần ứng Động KĐB rôto dây quấn truyền động cho cấu nâng-hạ một cầu trục, làm việc nâng tải điểm A đặc tính góc phần tư thứ I với mômen cản MC tốc độ quay nâng ựA (các tiếp điểm K đóng) Để dừng hạ vật xuống, ta đưa điện trở RP đủ lớn vào mạch phần ứng (các tiếp điểm K mở ra), động chuyển sang làm việc điểm B đặc tính có điện trở với tốc độ ựA Mômen động giảm xuống (MB < MC) nên tốc độ động giảm Lúc vật P nâng lên với tốc độ nâng nhỏ dần Tới điểm D ự = vật dừng lại mơmen động nhỏ mơmen cản (MD < MC) nên vật bắt đầu tụt xuống Động đảo chiều quay (ự < 0) Động bắt đầu làm việc trạng thái hãm ngược (tốc độ âm xuống, mơmen dương có xu hướng kéo vật P lên) b)Hãm ngược cách đảo chiều từ trường stato: Động làm việc điểm A, ta đổi chiều từ trường stato (đảo pha stato động cơ, hay đảo thứ tạ pha điện áp stato), hình 2-38 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đặc tính hãm ng−ợc nằm góc phần t− thứ IV Điểm làm việc hãm động chuyển theo đặc tính hãm từ D đến E Tại MĐ = ME = MC, động quay đều, hãm ghìm vật để hạ vật xuống với tốc độ ωE a) Hãm ngược nhờ đảo chiều quay Động điện KĐB rôto dây quấn làm việc với tải có mơmen cản phản kháng điểm A đường đặc tính 1, sơ đồ nối dây hình vẽ Để hãm máy, ta đổi thứ tự hai pha pha cấp cho stato để đảo chiều quay động Động chuyển điểm làm việc từ A đặc tính sang điểm B' đặc tính Do quán tính hệ cơ, động coi giữ nguyên tốc độ ựA chuyển đặc tính Q trình hãm ngược bắt đầu Khi tốc độ động giảm theo đặc tính hãm tới điểm D' ự = Lúc này, cắt điện động dừng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đoạn hãm ngược B'D' Nễu khơng cắt điện nh− trường hợp hình 2.82a, động có MD' > MC nên động bắt đầu tăng tốc, mở máy chạy ngược theo đặc tính làm việc ổn định điểm E' với tốc độ ựE' theo chiều ngược Khi động hãm ngược theo đặc tính 2, điểm B' có mơmen nhỏ nên tác dụng hãm khơng hiệu Thực tế phải tăng cường mômen hãm ban đầu (Mhãm ≈ 2,5Mđm) nhờ vừa đảo chiều từ trường quay stato, vừa đưa thêm điện trở phụ đủ lớn vào mạch rơto Động hãm ngược theo đặc tính (đoạn BD) Tới D mà cắt điện động dừng Nếu không cắt điện, động tăng tốc theo chiều ngược lại làm việc điểm E với tốc độ ựE < ựE' Nếu lúc lại cắt điện trở phụ RP động chuyển sang làm việc đặc tính điểm F tăng tốc tới điểm E' 3.2 Hãm động năng: Có hai trường hợp hãm động động ĐK: a) Hãm động kích từ độc lập (HĐN KTĐL): Động làm việc với lưới điện (điểm A), cắt stato động ĐK khỏi lưới điện đóng vào nguồn chiều (U1c) độc lập sơ đồ hình 2-39a Do động tích lũy động cơ, động quay làm việc máy phát cực ẩn có tốc độ tần số thay đổi, phụ tải điện trở mạch rơto LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Khi cắt stato khỏi nguồn xoay chiều đóng vào nguồn chiều dòng chiều sinh từ trường đứng n ? so với stato hình 2-39b Rơto động quán tính quay theo chiều cũ nên dẫn rôto cắt từ trường đứng yên, xuất chúng sức điện động e2 Vì rơto kín mạch nên e2 lại sinh i2 chiều Chiều e2 i2 xác định theo qui tắc bàn tay phải: “+” e2 có chiều vào “•” Tương tác dòng i2 ? tạo nên sức từ động F có chiều xác định theo qui tắc bàn tay trái (hình 2-39b) Chú ý rằng, trường hợp hãm ngược vì: Lực F sinh mơmen hãm Mh có chiều ngược với chiều quay rơto ? làm cho rôto quay chậm lai sức điện động e2 giảm dần * Để thành lập phương trình đặc tính động ĐK hãm động ta thay cách đẳng trị chế độ máy phát đồng có tần số thay đổi chế độ động không đồng Nghĩa cuộn dây stato thực tế đấu vào nguồn chiều ta coi đấu vào nguồn xoay chiều Điều kiện đẳng trị sức từ động dòng điện chiều (Fmc) dòng điện xoay chiều đẳng trị (F1) sinh 3.3 Mở máy động điện khơng đồng Khi đóng điện trực tiếp vào động KĐB để mở máy lúc đầu roto chưa quay,độ trượt lớn(s=1)nên s.đ.đ cảm wungs dòng in cm ng ln Hình 2.32 - Đặc tính động KĐB mở máy trực tiếp Tuy dũng in lớn nhưg mômen mở máy lại nhỏ: Mmm = (0,5-1,5)Mđm Do cần phải có biện pháp mở máy Trường hợp động có cơng suất nhỏ mở máy trực tiếp Động mở máy theo đặc tính tự nhiên với mơmen mở máy nhỏ Những động khơng mở máy trực tiếp thực phương pháp mở máy gián tiếp sau 3.4 Phương pháp dùng điện trở mở máy mạch roto LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phương pháp dùng để khởi động cho động rơt dây quấn điện trở mạch ngồi mắc nối tiếp với cuộn dây starto Hình 2.33:trình bầy sơ đồ mở máy qua cấp điện trở phụ R1,R2,R3 pha roto.Đây sơ đồ mở náy với điện trở rôto đối xứng Lúc bắt đầu mở máy, tiếp điểm công tắc tơ K1, K2, K3 mở, cuộn dây rotor nối với cấp điện trở phụ (R1+R2+R3) nên đ−ờng đặc tính đường Tới điểm b, tốc độ động đạt ựb mơmen giảm cịn M2, tiếp điểm K1 đóng lại, cắt điện trở phụ R1 khỏi mạch rotor Động đ−ợc tiếp tục mở máy với điện trở phụ (R2+R3) mạch rotor chuyển sang làm việc điểm c đặc tính dốc Mơmen tăng từ M2 lên M1 tốc độ động lại tiếp tục tăng Động làm việc đường đặc tính từ c đến d Lúc này, tiếp điểm K2 đóng lại, nối tắt điện trở R2 Động chuyển sang mở máy với điện trở R3 mạch rotor đặc tính điểm e tiếp tục tăng tốc tới điểm f Lúc tiếp điểm K3 đóng lại, điện trở R3 mạch rotor bị loại Động chuyển sang làm việc đặc tính tự nhiên g tăng tốc đến điểm làm việc A ứng với mơmen cản MC Q trình mở máy kết thúc Để đảm bảo trình mở máy xét cho điểm chuyển đặc tính ứng với mơmen M2, M1 điện trở phụ tham gia vào mạch rotor lúc mở máy phải đ−ợc tính chọn cẩn thận theo phương pháp riêng Ngoài sơ đồ mở máy với điện trở đối xứng mạch rotor, thực tế dùng sơ đồ mở máy với điện trở không đối xứng mạch rotor, nghĩa điện trở mở máy đ−ợc cắt giảm không pha rotor mở máy 3.5: Phương pháp mở máy với điện trở điện kháng nối tiếp mạch stator Ph−ơng pháp dùng điện trở điện kháng mắc nối tiếp với mạch stator lúc mở máy có LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com thể áp dụng cho động rotor lồng sóc lẫn rotor dây quấn Do có điện trở điện kháng nối tiếp nên dòng mở máy động giảm đi, nằm giá trị cho phép Mômen mở máy động giảm Thời điểm ban đầu trình mở máy, tiếp điểm K2 đóng lại (các tiếp điểm K1 mở) để điện trở (hình a) điện kháng (hình b) tham gia vào mạch stator nhằm hạn chế dòng điện mở máy Khi tốc độ động tăng đến mức (tuỳ hệ truyền động) tiếp điểm K1 đóng lại, K2 mở để loại điện trở điện kháng khỏi mạch stator Động tăng tốc đến tốc độ làm việc Quá trình mở máy kết thúc Sơ đồ hình 2.34 mở máy với cấp điện trở điện kháng mạch stator Có thể mở máy với nhiều cấp điện trở điện kháng công suất động lớn 3.6 Phương pháp mở máy dùng máy biến áp tự ngẫu Ph−ơng pháp sử dụng để đặt điện áp thấp cho động mở máy Do vậy, dòng điện động mở máy giảm Các tiếp điểm K' đóng, K mở lúc mở máy Khi K' mở, K đóng q trình mở máy kết thúc Phương pháp mở máy dùng cuộn kháng X máy biến áp tự ngẫu thích hợp cho việc mở máy động cao áp ~3 3.7 Đảo chiêu động không đồng Để đảo chiều động KDB,ta cần đảo chiều quay từ trường starto tạo ra.Muốn cần đảo chiều hai pha ba pha nguồn cấp cho starto.Đặc tính đảo chiều quay nằm góc phần tư thứ III LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Sơ đồ đảo chiều quay động KĐB đặc tính đảo chiều quay 4.thiết kế mạch Mạch động lực Sơ đồ điều khiển Nguyên lý làm việc: Mở may:cấp nguồn cho mạch đóng ap Quay thuận ấn S2 (7;9)cơng tắc tơ K1 (11;0) có điện,tiếp điển thường mở K1 (7;9),(5,19)đóng lại trì đèn sáng, rơle thời gian KT1 (27;0)có điện, tiếp điểm thường đóng K1(15;17) mở khóa chéo sư làm viêc K2(17;0).Đồng thời tiếp điểm bên mạch động lực K1(2;8)(4;10)(6;12).đống cấp nguồn cho động M3~ khởi động qua hai cấp điện trở phụ.sau khoảng thời gian chỉnh định KT1(27;0)tác động tiếp điểm thường mở đóng chậm KT1 (23;25) đóng cơng tắc tơ K3 (25;0) có LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com điện,tiếp điểm thường mở K3 (23;25) đóng lại trì,role thời gian KT2 (25;0)có điện,tiếp điểm thường đóng K3(19;27)mở cắt điện KT1 (27;0) Đồng thời tiếp điểm bên mạch động lực K3 (20;26) (22;26) (24;26) đóng loại điện trở R1.sau khoảng thời gian chỉnh định K2T (25;0) tác động tiếp điểm thường mở dóng chậm K2T (19;21 ) đóng cơng tắc tơ K4 ( 21;0 ) có điện , tiếp điểm thường mở K4 ( 19;21 ) đóng trì, tiếp điểm thường đóng K4 ( 19 ; 23 ) mở cắt nguồn công tắc tơ K3 ( 25;0 ) K2T (25 ; ) đồng thời tiếp điểm mạch động lực K4 ( 28 ;34 ) , ( 30;34 ) , ( 32;34 ) đóng loại điện trở R2 đưa động M làm việc binh thường Quay ngươc : tương tự quay thuận ấn dừng máy ấn S1 ( ,9 ) => công tắc tơ K2 ( 19;0 ) có điện đèn H2 sang Dừng máy : Muốn dừng máy ấn S ( 3;5 ) ngắt điện toàn mạch điều khiển , động dừng hoạt động kết thúc trình làm việc ta ngắt AP1 , AP2 Thiết lập bảo vệ : Khi xảy tải , role nhiệt F2 tá động , tiếp điêm thường đóng F2 (1;3) mở ngắt mạch điều khiển , tiếp điểm thường mở F2 ( 1;29 ) đóng lại , đèn H3 sáng báo hiệu cố LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com KẾT LUẬN Với chúng em sinh viên học nghành kỹ thuật điện với công viêc lắp đặt điều khiển điên cơng nghiệp.thì đề tài bổ ích sát với thực tế Với đề tài chúng em biết thêm phần khả tự thiết kế mạch tùy trường hợp yêu câu Đây hội để chúng em áp dụng kiến thức hoc lớp dánh giá q trình đó,ngồi cịn dịp để chúng em nâng cao tay nghề Trong trình thực đề tài với vốn kiến thức it ỏi chúng em nhận bảo tận tình thầy Đỗ Công Thắng để đưa phương án tối ưu Trong trình thiết kế hồn thiện sản phẩm với vốn kiến thức ỏi chúng em cịn nhiều thiếu sót mong nhận ý kiến nhận sét đóng góp thầy bạn để đề tài hồn thiện Ngày……Tháng…….Năm 2010 Nhóm sinh viên LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỤC LỤC Chương I : 1.1 Khái niệm 1.2 Các nguyên tắc điều khieenrr hệ thống truyền động điện kiểu hở 1.2.1 Nguyên tắc điều khiển theo thời gian 1.2.2 Nguyên tắc khống chế theo tốc độ 1.2.3 Nguyên tắc điều khiển theo hành trình 1.2.4 Nguyên tắc điều khiển hệ thống truyền động điện kín 1.2.5 Sơ đồ khối hệ thống tự động điều chỉnh 1.2.6 Các nguyên tắc điều khiển 1.2.6.1 Khái niệm chung 1.2.6.2 Khâu phản hồi điện áp 1.2.6.3 Phản hồi dương dòng điện 1.2.6.4 Phản hồi âm tốc độ 1.2.6.5 Phản hồi âm dịng điện có ngắt 1.3 Một số sơ đồ điều khiển động 1.3.1 Tự động khống chế động KĐB roto lồng sóc Chương II : 2.1 Áptômát 2.2 Nút ấn 2.3 Rơle 2.3.1 Rơle điện từ 2.3.2 Rơle dòng điện rơle điện áp 2.3.3 Rơle thời gian 2.3.4 Rơle tốc độ 2.4 Các khâu bảo vệ điển hình 2.4.1 Ý nghĩa việc bảo vệ 2.4.2 Khâu bảo vệ ngắn mạch 2.4.3 Bảo vệ ngắn mạch áptomat 2.4.4 Bảo vệ ngắn mạch Rơle cực đại tác động nhanh 2.4.5 Bảo vệ tải lâu dài Chương III : số phương pháp hãm mở máy động 3.1 Hãm ngược 3.2 Hãm động 3.3 Mở máy động KĐB pha LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 3.4 Phương pháp dùng điện trở mở máy mạch roto 3.5 Phương pháp mở máy với điện trở điện kháng nối tiếp mạch stator 3.6 Phương pháp mở máy dùng máy biến áp tự ngẫu 3.7 Đảo chiêu động không đồng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... tĩnh chất l ượng động đặt ra.Trong trường hợp ta phải dùng hệ thống điều khiển tự đ ộng kiểu hệ kín Đối với hệ thống sử dụng động điện1 chiều làm việc hệ thống truyền động điên kiểu hệ kín thường... Đỗ cơng Thắng Nhóm sinh viên thực : Nguyễn Văn Khải 2.Nguyễn Văn Linh Nguyễn Quang Huy Khoá học : Ngành đào tạo : Kỹ thuật Điện Tên đề tài: Thiết kế hệ thống? ?iều khiển khống chế động điện không. .. nguồn điện áp chiều cho phần ứng động hay cung cấp cho cuộn kích từ c động điều khiển tự động hệ kín người ta thường sử dụng biến tần, điều khiển xung trở mạch rotor Trong hệ thống điều khiển