Untitled 1

Untitled 1 BOÄ GIAÙO DUÏC VAØ ÑAØO TAÏO TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT THAØNH PHOÁ HOÀ CHÍ MINH GIÁO TRÌNH TRANG BỊ ĐIỆN ĐIỆN TỬ TRONG MÁY CÔNG NGHIỆP NHAØ XUAÁT BAÛN ÑAÏI HOÏC QUOÁC GIA TP HOÀ[.]

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH PGS TS ĐẶNG THIỆN NGƠN GIÁO TRÌNH TRANG BỊ ĐIỆN - ĐIỆN TỬ TRONG MÁY CƠNG NGHIỆP NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ******************* PGS TS ĐẶNG THIỆN NGƠN GIÁO TRÌNH NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LỜI NĨI ĐẦU Trong hệ thống sản xuất đại, trang bị điện - điện tử cho máy cơng nghiệp có vai trị quan trọng việc điều khiển, vận hành hệ thống tự động Cùng với phát triển mạnh mẽ kỹ thuật điện tử công nghệ thông tin, trang thiết bị điện - điện tử có nhiều phát triển đáng kể Đặc biệt, thiết bị điện tử công suất giúp cho hệ thống sản xuất hoạt động đƣợc xác hơn, tiết kiệm lƣợng an tồn Trong giáo trình này, tác giả trình bày kiến thức truyền động điện bao gồm thiết bị điện, hệ truyền động điện tiên tiến Cuốn sách bao gồm chƣơng: Chƣơng nêu khái niệm loại khí cụ điện thƣờng dùng cơng nghiệp Chƣơng trình bày phƣơng pháp điều khiển động không đồng ba pha động điện chiều Chƣơng giới thiệu ứng dụng điện tử công suất mạch điều khiển động Chƣơng trình bày chế độ làm việc động chọn lựa động phù hợp với yêu cầu làm việc Chƣơng đề cập đến kiến thức động bƣớc động servo Chƣơng trình bày khái niệm PLC chƣơng trình điều khiển PLC ứng dụng Đối tƣợng phục vụ giáo trình sinh viên ngành khí trƣờng đại học, cao đẳng Ngồi ra, tài liệu tham khảo cho sinh viên chuyên ngành khác, kỹ sƣ, kỹ thuật viên quan tâm Mặc dù cố gắng song tránh khỏi thiếu sót định, tác giả mong nhận đƣợc góp ý nội dung lẫn hình thức bạn đọc để giáo trình ngày hồn thiện Chúng tơi chân thành cảm ơn tới bạn bè, đồng nghiệp ban giáo trình Trƣờng Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh giúp đỡ để ấn hành sách Mọi ý kiến đóng góp xin gửi về: Bộ mơn Cơng nghệ Chế tạo máy, Khoa Cơ khí Chế tạo máy, Trƣờng Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh, số 1, Võ Văn Ngân, Quận Thủ Đức, thành phố Hồ Chí Minh Tác giả MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU MỤC LỤC Chƣơng 1: KHÍ CỤ ĐIỆN 1.1 KHÍ CỤ ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN BẰNG TAY 1.1.1 Cầu dao 1.1.2 Công tắc xoay 10 1.1.3 Cơng tắc hành trình 11 1.1.4 Nút ấn 11 1.2 KHÍ CỤ ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN XA 12 1.2.1 Rơle 13 1.2.2 Công-tắc-tơ 19 1.2.3 Khởi động từ 21 1.3 KHÍ CỤ BẢO VỆ 23 1.3.1 Cầu chảy 23 1.3.2 Áp-tô-mát 24 1.3.3 ELCB 25 1.4 KHÍ CỤ TÁC ĐỘNG ĐIỆN CƠ 27 1.4.1 Nam châm điện 27 1.4.2 Ly hợp điện từ 28 1.4.3 Bàn điện từ 31 Chƣơng 2: ĐẶC ĐIỂM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 35 2.1 SƠ ĐỒ ĐIỆN VÀ CÁC NGUYÊN TẮC THÀNH LẬP SƠ ĐỒ ĐIỆN 35 2.1.1 Khái niệm sơ đồ điện 35 2.1.2 Ký hiệu khí cụ thiết bị điện 35 2.1.3 Biểu diễn ký hiệu sơ đồ điện 36 2.1.4 Nguyên tắc lập sơ đồ điện 39 2.1.5 Dạng sơ đồ điện 39 2.2 TRUYỀN ĐỘNG BẰNG ĐỘNG CƠ ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA 40 2.2.1 Đặc tính động khơng đờ ng bơ ̣ ba pha 41 2.2.2 Khởi đô ̣ng đô ̣ng không đồ ng bô ̣ 44 2.2.3 Đảo chiều động không đồng ba pha 51 2.2.4 Hãm động không đồng 53 2.2.5 Thay đổi tốc độ động điện 58 2.3 TRUYỀN ĐỘNG BẰNG ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU 66 2.3.1 Khởi động động điện chiều 66 2.3.2 Đảo chiều động điện chiều 70 2.3.3 Thay đổi số vòng quay động điện chiều 71 2.3.4 Hãm động điện chiều 72 Chƣơng 3: ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT TRONG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 77 3.1 CÁC KHÍ CỤ ĐIỆN TỬ THƢỜNG DÙNG TRONG CƠNG NGHIỆP 77 3.1.1 Diode 77 3.1.2 Transistor lƣỡng cực (BJT) 79 3.1.3 Thyristor (SCR) 80 3.2 BIẾN TẦN 80 3.2.1 Khái niệm 81 3.2.2 Bộ biến tần trực tiếp 81 3.2.3 Bộ biến tần gián tiếp 83 3.2.4 Một số mạch ứng dụng biến tần 88 3.3 BỘ KHỞI ĐỘNG MỀM (SOFT STARTER) 92 3.3.1 Khái niệm 92 3.3.2 Cấu tạo khởi động mềm 93 3.3.3 Cách đấu nối khởi động mềm 94 3.3.4 Một số mạch ứng dụng thực tế 95 Chƣơng 4: XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 97 4.1 KHÁI NIỆM CHUNG 97 4.1.1 Tổ n thấ t lƣơ ̣ng đô ̣ng 97 4.1.2 Chế đô ̣ làm viê ̣c của đô ̣ng 100 4.2 XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ 101 4.2.1 Chọn công suất động điê ̣n ở chế đô ̣ dài ̣n 101 4.2.2 Chọn công suất động điện chế độ ngắn hạn 103 4.2.3 Chọn công suất động chế độ ngắn hạn lặp lại 105 4.3 MỘT SỐ MẠCH ĐIỆN VỀ HẠN CHẾ PHỤ TẢI ĐỘNG CƠ 106 4.3.1 Mạch hạn chế phụ tải theo hành trình 106 4.3.2 Mạch hạn chế phụ tải theo vận tốc 107 4.3.3 Mạch hạn chế phụ tải theo dòng điện 109 Chƣơng 5: ĐỘNG CƠ BƢỚC VÀ ĐỘNG CƠ SERVO 111 5.1 ĐỘNG CƠ BƢỚC 111 5.1.1 Khái niệm đặc điểm động bƣớc 111 5.1.2 Phân loại động bƣớc 112 5.1.3 Điều khiển động bƣớc 119 5.2 ĐỘNG CƠ SERVO 122 5.2.1 Khái niệm động servo 122 5.2.2 Phân loại động servo 123 5.2.3 Cảm biến vị trí động servo 129 Chƣơng 6: BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC 137 6.1 GIỚI THIỆU VỀ PLC 137 6.1.1 Khái niệm PLC 137 6.1.2 Các thành phần PLC 139 6.1.3 Cấu trúc PLC 140 6.1.4 Chu trình hoạt động 141 6.1.5 Thiết bị lập trình 141 6.2 LẬP TRÌNH PLC 143 6.2.1 Các giai đoạn xây dựng chƣơng trình PLC 143 6.2.2 Ngơn ngữ lập trình 144 6.2.3 Các thành phần chung ngôn ngữ lập trình 145 6.3 LẬP TRÌNH LADDER DIAGRAM 147 6.3.1 Các phép toán logic 148 6.3.2 Lệnh SET RESET 151 6.3.3 Bộ định 152 6.3.4 Bộ đếm 154 6.4 ỨNG DỤNG PLC TRONG ĐIỀU KHIỂN 156 6.4.1 Điều khiển khởi động, dừng động 156 6.4.2 Điều khiển đảo chiều quay động 157 6.4.3 Điều khiển khởi động động đổi nối - tam giác 158 6.4.4 Đếm lƣợng xe ra/vào garage ngầm 160 Phụ lục - SƠ ĐỒ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 163 Phụ lục - MỘT SỐ KÝ HIỆU ĐIỆN 177 Chƣơng KHÍ CỤ ĐIỆN Yêu cầu: - Hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ký hiệu loại khí cụ điện - Trình bày chức năng, ứng dụng loại khí cụ điện Trong chƣơng này , ta lầ n lƣơ ̣t nghiên cƣ́u loại khí cụ điện khác chƣ́c , nguyên lý làm viê ̣c và kế t cấ u của mô ̣t số khí cu ̣ điê ̣n thông du ̣ng , qua đó ta ̣o sở để tìm hiể u các ̣ thố ng điề u khiể n và các thiế t bi ̣của máy công nghiệp Ngồi chƣơng cịn giải thích khác loại khí cụ điện có cơng dụng đồng thời tình bày ký hiệu loại khí cụ điện 1.1 KHÍ CỤ ĐIỀU KHIỂN BẰNG TAY Khí cụ điều khiển tay n hƣ̃ng khí cu ̣ làm viê ̣c nhờ vào tác ̣ng truyền động khí tay để đóng cắt mạch điện chiề u hay xoay chiề u có điê ̣n áp đế n 500V, thông thƣờng là các ma ̣ch điê ̣n đô ̣ng lƣ̣c , mạch điện thắp sáng , khởi đô ̣ng, khố ng chế ,… Khí cu ̣ điề u khiể n bằ ng tay đƣơ ̣c dùng nhƣ̃ng sơ đồ đơn giản , không yêu cầ u điề u khiể n tƣ̣ đô ̣ng và tầ n số đóng ngắ t cao của máy công tác Dƣới ta xét mô ̣t số khí cu ̣ điề u khiể n bằ ng tay thƣờng dù ng 1.1.1 Cầ u dao Cầ u dao là loa ̣i khí cu ̣ đóng - cắ t ma ̣ch điê ̣n bằ ng tay ở lƣới điê ̣n ̣ áp Cầ u dao đƣơ ̣c dùng rấ t phổ biế n ma ̣ch điê ̣n dân du ̣ng và công nghiê ̣p ở dải công suất nhỏ với tần suất đóng - cắ t bé Ngồi cịn có loại cầu dao đổi nối (hình 1.1) Cầu dao cực Cầu dao cực Hình 1.1: Cầ u dao và ký hiê ̣u ... dao 1. 1.2 Công tắc xoay 10 1. 1.3 Công tắc hành trình 11 1. 1.4 Nút ấn 11 1. 2 KHÍ CỤ ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN XA 12 1. 2 .1 Rơle 13 1. 2.2 Công-tắc-tơ... bƣớc 11 1 5 .1. 2 Phân loại động bƣớc 11 2 5 .1. 3 Điều khiển động bƣớc 11 9 5.2 ĐỘNG CƠ SERVO 12 2 5.2 .1 Khái niệm động servo 12 2 5.2.2 Phân loại động servo 12 3 5.2.3... các tiế p điể m của các ma ̣ch điê ̣n tƣơng ƣ́ng A1 16 18 A1 16 18 A1 16 18 A2 15 A2 15 A2 15 a) Đóng trễ b) Mở trễ c) Đóng mở trễ Hình 1. 8: Ký hiệu rơle thời gian Trên máy công tác , rơle