Giáo trình Truyền động Điện Tự động Biên tập bởi: Khương Cơng Minh Giáo trình Truyền động Điện Tự động Biên tập bởi: Khương Công Minh Các tác giả: unknown Phiên trực tuyến: http://voer.edu.vn/c/0ead17e2 MỤC LỤC Chương 1: 1.1 Khái niệm chung hệ truyền động điện tự động Chương 2: 2.1 Các tính động điện 2.2 Đặc tính động chiều kích từ nối tiếp (đmnt) Và hỗn hợp (đmhh) 2.3 Đặc tính động khơng đồng (ĐK) 2.4 Các đặc tính hãm động ĐK Chương 3: 3.1 Điều chỉnh thông số đầu hệ thống truyền động điện 3.2 Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động không đồng thay đổi thông số Chương 4: 4.1 Điều chỉnh tốc độ truyền động điện Các hệ thống biến đổi động Chương 5: 5.1 Quá trình Độ truyền động điện Chương 6: 6.1 Chọn công suất động điện Chương 7: 7.1 Hệ thống điều khiển tự động Tài liệu tham khảo 8.1 Tài liệu tham khảo Tham gia đóng góp 1/201 Chương 1: Khái niệm chung hệ truyền động điện tự động Mục đích yêu cầu: + Nắm cấu trúc chung hệ thống truyền động điện tự động (HTTĐĐTĐ) + Nắm đặc tính loại động hệ thống truyền động điện tự động cụ thể + Phân tích phương pháp điều chỉnh tốc độ động vấn đề điều chỉnh tốc độ hệ “bộ biến đổi động ” + Khảo sát trình q độ HTTĐĐTĐ với thơng số hệ phụ tải + Tính chọn phương án truyền động nắm nguyên tắc để chọn công suất động điện + Nắm nguyên tắc điều khiển tự động HTTĐĐTĐ + Phân tích đánh giá mạch điều khiển tự động điển hình máy hệ thống có sẵn + Nắm nguyên tắc làm việc phần tử điều khiển logic + Tổng hợp số mạch điều khiển logic + Thiết kế mạch điều khiển tự động máy hệ thống theo yêu cầu công nghệ Cấu trúc phân loại hệ thống truyền động điện tự động (tđđ tđ) Cấu trúc hệ thống truyền động điện tự động: * Định nghĩa hệ thống truyền động điện tự động: + Hệ truyền động điện tự động (TĐĐ TĐ) tổ hợp thiết bị điện, điện tử, v.v phục vụ cho cho việc biến đổi điện thành cung cấp cho cấu công 2/201 tác máy sản suất, gia cơng truyền tín hiệu thơng tin để điều khiển q trình biến đổi lượng theo u cầu cơng nghệ * Cấu trúc chung: Hình 11: Mơ tả cấu trúc chung hệ TĐĐ TĐ BBĐ: Bộ biến đổi; ĐC: Động điện; MSX: Máy sản xuất; R R T : Bộ điều chỉnh truyền động cơng nghệ; K K T : Bộ đóng cắt phục vụ truyền động công nghệ; GN: Mạch ghép nối; VH: Người vận hành Cấu trúc hệ TĐĐ TĐ gồm phần chính: Phần lực (mạch lực): từ lưới điện nguồn điện cung cấp điện đến biến đổi (BBĐ) động điện (ĐC) truyền động cho phụ tải (MSX) Các biến đổi như: biến đổi máy điện (máy phát điện chiều, xoay chiều, máy điện khuếch đại), biến đổi điện từ (khuếch đại từ, cuộn kháng bảo hoà), biến đổi điện tử, bán dẫn (Chỉnh lưu tiristor, điều áp chiều, biến tần transistor, tiristor) Động có loại như: động chiều, xoay chiều, loại động đặc biệt Phần điều khiển (mạch điều khiển) gồm cấu đo lường, điều chỉnh tham số công nghệ, khí cụ, thiết bị điều khiển đóng cắt phục vụ công nghệ cho người vận hành Đồng thời số hệ TĐĐ TĐ khác có mạch ghép nối với thiết bị tự động khác với máy tính điều khiển 3/201 Phân loại hệ thống truyền động điện tự động: Truyền động điện không điều chỉnh: thường có động nối trực tiếp với lưới điện, quay máy sản xuất với tốc độ định Truyền động có điều chỉnh: tuỳ thuộc vào u cầu cơng nghệ mà ta có hệ truyền động điện điều chỉnh tốc độ, hệ truyền động điện tự động điều chỉnh mô men, lực kéo, hệ truyền động điện tự động điều chỉnh vị trí Trong hệ hệ truyền động điện tự động nhiều động Theo cấu trúc tín hiệu điều khiển mà ta có hệ truyền động điện tự động điều khiển số, hệ truyền động điện tự động điều khiển tương tự, hệ truyền động điện tự động điều khiển theo chương trình Theo đặc điểm truyền động ta có hệ truyền động điện tự động động điện chiều, động điện xoay chiều, động bước, v.v Theo mức độ tự động hóa có hệ truyền động khơng tự động hệ truyền động điện tự động Ngồi ra, cịn có hệ truyền động điện khơng đảo chiều, có đảo chiều, hệ truyền động đơn, truyền động nhiều động cơ, v.v Đặc tính máy sản xuất Và động Đặc tính máy sản xuất: + Đặc tính máy sản xuất quan hệ tốc độ quay mômen cản máy sản xuất: Mc = f(ω) + Đặc tính máy sản xuất đa dạng, nhiên phần lớn chúng biếu diễn dạng biểu thức tổng quát: Trong đó: Mc mômen ứng với tốc độ ω Mco mômen ứng với tốc độ ω = 4/201 Mđm mômen ứng với tốc độ định mức ωđm + Ta có trường hợp số mũ q ứng với tải: Khi q = 1, mômen tỷ lệ nghịch với tốc độ, tương ứng cấu máy tiện, doa, máy dây, giấy, (đường ? hình 12) Đặc điểm loại máy tốc độ làm việc thấp mơmen cản (lực cản) lớn Khi q = 0, Mc = Mđm = const, tương ứng cấu máy nâng hạ, cầu trục, thang máy, băng tải, cấu ăn dao máy cắt gọt, (đường ? hình 12) Khi q = 1, mơmen tỷ lệ bậc với tốc độ, tương ứng cấu ma sát, máy bào, máy phát chiều tải trở, (đường ? hình 12) Khi q = 2, mômen tỷ lệ bậc hai với tốc độ, tương ứng cấu máy bơm, quạy gió, máy nén, (đường ? hình 12) + Trên hình 12a biểu diễn đặc tính máy sản xuất: Hình 12: a) Các dạng đặc tính máy sản xuất ? : q = -1; ? : q = 0; ? : q = 1; ? : q = b) Dạng đặc tính máy sản xuất có tính c) Dạng đặc tính máy sản xuất có tính phản kháng 5/201 + Ngồi ra, số máy sản xuất có đặc tính khác, như: Mơmen phụ thuộc vào góc quay Mc = f(φ) mômne phụ thuộc vào đường Mc = f(s), máy cơng tác có pittơng, máy trục khơng có cáp cân có đặc tính thuộc loại Mơmen phụ thuộc vào số vịng quay đường Mc = f(ω,s) loại xe điện Mômen phụ thuộc vào thời gian Mc = f(t) máy nghiền đá, nghiền quặng Trên hình 12b biểu diễn đặc tính máy sản xuất có mơmen cản dạng Trên hình 12c biểu diễn đặc tính máy sản xuất có mơmen cản dạng phản kháng Đặc tính động điện: + Đặc tính động điện quan hệ tốc độ quay mômen động cơ: M = f(ω) + Nhìn chung có loại đặc tính loại động đặc trưng như: động điện chiều kích từ song song hay độc lập (đường?), động điện chiều kích từ nối tiếp hay hỗn hợp (đường?), động điện xoay chiều khơng đồng (đường?), đồng (đường?), hình 13 Hình 13: Các đặc tính bốn loại động điện * Thường người ta phân biệt hai loại đặc tính cơ: 6/201 + Đặc tính tự nhiên: đặc tính có động nối theo sơ đồ bình thường, khơng sử dụng thêm thiết bị phụ trợ khác thông số nguồn động định mức Như động có đặc tính tự nhiên + Đặc tính nhân tạo hay đặc tính điều chỉnh: đặc tính nhận thay đổi thơng số nguồn, động nối thêm thiết bị phụ trợ vào mạch, sử dụng sơ đồ đặc biệt Mỗi động có nhiều đặ tính nhân tạo Độ cứng đặc tính cơ: + Đánh giá so sánh đặc tính cơ, người ta đưa khái niệm “độ cứng đặc tính ” định nghĩa: Trong đó: ΔM Δω lượng sai phân mômen tốc độ tương ứng; M* = M/Mđm ; ω* = ω/ωđm ; ω* = ω/ωcb Hình 1 4: Cách tính độ cứngđặc tính đồ thị Trong đó: 7/201 + mM tỉ lệ xích trục mơmen + mω tỉ lệ xích trục tốc độ + ? góc tạo thành tiếp tuyến với trục ω điểm xét đặc tính + Động khơng đồng có độ cứng đặc tính thay đổi giá trị (β > 0, β < 0) + Động đồng có đặc tính tuyệt đối cứng (β ≈ ∞) + Động chiều kích từ độc lập có độ cứng đặc tính cứng (β ≥ 40) + Động chiều kích từ độc lập có độ cứng đặc tính mềm (β ≤ 10) Các trạng thái làm việc hệ tđđtđ + Trong hệ truyền động điện tự động có q trình biến đổi lượng điện thành ngược lại Chính q trình biến đổi định trạng thái làm việc hệ truyền động điện Có thể lập Bảng 11: 8/201 2) Nhược điểm: Khi UL, Mc thay đổi, Mc lớn làm cho Ic > I2, động làm việc đặc tính trung gian, làm phát nóng điện trở, ảnh hưởng đến trình làm việc động Điều khiển tự động theo nguyên tắc khác Điều khiển tự động theo nguyên tắc hành trình 1) Nội dung: Trên hành trình (đường đi) phận làm việc máy móc, thiết bị (như bàn máy, đầu máy, mâm cặp, ) đặt cảm biến, công tắc hành trình, cơng tắc cực hạn, cơng tắc điểm cuối, , để tạo tín hiệu điều khiển: khởi động, hãm, đảo chiều, thay đổi tốc độ 2) Mạch điển hình: Phân tích truyền động bàn máy bào dường: Trong sơ đồ dùng cơng tắc hành trình KH có tiếp điểm KH1, KH2 loại khơng tự phục hồi Tại vị trí xuất phát ban đầu bàn máy tiếp điểm KH1 kín, KH2 hở 187/201 Khởi động: ấn nút M RTr có điện, T có điện làm ĐM đóng điện kéo bàn chạy thuận, đồngthời 1RTh có điện mở tiếp điểm để chuẩn bị cho đảo chiều Khi hết hành trình thuận, vấu A đập vào cơng tắc hành trình KH làm cho tiếp điểm KH1 mở, KH2 kín, dẫn đến T điện N chưa có điện, ĐM hãm tự Sau thời gian trì 1RTh tiếp điểm đóng điện cho N, làm ĐM đảo chiều, kéo bàn chạy ngược Khi 2RTh có điện, mở tiếp điểm chuẩn bị cho hành trình thuận Đi hết hành trình ngược, vấu B đập vào cơng tắc hành trình KH làm cho tiếp điểm KH2 hở, KH1 kín lại, công tắc tơ N điện T chưa có điện, ĐM hãm tự Sau thời gian trì 2RTh, tiếp điểm đóng lại làm cho T có điện ĐM kéo bàn chạy thuận 1RTh có điện mở tiếp điểm nó, chuẩn bị cho hành trình ngược Bàn làm việc với chu kỳ thuận/ngược hình 710 Muốn dừng máy: ấn nút D RTr điện, T, N, 1RTh, 2RTh điện, động hãm tự lúc dừng máy Nhận xét * Ngoài nguyên tắc ĐKTĐ nêu trên, số nguyên tắc ĐKTĐ khác: ĐKTĐ theo mô mem, công suất, sức căng, nhiệt độ, ánh sáng, áp suất, * Đánh giá sơ đồ điều khiển: với yêu cầu kỹ thuật tất sơ đồ cao thì: 188/201 Cơng suất lớn trọng lượng giá thành cao Dùng thiết bị, khí cụ bé, đại giá thành cao Cùng cơng suất trọng lượng giá thành lớn nguyên tắc ĐKTĐ theo thời gian, sau nguyên tắc ĐKTĐ theo dòng điện cuối nguyên tắc ĐKTĐ theo tốc độ Nói chung nguyên tắc ĐKTĐ theo tốc độ thường dùng để điều khiển hãm động Nguyên tắc ĐKTĐ theo dòng điện chủ yếu dùng để điều khiển khởi động động cơ, Nguyên tắc ĐKTĐ theo thời gian ứng dụng rộng rãi đơn giản Các phần tử bảo vệ tín hiệu hố ý nghĩa bảo vệ tín hiệu hố * Các phần tử bảo vệ tín hiệu hố có vai trị to lớn: Đảm bảo q trình làm việc an tồn cho người máy móc, thiết bị Q trình làm việc xảy cố chế độ làm việc xấu cho người máy móc, thiết bị, đồng thời báo hiệu cho người vận hành biết tình trạng làm việc hệ thống ĐKTĐ để xử lý * Chức thiết bị bảo vệ tín hiệu hố: Ngừng hệ thống (máy móc) cố nguy hiểm trực tiếp đến người, thiết bị, máy móc: U < Uquy định , U > Ucp , I > Icp , Khi tải cố chưa nguy hiểm đến thiết bị, máy móc thiết bị bảo vệ tín hiệu hoá phải báo cho người vận hành biết để sử lý kịp thời Bảo đảm khởi động, hãm, đảo chiều , cách bình thường, nghĩa phải đảm bảo cho: I < Icp, to < tocp , Các dạng bảo vệ: Bảo vệ ngắn mạch: Bảo vệ ngắn mạch bảo vệ cố gây nên hư hỏng cách điện, hư hỏng cấu thiết bị, máy móc (khi ngắn mạch gây nên nhiệt độ tăng nhanh gây cháy sức từ động tăng mạnh gây va đập, ) 189/201 Các thiết bị bảo vệ thường dùng: cầu chì, aptơmat, rơle dịng điện cực đại, khâu bảo vệ ngắn mạch bán dẫn, điện tử, Dịng tác động cầu chì: Idc = Ikđ / ( (718) Trong đó: Idc dịng tác động dây chảy chọn Ikđ dòng khởi động động cơ, phụ tải bảo vệ ( hệ số xét đến quán tính nhiệt ( = 2,5 động khởi động bình thường ( = (1,6 ( 2) động khởi động nặng + Cấm đặt cầu chì dây trung tính, mạch nối đất, đứt dây chì vỏ máy có điện áp cao nguy hiểm Dùng cầu chì bảo vệ ngắn mạch đơn giản, rẻ tiền, tác động khơng xác, dịng tác động phụ thuộc vào thời gian, thay lâu, không bảo vệ chế độ làm việc pha Dòng chỉnh định aptômat: Icđ = (1,2 ( 1,3).Ikđ ; (719) + Aptômat tác động đóng lại nhanh, cắt dòng lớn, bảo vệ chế độ làm việc dòng pha (khi bị pha) Dùng rơle dòng điện cực đại (RM) bảo vệ ngắn mạch phải chỉnh định dòng tác động cho phù hợp với dòng ngắn mạch Thường đặt rơle dòng cực đại pha động không đồng pha, đặt cực động chiều Tiếp điểm RM loại không tự phục hồi + Ví dụ dùng cầu chì aptơmat bảo vệ ngắn mạch: 190/201 + Ví dụ dùng rơle dòng cực đại bảo vệ ngắn mạch: Bảo vệ nhiệt: Nhằm tránh tải lâu dài, không khí cụ, thiết bị, động phát nóng nhiệt độ cho phép Thường dùng rơle nhiệt, aptơmát có bảo vệ nhiệt, phần tử bảo vệ q tải bán dẫn, để bảo vệ tải cho phụ tải dài hạn Các tiếp điểm rơle nhiệt (RN) loại không tự phục hồi, sau rơle nhiệt tác động phải ấn reset tay Phải chọn rơle nhiệt có đặc tính phát nóng gần với đặc tính phát nóng thiết bị, động cần bảo vệ (hình 713) + Dịng chỉnh định rơle nhiệt, aptômat: Icđ = (1,2 ( 1,3)Iđm (720) Trong đó: Iđm dịng định mức động cơ, phụ tải + Ví dụ dùng rơle nhiệt aptơmat bảo vệ tải dài hạn: 191/201 Dùng rơle dòng cực đại (RI) để bảo vệ tải cho phụ tải ngắn hạn ngắn hạn lặp lại Khi phụ tải làm việc thời gian ngắn, phát nóng phụ tải khơng phù hợp với đặc tính rơle nhiệt, nên rơle nhiệt không tác động kịp, phải dùng rơle dòng cực đại tác động nhanh + Ví dụ dùng rơle dịng cực đại bảo vệ tải ngắn hạn: Dòng chỉnh định rơle dòng cực đại bảo vệ tải: Icđ.RI = (1,4 ( 1,5)Iđm (721) Thường dùng rơle dòng cực đại bảo vệ ngắn mạch (RM) rơle dòng cực đại bảo vệ tải (RI) Tiếp điểm rơle dòng cực đại bảo vệ tải loại tự phục hồi (hình 714) Bảo vệ điểm khơng cực tiểu: Nhằm tránh làm việc với điện áp nguồn thấp áp nguồn, tránh tự khởi động lại điện áp nguồn phục hồi Thường dùng rơle điện áp (RA), công tắc tơ (CTT), khởi động từ (KĐT), để bảo vệ đểm không cực tiểu 192/201 Chỉnh định điện áp hút, nhả rơle điện áp, công tắc tơ: Uh.RA > Ung.sụt.cp (722) Unh.RA ( Ung.sụt.cp (723) Trong đó: Uh.RA điện áp hút rơle điện áp, hay công tắc tơ, khởi động từ Unh.RA điện áp nhả RA, CTT, KĐT Ung.sụt.cp = 85%Ung.đm điện áp nguồn sụt cho phép Nguyên lý làm việc bảo vệ sơ đồ hình 20: Đặt cơng tắc xoay KC vị trí tiếp đểm KC1 kín, KC2 hở; Đóng cầu dao CD, nếuđiện áp làm việc đạt giá trị cho phép (Ung > 85%Ung.đm) RA tác động, tự trì thơng qua tiếp điểm RA(13) Quay cơng tắc KC đến vị trí trái (T) K có điện, làm cho động quay Khi điện áp Ung ( 85%Ung.đm RA nhả làm K điện động loại khỏi lưới điện, tránh cho động khỏi bị đốt nóng nhiệt độ cho phép (vì điện áp thấp dẫn đến dịng tăng dòng cho phép động cơ) Khi động làm việc, điện nguồn có điện lại, động không tự khởi động lại được, KC vị trí trái KC1 hở, RA điện điện áp nguồn, có điện lại K khơng có điện + Ví dụ dùng rơle điện áp (RA) bảo vệ đểm không cực tiểu: 193/201 Bảo vệ thiếu từ trường: Nhằm bảo vệ thiếu kích từ động Khi điện áp hay dịng kích từ động bị giảm, gây tốc độ động cao tốc độ cho phép, dòng điện động lớn dòng cho phép, dẫn đến hư hỏng phần động học máy, làm xấu điều kiện chuyển mạch, Dùng rơle dòng điện, rơle điện áp, để bảo vệ thiếu từ trường + Ví dụ dùng rơle dòng điện, rơle điện áp để bảo vệ thiếu từ trường (hình 716) Nguyên lý bảo vệ: đủ điện áp rơle thiếu từ trường RTT đóng kín tiếp điểm nó, KC đặt vị trí nên tiếp điểm KC1 kín, RA tác động Quay KC sang vị trí (T) cho động làm việc bình thường Khi điện áp sụt q giá trị cho phép, dịng kích từ giảm thấp đến giá trị: Ikt.Đ = Inh.RTT , Inh.RTT ( Ikt.min.cp , nên RTT nhả làm K điện, loại động khỏi lưới điện để bảo vệ động 194/201 Bảo vệ liên động: Nhằm bảo đảm làm việc an toàn cho mạch (bảo đảm nghiêm ngặt trình tự làm việc hợp lý thiết bị, tránh thao tác nhầm) Các thiết bị bảo vệ liên động khí như: nút ấn kép, cơng tắc hành trình kép, Và phần tử bảo vệ liên động điện như: Các tiếp điểm khố chéo cơng tắc tơ, rơle, làm việc chế độ khác Ví dụ: Khi khởi động thuận, ấn nút MT T có điện, đóng điện cho động quay, cịn tiếp điểm thường kín MT mở khơng cho N có điện, đảm bảo khơng bị ngắn mạch 195/201 mạch stato Khi T có điện tiếp điểm thường kín T mở ra, đảm bảo cho N khơng thể có điện khơng may có người tác động vào nút MN Khi Đ quay thuận, muốn đảo chiều, ấn nút MN T điện N có điện, q trình đảo chiều diễn bình thường Nếu khơng may q trình quay thuận, tiếp điểm T mạch stato bị dính tiếp điểm T mạch cuộn dây N khơng kín lại được, nên ấn MN N khơng thể có điện được, tránh ngắn mạch bên phía stato T N tác động Như liên động điện sơ đồ bảo đảm cho sơ đồ hoạt động bình thường, trình tự làm việc đặt ra, tránh thao tác nhầm Tín hiệu hoá Khi xuất chế độ làm việc xấu chưa cần phải dừng máy thiết bị bảo vệ hoạt động làm cho thiết bị tín hiệu báo cho người vận hành biết để xử lý kịp thời Khi tín hiệu báo mà khơng xử lý kịp thời thiết bị bảo vệ tác động đình làm việc hệ thống truyền động điện Thiết bị tín hiệu hố: Âm thanh: chng, cịi, ; ánh sáng: đèn, mầu, ; Cờ báo: rơle tín hiệu, Ví dụ: 196/201 Sơ đồ hình 623 hoạt động bình thường Nếu tải rơle nhiệt tác động, làm RA đến K điện, loại động khỏi tình trạng nguy hiểm, đồng thời đóng tiếp điểm làm đèn đỏ ĐĐ sáng lên, báo cho người vận hành biết để xử lý, sau xử lý xong, người vận hành ấn reset RN vận hành lại Cịn bị ngắn mạch động rơle bảo vệ dịng cực đại RM tác động, loại động khỏi tình trạng nguy hiểm, đồng thời đóng tiếp điểm làm cho chng Chg kêu lên, báo cho người vận hành biết để xử lý kịp thời, sau xử lý xong, người vận hành ấn reset RM vận hành lại Câu hỏi ôn tập Dựa vào sở để người ta đưa nguyên tắc điều khiển tự động theo thơng số thời gian, tốc độ, dịng điện, hành trình, v.v… ? Phân tích nội dung nguyên tắc điều khiển tự động theo thời gian, tốc độ, dịng điện, hành trình ? Giải thích nguyên lý làm việc sơ đồ minh họa cho nguyên tắc trên? Tại xảy cố hệ thống truyền động điện tự động ? cách khắc phục cố ? Phân tích bảo vệ ngắn mạch, bảo vệ tải, bảo bệ điểm không cực tiểu, bảo vệ thiếu từ trường, bảo vệ liên động ? Giải thích nguyên lý bảo vệ mạch điển hình tương ứng với bảo vệ ? Tín hiệu hóa ? Các mạch tính hiệu hóa có tác dụng hệ thống truyền động điện tự động ? 197/201 Tài liệu tham khảo Tài liệu tham khảo Tài liệu tham khảo Cơ sở Truyền động điện tự động, tập & 2, Bùi Đình Tiếu Phạm Duy Nhi, NXB Đại học trung học chuyên nghiệp, 1982 Cơ sở Truyền động điện tự động, M.G TSILIKIN M.M.XOCOLOV V.M.TEREKHOV A.V.SINIANXKI, người dịch Bùi Đình Tiếu Lê Tịng Nguyễn Bính, NXB Khoa học & Kỹ thuật, 1977 Truyền động điện, Bùi Quốc Khánh Nguyễn Văn Liễn Nguyễn Thị Hiền, NXB Khoa học & Kỹ thuật, 1998 Điều chỉnh từ động truyền động điện, Bùi Quốc Khánh Phạm Quốc Hải Nguyễn Văn Liễn Dương Văn Nghi, NXB Khoa học & Kỹ thuật, 1998 Trang bị điện điển tử máy gia công kim loại, Nguyễn Mạnh Tiến Vũ Quang Hồi, NXB Giáo dục, 1994 Trang bị điện điện tử máy công nghiệp dùng chung, Vũ Quang Hồi Nguyễn Văn Chất Nguyễn Thị Liên Anh, NXB Giáo dục, 1994 Phân tích tổng hợp hệ thống điều khiển tự động truyền động điện, Trịnh Đình Đề, NXB Khoa học & Kỹ thuật, 1993 Điện tử cơng suất, Nguyễn Bính, NXB Khoa học & Kỹ thuật, 1995 Mạch số, Nguyễn Hữu Phương, NXB Thống kê, 2001 10 Giáo trình Truyền động điện, PGS TS Bùi Đình Tiếu, NXB Giáo dục, 2004 198/201 Tham gia đóng góp Tài liệu: Giáo trình Truyền động Điện Tự động Biên tập bởi: Khương Công Minh URL: http://voer.edu.vn/c/0ead17e2 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Khái niệm chung hệ truyền động điện tự động Các tác giả: unknown URL: http://www.voer.edu.vn/m/5d6a2615 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Các tính động điện Các tác giả: unknown URL: http://www.voer.edu.vn/m/89f4acf3 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Đặc tính động chiều kích từ nối tiếp (đmnt) Và hỗn hợp (đmhh) Các tác giả: unknown URL: http://www.voer.edu.vn/m/5761db8e Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Đặc tính động khơng đồng (ĐK) Các tác giả: unknown URL: http://www.voer.edu.vn/m/994bb6cd Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Các đặc tính hãm động ĐK Các tác giả: unknown URL: http://www.voer.edu.vn/m/5a303959 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Điều chỉnh thông số đầu hệ thống truyền động điện Các tác giả: unknown URL: http://www.voer.edu.vn/m/8eb452c0 199/201 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động không đồng thay đổi thông số Các tác giả: unknown URL: http://www.voer.edu.vn/m/6e03d934 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Điều chỉnh tốc độ truyền động điện Các hệ thống biến đổi động Các tác giả: unknown URL: http://www.voer.edu.vn/m/740530df Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Quá trình Độ truyền động điện Các tác giả: unknown URL: http://www.voer.edu.vn/m/2ab90066 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Chọn công suất động điện Các tác giả: unknown URL: http://www.voer.edu.vn/m/4d8b89a7 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Hệ thống điều khiển tự động Các tác giả: unknown URL: http://www.voer.edu.vn/m/6b22b4b3 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Tài liệu tham khảo Các tác giả: unknown URL: http://www.voer.edu.vn/m/15cb3968 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ 200/201 Chương trình Thư viện Học liệu Mở Việt Nam Chương trình Thư viện Học liệu Mở Việt Nam (Vietnam Open Educational Resources – VOER) hỗ trợ Quỹ Việt Nam Mục tiêu chương trình xây dựng kho Tài nguyên giáo dục Mở miễn phí người Việt cho người Việt, có nội dung phong phú Các nội dung đểu tuân thủ Giấy phép Creative Commons Attribution (CCby) 4.0 nội dung sử dụng, tái sử dụng truy nhập miễn phí trước hết trong môi trường giảng dạy, học tập nghiên cứu sau cho tồn xã hội Với hỗ trợ Quỹ Việt Nam, Thư viện Học liệu Mở Việt Nam (VOER) trở thành cổng thông tin cho sinh viên giảng viên ngồi Việt Nam Mỗi ngày có hàng chục nghìn lượt truy cập VOER (www.voer.edu.vn) để nghiên cứu, học tập tải tài liệu giảng dạy Với hàng chục nghìn module kiến thức từ hàng nghìn tác giả khác đóng góp, Thư Viện Học liệu Mở Việt Nam kho tàng tài liệu khổng lồ, nội dung phong phú phục vụ cho tất nhu cầu học tập, nghiên cứu độc giả Nguồn tài liệu mở phong phú có VOER có chia sẻ tự nguyện tác giả ngồi nước Q trình chia sẻ tài liệu VOER trở lên dễ dàng đếm 1, 2, nhờ vào sức mạnh tảng Hanoi Spring Hanoi Spring tảng công nghệ tiên tiến thiết kế cho phép công chúng dễ dàng chia sẻ tài liệu giảng dạy, học tập chủ động phát triển chương trình giảng dạy dựa khái niệm học liệu mở (OCW) tài nguyên giáo dục mở (OER) Khái niệm chia sẻ tri thức có tính cách mạng khởi xướng phát triển tiên phong Đại học MIT Đại học Rice Hoa Kỳ vòng thập kỷ qua Kể từ đó, phong trào Tài nguyên Giáo dục Mở phát triển nhanh chóng, UNESCO hỗ trợ chấp nhận chương trình thức nhiều nước giới 201/201
Giáo trình Truyền động Điện Tự động Biên tập bởi: Khương Cơng Minh Giáo trình Truyền động Điện Tự động Biên tập bởi: Khương Công Minh Các tác giả: unknown Phiên trực tuyến: http://voer.edu.vn/c/0ead17e2 MỤC LỤC Chương 1: 1.1 Khái niệm chung hệ truyền động điện tự động Chương 2: 2.1 Các tính động điện 2.2 Đặc tính động chiều kích từ nối tiếp (đmnt) Và hỗn hợp (đmhh) 2.3 Đặc tính động khơng đồng (ĐK) 2.4 Các đặc tính hãm động ĐK Chương 3: 3.1 Điều chỉnh thông số đầu hệ thống truyền động điện 3.2 Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động không đồng thay đổi thông số Chương 4: 4.1 Điều chỉnh tốc độ truyền động điện Các hệ thống biến đổi động Chương 5: 5.1 Quá trình Độ truyền động điện Chương 6: 6.1 Chọn công suất động điện Chương 7: 7.1 Hệ thống điều khiển tự động Tài liệu tham khảo 8.1 Tài liệu tham khảo Tham gia đóng góp 1/201 Chương 1: Khái niệm chung hệ truyền động điện tự động Mục đích yêu cầu: + Nắm cấu trúc chung hệ thống truyền động điện tự động (HTTĐĐTĐ) + Nắm đặc tính loại động hệ thống truyền động điện tự động cụ thể + Phân tích phương pháp điều chỉnh tốc độ động vấn đề điều chỉnh tốc độ hệ “bộ biến đổi động ” + Khảo sát trình q độ HTTĐĐTĐ với thơng số hệ phụ tải + Tính chọn phương án truyền động nắm nguyên tắc để chọn công suất động điện + Nắm nguyên tắc điều khiển tự động HTTĐĐTĐ + Phân tích đánh giá mạch điều khiển tự động điển hình máy hệ thống có sẵn + Nắm nguyên tắc làm việc phần tử điều khiển logic + Tổng hợp số mạch điều khiển logic + Thiết kế mạch điều khiển tự động máy hệ thống theo yêu cầu công nghệ Cấu trúc phân loại hệ thống truyền động điện tự động (tđđ tđ) Cấu trúc hệ thống truyền động điện tự động: * Định nghĩa hệ thống truyền động điện tự động: + Hệ truyền động điện tự động (TĐĐ TĐ) tổ hợp thiết bị điện, điện tử, v.v phục vụ cho cho việc biến đổi điện thành cung cấp cho cấu công 2/201 tác máy sản suất, gia cơng truyền tín hiệu thơng tin để điều khiển q trình biến đổi lượng theo u cầu cơng nghệ * Cấu trúc chung: Hình 11: Mơ tả cấu trúc chung hệ TĐĐ TĐ BBĐ: Bộ biến đổi; ĐC: Động điện; MSX: Máy sản xuất; R R T : Bộ điều chỉnh truyền động cơng nghệ; K K T : Bộ đóng cắt phục vụ truyền động công nghệ; GN: Mạch ghép nối; VH: Người vận hành Cấu trúc hệ TĐĐ TĐ gồm phần chính: Phần lực (mạch lực): từ lưới điện nguồn điện cung cấp điện đến biến đổi (BBĐ) động điện (ĐC) truyền động cho phụ tải (MSX) Các biến đổi như: biến đổi máy điện (máy phát điện chiều, xoay chiều, máy điện khuếch đại), biến đổi điện từ (khuếch đại từ, cuộn kháng bảo hoà), biến đổi điện tử, bán dẫn (Chỉnh lưu tiristor, điều áp chiều, biến tần transistor, tiristor) Động có loại như: động chiều, xoay chiều, loại động đặc biệt Phần điều khiển (mạch điều khiển) gồm cấu đo lường, điều chỉnh tham số công nghệ, khí cụ, thiết bị điều khiển đóng cắt phục vụ công nghệ cho người vận hành Đồng thời số hệ TĐĐ TĐ khác có mạch ghép nối với thiết bị tự động khác với máy tính điều khiển 3/201 Phân loại hệ thống truyền động điện tự động: Truyền động điện không điều chỉnh: thường có động nối trực tiếp với lưới điện, quay máy sản xuất với tốc độ định Truyền động có điều chỉnh: tuỳ thuộc vào u cầu cơng nghệ mà ta có hệ truyền động điện điều chỉnh tốc độ, hệ truyền động điện tự động điều chỉnh mô men, lực kéo, hệ truyền động điện tự động điều chỉnh vị trí Trong hệ hệ truyền động điện tự động nhiều động Theo cấu trúc tín hiệu điều khiển mà ta có hệ truyền động điện tự động điều khiển số, hệ truyền động điện tự động điều khiển tương tự, hệ truyền động điện tự động điều khiển theo chương trình Theo đặc điểm truyền động ta có hệ truyền động điện tự động động điện chiều, động điện xoay chiều, động bước, v.v Theo mức độ tự động hóa có hệ truyền động khơng tự động hệ truyền động điện tự động Ngồi ra, cịn có hệ truyền động điện khơng đảo chiều, có đảo chiều, hệ truyền động đơn, truyền động nhiều động cơ, v.v Đặc tính máy sản xuất Và động Đặc tính máy sản xuất: + Đặc tính máy sản xuất quan hệ tốc độ quay mômen cản máy sản xuất: Mc = f(ω) + Đặc tính máy sản xuất đa dạng, nhiên phần lớn chúng biếu diễn dạng biểu thức tổng quát: Trong đó: Mc mômen ứng với tốc độ ω Mco mômen ứng với tốc độ ω = 4/201 Mđm mômen ứng với tốc độ định mức ωđm + Ta có trường hợp số mũ q ứng với tải: Khi q = 1, mômen tỷ lệ nghịch với tốc độ, tương ứng cấu máy tiện, doa, máy dây, giấy, (đường ? hình 12) Đặc điểm loại máy tốc độ làm việc thấp mơmen cản (lực cản) lớn Khi q = 0, Mc = Mđm = const, tương ứng cấu máy nâng hạ, cầu trục, thang máy, băng tải, cấu ăn dao máy cắt gọt, (đường ? hình 12) Khi q = 1, mơmen tỷ lệ bậc với tốc độ, tương ứng cấu ma sát, máy bào, máy phát chiều tải trở, (đường ? hình 12) Khi q = 2, mômen tỷ lệ bậc hai với tốc độ, tương ứng cấu máy bơm, quạy gió, máy nén, (đường ? hình 12) + Trên hình 12a biểu diễn đặc tính máy sản xuất: Hình 12: a) Các dạng đặc tính máy sản xuất ? : q = -1; ? : q = 0; ? : q = 1; ? : q = b) Dạng đặc tính máy sản xuất có tính c) Dạng đặc tính máy sản xuất có tính phản kháng 5/201 + Ngồi ra, số máy sản xuất có đặc tính khác, như: Mơmen phụ thuộc vào góc quay Mc = f(φ) mômne phụ thuộc vào đường Mc = f(s), máy cơng tác có pittơng, máy trục khơng có cáp cân có đặc tính thuộc loại Mơmen phụ thuộc vào số vịng quay đường Mc = f(ω,s) loại xe điện Mômen phụ thuộc vào thời gian Mc = f(t) máy nghiền đá, nghiền quặng Trên hình 12b biểu diễn đặc tính máy sản xuất có mơmen cản dạng Trên hình 12c biểu diễn đặc tính máy sản xuất có mơmen cản dạng phản kháng Đặc tính động điện: + Đặc tính động điện quan hệ tốc độ quay mômen động cơ: M = f(ω) + Nhìn chung có loại đặc tính loại động đặc trưng như: động điện chiều kích từ song song hay độc lập (đường?), động điện chiều kích từ nối tiếp hay hỗn hợp (đường?), động điện xoay chiều khơng đồng (đường?), đồng (đường?), hình 13 Hình 13: Các đặc tính bốn loại động điện * Thường người ta phân biệt hai loại đặc tính cơ: 6/201 + Đặc tính tự nhiên: đặc tính có động nối theo sơ đồ bình thường, khơng sử dụng thêm thiết bị phụ trợ khác thông số nguồn động định mức Như động có đặc tính tự nhiên + Đặc tính nhân tạo hay đặc tính điều chỉnh: đặc tính nhận thay đổi thơng số nguồn, động nối thêm thiết bị phụ trợ vào mạch, sử dụng sơ đồ đặc biệt Mỗi động có nhiều đặ tính nhân tạo Độ cứng đặc tính cơ: + Đánh giá so sánh đặc tính cơ, người ta đưa khái niệm “độ cứng đặc tính ” định nghĩa: Trong đó: ΔM Δω lượng sai phân mômen tốc độ tương ứng; M* = M/Mđm ; ω* = ω/ωđm ; ω* = ω/ωcb Hình 1 4: Cách tính độ cứngđặc tính đồ thị Trong đó: 7/201 + mM tỉ lệ xích trục mơmen + mω tỉ lệ xích trục tốc độ + ? góc tạo thành tiếp tuyến với trục ω điểm xét đặc tính + Động khơng đồng có độ cứng đặc tính thay đổi giá trị (β > 0, β < 0) + Động đồng có đặc tính tuyệt đối cứng (β ≈ ∞) + Động chiều kích từ độc lập có độ cứng đặc tính cứng (β ≥ 40) + Động chiều kích từ độc lập có độ cứng đặc tính mềm (β ≤ 10) Các trạng thái làm việc hệ tđđtđ + Trong hệ truyền động điện tự động có q trình biến đổi lượng điện thành ngược lại Chính q trình biến đổi định trạng thái làm việc hệ truyền động điện Có thể lập Bảng 11: 8/201 2) Nhược điểm: Khi UL, Mc thay đổi, Mc lớn làm cho Ic > I2, động làm việc đặc tính trung gian, làm phát nóng điện trở, ảnh hưởng đến trình làm việc động Điều khiển tự động theo nguyên tắc khác Điều khiển tự động theo nguyên tắc hành trình 1) Nội dung: Trên hành trình (đường đi) phận làm việc máy móc, thiết bị (như bàn máy, đầu máy, mâm cặp, ) đặt cảm biến, công tắc hành trình, cơng tắc cực hạn, cơng tắc điểm cuối, , để tạo tín hiệu điều khiển: khởi động, hãm, đảo chiều, thay đổi tốc độ 2) Mạch điển hình: Phân tích truyền động bàn máy bào dường: Trong sơ đồ dùng cơng tắc hành trình KH có tiếp điểm KH1, KH2 loại khơng tự phục hồi Tại vị trí xuất phát ban đầu bàn máy tiếp điểm KH1 kín, KH2 hở 187/201 Khởi động: ấn nút M RTr có điện, T có điện làm ĐM đóng điện kéo bàn chạy thuận, đồngthời 1RTh có điện mở tiếp điểm để chuẩn bị cho đảo chiều Khi hết hành trình thuận, vấu A đập vào cơng tắc hành trình KH làm cho tiếp điểm KH1 mở, KH2 kín, dẫn đến T điện N chưa có điện, ĐM hãm tự Sau thời gian trì 1RTh tiếp điểm đóng điện cho N, làm ĐM đảo chiều, kéo bàn chạy ngược Khi 2RTh có điện, mở tiếp điểm chuẩn bị cho hành trình thuận Đi hết hành trình ngược, vấu B đập vào cơng tắc hành trình KH làm cho tiếp điểm KH2 hở, KH1 kín lại, công tắc tơ N điện T chưa có điện, ĐM hãm tự Sau thời gian trì 2RTh, tiếp điểm đóng lại làm cho T có điện ĐM kéo bàn chạy thuận 1RTh có điện mở tiếp điểm nó, chuẩn bị cho hành trình ngược Bàn làm việc với chu kỳ thuận/ngược hình 710 Muốn dừng máy: ấn nút D RTr điện, T, N, 1RTh, 2RTh điện, động hãm tự lúc dừng máy Nhận xét * Ngoài nguyên tắc ĐKTĐ nêu trên, số nguyên tắc ĐKTĐ khác: ĐKTĐ theo mô mem, công suất, sức căng, nhiệt độ, ánh sáng, áp suất, * Đánh giá sơ đồ điều khiển: với yêu cầu kỹ thuật tất sơ đồ cao thì: 188/201 Cơng suất lớn trọng lượng giá thành cao Dùng thiết bị, khí cụ bé, đại giá thành cao Cùng cơng suất trọng lượng giá thành lớn nguyên tắc ĐKTĐ theo thời gian, sau nguyên tắc ĐKTĐ theo dòng điện cuối nguyên tắc ĐKTĐ theo tốc độ Nói chung nguyên tắc ĐKTĐ theo tốc độ thường dùng để điều khiển hãm động Nguyên tắc ĐKTĐ theo dòng điện chủ yếu dùng để điều khiển khởi động động cơ, Nguyên tắc ĐKTĐ theo thời gian ứng dụng rộng rãi đơn giản Các phần tử bảo vệ tín hiệu hố ý nghĩa bảo vệ tín hiệu hố * Các phần tử bảo vệ tín hiệu hố có vai trị to lớn: Đảm bảo q trình làm việc an tồn cho người máy móc, thiết bị Q trình làm việc xảy cố chế độ làm việc xấu cho người máy móc, thiết bị, đồng thời báo hiệu cho người vận hành biết tình trạng làm việc hệ thống ĐKTĐ để xử lý * Chức thiết bị bảo vệ tín hiệu hố: Ngừng hệ thống (máy móc) cố nguy hiểm trực tiếp đến người, thiết bị, máy móc: U < Uquy định , U > Ucp , I > Icp , Khi tải cố chưa nguy hiểm đến thiết bị, máy móc thiết bị bảo vệ tín hiệu hoá phải báo cho người vận hành biết để sử lý kịp thời Bảo đảm khởi động, hãm, đảo chiều , cách bình thường, nghĩa phải đảm bảo cho: I < Icp, to < tocp , Các dạng bảo vệ: Bảo vệ ngắn mạch: Bảo vệ ngắn mạch bảo vệ cố gây nên hư hỏng cách điện, hư hỏng cấu thiết bị, máy móc (khi ngắn mạch gây nên nhiệt độ tăng nhanh gây cháy sức từ động tăng mạnh gây va đập, ) 189/201 Các thiết bị bảo vệ thường dùng: cầu chì, aptơmat, rơle dịng điện cực đại, khâu bảo vệ ngắn mạch bán dẫn, điện tử, Dịng tác động cầu chì: Idc = Ikđ / ( (718) Trong đó: Idc dịng tác động dây chảy chọn Ikđ dòng khởi động động cơ, phụ tải bảo vệ ( hệ số xét đến quán tính nhiệt ( = 2,5 động khởi động bình thường ( = (1,6 ( 2) động khởi động nặng + Cấm đặt cầu chì dây trung tính, mạch nối đất, đứt dây chì vỏ máy có điện áp cao nguy hiểm Dùng cầu chì bảo vệ ngắn mạch đơn giản, rẻ tiền, tác động khơng xác, dịng tác động phụ thuộc vào thời gian, thay lâu, không bảo vệ chế độ làm việc pha Dòng chỉnh định aptômat: Icđ = (1,2 ( 1,3).Ikđ ; (719) + Aptômat tác động đóng lại nhanh, cắt dòng lớn, bảo vệ chế độ làm việc dòng pha (khi bị pha) Dùng rơle dòng điện cực đại (RM) bảo vệ ngắn mạch phải chỉnh định dòng tác động cho phù hợp với dòng ngắn mạch Thường đặt rơle dòng cực đại pha động không đồng pha, đặt cực động chiều Tiếp điểm RM loại không tự phục hồi + Ví dụ dùng cầu chì aptơmat bảo vệ ngắn mạch: 190/201 + Ví dụ dùng rơle dòng cực đại bảo vệ ngắn mạch: Bảo vệ nhiệt: Nhằm tránh tải lâu dài, không khí cụ, thiết bị, động phát nóng nhiệt độ cho phép Thường dùng rơle nhiệt, aptơmát có bảo vệ nhiệt, phần tử bảo vệ q tải bán dẫn, để bảo vệ tải cho phụ tải dài hạn Các tiếp điểm rơle nhiệt (RN) loại không tự phục hồi, sau rơle nhiệt tác động phải ấn reset tay Phải chọn rơle nhiệt có đặc tính phát nóng gần với đặc tính phát nóng thiết bị, động cần bảo vệ (hình 713) + Dịng chỉnh định rơle nhiệt, aptômat: Icđ = (1,2 ( 1,3)Iđm (720) Trong đó: Iđm dịng định mức động cơ, phụ tải + Ví dụ dùng rơle nhiệt aptơmat bảo vệ tải dài hạn: 191/201 Dùng rơle dòng cực đại (RI) để bảo vệ tải cho phụ tải ngắn hạn ngắn hạn lặp lại Khi phụ tải làm việc thời gian ngắn, phát nóng phụ tải khơng phù hợp với đặc tính rơle nhiệt, nên rơle nhiệt không tác động kịp, phải dùng rơle dòng cực đại tác động nhanh + Ví dụ dùng rơle dịng cực đại bảo vệ tải ngắn hạn: Dòng chỉnh định rơle dòng cực đại bảo vệ tải: Icđ.RI = (1,4 ( 1,5)Iđm (721) Thường dùng rơle dòng cực đại bảo vệ ngắn mạch (RM) rơle dòng cực đại bảo vệ tải (RI) Tiếp điểm rơle dòng cực đại bảo vệ tải loại tự phục hồi (hình 714) Bảo vệ điểm khơng cực tiểu: Nhằm tránh làm việc với điện áp nguồn thấp áp nguồn, tránh tự khởi động lại điện áp nguồn phục hồi Thường dùng rơle điện áp (RA), công tắc tơ (CTT), khởi động từ (KĐT), để bảo vệ đểm không cực tiểu 192/201 Chỉnh định điện áp hút, nhả rơle điện áp, công tắc tơ: Uh.RA > Ung.sụt.cp (722) Unh.RA ( Ung.sụt.cp (723) Trong đó: Uh.RA điện áp hút rơle điện áp, hay công tắc tơ, khởi động từ Unh.RA điện áp nhả RA, CTT, KĐT Ung.sụt.cp = 85%Ung.đm điện áp nguồn sụt cho phép Nguyên lý làm việc bảo vệ sơ đồ hình 20: Đặt cơng tắc xoay KC vị trí tiếp đểm KC1 kín, KC2 hở; Đóng cầu dao CD, nếuđiện áp làm việc đạt giá trị cho phép (Ung > 85%Ung.đm) RA tác động, tự trì thơng qua tiếp điểm RA(13) Quay cơng tắc KC đến vị trí trái (T) K có điện, làm cho động quay Khi điện áp Ung ( 85%Ung.đm RA nhả làm K điện động loại khỏi lưới điện, tránh cho động khỏi bị đốt nóng nhiệt độ cho phép (vì điện áp thấp dẫn đến dịng tăng dòng cho phép động cơ) Khi động làm việc, điện nguồn có điện lại, động không tự khởi động lại được, KC vị trí trái KC1 hở, RA điện điện áp nguồn, có điện lại K khơng có điện + Ví dụ dùng rơle điện áp (RA) bảo vệ đểm không cực tiểu: 193/201 Bảo vệ thiếu từ trường: Nhằm bảo vệ thiếu kích từ động Khi điện áp hay dịng kích từ động bị giảm, gây tốc độ động cao tốc độ cho phép, dòng điện động lớn dòng cho phép, dẫn đến hư hỏng phần động học máy, làm xấu điều kiện chuyển mạch, Dùng rơle dòng điện, rơle điện áp, để bảo vệ thiếu từ trường + Ví dụ dùng rơle dòng điện, rơle điện áp để bảo vệ thiếu từ trường (hình 716) Nguyên lý bảo vệ: đủ điện áp rơle thiếu từ trường RTT đóng kín tiếp điểm nó, KC đặt vị trí nên tiếp điểm KC1 kín, RA tác động Quay KC sang vị trí (T) cho động làm việc bình thường Khi điện áp sụt q giá trị cho phép, dịng kích từ giảm thấp đến giá trị: Ikt.Đ = Inh.RTT , Inh.RTT ( Ikt.min.cp , nên RTT nhả làm K điện, loại động khỏi lưới điện để bảo vệ động 194/201 Bảo vệ liên động: Nhằm bảo đảm làm việc an toàn cho mạch (bảo đảm nghiêm ngặt trình tự làm việc hợp lý thiết bị, tránh thao tác nhầm) Các thiết bị bảo vệ liên động khí như: nút ấn kép, cơng tắc hành trình kép, Và phần tử bảo vệ liên động điện như: Các tiếp điểm khố chéo cơng tắc tơ, rơle, làm việc chế độ khác Ví dụ: Khi khởi động thuận, ấn nút MT T có điện, đóng điện cho động quay, cịn tiếp điểm thường kín MT mở khơng cho N có điện, đảm bảo khơng bị ngắn mạch 195/201 mạch stato Khi T có điện tiếp điểm thường kín T mở ra, đảm bảo cho N khơng thể có điện khơng may có người tác động vào nút MN Khi Đ quay thuận, muốn đảo chiều, ấn nút MN T điện N có điện, q trình đảo chiều diễn bình thường Nếu khơng may q trình quay thuận, tiếp điểm T mạch stato bị dính tiếp điểm T mạch cuộn dây N khơng kín lại được, nên ấn MN N khơng thể có điện được, tránh ngắn mạch bên phía stato T N tác động Như liên động điện sơ đồ bảo đảm cho sơ đồ hoạt động bình thường, trình tự làm việc đặt ra, tránh thao tác nhầm Tín hiệu hoá Khi xuất chế độ làm việc xấu chưa cần phải dừng máy thiết bị bảo vệ hoạt động làm cho thiết bị tín hiệu báo cho người vận hành biết để xử lý kịp thời Khi tín hiệu báo mà khơng xử lý kịp thời thiết bị bảo vệ tác động đình làm việc hệ thống truyền động điện Thiết bị tín hiệu hố: Âm thanh: chng, cịi, ; ánh sáng: đèn, mầu, ; Cờ báo: rơle tín hiệu, Ví dụ: 196/201 Sơ đồ hình 623 hoạt động bình thường Nếu tải rơle nhiệt tác động, làm RA đến K điện, loại động khỏi tình trạng nguy hiểm, đồng thời đóng tiếp điểm làm đèn đỏ ĐĐ sáng lên, báo cho người vận hành biết để xử lý, sau xử lý xong, người vận hành ấn reset RN vận hành lại Cịn bị ngắn mạch động rơle bảo vệ dịng cực đại RM tác động, loại động khỏi tình trạng nguy hiểm, đồng thời đóng tiếp điểm làm cho chng Chg kêu lên, báo cho người vận hành biết để xử lý kịp thời, sau xử lý xong, người vận hành ấn reset RM vận hành lại Câu hỏi ôn tập Dựa vào sở để người ta đưa nguyên tắc điều khiển tự động theo thơng số thời gian, tốc độ, dịng điện, hành trình, v.v… ? Phân tích nội dung nguyên tắc điều khiển tự động theo thời gian, tốc độ, dịng điện, hành trình ? Giải thích nguyên lý làm việc sơ đồ minh họa cho nguyên tắc trên? Tại xảy cố hệ thống truyền động điện tự động ? cách khắc phục cố ? Phân tích bảo vệ ngắn mạch, bảo vệ tải, bảo bệ điểm không cực tiểu, bảo vệ thiếu từ trường, bảo vệ liên động ? Giải thích nguyên lý bảo vệ mạch điển hình tương ứng với bảo vệ ? Tín hiệu hóa ? Các mạch tính hiệu hóa có tác dụng hệ thống truyền động điện tự động ? 197/201 Tài liệu tham khảo Tài liệu tham khảo Tài liệu tham khảo Cơ sở Truyền động điện tự động, tập & 2, Bùi Đình Tiếu Phạm Duy Nhi, NXB Đại học trung học chuyên nghiệp, 1982 Cơ sở Truyền động điện tự động, M.G TSILIKIN M.M.XOCOLOV V.M.TEREKHOV A.V.SINIANXKI, người dịch Bùi Đình Tiếu Lê Tịng Nguyễn Bính, NXB Khoa học & Kỹ thuật, 1977 Truyền động điện, Bùi Quốc Khánh Nguyễn Văn Liễn Nguyễn Thị Hiền, NXB Khoa học & Kỹ thuật, 1998 Điều chỉnh từ động truyền động điện, Bùi Quốc Khánh Phạm Quốc Hải Nguyễn Văn Liễn Dương Văn Nghi, NXB Khoa học & Kỹ thuật, 1998 Trang bị điện điển tử máy gia công kim loại, Nguyễn Mạnh Tiến Vũ Quang Hồi, NXB Giáo dục, 1994 Trang bị điện điện tử máy công nghiệp dùng chung, Vũ Quang Hồi Nguyễn Văn Chất Nguyễn Thị Liên Anh, NXB Giáo dục, 1994 Phân tích tổng hợp hệ thống điều khiển tự động truyền động điện, Trịnh Đình Đề, NXB Khoa học & Kỹ thuật, 1993 Điện tử cơng suất, Nguyễn Bính, NXB Khoa học & Kỹ thuật, 1995 Mạch số, Nguyễn Hữu Phương, NXB Thống kê, 2001 10 Giáo trình Truyền động điện, PGS TS Bùi Đình Tiếu, NXB Giáo dục, 2004 198/201 Tham gia đóng góp Tài liệu: Giáo trình Truyền động Điện Tự động Biên tập bởi: Khương Công Minh URL: http://voer.edu.vn/c/0ead17e2 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Khái niệm chung hệ truyền động điện tự động Các tác giả: unknown URL: http://www.voer.edu.vn/m/5d6a2615 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Các tính động điện Các tác giả: unknown URL: http://www.voer.edu.vn/m/89f4acf3 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Đặc tính động chiều kích từ nối tiếp (đmnt) Và hỗn hợp (đmhh) Các tác giả: unknown URL: http://www.voer.edu.vn/m/5761db8e Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Đặc tính động khơng đồng (ĐK) Các tác giả: unknown URL: http://www.voer.edu.vn/m/994bb6cd Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Các đặc tính hãm động ĐK Các tác giả: unknown URL: http://www.voer.edu.vn/m/5a303959 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Điều chỉnh thông số đầu hệ thống truyền động điện Các tác giả: unknown URL: http://www.voer.edu.vn/m/8eb452c0 199/201 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động không đồng thay đổi thông số Các tác giả: unknown URL: http://www.voer.edu.vn/m/6e03d934 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Điều chỉnh tốc độ truyền động điện Các hệ thống biến đổi động Các tác giả: unknown URL: http://www.voer.edu.vn/m/740530df Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Quá trình Độ truyền động điện Các tác giả: unknown URL: http://www.voer.edu.vn/m/2ab90066 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Chọn công suất động điện Các tác giả: unknown URL: http://www.voer.edu.vn/m/4d8b89a7 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Hệ thống điều khiển tự động Các tác giả: unknown URL: http://www.voer.edu.vn/m/6b22b4b3 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Tài liệu tham khảo Các tác giả: unknown URL: http://www.voer.edu.vn/m/15cb3968 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ 200/201 Chương trình Thư viện Học liệu Mở Việt Nam Chương trình Thư viện Học liệu Mở Việt Nam (Vietnam Open Educational Resources – VOER) hỗ trợ Quỹ Việt Nam Mục tiêu chương trình xây dựng kho Tài nguyên giáo dục Mở miễn phí người Việt cho người Việt, có nội dung phong phú Các nội dung đểu tuân thủ Giấy phép Creative Commons Attribution (CCby) 4.0 nội dung sử dụng, tái sử dụng truy nhập miễn phí trước hết trong môi trường giảng dạy, học tập nghiên cứu sau cho tồn xã hội Với hỗ trợ Quỹ Việt Nam, Thư viện Học liệu Mở Việt Nam (VOER) trở thành cổng thông tin cho sinh viên giảng viên ngồi Việt Nam Mỗi ngày có hàng chục nghìn lượt truy cập VOER (www.voer.edu.vn) để nghiên cứu, học tập tải tài liệu giảng dạy Với hàng chục nghìn module kiến thức từ hàng nghìn tác giả khác đóng góp, Thư Viện Học liệu Mở Việt Nam kho tàng tài liệu khổng lồ, nội dung phong phú phục vụ cho tất nhu cầu học tập, nghiên cứu độc giả Nguồn tài liệu mở phong phú có VOER có chia sẻ tự nguyện tác giả ngồi nước Q trình chia sẻ tài liệu VOER trở lên dễ dàng đếm 1, 2, nhờ vào sức mạnh tảng Hanoi Spring Hanoi Spring tảng công nghệ tiên tiến thiết kế cho phép công chúng dễ dàng chia sẻ tài liệu giảng dạy, học tập chủ động phát triển chương trình giảng dạy dựa khái niệm học liệu mở (OCW) tài nguyên giáo dục mở (OER) Khái niệm chia sẻ tri thức có tính cách mạng khởi xướng phát triển tiên phong Đại học MIT Đại học Rice Hoa Kỳ vòng thập kỷ qua Kể từ đó, phong trào Tài nguyên Giáo dục Mở phát triển nhanh chóng, UNESCO hỗ trợ chấp nhận chương trình thức nhiều nước giới 201/201