Giáo trình trang thiết bị điện 1

1 BỘ LAO ĐỘNG - THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI TỔNG CỤC DẠY NGHỀ GIÁO TRÌNH Tên mơ đun: Trang Bị Điện NGHỀ: ĐIỆN CƠNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG NGHỀ (Ban hành kèm theo Quyết định số: 120/QĐ-TCDN ngày 25 tháng 02 năm 2013 Tổng cục trưởng Tổng cục Dạy nghề) Hà Nội, năm 2013 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Trang bị điện mơ đun chun mơn mang tính đặc trưng cao thuộc nghề Điện cơng nghiệp Mơ đun có ý nghĩa định đến kỹ kiến thức người học Sau học tập mô đun này, người học có đủ kiến thức để học tập tiếp mô đun nâng cao Trang bị điện Kỹ thuật lập trình Giáo trình thiết kế theo mô đun thuộc hệ thống mô đun/ mơn học chương trình đào tạo nghề Điện cơng nghiệp để giảng dạy cấp trình độ Cao đẳng nghề Ngồi ra, tài liệu sử dụng cho đào tạo ngắn hạn cho công nhân kỹ thuật, nhà quản lý người sử dụng nhân lực tham khảo Mô đun triển khai sau môn học, mô đun Điện kỹ thuật, Vẽ điện, Đo lường điện Máy điện Công việc lắp đặt, vận hành hay sửa chữa mạch điện máy công nghiệp yêu cầu bắt buộc công nhân nghề Điện công nghiệp Mô dun có ý nghĩa định để hình thành kỹ cho người học làm tiền đề để người học tiếp thu kỹ cao như: Lắp đặt điều khiển lập trình hay mạch điện tử công suất Mặc dù cố gắng, song sai sót khó tránh Tác giả mong nhận ý kiến phê bình, nhận xét bạn đọc để giáo trình hồn thiện Hà Nội, ngày tháng năm 2013 Tham gia biên soạn Trần Văn Quỳnh: Chủ biên Phạm Thúy Hòe Đồn Năng Trình MỤC LỤC Lời mở đầu Bài mở đầu: Khái quát chung hệ thống trang bị điện Bài 1: Các phần tử điều khiển hệ thống trang bị điện - điện tử 1.1 Các phần tử bảo vệ 1.2 Các phần tử điều khiển 1.3 Rơ le 14 1.4 Các loại cảm biến 18 1.5 Các phần tử điện từ 25 Bài 2: Tự động khống chế truyền động điện 27 2.1 Khái niệm tự động khống chế (TĐKC) 27 2.2 Các yêu cầu TĐKC 27 2.3 Phương pháp thể sơ đồ điện TĐKC 28 2.4 Các nguyên tắc điều khiển 29 2.5 Các sơ đồ điều khiển điển hình 36 2.6 Các khâu bảo vệ liên động TĐKC - TĐĐ 133 Bài 3: Trang bị điện máy cắt kim loại 136 3.1 Khái niệm chung máy cắt gọt kim loại 136 3.2 Trang bị điện nhóm máy tiện 139 3.3 Trang bị điện nhóm máy phay 145 3.4 Trang bị điện nhóm máy doa 151 3.5 Trang bị điện nhóm máy khoan 164 3.6 Trang bị điện máy mài 174 CÁC TỪ VIẾT TẮT 182 TÀI LIỆU THAM KHẢO 183 TÊN MƠ ĐUN: TRANG BỊ ĐIỆN Mã Mơ đun: MĐ 22 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mô đun: - Mô đun Trang bị điện học sau mơn học/mơđun: Khí cụ điện, Máy điện, Cung cấp điện, Truyền động điện - Là mô đun chuyên môn nghề - Trong lĩnh vực sản xuất, đặc biệt ngành công nghiệp, việc sử dụng máy móc để giải phóng sức lao động người ngày phổ biến Để nắm bắt làm chủ trang thiết bị ngày đại địi hỏi cán kỹ thuật phải có kiến thức cơng nghệ, bên cạnh kỹ vẽ, đọc sơ đồ, phân tích chẩn đốn sai hỏng để vận hành, bảo trì, bảo dưỡng sửa chữa hiệu trang thiết bị Mơ đun Trang bị điện biên soạn nhằm trang bị cho người học kiến thức kỹ nêu Mục tiêu mơ đun : - Đọc, vẽ phân tích sơ đồ mạch điều khiển dùng rơle công tắc tơ dùng tự động khống chế động không đồng pha, động chiều - Phân tích qui trình làm việc u cầu trang bị điện cho máy cắt gọt kim loại (máy khoan, tiện, phay, bào, mài - Lắp đặt, sửa chữa mạch mở máy, dừng máy cho động không đồng pha, động chiều - Phân tích nguyên lý sơ đồ làm sở cho việc phát hư hỏng chọn phương án cải tiến - Vận hành mạch theo ngun tắc, theo qui trình định Từ vạch kế hoạch bảo trì hợp lý, đảm bảo an tồn vệ sinh cơng nghiệp - Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, xác, tư sáng tạo khoa học Nội dung mô đun : Thời gian (giờ) Số Tên mô đun Tổng Lý Thực Kiểm TT số thuyết hành tra* Bài mở đầu: Khái quát chung hệ 2 thống trang bị điện – điện tử Các phần tử điều khiển hệ 12 thống trang bị điện - điện tử Tự động khống chế truyền động 136 17 112 điện Trang bị điện máy cắt kim loại 120 18 95 Cộng: 270 45 210 15 BÀI MỞ ĐẦU KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HỆ THỐNG TRANG BỊ ĐIỆN Giới thiệu: Động điện sử dụng phổ biến dây truyền tự động trình sản xuất công nghiệp Điều khiển, khống chế động vấn đề ln ln giới chun mơn quan tâm, tìm hiểu giải cách tối ưu, đa phổ dụng Đối với người công tác lĩnh vực điện cơng nghiệp mảng kiến thức kỹ hệ thống trang bị điện dùng điều khiển, khống chế động điện yêu cầu bắt buộc Nó tiền đề cho việc tiếp thu, thực mạch điều khiển linh kiện điện tử điều khiển lập trình Mục tiêu: - Phân tích đặc điểm hệ thống trang bị điện - Vận dụng yêu cầu hệ thống trang bị điện thiết kế, lắp đặt - Rèn luyện tính cẩn thận, nghiêm túc học tập thực cơng việc Nội dung chính: Đặc điểm hệ thống trang bị điện Hệ thống trang bị điện máy sản xuất tổng hợp thiết bị điện lắp ráp theo sơ đồ phù hợp nhằm đảm bảo cho máy sản xuất thực nhiệm vụ sản xuất Hệ thống trang bị điện máy sản xuất giúp cho việc nâng cao suất máy, đảm bảo độ xác gia cơng, rút ngắn thời gian máy, thực công đoạn gia cơng khác theo trình tự cho trước Hệ thống trang bị điện cần có: Các thiết bị động lực, thiết bị điều khiển phần tử tự động Nhằm tự động hố phần tồn trình sản xuất máy, hệ thống trang bị điện điều khiển phận công tác thực thao tác cần thiết với thơng số phù hợp với quy trình sản xuất Kết cấu hệ thống trang bị điện: - Phần thiết bị động lực: Là phận thực việc biến đổi lượng điện thành dạng lượng cần thiết cho trình sản xuất Thiết bị động lực là: Động điện, nam châm điện, li hợp điện từ truyền động từ động sang máy sản xuất hay đóng mở van khí nén, thuỷ lực, phần tử đốt nóng thiết bị gia nhiệt, phần tử phát quang hệ thống chiếu sáng, phần tử R, L, C, để thay đổi thông số mạch điện để làm thay đổi chế độ làm việc phần tử động lực - Thiết bị điều khiển: Là khí cụ đóng cắt, bảo vệ, tín hiệu nhằm đảm bảo cho thiết bị động lực làm việc theo yêu cầu máy công tác Các trạng thái làm việc thiết bị động lực đặc trưng bằng: Tốc độ làm việc động điện hay máy cơng tác, dịng điện phần ứng hay dịng điện phần cảm động điện, Mơmen phụ tải trục động Tuỳ theo trình cơng nghệ u cầu mà động truyền động có chế độ cơng tác khác Khi động thay đổi chế độ làm việc, thông số có giá trị khác nhau.Việc chuyển chế độ làm việc động truyền động thực tự động nhờ hệ thống điều khiển Như vậy: Hệ thống khống chế truyền động điện tập hợp khí cụ điện dây nối lắp ráp theo sơ đồ nhằm đáp ứng việc việc điều khiển, khống chế bảo vệ cho phần tử động lực trình làm việc theo yêu cầu công nghệ đặt Yêu cầu hệ thống trang bị điện công nghiệp - Nhận biến đổi lượng điện thành dạng lượng khác để thực nhiệm vụ sản xuất thông qua phận công tác - Khống chế điều khiển phận cơng tác làm việc theo trình tự cho trước với thơng số kỹ thuật phù hợp - Góp phần nâng cao suất, chất lượng, hiệu trình sản xuất, giảm nhẹ điều kiện lao động cho người - Đảm bảo an toàn cho người thiết bị trình sản xuất BÀI CÁC PHẦN TỬ ĐIỀU KHIỂN TRONG HỆ THỐNG TRANG BỊ ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Giới thiệu: Hiện ngành công nghiệp Việt nam phát triển nhanh, nhu cầu sử dụng phần tử điện điều khiển ngày nhiều vế số lượng chủng loại Các nhà sản xuất không ngừng cải tiến nâng cao chất lượng, chủng loại nhằm đáp ứng yêu cầu thị trường Do từ việc tìm hiểu lý thuyết thực hành tìm hiểu kết cấu, tính tốn chọn lựa đến việc sử dụng, vận hành phần tử điện điều khiển cần thiết nhằm điều khiển tốt cho mạch điện hệ thống điện.Nội dung học nhằm trang bị cho sinh viên kiến thức cấu tạo, nguyên lý hoạt động phần tử điện điều khiển thường sử dụng trong doanh nghiệp công nghiệp Mục tiêu: - Nhận biết phần tử điều khiển hệ thống trang bị điện - Mơ tả cấu tạo giải thích nguyên lý làm việc khí cụ điện điều khiển có sơ đồ - Sửa chữa hư hỏng thơng thường khí cụ điện điều khiển - Rèn luyện tính tỉ mỉ, cẩn thận, xác an tồn cơng việc Nội dung chính: Các phần tử bảo vệ Mục tiêu: Trình bày cấu tạo, nguyên lý làm việc ứng dụng phần tử bảo vệ mạch điện 1.1 Cầu chì a Cấu tạo: Nắp Vỏ; Dây chảy b Cơng dụng: Bản chất cầu chì đoạn dây dẫn yếu mạch, có cố đoạn dây bị đứt Cầu chì dùng bảo vệ thiết bị tránh khỏi dịng ngắn mạch 1.2 Rơ le nhiệt a Cấu tạo: B A b Dạng thực tế rơ le nhiệt pha a Cấu tạo HÌNH 1.2: CẤU TẠO VÀ DẠNG THỰC TẾ RƠ LE NHIỆT PHA Thanh lưỡng kim; Lò xo; Phần tử đốt nóng; A: Cực nối nguồn; Hệ thống tiếp điểm; B: Cực nối tải; b Công dụng: Rơ le nhiệt dùng để bảo vệ cố tải Trong thực tế người ta thường gắn rơ le nhiệt phía sau cơng tắc tơ gọi khởi động từ Các phần tử điều khiển Mục tiêu: Trình bày cấu tạo, nguyên lý làm việc ứng dụng phần tử điều khiển mạch điện 2.1 Công tắc a Cấu tạo: a Công tắc pha b Cơng dụng: b Cơng tắc pha HÌNH 1.3: CƠNG TẮC PHA VÀ PHA 10 Cơng tắc thực tế thường dùng làm khoá chuyển mạch (chuyển chế độ làm việc mạch điều khiển), dùng làm cơng tắc đóng mở nguồn (cầu dao) 2.2 Nút ấn a Cấu tạo: b Dạng thực tế nút ấn a Cấu tạo nút ấn HÌNH 1.4: NÚT ẤN TỰ PHỤC HỒI Núm tác động; Tiếp điểm thường mở (NO); Hệ thống tiếp điểm; Tiếp điểm thường đóng (NC); Tiếp điểm chung (com); Lị xo phục hồi b Công dụng: Nút ấn dùng mạch điều khiển, để lệnh điều khiển mạch hoạt động Nút ấn thường lắp mặt trước tủ điều khiển Tín hiệu nút ấn tự phục hồi tạo có dạng xung hình 1.5 Nhả Nhấn 0 Nút ấn thường mở Nhả Nút ấn thường đóng Nhả Nhấn Nhả HÌNH 1.5: TÍN HIỆU DO NÚT ẤN TẠO RA 176 A B C HÌNH 3.17: SƠ ĐỒ BỐ TRÍ THIẾT BỊ MẠCH ĐIỆN MÁY KHOAN 2A55 KC N ON1 1CD 2CD L 1CC L RU 2CC C NC NO ON2 1K1 1K2 2K1 2K2 3K1 3K2 3KH 2KH 1KH NƯỚC CHÍNH 1/KH DI CHUYỂN BÀN KẸP CẦN XIẾT CẦN 170 +Bước 3: Kiểm tra vận hành - Kiểm tra mạch cuộn hút 1K1, 1K2; 2K1, 2K2; 3K1, 3K2; RU - Kiểm tra thông mạch, chạm vỏ cầu đấu dây - Kiểm tra mạch động lực: Hết sức lưu ý vấn đề an toàn, chiều quay động Kiểm tra cẩn thận liên động chi tiết khí hệ thống điện Có thể kết hợp đo kiểm quan sát mắt - Vận hành không tải: Cô lập mạch động lực cầu đấu dây Cấp nguồn vận hành mạch điều khiển: Ấn nút 1M(3,25) cuộn 3K1 RU hút, mạch chuẩn bị làm việc Thao tác tay gạt khí để đóng 3KH Bậc KC 1: 1K1 hút; chuyển KC sang số 2: 1K2 hút Bậc KC 3: 2K1 hút; chuyển KC sang số 4: 2K2 hút KC đặt 4, tác động vào 2KH 2K1 2K2 nhả Ấn giữ nút 1M(3,25) 2M(3,29) 3K1 3K2 hút - Vận hành có tải: Cắt nguồn, liên kết lại dây nối mạch động lực cho động 1Đ 4Đ để vận hành trục khoan bơm nước Đóng cầu dao 1CD, 2CD để cấp nguồn cho mạch động lực Sau cấp nguồn cho mạch điều khiển: Ấn nút 1M(3,25) cuộn 3K1 RU hút, mạch chuẩn bị làm việc Thao tác tay gạt khí để đóng 3KH Bậc KC 2: trục khoan quay thuận nghịch Thao tác tay gạt khí vị trí ngược lại (3KH cúng ấn xuống) Chiều quay trục khoan ngược lại thao tác KC Đóng 2CD: động bơm nước 4Đ làm việc Cắt nguồn, liên kết lại dây nối mạch động lực cho động 2Đ để di chuyển cần khoan động 3Đ1, 3Đ2 để xiết mở cần khoan đầu khoan: Đóng cầu dao 1DC, 2CD để cấp nguồn cho mạch động lực Sau cấp nguồn cho mạch điều khiển: Ấn nút 1M(3,25) cuộn 3K1 RU hút, mạch chuẩn bị làm việc Bậc KC 3: cần khoan nâng lên Còn KC đặt số cần khoan hạ xuống Trong trình nâng hạ, đến cuối hành trình 2KH tác động để mạch dừng Ấn giữ nút 1M(3,25) 2M(3,29) cần khoan đầu khoan xiết hay mở +Bước 4: Mô cố sửa chữa hư hỏng 170 171 - Cắt nguồn cung cấp - Sự cố 1: Hở mạch tiếp điểm 3K1(3,5), sau cho mạch vận hành Quan sát trục khoan, ghi nhận tượng, giải thích - Sự cố 2: Hở mạch công tắc hành trình 3KH, sau cho mạch vận hành Quan sát trục khoan, ghi nhận tượng, giải thích - Sự cố 3: Hoán vị đầu dây 9, 11 với nhau, sau cho mạch vận hành ví trí tay gạt khí Quan sát trục khoan, ghi nhận tượng, giải thích - Sự cố 4: Hốn vị đầu dây 25, 29 với nhau, sau ấn 1M 2M để mạch vận hành Quan sát trạng thái xiết mở càn khoan đầu khoan, ghi nhận tượng, giải thích +Bước 5: Viết báo cáo trình thực hành - Lược thuật lại trình lắp ráp, sai lỗi mắc phải (nếu có) - Giải thích tượng vận hành mạch, nguyên nhân gây hư hỏng mô - Vai trò 1KH 1/KH; nêu cố xáy chi tiết hư hỏng? BÀI TẬP MỞ RỘNG 3.3 Trong mạch điện máy khoan 2A55 Hãy thực hiện: - Thiết kế mạch hãm dừng cho động trục - Khống chế động bơm nước làm việc sau máy bắt đầu làm việc - Có đèn tín hiệu cho trạng thái làm việc máy a Sinh viên vẽ hoàn chỉnh sơ đồ lắp ráp mạch b Vận hành, quan sát ghi nhận tượng c Mô cố, quan sát ghi nhận tượng d Làm báo cáo thực hành, giải thích tượng 5.3 Trang bị điện máy khoan 2A125 a Nghiên cứu sơ đồ nguyên lý mạch điện hình 3.18 - Trang bị điện: 1Đ: Động truyền động trục (quay đầu khoan); loại: A42 – 4; 3 - 380V; 2,8 KW; 2420Rpm 2Đ: Động bơm nước; loại: A – 22; 3 - 380V; 0,125KW; 2800Rpm K1; K2; K3: Bộ cơng tắc xoay dùng đảo chiều động trục BA: Biến áp 380V/36V: dùng cấp nguồn cho đèn Đ Đ: Đèn chiếu sáng làm việc: 36V; 10W - Nguyên lý làm việc: Đóng cầu dao 1CD cấp nguồn cho mạch chuẩn bị làm việc Chuyển công tắc xoay (K1; K2; K3) sang phải (quay thuận); liên động khí nên K1(5,7) K3(3,5) đóng lại đồng thời nên cuộn hút 1K cấp nguồn, động 1Đ lamg việc, trục khoan quay thuận chiều 171 172 Do cấu tạo khí nên K1(5,7) đóng chốc lát, sau tự động mở ra; mạch hoạt động bình thường có tiếp điểm trì 1K(5,7) Cịn chuyển cơng tắc xoay bên trái trục khoan quay nghịch K2(13,5) K3(3,5) đóng lại; sau trì tiếp điểm 2K(5,13) Dừng máy cách đặt công tắc xoay giữa, lúc trạng thái cơng tắc xoay hình vẽ Bơm nước đóng cầu dao 2CD trục khoan làm việc Đóng cơng tắc K để cấp nguồn cho đèn Đ thông qua biến áp BA HÌNH 3.18: MẠCH ĐIỆN MÁY KHOAN 2A125 3 - 380 1CD 1K 2K K1 K3 RN 1K CC 2K 11 13 2K 1K K2 1K 2K 2CD RN K Đ 2Đ 1Đ NƯỚC TRỤC CHÍNH BA - Bảo vệ: Ngắn mạch: cầu chì CC Quá tải: RN - Liên động: Cơ khí: Bộ cơng tắc xoay K1; K2; K3 Điện: Khóa chéo; trì 172 173 - Sơ đồ thiết bị dây (Sinh viên bổ sung hồn thiện theo hình 3.19) A B C XXXII A N K 1CD OFF FWD REV K1 1CC K3 K2 2CD 2K 1K RN TRỤC CHÍNH NƯỚC HÌNH 3.19: SƠ ĐỒ BỐ TRÍ THIẾT BỊ MẠCH ĐIỆN MÁY KHOAN 2A125 173 174 b Lắp ráp mạch +Bước 1: Lựa chọn gá lắp thiết bị Bảng 3.5: Bảng kê trang bị điện hình 3.18 Stt Kí hiệu SL Chức 1CD Cầu dao nguồn, đóng cắt khơng tải tồn mạch 2CD Cầu dao điều khiển động bơm nước 3Đ CC Cầu chì bảo vệ ngắn mạch cho tồn mạch K1,K2,K3 Bộ công tắc xoay, điều khiển đảo chiều trục 1K; 2K Cơng tắc tơ, điều khiển đảo chiều động trục (1Đ) RN Rơ le nhiệt, bảo vệ tải động trục BA Biến áp cách ly, cấp nguồn an toàn cho đèn chiếu sáng làm việc K Công tắc, điều khiển đèn chiếu sáng làm việc Đ Đèn chiếu sáng làm việc +Bước 2: Lắp ráp, vận hành mô cố - Sinh viên tự vạch trình tự lắp ráp, kiểm tra - Sinh viên tự vận hành mạch mơ cố xảy BÀI TẬP MỞ RỘNG 3.4 Trong mạch điện máy khoan 2A125 Hãy thực hiện: - Thay công tắc đảo chiều K1, K2, K3 loại khí cụ điện khác cho mạch đảm bảo tính cũ - Khống chế động bơm nước làm việc sau trục khoan vận hành - Có đèn tín hiệu cho trạng thái làm việc máy a Sinh viên vẽ hoàn chỉnh sơ đồ lắp ráp mạch b Vận hành, quan sát ghi nhận tượng c Mô cố, quan sát ghi nhận tượng d Làm báo cáo thực hành, giải thích tượng Trang bị điện máy mài Mục tiêu: 6.1 Đặc điểm, yêu cầu trang bị điện a Khái niệm máy mài Máy mài loại máy công cụ dùng gia công làm nhẵn tạo hình bề mặt chi tiết Máy mài có nhóm chính: Máy mài trịn: Dùng gia cơng mặt ngồi mặt chi tiết Chuyển động chuyển động quay tròn đá mài, chi tiết quay trịn tịnh tiến Các chuyển động phụ gồm: di chuyển ụ đá, bơm dầu , làm 174 175 mát Máy mài phẳng: Dùng gia công mặt phẳng mặt cầu Đá mài thường chuyển động tịnh tiến, chi tiết tịnh tiến quay Hình dạng ngồi phận máy mài hình 3.20 HÌNH 3.20: HÌNH DÁNG BÊN NGOÀI CỦA MÁY MÀI Thân máy; Ụ quay phơi; Ụ đỡ phơi; Ụ mài Ngồi cịn có máy khác như: máy mài vơ tâm, máy mài rãnh, máy mài cắt, máy mài v.v… Thường máy mài có ụ chi tiết bàn, kẹp chi tiết ụ đá mài, có trục với đá mài Cả hai ụ đặt bệ máy b Giới thiệu công nghệ mài 175 176 HÌNH 3.21: SƠ ĐỒ GIA CƠNG CHI TIẾT TRÊN MÁY MÀI Máy mài trịn có hai loại: máy mài trịn ngồi (h-3.21a), máy mài trịn (h-3.21b) Trên máy mài trịn chuyển động chuyển động quay đá mài; chuyển động ăn dao di chuyển tịnh tiến ụ đá dọc trục (ăn dao dọc trục) di chuyển tịnh tiến theo hướng ngang trục (ăn dao ngang) chuyển động quay chi tiết (ăn dao vòng) Chuyển động phụ di chuyển nhanh ụ đá chi tiết v.v… Máy mài phẳng có hai loại: mài biên đá (h-3.21c) mặt đầu (h3.21d) Chi tiết kẹp bàn máy tròn chữ nhật Ở máy mài biên đá, đá mài quay tròn chuyển động tịnh tiến ngang so với chi tiết, bàn máy mang chi tiết chuyển động tịnh tiến qua lại Chuyển động quay đá chuyển động chính, chuyển động ăn dao di chuyển đá (ăn dao ngang) chuyển động chi tiết (ăn dao dọc) Ở máy mài mặt đầu đá, bàn trịn chữ nhật, chuyển động quay đá chuyển động chính,chuyển động ăn dao di chuyển ngang đá - ăn dao ngang chuyển động tịnh tiến qua lại bàn mang chi tiết - ăn dao dọc Một tham số quan trọng chế độ mài tốc độ cắt (m/s): V= 0,5d.ωđ.10-3 Trong đó: d - đường kính đá mài, [mm]; ωđ - tốc độ quay đá mài, [rad/s]; thường v = 30 ÷ 50m/s a)Máy mài trịn ngồi b) Máy mài trịn c) Máy mài mặt phẳng biên đá d) Máy mài mặt phẳng mặt đầu (bàn chữ nhật) e) Máy mài mặt phẳng mặt đầu (bàn trịn) Chi tiết gia cơng Đá mài Chuyển động Chuyển động ăn dao dọc Chuyển động ăn dao ngang c Các đặc điểm truyền động điện trang bị điện máy mài - Truyền đơng chính: Thơng thường máy không yêu cầu điều chỉnh tốc độ, nên sử dụng động khơng đồng roto lồng sóc Ở máy mài cỡ nặng, để trì tốc độ cắt khơng đổi mịn đá hay kích thước chi tiết gia công thay đổi, thường sử dụng truyền động động có phạm vi điều chỉnh tốc độ D = (2 ÷ 4):1 với cơng suất khơng đổi Ở máy mài trung bình nhỏ v = (50 ÷ 80)m/s nên đá mài có đường kính lớn tốc độ quay đá khoảng 176 177 1000vg/ph Ở máy có đường kính nhỏ, tốc độ đá cao Động truyền động động đặc biêt, đá mài gắn trục động cơ, động có tốc độ (24000 ÷ 48000) vg/ph, lên tới (150000 ÷ 200000) vg/ph Nguồn động biến tần, máy phát tần số cao (BBT quay) biến tần tĩnh Thyristor Mô men cản tĩnh trục động thường 15 ÷ 20% momen định mức Mơ men qn tính đá cấu truyền lực lại lớn: 500 ÷ 600% momen qn tính động cơ, cần hãm cưỡng động quay đá Không yêu cầu đảo chiều quay đá - Truyền động ăn dao: Máy mài tròn : Ở máy cỡ nhỏ, truyền động quay chi tiết dùng động không đồng nhiều cấp tốc độ (điều chỉnh số đơi cực) với D = (2 ÷ 4):1 Ở máy lớn dùng hệ thống biến đổi - động chiều (BBĐ-ĐM), hệ KĐT – ĐM có D = 10/1 với điều chỉnh điện áp phần ứng Truyền động ăn dao dọc bàn máy tròn cỡ lớn thực theo hệ BBĐ-ĐM với D = (20 ÷ 25)/1 Truyền động ăn dao ngang sử dụng thuỷ lực Máy mài phẳng: Truyền động ăn dao ụ đá thực lặp lại nhiều chu kỳ, sử dụng thuỷ lực Truyền động ăn dao tịnh tiến qua lại bàn dùng hệ truyền động chiều với phạm vi điều chỉnh tốc độ D = (8 ÷ 10):1 - Truyền động phụ máy mài truyền động ăn di chuyển nhanh đầu mài, bơm dầu hệ thống bôi trơn, bơm nước làm mát thường dùng hệ truyền động xoay chiều với động không đồng roto lồng sóc 6.2 Trang bị điện máy mài 3A161 a Nghiên cứu sơ đồ Máy mài tròn 3A161 dùng để gia công mặt trụ chi tiết có chiều dài 1000mm đường kính 280mm; đường kính đá mài lớn 600mm Sơ đồ điều khiển máy mài 3A161 (đơn giản hố) trình bày hình 3.22 - Trang bị điện: Động ĐM (7 kW, 930vg/ph) quay đá mài Động ĐT (1,7 kW, 930 vg/ph) bơm dầu cho hệ thống thuỷ lực để thực dao ăn ngang ụ đá, ăn dao dọc bàn máy di chuyển nhanh ụ đá ăn vào chi tiết khỏi chi tiết Động ĐC (0,76 kW, 250 ÷ 2500 vg/ph) quay chi tiết mài Động ĐB (0,125 kW, 2800 vg/ph) truyền động bơm nước Đóng mở van thuỷ lực nhờ nam châm điện 1NC, 2NC tiếp điểm 2KT 3KT Động quay chi tiết cung cấp điện từ khuếch đại từ KĐT KĐT 177 178 nối theo sơ đồ ba pha kết hợp với điốt chỉnh lưu, có cuộn làm việc cuộn dây điều khiển CK1, CK2 CK3 Cuộn CK3 nối với điện áp chỉnh lưu 3CL tạo sức từ hoá chuyển dịch Cuộn CK1 vừa cuộn chủ đạo vừa cuộn phản hồi âm điện áp phần ứng Điện áp chủ đạo Ucđ lấy biến trở 1BT, điện áp phản hồi Uph âm áp lấy phần ứng động HÌNH 3.22: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MÁY MÀI 3A161 Điện áp đặt vào cuộn dây CK1 là: UCK1 = Ucđ – Uph = Ucđ – kUư Cuộn CK2 cuộn phản hồi dương dịng điện phần ứng động Nó 178 179 nối vào điện áp thứ cấp biến dòng BD qua chỉnh lưu 2CL Vì dịng điện sơ cấp biến dòng tỉ lệ với dòng điện phần ứng động (I1= 0,815Iư) nên dòng điện cuộn CK2 tỷ lệ với dịng điện phần ứng Sức từ hố phản hồi điều chỉnh nhờ biến trở 2BT Tốc độ động điều chỉnh cách thay đổi điện áp chủ đạo Ucđ (nhờ biến trở 1BT) Để làm cứng đặc tính vùng tốc độ thấp, giảm Ucđ cần phải tăng hệ số phản hổi dương dịng điện Vì vây, người ta đặt sẵn khâu liên hệ khí trượt 2BT 1BT Để thành lập đặc tính tĩnh động ta dựa vào phương trình sau: Điện áp tổng cuộn CK1 UCK1: UCK1 = Ucđ – Uư + Kqđ.UCK2 = Ucđ – Uư + Kqđ.Ki.Iư Trong đó: UCK2 = Kqđ2.Ki.Iư điện áp cuộn CK2 qui đổi CK1 Sức điện động khuếch đại từ (với giả thiết điểm làm việc nằm đoạn tuyến tính) EKĐT = KKĐT UCK1 Trong đó: KKĐT - hệ số khuếch đại điện áp KĐT Phương trình cân điện áp mạch phần ứng là: EKĐT = K.Ф.ω + Iư.Rư Từ phương trình số biến đổi ta nhận phương trình đặc tính tĩnh hệ sau: - Nguyên lý làm việc sơ đồ điều khiển tự động sau: Sơ đồ cho phép điều khiển máy chế độ thử máy chế độ làm việc tự động Ở chế độ thử máy công tắc 1CT, 2CT, 3CT đóng sang vị trí Mở máy động ĐT nhờ ấn nút MT, sau khởi động đồng thời ĐM ĐB nút ấn MN Động ĐC khởi động nút ấn MC Ở chế độ tự động, trình hoạt động máy gồm giai đoạn theo thứ tự sau: 1) Đưa nhanh ụ đá vào chi tiết gia công nhờ truyền động thuỷ lực, đóng động ĐC ĐB 2) Mài thô, tự động chuyển sang mài tinh nhờ tác động công tắc tơ 3) Tự động đưa nhanh ụ đá khỏi chi tiết cắt điện động ĐC, ĐB Trước hết đóng cơng tắc tơ 1CT, 2CT, 3CT sang vị trí Kéo tay gạt điều khiển (được bố trí máy) vị trí di chuyển nhanh ụ đá vào chi tiết (nhờ hệ thống thuỷ lực) Khi ụ đá đến vị trí cần thiết, cơng tắc hành trình 179 180 1KT tác động, đóng mạch cho cuộn dây công tắc tơ KC KB, động ĐC ĐB khởi động Đồng thời truyền động thuỷ lực máy khởi động Quá trình gia cơng bắt đầu Khi kết thúc giai đoạn mài thơ, cơng tắc hành trình 2KT tác động, đóng mạch cuộn dây rơle 1RTr Tiếp điểm đóng điện cho cuộn dây nam châm 1NC, để chuyển đổi van thuỷ lực, làm giảm tốc độ ăn dao ụ đá Như giai đoạn mài tinh bắt đầu Khi kích thước chi tiết đạt u cầu, cơng tắc hành trình 3KT tác động, đóng mạch cuộn dây rơle 2RTr Tiếp điểm rơle đóng điện cho cuộn dây nam châm 2NC để chuyển đổi van thuỷ lực, đưa nhanh ụ đá vị trí ban đầu Sau đó, cơng tắc 1KT phục hồi cắt điện cơng tắc tơ KC KB; động ĐC cắt điện hãm động nhờ công tắc tơ H Khi tốc độ động đủ nhỏ, tiếp điểm rơle tốc độ RKT mở ra, cắt điện cuộn dây công tắc tơ H Tiếp điểm H cắt điện trở hãm khỏi phần ứng động b Lắp ráp mạch +Bước 1: Sinh viên vẽ sơ đồ thiết bị sơ đồ dây hoàn chỉnh +Bước 2: Sinh viên lựa chọn gá lắp thiết bị vào panel +Bước 3: Sinh viên lắp ráp mạch +Bước 4: Sinh viên vận hành, quan sát ghi nhận tượng +Bước 5: Sinh viên mô cố, quan sát ghi nhận tượng +Bước 6: Sinh viên làm báo cáo thực hành, giải thích tượng 180 181 * Yêu cầu phương pháp đánh giá: - Yêu cầu : Về kiến thức: + Trình bày cấu tạo khí cụ điện điều khiển có sơ đồ + Vẽ sơ đồ mạch điện + Phân tích nguyên lý mạch điện + Biết cách lựa chọn thiết bị để thay mới/thay tương đương phù hợp + Nguyên tắc lắp ráp mạch điều khiển Về kỹ năng: + Lắp ráp mạch điều khiển dùng rơle, công tắc tơ (đơn giản) bảng thực hành + Phát sai hỏng, đề phương án sửa chữa phù hợp + Thao tác lắp ráp mạch thành thạo (lắp bảng thực hành, lắp tủ điện, lắp mơ hình) + Mạch lắp phải đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, mỹ thuật an tồn (mạch hoạt động qui trình, bố trí thiết bị hợp lý đảm bảo khơng gian cho phép, dây gọn đẹp, khơng có cố điện, độ bền cơ) + Lắp ráp, sửa chữa qui trình, sử dụng dụng cụ đồ nghề, thời gian qui định Đảm bảo an toàn tuyệt đối Về thái độ: + Chấp hành nội quy học tập + Tính cẩn thận, nghiêm túc cơng việc đảm bảo an toàn cho người thiết bị Phương pháp: - Về kiến thức: Áp dụng hình thức kiểm viết - Về kỹ năng: Đánh giá trực tiếp sản phẩm người học - Về thái độ: Thông qua số tham gia học kết học tập người học 181 182 GDKT-DN VTEP ĐC ĐKB ĐC - DC ĐC - DC KTĐL ĐC - DC KTNT ĐC - DC KT// rpm var const FK CCSX TĐKC CD CC CB D M KH KC A, B, C N, O CTT RN RTh RU RI RTr RTĐ RTT RG FH TĐKC ĐChTĐ CÁC TỪ VIẾT TẮT Dự án Giáo dục kỹ thuật Dạy nghề Vocational and Technical Education Project Động nói chung động không đồng Động đIện chiều Động chiều kích từ độc lập Động chiều kích từ nối tiếp Động chiều kích từ song song round per minute (số vịng phút) Variable (thay đổi, không ổn định) Constant (không đổi, cố định) máy phát kích cấu sản xuất (máy cơng tác) tự động khống chế cầu dao đIện Cầu chì (Circuit Breaker) Aptomat Nút dừng máy Nút mở máy Công tắc hành trình Bộ khống chế (tay gạt khí) Các dây pha A, B, C Dây trung tính Cơng tắc tơ Rơ le nhiệt Rơ le thời gian Rơ le điện áp Rơ le dòng điện Rơ le trung gian Rơ le tốc độ Rơ le thiếu từ trường Rơ le gia tốc Phanh hãm điện từ Tự động khống chế Điều chỉnh tốc độ 182 183 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Võ Hồng Căn, Phân tích mạch điện máy cắt gọt kim loại, NXB Công nhân kỹ thuật, Hà nội 1982 [2] Trịnh Đình Đề, Điều khiển tự động truyền động điện, NXB Đại học Trung học chuyên nghiệp, Hà nội 1983 [3] Vũ Quang Hồi, Trang bị điện - điện tử công nghiệp, NXB Giáo dục 2000 [4] Vũ Quang Hồi, Trang bị điện - điện tử máy gia công kim loại, NXB Giáo dục 1996 [5] Bùi Quốc Khánh, Hồng Xn Bình, Trang bị điện – điện tử tự động hóa cầu trục cần trục, NXB KHKT 2006 [6] Bùi Quốc Khánh Nguyễn Thị Hiền Nguyễn Văn Liễn, Truyền động điện, Nxb KHKT 2006 [7] Nguyễn Đức Lợi, Giáo trình chuyên ngành điện tập 1,2,3,4, NXB Thống kê 2001 [8] Bùi Đình Tiếu, Các đặc tính động truyền động điện, NXB Khoa học kỹ thuật 1979 183 ... kim loại 13 6 3.2 Trang bị điện nhóm máy tiện 13 9 3.3 Trang bị điện nhóm máy phay 14 5 3.4 Trang bị điện nhóm máy doa 15 1 3.5 Trang bị điện nhóm máy khoan 16 4 3.6 Trang bị điện máy mài 17 4 CÁC TỪ... thống trang bị điện – điện tử Các phần tử điều khiển hệ 12 thống trang bị điện - điện tử Tự động khống chế truyền động 13 6 17 11 2 điện Trang bị điện máy cắt kim loại 12 0 18 95 Cộng: 270 45 210 15 ... Năng Trình MỤC LỤC Lời mở đầu Bài mở đầu: Khái quát chung hệ thống trang bị điện Bài 1: Các phần tử điều khiển hệ thống trang bị điện - điện tử 1. 1 Các phần tử bảo vệ 1. 2 Các phần tử điều khiển 1. 3