Giáo trình sửa chữa thiết bị điện điện tử dành cho bậc cao đẳng ngành cnkt điện, điện tử

ỦY BAN NHÂN DÂN TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ THỦ ĐỨC KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ GIÁO TRÌNH HỌC PHẦN: SỬA CHỮA THIẾT BỊ ĐIỆN-ĐIỆN TỬ NGÀNH/NGHỀ: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN, ĐIỆN TỬ TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG Ban hành kèm theo Quyết định số: ……/QĐ-CNTĐ-CN ngày tháng.….năm 20…… Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Cơng nghệ Thủ Đức TP Hồ Chí Minh, năm 2021 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 NĨI ĐẦU Giáo trình biên soạn dựa theo đề cương môn học Sửa chữa thiết bị điện- điện tử Khoa Điện – Điện tử Trường Cao đẳng Công Nghệ Thủ Đức Sửa chữa thiết bị điện- điện tử môn học cần thiết quan trọng cho sinh viên học ngành điện Môn học cung cấp cho sinh viên kiến thức sửa chữa, bảo trì, cải tiến thiết bị điện, điện tử; phân loại tìm nguyên nhân hư hỏng, lên kế hoạch sửa chữa, bảo trì định kỳ thiết bị điện, điện tử xảy máy điện ứng dụng thực tế Để giúp sinh viên hiểu dễ dàng tiếp thu kiến thức môn học, giáo trình biên soạn nội dung cách bản, ngắn gọn, sau chương có câu hỏi ơn tập tập để giúp sinh viên tự kiểm tra lại vấn đề học Xin cảm ơn Trường Cao đẳng Công nghệ Thủ đức hỗ trợ để tác giả hồn thành giáo trình 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 TP HCM, ngày 12 tháng 10 năm 2021 Tham gia biên soạn Lê Minh Tân Lê Minh Phong MỤC LỤC CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ SỬA CHỮA, BẢO TRÌ 1.1 Mở đầu sửa chữa, bảo trì 1.2 Định nghĩa nội dung sửa chữa, bảo trì 1.2.1 Định nghĩa bảo trì 1.2.2 Mục tiêu bảo trì 1.2.3 Bảo trì phịng ngừa: 1.3 Chi phí chu kỳ sống 1.4 Kinh tế bảo trì chi phí sửa chữa, bảo trì 1.5 Lập kế hoạch công việc sửa chữa, bảo trì .10 1.5.1 Sơ đồ kế hoạch bảo trì 11 1.5.2 Quy trình sửa chữa, bảo trì 11 1.6 Đánh giá hiệu cơng tác bảo trì 15 1.6.1 Định nghĩa độ tin cậy .15 1.6.2 Tầm quan trọng độ tin cậy .15 1.6.3 Độ tin cậy đặc tính chất lượng 15 1.6.4 Độ tin cậy hệ thống 16 1.6.5 Chỉ số khả sẵn sàng 16 1.6.6 Chỉ số hỗ trợ bảo trì 16 1.6.7 Chỉ số khả bảo trì 16 1.6.8 Thời gian ngừng máy trung bình .16 1.7 Hệ thống quản lý sửa chữa, bảo trì máy tính 17 CHƯƠNG CHẨN ĐOÁN HƯ HỎNG VÀ GIÁM SÁT TÌNH TRẠNG THIẾT BỊ 18 2.1 Mở đầu phân tích nguyên nhân tác động hư hỏng giám sát tình trạng thiết bị 18 2.2 Kỹ thuật chẩn đoán bản, tập hợp chứng phân tích liệu .19 2.3 Nguyên nhân hư hỏng sai sót .19 2.4 Hư hỏng thiết bị nhà máy 20 2.5 Các loại phân tích hư hỏng rủi ro .20 2.6 Kỹ thuật giám sát rung động, giám sát hạt tình trạng lưu chất 25 2.6.1 Phân tích rung động 25 2.6.2 Giám sát hạt tình trạng lưu chất 27 2.7 Giám sát tiếng ồn Giám sát khuyết tật kiểm tra không phá hủy 32 2.8 5S bảo trì cơng nghiệp 33 2.8.1 Sàng lọc 34 2.8.2 Sắp xếp .34 2.8.3 Sạch .35 2.8.4 Săn sóc: 36 2.8.5 Sẵn sàng: 37 CHƯƠNG KỸ THUẬT SỬA CHỮA, BẢO TRÌ MÁY BIẾN ÁP, ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ BỘ BIẾN TẦN 41 3.1 Sửa chữa, bảo trì máy điện quay 41 3.1.1 Hiện tượng, nguyên nhân biện pháp khắc phục hư hỏng 41 3.1.2 Tháo lắp động điện xoay chiều KĐB ba pha 46 3.2 Kỹ thuật sửa chữa, bảo trì động xoay chiều KĐB pha .50 3.2.1 Khi đóng điện động khơng quay, khơng có tiếng kêu 50 3.2.2 Đóng điện, động khơng quay, có tiếng rú động quay không đạt tốc độ định mức 51 3.2.3 Đóng điện vào động cơ, thiết bị bảo vệ tác động .51 3.2.4 Động chạy không tải được, mang tải động khơng khởi động 52 3.2.5 Đóng điện, động khởi động khó khăn, có tiếng rú lớn, dịng pha không 52 3.2.6 Động vận hành, nhiệt độ stator cao qui định .52 3.2.7 Khi động vận hành, phía ngồi ổ bi phát nóng nhiều 53 3.2.8 Độ rung động trị số qui định 53 3.3 Vận hành, tính tốn bảo vệ sử dụng động không đồng pha 54 3.3.1 Xác định cực tính đấu dây động xoay chiều pha .54 3.3.2 Bảo dưỡng ổ bi, bạc đỡ động điện xoay chiều KĐB ba pha .62 3.3.3 Bảo dưỡng dây quấn stator động điện xoay chiều không đồng ba pha 63 3.4 Kỹ thuật sửa chữa, bảo trì điều khiển động KĐB pha – biến tần 65 3.4.1 Giới thiệu chung biến tần 65 3.4.2 Bảo trì, bảo dưỡng biến tần 68 3.4.3 Biến Tần LS IG5A 70 3.5 Kỹ thuật sửa chữa, bảo trì máy biến áp .82 3.5.1 Bảo dưỡng máy biến áp có điện 82 3.5.2 Bảo dưỡng máy biến áp ngắt điện .82 3.6 Kỹ thuật sửa chữa, bảo trì hệ truyền động Servo .88 3.6.1 Động Servo 88 3.6.2 Nguyên nhân – cách sửa lỗi driver động motor servo bị hư hỏng 89 3.6.3 Vận Bảo trì, sữa chữa điều khiển động Servo Mitsubishi .91 CHƯƠNG KỸ THUẬT SỬA CHỮA, BẢO TRÌ CẢM BIẾN VÀ MẠCH ĐIỀU KHIỂN 105 4.1 Mở đầu sửa chữa, bảo trì hệ thống cảm biến mạch điều khiển 105 4.1.1 Khái niệm cảm biến 105 4.2 Các loại cảm biến 106 4.2.1 Cảm biến nhiệt độ (Sensor temperature) .106 4.2.2 Cảm biến áp suất (Pressure transmitter) 113 4.2.3 Cảm biến siêu âm (Sensor Ultrasonic) 114 4.2.4 Cảm biến tiệm cận (Sensor proximity) 115 4.2.5 Cảm biến trọng lượng (Loadcell) 116 4.2.6 Cảm biến tiệm cận (Proximity Sensor) 118 4.3 Một số ứng dụng cảm biến: 118 4.3.1 Điều khiển tốc độ động theo nhiệt độ, điều khiển biến tần thông qua nhiệt độ 119 4.3.2 Ứng dụng loadcell cân trọng lượng: 120 4.4 Hư hỏng, sửa chữa, bảo trì hệ thống cảm biến mạch điều khiển 121 4.4.1 Kiểm tra ngun nhân lại dẫn đến có cố điều khiển cảm biến 121 4.4.2 Lắp đặt, kiểm tra vận hành bảo quản, bảo dưỡng, sửa chữa khí cụ điện mạch điều khiển động lực 122 4.4.3 Bảo quản, bảo dưỡng, Kiểm tra, hiệu chỉnh sửa chữa khí cụ điện hạ áp: 123 TÀI LIỆU THAM KHẢO 129 DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Bảng phân loại cố 22 Bảng 2: Ví dụ so sánh thiết bị có chức quy trình sữa chữa 24 Bảng 1: Tiêu chuẩn khe hở khơng khí rotor stator  (mm) ứng với công suất Việt nam sản xuất 42 Bảng 2: Bảng vật tư thiết bị 57 Bảng 3: Bảng chuẩn đoán lỗi cho máy biến áp khô 83 Bảng 4: Bảng chuẩn đoán lỗi sau dành cho hầu hết loại biến áp ngâm dầu 85 DANH MỤC HÌNH Hình 1: Sơ đồ giao đoạn tuổi đời thiết bị Hình 2: Biểu đồ chi phí chu kỳ sống Hình Lợi nhuận chu kỳ sống Hình 4: Sơ đồ kế hoạch bảo trì 11 Hình Các tác hại rung động 25 Hình 2: Vịng giữ bi bị hỏng 27 Hình 3: Khớp cầu hỏng tình trạng mỡ bơi trơn khơng giám sát tốt 29 Hình 4: Vết nứt tế vi tạo lan rộng từ vết lõm mài mòn 29 Hình 5: Kiểm tra siêu âm 33 Hình 6: Thiết bị nghe vịng bi Ultraprobe 201M Grease Caddy 33 Hình 7: Sàng lọc 34 Hình 8: Sắp xếp 35 Hình Sạch 36 Hình 10: Săn sóc 37 Hình 11:Một số hình ảnh thực 5s 39 Hình 1: Quy trình tháo động (a Bên trái, b Bên phải) 47 Hình 2: Rotor stator sau tháo động 47 Hình 3: Lắp vòng bi 49 Hình 4: Lắp rotor nắp vào động 49 Hình 5: Bố trí đầu dây hộp đấu nối 50 Hình 6: Bố trí đầu dây động KĐB pha 54 Hình 7: Sơ đồng bố trí dây động 55 Hình 8: chiều từ thông a pha A 57 Hình 9: Sơ đồ thí nghiệm dùng nguồn xoay chiều 57 Hình 10: Sơ đồ thí nghiệm dùng nguồn xoay chiều 58 Hình 11 Sơ đồ thí nghiệm dùng nguồn chiều 58 Hình 12: Các bố trí đầu dây hộp nối 59 Hình 13: Sơ đồ mạch điện 60 Hình 14: Lắp Vịng bi vào trục động 63 Hình 15: Đo cách điện stator lõi thép 65 Hình 16 Đo cách điện pha 65 Hình 17: Sơ đồ nguyên lý biến tần 66 Hình 18: Cấu trúc biến tần gián tiếp 67 Hình 19: Mạch chuyển đổi DC-AC 68 Hình 20 Cấu trúc biến tần trực tiếp 68 Hình 21: Biến tần LS IG5A 70 Hình 22 Cấu tạo động servo 89 Hình 23: Sơ đồ đấu nối driver MR-JE-10A 92 Hình 1: Hệ thống đo lường điều khiển ghép PC 106 Hình 2: Cảm biến nhiệt điện trở kim loại 107 Hình 3: Cảm biến nhiệt điện trở kim loại 108 Hình 4: Mạch đo dùng cảm biến nhiệt điện trở 108 Hình 5: Thermistor 109 Hình 6: Mạch cảnh báo nhiệt độ dùng thermistor 109 Hình 7: Hình dạng, sơ đồ chân vi mạch LM 335 110 Hình 8: Tiếp giáp P-N Phương trình chuyển đổi tiếp giáp P –N 110 Hình 9: Mạch nguyên lý cảm biến vi mạch 110 Hình 10: Mạch đo nhiệt độ dùng vi mạch bán dẫn 111 Hình 11: Cấu tạo Thermocouple 111 Hình 12: Một số dạng thermocouple công nghiệp 111 Hình 13: Quan hệ vào thermocouple 112 Hình 14: Mạch đo nhiệt độ dùng Thermocouple bù nhiệt dùng LM 335 113 Hình 15: Cấu tạo cảm biến áp suất 113 Hình 16: Cấu tạo cảm biến áp suất 114 Hình 17: Một số hình ảnh cảm biến siêu âm 115 Hình 18: Nguyên lý cảm biến tiệm cận 115 Hình 19: Cảm biến quang điện 116 Hình 20: Một số loại load cell thông dụng 117 Hình 21: Cấu tạo Strain gauge 117 Hình 22: Kết nối loadcell qua junction box 118 Hình 23: Cảm biến tiệm cận 118 Hình 24: Ứng dụng cảm biến nhiệt điều khiển động 120 Hình 25: Sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống cân 120 Hình 26: Loadcell dùng cân định lượng 121 Hình 27: Tủ điện công nghiệp 122 GIÁO TRÌNH HỌC PHẦN Tên học phần: SỬA CHỮA THIẾT BỊ ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Mã học phần: CNC112230 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trò học phần: - Vị trí: Học học kỳ - Tính chất: + Nội dung học phần cung cấp cho sinh viên kiến thức sửa chữa, bảo trì, cải tiến thiết bị điện, điện tử + Phân loại tìm nguyên nhân hư hỏng, lên kế hoạch sửa chữa, bảo trì định kỳ thiết bị điện, điện tử - Ý nghĩa vai trị mơn học/mơ đun: Mục tiêu học phần: - Kiến thức: + Trình bày kiến thức sở chuyên ngành điện điện tử vào sửa chữa, bảo trì thiết bị điện, điện tử + Trình bày quy trình, nội dung sửa chữa thiết bị điện, điện tử - Kỹ năng: + Sửa chữa, bảo trì trì máy biến áp, động điện biến tần + Sửa chữa, bảo trì cảm biến mạch điều khiển + Lắp ráp, vận hành máy biến áp, động điện biến tần - Năng lực tự chủ trách nhiệm: + Rèn luyện thái độ làm việc nghiêm túc, chủ động, tích cực + Đạo đức nghề nghiệp, trung thực, thăng thắn + Tuân thủ quy trình thực cơng việc để đảm bảo an tồn nghề nghiệp + Tự học, cập nhật thiết bị, kỹ thuật + Làm việc theo nhóm đảm bảo quy trình an tồn CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ SỬA CHỮA, BẢO TRÌ Giới thiệu : Chương Tổng quan sữa chữa, bảo trì trình bày nội dung sữa chữa, bảo trì đại, mục tiêu, hệ thống quản lý bảo trì, lập kế hoạch cơng tác bảo trì, hệ thống quản lý sữa chữa bảo trì Mục tiêu học phần: - Kiến thức: + Trình bày kiến thức sở chuyên ngành điện điện tử vào sửa chữa, bảo trì thiết bị điện, điện tử + Trình bày quy trình, nội dung sửa chữa thiết bị điện, điện tử - Kỹ năng: + Lập kế hoạch bảo trì sữa chữa - Năng lực tự chủ trách nhiệm: + Rèn luyện thái độ làm việc nghiêm túc, chủ động, tích cực + Đạo đức nghề nghiệp, trung thực, thăng thắn + Tuân thủ quy trình thực cơng việc để đảm bảo an toàn nghề nghiệp 1.1 Mở đầu sửa chữa, bảo trì Bảo trì xuất kể từ người biết sử dụng máy móc, thiết bị, cơng cụ Mới coi trọng mức có gia tăng khổng lồ số lượng chủng loại tài sản cố định máy móc, thiết bị, nhà xưởng sản xuất công nghiệp (vài thập niên qua) Theo tạp chí Control Megazine (Tháng 11 năm 1996) nhà sản xuất toàn giới chi 69 tỉ USD cho bảo trì năm số không ngừng gia tăng (Maintenance – Bảo trì) Những phát triển bảo trì gồm: - Các công cụ hỗ trợ định: nghiên cứu rủi ro, phân tích dạng hậu hư hỏng hệ thống chuyên gia - Áp dụng kỹ thuật bảo trì giám sát tình trạng - Thiết kế máy móc quan tâm đến độ tin cậy khả dễ bảo trì - Một nhận thức mặt tổ chức cơng tác bảo trì theo hướng thúc đẩy tham gia người, làm việc theo nhóm tính linh hoạt thực Total Productive Maintenance (TPM) Hình 17: Một số hình ảnh cảm biến siêu âm Nguyên lý hoạt động cảm biến siêu âm: Cảm biến siêu âm hoạt động dự nguyên lý phát thu sóng siêu âm thiết bị Sóng siêu âm phát từ cảm biến, sóng siêu chạm vào vật thể mực nước phản xạ lại Khoảng cách từ cảm biến tới vật thể mức nước, xác định thời gian phát thu sóng Thời gian thu – phát xử lý chuyển thành tín hiệu 4-20mA, 0-10v Từ tín hiệu cảm biến đọc giá trị đo thực tế 4.2.4 Cảm biến tiệm cận (Sensor proximity) Cảm biến tiệm cận loại cảm biến phát vật thể qua cảm biến mà không cần tiếp xúc với cảm biến Cảm biến tiệm cận chia làm loại thường dùng nhất: Cảm biến tiệm cận điện cảm cảm biến tiệm cận điện dung Hình 18: Nguyên lý cảm biến tiệm cận Nguyên lý hoạt động cảm biến tiệm cận điện cảm: phát vật thể kim loại dựa độ điện cảm (từ trường) phát từ cảm biến Khi có vật qua từ trường thay đổi Thông qua chuyển đổi mạch điện tử bên xuất tín hiệu relay NPN PNPTương tự cảm biến tiệm cận loại điện dung hoạt động dự nguyên lý điện cảm, thay đổi điện dung tụ làm kích tín hiệu relay 115 4.2.4.1 Cảm biến quang (Photoelectric sensor) Là thiết bị cấu tạo từ linh kiện bán dẫn, gọi Light Sensor Khi có ánh sáng qua làm thay đổi tính chất cảm biến Tín hiệu ánh sáng thu chuyển đổi thành dạng thông tin truyền điều khiển nhờ bảng mạch Theo nguyên lý làm việc, cảm biến quang học chia thành loại: cảm biến quang hồng ngoại, gương phản xạ cảm biến quang khuếch tán Hình 19: Cảm biến quang điện Nguyên lý hoạt động cảm biến quang học: Cảm biến quang hồng ngoại: gồm phát ánh sáng theo loại hồng ngoại lazer thu chuyên nhận tín hiệu ánh sáng chuyển thành tín hiệu điện Cảm biến gương phản xạ: nguyên lý hoạt động nhờ vào gương đặt trước thu phát, vật cản trở ánh sáng, tín hiệu phát truyền tới gương phản xạ lại vào thu Bộ thu chuyển đổi tín hiệu quang học xuất dạng NPN PNP Cảm biến dùng gương phản xạ có ưu điểm so với loại quang hồng ngoại chổ thu phát từ xa có gương hỗ trợ phản xạ ánh sáng so với việc CB hồng ngoại nhận biết vật thể phạm vi 20cm đổ lại Ví dụ thấy máy tính tiền đọc mã vạch siêu thị cửa hàng tiện lợi sử dụng cảm biến quang hồng ngoại, khoảng cách đọc mã vạch ngắn Cảm biến quang khuếch tán: loại thường sử dụng công nghiệp sản xuất tự động hóa, ưu điểm có khả phát vật thể xa CB quang khuếch tán ứng dụng máy đếm sản phẩm chạy băng tải đọc mã vạch hàng hóa loại lớn nhà xưởng 4.2.5 Cảm biến trọng lượng (Loadcell) Loadcell cảm biến lực (khối lượng, mô-men xoắn, ) Khi có lực tác dụng lên Loadcell, Loadcell chuyển đổi lực tác dụng thành tín hiệu điện Các Loadcell 116 biết đến "đầu dị tải" (load transducer) chuyển đổi tải trọng (lực tác dụng) thành tín hiệu điện Hình 20: Một số loại load cell thơng dụng Strain gauge thành phần cấu tạo Loadcell, bao gồm sợi dây kim loại mảnh đặt cách điện đàn hồi Để tăng chiều dài dây điện trở strain gauge, người ta đặt chúng theo hình ziczac, mục đích để tăng độ biến dạng bị lực tác dụng qua tăng độ xác thiết bị cảm biến sử dụng strain gauge Hình 21: Cấu tạo Strain gauge Trong đó: R: Điện trở strain gauge (Ohm) L: Chiều dài sợi kim loại strain gauge (m) S: Tiết diện sợi kim loại strain gauge (m2) ρ: Điện trở suất vật liệu sợi kim loại strain gauge Khi dây kim loại bị lực tác động thay đổi điện trở Khi dây bị lực nén, chiều dài strain gauge giảm, điện trở giảm xuống Khi dây bị kéo dãn, chiều dài strain gauge tăng, điện trở tăng lên Điện trở thay đổi tỷ lệ với lực tác động ❖ Kết nối loadcell qua junction box: 117 Loadcell EXE+ EXESIG+ Junction box Đầu Cân SIG- Loadcell Hình 22: Kết nối loadcell qua junction box 4.2.6 Cảm biến tiệm cận (Proximity Sensor) Cảm biến tiệm cận tương tự cảm biến quang học chổ dùng để phát vật phía trước Điểm khác chổ cảm biến quang học dùng ánh sáng để nhận biết cịn cảm biến tiệm cận dùng từ trường Cảm biến tiệm cận thường dùng nhiều công nghiệp Nguyên lý hoạt động đơn giản, loại phát trường điện từ để nhận biết vật thể kim loại phía trước Các tín hiệu tiếp tục thu nhận lại đưa điều khiển Do hạn chế việc phải sử dụng từ trường để nhận biết nên nhận biết vật thể kim loại, ứng dụng cơng nghiệp CB tiệm cận chia làm loại: cảm biến trường điện từ điện dung Hình 23: Cảm biến tiệm cận Cảm biến trường điện từ: nêu trên, CB phát trường điện từ, nhờ tính cảm ứng điện từ để phát vật thể kim loại phía trước Ưu điểm loại có khả hoạt động mơi trường sản xuất công nghiệp ô nhiểm bẩn bụi, dầu nhớt Nhược điểm phát kim loại Được sử dụng để đếm sản phẩm băng tải, vv… Cảm biến điện dung: để khắc phục nhược điểm CB trường điện từ, người ta chế tạo CB điện dung để phát vật thể khác dạng nhựa carton, vv… Nguyên lý loại đầu dị phát trường điện dung Về đầu dị vật thể khơng phải kim loại đầu cực Khi có vật thể qua tín hiệu điện xuất đưa chuyển đổi 4.3 Một số ứng dụng cảm biến: 118 4.3.1 Điều khiển tốc độ động theo nhiệt độ, điều khiển biến tần thông qua nhiệt độ Kết hợp điều khiển nhiệt độ biến tần, để thay đổi tốc độ động tối ưu Giúp vận hành, giám sát thuận tiện nhanh gọi Chi phí hợp lý, phù hợp cho việc điều khiển độc lập với hệ thống nhỏ đơn lẻ Bộ điều khiển có chức năng: - Nhận tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ - Chuyển đổi tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ dạng tín hiệu analog - Xuất tín hiệu điều khiển biến tần, từ thay đổi tốc độ động theo mong muốn - Hiện thị giá trị nhiệt độ, giá trị mong muốn lên hình led Thơng số kỹ thuật - Nguồn cấp 220 vac cho điều khiển, pha 380 vac cho hệ thống động lực - Dải công suất động lực: tùy thuộc thiết kề - Dải nhiệt độ thị, mong muốn: 0~400 độ C Ứng dụng: - Trong việc điều khiển nhiệt độ chuồng trại chăn nuôi, giúp điều khiển đồng thời tốc độ quạt mát, hệ thống sưởi ấm Căn chỉnh điều khiển vào / phù hợp quạt làm mát hệ thống sưởi ấm - Ứng dụng việc điều khiển tốc độ quạt hút nhà máy nước đá - Ứng dụng điều khiển độ sáng tải trở (bóng đèn, gia nhiệt, hệ thống sưởi ấm ) 119 Hình 24: Ứng dụng cảm biến nhiệt điều khiển động 4.3.2 Ứng dụng loadcell cân trọng lượng: Loadcell đượnc sử dụng hệ thống cân cân ôtô, cân định lượng hệ thống trộn phối liệu như: Bê tông, thức ăn gia súc, phân bón, xi măng … Các hệ thống cân đóng bao Ngồi Loadcell cịn dùng để đo lực, đo mômen … ❖ Ứng dụng hệ thống cân gạo dùng PLC, Loadcell Đầu cân Trong nhà máy gạo, giai đoạn cân đóng gói gạo giai đoạn cuối q trình sản xuất Sau gạo xay xát đánh bóng đưa vào hệ thống cân để định lượng theo khối lượng yêu cầu gạo đóng vào bao Sau vận chuyển đến nơi khác Trong trình hoạt độngcủa hệ thống cân, Loadcel lsẽ cảm nhận thay đổi trọng lượng xuất tín hiệu truyền đến đầu cân, đầu cân xử lý truyền tín hiệu PLC, PLC xử lí để điều khiển thiết bị đóng cắt theo u cầu lập trình để có khối lượng mong muốn Hệ thống hoạt động tương đối đơn giản, tự động hóa cao, dễ dàng bảo trì sửa chữa thay đổi hoạt động hệ thống cân Hệ thống cân gạo đề tài sử dụng Loadcell tương tự, đầu cân truyền tín hiệu analog đến PLC Tín hiệu khơng điện (khối lượng) Bộ chuyển đổi (Loadcell, đầu cân) PLC Cơ cấu chấp hành (xylanh) Hình 25: Sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống cân 120 Hình 26: Loadcell dùng cân định lượng Hệ thống cân mô tả hình 4.1 Khi thiết bị hoạt động, nguyên liệu gạo cấp vào phễu hai van xả 2, mở gạo xả xuống thùng cân gắn hai loadcell đạt yêu cầu trọng lượng hai van xả 2,8 đóng lại để ngưng xả gạo Bao đưa vào miệng phễu 6, cấu kẹp bao tác động, bao kẹp chặt, van điều khiển thùng cân bắt đầu mở để gạo chảy xuống Tùy theo trọng lượng yêu cầu đóng bao, người thao tác đặt giá trị định lượng yêu cầu mức cân thô cân tinh phần điều khiển Khi đạt yêu cầu trọng lượng, van điều khiển đóng, dừng việc cấp liệu vào bao, cấu kẹp bao thơi tác động 4.4 Hư hỏng, sửa chữa, bảo trì hệ thống cảm biến mạch điều khiển 4.4.1 Kiểm tra ngun nhân lại dẫn đến có cố điều khiển cảm biến - Các đại lượng đo lường thông dụng nhà máy: Áp suất, nhiệt độ, dòng điện, điện áp, tần số…Các dạng tín từ chuyển đổi cảm biến: PT100, PT1000, Cu-10, Ni-100, TC, 4-20mmA, 4-20mA Hart, mV, V, Hz - Đối với hệ thống đo lường nhà máy điều khiển hiển thị cảm biến hay bị hỏng 121 - Do giải pháp tháo cách ly cảm biến điều khiển hiển thị, sau sử dụng hiệu chuẩn phát tín hiệu mơ đo lường tín hiệu có độ xác cao để đo lường mơ tín hiệu từ xác định nguyên nhân hỏng cảm biến hay điều khiển để thay thế, sửa chữa 4.4.2 Lắp đặt, kiểm tra vận hành bảo quản, bảo dưỡng, sửa chữa các khí cụ điện các mạch điều khiển động lực Hình 27: Tủ điện cơng nghiệp ❖ Lắp đặt: - Các bảng điện kiểu hở có kích thước khơng lớn nên trọng lượng nhẹ, bốn góc bảng khoan bốn lỗ trịn để bắt bulơng vít qua lỗ vào tường cột nhà Những bảng điện nặng phải bắt vào khung thép chôn vào tường hay cột - Các bảng điện mạch thắp sáng đặt khu nhà dân dụng thường đặt tường cách mặt nền1,6m- 2m.Ở nơi sản xuất, bảng điện thắp sáng đặt cao mặt đất 1,5m-1,8m - Ở nơi sản xuất bảng điện phải đặt tủ kim loại hộp kín kim loại - Các bảng điện phải đặt cho có vị trí thằng đứng Đặt bảng điện tường gỗ thường thực giá đỡ bắt vào tường - Khi đặt thiết bị phân phối điện cho nơi tiêu thụ nhiều ta dùng tủ phân phối Các tủ thường có khung thép định hình tơn uốn, cịn phía trước tơn dày 2mm Các tủ điện có kích thước tùy theo u cầu Khoảng cách 122 dẫn điện bé 100mm, từ mép tủ đến dẫn điện bé 100mm Thanh dẫn điện đồng hay nhôm - Ba pha thường sơn màu khác là: đỏ-vàng-xanh (A-B-C) - Khí cụ điện đóng mở mạch hạ áp lắp chiều cao thích hợp để thao tác nhẹ nhàng thường tính từ mặt đất lên 1,4m-1,8m - Cầu chì nên lắp phía trước bảng để thay dễ dàng Lưu ý cầu chì hở khơng nên dùng Khi lắp đặt thiết bị điều chỉnh, biến trở, khởi động từ, phải kiểm tra xem xét cuộn dây bên có bị đứt hay chập mạch hay không - Nếu cách điện không đạt phải đem sấy dòng điện hay tủ sấy Yêu cầu việc lắp thiết bị khởi động bắt chặt thẳng Cần ý lắp thiết bị có máy đo, Máy cắt (CB) role bảo vệ chúng làm việc chắn đặt thẳng đứng ❖ Kiểm tra: - Việc Kiểm tra lắp bảng điện, tủ điện, thiết bị tự động nhờ điều khiển nhờ "dò mạch" hay chuông theo sơ đồ lắp Kiểm tra trước Trước Kiểm tra cần phải tháo cáp liên hệ với bên ngòai để hở mạch liên hệ bên bảng mà tạo thành mạch vịng với đèn thử - Sơ đồ lắp phải xác, việc lắp kí hiệu thực tế phải phù hợp - Khi Kiểm tra lắp phải ý đến khối tiếp điểm thiết bị: tiếp điểm thường đóng thường mở role Vị trí tiếp điểm phải tương ứng với sơ đồ tình trạng khơng có điện thiết bị role Khi thiết bị làm việc tương ứng tiếp điểm phải chuyển mạch - Sau Kiểm tra việc lắp phải đo điện trở cách điện phần dẫn điện với masse, mạch điều khiển, tín hiệu, đo lường bảo vệ (dòng chiều xoay chiều) megaom met nêu - Cần lưu ý cách điện mạch điện áp dòng điện công tơ, Walt met, không chịu điện áp cao trước đo mạch cần phải nối tắt Các đầu tụ điện dụng cụ bán dẫn cần đấu tắt trước đo 4.4.3 Bảo quản, bảo dưỡng, Kiểm tra, hiệu chỉnh sửa chữa khí cụ điện hạ áp: 4.4.3.1 Máy cắt (CB) khí cụ điện đặt tủ điện hạ áp: - Đối với Máy cắt (CB) họat động thiết bị điện vận hành liên tục, 123 hàng tháng nên tiến hành bảo dưỡng sau: + Kiểm tra làm tiếp điểm chính, hộp dập tắt hồ quang + Kiểm tra làm chi tiết cách điện giẻ tẩm xăng giẻ khô Không dùng vật cứng để làm + Kiểm tra làm tiếp điểm phụ tiếp điểm điều khiển (nếu có) + Kiểm tra làm mạch điều khiển, mạch tín hiệu mạch tư động + Kiểm tra làm sạch, siết bulông đường dây dẫn điện đến sứ cờlê thích hợp tránh dùng kìm vặn + Thử đóng Máy cắt (CB) mạch tự động, hay nút bấm điều khiển khỏang cách + Kiểm tra làm cấu đóng lắp lại tự động (nếu có), đồng thời Kiểm tra khỏang thời gian mở đóng lắp lại + Kiểm tra hành trình tiếp điểm động + Kiểm tra phận truyền động áp lực lị xo + Ngồi phải làm thêm yêu cầu khác tùy lọai - Bảo dưỡng sửa chữa định kì hàng năm: thực nội dung bảo dưỡng hàng tháng đồng thời tiến hành sau: + Thay chi tiết bị hư hỏng + Tháo làm dập tắt hồ quang + Đo Kiểm tra điện trở cuộn dây trì, cuộn dây đóng mở (nếu có) + Thực Kiểm tra cách điện cầu dao + Lắp phận tháo để Kiểm tra theo thứ tự ngược lại + Kiểm tra hành trình tiếp điểm động + Xem xét Kiểm tra áp lực lò xo lực kế + Điều chỉnh điện khí + Và làm theo yêu cầu riêng lọai - Tủ đặt khí cụ điện tủ điều khiển gồm địng kì tháng nên tiến hành nội dung sau: + Lau phận thiết bị khí cụ điện ngòai tủ + Tất chi tiết cách điện phải lau giẻ tẩm xăng sau giẻ khô, không dùng vật cứng để lau 124 + Siết bulông lỏng cờlê quan sát xem bulơng có bị nóng qua làm việc làm cho mau sac bị biến đổi + Làm Kiểm tra tất cầu dao, cầu chi, khí cụ điều khiển, đo lường, bảo vệ, dây dẫn nối điện + Kiểm tra vành đai tiếp đất, dây dẫn nhánh đến vành đai này, làm siết lại bulông tiếp đất + Những phần tiếp xúc cầu dao thao tác tay phải làm sạch, phải Kiểm tra cấu thao tác, hình dạng lưỡi, lị xo… + Kiểm tra trạng thái mở cửa tủ có số khí cụ điện nằm tủ có hệ thống liên động an tịan (khi đóng tủ đưa mạch điện vào tủ, mở tủ cắt mạch điện) + Để thực cơng tác an tồn phải cắt mạch điện đưa dến tủ 4.4.3.2 Role điều khiển bảo vệ: - Việc Kiểm tra, hiệu chỉnh khí cụ điện đặc biệt la role có bước: + Bắt đầu xem xét role việc quan sát bên ngịai, vỏ, kính, cặp chì ngun vẹn Có cặp chì nhà chế tạo chứng tỏ việc hiệu chỉnh nhà chế tạo không bị sai lệch Khi mở nắp phải ý chất lượng cũa đệm bảo vệ ngăn bụi vào role + Tiến hành quan sát bên trong, lau bụi, mạt kim lọai bút lông bé hay kăn lau sạch, Kiểm tra độ tiếp điểm sơn cách điện chống ăn mòn tốt Kiểm tra chất lượng mối hàn nhìn thấy được, kiểm tra bắt chặt vít êcu tuốc nơ vit cờ lê Quan sát momen lò xo, sửa chữa chỗ vênh lò xo Hệ thống động role phải xê dịch tự do, không sát vênh Khi quay xê dịch hệ thống động phải cảm thấy có momen lị xo chống lại - Lị xo phải làm cho hệ thống động quay vị trí ban đầu sau dùng tay xê dịch chút Kiểm tra làm việc phân hiệu đồng hồ đo lường Bộ máy đồng hồ role thời gian phải làm cho role tác động (đóng hay mở tiếp điểm) tất trị số đặt - Giai đọan hiệu chỉnh thứ kiểm tra phần tử riêng biệt thiết bị role Kiểm tra nguyên vẹn đo điện trở chiều cuộn dây Đối với role nhiều cuộn dây, cần xác định đầu cực tính cuộn dây, hệ số biến đổi 125 biến áp phụ Đo điện trở cách điện phần dẫn điện so với vỏ mạch riêng biệt mêgomet kế - Giai đoạn cuối điều chỉnh Điều chỉnh role để dảm bảo điều kiện chuyển mạch tiếp điểm Điều kiện làm việc là: Role tac động cho vào cuộn dây hay điện áp có trị số xác định (role, dòng điện, điện áp, trung gian, thời gian, tín hiệu….) 4.4.3.3 Một số tượng hư hỏng thông thường cách sửa chữa: - Từ thực tế cho thấy dạng cố chủ yếu cháy hỏng tiếp điểm tĩnh, động hư hỏng cuộn dây, hay hỏng khởi động từ, role trung gian - Do điều kiện làm việc nặng nề nhà máy chế tạo khí cụ điện thường bị hư hỏng nguyên nhân sau: + Việc điều khiển tự động truyền động điện hầu hết máy công cụ thực theo hàm thời gian hay hàm hành trình, làm cho khí cụ điện phải đóng ngắt điều kiện nặng nề thường xuyên xuất trình q độ chúng + Tần số đóng ngắt khí cụ điện lớn làm chấn động mau hỏng cấu điện lắp ghép + Mơi trường xung quanh thường có bụi gang, bụi than, dầu mỡ, nước, axit, muối kiềm ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng làm việc tuổi thọ khí cụ điện ❖ Hiện tượng hư hỏng tiếp điểm: - Ngun nhân có thể: + Lựa chọn khơng cơng suất khí cụ điện: chẳng hạn dịng điện định mức tần số thao tác cho phép khí cụ điện khơng với thực tế + Lực ép tiếp điểm không đủ + Giá đỡ tiếp điểm không phẳng, cong, vênh (nhất lọai tiếp điểm bắc cầu) lắp ghép lệch + Bề mặt tiếp điểm bị oxi hóa xâm thực môi trường làm việc + Do hậu qua việc xuất dòng ngắn mạch pha với đất, dịng ngắn mạch pha phía sau cơng tắc tơ, khởi động từ… - Biện pháp sửa chữa: 126 + Lựa chọn khí cụ điệncho cơng suất, dòng điện, điện áp chế độ làm việc tương ứng + Kiểm tra sửa chữa nắn thẳng độ phẳng giá đỡ tiếp điểm, điều chỉnh để khép trùng khít hịan tịan tiếp điểm động tĩnh khống chế, công tắc tơ, khởi động từ, role… + Kiểm tra lai lò xo tiếp điểm động xem có bị méo, biến dạng hay đặt lệch khỏi cốt giữ không Phải điều chỉnh lực ép tiếp điểm (có thể kiểm tra lực kế) + Thay tiếp điểm dự phòng kiểm tra thấy tiếp điểm bị mòn gần hết cháy hỏng nặng + Đặc biệt trường hợp làm việc có đảo chiều hay hãm ngược tiếp điểm thương nhanh chóng bị hư mịn + Thơng thường tiếp điểm động mau mòn tiếp điểm tĩnh ❖ Hư hỏng cuộn dây - Nguyên nhân có thể: + Ngắn mạch cục vòng dây cách điện xấu + Ngắn mạch dây dẫn chất lượng cách điện xấu ngắn mạch dây dẫn vòng dây quấn cuộn dây đặt giao khơng có lót cách điện + Đứt dây quấn + Điệm áp tăng cao qua điện áp định mức cuộn dây + Cách điện cuộn dây bi hỏng va đập khí + Các điện cuộn dây bị phá hủy cuộn dây nóng tính tốn thơng số quấn lại cuộn dây không đúng, điện áp cuộn dây bi nâng cao q, lõi thép hút khơng hồn tồn, điều chỉnh khơng hành trình lõi thép + Do muối dầu, khí hóa chất…xâm thực mơi trường bên ngịai làm thủng cách điện vòng dây - Biện pháp sửa chữa: + Kiểm tra lọai trừ nguyên nhân bên ngòai gây hư hỏng cuộn dây quấn lại cuộn dây theo mẫu tính tóan lại cuộn dây với điện áp công suất tiêu thụ yêu cầu 127 + Khi quấn lại cuộn dây cần đảm bảo cơng nghệ sửa chữa kỹ thuật yếu tố quan trọng để đảm bảo độ bền tuổi thọ cuộn dây 4.4.3.4 Hiện tượng hư hỏng cầu chì ống cầu dao đóng ngắt tay: Nguyên nhân hư hỏng thường đặt dây chảy sai quy cách (lớn quá), bị cháy đứt, khơng khí bên ống tăng nhanh chóng gây áp lực hồ quang thành ống làm cháy ống phíp, làm hỏng cách điện đế nhựa đế đá cầu dao Ngòai chất lượng chế tạo nhà chế tạo Việc sử dụng kỹ thuật cần thiết, chẳng hạn phải vặn chặt nắp cầu chì ống, đóng mở dứt khóat cầu dao… Câu hỏi ơn tập: Vẽ sơ đồ kết nối cảm biến nhiệt điều khiển nhiệt độ Kết nối, cài đặt, vận hành điều khiển tốc độ động KĐB pha theo nhiệt độ biến tần Các hư hỏng thường gặp biện pháp sữa chữa cảm biến thiết bị tủ điều khiển 128 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Đức Sỹ, Sửa chữa máy điện máy biến áp, NXB Giáo dục, 2011 Nguyễn Trọng Thắng, Lý thuyết tập tính tốn sửa chữa dây quấn máy điện 1,2, Nhà xuất Đại học Quốc gia – 2008 Lê Chí Kiên, Giáo trình đo lường cảm biến, Nhà xuất Đại học Quốc gia TP.HCM-2013 Phạm Ngọc Tuấn, Quản lý bảo trì cơng nghiệp, Nhà xuất Đại học Quốc gia TP.HCM-2017 Mitsubishi Electric, MR-JE-A servo amplifier instruction manual LS, Hướng dẫn sử dụng biến tần IG5A 129 ... thức: + Trình bày kiến thức sở chuyên ngành điện điện tử vào sửa chữa, bảo trì thiết bị điện, điện tử + Trình bày quy trình, nội dung sửa chữa thiết bị điện, điện tử - Kỹ năng: + Sửa chữa, bảo... phần: - Kiến thức: + Trình bày kiến thức sở chuyên ngành điện điện tử vào sửa chữa, bảo trì thiết bị điện, điện tử + Trình bày quy trình, nội dung sửa chữa thiết bị điện, điện tử - Kỹ năng: + Lập... NĨI ĐẦU Giáo trình biên soạn dựa theo đề cương môn học Sửa chữa thiết bị điện- điện tử Khoa Điện – Điện tử Trường Cao đẳng Công Nghệ Thủ Đức Sửa chữa thiết bị điện- điện tử môn học cần thiết quan