Đang tải... (xem toàn văn)
Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở mạch roto của động cơ roto dây quấn .... Phân loại Máy điện có nhiều loại và được phận loại theo nhiều cách khác nhau: + Theo công suất + Th
Khoa CNKT Điện – Điện tử Lương, Kiên, Liêm, Huỳnh Khoa CNKT Điện – Điện tử MỤC LỤC Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT MÁY ĐIỆN 1.1 ĐỊNH NGHĨA VÀ PHÂN LOẠI MÁY ĐIỆN 1.1.1 Định nghĩa 1.1.2 Cấu tạo 1.1.3 Phân loại 1.2 ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU 1.2.1 Cấu tạo động điện chiều 1.2.2 Đặc tính động điện chiều kích từ độc lập 1.2.3 phương pháp điều chỉnh tốc độ 13 1.3 ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 13 1.3.1 Đặc điểm 13 1.3.2 Phân loại 13 1.3.3 Cấu tạo 13 1.3.4 Nguyên lý làm việc 15 1.3.5 Mở máy động không đồng ba pha 16 1.4 ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 18 1.4.1 Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi số đôi cực 18 1.4.2 Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi tần số 19 1.4.3 Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi điện áp cấp cho Stato 20 1.4.4 Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi điện trở mạch roto động roto dây quấn 21 Chương THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN KHẢ TRÌNH PLC S7-300 22 2.1 Giới thiệu chung PLC S7-300 22 2.1.1 Các module PLC S7-300 23 2.1.2 Kiểu liệu phan chia nhớ 28 2.1.3 Cấu trúc nhớ CPU 29 2.1.4 Vịng qt chương trình 31 2.1.5 Cấu trúc chương trình 32 2.1.6 Những khối OB đặc biệt 34 2.1.7 Tổ chức nhớ CPU 36 2.1.8 Xác định địa cho module mở rộng 37 2.1.9 Trao đổi liệu CPU module mở rộng 38 2.2 Ngơn ngữ lập trình 40 2.2.1 Toán hạng địa 40 2.2.2 Thanh Ghi Trạng Thái 41 2.2.3 Nhóm lệnh logic tiếp điểm 43 Lương, Kiên, Liêm, Huỳnh Khoa CNKT Điện – Điện tử 2.2.4 Bộ thời gian (Timer) 47 2.2.5 Bộ đêm counter 53 2.3 Sử dụng phần mềm STEP7 56 2.3.1 Cài đặt phần mềm Step7 56 2.3.2 Soạn thảo Project 58 2.3.3 Xây dựng cấu trình cứng chương trình cho trạm PLC 59 Chương ỨNG DỤNG CỦA PLC ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐIỆN CÔNG NGHIỆP 64 3.1 Điều khiển mở máy động khơng đồng pha roto lồng sóc 64 3.2 Mở máy qua cấp điện trở phụ 66 3.3 Điều khiển băng tải 72 Lương, Kiên, Liêm, Huỳnh Khoa CNKT Điện – Điện tử Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT MÁY ĐIỆN 1.1 ĐỊNH NGHĨA VÀ PHÂN LOẠI MÁY ĐIỆN 1.1.1 Định nghĩa Máy điện thiệt bị điện từ làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ Dùng để biến đổi dạng lượng thành điện (máy phát điện) ngược lại biến đổi điện thành (động điện) dùng để biến đổi thông số điện biến đổi U, I, F, số pha Máy điện máy thường gặp nhiều ngành kinh tế như: công nghiệp, giao thông vận tải dụng cụ sinh hoạt gia đình 1.1.2 Cấu tạo Gồm hai phần chính: Mạch từ (lõi thép) Mạch điện (các dây quấn) 1.1.3 Phân loại Máy điện có nhiều loại phận loại theo nhiều cách khác nhau: + Theo công suất + Theo cấu tạo + Theo chức + Theo loại dòng điện (xoay chiều, chiều) + Theo nguyên lý làm việc Phân loại theo nguyên lý làm việc chia làm hai loại: - Máy điện tĩnh: thường gặp máy biến áp Làm việc dựa tượng cảm ứng điện từ biến thiên từ thông cuộn dây khơng có chuyển động tương Máy điện tĩnh thường dùng để biến đổi thông số điện U1, I1, f thành điện có thơng số U2, I2, f ngược lại biến đổi U2, I2, f thành U1, I1, f Lương, Kiên, Liêm, Huỳnh Khoa CNKT Điện – Điện tử - Máy điện động (quay chuyển động thẳng): làm việc dựa vào tượng cảm ứng điện từ, lực điện từ từ trường dòng điện cuộn dây có chuyển động tương gây Loại máy điện thường dùng để biến đổi điện thành (động điện) biến đổi điện thành (máy phát điện) Quá trình biến đổi có tính chất thuận nghịch nghĩa máy điện làm việc chế độ máy phát động Sơ đồ phân loại máy điện thông dụng Máy điện Máy điện tĩnh Máy điện động Máy điện xoay chiều Máy không đồng Máy biến áp Động không đồng Máy phát không đồng Máy điện chiều Máy đồng Động đồng Máy phát đồng Động chiều Máy phát chiều 1.2 ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU Lương, Kiên, Liêm, Huỳnh Khoa CNKT Điện – Điện tử 1.2.1 Cấu tạo động điện chiều Động điện chiều phân thành hai phần chính: phần tĩnh phần động stato Cực từ Dây quấn cực từ Dây quấn cực từ phụ Cực từ phụ Lõi sắt Gông từ Dây quấn phần ứng Hình 1-1 Cấu tạo động điện chiều Phần tĩnh hay stato Là phần đứng yên máy (hình – 1), bao gồm phận sau: a) Cực từ Là phận sinh từ trường gồm có lõi sắt cực từ dây quấn kích từ lồng ngồi lõi sắt cực từ Lõi sắt cực từ làm thép kỹ thuật điện hay thép cacbon dày 0,5 đến 1mm ép lại tán chặt Trong động điện nhỏ dùng thép khối Cực từ gắn chặt vào vỏ máy nhờ bulơng Dây quấn kích từ quấn dây đồng, cuộn dây bọc cách điện kỹ thành khối tẩm sơn cách điện trước đặt cực từ Các cuộn dây kích từ đặt cực từ nối tiếp với (hình - 2) Lương, Kiên, Liêm, Huỳnh Khoa CNKT Điện – Điện tử Hình 1-2 Cấu tạo cực từ b) Cực từ phụ Cực từ phụ đặt cực từ dùng để cải thiện đổi chiều Lõi thép cực từ phụ thường làm thép khối thân cực từ phụ có đặt dây quấn mà cấu tạo giống dây quấn cực từ Cực từ phụ gắn vào vỏ máy nhờ bulông c) Gông từ Gông từ dùng làm mạch từ nối liền cực từ, đồng thời làm vỏ máy Trong động điện nhỏ vừa thường dùng thép dày uốn hàn lại Trong máy điện lớn thường dùng thép đúc Có động điện nhỏ dùng gang làm vỏ máy d) Các phận khác Bao gồm: - Nắp máy: Để bảo vệ máy khỏi vật rơi vào làm hư hỏng dây quấn an toàn cho người khỏi chạm vào điện Trong máy điện nhỏ vừa nắp máy cịn có tác dụng làm giá đỡ ổ bi Trong trường hợp nắp máy thường làm gang - Cơ cấu chổi than: để đưa dịng điện từ phần quay ngồi Cơ cấu chổi than bao gồm có chổi than đặt hộp chổi than nhờ lị xo tì chặt lên cổ góp Hộp chổi than cố định giá chổi than cách điện với giá Giá chổi than Lương, Kiên, Liêm, Huỳnh Khoa CNKT Điện – Điện tử quay để điều chỉnh vị trí chổi than cho chỗ Sau điều chỉnh xong dùng vít cố định lại Phần quay hay rơto Bao gồm phận sau : a) Lõi sắt phần ứng Dùng để dẫn từ, thường dùng thép kỹ thuật điện dày 0,5mm phủ cách điện mỏng hai mặt ép chặt lại để giảm tổn hao dịng điện xốy gây nên Trên thép có dập hình dạng rãnh để sau ép lại đặt dây quấn vào Trong động trung bình trở lên người ta cịn dập lỗ thơng gió để ép lại thành lõi sắt tạo lỗ thơng gió dọc trục Trong động điện lớn lõi sắt thường chia thành đoạn nhỏ, đoạn có để khe hở gọi khe hở thơng gió Khi máy làm việc gió thổi qua khe hở làm nguội dây quấn lõi sắt Trong động điện chiều nhỏ, lõi sắt phần ứng ép trực tiếp vào trục Trong động điện lớn, trục lõi sắt có đặt giá rơto Dùng giá rơto tiết kiệm thép kỹ thuật điện giảm nhẹ trọng lượng rôto b) Dây quấn phần ng Cách điện phiến đổi chiều Hỡnh 1-3 S cách quấn dây Lương, Kiên, Liêm, Huỳnh Khoa CNKT Điện – Điện tử Dây quấn phần ứng phần phát sinh suất điện động có dịng điện chạy qua Dây quấn phần ứng thường làm dây đồng có bọc cách điện Trong máy điện nhỏ có cơng suất vài kw thường dùng dây có tiết diện tròn Trong máy điện vừa lớn thường dùng dây tiết diện chữ nhật Dây quấn cách điện cẩn thận với rãnh lõi thép Để tránh quay bị văng lực li tâm, miệng rãnh có dùng nêm để đè chặt đai chặt dây quấn Nêm có làm tre, gỗ hay bakelit c) Cổ góp Dùng để đổi chiều dịng điện xoay chiều thành chiều Cổ góp gồm nhiều phiến đồng có mạ cách điện với lớp mica dày từ 0,4 đến 1,2 mm hợp thành hình trục trịn Hai đầu trục trịn dùng hai hình ốp hình chữ V ép chặt lại Giữa vành ốp trụ trịn cách điện mica Đi vành góp có cao lên để hàn đầu dây phần tử dây quấn phiến góp dễ dàng (hình – 4) Miếng đệm mica Đai Phiến đổi chiều Ống lõi Mi ca PHIẾN ĐỔI CHIỀU CỔ GĨP Hình 1- Cấu tạo cổ góp 1.2.2 Đặc tính động điện chiều kích từ độc lập Khi nguồn điện chiều có cơng suất vơ lớn điện áp khơng đổi mạch kích từ thường mắc song song với mạch phần ứng, lúc động gọi động kích từ song song (hình 1- 5) Lương, Kiên, Liêm, Huỳnh Khoa CNKT Điện – Điện tử + - Uư CKT Uư + Rf E RKT I IKT RKT CKT E Rf + IKT I Hình 1-5 Sơ đồ nối dây động kích từ song song - UKT - Hình 1- Sơ đồ nối dây động kích từ độc lập Khi nguồn điện chiều có cơng suất khơng đủ lớn mạch điện phần ứng mạch kích từ mắc vào hai nguồn chiều độc lập với (hình 1- 6), lúc động gọi động kích từ độc lập Phương trình đặc tính Theo sơ đồ (hình 1- 6), viết phương trình cân điện áp mạch phần ứng sau: Uư = Eư + (Rư + Rf).Iư (1-1) Trong đó: Uư : điện áp phần ứng (V), Eư : sức điện động phần ứng (V), Rư : điện trở mạch phần ứng (Ω), Rf : điện trở phụ mạch phần ứng (Ω), Iư : dòng điện mạch phần (A) Với: Rư = rư + rcf + rb + rct rư : điện trở cuộn dây phần ứng, Lương, Kiên, Liêm, Huỳnh Khoa CNKT Điện – Điện tử Chương trình điều khiển Lương, Kiên, Liêm, Huỳnh 67 Khoa CNKT Điện – Điện tử 3.2 Mở máy qua cấp điện trở phụ Lương, Kiên, Liêm, Huỳnh 68 Khoa CNKT Điện – Điện tử Bảng quy định địa vào/ra Sơ đồ kết nối PLC Lương, Kiên, Liêm, Huỳnh 69 Khoa CNKT Điện – Điện tử Chương trình điều khiển Lương, Kiên, Liêm, Huỳnh 70 Khoa CNKT Điện – Điện tử Lương, Kiên, Liêm, Huỳnh 71 Khoa CNKT Điện – Điện tử 3.3 Điều khiển băng tải Hệ thống ba băng tải hoạt động theo trình tự sau: - Khi nhấn nút S1 băng tải M1 hoạt động, băng tải M2 M3 hoạt động sau 5s - Khi nhấn nút S2 băng tải M3 dừng, băng tai M2, M1 dừng lại sau 5s Quá trình điều khiển hệ thống mô tả theo giản đồ thời gian sau: Lương, Kiên, Liêm, Huỳnh 72 Khoa CNKT Điện – Điện tử Lương, Kiên, Liêm, Huỳnh 73 Khoa CNKT Điện – Điện tử Bảng quy định địa Vào/Ra Sơ đồ kết nối PLC Lương, Kiên, Liêm, Huỳnh 74 Khoa CNKT Điện – Điện tử Chương trình điều khiển Lương, Kiên, Liêm, Huỳnh 75 Khoa CNKT Điện – Điện tử 3.4 Điều khiển thang máy vận chuyển hàng tầng Bảng quy định địa Vào/Ra Sơ đồ kết nối PLC Chương trình điều khiển Lương, Kiên, Liêm, Huỳnh 76 Khoa CNKT Điện – Điện tử Lương, Kiên, Liêm, Huỳnh 77 Khoa CNKT Điện – Điện tử Lương, Kiên, Liêm, Huỳnh 78 Khoa CNKT Điện – Điện tử Lương, Kiên, Liêm, Huỳnh 79 Khoa CNKT Điện – Điện tử Lương, Kiên, Liêm, Huỳnh 80 Khoa CNKT Điện – Điện tử Tài liệu tham khảo: - Logo! Manual - Nguyễn Doãn Phướng, Phan Xuân Minh Tự động hoá với SIMATIC S7200 Nhà xuất nơng nghiệp - Nguyễn Dỗn Phước, Phan Xuân Minh, Vũ Văn Hà Tự động hoá với SIMATIC S7-300 Nhà xuất khoa học kỹ thuật - Nguyễn Kim Ánh, Nguyễn Mạnh Hà Mạng Simatic - L.A Bryan; E.A Bryan Programmable Controller, theory implementation - Logo! Manual S7-300 hardware and installation Lương, Kiên, Liêm, Huỳnh 81 and