Đề tài thiết kế mạch điều khiển khởi động sao, tam giác của máy nén và bảo vệ áp suất nước giải nhiệt

Một số lưu ý chọn công suất thiết bị dùng trong trong mạch sao tam giác...8TÀI LIỆU THAM KHẢO...9 Trang 3 Mục lục hình ảnh Trang 4 LỜI NÓI ĐẦU Mạch khởi động sao tam giác là mạch dùn

Trường Đại Học Bách Khoa

Khoa CN Nhiệt - Điện Lạnh

Học Phần Hệ Thống Điều Khiển Nhiệt - Lạnh

Đề Tài: Thiết kế mạch điều khiển khởi động sao, tam

giác của máy nén và bảo vệ áp suất nước giải nhiệt

NHÓM 7

GVHD: TS Nguyễn Thành Văn SVTH: Trương Ngọc Thạch

Hồ Ngọc Thảnh Bùi Đức Nhã Nguyễn Đức Vương

Tháng 2 Năm 2024

Mục lục chương

Mục lục chương 2

Mục lục bảng: 2

Mục lục hình ảnh 3

I Sơ đồ bản vẽ mạch điện 5

II Chú thích 5

III Nguyên lí hoạt động của mạch điều khiển 6

IV Ưu nhược điểm của mạch điều khiển 7

V Ứng dụng của mạch điều khiển 7

VI Trường hợp nên sử dụng mạch điều khiển khởi động hình sao tam giác 8

VII Một số lưu ý chọn công suất thiết bị dùng trong trong mạch sao tam giác 8

TÀI LIỆU THAM KHẢO 9

Mục lục bảng:

Mục lục hình ảnh

Hình 1 1:cấu tạo role trung gian 8

LỜI NÓI ĐẦU

Mạch khởi động sao tam giác là mạch dùng để làm giảm dòng điện lúc khởi động

cho động cơ không đồng bộ 3 pha roto lồng sóc Khi bắt đầu động cơ sẽ chạy khởi động ở

chế độ đấu dây hình sao Khi tốc độ động cơ tăng đến 75% tốc độ định mức thì động cơ

chuyển sang chạy chế độ tam giác thường trực Khi động cơ chạy chế độ sao điện áp đặt

vào mỗi pha sẽ giảm đi √3 lần, và moment khởi động giảm đi 3 lần Ta thấy dòng điện

khởi động giảm đi đáng kể, đặc biệt khi sử dụng tải động cơ công suất lớn

Thiết kế mạch điều khiển là một trong những bài tập lớn nằm trong học phần hệ

thống điều hòa không khí khoa Công Nghệ Nhiệt Điện – Lạnh của trường ĐH Bách Khoa

Đà Nẵng, nó giúp cho sinh viên có kĩ năng hơn trong quá trình nguyên cứu thiết kế mạch

điện giúp sinh hiểu rõ về nguyên lí hoạt động, cấu tạo, kí hiệu, ứng dụng và cách thức tạo

ra một mạch điện

Được thầy giáo Nguyễn Thành Văn giao nhiêm vụ: “Thiết kế mạch điều khiển

khởi động sao, tam giác của máy nén và bảo vệ áp suất nước giải nhiệt Lưu ý (đề thi thì lúc nào cũng có câu thay khóa K bằng mạch on-off) khóa K và các rơ le thời gian

đều là loại tác động ngay sẽ thêm rơ le” Dựa trên những kiến thức đã học cùng với sự

hướng dẫn tận tình của thầy chúng em đã hoàn thành bản thiết kế của mình

Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Thành Văn đã giúp đỡ tận tình chúng em

trong thời gian em hoàn thành bản thiết kế này Do hạn chế về tài liệu tham khảo và các

kiến thức nên bản thiết kế này chắc chắn không tránh khỏi sai sót, em mong nhận được

sự đóng góp, sữa chữa của các thầy

I Sơ đồ bản vẽ mạch điện

II Chú thích

FUSE : Cầu chì

F,P,MC,MT,MS (trong vòng tròn) : Cuộn hút của các contactor

IR,IRA (trong ô vuông) : Cuộn hút của rơle trung gian

IR1,IR2 :Các cặp tiếp điểm (ctđ) thường hở của rơle trung gian

T2.1,MS2,MT: Các ctd thường đóng của cuộn hút

ON,OFF :Lần lượt là các ctd thường hở,thường đóng của nút nhấn ON,OFF

F,P,MS1,MC,T1,T2.2 :Là các ctđ thường hở của cuộn hút

ThP,ThF,ThM :Là cặp tiếp điểm thường đóng role nhiệt

WP :Là ctđ thường đóng của áp suất nước

K1,K2 :Là các khóa công tắc

: rơ le thời gian 30 giây

: rơ le thời gian 15 giây

III Nguyên lí hoạt động của mạch điều khiển

Cấp điện cho mạch điều khiển khi nhấn nút ON công tắc điện (ctđ) thường hở trở

thành thường đóng cuộn hút của rơ le trung gian IR có điện nên công tắc điện IR1 thường

hở trở thành thường đóng duy trì dòng điện qua rơ le trung gian IR Khi nhả nút nhấn ON

Khi nhấn nút OFF ctđ thường đóng trở thành thường hở rơ le trung gian IR mất điện ctđ

IR1, IR2 trở về lại thường hở đảm bảo IR1 IR2 không có điện

Đóng công tắc K1 mạch điều khiển mất điện nên mạch sao nên chưa có gì xảy ra

ctd T1 vẫn là thường hở IRA thường đóng cuộn hút F có điện quạt giàn ngưng chạy cặp

tiết điểm F thành thường đóng cuộn hút P có điện bơm giải nhiệt chạy cặp tiếp điểm P

thành tường đóng Đóng công tắc K2 cấp điện cho mạch điều khiển cuộn hút của rơ le

thời gian tác động ngay T2 có điện nên T2.1 thường đóng về thường hở còn T2.1 thường

hở trở về thường đóng cuộn hút MS có điện ctđ MS1 trở thành thường đóng làm cho cuộn

hút MC có điện ctđ MC trở thành thường đóng duy trì dòng điện qua cuộn hút MC Cuộn

hút contactor MS và MC đồng thời có điện động cơ khởi động hình sao

Sau thời gian 15s rơ le thời gian tác động ngay làm cho ctđ T2.2 trở thành thường

hở cuộn hút MS mất điện MS2 về lại thường đóng, ctđ T2.1 thành thường đóng cuộn hút

MT có điện, các ctđ MS2 MT để đảm bảo các cuộn hút MS MT không đồng thời có điện

Trong thời gian đợi rơ le thời gian tác động ngay 30s do bơm nước đã chạy áp suất

nước đã có tác động rơ le áp suất nước làm cho ctd WP trở thành tường hở cuộn hút của

rơ le thời gian mất điện không có gì xảy ra máy lạnh khởi động bình thường

Trong quá trình hoạt động nếu áp suất nước bị mất cặp tiết điểm WP trở thành

thường đóng cuộn hút của rơ le thời gian tác động ngay mất điện thì T1 thường hở thành

thường đóng duy trì dòng điện qua cuộn hút F, cuộn hút IRA mất điện trong thời gian đợi

rơ le thời gian tác động ngay áp suất nước hồi phục lại được thì ctđ WP về lại thường hở

cuộn hút rơ le thời gian tác động ngay mất điện thì cuộn hút IRA ctđ IRA thường hở về

thành thường đóng còn ctđ T1 về thành thường hở

Còn nếu không hồi phục lại được thì rơ le thời gian tác động ngay sẽ tác động ctđ

T1 thành thường hở và còn cuộn hút IRA mất điện thì ctđ IRA trở thành thường hở cuộn

hút F mất điện quạt đừng cặp tiếp điểm F hở cuộn hút P dừng (để bảo vệ phốt bơm) cặp

tiết điểm P trở thành thường hở cuộn hút P mất điện mạch điều khiển dừng

IV Ưu nhược điểm của mạch điều khiển

- Ưu điểm: theo tài liệu [1]

+ Khởi động sao tam giác được ưa chuộng do có giá thành rẻ

+ Phương pháp khởi động sao tam giác bị giới hạn số lần vận hành động cơ

+ Hạn chế sụt áp lưới điện khi khởi động, giúp bảo vệ tuổi thọ của các thiết bị

trong hệ thống điện

+ Tạo được mô-men xoắn cao trên mỗi ampe

- Nhược điểm:

+ Mạch khởi động sao tam giác phải được cấp nguồn có cường độ điện áp giống

với điện áp định của động cơ

+ Dòng điện khởi động giảm 3 lần kéo theo mô-men chỉ đạt một phần ba nên

làm ảnh hưởng đến cơ học ban đầu của động cơ

V Ứng dụng của mạch điều khiển

Mạch sao tam giác được ứng dụng thực tế trong các thiết bị máy bơm nước có công

suất lớn tại nhà máy, khu xử lý nước Hệ thống giúp làm giảm dòng khởi động xuống 3

lần, tránh sụt áp, ảnh hướng đến các hệ thống điện lưới và thiết bị liên quan Phương pháp

này có chi phí khá rẻ, được ứng dụng khá phổ biến, mang lại lợi ích cao cho con người

VI Trường hợp nên sử dụng mạch điều khiển khởi động hình sao tam giác

Bộ mạch khởi động sao tam giác thường chỉ được dùng để khởi động động cơ có mô-men xoắn từ thấp đến trung bình Nguyên nhân do lượng mô-mô-men xoắn của chúng nhỏ hơn 3 lần so với các bộ khởi động thông thường

Các trường hợp mà động cơ được tải nhiều ngay từ đầu thì không hoạt động với mạch khởi động sao tam giác, bởi động cơ cần đạt đến một tốc độ nhất định trước khi chuyển từ chế độ sao sang chế độ tam giác

Việc dùng cách khởi động sao tam giác phụ thuộc vào nhiều yếu tố như:

 Công suất động cơ: Thường thì dưới 10kW thì có thể khởi động trực tiếp, với động

cơ lớn hơn thì chúng ta phải dùng khởi động mềm hay biến tần

 Đặc tính tải của động cơ trong quá trình khởi động có hạn chế tối thiểu khi khởi động hay không

 Tần suất khởi động động cơ

 Chất lượng của nguồn điện, công suất của dây dẫn và máy biến áp, thiết bị đóng cắt nếu lớn thì không ảnh hưởng nhiều khi khởi động động cơ

VII Một số lưu ý chọn công suất thiết bị dùng trong trong mạch sao tam giác

Trong sơ đồ mạch sao tam giác thì động cơ hoạt động chế độ sao chỉ trong khoảng thời gian T để giảm dòng khởi động Sau đó, động cơ sẽ trở về đúng công suất của nó ở chế độ tam giác Bởi vậy, contactor sao chỉ chịu dòng rất ngắn Chỉ có contactor chính và contactor tam giác hoạt động xuyên suốt quá trình

Để chọn công suất thiết bị trong mạch sao tam giác, đầu tiên là bạn căn cứ vào catalog động cơ để biết giá trị công suất và điện áp đấu sao và tam giác

Ví dụ:

Với động cơ 220HP, có công suất 160kW, với chế độ chạy tam giác là 380V, ở chế

độ sao là 660V Lưu ý, chỉ khi kí hiệu Tam giác/Sao là 380/660V thì mới dùng phương pháp khởi động sao tam giác được, vì lưới điện 3 pha của Việt Nam là 380V

Với Idm = 294A thì bạn chọn contactor chính và tam giác có dòng điện là 294:2 = 147A và dòng của contactor sao nhỏ hơn 147A một chút Khi mạch sẽ hoạt động hiệu quả

mà vẫn tiết kiệm chi phí

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] https://votudiencongnghiep.com/ro-le-trung-gian-la-gi