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
HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NHIỆT - LẠNH GVHD: TS NUYỄN THÀNH VĂN 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 SVTH: NHÓM 6 1 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NHIỆT - LẠNH GVHD: TS NUYỄN THÀNH VĂN 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: SVTH: NHÓM 6 2 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NHIỆT - LẠNH GVHD: TS NUYỄN THÀNH VĂN Mục lục hình ảnh Hình 1 1:cấu tạo role trung gian .8 SVTH: NHÓM 6 3 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NHIỆT - LẠNH GVHD: TS NUYỄN THÀNH VĂN 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 SVTH: NHÓM 6 4 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NHIỆT - LẠNH GVHD: TS NUYỄN THÀNH VĂN 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 SVTH: NHÓM 6 5 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NHIỆT - LẠNH GVHD: TS NUYỄN THÀNH VĂN 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 SVTH: NHÓM 6 6 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NHIỆT - LẠNH GVHD: TS NUYỄN THÀNH VĂN 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 SVTH: NHÓM 6 7 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NHIỆT - LẠNH GVHD: TS NUYỄN THÀNH VĂN 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 SVTH: NHÓM 6 8 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NHIỆT - LẠNH GVHD: TS NUYỄN THÀNH VĂN 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: SVTH: NHÓM 6 9 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NHIỆT - LẠNH GVHD: TS NUYỄN THÀNH VĂN + 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-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 SVTH: NHÓM 6 10 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NHIỆT - LẠNH GVHD: TS NUYỄN THÀNH VĂN 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: SVTH: NHÓM 6 11 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NHIỆT - LẠNH GVHD: TS NUYỄN THÀNH VĂN 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 SVTH: NHÓM 6 12 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NHIỆT - LẠNH GVHD: TS NUYỄN THÀNH VĂN TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] https://votudiencongnghiep.com/ro-le-trung-gian-la-gi SVTH: NHÓM 6 13