đồ án tốt nghiệp mạch động cơ 3 pha hoạt động tuần tự pdf

Đồ án tốt nghiệp Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Công Nghệ Vạn Xuân LỜI MỞ ĐẦU  Trước đây môn học Điện Tử Công Nghiệp chỉ là một môn học trong các chuyên ngành điện tử hay điện công nghiệp ít được chú trọng .Cho đến ngày nay nó đã phát triển rất nhanh ,mạnh và trở thành một chuyên ngành không thể thiếu trong các trường đại học và trung học chuyên nghiệp do bởi tính ứng dụng và hoạt động của nó rất cao có thể ảnh hưởng tới sự phát triển nền kinh tế của đất nước. Việc trang bị những kến thức căn bản về điện công nghiệp là rất cần thiết nhằm phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt và hoạt động sản xuất .cũng như trong ngành điện công nghiệp sau này. Trong phạm vi nhỏ của đồ án điều khiển máy điện trong sản xuất công nghiệp ,với khả năng và tài liệu còn hạn chế nên không tránh khỏi những thiếu sót .Rất mong nhận sự góp ý và giúp đở của các thầy cô. SVTH:Nhóm 2 GVHD:ThS.Trần Văn Được 1 Đồ án tốt nghiệp Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Cơng Nghệ Vạn Xn CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU VÀ KHẢO SÁT KHÍ CỤ ĐIỆN TRONG ĐIỀU KHIỂN MÁY ĐIỆN 1. MỤC ĐÍCH:  Mơ tả được chúc năng của từng khí cụ điện trong mạch điện.  Nhận dạng được các khí cụ điện trong điều khiển máy điện.  Xác định được vị trí các tiếp điểm, cuộn dây, nút điều chỉnh… của khí cụ điện trong điều khiển máy điện.  Kiểm tra được sự vận hành của khí cụ điện trong điều khiển máy điện.  Nắm vững các ký hiệu của khí cụ điện trong điều khiển máy điện và vị trí của nó trong sơ đồ ngun lý. 2. U CẦU  Đầy đủ các khí cụ điện trong điều khiển máy điện.  Trong q trình khảo sát sinh viên tháo ráp đúng kỹ thuật.  Sinh viên ghi chép đầy đủ q trình thao tác, các ký hiệu.  Sinh viên ghi chép đầy đủ ký hiệu số do nhà sản xuất quy định ở đầu các tiếp điểm, các chân khí cụ điện trong điều khiển máy điện. 3. TÊN GỌI, KÝ HIỆU, CƠNG DỤNG CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN TRONG ĐIỀU KHIỂN: ST T TÊN KHÍ CỤ KÝ HIỆU KÝ HIỆU KHÁC CƠNG DỤNG I. KHÍ CỤ TRONG MẠCH ĐỘNG LỰC; 1 Dây nguồn điện 3 pha L 1 L 2 L 3 N L 1 L 2 L 3 N Dây nguồn cung cấp cho toàn bộ hệ thống. SVTH:Nhóm 2 GVHD:ThS.Trần Văn Được 2 Đồ án tốt nghiệp Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Cơng Nghệ Vạn Xn 2 Aptomat 3 pha (Circuit Breaker) B CB Đóng cắt nguồn điện, bảo vệ q tải và ngắn mạch trong hệ thống. 3 Động cơ KĐB 3 pha 3 đầu dây A B C 1 2 3 Là thiết bị 3 pha đầu cuối của hệ thống để biến đổi điện năng thành cơ năng. 4 Động cơ KĐB 3 pha 6 đầu dây A B C X Y Z 1 2 3 4 5 6 Là thiết bị 3 pha đầu cuối của hệ thống để biến đổi điện năng thành cơ năng. 5 Động cơ KĐB 3 pha 12 đầu dây A 1 B 1 C 1 X 1 Y 1 Z 1 A 2 B 2 C 2 X 2 Y 2 Z 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Là thiết bị 3 pha đầu cuối của hệ thống để biến đổi điện năng thành cơ năng. 6 Điện kháng A 1 B 1 C 1 X A 2 B 2 C 2 1 3 5 X 2 4 6 Cuộn dây điện kháng được đấu vào mạch động lực để hạn chế dòng điện mở máy I kđ . 7 Điện trở A 1 B 1 C 1 A 2 B 2 C 2 1 3 5 R 2 4 6 Điện trở được đấu vào mạch động lực để hạn chế dòng điện mở máy I kđ . 8 Máy biến áp tự ngẩu 3 pha A 1 B 1 C 1 A 2 B 2 C 2 1 3 5 2 4 6 Máy biến áp tự ngẫu 3 pha được đấu vào mạch động lực để hạn chế điện áp mở máy U kđ . SVTH:Nhóm 2 GVHD:ThS.Trần Văn Được 3 Đồ án tốt nghiệp Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Cơng Nghệ Vạn Xn 9 Bộ tiếp điểm chính thường hở của Contactor R/ S/ L 2 T/L 3 U/T V/T 2 W/ T 3 R/L 1 S/ L 2 T/L 3 U/T 1 V/T 2 W/ T 3 Bộ tiếp điểm chính chịu được cơng suất lớn thường dùng để đóng cắt điện cho các thiết bị điên trong mạch động lực 3 pha. 10 Phần tử đốt nóng của Relay nhiệt R S T U V W Khi có sự cố q tải hoặc ngắn mạch trong động lực phần tử đốt nóng sẽ nóng lên tác động mở tiếp điểm thường đóng bên mạch điều khiển làm cho mạch điều khiển hở mạch. 11 Bộ nắn dòng (Mạch Diode cầu) AC DC AC D C Biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều dùng trong việc hãm động năng. II. KHÍ CỤ TRONG MẠCH ĐIỀU KHIỂN 12 Cầu chì (Fuse) CC Fuse Bảo vệ quá tải và ngắn mạch trong mạch điều khiển. 13 Nút nhấn thường đóng NC OFF Tạo ra sự hở mạch trong mạch điều khiển khi có sự tác động vào nút nhấn. Khi hết lực tác động nút nhấn trở về trạng thái ban đầu (đóng lại). 14 Nút nhấn thường hở NO ON Tạo ra sự kín mạch trong mạch điều khiển khi có sự tác động vào nút nhấn. Khi hết lực tác động nút nhấn trở về trạng thái ban đầu (hở ra). 15 Nút nhấn kép NC NO NC NO OFF ON OFF ON Tạo ra sự hở mạch đối với hai đầu thường đóng và tạo ra sự kín mạch đối với hai đầu thường hở trong mạch điều khiển khi có sự tác động vào nút nhấn. Khi hết lực tác động các nút nhấn trở về trạng thái ban đầu. 16 Cơng tắc hành trình loại thường hở S S Tạo ra sự kín mạch trong mạch điều khiển khi có phần tử chuyển động tác động vào công tắc. Khi hết lực tác động công tắc trở về SVTH:Nhóm 2 GVHD:ThS.Trần Văn Được 4 Đồ án tốt nghiệp Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Cơng Nghệ Vạn Xn trạng thái ban đầu (hở ra). 17 Cơng tắc hành trình loại thường đóng S S Tạo ra sự hở mạch trong mạch điều khiển khi có phần tử chuyển động tác động vào công tắc. Khi hết lực tác động công tắc trở về trạng thái ban đầu (đóng lại). 18 Cơng tắc K Tạo ra sự kín mạch trong mạch điều khiển khi có sự tác động vào cơng tắc. Khi hết lực tác động cơng tắc vẫn giữ ngun trạng thái. 19 Mặt vít ly tâm MV Tạo ra sự hở mạch trong mạch điều khiển. Khi động cơ, máy phát…hoạt động, sinh ra lực ly tâm thắng được lực kéo lò xo của mặt vít. 20 Cuộn dây của Contactor K A 1 - A 2 K A 1 - A 2 Khi có nguồn cấp cuộn dây sẽ trở thành nam châm điện, tác động đảo trạng thái hệ tiếp điểm của Contactor. 21 Tiếp điểm phụ thường hở của Contactor K 13 - 14 43 - 44 K 13 - 14 43 - 44 Bộ tiếp điểm phụ thường hở chịu được cơng suất nhỏ dùng để đóng cắt điện trong mạch điều khiển. 22 Tiếp điểm phụ thường đóng của Contactor K 21 - 22 31 - 32 K 21 - 22 31 - 32 Bộ tiếp điểm phụ thường đóng chịu được cơng suất nhỏ dùng để đóng cắt điện trong mạch điều khiển. 23 Cuộn dây của Relay thời gian T 2 - 7 T 2 - 7 Khi có nguồn cấp vào cuộn dây sẽ tác động đảo trạng thái, hệ tiếp điểm tức thời và theo thời gian. 24 Cuộn dây của Relay thời gian điện tử T DT 2 - 7 T DT 2 - 7 Khi có nguồn một chiều cấp vào cuộn dây sẽ tác động đảo trạng thái, các hệ tiếp điểm tức thời và theo thời gian. SVTH:Nhóm 2 GVHD:ThS.Trần Văn Được 5 Đồ án tốt nghiệp Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Công Nghệ Vạn Xuân 25 Tiếp điểm thường hở, đóng tức thời của Relay thời gian T 1 - 3 T 1 - 3 Khi có nguồn cấp vào cuộn dây của Relay thời gian, tiếp điểm sẽ bị đóng lại tức thời. 26 Tiếp điểm thường đóng, hở tức thời của Relay thời gian T 1 - 4 T 1 - 4 Khi có nguồn cấp vào cuộn dây của Relay thời gian, tiếp điểm sẽ bị hở ra tức thời. 27 Tiếp điểm thường hở, đóng theo thời gian của Relay thời gian T 8 - 6 T 8 - 6 Khi có nguồn cấp vào cuộn dây của Relay thời gian, tiếp điểm sẽ bị đóng lại sau khoảng thời gian đã được quy định trên núm xoay của Relay thời gian. 28 Tiếp điểm thường đóng, hở theo thời gian của Relay thời gian T 8 - 5 T 8 - 5 Khi có nguồn cấp vào cuộn dây của Relay thời gian, tiếp điểm sẽ bị hở ra sau khoảng thời gian đã được quy định trên núm xoay của Relay thời gian 29 Cuộn dây của Relay trung gian Tr 13 - 14 Tr 13 - 14 Khi có nguồn cấp cuộn dây sẽ trở thành nam châm điện, tác động đảo trạng thái hệ tiếp điểm của Relay trung gian. 30 Tiếp điểm thường hở của Relay trung gian Tr 5 - 9 6 - 10 7 - 11 8 - 12 Tr 5 - 9 6 - 10 7 - 11 8 - 12 Bộ tiếp điểm thường hở chịu được công suất nhỏ dùng để tăng cường tiếp điểm thường hở trong mạch điều khiển 31 Tiếp điểm thường đóng của Relay trung gian Tr 1 - 9 2 - 10 3 - 11 4 - 12 Tr 1 - 9 2 - 10 3 - 11 4 - 12 Bộ tiếp điểm thường đóng chịu được công suất nhỏ dùng để tăng cường tiếp điểm thường đóng trong mạch điều khiển. 32 Tiếp điểm thường đóng của Relay nhiệt Rn 95 - 96 Rn 95 - 96 Khi có sự cố ngắn mạch hoặc quá tải sẽ bị phần tử đốt nóng của Relay nhiệt tác động, tiếp điểm hở ra làm cho mạch điều khiển hở mạch. SVTH:Nhóm 2 GVHD:ThS.Trần Văn Được 6 Đồ án tốt nghiệp Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Công Nghệ Vạn Xuân 33 Relay điện tử 1 2 3 4 Khi có nguồn một chiều cấp vào cuộn dây sẽ tác động đảo trạng thái, hệ tiếp điểm. 34 Đèn báo tín hiệu D Saùng leân ñeå hieån thò baùo tín hieäu. 35 Đồng hồ Ampe A Đo dòng điện trong hệ thống điện. 36 Đồng hồ Vol V Đo điện áp trong hệ thống điện. 4. HÌNH DẠNG MỘT SỐ KHÍ CỤ ĐIỆN TRONG ĐIỄU KHIỂN:  CB:  Cầu chì:  Contactor:  Times: SVTH:Nhóm 2 GVHD:ThS.Trần Văn Được 7 Đồ án tốt nghiệp Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Công Nghệ Vạn Xuân  Relay trung gian:  Relay điện tử:  Relay nhiệt:  Nút nhấn:  Công tác:  Công tác hành trình: SVTH:Nhóm 2 GVHD:ThS.Trần Văn Được 8 Đồ án tốt nghiệp Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Công Nghệ Vạn Xuân  :Đồng hồ vôn :  :Đồng hồ ampe :  Động cơ điện: SVTH:Nhóm 2 GVHD:ThS.Trần Văn Được 9 Đồ án tốt nghiệp Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Công Nghệ Vạn Xuân  Máy phát điện: 5 CÁCH THỨC ĐẤU NỐI CỦA ĐỘNG CƠ KĐB 3 PHA:  ĐỘNG CƠ 6 ĐẦU DÂY: a. Đấu sao (Y): b. Đấu tam giác ( ):  ĐỘNG CƠ 12 ĐẦU DÂY: a. Đấu sao (Y): b. Đấu tam giác (): SVTH:Nhóm 2 GVHD:ThS.Trần Văn Được 10 [...]... Đồ án tốt nghiệp SVTH:Nhóm 2 Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Công Nghệ Vạn Xuân 22 GVHD:ThS.Trần Văn Được Đồ án tốt nghiệp Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Công Nghệ Vạn Xuân Hình 1.8 : sơ đồ đấu dây theo dạng Y nối tiếp của động cơ 3 pha ra 9 đầu dây Hình 1.9 : sơ đồ đấu dây dạng Y song song của động cơ 3 pha ra 9: + Khi động cơ Y nối tiếp để vận hành : UdâyY = 3 Uđmpha SVTH:Nhóm 2 23 GVHD:ThS.Trần Văn Được Đồ án. .. 2 35 GVHD:ThS.Trần Văn Được Đồ án tốt nghiệp Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Công Nghệ Vạn Xuân CHƯƠNG 3 KHẢO SÁT VÀ PHÂN TÍCH NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CÁC MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ Mạch 1 2.1 HAI ĐỘNG CƠ KĐB 3 PHA CHẠY TUẦN TỰ DẠNG NẤC THANG SỬ DỤNG NÚT NHẤN 2.Mục Đích: Nắm vững nguyên tắc khống chế lẫn nhau của các hệ tiếp điểm trong hệ tuần tự 3 Yêu Cầu: Nhấn nút ON 1động cơ 1 chạy trước , nhấn nút ON2 động động... trước , nhấn nút ON2 động động cơ 2 chạy sau Nhấn nút OFF 1động cơ 1 chạy trước , nhấn nút OF2 động động cơ 2 chạy sau Nhấn nút OFF(1 -3) cả 2 động cơ dừng lại 4 Phạm Vi Ứng Dụng: Máy pha chế sơn: Đầu tiên cho động cơ 1 hoạt động bơm sơn vào bồn pha chế ,sau đó cho động cơ 2 hoạt động khấy cho sơn đều Khi sơn đã đầy bồn chứa cho động cơ 1 dừng lại ,động cơ 2 vẩn tiếp tục hoạt động cho đến khi sơn đều mới... điều chỉnh thay dổi điện áp hiệu dụng nguồn áp 3 pha cấp vào động cơ Hệ thống khởi động này được gọi là phương pháp khởi động mền (soft start) cho động cơ Các phương pháp ra dây trên stato cua động cơ không đồng bộ 3 pha :  Động cơ 3 pha 6 đầu dây ra ( đấu vận hành theo một trong hai cấp điện áp nguồn 3 pha tương ứng so với sơ đồ đấu Y hay   Động cơ 3 pha 9 đầu dây ra ( đấu vận hành theo một trong... GVHD:ThS.Trần Văn Được Đồ án tốt nghiệp Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Công Nghệ Vạn Xuân Hình 1.12 : sơ đồ đấu dây theo dạng ∆ song song động cơ 3 pha ra 9 đầu dây + Khi động cơ đấu ∆ nối tiếp để vận hành : Udây ∆ = Uđmpha + Khi động cơ đấu ∆ song song để vận hành : Udây ∆ // ∆ = Udmpha 2 + Từ các quan hệ trên chúng ta rút ra nhận xét như sau : SVTH:Nhóm 2 27 GVHD:ThS.Trần Văn Được Đồ án tốt nghiệp Trường Cao.. .Đồ án tốt nghiệp Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Công Nghệ Vạn Xuân c Đấu sao kép (YY): d Đấu tam giác kép (): SVTH:Nhóm 2 11 GVHD:ThS.Trần Văn Được Đồ án tốt nghiệp Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Công Nghệ Vạn Xuân CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỘNG BỘ 3 PHA 1.1 KHÁI NIỆM CHUNG: Động cơ không đồng bộ 3 pha là máy điện xoay chiều ,làm việc theo nguyên... Vạn Xuân Hình 1.11 : sơ đồ đấu dây theo dạng ∆ nối tiếp của động cơ 3 pha ra 9 đầu dây SVTH:Nhóm 2 25 GVHD:ThS.Trần Văn Được Đồ án tốt nghiệp Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Công Nghệ Vạn Xuân Hình 1.10: sơ đồ nguyên lý của các đầu dây ra và bảng bố trí các đầu dây ra của động cơ 3 pha 9 đầu ( đấu ∆ nối tiếp , ∆ song song ) Hình 1.11 : sơ đồ đấu dây theo dạng ∆ nối tiếp của động cơ 3 pha ra 9 đầu dây SVTH:Nhóm... đầu ra dây của 3 phase dây quấn stator được đánh thứ tự bằng các ký tự số theo tiêu chuẩn NEMA ĐẦU của các phase được đánh số thứ tự theo : 1 , 2 , 3 CUỐI của các phase được đánh số thứ tự theo : 4 , 5 , 6 ĐẦU & CUỐI của cùng một phase số thứ tự chênh lệch 3 đơn vị + Muốn thực hiện phương pháp đấu Y , chúng ta tạo mối nối chung bằng phương pháp đấu dính chung 3 đầu đồng tính chất của 3 bồ dây .Mối... SVTH:Nhóm 2 34 GVHD:ThS.Trần Văn Được Đồ án tốt nghiệp Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Công Nghệ Vạn Xuân Dòng điện khởi động tại sơ đồ đấu Y được xác định theo quan hệ sau: ImmY = Udây Udây = Zpha Zpha 3 So sánh các quan hệ ta suy ra kết quả sau: Imm trực tiếp =3. ImmY Tóm lại khi dung phương pháp đổi đấu từ Y sang ∆ , dòng điện khởi động lúc khởi động động cơ thấp hơn 3 lần so với dòng điện khởi động trực... 1.8.1.PHƯƠNG PHÁP RA DÂY SVTH:Nhóm 2 30 GVHD:ThS.Trần Văn Được Đồ án tốt nghiệp Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Công Nghệ Vạn Xuân Hình 1. 13 : sơ đồ ra dây và đấu dây quấn stator theo hình Y SVTH:Nhóm 2 31 GVHD:ThS.Trần Văn Được Đồ án tốt nghiệp Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Công Nghệ Vạn Xuân Hình 1.8 : Sơ đồ đấu dây quấn stator theo hình ∆ Các điều cần chú ý khi đầu dây vận hành cho động cơ 3 pha ra 6 đầu dây được tóm . trên stato cua động cơ không đồng bộ 3 pha :  Động cơ 3 pha 6 đầu dây ra ( đấu vận hành theo một trong hai cấp điện áp nguồn 3 pha tương ứng so với sơ đồ đấu Y hay   Động cơ 3 pha 9 đầu dây. Văn Được 11 Đồ án tốt nghiệp Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Công Nghệ Vạn Xuân CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỘNG BỘ 3 PHA 1.1.KHÁI NIỆM CHUNG: Động cơ không đồng bộ 3 pha là máy điện. q tải và ngắn mạch trong hệ thống. 3 Động cơ KĐB 3 pha 3 đầu dây A B C 1 2 3 Là thiết bị 3 pha đầu cuối của hệ thống để biến đổi điện năng thành cơ năng. 4 Động cơ KĐB 3 pha 6 đầu dây