Hệ thống Điều khiển thiết bị Điện có tiếp Điểm theo nguyên tắc hành trình

Các bộ điều chỉnh cơ bản có chức năng gì trong hệ thống tự động hóa điều khiển thiết bị điện2. Khi nhắn MT, tiếp điểm 2-3 đóng lại đồng thời tiếp điểm 9-10 mở ra, công tắc tơ T hút làm đ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA DIEU KHIỂN & TỰ ĐỘNG HÓA

DAl HOC DIEN LUC

ELECTRIC POWER UNIVERSITY

BAO CAO CHUYEN DE

NGANH: KY THUAT CHUYEN NGANH: TU DONG HOA HOC PHAN:TU DONG HOA THIET BI DIEN

Giảng viên hướng dẫn: Phạm Thị Thùy Linh

Nhóm sinh viên/ sinh viên thực hiện: Nguyễn Huy Hiệu

Mã sinh viên: 18810430178

Lớp: DI3TDH&DKTBCN2

HÀ NỘI, 11/2021

MỤC LỤC

DE BAI BAO CAO CHUYEN ĐỀ 222: 222211222111221111117111117111121111121111120.1 xe 4

Chương I1: Phần lý thuyẾt 5121111 EE1811211211111211 1211121212111 21 111220 5 1.1.Hệ thống điều khiến thiết bị điện có tiếp điểm theo nguyễn tắc hành trình 5 1.1.1 Mạch điều khiến theo nguyễn tắc hành trình TS S121 2151 5515151115151 25 se 5 1.1.2 Ứng dụng vào thực 6

1.2 Các bộ điều chỉnh cơ bản - 52 2222 222112221122111221111111121112211122111 1 re 7 1.2.1 Nhiệm vụ các bộ điều chỉnh - 222-2222 221122211121112211222112271122211122 7 1.2.2 Một số hàm cơ bản -:- 25: 222:22211222112221122111111111211121112211122011.1011 211 xe 7

1.3 Mạch điều khiển có nhớ trong hệ thông điều khiển không có tiếp điểm 12

l6» 0ö nh 14

Chương 2: Bài tập ứng dụng L0 2012111221 12211211 12111511111 11111211 1111011011110 X1 kg 16

"m0 “-11s ỀẼỀỀỒẼỀẼỀỀỀỀỒỀỀẼỀẼỀẼỀ.Ề.Ề 16 2.1.1 Tam giác công suất 52 1n 1 1 11 121112111121 1222111012121 ra 16

DANH SACH CAC BANG, HINH VE

Hinh 1.1: Diéu khiên động cơ theo nguyên tắc hảnh trình 225 s22 Sv2zz2zzzczz2 5

Hình 1.2: Hình vẽ hệ thống xe con của cần câu 5-52 21 S121521E711121211 2111 xe 6 Hình 1.3: Mạch lực và mạch điều khiển của xe con cần cẫu 2-22 s2s2E222 522555552 6 Hinh 1.4: Mach tao ham cơ bản 0210220110111 1111111 1n E111 111111122 7

Hình 1.5 : Bộ điều chỉnh tỷ lệ - 5-5 121 1 E12 EE1211112111121111211112111111211 111111 rreu § Hình 1.6 : Bộ điều chỉnh tích phân 52 S5 EE1921111E1121121112111121 12111211 1 tru 9

Hinh 1.7 : Bộ tích phân tỷ lỆ 2 2 22 12212211121 122111211111111111111 111111 11 21kg ra 9

Hình 1.8: Bộ vi phân L0 1221221121111 1212111211121111111 1011111111112 11 1111120111110 1 kg 10

Hình 1.9 : Sơ đồ khối tông quát mạch PID 2 s- SE 9 2711152211222112112 1 0 10

Hình 1.10 : Sơ đồ ví đụ mạch PID :¿222+22222222112221112211211122112211221 221 11 Hình 1.11a: Sơ đồ khối mạch chốt R-§ 2-25-2222 2222221112211221122211 2.12 12

Hình 1.11b: Mạch ứng dụng của mạch chốt R-§ - 2 2 E+E22E£E22E2£E2EE2E2222522xe2 12 Hinh 1.11c: Mạch tương đương vibe cee cee cee tenets terete tee ttseteeererees 13

Hình 1.12a: Sơ đồ khối mạch chốt R-S 3 đầu v 2 -:-lä 13 Hinh 1.12b: Mạch ứng dụng cóc 222cc lA Hinh 1.12c : Mạch tương đương 2c 221112211211 12111111111 11112 111811151101 111gr 14

Hình 1.13: Sơ đồ khối mạch chốt D 2- 222: 2222+22222231122112211271127111221.ctx, 14

Hinh 2.1 : Tam giác CONG lqađadảẻảảỶỶỶỶỶỶỶỶỶ£ŸŸẽ^

Hinh2.2: Sơ đồ mạch lực G1 2011011111111 S ng ST ST ng 1015 1111111112511 1511111 x2 17 Hình 2.3: Sơ đồ mạch điều khiễn 22 SH 1311315353111 51515111111111 1115151811115 sg 18

DE BAI BAO CAO CHUYEN DE

Phan 1: Ly thuyét

1 Hay trinh bay hé théng diéu khién thiét bi dién c6 tiép diém theo nguyén tac hanh trinh Trinh bay vi du vé hanh trinh chạy thuận và chạy ngược của con xe của

hệ thống cần cấu theo nguyên tắc hành trình?

2 Các bộ điều chỉnh cơ bản có chức năng gì trong hệ thống tự động hóa điều khiển thiết bị điện Phân loại các bộ điều chỉnh này?

3 Hãy trình bày về cách tạo mạch điều khiển có nhớ trong hệ thông điều khiển

không có tiếp điểm?

tự đóng/ cắt tụ theo dung lượng từ bé đến lớn nhằm tránh hiện tượng đóng lặp lại

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Huy Hiệu

Hình 1.1: Điều khiển động cơ theo nguyên tắc hành trình

® - Nguyên lý hoạt động của hình 1.1

Khi nhắn MT, tiếp điểm 2-3 đóng lại đồng thời tiếp điểm 9-10 mở ra, công tắc tơ

T hút làm đóng tiếp điểm T trên mạch lực động cơ hoạt động theo chiều thuận , khi

nhân nút D hoặc động cơ đến điểm HCT thì động cơ sẽ đừng

Tương tự nguyên lý như động cơ làm việc theo chuyền thuân, khi nhân MN, tiếp

điểm 2-8 đóng lại đồng thời tiếp điểm 4-5 mở ra, công tắc tơ N hút làm đóng tiếp điểm

N trên mạch lực động cơ hoạt động theo chiều nghịch ,khi nhấn nút D hoặc động cơ đến điểm HCN thì động cơ sẽ dừng

1.1.2 Ung dung vào thực tế

Hình 1 3: Mạch lực và mạch điều khiến của xe con cẩn cẩu

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Huy Hiệu

HP

e© - Nguyên lý hoạt động của mạch điều khiển xe con cần câu

Khi nhắn R, tiếp điểm 2-3 đóng lại , công tắc tơ R hút làm đóng tiếp điểm P trên

mạch lực động cơ sẽ di chuyên sang bên phải, khi nhân nút D hoặc động cơ đên điêm

HP thì động cơ sẽ dừng

Tương tự nguyên lý như động cơ di chuyền sang phải, khi nhắn L„ tiếp điểm 2-8

đóng lại, công tắc tơ T hút làm đóng tiệp điêm T trên mạch lực động cơ di chuyên sang bên trái, khi nhân nút D hoặc động cơ đên điểm HT thì động cơ sẽ dừng

1.2 Các bộ điều chỉnh cơ bản

1.2.1 Nhiệm vụ các bộ điều chỉnh

Trong các mạch điều khiển tự động, mạch hiệu chỉnh có một vai trò rất quan trong, nó đảm bảo chất lượng tĩnh và động của hệ thống Nhiệm vụ chính của các bộ điều chỉnh:

- _ Khuếch đại tín hiệu sai lệch nhỏ

- _ Tạo hàm điều khiến để đảm bảo chất lượng tĩnh và động

Tủy theo phương pháp điều khiến mà ta có các bộ điều chỉnh tương tự, bộ điều chỉnh xung hay bộ điều chỉnh sé

Hinh 1.4: Mach tao ham co ban

Sơ đồ hình I.1 có các quan hệ :

Sơ đồ bộ điều chỉnh tỷ lệ vẽ trên hình 1.5a , đáp ứng của mạch trên cho hình 1.5b

Từ quan hệ (1.1) việt được hàm truyền của hệ

a, Sơ đồ nguyên lý ; b, Dac tinh dau ra

Sơ đồ mạch và đáp ú ứng của bộ điều chỉnh tích phân trên hình 1.3 Thay vào biểu thức cuối của (1.1) với giá trị Ud=Uv ; UI=0, ta có

Thay các p14 tri P vao (1.3) ta duoc ham truyén

d, Hàm truyền của khâu tích phân tý lệ

a, Sơ đồ nguyên lý ; b, Đặc tỉnh đấu ra

Sơ đồ mạch và đáp ứng của bộ điều chỉnh tích phân tỷ lệ vẽ trên hình 1.7

a, So dé mach dién; b, Dac tinh dau ra

Sơ đồ mạch và đáp ứng điều chỉnh vi phân vẽ trên hình 1.8

Hàm truyền của khâu vi phân :

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Huy Hiệu 10

1.2.3 Mạch PID

Trong mạch điều khiên tự động, khi cần chất lượng tĩnh và nhất là chất lượng động

tốt người ta cần mạch hiệu chỉnh Dạng mạch hiệu chỉnh chính thường dùng là mạch PID (Proportional Integral Differential - Tý lệ tích phân vi phân) Sơ đồ khối tông quát của khâu hiệu chỉnh PID cho trên hình 1.9

` Dự =K,U, +K, {Uae +K,, aq,

Tin hiệu đâu ra được tính dt (1.8)

Từ bảng trang thai ta thay Q va Q là hai trạng thái ngược nhau Tuy nhiên khi cả

hai đầu vào S và R đều ở mức | thi 2 dau ra nay bang 0, day là trạng thái không hợp lệ

(trạng thái cảm) của mạch chốt R-S Khi cả hai đầu vào § và R đều ở mức 0 thì hiện tượng chốt (có nhớ) xảy ra

Ứng dụng thực tế cho mạch chốt R-5 là mạch dừng và khởi động động động cơ

sử dụng cuộn hút K với các phân tử có tiệp điểm

b, Mạch R-S có 3 đầu vào

Trong một sơ dé mach, sự thay đôi trạng thái của các đầu vào chỉ có thể tác dụng khi thỏa mãn một đầu vào cho phép nao do, goi la E (Enable) Loi dung tính chât này thiết kê mạch R-S có thêm đầu vào E như hình 1.12a

Mạch chốt D trên hình 1.10 khác với mạch R-§ ba đầu vào ở chỗ đầu vào R

được thay băng một phân tử NOT và có chung một đâu với đâu vào D (thay thé cho đâu vào S)

Mạch chốt D thường được dùng đề nhớ trạng thái của đầu ra Q khi đầu vào E về mức logic 0

Chương 2: Bài tập ứng dụng

2.1 Bù Coso

24.1 Tam gidc cong suất

Công suat biéu kiến cua tải (thường là của một xí nghiệp hay một hộ tiêu thụ có biến áp độc lập) bao gồm hai thành phần hữu công (P) và vô công (Q) do thành phần điện cảm của tải gây nên Các đại lượng này được biếu thị bởi tam

bù bằng máy phát chạy ở chế độ bù coso và bù tĩnh bằng tụ Cách thứ nhất ít dùng hơn do lắp đặt phức tạp và vốn đầu tư cũng lớn Cách thứ hai thường được dùng hơn do thuận tiện trong lắp đặt và giá thành thấp

Đơn vị đề lựa chọn bù COS@ CO thể theo từng máy, theo phân xưởng, hay

đóng tụ vào đầu ra hạ thế của biến áp động lực

Dung lượng cần bù (Q,¡) được tính từ thông số công suất phản kháng của

hệ tiêu thụ Tải của hộ tiêu thụ thường thay doi, cose cũng thướng thay đổi Do

đó, dung lượng tụ cân đóng vào lưới cũng luôn thay đối, tụ động bù có hiệu qua nhật là chia tụ thành các nhóm tụ có điện dung tăng dần khi đóng (C1<C2< <Cn) Chia tụ thành càng nhiều nhóm thì ta sẽ cảng thu được chất lượng điện tốt

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Huy Hiệu

Các cảm biến coso được lấy tín hiệu ra để đóng, ngắt tụ Khi coso thấp ra lệnh đóng tụ, khi coso cao ra lệnh cặt tụ Lựa chọn thời điểm dé đóng thêm hay cắt bớt dung lượng của tụ tủy thuộc coso của tải Theo kinh nghiệm chỉnh định, khi cosọ < 0.85 (ngưỡng thấp) cần đóng thêm tụ, còn khi cos > 0.96 (ngưỡng cao) cắt bớt tụ Thứ tự đóng tụ từ bé đến lớn và cắt tụ cũng từ bé đến lớn, điều này sẽ hợp lý hơn cho việc tự động lựa chọn đóng và cắt tụ

2.2 Thiết kế hệ thống bù cosọ cho nhà máy gang thép Thái Nguyên

® Sơ đồ mạch lực

=t

Trong sơ đồ mạch lực trên ta sẽ dung 4 nhom ty bu C1<C2<C3<C4

Ta sẽ sử dụng cảm biến cose dé do công suất va dé lây tín hiệu điều chỉnh thứ tự đóng cắt của các nhóm tụ nhằm đảm bảo hệ sô cos@ năm trong khoảng 0,85-0,96

Thứ tự đóng tụ từ bé đến lớn và cắt tụ cũng từ bé đến lớn nhằm mục đích tránh

hiện tượng đóng lặp lại

¢ So dé mach diéu khién

Điều khiển đóng cắt tụ theo nguyên tắc thời gian, các rowle thoi gian cần

có đê xác định coso đã xác lập, chứ không phải quá độ chỉ khi nào sự biên đôi của tải đã xác lập mới tiền hành đóng hay cắt tụ

Khi coso đưới ngưỡng thấp, cảm biến cos@a¿, trong mạch làm cho role

RD hut, role Rth1 tinh thời gian rồi đóng tiếp điểm đề ra lệnh đóng TĐI, K1,

nhóm tụ C1 được đóng vào lưới Nếu coso chưa đủ, role Rth2 tiếp tục tính thời gian để nhóm tụ thứ hai (C2) Nếu coso vẫn chưa đủ, tiếp tục đóng lần lượt các

role Rth3, Rth4 cho tới nhóm tụ cuối cùng (C4)

Trong trường hợp đóng tới nhóm tụ nào đó mà coso đạt giá trị trên

ngưỡng cảm biến cosoua; mở ra, các tiếp điểm RÐ trong các mạch được tính thời

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Huy Hiệu

gian mở ra, dừng quá trình đóng tụ tiếp theo Những tụ đã đóng, nhờ có các tiếp điểm tự ø1ữ của mạch cuộn hút của role TD1, TD2, TD3, TD4 nên sẽ được tự eit

b Cat tụ khỏi lưới

Khi coso lớn trên ngưỡng cao, tiép diém COS@cao dng, role RC dong lam mé TĐI, kéo theo cắt bộ tụ C1, nếu coso tiếp tục cao sẽ tién hanh cat các bộ tụ tiếp theo Trường hợp, cất tới một bộ tụ nào đó có cos@ trị số dưới ngưỡng thấp, khi đó sẽ

đóng lại tụ từ nhỏ đền lớn, cho đến khi nào du cose thi thôi

KET LUAN

Qua bài báo cáo này kết quả em đã đạt được:

- Hiểu được nguyên lý hoạt động của nguyên tác điều khiển theo hình trinh và ứng dung của nó vào thực tê

- Hiểu được nhiệm vụ của bộ điều chỉnh và biết được một số hàm cơ bản

- _ Hiểu về hệ thống điều khiến có nhớ trong hệ thống điều khiến không tiếp

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Trần Văn Thịnh, Hà Xuân Hòa, Nguyễn Vũ Thanh Tự động hóa và điều khiên thiết bị điện, NXB Giáo Dục, 2008