Bao Cao thuc tap chuyen nganh dien dien tu pps

và PLC điều khiển luân phiên-TKV Cung cấp biến tần và điện trở 9 Công ty cổ phần xi măng Bỉm Sơn Cung cấp Contactor, khởi độngmềm phục vụ thay thế và sửachữa lớn cho nhà máy Cung c

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ

*********

BÁO CÁO THỰC TẬP

Quá trình thực tập tại Công ty TNHH Thương mại cơ điện Tự Động Hoá ATC

GV Hướng Dẫn: Võ Thu Hà

SV thực hiện: Nguyễn văn Bằng

Lớp: Điện 1A HN

Hà Nội, tháng 4 năm 2011

NHẬN XÉT CỦA ĐƠN VỊ THỰC TẬP.

Họ và tên sinh viên: Nguyễn văn Bằng

Lớp: Điện 1A

Trường: Đại Học Kinh Tế Kĩ Thuật Công Nghiệp

Địa điểm thực tập: Công Ty TNHH Thương Mại Cơ Điện Tự Động Hóa ATC

Địa chỉ: Số 328 Trần Khát Chân, Hai Bà Trưng, Hà Nôi

Số điện thoại : 04 39723392 Fax 04 39723483

Email: atc.trade@fpt.vn Website: http://www.atc-automation.com.vn

Hà nội, ngày….tháng 05 năm 2011.

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN. GV hướng dẫn: Võ Thu Hà SV thực tập : Nguyễn văn Bằng Lớp : Điện 1A Trường: Đại Học Kinh Tế Kĩ Thuật Công Nghiệp Địa điểm thực tập: Công Ty TNHH Thương Mại Cơ Điện Tự Động Hóa ATC 1 Tiến độ và thái độ thực tập của sinh viên: - Mức độ liên hệ với giáo viên:

- Thời gian thực tập và quan hệ cơ sỏ:

- Tiến độ thực hiện

2 Nội dung báo cáo:

3.Điểm báo cáo:

Hà nội ngày….tháng 5 năm

2011

Giáo viên hướng dẫn

LỜI MỞ ĐẦU

Thực tập là một giai đoạn không thể thiếu đối với một sinh viên trước khi

ra trường nhất là sinh viên ngành kỹ thuật Quá trình thực tập là một cơ hội để

tiếp xúc với công việc sắp tới và định hướng cho mình những bước đi sau khi ratrường Quá trình thực tập cũng là một thử nghiệm trong quá trình tìm việc saunày Những kiến thức học ở trường là chưa đủ để bước vào những thử tháchtrong công việc cũng như trong cuộc sống Thực tập là một cơ hội tốt để cóthêm những hiểu biết nhất định về ngành nghề mình đang theo học và cho côngviệc sau này

Được sự quan tâm của nhà trường đặc biệt là khoa Điện – Điện tử cùng

sự hướng dẫn của cô Võ Thu Hà em đã có khoảng thời gian thực tập tại công tyTNHH Thương Mại - Cơ Điện Tự Động Hóa ATC Vì thời gian thực tập có hạnmà ngành Điện – Điện tử là một lĩnh vực rất rộng nên em đã cố gắng tìm hiểu

về lĩnh vực là áp dụng biến tần và PLC vào thực tế đây là lĩnh vực rất gần vớingành công nghệ kỹ thuật điện mà em đang theo học

Trong quá trình thực tập có nhiều khó khăn nhưng được sự hướng dẫntận tình của cô Võ Thu Hà cùng với sự quan tâm giúp đỡ và được sự chỉ bảocủa các anh chị trong công ty đã giúp em hoàn thành tốt quá trình thực tập củamình Qua đó em cũng đã củng cố được rất rất nhiều kiến thức chuyên ngànhcòn thiếu và hơn nữa qua đợt thực tập em cũng học được rất nhiều kiến thứcthực tế mà em không được học trên lớp

Em xin chân thành cảm ơn!

NỘI DUNG BẢN BÁO CÁO THỰC TẬP PHẦN I: GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY

I: GIỚI THIỆU CHUNG

II: LĨNH VỰC HOẠT ĐỘNG

1.Tham gia đấu thầu

2 Tư vấn, cung cấp lắp đặt và bảo dưỡng

2.1- Thiết bị điện phân phối hạ thế

2.2- Hệ thống điện chiếu sáng, bảo vệ.

2.3- Thiết bị điện điều khiển

2.4- Thiết bị điện trung thế

1.4 Công tắc tơ điện từ.

1.4.1 Cơ cấu điện từ.

1.4.2 Hệ thống tiếp điểm

1.5 Khởi động từ

1.6 Cầu chì.

2 Biến tần

2.1 Nguyên lý làm việc của biến tần

2.2 Phân loại biến tần:

2.2.1 Biến tần máy điện

2.2.2 Biến tần van

2.2.3 Một số hang biến tần trên thị trường.

2.2.3.1 Biến tần ABB 2.2.3.2 Biến tần DELTA.

2.2.3.3 Biến tần SIEMENS.

2.3 Ưu điểm của biến tần là tiết kiệm điện

2.4 Các loại tải nên sử dụng biến tần để tiết kiệm điện.

2.4.1 Phụ tải có mô mem thay đổi (điều hòa trung tâm, bơm cấp nước, bơm quạt mát,… )

2.4.2 Động cơ luôn chạy non tải mà không thể thay động cơ

3.3 Cấu tạo chung của PLC.

4 Động cơ SEVOR

4.1 Khái niêm

4.3 SEVOR và điều biến độ rộng xung.

1.1.2 Sơ đồ nối dây.

1.1.3 Các thông số cài đặt cơ bản

3.1 sơ đồ chân kết nối.

3.2.Nguyên lý hoạt động của đồng hồ

3.3 Kết nối với cảm biến điện cảm.

3.4 Cài đặt

3 Đi thực tế tại các công ty.

PHẦN 1: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ CÔNG TY.

I: GIỚI THIỆU CHUNG

Công ty TNHH Thương mại cơ điện Tự Động Hoá ATC (ATC tion Electrical Mechanical Trading Co.,Ltd ) là một doanh nghiệp Việt Namhoạt động lâu năm trong lĩnh vực tự động hoá , đang tích cực đóng góp mộtphần công sức vào sự nghiệp phát triển kinh tế của đất nước

Automa-Với sự định hướng đúng đắn và mục tiêu phấn đấu vì sự phát triển chung, trongquá trình hoạt động nhiều năm qua, công ty ATC đã khẳng định được vị trí,năng lực trong các lĩnh vực Điện , điều khiển , đo lường và tự động hoá Các dự

án, giải pháp kỹ thuật công nghệ, thiết bị, dịch vụ do ATC cung cấp đã thực sựđem lại hiệu quả trong sự phát triển nghành tự động hoá các nhà máy ,các dâychuyền sản xuất tự động , toà nhà …

Với năng lực, kinh nghiệm và sự phấn đấu vươn lên, cùng với sự quan tâm giúp

đỡ của các cấp, sự tín nhiệm của quí khách, chúng tôi tin tưởng sẽ đóng gópđược nhiều hơn nữa công sức của mình vào sự nghiệp công nghiệp hoá, hiệnđại hoá đất nước nói chung và sự phát triển nghành tự động hoá Việt Nam nóiriêng

ATC là nhà phân phối chính thức sản phẩm tự động hoá của các hãng:

SCHNEIDER ELECTRIC (France)

Smart Sensor (Hong Kong ), Sunwor (China)

Chuyên thiết kế và cung cấp các hệ thống cân băng tải, cân định lượng, cân ô

tô, trạm trộn bê tông

Thiết kế cung cấp và lắp đặt các thiết bị điều khiển dùng cho các ngành côngnghiệp thực phẩm, công nghiệp hoá chất

Tư vấn, thiết kế cung cấp các thiết bị và giải pháp tổng thể về Tự Ðộng Hoáứng dụng cho các nhà máy, xí nghiệp, toà nhà

Tên doanh nghiệp: Công ty TNHH Thương mại cơ điện Tự Động Hoá ATCTên giao dịch quốc tế: ATC Automation Electrical Mechanical Trading Co.,LtdTrụ sở : P2B/61 ,Bách Khoa ,Hai Bà Trưng Hà Nội

Văn phòng : 328 Trần Khát Chân ,Hai Bà Trưng Hà Nội

Email: info@tudonghoaonline.com ; atc_trade@fpt.vn

Tài khoản giao dịch 1:

Số tài khoản 102010000079992

Tại ngân hàng Công Thương Việt Nam - chi nhánh Hai Bà Trưng - Hà Nội

II LĨNH VỰC HOẠT ĐỘNG

1.Tham gia đấu thầu

- Tham gia các gói thầu trong nước

- Tư vấn, xây dựng các gói thầu về điện

- Làm Nhà thầu EPC ( tư vấn, khảo sát, lập dự toán, thiết kế và thi công các công trình điện dưới 35kV )

2 Tư vấn, cung cấp lắp đặt và bảo dưỡng

- Hệ thống tủ điện phân phối, tủ ATS, Tủ bù cosphi, Tủ biến tần, khởi động mềm…

- Hệ thống thang máng cáp và dây cáp cho nhà xưởng

2.2- Hệ thống điện chiếu sáng, bảo vệ.

- Hệ thống điện chiếu sáng nhà xưởng, toà nhà

- Hệ thống báo cháy, báo khói… bảo vệ cho kho, nhà xưởng, toà nhà

2.3- Thiết bị điện điều khiển

- Tích hợp hệ thống điều khiển cho nhà máy: PLC, SCADA, HMI…

- Hệ thống điều khiển trạm bơm nước, nhà máy xử lý nước…

- Tủ điện điều khiển cho hệ thống máy móc và dây chuyền sản xuất

- Tủ điện và thiết bị điều khiển cho cầu trục.

2.4- Thiết bị điện trung thế

- Hệ thống trạm biến áp

- Tủ bảo vệ trạm biến áp

- Tủ máy cắt đầu vào

- Biến tần, khởi động mềm trung thế

3 Thiết bị, công nghệ.

- Cung cấp đơn hàng cho nhà máy, toà nhà

- Cung cấp và chuyển giao công nghệ hệ thống máy CNC, máy phát điện và dâychuyền sản xuất cho ngành công nghiệp

- Đánh giá, đưa giải pháp và cung cấp thiết bị tiết kiệm điện cho các nhà máy

Hình 1: Các sản phẩm công ty cung cấp

Boxes, Cabling & Interfaces Building Management System Bus, Networks & Communication

Circuit breakers & Switches Contactors & Protection Relays Fuse Switches

HMI (terminals and industrial PC)  All Interface, Measurement &

Re-Motion & Drives

Motor Starters PAC, PLC & other Controllers Power supplies & transformers

Pushbuttons, Switches, Pilot Lights,

Control stations & Joysticks Sensors & RFID system

Signaling Units

Software

Cung cấp và lắp đặt hệ thống tủphân phối cho nhà máy May-Hàn Quốc

5

Công ty CN tàu thuỷ

và XD Hạ Long - Nhà

máy cửa nhựa Việt

Đức

Dự án di dời toàn bộ Nhà máycửa nhựa Việt Đức

và PLC điều khiển luân phiên

-TKV

Cung cấp biến tần và điện trở

9 Công ty cổ phần xi

măng Bỉm Sơn

Cung cấp Contactor, khởi độngmềm phục vụ thay thế và sửachữa lớn cho nhà máy

Cung cấp biến tần và điện trở

đường Lam Sơn

Cung cấp vật tư thiết bị phục vụsửa chữa và thay thế lớn cho nhà

máy

13

Công ty CN tàu thuỷ

và XD Hạ Long- NM

cửa nhựa Việt Đức

Lắp đặt hệ thống máy phát điện,máy nén khí, tủ ATS và các tủphân phối đầu vào

17 Công ty CP Quốc tế

Sơn Hà

Cung cấp và lắp đặt hệ thốngphân phối điện và hệ thống điệnchiếu sáng cho Dự án xây dựngnhà máy Inox Sơn Hà 2

KCN Phùng

PHẦN 2: BÁO CÁO VỀ QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU, LÀM VIỆC KHI THỰC TẬP TẠI CÔNG TY ATC.

I CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Rơle là thiết bị điện dùng để đóng cắt mạch điện điều khiển, bảo vệ vàđiều khiển sự làm việc của mạch điện động lực.

Các bộ phận (các khối) chính của rơle là: cơ cấu tiếp thu, cơ cấu trung gian, cơcấu chấp hành Ví dị rơle điện từ có các bộ phận: cuộn dây (cơ cấu tiếp thu),mạch tùe nam châm điện (cơ cấu trung gian), hệ thốn các tiếp điểm (cơ cấuchấp hành)

Ngày nay do sự phát triển của công nghệ, ngoài rơle điện cơ, rơle nhiệt,rơle từ, các loại rơle điện tử rơle số với những ưu điêmt nổi bật đã phát triển và

sử dụng nhiều trong các nghành của sản xuất và đời sống

Rơle điện từ là rơle điện cơ, làm việc theo nguyên lý từ điện xét 1 rơleđiện từ có cấu tạo như hình 2

Khi có dòng điện i đi vào cuộn

dây 2 của nam châm điện 1, thì

nắp 3 của nam châm điện sẽ

Nhược điểm của rơle điện tử là công suất tác động tương đối lớn, độ nhạy thấp.hiện nay người ta sử dụng vật liệu sắt từ mới để tăng độ nhạy của rơle

1.1.2 Rơle nhiệt.

Rơle nhiêt dùng để bảo vệ động cơ điện và mạch điện khỏi bị quá tải.Rơle nhiệt không tác động tức thời theo trị số dòng điện, vì cẩn có thời gian đểphát nóng Thời gian làm việc khoảng vài giây đến vài phút

Rơle nhiệt có nguyên lý làm việc dựa vào tác dụng nhiệt của dòng điện

Loại rơle nhiệt thường có gắn phần tử cơ bản là phiến kim loại kép, cấu tạo từ 2tấm kim loại, một tấm có hệ số giãn nở bé và một tấm có hệ số giãn nở lớn Khiđốt nóng do dòng điện I, có thể dùng trực tiếp cho dòng điện đi qua, hoặc dâyđiện trở bao quanh.

Hình 3 là sơ đồ cấu tạo rơle nhiệt

Bộ phận đốt nóng 1 đấu nối trực tiếp với mạch điện chính của thiết bị cần bảo

vệ (tự động cắt điện) Khi dòng điện

chạy trong mạch điện tăng lên quá mức

quy định (động cơ điện bị quá tải) thì

nhệt lượng tỏa ra làm cho kim loại 3

cong lên phía trên (về phía kim loại có

hệ số giản nở nhỏ) Nhờ lực kéo của lò

xo 5, đòn bẩy 4 sẽ quay và mở tiếp

Hình 3: Cấu tạo rơle nhiệt

điểm 2, làm cho mạch điện tự động cắt điện Khi bộ phận đốt nóng nguội đi,thanh kim loại kép hết cong, ấn nút 6 là có thể đưa rơle nhiệt về vị trí cũ, tiếpđiểm 2 đóng

1.1.3 Rơle tương tự, rơle kỹ thuật số

Các loiạ rơle điện- cơ có nhược điểm là tác động chậm và kém chính xác nên từnhững năm 70 đến năm 90 các rơle điện – cơ được cải tiến theo hướng điện tửhóa, thay thế các cơ cấu đo, cơ cấu so ngưỡng bằng các mạch điện tử và vimạch bán dẫn Đến khoảng những năm 90 người ta đưa kỹ thuật vi xử lý, viđiêu khiển vào rơle, các tính năng của rơle càng ưu việt hơn

Rơle tương tự có đặc trương là các thông số vào, ra của rơle như dòngđiện, điện áp, góc lệch pha, công suất… là các đại lương lien tục (analog)

Tín hiệu này được so sánh với 1 hay nhiều đại lượng đầu vào có giá trị chuẩn đẻcho tín hiệu đầu ra Cấu trúc rơle gồm các khối như sau: khối tiếp thu, khối thựchiên, khối trì hoãn và khối chỉ định

Rơle kỹ thuật số có đặc điểm là tín hiệu xử lý bên trong của rơle ở dạng số(dạng nhị phân 0, 1) Tín hiệu vào được chuyển sang tín hiệu số điểu khiển tínhiệu ta Kết cấu phần cứng và phần mềm của các kiểu rơle kỹ thuật số của cáchang khác nhau thường có những nét đặc biệt riêng, không giống nhau.

1.2 Cầu dao.

Cầu dao là loại thiết bị điện dùng để đóng, cắt dòng điện bằng tay, đơngiản nhất, được sử dụng trong mạch điện có điện có điện áp 220V điện mộtchiều và 380 V điện xoay chiều

Cầu dao thường dùng để đóng cắt mạch điện công suất nhỏ khi làm việckhông phải đóng cắt nhiều lần Nếu điện áp mạch điện cao hơn hoặc mạch điện

có công suất trung bình và lớn hơn thì cầu dao làm nhiệm vụ cách li hoặc chỉđóng cắt không tải Sở dĩ như vậy là vì khi cắt mạch điện, hồ quang sinh ra sẽrất lớn, tiếp xúc sẽ bị phá hủy trong một thời gian ngắn dẫn đến phát sinh hồquang giữa các pha, gât nguy hiểm cho người thao tác và hỏng thiết bị

Để đảm bảo cắt điện tin cậy các thiết bị dùng ra khỏi nguồn điện, chiềudài lưỡi dao phải đủ lớn (lớn hơn 50 cm) và để an toàn lúc đóng cắt, cần có biệnpháp dập tắt hồ quang, tốc độ di chuyển lưỡi dao tiếp xúc càng nhanh, thời giandập tắp hồ quang càng ngắn, vì thế người ta thường làm them lưỡi dao phụ có

lò xo bật nhanh ở các cầu dao có dòng điện một chiều lớn hơn 30A

Hình 4: cấu tạo và kí hiệu cầu dao

1 tiếp điểm động (lưỡi dao); 2 tiếp điểm tĩnh; 3 đế cách điện

Theo kết cấu người ta phân ra làm 2 loại 1 cực, 2 cực, 3 cực, 4 cực Theo điện

áp phân ra điện áp định mức 250V, 500V Theo dòng định mức có các loại 15;

25 ; 30; 40; 60; 75; 100; 150; 200; 300; 350; 600; 1000A Theo điều kiện bảo

vệ có loại cầu dao không có hộp, loại có hộp che chắn Theo yêu cầu sử dụng

có loại cầu dao có cầu chì bảo vệ và loại không có cầu chì bảo vệ

Hình 5: cấu tạo và ký hiệu nút ấn thường hở

Khi ấn nút theo chiều mũi tên thì các tiếp điểm hở ra, cắt mạch điện Khi

bỏ tay ra, nhờ lo xo phản, các tiếp điểm trở lại vị trí ban đầu là thường hở

1.3.2 Nút ấn thường đóng.

Hình 6: cấu tạo và ký hiệu nút ẩn thường đóng

Khi ấn nút theo chiều mũi tên thì các tiếp điểm hở ra, cắt mạch điện Khi

bỏ tay ra, nhờ lo xo phản, các tiếp điểm trở lại vị trí ban đầu là thường đóng

1.4 Công tắc tơ điện từ.

Công tăc tơ là loại thiết bị điện dùng để đóng cắt từ xa, tự động hoặc dùng nút ấn các mạch điện có tải điện áp đến 500V, dòng điện đến 600A

Công tắc tơ có hai vị trí: đóng và cắt Tiếp điểm được giữ ở trạng thái đóng nhờ có dòng điện trong cuộn dây hút (cuộn điều khiển) của cơ cấu điện từ

Công tắc tơ điện từ có các bộ phận chính sau:

- Cơ cấu điện từ

- Hệ thống tiếp điểm chính

- Hệ thống tiếp điểm phụ

- Hệ thống dập hồ quang

hinh

Hình 7: sơ đồ nguyên lý chung của các công tắc tơ điện từ

Trong sơ đồ hình 14 ta thấy có 2 bộ phận cơ bản: cơ cấu điện tử và cơ cấu truyền động Cơ cấu truyền động gồm hệ thống tay đòn và tiếp điểm động Cơ cấu truyền động phải có kết cấu hợp lý để giảm thời gian thao tác đóng cắt, tănglực ép các tiếp điểm và giảm được tiếng kêu va đập

1.4.1 Cơ cấu điện từ.

Cơ cấu điện từ của công tắc tơ gồm có mạch từ và cuộn hút.

Mạch từ của công tác tơ điện xoay chiều là các lõi thép được ghép bằng

lá thép kỹ thuật điện có chiều dày 0.35mm đến 0.5mm để giảm tổn hao sắt từ dodòng điện xoáy Mạch từ có dạng hình chữ E hoặc U, gồm 2 thành phần tĩnh (1)được ghép chặt cố định, phần động (2) là nắp còn gọi là phần ứng được nối với các tiếp điểm (3) qua hệ thống tay đòn (4)

Cuộn hút (5) có điện trở rất bé so với điện kháng Khi có dòng điện qua cuộn hút, sẽ có lực điện từ hút nắp (phần động 2), thông qua hệ thống tay đòn, đóng tiếp điểm (3), duy trì vị trí đóng mạch điện của công tắc tơ (hình 14)

Nguên lý làm việc của công tắc tơ điện một chiều cũng tương tự như trên,thường chỉ khác nhau ở hình dáng kết cấu truyền động của mạch từ tới tiếp điểm

Công tắc tơ điện một chiều thường dùng mạch từ kiểu xupáp, có tiếp điểm độngbám chặt ngày vào nắp Ngoài ra, vì sử dụng dòng điện một chiều, nên mạch từthường làm bằng sắt từ mềm, cuộn dây thường có dạng hình trụ tròn quấn sát vào lõi, vì lõi thép ít nóng hơn trương hợp xoay chiều

Hệ thống tiếp điểm gồm các tiếp điểm thường mở(ở trạng thái hở) và cáctiếp đểm thường đóng, (ở trạng thái đóng) khi chưa có tác động của cuộn hút

Hình 8: 1.lõi sắt; 2 cuộn dây; 3 lò xo; 4.k1 ký hiệu tiếp điểm thường mở; 5 k2

ký hiệu tiếp điểm thường đóng

Khi có dòng điện vào cuộn dây, lõi sắt hút xuống một lực thắng lực đẩy

lò xo phản làm cho tiếp điểm thường bị đóng mở ra và tiếp điểm thường hở bị đóng lại Nếu cuộn dây bị mất điện, do tác dụng của lực đẩy của lò xo, hệ thốngcacs tiếp điểm trở về vị trí ban đầu

Các số liệu kỹ thuật của công tắc tơ là:

- Điện áp định mức Uđm là điện áp mạng điện tương ứng mà tiếp điểm chính phải đóng cắt, thường có các cấp 110V; 220V; 440V điện một chiều và 127V; 220V; 380V; 500V xoay chiều

Cuộn hút có thể làm việc bình thường ở điện áp trong giới hạn 85% đến 105% điện áp định mức

- Dòng điện định mức Iđm là dòng điện đi qua tiếp điêm chính trong chế độ làm việc gián đoạn lâu dài, nghĩa là chế độ này thời gian công tắc tơ ở trạng thái đóng không lâu quá 8 giờ

Công tắc tơ có các cấp dòng điện thông dụng là: 10; 20; 25; 40; 60; 75; 100; 150; 250; 300; 600A

1.5 Khởi động từ.

Khởi động từ là một loại thiết bị điện dùng để điều khiển đóng cắt từ xa, đảo chiều quay và bảo vệ quá tải (nếu mắc thêm rơ le nhiệt) cho các động cơ 3 pha rôto lồng sóc Loại khởi động từ có một công tắc tơ gọi là khởi động từ đơn, thường dùng để điều khiển đóng cắt động cơ điện Khởi động từ có 2 công tắc tơ gọi là khởi động từ kép dùng để khởi động và điều khiển đảo chiều động

cơ điện Muốn khởi động từ bảo vệ được ngắn mạch phải mắc them cầu chì

Người ta chia khởi động từ thành các loại sau:

- Theo điện áp định mức của cuộn dây hút: 36V; 127V; 220V; 380V; và 500V.;

- Theo kết cấu bảo vệ chống tác động bởi môi trường xung quanh có các loại: hở, bảo vệ, chống nổ

Cũng như các thiết bị điện thấp áp, các chi tiết của khởi động từ làm việc không có dầu mỡ bôi trơn, tức làm việc khô, do đó phải làm từ vật liệu ít

hao mòn do ma sát và không bị gỉ Ngày nay người ta dùng kim loại - nhựa có độ chịu mòn cao, có thể bền gấp 200 lần so với kim loại – kim loại.

Hình 16: sơ đồ khởi động từ đơn để đóng điều khiển đông cơ điện

Trên sơ đồ có các ký hiệu như sau:

- A, B, C, O mạch 3 pha 4 dây

- CC là cầu chỉ

- IRN, 2RN 2 rơle nhiệt đặt ở 2 pha

- K cuộn dây công tắc tơ có 4 tiếp điểm thường mở (K1, K2, K3 ở mạch độnglực, K4 ở mạch điều khiển)

- D nút ấn thường đóng (nú dừng máy)

- M nút ấn thường mở (nút mở máy)

Hoạt động của sơ đồ như sau:

- Mở máy: ấn nút mở máy M, dòng điện đi từ pha C qua cầu chì, qua D,

M, K, 2 tiếp điểm thường đóng 1RN, 2RN của rơle nhiệt về trung tính O, cuộn dây K có điện, đóng các tiếp điểm K1, K2, K3 cung cấp điện cho động

cơ Đồng thời đóng tiếp điểm K4 để tự khóa nút M (bỏ tay ấn nút M ra, mạch điện vẫn được duy trì, đi qua tiếp điểm K4)

- Muốn cắt động cơ (dừng máy) ta ấn nút D, cuộn dây công tắc tơ K mất điện, các tiếp điểm K1, K2, K3, K4 hở ra động cơ cắt khỏi nguồn điện

- Bảo vệ động cơ: cầu chì CC bảo vệ ngắn mạch, hai rơle nhiệt RN bảo vệ quá tải.

Cầu chì là thiết bị điện dùng để bảo vệ các thiết bị điện và mạch điện tránh quá dòng điện (chủ yếu là dòng điện ngắn mạch) Trong mạng điện ta thường thấy cầu chì bảo vệ các dây điện và cáp, bảo vệ đồ dùng điện gia đình, bảo vêh máy biến áp, động cơ điện…

Hai phần tử cơ bản của cầu chì là : dây chảy và thiết bị dập hồ quang (phần

tử dập hồ quang thường gặp ở cầu chì cao áp)

Dây chảy là phần tử quan trọng nhất, để cắt mạch điện khi có sự cố một cáchtin cậy, dây chảy cần thỏa mãn các yêu cầu sau:

- Không bị oxy hóa

- Dẫn điện tốt

- Nhiệt độ nóng chảy tương đối thấp

- Kim loại vật liệu ít

- Quán tính nhiệt phải nhỏ

Để giảm nhiệt độ tác động, người ta thường dùng 2 biện pháp :

- Dùng dây dẹt có chỗ thắt lại để giảm tiết diện

- Dùng dây tròn, trên một số đoạn hàn them một số vảy kim loại có nhiệt

Ở trạng thái bình thường, sau

khi đóng điện, áptômát được

giữ ở trạng thái đóng tiếp điểm

nhờ móc răng 1 khớp với cần

răng 5 cùng một cụm với tiếp

điểm động 6

Khi mạch điện quá tải hay ngắn

mạch, dòng điện chay qua cuộn

dây 2 lớn, lực hút điện từ tăng

Hình 9: Cấu tạo áptômat.lên thắng lực lò xo 3 kéo phần ứng 4 xuống làm nhả móc 1, cần 5 được tự do, tiếp điểm động 6 của áptômát được mở ra do lực của lò xo 7, mạch điện bị cắt.Áptômát thường được phân loại như sau:

- Theo kết cấu: loại 1 cực, 2 cực, 3 cực

- Theo thời gian tác động: loại tác động không tức thời, loại tác động tức thời

- Theo chưc năng baoe vệ: loại bảo vệ dòng cực đại, dòng cực tiểu, bảo vệ công suất điện ngược, bảo vệ áp cực tiểu…

Để thực hiện yêu cầu thao tác chọn lọc bảo vệ, áptômát phải có khả năng hiệu chình dòng tác động và thời gian tác động

4 Các loại cảm biến, can nhiệt

2 Biến tần

Bộ biến đổi tần số hay còn gọi là biến tần là thiết bị biến đổi dòng điện xoay chiều ở tần số này thành dòng điện xoay chiều có tần số khác mà có thể thay đổi được

Đối với các bộ biến tần dùng cho việc điều chỉnh tốc độ động cơ xoay chiều thì ngoài việc thay đổi tần số của chúng còn có thể thay đổi cả điện áp ra với điện

áp lưới cấp vào bộ biến tần

2.1 Nguyên lý làm việc của biến tần

Nguyên lý cơ bản làm việc của bộ biến tần cũng khá đơn giản Đầu tiên, nguồn điện xoay chiều 1 pha hay 3 pha được chỉnh lưu và lọc thành nguồn 1 chiều bằng phẳng Công đoạn này được thực hiện bởi bộ chỉnh lưu cầu diode và tụ điện Nhờ vậy, hệ số công suất cos phi của hệ biến tần đều có giá trị không phụ thuộc vào tải và có giá trị ít nhất 0.96 Điện áp một chiều này được biến đổi (nghịch lưu) thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng Công đoạn này hiện nay được thực hiện thông qua hệ IGBT (transistor lưỡng cực có cổng cách ly) bằng phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM) Nhờ tiến bộ của công nghệ vi xử

lý và công nghệ bán dẫn lực hiện nay, tần số chuyển mạch xung có thể lên tới dải tần số siêu âm nhằm giảm tiếng ồn cho động cơ và giảm tổn thất trên lõi sắt động cơ

Hệ thống điện áp xoay chiều 3 pha ở đầu ra có thể thay đổi giá trị biên độ và tần

số vô cấp tuỳ theo bộ điều khiển Theo lý thuyết, giữa tần số và điện áp có một quy luật nhất định tuỳ theo chế độ điều khiển Đối với tải có mô men không đổi,

tỉ số điện áp - tần số là không đổi Tuy vậy với tải bơm và quạt, quy luật này lại là hàm bậc 4 Điện áp là hàm bậc 4 của tần số Điều này tạo ra đặc tính mô men là hàm bậc hai của tốc độ phù hợp với yêu cầu của tải bơm/quạt do bản thân mômen cũng lại là hàm bậc hai của điện áp

Ngoài ra, biến tần ngày nay đã tích hợp rất nhiều kiểu điều khiển khác nhau phùhợp hầu hết các loại phụ tải khác nhau Ngày nay biến tần có tích hợp cả bộ PIDvà thích hợp với nhiều chuẩn truyền thông khác nhau, rất phù hợp cho việc điều

2.2 Phân loại biến tần:

Biến tần được chia làm 2 nhóm là Biến tần máy điện và Biến tần van

2.2.1 Biến tần máy điện

Nguyên lý chung của loại biến tần này là dùng máy điện xoay chiều làm nguồn điện có tần số biến đổi

2.2.2 Biến tần van

Nguyên lý làm việc của biến tần van là dùng các tún hiệu điều khiển để đóng

mở các van ( ở đây thường là các transistor hay thiristor ) biến đổi năng lượng điện xoay chiều ở tần số này thành năng lượng điện xoay chiều có tần số khác Biến tần van được chia làm 2 loại:

+ Biến tần van trực tiếp

+ Biến tần van gián tiếp

Biến tần van được ứng dụng rộng rãi vì có nhiều ưu điểm như: kích thước nhỏ nhẹ, không gây ồn, hệ số khuếch đại công suất lớn, hiệu suất cao

2.2.3 Một số hang biến tần trên thị trường.

2.2.3.1 Biến tần ABB

Bến tần ABB là một trong những sản phẩm rất thế mạnh của tập đoàn nổitiếng ABB Phần Lan.Với nhiều dòng biến tần khác nhau và dãi công suất rất lớn đặc biệt với công nghệ hàng đầu của mình trong lĩnh vực điện tự động hóa ABB đã khẳng định được thương hiệu của mình trong nền công nghiệp của thế gới

Công suất từ 0.18kw đến 27MW cùng với dãi điện áp 200V đến 4.16KV và công nghệ vượt trội Biến tần ABB đã được đánh giá là hãng có Biến tần đứng đầu trên toàn cầu " theo IMS Study 2008"

không đồng bộ 3 Pha có yêu cầu điều khiển nâng cao, thông dụng chịu tải nặng

sử dụng cho : OEM-chế tạo máy dệt, máy in,máy chế biến thực phẩm, cao su, nhựa, gỗ , băng tải

Đặc biệt: Ứng dụng trong ngành Dệt sợi, Thang máy, Thang cuốn, Bơm, Quạt,

Nhựa và các dây chuyền sản xuất khác

(công suất từ 700W –75kW (1pha/3pha; 220V~/380V~)

* VFD - L Series dùng cho tải nhẹ: Phù hợp với các ứng dụng nhỏ, các nhu cầu thay đổi tốc độ, máy bắn bóng, máy đóng gói, băng tải Điều khiển hoàn hảo động cơ xoay chiều 3 pha công suất từ 0.2kW – 1.5kW Cài đặt đơn giản, Điện áp nguồn cấp 1&3 Pha/220V~,Công suất 400W & 750W

2.2.3.3 Biến tần SIEMENS.

*Biến tần M420

Họ biến tần MICROMASTER 420 - 6SE6420 có công suất định mức từ 0.37KW đến 11KW đối với điện áp vào 3 pha AC 380V đến 480V, 0.12 KW đến 5.5KW đối với điện áp vào 3 pha AC 200V đến 240V và 0.12KW đến 3KW đối với điện áp vào 1 pha AC 200V đến 240V tần số ngõ vào 50/60Hz

*Biến tần M430 :Biến tần MICROMASTER 430 - 6SE6430 có công suấtđịnh mức từ 7.5KW đến 250KW đối với điện áp vào 3 pha AC 380V đến 480V,tần số ngõ vào 50/60Hz điện áp định mức ngõ ra: 3 pha 380VAC , tần số ngõ

ra từ 0Hz đến 650Hz

*Biến tần SINAMICS G110 :Biến tần SINAMICS G110 - 6SL có công suất định mức: từ 0.12KW đến 3.0KW, điện áp định mức ngõ vào: từ 1 pha 200V-240VAC , tần số ngõ vào 50/60Hz, điện áp định mức ngõ ra: 3 pha

220VAC, tần số ngõ ra từ 0Hz đến 650Hz

2.3 Ưu điểm của biến tần là tiết kiệm điện

Hiệu suất chuyển đổi nguồn của các bộ biến tần rất cao vì sử dụng các bộ linh kiện bán dẫn công suất chế tạo theo công nghệ hiện đại Chính vì vậy, năng lượng tiêu thụ cũng xấp xỉ bằng năng lượng yêu cầu của hệ thống

Qua tính toán với các dữ liệu thực tế, với các chi phí thực tế thì với một động cơ

sơ cấp khoảng 100 kW, thời gian thu hồi vốn đầu tư cho một bộ biến tần là khoảng từ 3 tháng đến 6 tháng Hiện nay ở Việt nam đã có một số xí nghiệp sử dụng máy biến tần này và đã có kết quả rõ rệt

Với giải pháp tiết kiệm năng lượng bên cạnh việc nâng cao tính năng điều khiển

hệ thống, các bộ biến tần hiện nay đang được coi là một ứng dụng chuẩn cho các hệ truyền động cho bơm và quạt

Nhờ tính năng kỹ thuật cao với công nghệ điều khiển hiện đại nhất (điều khiển tối ưu về năng lượng) các bộ biến tần đang và sẽ làm hài lòng nhiều nhà đầu tư trong nước, trong khu vực và trên thế giới

2.4 Các loại tải nên sử dụng biến tần để tiết kiệm điện.

2.4.1 Phụ tải có mô mem thay đổi (điều hòa trung tâm, bơm cấp nước, bơm quạt mát, )

2.4.2 Động cơ luôn chạy non tải mà không thể thay động cơ được

3 PLC

3.1 Khái niêm

Kỹ thuật điều khiển khả trình PLC (Pogrammable Logic Control) được phát triển từ những năm 1968 – 1970 Trong giai đoạn đầu các thiết bị khả trìnhyêu cầu người sử dụng phải có kỹ thuật điện tử, phải có trình độ cao Ngày nay các thiết bị PLC đã phát triển mạnh mẽ và có mức độ phổ cập cao

Thiết bị điều khiển logic lập trình được PLC là dạng thiết bị điều khiểnđặc biệt dựa trên bộ vi xử lý, sử dụng bộ nhớ lập trình được để lưu trữ các lệnhvà thực hiện chức năng, chẳng hạn, cho phép tình logic, lập chuỗi, định giờ,đếm, và các thuật toán để điều khiển máy và các quá trình công nghệ PLCđược thiết kế cho các kỹ sư, không yêu cầu cao các kiếm thức về máy tính vàngôn ngữ máy tính, có thể vận hành Chúng được thiết kế cho không chỉ cácnhà lập trình máy tính mới có thể cái đặt hoặc thay đổi chương trình Vì vậy,các nhà thiết kế PLC phải lập trình sẵn sao cho chương trình điều khiển có thểnhập bằng cách sử dụng ngôn ngữ đơn giản (ngôn ngữ điều khiển) Thuật ngứlogic được sử dụng vì việc lập trình chủ yếu liên quan đến các hoạt động logic

ví dụ nếu có các điều kiện A và B thì C làm việc… người vận hành nhập

chương trình (chuỗi lệnh) vào bộ nhớ PLC Thiết bị điều khiển PLC sẽ giám sátcác tín hiệu vào và các tín hiệu vào và các tín hiệu ra theo chương trình này vàthực hiện các quy tắc điều khiển đã được lập trình.

Các PLC tương tự máy tính, nhưng máy tính được tối ưu hóa cho các tác

vụ tính toán và hiển thị, còn PLC được chuyên biệt cho các tác vụ điều khiển vàmôn trường công nghiệp vì vậy các PLC:

+ Được thiết kế bền để chịu được rung động, nhiệt, ẩm và tiếng ồn

+ Có sẵn giao diện cho các thiết bị vào ra

+ Được lập trình dễ dàng với ngôn ngữ điều khiển dễ hiểu, chủ yếu giải quyết các phép toán logic và chuyển mạch

Về cơ bản chức năng của bộ điều khiển PLC cũng giống như chức năng của bộ điều khiển thiết kế trên cơ sở các rơle công tắc tơ hoặc trên cơ sở các khối điện

tử đó là:

+ Thu nhận các tín hiệu vào và các tín hiệu phản hồi từ cảm biến

+ Liên kết, ghép nối các tín hiệu theo yêu cầu điều khiển và thực hiện đòng mở các mạch phù hợp với công nghệ

+ Tính toán và soạn thảo cá lệnh điều khiển trên cơ sở so sánh các thong tin thu được

+Phân biệt các lệnh điều khiển đến các địa chỉ thích hợp

Hình10: cấu hình phán cứng.

Hệ thống PLC thong dụng có năm bộ phận cơ bản gồm: bộ xử lý, bộ nhớ,

bộ ngồn, giao diện vào/ra, và thiết bị lập trình Sơ đồ hệ thống như hình trên

- Bộ xử lý

Bộ xử lý hay còn gọi là bộ xử lý trung tâm (CPU), là linh kiện chứa bộ vi xử lý

Bộ xử lý biên dịnh các tín hiệu vào và thực hiện các hoạt động điều khiển theo chương trình được lưu trong bộ nhớ của CPU, truyền các quyết định dưới dạng tín hiệu hoạt động đến các thiết bị ra

Nguyên lý làm việc của bộ xử lý tiến hành theo từng bước tuần tự, đầu tiên các thông tin lưu trư trong bộ nhớ chương trình được gọi lên tuần tự và được kiểm soát bởi bộ đếm chương trình Bộ xử lý lien kết các tín hiệu và đưa kết quả đầu

ra Chu kỳ thời gian này gọi là thời gian quét (scan) Thời gian vòng quét phụ thuộc vào dung lượng của bộ nhớ, vào tốc độ của CPU Nói chung một chu kì quét như hình dưới

Sau thao tác tuần tự chương trình sẽ dẫn đến một thời gian trẽ khi bộ đếmcủa chương trinh đi qua một chu trình đầy đủ, sau đó bắt đầu lại từ đầu

Để tránh thời gian quá trễ người ta đo thời gian quét của một chương trình dài 1 Kbyte và coi đó là chỉ tiêu để so sánh các PLC Với nhiều loại thiết

bị thời gian trễ này có thể tới 20ms hoặc hơn Nếu thời gian trễ gây trở ngại choqua trình điều khiển thì phải dùng các biện pháp đặc biệt, chẳng hạn như lắp đặtnhững lần gọi quan trọng trong thời gian một lần quét, hoặc là điều khiển các thông tin chuyển giao để bỏ bớt đi những lần gọi ít quan trọng khi thời gian quét dài tới mức không thể chấp nhận được nếu các giải pháp trên không thỏa mãn thì phải dùng PLC có thời gian quét ngắn hơn

Bộ nguồn có nhiệm vụ chuyển đổi điện áp AC thành điện áp thấp cho bộ vi xử

lý (thường là 5v) và cho các mạch điênh trong các module còn lại ( thường là 24v)

3.2.3 Thiết bị lập trình.

Thiết bị lập trình được sử dụng để lập các chương trình điều khiển cần thiết, sau

đó chuyển cho PLC Thiết bị lập trình có thể là thiết bị lập trình chuyên dụng,

có thể là các thiết bị cẩm tay gọn nhẹ, có thể là phần mềm được cài đặt trên máytính cá nhân

3.2.4 Bộ nhớ.

Bộ nhớ là nơi lưu trữ chương trình sử dụng cho các hoạt động điều khiển

Các dạng bộ nhớ có thể là RAM, ROM, EPROM Người ta luôn chế tạo nguồi

dự phòng cho RAM để duy trì chương trình trong trường hợp mất điện nguồn, thời gian duy trì tùy thuộc vào từng PLC cụ thể Bộ nhớ cũng có thể được chế tạo thành module cho phép dễ dàng thích nghi với các chức năng điều khiển có kích cỡ khác nhau, khi cần mở rộng có thể cắm thêm

3.2.5 Giao diện vào/ ra.

Giao diện vào ra là nơi bộ xử lý trung tâm nhận thông tin từ các thiết bị ngoại vivà truyền thông tin đến các thiết bị bên ngoài Tín hiệu vào có thể từ các công tắc, các bộ cảm biến nhiệt độ, các tế bào quang điện… Tín hiệu ra có thể cung

cấp cho các cuộn dât công tắc tơ, các rơle, các van điện từ, các động cơ nhỏ… Tín hiệu vào/ ra có thể là tín hiệu rời rạc, tín hiệu lien tục, tín hiệu logic… Các tìn hiệu vào/ ra có thể thể hiện như hình 5

Hình 11: Các tín hiệu vào ra

Mỗi điểm vào ra có một địac chỉ duy nhất được PLC sủ dụng

Các kênh vào\ra đã có các chức năng cách ly và điều hòa tín hiệu sao cho các

bộ cảm biến và các bộ tác động có thể nối trực tiếp với chúng mà không cần thêm mạch điện khác

Tín hiệu thường được ghép cách điện (cách ly) nhờ linh kiện quang như hình 6.Dải tín hiệu nhận vào cho các

PLC cỡ lớn có thể là 5v, 24v,

110v, 220v Các PLC cỡ nhỏ

thường chỉ nhập tín hiệu 24v

Tín hiệu ra cũng được ghép

cách ly kiểu rơle như hình 7a,

cách ly kiểu quang như hìn7b

Hình 12: Cách ly điện tín hiệu vào