Hệ thống điều khiển tự động

Hệ thống điều khiển tự động Hệ thống điều khiển tự động Bởi: unknown Các nguyên tắc điều khiển tự động Xuất phát từ yêu cầu công nghệ: cần thay đổi tốc độ, thay đổi hành trình làm việc cấu sản xuất Xuất phát từ chế độ làm việc HT ĐKTĐ: khởi động, chuyển đổi tốc độ, hãm, đảo chiều, dừng máy Xuất phát từ yêu cầu kỹ thuật, kinh tế: điều chỉnh tốc độ, ổn định, xác cao, an toàn kinh tế Từ cần có nguyên tắc ĐKTĐ để thực yêu cầu trên, đồng thời tự động hạn chế đại lượng cần hạn chế: dòng điện cho phép, mô men cho phép, tốc độ cho phép, công suất cho phép, Điều khiển tự động theo nguyên tắc thời gian Nội dung Có đồ thị khởi động ĐMđl với cấp điện trở phụ: 1/22 Hệ thống điều khiển tự động ­ Trên hình 7­1, trình bày đặc tính khởi động: ((Iư), ((t), I(t) động điện chiều kích từ độc lập, có cấp khởi động (dùng điện trở phụ hạn chế dòng khởi động) ­ Qua đồ thị khởi động trên, ta thấy: việc ngắn mạch cấp điện trở phụ xảy sau khoảng thời gian định: + Cấp thứ ngắn mạch sau khoảng thời gian t1 kể từ bắt đầu khởi động + Cấp thứ ngắn mạch sau khoảng thời gian t2 kể từ bắt đầu ngắn mạch cấp ­ Các tín hiệu điều khiển thời điểm tạo nhờ rơ le thời gian Thời gian trì rơ le thời gian đạt: td.tr = 0,05s ( h, lớn ­ Thời gian thực cấp khởi động (tdtr.kđ) xác định theo tính toán trình độ hệ thống TĐĐ TĐ Khi M(() [ hay I(() ] tuyến tính thời gian trình độ hai cấp tốc độ là: Mđgi tôđ = Tciln M = đgi+1 J Mđgi = β ln M đgi+1 ω −ω M J M i +−1M i ln M đgi đgi đgi+1 đgi+1 (7­1) ­ Thời gian chỉnh định rơ le thời gian để thực gia tốc từ tốc độ thứ i đến tốc độ thứ i+1 là: tcđ = tqđ ­ to (7­2) Trong đó: tqđ ­ thời gian độ cấp tốc độ to ­ thời gian tác động thiết bị, khí cụ mạch có liên quan đến tác động rơ le thời gian Các mạch điển hình: * Mở máy động điện chiều cấp điện trở phụ 1) Sơ đồ: 2/22 Hệ thống điều khiển tự động 2) Nguyên lý làm việc: * Khởi động động cơ: ­ Đóng cầu dao 1CD, 2CD, dẫn đến cuộn dây rơ le thời gian 1RTh(11­10) có điện, tiếp điểm 1RTh(13­15) mở ra, đảm bảo cho cuộn dây công tắc tơ 1G(15­10), 2G(17­10) điện, điện trở phụ Rưf1 , Rưf2 , tham gia mạch phần ứng ­ ấn nút M cuộn dây K(9­10) có điện, tiếp điểm K(1­3), K(6­8) đóng lại, dẫn đến động Đ khởi động với toàn điện trở phụ mạch phần ứng: Rưf( = Rưf1 + Rưf2 , theo đặc tính Tiếp điểm K(7­9) đóng lại để trì cho công tắc tơ K ấn M Các tiếp điểm K(1­3), K(6­8) đóng lại, làm cho cuộn dây 2RTh(4­6) có điện, tiếp điểm 2RTh(15­17) mở ra, đảm bảo cho cuộn dây 2G(17­10) điện K(5­11) mở, K(5­13) đóng, làm 1RTh(11­10) điện, sau thời gian chỉnh định 1RTh (( t1) 1RTh(13­15) đóng, làm cho 1G(4­6) đóng, ngắn mạch Rưf1 , động Đ khởi động sang đặc tính 2, tương ứng với Rưf2 3/22 Hệ thống điều khiển tự động Tiếp điểm 1G(4­6) đóng lại, làm 2RTh(4­6) điện, sau thời gian chỉnh định 2RTh (( t2 ­ t1), 2RTh(15­17) kín lại, làm 2G(17­10) có điện, 2G(2­4) đóng lại, ngắn mạch Rưf2 , động Đ chuyển sang đặc tính tự nhiên tới làm việc điểm xác lập XL * Dừng động cơ: ­ ấn nút D làm cuộn dây K(9­10) điện, K(1­3) mở, K(6­8) mở, làm phần ứng Đ điện, 2RTh(4­6) điện; K(7­9) mở ra, K(5­13) mở, K(5­11) kín lại, làm 1RTh(11­10) có điện lại, chuẩn bị khởi động lần sau * Phương trình đặc tính cơ: ω= U KΦ − R­ + R­fΣ (KΦ)2 M (6­3) * Phương trình đặc tính trình độ khởi động: Trang 205 ( = (XL + ((bđ + (XL).e­t/Tc (7­4) M = Mc + (M1 ­ Mc).e­t/Tc (7­5) * Thời gian khởi động: tkđ =Ġ (7­6) * Thời gian chỉnh định rơ le thời gian: RTh: tcđ.1RTh = tkđ.1 ­ [t(k) + t(1G)] (7­7) 4/22 Hệ thống điều khiển tự động 2RTh: tcđ.2RTh = tkđ.2 ­ [t(2G)] (7­8) Vì [t(K) , t(1G) , t(2G)] Mc (hay Ic( > Ic) nên M(động = (M ­ Mc() < Mđộng trình gia tốc chậm lại Ban đầu ( tăng đến (1( ((1( < (1), tức cấp điểm b1 hết thời gian chỉnh định RTh nên phải chuyển sang cấp 2, tức sang điểm c1, chuyển đổi từ d1 sang e1, v.v Như vậy, khởi động mà Mc (hay Ic) tăng lên, dẫn đến tải, hay dòng cho phép ­ Phương trình đặc tính độ lúc này: (b1 = (XL + ((bđ ­ (XL).e­t1/ Tc (7­9) M = Mc? + (M1 ­ Mc?).e­t/ Tc (7­10) Tc = J.((XL ­ (bđ) / (M1 ­ Mc() (7­11) 5/22 Hệ thống điều khiển tự động 2) ảnh h ưởng mô men quán tính J (hay GD2): ­ Khi J tăng Tc tăng (b1, (d1, giảm, tương tự trường hợp Mc tăng Tc = J.((XL ­ (bđ) / (M1 ­ Mc) (7­12) 3) ảnh h ưởng áp lưới UL (khi Mc = const, R = const): ­ Đối với động điện chiều: Khi UL giảm (0 = (UL / K() giảm xống, phụ tải Mc = const mô men động giảm, gia tốc giảm, trình độ kéo dài (hay thời gian khởi động, hãm, tăng) Nếu giữ cho (0 = const mô men M = K(I ( const, dòng điện I tăng, I > Icp ­ Đối với động không đồng bộ: f = const, M ( U2 , nên UL giảm M giảm mạnh, mô men động giảm, tốc độ chuyển đổi giảm, thời gian độ tăng (thời gian khởi động, hãm, đảo chiều, tăng) 4) ảnh hưởng điện trở R (khi UL = const, Mc = const): ­ Các điện trở dây quấn khởi động từ, công tắc tơ, rơ le, động cơ, nhiệt độ thay đổi điện trở bị thay đổi, thời gian chỉnh định thay đổi, trình khởi động, hãm, đảo chiều mà dùng điện trở phụ nhiệt độ tăng, điện trở tăng, thời gian chỉnh định giảm, mô men động tăng lớn mô men cho phép 5) Ưu, khuyết điểm ­ Ưu điểm: Khống chế thời gian mở máy, hãm máy, đảo chiều, 6/22 Hệ thống điều khiển tự động Thiết bị đơn giản, làm việc tin cậy, an toàn, nên phương pháp ĐKTĐ theo nguyên tắc thời gian sử dụng rộng rãi ­ Nhược điểm: Mô men (dòng điện) động thay đổi theo Mc, J, to, UL, , nên vượt trị số cho phép, cần phải có biện pháp bảo vệ Điều khiển tự động theo nguyên tắc tốc độ Nội dung ­ Có đồ thị khởi động ĐMđl với cấp điện trở phụ: ­ Điều khiển theo tốc độ dựa sở kiểm tra trực tiếp gián tiếp thay đổi tốc độ ­ Kiểm tra trực tiếp dùng rơ le kiểm tra tốc độ kiểu ly tâm Cách dùng dùng rơ le kiểm tra tốc độ phức tạp, đắt tiền làm việc chắn ­ Có thể kiểm tra tốc độ gián tiếp qua máy phát tốc Máy phát tốc (FT) máy điện chiều có: ( = const EFT ( (, loại hay dùng động điện chiều ­ Đối với động không đồng bộ, thường kiểm tra tốc độ gián sức điện động rôto tần số rôto Tại tốc độ cần điều khiển ((1, (2, ), rơ le kiểm tra tốc độ kiểm tra điện áp FT, Erôto, frôto, tác động tạo tín hiệu điều khiển Các mạch điển hình: * Mở máy cấp tốc độ động điện chiều: 7/22 Hệ thống điều khiển tự động * Mỗi công tắc tơ gia tốc (1G, 2G, ) chỉnh định với trị số điện áp hút định tương ứng với cấp tốc độ định (1, (2 , ấn nút M làm K tác động, động Đ khởi động với toàn điện trở mạch phần ứng (Rư( = Rư + Rưf( = Rư + Rưf1 + Rưf2), đường đặc tính 1, lúc đầu tốc độ ( = nhỏ nên: UĐ = EĐ + Iư.Rư = K(( + Iư.Rư < Uh.1G (hoặc 2G); (6­13) ­ Đến ( = (1 thì: U1G = K((1 + I2.(Rư + Rưf2) = UL ­ I2.Rưf1 = Uh.1G ; (7­14) 1G tác động, ngắn mạch Rưf1, động chuyển sang đường ­ Đến ( = (2 thì: U2G = K((2 + I2.Rư = UL ­ I2.Rưf2 = Uh.2G > Uh.1G ; (7­15) 2G tác động, ngắn mạch Rưf2, động chuyển sang đặc tính tự nhiên ­ Coi điện áp lưới UL = cosnt, với I2 = const, Rưf1 = Rưf2 , ta có điện áp hút công tắc tơ : Uh.1G = Uh.2G Như chọn công tắc tơ gia tốc loại, chỉnh định Nhận xét 1) Ưu điểm: Phương pháp ĐKTĐ theo tốc độ dùng thiết bị, khí cụ điều khiển dùng công tắc tơ không cần tác động thông qua rơle nên đơn giản, rẻ tiền 8/22 Hệ thống điều khiển tự động 2) Nhược điểm: Thời gian độ thời gian hãm phụ thuộc Mc, J, UL, tocủa R, dây quấn, làm thay đổi trình độ (như UL giảm hay Mc tăng, làm thời gian độ tăng, trình độ chậm, đốt nóng điện trở khởi động, điện trở hãm, làm khó khăn cho việc chỉnh định điện áp hút công tắc tơ rơ le tốc độ) ­ Khi điện áp lưới dao động làm thay đổi tốc độ chuyển cấp điện trở ((1, (2, ) dòng điện nhảy vọt dòng cho phép ­ Khi điện áp lưới giảm thấp có khả xảy không đủ điện áp để công tắc tơ tác động động dừng lại làm việc lâu dài tốc độ trung gian, làm đốt nóng điện trở khởi động (hay điện trở hãm, ) làm thay đổi tốc độ chuyển cấp Điều khiển tự động theo nguyên tắc dòng điện Nội dung ­ Có đồ thị khởi động ĐMđl với cấp điện trở phụ: ­ Qua đồ thị hình 7­8 ta thấy rằng: khởi động, dòng khởi động thay đổi khoảng (I1 ( I2) Nhất lần chuyển cấp điểm chuyển cấp thường giá trị dòng điện (I2), nên ta dùng rơle dòng điện công tắc tơ có cuộn dây dòng điện để tạo tín hiệu điều khiển ­ Tại điểm chuyển cấp b, rơle dòng điện tác động theo dòng chuyển cấp I2 để ngắn mạch cấp điện trở thứ nhất, động chuyển từ đặc tính sang đặc tính Đến điểm d, rơle dòng điện tác động theo dòng I2 để ngắn mạch cấp điện trở thứ hai, động chuyển từ đặc tính sang đặc tính tự nhiên TN ­ Cứ vậy, động khởi động đến tốc độ xác lập 9/22 Hệ thống điều khiển tự động Các mạch điển hình: * Hãm ngược đảo chiều ĐKdq theo nguyên tắc dòng điện: ­ Công tắc xoay KC có vị trí: giữa; 1, bên thuận 1, bên ngược; KC có tiếp điểm: KC1, KC2, KC3, KC4, KC5, ­ Các công tắc tơ có tiếp điểm trì thời gian H, 1G ­ Rơle dòng điện RHn có: Ihãm > Ih.RHn > I1 (7­16) Inh.RHn = Irôto = I2 (7­17) ­ Hệ thống làm việc điểm A đặc tính ((A), tương ứng với vị trí 2(T) công tắc KC, tiếp điểm KC1, KC3, KC4, KC5 kín, công tắc tơ T, H, 1G, 10/22 Hệ thống điều khiển tự động 2G có điện, công tắc tơ N điện, toàn điện trở phụ mạch rôto bị ngắn mạch, RHn không tác động - Dừng động cách hãm ngược: + Quay tay gạt KC từ vị trí 2(T) sang 2(N), qua vị trí tất công tắc tơ rơle điện, động tách khỏi lưới điện, toàn điện trở phụ đưa vào mạch rôto, mạch điện trạng thái thường hình vẽ + Khi đến vị trí 2(N), tiếp điểm KC2, KC3, KC4, KC5 kín lại, KC1 hở ra, công tắc tơ T điện; N, H có điện đảo pha stato động cơ, làm động thực trình hãm ngược (giai đoạn đầu trình đảo chiều) Tốc độ đồng động lúc (0N = ­ (0T , dòng điện rôto tăng lớn: Irôto = Ihãm > Ih.RHn > I1 nên RHn tác động làm hở tiếp điểm thường kín nó, đảm bảo cho công tắc tơ H, 1G, 2G điện, toàn R2f1 R2f2 tham gia mạch rôto với Rh để hạn chế dòng đảo chiều dòng hãm ngược động Ihãm ( Icp (đoạn BC) + Tốc độ động Đ giảm dần, dòng hãm giảm dần đến I2 RHn nhả (vì Inh.RHn = I2 , lúc ( ( 0), làm cho H có điện, ngắn mạch Rh đảm bảo RHn không tác động trở lại, kết thúc trình hãm ngược + Muốn dừng động quay KC vị trí 0, công tắc tơ rơle điện, động dừng tự - Đảo chiều: + Quá trình thực tương tự hãm ngược, dòng điện hãm giảm đến I2 để KC vị trí 2(N), sau RHn nhả làm cho H có điện, kết thúc trình hãm ngược bắt đầu trình khởi động ngược Khi H có điện ngắn mạch Rh, làm cho Đ khởi động ngược theo đường đặc tính (CD) + Sau thời gian trì H, tác động làm 1G có điện, tiếp điểm 1G ngắn mạch R2f1, làm cho Đ khởi động tiếp sang đặc tính DE + Sau thời gian trì 1G, tác động làm 2G có điện, ngắn mạch R2f2, Đ khởi động sang đặc tính tự nhiên tới điểm xác lập Nhận xét 1) Ưu điểm: Có thể trì mô men động giới hạn định Quá trình khởi động, hãm không phụ thuộc môi trường 11/22 Hệ thống điều khiển tự động 2) Nhược điểm: Khi UL, Mc thay đổi, Mc lớn làm cho Ic > I2, động làm việc đặc tính trung gian, làm phát nóng điện trở, ảnh hưởng đến trình làm việc động Điều khiển tự động theo nguyên tắc khác Điều khiển tự động theo nguyên tắc hành trình 1) Nội dung: ­ Trên hành trình (đường đi) phận làm việc máy móc, thiết bị (như bàn máy, đầu máy, mâm cặp, ) đặt cảm biến, công tắc hành trình, công tắc cực hạn, công tắc điểm cuối, , để tạo tín hiệu điều khiển: khởi động, hãm, đảo chiều, thay đổi tốc độ 2) Mạch điển hình: Phân tích truyền động bàn máy bào dường: Trong sơ đồ dùng công tắc hành trình KH có tiếp điểm KH1, KH2 loại không tự phục hồi Tại vị trí xuất phát ban đầu bàn máy tiếp điểm KH1 kín, KH2 hở 12/22 Hệ thống điều khiển tự động Khởi động: ấn nút M RTr có điện, T có điện làm ĐM đóng điện kéo bàn chạy thuận, đồngthời 1RTh có điện mở tiếp điểm để chuẩn bị cho đảo chiều Khi hết hành trình thuận, vấu A đập vào công tắc hành trình KH làm cho tiếp điểm KH1 mở, KH2 kín, dẫn đến T điện N chưa có điện, ĐM hãm tự Sau thời gian trì 1RTh tiếp điểm đóng điện cho N, làm ĐM đảo chiều, kéo bàn chạy ngược Khi 2RTh có điện, mở tiếp điểm chuẩn bị cho hành trình thuận Đi hết hành trình ngược, vấu B đập vào công tắc hành trình KH làm cho tiếp điểm KH2 hở, KH1 kín lại, công tắc tơ N điện T chưa có điện, ĐM hãm tự Sau thời gian trì 2RTh, tiếp điểm đóng lại làm cho T có điện ĐM kéo bàn chạy thuận 1RTh có điện mở tiếp điểm nó, chuẩn bị cho hành trình ngược Bàn làm việc với chu kỳ thuận/ngược hình 7­10 Muốn dừng máy: ấn nút D RTr điện, T, N, 1RTh, 2RTh điện, động hãm tự lúc dừng máy Nhận xét * Ngoài nguyên tắc ĐKTĐ nêu trên, số nguyên tắc ĐKTĐ khác: ĐKTĐ theo mô mem, công suất, sức căng, nhiệt độ, ánh sáng, áp suất, * Đánh giá sơ đồ điều khiển: với yêu cầu kỹ thuật tất sơ đồ cao thì: 13/22 Hệ thống điều khiển tự động Công suất lớn trọng lượng giá thành cao Dùng thiết bị, khí cụ bé, đại giá thành cao Cùng công suất trọng lượng giá thành lớn nguyên tắc ĐKTĐ theo thời gian, sau nguyên tắc ĐKTĐ theo dòng điện cuối nguyên tắc ĐKTĐ theo tốc độ Nói chung nguyên tắc ĐKTĐ theo tốc độ thường dùng để điều khiển hãm động Nguyên tắc ĐKTĐ theo dòng điện chủ yếu dùng để điều khiển khởi động động cơ, Nguyên tắc ĐKTĐ theo thời gian ứng dụng rộng rãi đơn giản Các phần tử bảo vệ tín hiệu hoá ý nghĩa bảo vệ tín hiệu hoá * Các phần tử bảo vệ tín hiệu hoá có vai trò to lớn: Đảm bảo trình làm việc an toàn cho người máy móc, thiết bị Quá trình làm việc xảy cố chế độ làm việc xấu cho người máy móc, thiết bị, đồng thời báo hiệu cho người vận hành biết tình trạng làm việc hệ thống ĐKTĐ để xử lý * Chức thiết bị bảo vệ tín hiệu hoá: Ngừng hệ thống (máy móc) cố nguy hiểm trực tiếp đến người, thiết bị, máy móc: U < Uquy định , U > Ucp , I > Icp , Khi tải cố chưa nguy hiểm đến thiết bị, máy móc thiết bị bảo vệ tín hiệu hoá phải báo cho người vận hành biết để sử lý kịp thời Bảo đảm khởi động, hãm, đảo chiều , cách bình thường, nghĩa phải đảm bảo cho: I < Icp, to < tocp , Các dạng bảo vệ: Bảo vệ ngắn mạch: ­ Bảo vệ ngắn mạch bảo vệ cố gây nên hư hỏng cách điện, hư hỏng cấu thiết bị, máy móc (khi ngắn mạch gây nên nhiệt độ tăng nhanh gây cháy sức từ động tăng mạnh gây va đập, ) 14/22 Hệ thống điều khiển tự động ­ Các thiết bị bảo vệ thường dùng: cầu chì, aptômat, rơle dòng điện cực đại, khâu bảo vệ ngắn mạch bán dẫn, điện tử, ­ Dòng tác động cầu chì: Idc = Ikđ / ( (7­18) Trong đó: Idc dòng tác động dây chảy chọn Ikđ dòng khởi động động cơ, phụ tải bảo vệ ( hệ số xét đến quán tính nhiệt ( = 2,5 động khởi động bình thường ( = (1,6 ( 2) động khởi động nặng + Cấm đặt cầu chì dây trung tính, mạch nối đất, đứt dây chì vỏ máy có điện áp cao nguy hiểm Dùng cầu chì bảo vệ ngắn mạch đơn giản, rẻ tiền, tác động không xác, dòng tác động phụ thuộc vào thời gian, thay lâu, không bảo vệ chế độ làm việc pha ­ Dòng chỉnh định aptômat: Icđ = (1,2 ( 1,3).Ikđ ; (7­19) + Aptômat tác động đóng lại nhanh, cắt dòng lớn, bảo vệ chế độ làm việc dòng pha (khi bị pha) ­ Dùng rơle dòng điện cực đại (RM) bảo vệ ngắn mạch phải chỉnh định dòng tác động cho phù hợp với dòng ngắn mạch Thường đặt rơle dòng cực đại pha động không đồng pha, đặt cực động chiều Tiếp điểm RM loại không tự phục hồi + Ví dụ dùng cầu chì aptômat bảo vệ ngắn mạch: 15/22 Hệ thống điều khiển tự động + Ví dụ dùng rơle dòng cực đại bảo vệ ngắn mạch: Bảo vệ nhiệt: ­ Nhằm tránh tải lâu dài, không khí cụ, thiết bị, động phát nóng nhiệt độ cho phép ­ Thường dùng rơle nhiệt, aptômát có bảo vệ nhiệt, phần tử bảo vệ tải bán dẫn, để bảo vệ tải cho phụ tải dài hạn ­ Các tiếp điểm rơle nhiệt (RN) loại không tự phục hồi, sau rơle nhiệt tác động phải ấn reset tay Phải chọn rơle nhiệt có đặc tính phát nóng gần với đặc tính phát nóng thiết bị, động cần bảo vệ (hình 7­13) + Dòng chỉnh định rơle nhiệt, aptômat: Icđ = (1,2 ( 1,3)Iđm (7­20) Trong đó: Iđm dòng định mức động cơ, phụ tải + Ví dụ dùng rơle nhiệt aptômat bảo vệ tải dài hạn: 16/22 Hệ thống điều khiển tự động ­ Dùng rơle dòng cực đại (RI) để bảo vệ tải cho phụ tải ngắn hạn ngắn hạn lặp lại Khi phụ tải làm việc thời gian ngắn, phát nóng phụ tải không phù hợp với đặc tính rơle nhiệt, nên rơle nhiệt không tác động kịp, phải dùng rơle dòng cực đại tác động nhanh + Ví dụ dùng rơle dòng cực đại bảo vệ tải ngắn hạn: ­ Dòng chỉnh định rơle dòng cực đại bảo vệ tải: Icđ.RI = (1,4 ( 1,5)Iđm (7­21) ­ Thường dùng rơle dòng cực đại bảo vệ ngắn mạch (RM) rơle dòng cực đại bảo vệ tải (RI) Tiếp điểm rơle dòng cực đại bảo vệ tải loại tự phục hồi (hình 7­14) Bảo vệ điểm không cực tiểu: ­ Nhằm tránh làm việc với điện áp nguồn thấp áp nguồn, tránh tự khởi động lại điện áp nguồn phục hồi ­ Thường dùng rơle điện áp (RA), công tắc tơ (CTT), khởi động từ (KĐT), để bảo vệ đểm không cực tiểu 17/22 Hệ thống điều khiển tự động ­ Chỉnh định điện áp hút, nhả rơle điện áp, công tắc tơ: Uh.RA > Ung.sụt.cp (7­22) Unh.RA ( Ung.sụt.cp (7­23) Trong đó: Uh.RA điện áp hút rơle điện áp, hay công tắc tơ, khởi động từ Unh.RA điện áp nhả RA, CTT, KĐT Ung.sụt.cp = 85%Ung.đm điện áp nguồn sụt cho phép Nguyên lý làm việc bảo vệ sơ đồ hình ­ 20: Đặt công tắc xoay KC vị trí tiếp đểm KC1 kín, KC2 hở; Đóng cầu dao CD, nếuđiện áp làm việc đạt giá trị cho phép (Ung > 85%Ung.đm) RA tác động, tự trì thông qua tiếp điểm RA(1­3) Quay công tắc KC đến vị trí trái (T) K có điện, làm cho động quay Khi điện áp Ung ( 85%Ung.đm RA nhả làm K điện động loại khỏi lưới điện, tránh cho động khỏi bị đốt nóng nhiệt độ cho phép (vì điện áp thấp dẫn đến dòng tăng dòng cho phép động cơ) Khi động làm việc, điện nguồn có điện lại, động không tự khởi động lại được, KC vị trí trái KC1 hở, RA điện điện áp nguồn, có điện lại K điện + Ví dụ dùng rơle điện áp (RA) bảo vệ đểm không cực tiểu: 18/22 Hệ thống điều khiển tự động Bảo vệ thiếu từ trường: ­ Nhằm bảo vệ thiếu kích từ động Khi điện áp hay dòng kích từ động bị giảm, gây tốc độ động cao tốc độ cho phép, dòng điện động lớn dòng cho phép, dẫn đến hư hỏng phần động học máy, làm xấu điều kiện chuyển mạch, ­ Dùng rơle dòng điện, rơle điện áp, để bảo vệ thiếu từ trường + Ví dụ dùng rơle dòng điện, rơle điện áp để bảo vệ thiếu từ trường (hình 7­16) Nguyên lý bảo vệ: đủ điện áp rơle thiếu từ trường RTT đóng kín tiếp điểm nó, KC đặt vị trí nên tiếp điểm KC1 kín, RA tác động Quay KC sang vị trí (T) cho động làm việc bình thường Khi điện áp sụt giá trị cho phép, dòng kích từ giảm thấp đến giá trị: Ikt.Đ = Inh.RTT , Inh.RTT ( Ikt.min.cp , nên RTT nhả làm K điện, loại động khỏi lưới điện để bảo vệ động 19/22 Hệ thống điều khiển tự động Bảo vệ liên động: ­ Nhằm bảo đảm làm việc an toàn cho mạch (bảo đảm nghiêm ngặt trình tự làm việc hợp lý thiết bị, tránh thao tác nhầm) ­ Các thiết bị bảo vệ liên động khí như: nút ấn kép, công tắc hành trình kép, Và phần tử bảo vệ liên động điện như: Các tiếp điểm khoá chéo công tắc tơ, rơle, làm việc chế độ khác Ví dụ: Khi khởi động thuận, ấn nút MT T có điện, đóng điện cho động quay, tiếp điểm thường kín MT mở không cho N có điện, đảm bảo không bị ngắn mạch 20/22 Hệ thống điều khiển tự động mạch stato Khi T có điện tiếp điểm thường kín T mở ra, đảm bảo cho N có điện không may có người tác động vào nút MN Khi Đ quay thuận, muốn đảo chiều, ấn nút MN T điện N có điện, trình đảo chiều diễn bình thường Nếu không may trình quay thuận, tiếp điểm T mạch stato bị dính tiếp điểm T mạch cuộn dây N không kín lại được, nên ấn MN N có điện được, tránh ngắn mạch bên phía stato T N tác động Như liên động điện sơ đồ bảo đảm cho sơ đồ hoạt động bình thường, trình tự làm việc đặt ra, tránh thao tác nhầm Tín hiệu hoá ­ Khi xuất chế độ làm việc xấu chưa cần phải dừng máy thiết bị bảo vệ hoạt động làm cho thiết bị tín hiệu báo cho người vận hành biết để xử lý kịp thời ­ Khi tín hiệu báo mà không xử lý kịp thời thiết bị bảo vệ tác động đình làm việc hệ thống truyền động điện ­ Thiết bị tín hiệu hoá: Âm thanh: chuông, còi, ; ánh sáng: đèn, mầu, ; Cờ báo: rơle tín hiệu, Ví dụ: 21/22 Hệ thống điều khiển tự động Sơ đồ hình 6­23 hoạt động bình thường Nếu tải rơle nhiệt tác động, làm RA đến K điện, loại động khỏi tình trạng nguy hiểm, đồng thời đóng tiếp điểm làm đèn đỏ ĐĐ sáng lên, báo cho người vận hành biết để xử lý, sau xử lý xong, người vận hành ấn reset RN vận hành lại Còn bị ngắn mạch động rơle bảo vệ dòng cực đại RM tác động, loại động khỏi tình trạng nguy hiểm, đồng thời đóng tiếp điểm làm cho chuông Chg kêu lên, báo cho người vận hành biết để xử lý kịp thời, sau xử lý xong, người vận hành ấn reset RM vận hành lại Câu hỏi ôn tập Dựa vào sở để người ta đưa nguyên tắc điều khiển tự động theo thông số thời gian, tốc độ, dòng điện, hành trình, v.v… ? Phân tích nội dung nguyên tắc điều khiển tự động theo thời gian, tốc độ, dòng điện, hành trình ? Giải thích nguyên lý làm việc sơ đồ minh họa cho nguyên tắc trên? Tại xảy cố hệ thống truyền động điện tự động ? cách khắc phục cố ? Phân tích bảo vệ ngắn mạch, bảo vệ tải, bảo bệ điểm không cực tiểu, bảo vệ thiếu từ trường, bảo vệ liên động ? Giải thích nguyên lý bảo vệ mạch điển hình tương ứng với bảo vệ ? Tín hiệu hóa ? Các mạch tính hiệu hóa có tác dụng hệ thống truyền động điện tự động ? 22/22 [...]... trì mô men động cơ trong một giới hạn nhất định Quá trình khởi động, hãm không phụ thuộc môi trường 11/22 Hệ thống điều khiển tự động 2) Nhược điểm: Khi UL, Mc thay đổi, nhất là khi Mc quá lớn sẽ làm cho Ic > I2, như vậy động cơ có thể làm việc ở đặc tính trung gian, làm phát nóng điện trở, ảnh hưởng đến quá trình làm việc của động cơ Điều khiển tự động theo các nguyên tắc khác Điều khiển tự động theo... động tăng mạnh gây va đập, ) 14/22 Hệ thống điều khiển tự động ­ Các thiết bị bảo vệ thường dùng: cầu chì, aptômat, rơle dòng điện cực đại, các khâu bảo vệ ngắn mạch bằng bán dẫn, điện tử, ­ Dòng tác động của cầu chì: Idc = Ikđ / ( (7­18) Trong đó: Idc là dòng tác động của dây chảy được chọn Ikđ là dòng khởi động của động cơ, phụ tải được bảo vệ ( là hệ số xét đến quán tính nhiệt ( = 2,5 đối với động. .. được xử lý kịp thời thì thiết bị bảo vệ sẽ tác động đình chỉ sự làm việc của hệ thống truyền động điện ­ Thiết bị tín hiệu hoá: Âm thanh: chuông, còi, ; ánh sáng: đèn, mầu, ; Cờ báo: rơle tín hiệu, Ví dụ: 21/22 Hệ thống điều khiển tự động Sơ đồ hình 6­23 đang hoạt động bình thường Nếu như quá tải thì rơle nhiệt sẽ tác động, làm RA rồi đến K mất điện, loại động cơ ra khỏi tình trạng nguy hiểm, đồng thời... tác động Quay KC sang vị trí 1 (T) thì cho động cơ làm việc bình thường Khi điện áp sụt quá giá trị cho phép, hoặc dòng kích từ giảm thấp đến giá trị: Ikt.Đ = Inh.RTT , Inh.RTT ( Ikt.min.cp , nên RTT nhả làm K mất điện, loại động cơ ra khỏi lưới điện để bảo vệ động cơ 19/22 Hệ thống điều khiển tự động Bảo vệ liên động: ­ Nhằm bảo đảm sự làm việc an toàn cho mạch (bảo đảm nghiêm ngặt một trình tự làm... công tắc điểm cuối, , để tạo ra các tín hiệu điều khiển: khởi động, hãm, đảo chiều, thay đổi tốc độ 2) Mạch điển hình: Phân tích truyền động bàn máy bào dường: Trong sơ đồ dùng công tắc hành trình KH có 2 tiếp điểm KH1, KH2 loại không tự phục hồi Tại vị trí xuất phát ban đầu của bàn máy thì các tiếp điểm KH1 kín, KH2 hở 12/22 Hệ thống điều khiển tự động Khởi động: ấn nút M thì RTr có điện, T có điện... khi có điện lại, động cơ vẫn không tự khởi động lại được, vì khi đó KC vẫn ở vị trí 1 trái và KC1 vẫn hở, RA đã mất điện khi mất điện áp nguồn, do đó khi có điện lại thì K vẫn không có điện + Ví dụ dùng rơle điện áp (RA) bảo vệ đểm không và cực tiểu: 18/22 Hệ thống điều khiển tự động Bảo vệ thiếu và mất từ trường: ­ Nhằm bảo vệ thiếu và mất kích từ động cơ Khi điện áp hay dòng kích từ động cơ bị giảm,... nguồn, và tránh tự khởi động lại khi điện áp nguồn phục hồi ­ Thường dùng các rơle điện áp (RA), công tắc tơ (CTT), khởi động từ (KĐT), để bảo vệ đểm không và cực tiểu 17/22 Hệ thống điều khiển tự động ­ Chỉnh định điện áp hút, nhả của rơle điện áp, công tắc tơ: Uh.RA > Ung.sụt.cp (7­22) Unh.RA ( Ung.sụt.cp (7­23) Trong đó: Uh.RA là điện áp hút của rơle điện áp, hay của công tắc tơ, khởi động từ Unh.RA... vệ liên động bằng cơ khí như: các nút ấn kép, các công tắc hành trình kép, Và các phần tử bảo vệ liên động điện như: Các tiếp điểm khoá chéo của các công tắc tơ, rơle, làm việc ở các chế độ khác nhau Ví dụ: Khi khởi động thuận, ấn nút MT thì T có điện, đóng điện cho động cơ quay, còn tiếp điểm thường kín của MT mở ra không cho N có điện, đảm bảo không bị ngắn mạch 20/22 Hệ thống điều khiển tự động ở... RTr mất điện, T, N, 1RTh, 2RTh mất điện, động cơ hãm tự do cho đến lúc dừng máy Nhận xét * Ngoài các nguyên tắc ĐKTĐ đã nêu trên, còn một số nguyên tắc ĐKTĐ khác: ĐKTĐ theo mô mem, công suất, sức căng, nhiệt độ, ánh sáng, áp suất, * Đánh giá về các sơ đồ điều khiển: với các yêu cầu kỹ thuật đối với tất cả các sơ đồ là cao nhất thì: 13/22 Hệ thống điều khiển tự động Công suất càng lớn thì trọng lượng... của nguyên tắc điều khiển tự động theo thời gian, tốc độ, dòng điện, hành trình ? Giải thích nguyên lý làm việc của sơ đồ minh họa cho mỗi nguyên tắc trên? 3 Tại sao có thể xảy ra các sự cố trong hệ thống truyền động điện tự động ? cách khắc phục sự cố đó như thế nào ? 4 Phân tích bảo vệ ngắn mạch, bảo vệ quá tải, bảo bệ điểm không và cực tiểu, bảo vệ thiếu hoặc mất từ trường, bảo vệ liên động ? Giải .. .Hệ thống điều khiển tự động ­ Trên hình 7­1, trình bày đặc tính khởi động: ((Iư), ((t), I(t) động điện chiều kích từ độc lập, có cấp khởi động (dùng điện trở phụ hạn chế dòng khởi động) ... kiểm tra điện áp FT, Erôto, frôto, tác động tạo tín hiệu điều khiển Các mạch điển hình: * Mở máy cấp tốc độ động điện chiều: 7/22 Hệ thống điều khiển tự động * Mỗi công tắc tơ gia tốc (1G, 2G,... để ngắn mạch cấp điện trở thứ hai, động chuyển từ đặc tính sang đặc tính tự nhiên TN ­ Cứ vậy, động khởi động đến tốc độ xác lập 9/22 Hệ thống điều khiển tự động Các mạch điển hình: * Hãm ngược