hệ thống điều khiển bằng điện khí nén
Trang 1CHƯƠNG 1 LỜI NÓI ĐẦU
Cùng với thời gian, khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển những công nghệmới dần được thay thế các công nghệ cũ Điều đó không những đem lại hiệu quả trongcông việc mà nó còn làm lợi về kinh tế, nâng cao độ chuẩn xác giảm bớt sự cồng kềnh.Tuy nhiên, đến nay việc áp dụng điều khiển bằng điện khí nén trong các dây trưyền sảnxuất, trong những công việc mang tính chất nguy hiểm, cần có độ an toàn cao, haynhững dây truyền cần có áp lực lớn ví dụ như: trong điều khiển máy xúc, trong luyệnkim, trong việc đóng gói sản phẩm vẫn không thể thiếu Nó đóng một vai trò quantrọng trong các dây truyền tự động
Trước tầm quan trọng của hệ thống điều khiển bằng điện khí nén trong cácngành kỹ thuật Nhóm chúng em gồm ba người là:
Đã quyết định cùng nhau tìm hiểu thêm về các hệ thống điều khiển bằng điệnkhí nén cùng với sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy :
vừa để có thêm kiến thức Và cũng là để giúp ích cho chúng em sau nay ra trường Đềtài chúng em cùng nhau nghiên cứu là:
Nhưng do thời gian có hạn và kiến thức của chúng em về phần này còn hạn chếnên trong quá trình nghiên cứu, thiết kế, chế tạo có nhiều thiếu sót và sản phẩm cònchưa được hoàn thiện Vì vậy, chúng em rất mong được sự góp ý của thầy cô trongkhoa để đồ án của chúng được hoàn thiện hơn và có thêm những kiến thức sâu hơn vềlĩnh vực điều khiền bằng điện- khí nén
Trang 2Chương 5: Các phương pháp thiết kế mạch điều khiển điện - khí nén.
Chương 6: Thiết kế mạch điện - khí nén.
Chương 7: Thuyết minh toàn bộ hệ thống.
Trang 3Lời cảm ơn
Chúng em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của thầy
giáo hướng dẫn: Nguyễn Phúc Đáo và các thầy cô giáo trong khoa Điện - Điện
tử, cùng tất cả các thành viên trong lớp ĐK33S đã nhiệt tình đống hóp ý kiến, chỉ
bảo cho chúng em về kinh nghiệm thực tế và các tài liệu khoa học liên quan, để
chúng em có điều kiện hoàn thành đề tài nghiên cứu này.
Một lần nữa chúng em rất mong sự thông cảm cho những thiếu sót trong
nội dung đề tài và mong sự chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo để chúng em có
được kiến thức và hiểu biết vững vàng hơn trong học tập và công tác sau này.
Chúng em xin chân thành cảm ơn !
Hưng yên, ngày tháng năm 2006
Nhóm sinh viên thực hiện:
Nguyễn Thuỳ Dương
Hoàng Quang Hưng
Vũ Văn Hoạt
Trang 4
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN 1
Trang 5
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN 2
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
Trang 6
MỤC LỤC
Chương 1:
Trang 72 Tầm quan trọng và ứng dụng của điện - khí nén.
Trang 8Trong thời kỳ cách mạng công nghiệp nổ ra, sự phát triển về điều khiển bằngđiện - khí nén không ngừng diễn ra.
Các ứng dụng của điện - khí nén để điều khiển như: phun sơn, gá kẹp chi tiết …Các ứng dụng của điện - khí nén trong truyền động như máy vặn vít, các motokhí nén, máy khoan, các máy va đập dùng trong đào đường, hệ thống phanh ôtô v.v…
3 Ưu nhược điểm của hệ thống điện - khí nén
* Ưu điểm:
- Không gây ô nhiễm môi trường
- Có khả năng truyền tải năng lượng đi xa do độ nhớt động học của khí nén nhỏ,tổn thất trên dọc đường thấp
- Hệ thống phòng ngừa quá áp suất giới hạn được đảm bảo
* Nhược điểm:
- Khi tải trọng thay đổi, vận tốc truyền cũng thay đổi
- Dòng khí nén thoát ra gây tiếng ồn lớn
4 Mục đích yêu cầu - giới hạn đề tài
Trong công cuộc hiện đại hoá, công nghiệp hoá, đất nước ta mở cửa cho các nhàđầu tư vào hoạt động Các hệ thống tự động hoá công nghiệp điều khiển bằng khí néncũng dần xuất hiện nhiều
Tự động hoá trong công nghiệp sẽ cho ra nhiều sản phẩm hơn đồng thời đòi hỏi
sự hoạt động của nó phải đạt độ chính xác cao, an toàn v.v…
Sự kết hợp giữa ngành điện - điện tử và ngành cơ khí là một bước tiến quantrọng trong sự phát triển của tự động hoá trong công nghiệp
Trước tầm quan trọng của hệ thống điều khiển bằng điện - khí nén và cũng là đểcủng cố thêm kiến thức sau khi ra trường, chúng em quyết định thực hiện đề tài:
Trang 9TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 Hệ thống điều khiển bằng khí nén PTS Nguyễn Ngọc Phương
2 Trang bị điện - điện tử công nghiệp Nhà Xuất Bản Giáo Dục
3 Giáo trình điện tử công nghiệp Nhà Xuất Bản Giáo Dục
Trang 10Chương 2
PHÂN TÍCH LỰA CHỌN ĐỘNG CƠ CHO MÁY KHOAN
Lựa chọn động cơ cho máy khoan là một bước cộng việc rất quan trọng Hệthống có thể hoạt động ổn định thì phải lựa chọn được động cơ phù hợp với yêu cầucủa hệ thống Đối với động cơ máy khoan thì điều quan trong là tốc độ động cơ phảithay đổi theo tải, dễ điều chỉnh tốc độ, ngoài ra còn phải thoả mãn yêu cầu của thực tếnhư: động cơ gọn nhẹ, giá thành rẻ v.v…
Ở chương 2 này chúng em đi phân tích ưu nhược điểm của từng loại động cơ để
có thể có được sự lựa chọn tối ưu nhất
2.1 Động cơ điện một chiều
Tuỳ theo cách kích từ, động cơ điện một chiều có những tính năng khácnhau biểu diễn bằng các đường đặc tính làm việc, đặc tính cơ khác nhau Trong các đặctính đó, quan trọng nhất là đặc tính cơ biểu thị quan hệ giữa tốc độ quay và mô men n =f(M)
2.1.1 Đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ độc lập hoặc kích từ song song
Ở động cơ điện một chiều kích từ độc lập, cuộn kích từ được cấp điện từ mộtnguồn điện ngoài độc lập với nguồn điện cấp cho rotor (cuộn ứng)
Trang 11Nếu cuộn kích từ và cuộn ứng được cấp điện bởi cùng một nguồn điện thì động
cơ là loại kích từ song song Trường hợp này mà nguồn điện có công suất rất lớn so vớicông suất động cơ thì tính chất động cơ sẽ tương tự như động cơ kích từ độc lập
* Phương trình đặc tính cơ
Khi động cơ làm việc, rotor mang cuộn ứng quay trong từ trường của cuộn cảmnên trong cuộn ứng lại suất hiện một suất điện động cảm ứng (hay còn gọi là sức phảnđiện động) có chiều ngược với điện áp đặt vào phần ứng động cơ Phương trình điện áp
ở mạch rotor sẽ là:
Trong đó: U - điện áp lưới, V;
E - sức điện động của động cơ, V;
Iư - dòng điện phần ứng của động cơ, A;
Rư ∑ - điện trở toàn bộ mạch phần ứng, Ω ;
Rư ∑ = Rư + Rp (2.2)
Rp - điện trở phụ trong mạch phần ứng, Ω ;
Rư - điện trở mạch phần ứng, Ω ;Sức điện động phần ứng tỷ lệ với tốc độ quay của rotor:
Trang 12Trong đó: φ - từ thông qua một cực từ, Wb;
ω - tốc độ góc của rotor, rad/s K- hệ số, phụ thuộc vào kết cấu động cơ;
k= pN
Với: p - số đôi cực từ chính;
N - số thanh dẫn tác dụng của cuộn ứng;
a - số mạch nhánh song song của cuộn ứng;
Nhờ lực từ tác dụng vào dây dẫn phần ứng khi có dòng điện, rotor quay dưới tácdụng của mô men quay
Trang 132.1.2 Đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp
Động cơ điện một chiều kích từ nối
tiếp có cuộn kích từ mắc nối tiếp với cuộn dây phần
ứng
Với cách mắc nối tiếp, dòng điện kích từ
bằng dòng điện phần ứng nên cuộn dây kích từ nối
tiếp có tiết diện dây lớn và số vòng dây ít Từ thông
của động cơ phụ thuộc vào dòng điện phần ứng (tức là phụ thuộc vào tải):
Trang 14M = k φ Iư = k k ' I2 (c)
ta có thể tìm được phương trình đặc tính của động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp
Thay (2.6) vào (b) rồi thay tiếp vào (a), ta rút ra:
đã bão hoà ( φ=const )
Giả thiết động cơ không tải (I = 0 hoặc M = 0) thì trốc độ không tải lý tưởng sẽ
là vô cùng lớn Nhưng thực tế do có ma sát và các tổn thất phụ và động cơ có từ dư:
Trang 15φ dư = (2 ¿ 10) φ' đm nên khi không tải thì tốc độ không tải của động cơ vẫn có
một giá trị là:
ω 0t= U u Kφφ du
Kết luận:
Tốc độ ω ot thường rất lớn so với tốc độ định mức, nên thực tế không cho phépđộng cơ một chiều kích từ nối tiếp làm việc ở chế độ không tải hoặc rơi vào tình trạngkhông tải Vì vậy không cho loại động cơ điện này làm việc ở những điều kiện có thểxảy ra mất tải như dùng đai truyền, vì khi xảy ra đứt hoặc trượt đai truyền tốc độ quaytăng rất cao Thông thường chỉ cho phép động cơ làm việc với tải tối thiểu P2 = (0,2
¿ 0,25 Pđm)
Đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp mềm và độ cứng thayđổi theo phụ tải Do đó thông qua tốc độ của động cơ ta có thể biêt được sự thay đổicủa phụ tải Tuy nhiên không nên sử dụng động cơ này cho những truyền động có yêucầu ổn định cao mà nên sử dụng nó cho những truyền động có yêu cầu tốc độ theo tải
Động cơ kích từ nối tiếp có khả năng quá tải lớn về mô men Nhờ ưu điểm đó
mà động cơ này rất thích hợp cho những truyền động làm việc thường có quá tải lớn
và yêu cầu mô men khởi động lớn như máy nâng vận chuyển, máy cán thép …
Vì từ thông của động cơ chỉ phụ thuộc vào dòng điện phần ứng nên khả năngchịu tải của động cơ không bị ảnh hưởng bởi sự sụt áp của lưới điện Loại động cơ nàythích hợp cho những truyền động dùng trong ngành giao thông có đường dây cung cấpđiện dài
2.1.3 Đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ hỗn hợp
Với động cơ kích từ hỗn hợp từ thông được tạo ra do tác dụng đồng thời của 2cuộn kích từ: một cuộn song (KTĐss) và một cuộn nối tiếp (KTĐnt) Do vậy đường đặctính của động cơ điện một chiều kích từ hõn hợp (đường 3, đường 4) phân bổ giữa đặc
Trang 16tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ song song (đường 1) và đặc tính cơ củađộng cơ điện một chiều kích từ nối tiếp (đường 2).
HìnhNếu từ trường của cuộn song song tạo ra mạnh hơn từ trường của cuộn nối tiếpthì đặc tính cơ của động cơ kích từ hỗn hợp (đường 3) gần đặc tính cơ của động cơ kích
từ song song hơn
Nếu từ trường của cuộn nối tiếp tạo ra mạnh hơn từ trường của cuộn song songthì đặc tính cơ của động cơ kích từ hỗn hợp (đường 4) gần đặc tính cơ của động cơ kích
từ nối tiếp hơn
Kết luận:
Động cơ kích từ hỗn hợp có đường đặc tính cơ mềm Được dùng trong nhữngnơi cần các điều kiện mô men mở máy lớn, gia tốc quay khi mở máy lớn, tốc độ biếnđổi theo tải trong một vùng rộng như trong máy ép (nén), máy bào, máy in, máy cánthép, máy nâng tải … Thời gian gần đây, động cơ kích từ hỗn hợp còn được dùngtrong giao thông vận tải vì có ưu điểm hơn so với động cơ kích từ nối tiếp ở chỗ dễhãm bằng chế độ phát điện trả năng lượng trở về lưới điện
2 2 Động cơ điện xoay chiều
2.2.1 Động cơ điện xoay chiều ba pha không đồng bộ
2.2.1.1 Phương trình đặc tính cơ
Khi coi ba pha động cơ là đối xứng, được cấp bởi nguồn xoay chiều hình sin bapha đối xứng và mạhc từ động cơ không bão hoà thì có thể xem xét động cơ qua sơ đồthay thế một pha Đó là sơ đồ điện một pha phía stator với các đại lượng điện ở mạchrôto đã quy đổi về stator
Trang 17Trong đó:
I0 - dòng điện từ hoá của động cơ;
Rm , Xm - điện trở, điện kháng mạch từ hoá;
I1 - dòng điện cuộn dây stator;
R1 ,X1 - điện trở điện kháng cuộn stator;
Khi cuộn dây stator được cấp điện với điện áp định mức U1ph.đm trên một pha màgiữ yên rôto (không quay) thì mỗi pha của cuộn dây rôto sẽ xuất hiện một sức điệnđộng E2ph.đm theo nguyên lý của máy biến áp Hệ số quy đổi sức điện động là:
Trang 19Ưu điểm nổi bật của loại động cơ này là:
- Cấu tạo đơn giản, đặc biệt là dộng cơ rôto lồng sóc
- Động cơ không đồng bộ có giá thành hạ hơn so với động cơ điện một chiều
- Vận hành tin cậy, chắc chắn Ngoài ra dộng cơ không đồng bộ dùng trực tiếplưới điện xoay chiều ba pha nên không cần trang bị thêm các thiết bị biến đổi kèm theo
- Trong công nghiệp động cơ không đồng bộ được dùng làm máy tời hay quạtgió Trong nông nghiệp dùng để làm máy bơm hay máy gia công nông sản phẩm.Trong đời sống hằng ngày, động cơ không đồng bộ cũng dần dần chiếm một vị trí quantrọng: quạt gió, máy quay đĩa, động cơ trong tủ lạnh, v.v …
Trang 20Tóm lại, theo sự phát triển của nền sản xuất điện khí hoá, tự động hoá và sinhhoạt hàng ngày, phạm vi ứng dụng của động cơ không đồng bộ ngày càng rộng rãi
Nhược điểm :
- Nhược điểm của động cơ không đồng bộ là điều chỉnh tốc độ và khống chế cácquá trình quá độ khó khăn; riêng với động cơ rôto lồng sóc có các chỉ tiêu khởi độngxấu hơn
Trang 21Đường đặc tính cơ là đường song song với trục hoành OM, cắt trục tung Oωω
tại điểm ω0 Tốc độ đồng bộ ω0 phổ biến là (125 ¿ 1500) vg/ph.
Đường đặc tính cơ của động cơ đồng bộ là tuyệt đối cứng ( β=∞ ) Điều đó
chỉ đúng trong phạm vi cho phép của mô men không vượt quá giá trị Mmax của động cơ
Kết kuận
Động cơ đồng bộ được sử dụng khá rộng rãi trong những truyền động công suấttrung bình và lớn, có yêu cầu ổn định tốc độ cao Động cơ đồng bộ thường dùng chocác máy bơm, quạt gió, các hệ truyền động của nhà máy luyện kim và cũng thườngđược sử dụng làm động cơ sơ cấp trong các tổ máy phát - động cơ công suất lớn
Ưu điểm của động cơ đồng bộ là ổn định tốc độ cao, hệ số cos ϕ hiêụ suất lớn,vận hành có độ tin cậy cao
2.2.3 Động cơ điện xoay chiều ba pha có vành góp
- Động cơ xoay chiều 3 pha có vành góp là loại động cơ có thể điều chỉnh tốc độ(trong một dải điều chỉnh trên dưới D = 10:1), bằng phẳng, kinh tế và chắc chắn vàđồng thời lại nâng cao được hệ số cos ϕ của lưới điện nhờ thay đổi vị trí các chổithan trên vành góp mà không cần thay đổi mạch bên ngoài động cơ hoặc không phảithêm một thiết bị phụ nào cả
2.2.4 Động cơ điện xoay chiều một pha có vành góp
Động cơ điện xoay chiều một pha có vành góp nói chung kết cấu cũng tương tựnhư máy điện một chiều kích từ nối tiếp, khác nhau giữa chúng là lõi thép và cực từstator của động cơ xoay chiều không đúc liền như ở động một chiều mà được ghép lại
từ những lá thép kỹ thuật điện để giảm tổn thất do dòng điện Foucault
Trang 22Các động cơ công suất nhỏ hơn 0,5 kW được dùng rộng rãi trong công nghiệphoặc trong đời sống với yêu cầu tốc độ cao (3000 ¿ 30.000 vòng/phút) và phạm viđiều chỉnh tốc độ rộng, tốc độ thay đổi theo tải như máy mài, máy hút bụi, máy launhà, máy khâu, máy khoan …
Kết luận chung:
⇒ Từ những phân tích trên, ta thấy để đáp ứng được yêu cầu quan trọng củađộng cơ truyền động cho máy khoan là tốc độ của động cơ phải thay đổi khi tải thayđổi, thích hợp nhất là động cơ một chiều kích từ nối tiếp và động cơ xoay chiều mộtpha có vành góp Tuy nhiên, nếu sử dụng động cơ một chiều kích từ nối tiếp thì phảichỉnh lưu điện áp, còn nếu sử dụng động cơ xoay chiều một pha có vành góp thì có thể
sử dụng trực tiếp điện lưới, giảm bớt được một số công đoạn Vì vậy, chúng em quyếtđịnh lựa chọn động cơ xoay chiều một pha có vành góp làm động cơ truyền động chomáy khoan
Trang 23CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỀU KHIỂN VÀ MẠCH ĐỘNG
LỰC CHO ĐỘNG CƠ MÁY KHOAN4.1 Khảo sỏt vi mạch TCA785
Vi mạch TCA785 là vi mạch phức hợp thực hiện được 4 chức năng của mộtmạch điều khiển bao gồm: tạo điện ỏp đồng bộ, tạo điện ỏp răng cưa đồng bộ, so sỏnh,tạo xung ra
U ' 14
U 10
U 11
TCA785
Vi mạch TCA 785
Giản đồ thời gian
a Ký hiệu và chức năng của TCA 785
Trang 24Chân Kí hiệu Chức năng Chân Kí
hiệu
Chức năng
5 VSYNC Điện áp đồng bộ 12 L Tín hiệu điều khiển xung
ngắn, xung rộng
b các thông số của TCA 785
Thông số
Giá trị nhỏ nhất
Giá trị tiêu biểu (F = 50Hz,
VS = 5V)
Giá trị lớn nhất
Đơn vị
103
VS – 30,320
VS – 2,50,830
VS1,02
VV
μAS /
Trang 25Độ rộng rộng L
tPtP
Tính toán các phần tử bên ngoài
- Dòng điện tiêu thụ: IS = 10mA
- Dòng điện ra: I = 50mA
- Điện áp răng cưa: Urmax = (US - 2)V
- Điện trở trong mạch tạo điện áp răng cưa: R9 = 20k Ω ¿ 500 k Ω
- Điện áp điều khiển: U11 = - 0,5 ¿ (US - 2)V
- Dòng điện đồng bộ: US = 200 μAA
Trang 26= 1M
47K 10K
15 14 10 9 12 1 11
10K
b Nguyên lý hoạt động
Mạch điều khiển dùng TCA 785 gồm hai khối chính:
* Khối chỉnh lưu tạo điện áp một chiều dùng IC ổn áp 7815
- Điện áp vào Uv xoay chiều = 220V được đưa qua một biến áp hạ áp xuống Ura
= 15V xoay chiều Điện áp ra được đưa qua cầu chỉnh lưu tạo ra dòng điện một chiều,dòng điện một chiều này được đưa vào IC ổn áp 7815 tạo ra điện áp chuẩn 15V
- Trong đó tụ C1 = 1000 ¿ 2000 μF có nhiệm vụ lọc nguồn (dòng điện mộtF có nhiệm vụ lọc nguồn (dòng điện mộtchiều lấy ra sẽ phẳng hơn)
* Khối tạo tín hiệu điều khiển mạch động lực (TCA 785)
- Mạch điều khiển dùng TCA 785 có nhiệm vụ điều khiển biên độ, độ rộng, thờigian xuất hiện xung tại chân 14 và 15 để từ đó điều khiên mạch động lực của động cơmáy khoan
- Đưa điện áp một chiều 15V trực tiếp vào các chân 6 và 16
+ Chân 6: cho phép TCA làm việc
Trang 27+ Chân 16: cấp nguồn nuôi IC
- Chân 1 là chân nối mát
- Chân 5 mắc nối tiếp với R3 đưới điện áp 220V có nhiệm vụ tạo điện áp đồng
bộ
- Điện trở R1 mắc nối tiếp vào chân 11 để tạo trở kháng đầu vào IC Biến trở
VR1 điều khiển điện áp đầu vào, tuỳ thuộc vào giá trị VR1 mà biên độ điện áp đầu vào
U11 sẽ thay đổi sau đó được so sánh với điện áp răng cưa làm thay đổi thời gian xuấthiện xung điện áp tại chân số 14 và 15
- Tụ C3 có nhiệm vụ tạo điện áp răng cưa
- Biến trở VR2 mắc nối tiếp với điện trở R2 tại chân số 9 sẽ điều khiển độ rộng
và biên độ đặt điện áp răng cưa
- Chân 13 được nối trực tiếp với nguồn sẽ điều khiển xung ra có biên độ rộng
- Tụ C2 nối tiếp với chân số 12 tạo độ rộng của xung
- Các chân 2, 3, 4, 7, 8 not conect
Kết luận:
Nhờ vào mạch điều khiển dùng IC TCA 785 trên mà chúng ta sẽ điều khiểnđược thời gian, độ rộng, biên độ xung ra tại chân số 14 và 15 tuỳ theo việc thay đổi giátrị của biến trở VR1 Xung ra tại chân số 14 và 15 sẽ điều khiển việc đóng mở Triaclàm thay đổi điện áp đặt vào động cơ
4.2.2 Mạch động lực
a Sơ đồ mạch động lực
Trang 28- T a thấy nếu biến trở VR1 thay đổi giá trị thì thời gian, độ rộng xung ra tại chân
sô 14, 15 sẽ rhay đổi, khi đó thời gian mà Triac được kích xung cũng sẽ thay đổi làmthay đổi điện áp xoay chiều tức thời đặt vào động cơ:
độ của động cơ máy khoan phù hợp với từng loại sản phẩm
Trang 29c Mạch bảo vệ
Khi Triac bắt đầu được kích mở, dòng qua Triac có giá trị cực đại, để giảm dòngđiện qua Triac có giá trị nhỏ ta mắc thêm các phần tử bảo vệ như mạch điện sau:
U (~) 220V
KHÍ NÉN5.1 Giới thiệu tổng quan về hệ thống điện - khí nén
5.1.1 Hệ thống điều khiển Điện Khí nén
Hệ thống điều khiển bằng khí nén bao gồm: Thiết bị điều khiển và đối tượng
điều khiển
Đối tượng điều khiển
Thiết bị điều khiển Dây chuyền sản xuất
Trang 30+ Phần tử đưa tín hiệu: nhận những giá trị của đại lượng vật lí như là đạilượng và, là phần tử đầu tiên của mạch điều khiểu Ví dụ: nút ấn, công tắc, cảm biến + Phần tử xử lí tín hiệu:Xử lí tín hiệu nhận vào theo một quy tắc lôgíc xácđịnh làm thay đổi trạng thái của phần tử điều khiển Ví dụ :Van lôgícOR hoặc AND,
rơ le
+ Phần tử điều khiển: Điều khiển dòng năng lượng theo yêu cầu, thay đổitrạng tháI của cơ cấu chấp hành Ví dụ : van đảo chiều, van tiết lưu
+ Cơ cấu chấp hành: Thay đổi trạng thaí của đối tượng điều khiển, là đại lựơng
ra của mạch điều khiển: Ví dụ : Xilanh , động cơ dầu
- Van đảo chiều
- Van chắn (Van một chiều, Van logic OR, Van logic AND)
- Van tiết lưu
khiển Phần tử đưa tín Phần
tử đưa tín hiệu
Trang 31a Rơle điều khiển.
Trang 32Nguyên lí hoạt động của Rơle điều khiển cũng tương tự như rơle đóng mạch(xem biểu diễn và ký hiệu ở hình 5.3; khác rơle đóng mạch ở chỗ là rơle điều khiểnđóng, mở cho mạch có công suất nhỏ và thời gian đóng, mở của các tiếp điểm rất nhỏ(1 ms đến 10 ms).
Hình 5.3 Kí hiệu rơle theo DIN 40713
b Rơle thời gian tác động muộn
Nguyên lí hoạt động của rơle thời gian tác động muộn (hình 5.4); tương tự nhưrơle thời gian tác động muộn của phần tử khí nén, điốt tương đương như van mộtchiều, tụ điện như bình trích chứa, biến trở R1 như van tiết lưu Đồng thời tụ điện cónhiệm vụ giảm điện áp quá tải trong quá trình ngắt
Trang 33Cách nối các cực và tiếp điểm rơle thời gian tác động muộn trong mạch điều khiểnđược biểu diễn ở hình 5 5
Hình 5.5 Cách nối các cực và tiếp điểm rơle thời gian tác động muộn.
c Rơle thời gian nhả muộn
Nguyên lí hoạt động của rơle thời gian nhả muộn (hình 5.6); tương tự như rơlethời gian tác động muộn của phần tử khí nén, điốt tương đương như van một chiều, tụđiện như bình trích chứa, biến trở R1 như van tiết lưu Đồng thời tụ điện có nhiệm vụgiảm điện áp quá tải trong quá trình ngắt
Hình 1.4 Rơle thời gian tác động muộn.
a Sơ đồ nguyên lí.
b Sơ đồ thời gian tác động muộn của phần tử khí nén.
c Kí hiệu.
Trang 34Hình 5.6 Rơle thời gian nhả muộn.
a.Sơ đồ nguyên lý làm việc.
b.Sơ đồ thời giannhả muộn của phần tử khí nén.
c.kí hiệu
d.Biểu đồ thời gian
Cách nối các cực và tiếp điểm rơle thời gian nhả muộn trong mạch điều khiển được
biểu diễn ở hình 5.7 Điều chú ý là cổng B2 nối với cực dương +
Hình 5.7 Phương pháp lắp ráp rơle thời gian nhả muộn.
Trang 355.1.2.4 Công tắc hành trình điện cơ
Nguyên lí hoạt động của công tắc hành trình điện - Cơ được biểu diễn ở hình5.8 Khi con lăn chạm cữ hành trình, thì tiếp điểm 1 nối với 4
Hinh 5.8 Công tắc hành trình điện cơ.
Cần phân biệt các trường hợp khi lắp hành trình điện - cơ trong mạch
Hình 5.9 Hai dạng kí hiệu của công tắc hành trình điện cơ
Trạng thái thường đóng khi không có tác động
Trạng thái thường đóng khi có tác động
5.1.2.5 Công tắc hành trình nam châm
Công tắc hành trình nam châm thuộc loại công tắc hành trình không tiếp xúc.Nguyên lí hoạt động, kí hiệu được biểu diễn ở hình 5.10
Trang 36Hình 5.10 Công tắc hành trình nam châm
5.1.2.6 Cảm biến cảm ứng từ
Nguyên tắc hoạt động của cảm biến cảm ứng từ biểu diễn ở hình 5.11 Bộ tạodao động sẽ phát ra tần số cao Khi có vật cản bằng kim loại nằm trong vùng đườngsức của từ trường, trong kim loại đó sẽ hình thành dòng điện xoáy Như vậy nănglượng của bộ dao động sẽ giảm, dòng điện xoáy sẽ tăng, khi vật cản càng gần cuộn cảmứng Qua đó biên độ dao động của bộ dao động sẽ giảm Qua bộ so, tín hiệu ra đượckhuyếch đại Trong trường hợp tín hiệu ra là tín hiệu nhị phân, mạch Schmitt trigơ sẽđảm nhận nhiệm vụ này