[r]
(1)B XÂY D NGỘ Ự
TRƯỜNG CAO Đ NG XÂY D NG THÀNH PH H CHÍẲ Ự Ố Ồ MINH
GIÁO TRÌNH
L U HÀNH N I BƯ Ộ Ộ
TRANG B ĐI N TRONGỊ Ệ
(2)TP. H CHÍ MINH 2018Ồ
Bài 1: KHÁI QUÁT CHUNG V H TH NG TRANG B ĐI NỀ Ệ Ố Ị Ệ
1. Đ C ĐI M C A H TH NG TRANG B ĐI NẶ Ể Ủ Ệ Ố Ị Ệ
Ho t đ ng c a m t h th ng truy n đ ng đi n trong th c t bao gi cũng phạ ộ ủ ộ ệ ố ề ộ ệ ự ế ụ thu c vào q trình đi u khi n nó. H đi u khi n là m t y u t quan tr ng nhộ ề ể ệ ề ể ộ ế ố ọ ả hưởng tr c ti p đ n s ho t đ ng c a các h th ng truy n đ ng đi n v i nh ngự ế ế ự ộ ủ ệ ố ề ộ ệ ữ m c đ khác nhau tu thu c yêu c u c th c a m i h th ng.ứ ộ ỳ ộ ầ ụ ể ủ ỗ ệ ố
Mặt khác đ thi t l p để ế ậ ược m t h th ng đi u khi n t đ ng phù h p v i hộ ệ ố ề ể ự ộ ợ ệ th ng truy n đ ng đi n nào đó ph i căn c vào đ c đi m cơng ngh , đ c tính làmố ề ộ ệ ả ứ ặ ể ệ ặ vi c mà h th ng truy n đ ng đi n đó đ m nhi m.ệ ệ ố ề ộ ệ ả ệ
Đi u đó cho th y khi thi t l p m t h th ng đi u khi n t đ ng không th chề ấ ế ậ ộ ệ ố ề ể ự ộ ể ỉ xem xét đ n các quy lu t đi u khi n mà còn ph i xem sét đ n các m i quan hế ậ ề ể ả ế ố ệ c a các thông s trong h th ng đ ng l c c a h th ng truy n đ ng đi n. M t hủ ố ệ ố ộ ự ủ ệ ố ề ộ ệ ộ ệ th ng đi u khi n bao g m các y u t sau:ố ề ể ế ố
Hình 1.1: S đ kh i c a h th ng đi u khi nơ ố ủ ệ ố ề ể
(3)khâu truy n l c c khí đ cung c p cho c c u s n xu t.Nh v y s đ kh i c aề ự ể ấ ấ ả ấ ậ ố ủ m t h th ng đi u khi n t đ ng truy n đ ng đi n có th mô ph ng g m cácộ ệ ố ề ể ự ộ ề ộ ệ ể ỏ kh i ch c năng sau:ố ứ
Hình 1.2: S đ kh i ch c năng c a h th ng truy n đ ng đi nơ ố ứ ủ ệ ố ề ộ ệ
Kh i 1ố 1: B đi u khi n hay kh i đi u khi n, đ c tr ng cho b đi u khi nộ ề ể ố ề ể ặ ộ ề ể
là nh n và bi n đ i các l nh đi u khi n t bên ngồi, ph i h p v i các tín hi uậ ế ổ ệ ề ể ố ợ ệ phát ra t trong n i b h th ng truy n đ ng đi n đ t o thành các tín hi u đi uừ ộ ộ ệ ố ề ộ ệ ể ệ ề n m i đ a đ n kh i bi n đ i năng lể ế ố ề ổ ượng
Kh i 1ố 2: B bi n đ i, đ c tr ng cho b bi n đ i là ch bi n năng lộ ế ổ ặ ộ ế ổ ế ế ượng cung
c p t ngu n phù h p v i các tín hi u đi u khi n đ a t i t kh i đi u khi n cóấ ợ ệ ề ể ố ề ể s ph i h p v i tín hi u phát ra t n i b h th ng truy n đ ng đi n đ t o raự ố ợ ệ ộ ộ ệ ố ề ộ ệ ể nh ng thông s phù h p cung c p cho khâu ch p hành (thữ ố ợ ấ ấ ường là đ ng c đi n).ộ ệ
Kh i 2:ố Khâu ch p hành, đ c tr ng cho khâu ch p hành thấ ặ ấ ường là các đ ngộ c đi n, có ch c năng t o ra các thông s truy n đ ng c h c nh moment, l c,ơ ệ ứ ố ề ộ ọ ự t c đ đ đ a đ n máy s n xu t 4 thông qua c c u truy n l c 3. Trố ộ ể ế ả ấ ấ ề ự ường h pợ đ n gi n h th ng truy n đ ng đi n s có kh i 3 ch là m t kh p k t n i c ngơ ả ệ ố ề ộ ệ ẽ ố ỉ ộ ế ố ứ liên h gi a kh i 2, kh i 4. ệ ữ ố ố
Kh i 3:ố Ph i thông qua các nam châm đi n đ đi u khi n các h th ng thuả ệ ể ề ể ệ ố ỷ l c, khí nén, c khí …đ liên h v i kh i s n xu t.ự ể ệ ố ả ấ
Trong các h th ng đi u khi n t đ ng truy n đ ng đi n các kh i hệ ố ề ể ự ộ ề ộ ệ ố ường liên h v i nhau theo chi u thu n t kh i 1ệ ề ậ ố 1 đ n kh i 4. Nh ng h th ng ch có m tế ố ữ ệ ố ỉ ộ
chi u liên h nh v y đề ệ ậ ược g i là h th ng đi u khi n theo m t chi u hay họ ệ ố ề ể ộ ề ệ th ng h ố
Trong các h th ng th c t thì thệ ố ự ế ường có thêm m i liên h ngố ệ ược, nh t là cácấ h th ng có u c u cơng ngh ph c t p, u c u đ chính xác cao. Nh ng hệ ố ầ ệ ứ ầ ộ ữ ệ th ng nh v y g i là nh ng h th ng đi u khi n có h i ti p hay là h th ng kín.ố ậ ọ ữ ệ ố ề ể ế ệ ố Trong các h th ng này, tín hi u ngệ ố ệ ược là các tín hi u ki m tra nh m tăng cệ ể ằ ường ch t lấ ượng cho h th ng đi u khi n, có nhi u trệ ố ề ể ề ường h p tín hi u này có th trợ ệ ể ở thành tín hi u có tính quy t đ nh đ n tính ch t đi u khi n c h ệ ế ị ế ấ ề ể ả ệ
Nh ng h th ng càng hi n đ i, có yêu c u ch t lữ ệ ố ệ ầ ấ ượng càng cao theo u c uầ cơng ngh thì nh ng m i liên h ngệ ữ ố ệ ược này càng ph c t p và lúc đó h th ng đi uứ ệ ố ề n t đ ng truy n đ ng đi n càng ph c t p h nể ự ộ ề ộ ệ ứ
2. YÊU CẦU ĐỐI VỚI HỆ THỐNG TRANG BỊ ĐIỆN CÔNG NGHIỆP
Truy n đ ng cho m t máy, m t dây chuy n s n xu t mà dùng năng lề ộ ộ ộ ề ả ấ ượng n thì g i là truy n đ ng đi n (TĐĐ).ệ ọ ề ộ ệ
H truy n đ ng đi n là m t t p h p các thi t b nh : thi t b đi n, thi t bệ ề ộ ệ ộ ậ ợ ế ị ế ị ệ ế ị n t , thi t b đi n t , c , th y l c ph c v cho vi c bi n đ i đi n năng thànhệ ế ị ệ ủ ự ụ ụ ệ ế ổ ệ c năng cung c p cho c c u ch p hành trên các máy s n xu t, đ ng th i có thơ ấ ấ ấ ả ấ ể u khi n dịng năng lề ể ượng đó theo u c u cơng ngh c a máy s n xu t.ầ ệ ủ ả ấ
(4)Hình 1.3: C u trúc h th ng truy n đ ng đi nấ ệ ố ề ộ ệ .
BBĐ: B bi n đ i, dùng đ bi n đ i lo i dòng đi n (xoay chi u thành m tộ ế ổ ể ế ổ ệ ề ộ chi u ho c ngề ặ ượ ạc l i), bi n đ i lo i ngu n (ngu n áp thành ngu n dòng ho cế ổ ồ ặ ngượ ạc l i), bi n đ i m c đi n áp (ho c dòng đi n), bi n đ i s pha, bi n đ i t nế ổ ứ ệ ặ ệ ế ổ ố ế ổ ầ s ố
Các BBĐ thường dùng là máy phát đi n, h máy phát đ ng c (h FĐ), cácệ ệ ộ ệ ch nh l u khơng đi u khi n và có đi u khi n, các b bi n t n ỉ ề ể ề ể ộ ế ầ
Đ: Đ ng c đi n, dùng đ bi n đ i đi n năng thành c năng hay c năngộ ệ ể ế ổ ệ ơ thành đi n năng (khi hãm đi n).ệ ệ
Các đ ng c đi n thộ ệ ường dùng là: đ ng c xoay chi u KĐB ba pha rôto dây qu nộ ề ấ hay l ng sóc; đ ng c đi n m t chi u kích t song song, n i ti p hay kích t b ngồ ộ ệ ộ ề ố ế ằ nam châm vĩnh c u; đ ng c xoay chi u đ ng b ữ ộ ề ộ
TL: Khâu truy n l c, dùng đ truy n l c t đ ng c đi n đ n c c u s nề ự ể ề ự ộ ệ ế ấ ả xu t ho c dùng đấ ặ ể
bi n đ i d ng chuy n đ ng (quay thành t nh ti n hay l c) ho c làm phù h p vế ổ ể ộ ị ế ắ ặ ợ ề t c đ , mômen, l c.ố ộ ự
Đ truy n l c, có th dùng các bánh răng, thanh răng, tr c vít, xích, đai truy n, cácể ề ự ể ụ ề b ly h p c ho c đi n t ộ ợ ặ ệ
CCSX: C c u s n xu t hay c c u làm vi c, th c hi n các thao tác s nơ ấ ả ấ ấ ệ ự ệ ả xu t và công ngh (gia công chi ti t, nâng h t i tr ng, d ch chuy n ).ấ ệ ế ả ọ ị ể
ĐK: Kh i đi u khi n, là các thi t b dùng đ đi u khi n b bi n đ i BBĐ,ố ề ể ế ị ể ề ể ộ ế ổ đ ng c đi n Đ, c c u truy n l c.ộ ệ ấ ề ự
Kh i đi u khi n bao g m các c c u đo lố ề ể ấ ường, các b đi u ch nh tham sộ ề ỉ ố và cơng ngh , các khí c , thi t b đi u khi n đóng c t có ti p đi m (các r le, côngệ ụ ế ị ề ể ắ ế ể t c t ) hay khơng có ti p đi m (đi n t , bán d n). M t s h TĐĐ TĐ khác có cắ ế ể ệ ẫ ộ ố ệ ả m ch ghép n i v i các thi t b t đ ng khác nhà máy tính đi u khi n, các b vi xạ ố ế ị ự ộ ề ể ộ ử lý, PLC
(5)M t h th ng TĐĐ khơng nh t thi t ph i có đ y đ các khâu nêu trên. Tuyộ ệ ố ấ ế ả ầ ủ nhiên, m t h th ngộ ệ ố
TĐĐ b t k ln bao g m hai ph n chính:ấ ỳ ầ
Ph n l cầ ự : Bao g m b bi n đ i và đ ng c đi n.ồ ộ ế ổ ộ ệ
Ph n đi u khi n.ầ ề ể
M t h th ng truy n đ ng đi n độ ệ ố ề ộ ệ ược g i là h h khi khơng có ph n h i,ọ ệ ả và được g i là h kín khi có ph n h i, nghĩa là giá tr c a đ i lọ ệ ả ị ủ ượng đ u ra đầ ược đ a tr l i đ u vào dư ầ ướ ại d ng m t tín hi u nào đó đ đi u ch nh l i vi c đi uộ ệ ể ề ỉ ệ ề n sao cho đ i lể ựơng đ u ra đ t giá tr mong mu n.ầ ị ố
2.1 Phân lo i h th ng truy n đ ng đi nạ ệ ố ề ộ ệ
Người ta phân lo i các h truy n đ ng đi n theo nhi u cách khác nhau tùyạ ệ ề ộ ệ ề theo đ c đi m c a đ ng c đi n s d ng trong h , theo m c đ t đ ng hoá, theoặ ể ủ ộ ệ ụ ệ ứ ộ ự ộ đ c đi m ho c ch ng lo i thi t b c a b bi n đ i T cách phân lo i s hìnhặ ể ặ ủ ế ị ủ ộ ế ổ ẽ thành tên g i c a h ọ ủ ệ
2.2 Theo đ c đi m c a đ ng c đi n:ặ ể ủ ộ ơ ệ
Truy n đ ng đi n m t chi uề ộ ệ ộ ề : Dùng đ ng c đi n m t chi u. Truy nộ ệ ộ ề ề đ ng đi n m t chi u s d ng cho các máy có yêu c u cao v đi u ch nh t c đ vàộ ệ ộ ề ụ ầ ề ề ỉ ố ộ mơmen, nó có ch t lấ ượng đi u ch nh t t.ề ỉ ố
Tuy nhiên, đ ng c đi n m t chi u có c u t o ph c t p và giá thành cao,ộ ệ ộ ề ấ ứ h n n a nó địi h i ph i có b ngu n m t chi u, do đó trong nh ng trơ ữ ỏ ả ộ ộ ề ữ ường h pợ khơng có u c u cao v đi u ch nh, ngầ ề ề ỉ ười tathường ch n đ ng c KĐB đ thayọ ộ ể th ế
Truy n đ ng đi n không đ ng bề ộ ệ ồ ộ: Dùng đ ng c đi n xoay chi u khôngộ ệ ề đ ng b Đ ng c KĐB ba pha có u đi m là có k t c u đ n gi n, d ch t o, v nồ ộ ộ ể ế ấ ả ễ ế ậ hành an toàn, s d ng ngu n c p tr c ti p t lử ụ ấ ự ế ưới đi n xoay chi u ba pha. Tuyệ ề nhiên, trước đây các h truy n đ ng đ ng c KĐB l i chi m t l r t nh do vi cệ ề ộ ộ ế ỷ ệ ấ ỏ ệ u ch nh t c đ đ ng c KĐB có khó khăn h n đ ng c đi n m t chi u. Trongề ỉ ố ộ ộ ơ ộ ệ ộ ề nh ng năm g n đây, do s phát tri n m nh m c a công nghi p ch t o các thi tữ ầ ự ể ẽ ủ ệ ế ế b bán d n công su t và k thu t đi n t tin h c, truy n đ ng không đ ng b phátị ẫ ấ ỹ ậ ệ ọ ề ộ ộ tri n m nh m và để ẽ ược khai thác các u đi m c a mình, đ c bi t là các h cóư ể ủ ặ ệ ệ u khi n t n s Nh ng h truy n đ ng đã đ t đề ể ầ ố ữ ệ ề ộ ược ch t lấ ượng đi u ch nh cao,ề ỉ tương đương v i h truy n đ ng m t chi u.ớ ệ ề ộ ộ ề
Truy n đ ng đi n đ ng bề ộ ệ ồ ộ: Dùng đ ng c đi n xoay chi u đ ng b baộ ệ ề ộ pha. Đ ng c đi n đ ng b ba pha trộ ệ ộ ước đây thường dùng cho lo i truy n đ ngạ ề ộ không đi u ch nh t c đ , công su t l n hàng trăm KW đ n hàng MW (các máy nénề ỉ ố ộ ấ ế khí, qu t gió, b m nạ ước, máy nghi n.v.v ).ề
Ngày nay do s phát tri n m nh m c a công nghi p đi n t , đ ng c đ ng bự ể ẽ ủ ệ ệ ộ ộ được nghiên c u ng d ng nhi u trong công nghi p, m i lo i gi i công su t tứ ứ ụ ề ệ ọ ả ấ ừ vài trăm W (cho c c u ăn dao máy c t g t kim lo i, c c u chuy n đ ng c a tayơ ấ ắ ọ ấ ể ộ ủ máy, người máy) đ n hàng MW (cho các truy n đ ng máy cán, kéo t c đ cao ).ế ề ộ ố ộ
2.3 Theo tính năng đi u ch nh:ề ỉ
(6) Truy n đ ng có đi u ch nhề ộ ề ỉ : Trong lo i này, tu thu c yêu c u công nghạ ỳ ộ ầ ệ mà ta có truy n đ ng đi u ch nh t c đ , truy n đ ng đi u ch nh mômen, l c kéoề ộ ề ỉ ố ộ ề ộ ề ỉ ự và truy n đ ng đi u ch nh v trí.ề ộ ề ỉ ị
2.4 Theo thi t b bi n đ i:ế ị ế ổ
H máy phát đ ng c (FĐ)ệ ộ ơ : Đ ng c đi n m t chi u độ ệ ộ ề ượ ấc c p đi n tệ ừ m t máy phát đi n m t chi u (b bi n đ i máy đi n).Thu c h máy đi n khu chộ ệ ộ ề ộ ế ổ ệ ộ ệ ệ ế đ i đ ng c (MĐKĐ Đ), đó là h có BBĐ là máy đi n khu ch đ i t trạ ộ ệ ệ ế ường ngang
H ch nh l u đ ng c (CL Đ)ệ ỉ ư ộ ơ : Đ ng c m t chi u độ ộ ề ược c p đi n tấ ệ ừ m t b ch nh l u (BCL). Ch nh l u có th khơng đi u khi n (Điơt) hay có đi uộ ộ ỉ ỉ ể ề ể ề n (Thyristor) ể
2.5 M t s cách phân lo i khác:ộ ố ạ
(7)Bài 2: CÁC PHẦN TỬ ĐIỀU KHIỂN TRONG HỆ THỐNG TRANG BỊ ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
Mã bài: 02 Gi i thi u:ớ ệ
Bài h c này cung c p ki n th c chung v c u t o, nguyên lý ho t đ ng, ngọ ấ ế ứ ề ấ ạ ộ ứ d ng, u và nhụ ược đi m c a các ph n t đi u khi n trong h th ng trang b đi n.ể ủ ầ ề ể ệ ố ị ệ
M c tiêu:ụ
Nh n bi t đậ ế ược các ph n t đi u khi n trong m t h th ng trang b đi nầ ề ể ộ ệ ố ị ệ Mơ t đả ược c u t o và gi i thích đấ ả ược ngun lý làm vi c c a các khí cệ ủ ụ
đi n đi u khi n có trong s đệ ề ể
S a ch a đử ữ ược h h ng thơng thư ỏ ường c a các khí c đi n đi u khi nủ ụ ệ ề ể Rèn luy n tính t m , c n th n, chinh xac va an toan trong công vi cệ ỉ ỉ ẩ ậ ́ ́ ̀ ̀ ệ
N i dung: ộ
1. CÁC THI T B ĐĨNG C T KHƠNG TI P ĐI MẾ Ị Ắ Ế Ể
1.1 Cơng t c hành trình khơng ti p đi m (các lo i c m bi n v trí)ắ ế ể ạ ả ế ị
1.1 .1 Phototransistor
Phototransistor là các transistor loại NPN mà cực nền có th để ược chiếu sáng, khơng có điện áp tại cực nền B mà ch có điỉ ện áp tại C, n i BC phân ố cực ngược
Hình 2.1: S đ nguyên lý pơ hototransisto
Khi nối BC được chiếu sáng, nó hoạt động gi ng photodố iode cở h đế ộ quang dẫn. Dòng ngược I
r =Io +Ip I
o: dòng ngược tối I
p: dòng quang điện khi được chiếu sáng Dòng cực thu: I
c = Ir = Io + Ip
Nh vư ậy, có th cể oi phototransistor là t ổ h p ợ của một photodiode và một transistor.
Photodiode cung cấp dòng điện tại cực nền còn transistor cho hiệu ứng khuếch đại
Đ nh y: , bộ ước sóng tương ng đi m c c đ i, S có giá tr t 1 ÷ 100 ứ ể ự ị
(8)a) R le b) R le (sau khu ch đ i) c) C ng logicơ ế ổ d) Thyristo
Hình 2.2: ứng d ng phototransisụ tor trong ch đ ế ộ chuyển mạch đ đi u khi nể ề ể
1.1.2 Photo transistor hiệu ứng trường – photo FET
Trong photoFET ánh sáng được dùng đ ểthay đ i ổ điện tr ởkênh, điều khiển dòng I
D
do s thay ự đ i điổ ện áp V GS
Hình 2.3: S đ ngun lý ơ photoFET
I
DSS: dịng thốt khi VGS=0 V
P: Điện áp nghẽn
Nối PN giữa c ng và kênh khi ổ được chiếu sáng giống nh ưphotodiode, tạo dòng ngược
Dòng ngược I r
=I o
+I p I
(9)I
p: Dòng quang điện khi được chiếu sáng; I
p = Sg S
g: Đ nhộ ạy diode cổng kênh
Dòng I r
chạy qua điện tr ởRg tạo ra điện th ế V
GS
VGS = Rg (Io + Ip) Vg
Ứng d ng photo FET là đụ iều khiển điện áp bằng ánh sáng Khi điện áp V
DS nhỏ, photo FET giống nh ư m t độ iện tr Rở DS. Giá trị R
DS được xác
định b i đở iện th ế V GS
có th ể được điều chỉnh nh thay ờ đ i thơngổ lượng ánh sáng chiếu t i. ớ
Hình 2.4: Ứng d ng photo FET đụ iều khiển điện áp bằng ánh sang
1.2 Thi t b đóng c t khơng ti p đi mế ị ắ ế ể
SSRs (Solid State Relays) s d ng v t li u bán d n đ đóng m dịng đi n,ử ụ ậ ệ ẫ ể ệ khơng có ti p đi m c khí nh relay đi n t SSR Relay không khác bi t nhi u v iế ể ệ ệ ề các Relay Ti p đi m (Relay đi n t Electromagnetic Relays). C hai lo i đ uế ể ệ ả ề được dùng tùy theo ng d ng c th ứ ụ ụ ể Các đ c tr ng chính c a SSR và Relay khơngặ ủ
ti pế m:ể
Đ c tính đ u vào (ặ ầ Input characteristics)
Subject Merit SSR Merit Contact Relay (Electromagnetic Relay)
Noise & surge Y Nothing Reversesurge happen when input signal stopped
Đ c tính đ u ra (ặ ầ Output characteristics)
(10)Merit SSR Merit Contact Relay Electromagnetic Relay)
of contact
Normally 1a contact Y
Multiple contact available Load current
Allow a few higher rash current. And have no operation zone as small load
Need some treatment,
• Contact reliability at small current • Operation at high current
Transit
Have a destruction or malfunction risks at high voltage or transit voltage
Nothing
Bounce / chatter Y
No bounce or chattering
Have some bounce or chattering Leak current
A few µA and a few mA Y
Zero
Noise / surge
Noise occurred during the loss time operation
Surge noise occurred when the inductive load used Arc
Y
Nothing
Arc happen at middle and large load Zerocross function
(11)Available
Not available Life
Y
No limitation
Approx. a few million times
Đ c tính mơi trặ ường (Environmental characteristics)
Subject Merit SSR Merit
Contact Relay (Electromagnetic
Relay)
Temperature Require the heatsink design as selfheating of semiconductor device
Require the body material and change of operation mode
Operation
sound Y Nothing Contact sound occurred
u đi m c a SSRs:
Ư ể ủ
Đóng ng t nhanh h nắ
Dịng và áp đi u khi n c n nh h nề ể ầ ỏ
Tu i th dài h n (vì khơng có ph n c khí chuy n đ ng đ mà b hao mịn)ổ ọ ầ ể ộ ể ị
Không x t tia l a đi nẹ ệ
Đóng ng t êm ái, h u nh khơng có ti ng đ ngắ ầ ế ộ
Kích thước thường là nh h nỏ
Nhược đi m c a SSR:ể ủ
Đ c tính Volt/Amp c a bán d n: khi đóng m ch sinh nhi u nhi t vàặ ủ ẫ ề ệ nhi u đi n, dịng rị khi khơng ho t đ ng, đễ ệ ộ ường đ c tính V/A khơngặ n tính.ế
Có kh năng đóng m ch gi do s chuy n đi n áp nh t th iả ả ự ể ệ ấ
(12)khi h thư ường s h m ch raẽ
2. CÁC PH N T ĐI N TẦ Ử Ệ Ừ
2.1 Bàn nam châm đi nệ
Nam châm đượ ức ng d ng nhi u trong các thi t b nâng h , trong cácụ ề ế ị thi t b phanh hãm, trong c c u truy n l c chuy n đ ng.ế ị ấ ề ự ể ộ
Nam châm đi n nâng h thệ ường dùng nhi u trong c u tr c, c n tr c.ề ầ ụ ầ ụ Đ c bi t trong các nhà máy ch t o c khí và luy n kim thặ ệ ế ệ ường được dùng nam châm đi n m t chi u.ệ ộ ề
Nam châm đi n phanh hãm: Thệ ường được dùng đ hãm các b ph nể ộ ậ chuy n đ ng c a c u tr c, c n tr c, tr c chính c a các máy cơng c v.v.ể ộ ủ ầ ụ ầ ụ ụ ủ ụ nhi u k t c u thi t b hãm, nh ng thông d ng h n là nam châm đi n hãmề ế ấ ế ị ụ ệ ki u gu c phanh, ki u hãm đĩa b ly h p đi n t ể ố ể ộ ợ ệ
Cu n nam châm đi n 1 độ ệ ược qu n trên lõi s t t 2 và có dây d n raấ ắ ẫ vành trượ ằt b ng đ ng 8, sau đó đồ ược đ m t l p nh a c ng b c ngoài, ph nổ ộ ự ứ ọ ầ
ng là m t lõi s t 3 (còn g i là n p) phía ngồi có m t vành ren răng 4 đ
ứ ộ ắ ọ ắ ộ ể
đi u ch nh khơng khí, đĩa ma sát g m hai lo i m t lo i phía trong có d ngề ỉ ộ ạ hoa 5 l p bên ch đ ng, m t lo i phía ngồi có d ng răng 6 l p bên b đ ngắ ủ ộ ộ ạ ắ ị ộ ch i than d n đi n vào vành trổ ẫ ệ ượt 8
Công d ng: thụ ường dùng nam châm đi n m t chi u k t h p v i các đĩaệ ộ ề ế ợ ma sát đ làm nhi m v truy n chuy n đ ng quay ho c phanh hãm (dùngể ệ ụ ề ể ộ ặ chính xác) trong các b ph n chuy n đ ng c a máy cơng c , nó dộ ậ ể ộ ủ ụ ược chế t o làm hai lo i: lo i m t phía và lo i hai phía.ạ ạ ộ
2.2 Ly h p đi n tợ ệ ừ
B ly h p độ ợ ượ ục s d ng nhi u trong nh ng năm g n đây đ t đ ngề ữ ầ ể ự ộ hóa các q trình ch y và d ng các b ph n c khí trong các máy móc giaạ ộ ậ công c t g t v.v.ắ ọ
T Đ NG KH NG CH TRUY N Đ NG ĐI NỰ Ộ Ố Ế Ề Ộ Ệ
Mã bài: 03 Gi i thi u:ớ ệ
Bài h c này cung c p ki n th c chung v các ph n t t đ ng kh ng ch ọ ấ ế ứ ề ầ ự ộ ố ế
truy n đ ng đi n, phề ộ ệ ương pháp th hi n các ph n t trong m ch đi n, ký hi u ể ệ ầ ệ ệ
các ph n t , s đ m ch đi n, nguyên lý làm vi c c a s đ m ch đi n.ầ ệ ệ ủ ệ
(13)Đ c, v và phân tích các s đ m ch đi u khi n dùng r le công t c tọ ẽ ề ể ắ ơ dùng trong kh ng ch đ ng c 3 pha, đ ng c m t chi u theo yêu c u.ố ế ộ ộ ộ ề ầ
V n d ng các nguyên t c t đ ng kh ng ch phù h p, linh ho t, đ mậ ụ ắ ự ộ ố ế ợ ả b o an tồn cho t ng lo i đ ng c và qui trình c a máy s n xu t.ả ộ ủ ả ấ
L p đ t, s a ch a đắ ặ ữ ược m t s m ch đi u khi n đ n gi n trên b ngộ ố ề ể ả ả th c hành đ m b o an toàn ti t ki m và v sinh công nghi p.ự ả ả ế ệ ệ ệ
Phat huy tinh tich c c, chu đông va t duy sang tao.́ ́ ́ ự ̉ ̣ ̀ư ́ ̣ N i dung:ộ
1. KHÁI NIỆM VỀ TỰ ĐỘNG KHỐNG CHẾ (TĐKC).
Là m t h th ng truy n đ ng đi n cho 1 thi t b , máy công tác ngộ ệ ố ề ộ ệ ế ị ười ta dùng r t nhi u lo i thi t b và khí c đi n khác nhau. Nh dây d n đi n, taấ ề ế ị ụ ệ ẫ ệ n i li n các b ph n y v i nhau, t o nên m t s đ đi n, đ th c hi nố ề ộ ậ ấ ộ ệ ể ự ệ nh ng ch c năng đã cho theo m t th t nh t đ nh th a mãn yêu c u đi uữ ứ ộ ứ ự ấ ị ỏ ầ ề n.ể
Đ th c hi n m t h th ng đi u khi n t đ ng truy n đ ng đi n trong cácể ự ệ ộ ệ ố ề ể ự ộ ề ộ ệ tài li u k thu t, ngệ ỹ ậ ười ta s d ng các lo i s đ khác nhau.ử ụ
1.1 Khái ni m s đ đi n:ệ ơ ệ
Đ truy n đ ng đi n c a thi t b máy ngể ề ộ ệ ủ ế ị ười ta dùng r t nhi u lo iấ ề thi t b và khí c đi n khác nhau. Nh dây d n đi n, ta n i li n các b ph nế ị ụ ệ ẫ ệ ố ề ộ ậ y v i nhau, t o nên m t d ng s đ chung g i là s đ đi n, đ th c hi n
ấ ộ ọ ệ ể ự ệ
nh ng ch c năng đã cho theo m t th t nh t đ nh.ữ ứ ộ ứ ự ấ ị
1.2. Các lo i s đ thông d ng dùng đ th c hi n các h th ng đi uạ ồ ụ ể ự ệ ệ ố ề n t đ ng truy n đ ng đi n:ể ự ộ ề ộ ệ
Đ th c hi n m t h th ng đi u khi n t đ ng truy n đ ng đi n trongể ự ệ ộ ệ ố ề ể ự ộ ề ộ ệ các tài li u k thu t, ngệ ỹ ậ ười ta s d ng các lo i s đ khác nhau.ử ụ
Các lo i s đ thông d ng nh t là s đ nguyên lý, s đ khai tri n vàạ ụ ấ ơ ể s đ l p ráp. Đ i v i m i lo i s đ đó, có nh ng nguyên t c th hi nơ ắ ố ỗ ữ ắ ể ệ riêng, nh ng n i dung b n ch t c a s đ không đư ộ ả ấ ủ ược thay đ i. Do v y m cổ ậ ụ đích c a m i lo i s đ trong khai thác s d ng là khác nhau nh ng l i cóủ ỗ ụ th d dàng t s đ này suy ra s đ khác.ể ễ ơ
1.2.1 S đ nguyên lý:ơ ồ
Đây là lo i s đ c b n dùng th hi n m t h th ng đi u khi n tạ ơ ả ể ệ ộ ệ ố ề ể ự đ ng truy n đ ng đi n. Đ xây d ng, thi t l p độ ề ộ ệ ể ự ế ậ ược m t s đ nguyên lýộ c a h th ng, căn c trủ ệ ố ứ ước h t là các yêu c u công ngh đ i v i h th ngế ầ ệ ố ệ ố và c u trúc c a các ph n t thi t b đi n.ấ ủ ầ ế ị ệ
S đ nguyên lý thi t l p nên, ph i đ m b o th hi n h t nguyên lýơ ế ậ ả ả ả ể ệ ế làm vi c c a h th ng c v yêu c u công ngh , c v nguyên lý ho t đ ngệ ủ ệ ố ả ề ầ ệ ả ề ộ c a các ph n t thi t b đi n trong s đ ủ ầ ế ị ệ
S đ nguyên lý cũng nh các lo i s đ khác trong h th ng đi uơ ệ ố ề n t đ ng b ng h ti p đi m (h r le công t c t ) s khác v i các hể ự ộ ằ ệ ế ể ệ ắ ẽ ệ th ng đi u khi n t đ ng b ng các ph n t không ti p đi m (đi n t , bánố ề ể ự ộ ằ ầ ế ể ệ d n, vi m ch v.v…).ẫ
(14)nguyên lý được th c hi n theo các quy đ nh c b n sau:ự ệ ị ả
1. Các ph n t c a m t khí c đi n (cu n dây, các ti p đi m chính, cácầ ủ ộ ụ ệ ộ ế ể ti p đi m ph ) đế ể ụ ược th hi n r i rác nhi u n i, khơng ph thu c kíchể ệ ả ề ụ ộ thước, v trí c u trúc th c hi n c a chúng.ị ấ ự ệ ủ
Nói m t cách khác là, trên s đ nguyên lý các ph n t chi ti t c a khíộ ầ ế ủ c đi n đụ ệ ược th hi n khơng xét đ n tể ệ ế ương quan v trí khơng gian gi aị ữ chúng. Do v y s đ nguyên lý không thu n ti n cho vi c v n hành, s aậ ậ ệ ệ ậ ch a, thữ ường ch đỉ ược dùng đ nghiên c u nguyên lý làm vi c, nguyên lýể ứ ệ ho t đ ng c a h th ng.ạ ộ ủ ệ ố
2. M i ph n t ch p hành (nh n năng lỗ ầ ấ ậ ượng đi n, tiêu th năng lệ ụ ượng n) là m t t i đ i v i ngu n đi n (cu n dây c a r le, cu n dây c a côngệ ộ ả ố ệ ộ ủ ộ ủ t c t , bóng đèn, cu n dây c a máy bi n áp…) đắ ộ ủ ế ược n i vào ngu n cung c pố ấ thơng qua các ph n t đóng c t s đầ ắ ẽ ược v trên m t đẽ ộ ường n m ngang. Hằ ệ th ng có nhi u ph n t ch p hành nh trên s đố ề ầ ấ ẽ ược v trên nhi u đẽ ề ường n m ngang khác nhau, s p x p theo th t làm vi c t trên xu ng dằ ắ ế ứ ự ệ ố ưới
3. Các đường dây ngu n cung c p s đồ ấ ẽ ược v vng góc v i các đẽ ường n m ngang nói trên các đ u mút c a chúng.ằ ầ ủ
4. S đ nguyên lý thơ ường được v thành t ng c m theo ch c năngẽ ụ ứ trong h th ng, nh c m kh i đ ng, c m hãm, c m đi u ch nh, c m b o vệ ố ụ ộ ụ ụ ề ỉ ụ ả ệ … và có chú thích rõ ràng v ch c năng c a m i c m.ề ứ ủ ỗ ụ
5. Trên s đ nguyên lý ph i h n ch t i đa s ch ng chéo nét v gi aơ ả ế ố ự ẽ ữ các đường dây n i.ố
6. Trên s đ nguyên lý, các đo n m ch, các c c n i c a các ph n tơ ạ ự ố ủ ầ ử ph i đánh s th t Thả ố ứ ự ường l y ph n t ch p hành c a m i đấ ầ ấ ủ ỗ ường n mằ ngang làm gi i h n phân cách. M t bên gi i h n đánh s l (thớ ộ ố ẻ ường là các c c n i, các đi m n i bên trái ph n t ch p hành). M t bên còn l i đánh sự ố ể ố ầ ấ ộ ố ch n theo th t t ngu n đi t i và tăng d n t trên xu ng dẵ ứ ự ầ ố ưới
Nh v y, các c c có cùng đi m n i s có cùng m t s th t Các c cư ậ ự ể ố ẽ ộ ố ứ ự ự n i b ngăn cách b i các ph n t đóng c t, ph n t ch p hành s có s thố ị ầ ắ ầ ấ ẽ ố ứ t khác nhau.ự
7. Các ph n t v trong s đ ph i th c hi n theo ký hi u quy ầ ẽ ả ự ệ ệ ước và được ghi ký hi u b ng các ký t vi t t t theo tiêu chu n qu c gia ho c qu cệ ằ ự ế ắ ẩ ố ặ ố t th ng nh t.ế ố ấ
Do s đ c a h th ng có ti p đi m và h th ng khơng ti p đi m đơ ủ ệ ố ế ể ệ ố ế ể ược v theo nguyên t c khác nhau nên các quy đ nh trên cũng s khác nhau. Do đóẽ ắ ị ẽ khi s d ng c n v n d ng đúng v i t ng trử ụ ầ ậ ụ ường h p c th ợ ụ ể
Gi a các qu c gia khác nhau, các quy ữ ố ước trên cũng có th khác nhau,ể nh ng nói chung v c b n là th ng nh t.ư ề ả ố ấ
1.2.2 S đ khai tri n:ơ ồ ể
(15)quan tr c ti p khác s đự ế ẽ ượ ược l c b không c n th hi n nh m ch đoỏ ầ ể ệ lường, ph n tín hi u, th m chí có khi c ph n b o v ầ ệ ậ ả ầ ả ệ
Do v y, trong s đ k thu t c a h th ng ph i có đ các t li u v hậ ỹ ậ ủ ệ ố ả ủ ệ ề ệ th ng đó, cho nên ph i có s đ th hi n đ y đ m i chi ti t, m i ph n tố ả ể ệ ầ ủ ọ ế ọ ầ ử c a h k c các ph n ph n ph S đ th hi n h th ng nh v y g i làủ ệ ể ả ầ ầ ụ ể ệ ệ ố ậ ọ s đ khai tri n.ơ ể
Nguyên t c th hi n h th ng b ng s đ khai tri n đắ ể ệ ệ ố ằ ể ược th c hi nự ệ tương t nh s đ nguyên lý.ự
S đ khai tri n c a h th ng có ti p đi m và h th ng không ti pơ ể ủ ệ ố ế ể ệ ố ế m cũng có nh ng đi m khác nhau. Do v y khi s d ng cũng c n chú ýể ữ ể ậ ụ ầ v n d ng cho phù h p đ i v i t ng h th ng c th ậ ụ ợ ố ệ ố ụ ể
12.3 S đ l p ráp:ơ ắ
S đ nguyên lý nh đã bi t, ch ti n dùng đ nghiên c u, phân tíchơ ế ỉ ệ ể ứ nguyên lý làm vi c c a h th ng, nh m l a ch n, so sánh các phệ ủ ệ ố ằ ự ọ ương án th c hi n h th ng đi u khi n khi thi t k ho c đánh giá chung.ự ệ ệ ố ề ể ế ế ặ
Trong khi đó, vi c l p đ t h th ng có nh hệ ắ ặ ệ ố ả ưởng r t l n, tr c ti p vàấ ự ế quan tr ng đ n ch t lọ ế ấ ượng làm vi c c a h th ng, do v y r t c n thi t ph iệ ủ ệ ố ậ ấ ầ ế ả có s cân nh c, l a ch n cách th c l p đ t, đ ng th i ph i theo đúng nh ngự ắ ự ọ ứ ắ ặ ả ữ tiêu chu n, quy đ nh c a nhà nẩ ị ủ ước v l p đ t thi t b đi n. Vi c thi t kề ắ ặ ế ị ệ ệ ế ế l p đ t các thi t b đi n có trong s đ nguyên lý, đắ ặ ế ị ệ ược th hi n b ng s để ệ ằ ồ l p ráp.ắ
S đ l p ráp là s đ thi cơng l p đ t th c t Đo đó, ngơ ắ ắ ặ ự ế ười thi cơng l p đ t có nhi m v ph i th c hi n l p đ t đúng nh s đ thi t k l p rápắ ặ ệ ụ ả ự ệ ắ ặ ế ế ắ đã nêu. Vì v y vi c thi t k s đ l p ráp cũng ph i đậ ệ ế ế ắ ả ược cân nh c kắ ỹ lưỡng
S đ l p ráp c n thi t cho vi c v n hành, ki m tra và s a ch a hơ ắ ầ ế ệ ậ ể ữ ệ th ng.ố
S đ l p ráp ph i th hi n đơ ắ ả ể ệ ược v trí l p đ t th c t c a các khí cị ắ ặ ự ế ủ ụ n, thi t b đi n, c ti t di n dây d n, s li u c a các đ u n i, c v tríệ ế ị ệ ả ế ệ ẫ ố ệ ủ ầ ố ả ị tương đ i trong không gian c a chúng v i nhau.ố ủ
Các nguyên t c th hi n s đ l p ráp đắ ể ệ ắ ược nêu rõ trong các quy đ nhị v l p đ t, v n hành và hi u ch nh các h th ng đi u khi n t đ ng truy nề ắ ặ ậ ệ ỉ ệ ố ề ể ự ộ ề đ ng đi n.ộ ệ
2 MỘT SỐ QUY ĐỊNH CHUNG V Ề VIỆC THỂ HIỆN HỆ THỐNG
ĐI UỀ KHIỂN TỰ ĐỘNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 2.1 Phương pháp th hi n các ph n t trong s để ệ ầ ử ơ ồ
Đ i v i các ph n t trong s đ ch đố ầ ỉ ược v v i tr ng thái thẽ ường c aủ chúng. Trường h p đ c bi t c n th hi n dợ ặ ệ ầ ể ệ ướ ại tr ng thái không thường ph iả được ghi chú rõ ràng riêng ngay bên c nh ký hi u th hi n ph n t đó trênạ ệ ể ệ ầ b n v ả ẽ
Tr ng thái thạ ường, đó là tr ng thái ph n t khơng b nh ng kích thíchạ ầ ị ữ ngồi gây s tác đ ng, c v c , c v đi n, nhi t …ự ộ ả ề ả ề ệ ệ
(16)hay ki u t đi n là tr ng thái trong cu n dây hút c a chúng khơng có dịngể ệ ộ ủ n ch y qua.ệ
Tr ng thái thạ ường c a nút n, cơng t c hành trình, là tr ng thái khơngủ ấ ắ có ngo i l c đ t lên nó.ạ ự ặ
Tr ng thái thạ ường c a c u dao, c a công t c chuy n m ch, c a cácủ ầ ủ ắ ể ủ khóa c khí … là tr ng thái m c a chúng (tr ng thái khơng n i đi n).ơ ủ ố ệ
2.2 Phương pháp th hi n m ch đi u khi n, m ch đ ng l cể ệ ạ ề ể ạ ộ ự
M ch đ ng l c hay m ch chính bao g m:ạ ộ ự
M ch ph n ng c a các máy đi n m t chi u.ạ ầ ứ ủ ệ ộ ề
M ch Stato, roto c a máy đi n không đ ng b ủ ệ ộ
M ch ra c a các b bi n đ i đ ng l c.ạ ủ ộ ế ổ ộ ự
Các ph n t n i ti p trong các m ch trên.ầ ố ế
Các ph n t thu c m ch đ ng l c, ph i đầ ộ ộ ự ả ược v b ng nét đ m li n.ẽ ằ ậ ề
M ch đi u khi n bao g m:ạ ề ể
Tồn b các ph n m ch cịn l i c a h th ng, k c ph n m ch tínộ ầ ạ ủ ệ ố ể ả ầ hi u hóa, đo lệ ường ki m tra … để ược th hi n b ng nét m nh.ể ệ ằ ả
2.3 B ng ký hi u các ph n t trong s đ TĐKCả ệ ầ ử ơ ồ
B ng ký hi u các ph n t trong s đ TĐKCả ệ ầ ử ơ ồ
T
T Ký hi u
ệ Tn g iọ
1 Cu n hút r le th i gian ON – DELAYộ
2 Cu n hút r le th i gian OFF – DELAYộ
(17)T
T Ký hi u
ệ Tn g iọ
1 Cu n hút r le th i gian ON – DELAYộ
10 Ti p đi m thế ể ường đóng (m t c th i)ở ứ
11 Nút nh n thấ ường mở
12 Nút nh n thấ ường đóng
13 Đèn
14 R le nhi t 3 phaơ ệ
15 Nút nh n kép (liên đ ng)ấ ộ
16 Công t c xoay thắ ường mở
17 Cơng t c xoay thắ ường đóng
18 C u chìầ
19 Đi n trệ
20 C u dao ba phaầ
21 Cơng t c hành trình thắ ường mở
22 &+
(18)T
T Ký hi u
ệ Tn g iọ
1 Cu n hút r le th i gian ON – DELAYộ
23 Cu n khángộ
24 Đ ng c xoay chi u ba phaộ ề
25 ³ Đ ng c m t chi uộ ộ ề
26 Bi n trế
27
/ / /
Đường dây ba pha
28 Ti p đ tế ấ
29 Giao đi m gi a hai dây d n không n i v i nhau v đi nề ệể ữ ẫ ố 30 Giao đi m gi a hai dây d n n i v i nhau v đi nề ệ ể ữ ẫ ố 31 Ti p đi m chính c a cơng t c tế ể ủ ắ
32
/ / /
&% CB 3 pha
33 R le nhi tơ ệ
T
T Ký hi u
(19)T
T Ký hi u
ệ Tn g iọ
1 Cu n hút r le th i gian ON – DELAYộ
1 Cu n hút r le th i gian ON – DELAYộ
2 Cu n hút r le th i gian OFF – DELAYộ
3 Cu n hút r le th i gian có c ti p đi m ON– DELAY và OFF DELAYộ ả ế ể Ti p đi m thế ể ường m đóng ch mở ậ
5 Ti p đi m thế ể ường đóng m ch mở ậ
6 Ti p đi m m nhanh, đóng ch mế ể ậ
7 Ti p đi m đóng nhanh, m ch mế ể ậ
8 Cu n hút công t c t ho c r le đi n t nói chungộ ắ ặ ệ Ti p đi m thế ể ường m (đóng t c th i)ở ứ
10 Ti p đi m thế ể ường đóng (m t c th i)ở ứ
11 Nút nh n thấ ường mở
12 Nút nh n thấ ướng đóng
13 Đèn
14 R le nhi t 3 phaơ ệ
(20)T
T Ký hi u
ệ Tn g iọ
1 Cu n hút r le th i gian ON – DELAYộ
16 Công t c xoay thắ ường mở
17 Cơng t c xoay thắ ường đóng
18 C u chìầ
19 Đi n trệ
20 C u dao ba phaầ
21 Cơng t c hành trình thắ ường mở
22 &+
Cơng t c hành trình thắ ường đóng
23 Cu n khángộ
24 Đ ng c xoay chi u ba phaộ ề
25 ³ Đ ng c m t chi uộ ơ ộ ề
26 Bi n trế
27
/ / /