TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI TP HỎ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG ĐỎ ÁN MƠN HỌC HỌC PHÁN KHÍ CỤ ĐIỆN (NĂM HỌC 2020-2021) ĐÈ TÀI BÁO CÁO: Tủ điều khiến bơm nước chạy luân phiên băng phương pháp khởi động trực tiếp DOL Chuyên ngành: ĐIÊU KHIẾN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA CÔNG NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn : Nguyễn Minh Quyền Mã học phần: Nhóm sinh viên thực hiện: I Lê Văn Huy (Nhóm trưởng) MSSV: 19510500 Phạm Văn Cảnh (Nhóm phó) MSSV: 19510500 TrầnNhư Ý MSSV: 19510500 Trần Đăng Khoa MSSV: 19510500 Lâm Anh Tú MSSV: 19510500 Đào Xuân Trường MSSV: 19510500 TP Hỗ Chí Minh, Tháng 11 năm 2020 LỜI MỞ ĐẦU Khí cụ điện môn học vô củng quan trọng sinh viên tự động hóa nói riêng sinh viên ngành điện nói chung Mơn học sở, chuyên ngành dùng ngành kỹ thuật điện Môn học trang bị cho sinh viên kiến thức lý thuyết cấu tạo, nguyên lý hoạt động, đặc tính thiết bị điện công nghiệp dân dụng; phương pháp đảo chiêu, khởi động động cơ; cách sử dụng, sửa chữa bảo dưỡng loại khí cụ điện Qua học phần khí cụ điện này, sinh viên khơng học kiến thức lý thuyết lớp mà tiếp xúc trực tiếp với thiết bị điện thực hành thi công tủ điện đầu nối mạch Nhờ giúp sinh viên chúng em tiếp cận thực tế củng có kiến thức học lớp Do đó, việc thực dồ án “TỦ ĐIÊU KHIÉN BƠM NƯỚC CHẠY LUÂN PHIÊN NHAU BẰNG PHƯƠNG PHÁP KHỞI ĐỘNG TRỰC TIẾP DOL” trải nghiệm thực hành thiết thực để sinh viên tiếp cận với công việc thực tế Qua trình học tập, dẫn tận tình giáo viên mơn giúp chúng em tiếp thu cách vững kiến thức Tuy cô gắng thực hiện, tìm tịi hồn chỉnh đồ án, hạn chế kinh nghiệm kiến thức nên khơng tránh khỏi sai sót Hy vọng sau nhận đóng góp ý kiến, đánh giá từ Thầy anh bạn dễ chúng em hoàn thiện báo cáo tốt hoàn hảo Nhóm chúng em xin cảm ơn! MỤC LỤC CHƯƠNG l1 CHƯƠNG2 ĐẶT VẤN ĐÈ I Lý chọn đề tài Hiện có nhiều phương pháp khởi động động ba pha như: khởi động trực tiếp, khởi động - tam giác, khởi động mềm, khởi động biến tần, Và đề tài nhóm chúng em khởi động trực tiếp động pha chạy luân phiên Khởi động trực tiếp có nghĩa động khởi động băng cách nối trực tiếp vào nguồn cấp điện áp vận hành Khởi động trực tiếp thích hợp với nguồn điện ổn định, hệ thống trục có độ cứng vững cao có kích thước phù hợp, ví dụ bơm Nó xem loại khởi động tiện dụng tính đơn giản hóa vận hành phù hợp với nhiều động khác Tính ứng dụng: nhóm sử dụng động pha với công suất 0.37kW dòng điện cấp vào 400V Nguồn điện lớn so với công suất động nên ta ưu tiên phương pháp khởi động trực tiếp Điều giúp mở máy động nhanh hơn, tạo độ thấm mỹ cao đặc biệt độ an toàn sử dụng vận hành Mục đích sử dụng bơm luân phiên tăng độ bên, chống rỉ cho bơm dự phịng bơm phụ, làm tăng tính ổn định Dùng bơm để điều khiển, bơm chạy thời gian bơm chạy bơm nghỉ ngược lại Dùng relay timer thời gian đề đối trạng thái hoạt động bơm đơn giản rẻ tiên H Phân tích yêu cầu Hai máy bơm chạy luân phiên đ Kể Luân phiên khởi động trực tiêp Luân phiên tự động relay JTo Nhắn START Nhấn SRART I Đóng chân 8-6 c Đóng chân 8-5 Z Máy bơm [ chạy Jl u” N Đề giải đề cho/2 máy Máy bơm chạy Jˆ bơm chạy luân phiên ta thiệt kế tủ hoạt động theo cách, thứ nhật làdùng khởi động trực tiệp bật tắt tuân tự máy bơm theo ý muốn, thứ nhờ vào relay timer đôi, hẹn cho máy bơm hoạt động luân phiên cách chân 8-6 thường đóng 8-5 thường mở làm máy bơm I chạy máy bơm không chạy, sau khoảng thời gian ta quy định relay timer đổi chân 8-5 thành thường đóng 8-6 thành thường mở, lúc máy bơm I dừng hoạt động máy bơm hoạt động sau khoảng thời gian quy định chân §-Š lại thành thường mở chân 8-6 lại thành thường đóng làm máy bơm chạy máy bơm ngừng tiếp tục lặp lại ta có máy bơm chạy luân phiên II Sơ đồ giải pháp s NMiit nhấn Nguồn cấp Cđng tắc wnoaw hai vị trí Timer l l Ỉ Curitactor Relaw nhiệt luiianp ĐPhuerrm 34ha Động vận hành theo hai chế độ: - _ Chế độ thủ công ( Manual ): điều khiển cách nhắn nút nhắn khởi động trực tiếp - _ Chế độ tự động ( Auto): Timer luân phiên điều khiển hoạt động hai động thơng qua số thời gian mả đặt trước Mỗiđộ mợiqsã bồng êdtbé tði+neloapacb ciông PiêubdiJÿelamliêbuệ MCB Do CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYÉT Đề xây dựng dự án tủ điện, cần hiệu biết thiết bị có tủ điện, nắm rõ nguyên lý thiết bị Từ có thê hiểu rõ chọn thiết bị phù hợp cho dự án lộGáo thiệt hi kh e0 lô caxer - Khái niệm: Aptomat (MCB hay MCCB) khí cụ điện dùng đóng ngắt mạch điện (một pha, ba pha); có công dụng bảo vệ tải, ngắn mạch, sụt áp mạch điện Aptomat (MCB hay MCCB) thường chế tạo có hai cấp tiếp điểm (tiếp điểm hồ quang) ba tiếp điểm (chính, phụ, hồ quang) (MCB chữ viết tắt Miniature Cireuit Bkeaker, MCCB viết tắt cụm từ tiếng anh Moulded Case Circuit Breaker.) - Cấu tạo: Một MCB hồn chỉnh có cấu tạo gồm có: Tiếp điểm, cấu truyền động cắt MCB Tắt phận phần chủ chốt tạo nên MCB hoàn chỉnh trước chúng đến tay người sử dụng Hình 1: Ảnh họa thiết bị MCB Tiếp điểm: MCB thường có cấu tạo gồm hai cấp tiếp điểm tiếp điểm - - Hai cấp tiếp điểm : > Tiêp điêm > Hơ quang - tiệp điêm gôm: > Têp điêm > Tiệp điêm phụ > Hồ quang Tiếp điểm hoạt động theo nguyên lý đóng mạch tiếp điểm hồ quang đóng trước, kế đên tiêp điêm phụ ci đên tiêp điệm Ngược lại, ngắt mạch tiếp điểm làm nhiệm vụ mở trước, tiếp điểm phụ mở sau, cuôi hô quang điện ^ Cơ cấu truyền động cắt: Cơ cấu truyền động cắt MCB phận không thê thiếu để tạo nên hồn chỉnh Có cách truyền động cắt MCB phổ biến tay băng điện Truyền động cắt điều khiển tay thực với MCB khơng có u cầu tự động hóa Đối lập truyền động cắt điện MCB có yêu cầu điều khiến tự động dân dụng & công nghiệp - Nguyên lý hoạt động Bắt dòng chảy dòng liên tục chảy qua MCB, làm đải lưỡng kim làm nóng làm chệch hướng cách uốn cong Sự lệch hướng dải lưỡng kim giải phóng chốt học Vì chốt học găn với chê hoạt động, gây mở tiệp điêm ngắt mạch thu nhỏ MCB tất ngăn dịng điện chạy mạch Đề khởi động lại dòng điện, MCB phải BẬT thủ công Cơ chê bảo vệ khỏi lỗi phát sinh dòng tải Trong điều kiện ngắn mạch, dòng điện tăng đột ngột Lúc gây dịch chuyển điện cợ pít tơng liên quan đếp cuộn dậy bị vấp, ,điện từ Pít tơng cơng địn bây làm giải phóng chê chốt Cáé tiếp điệêm ngắt mạch MCB đơn giản, đễ sử dụng thường khơng sửa chữa Nó đễ dàng đê thay thê Có hai loại chê chuyên Một kim loại bi cung câp bảo vệ chơng lại dịng q tải nam châm điện cung câp bảo vệ chơng lại dịng điện ngăn mạch + Cách thức hoạt động Nếu mạch bị tải thời gian dài, đải kim loại trở nên nóng biến dạng Biến dạng dải Bi-metallic gây ra, địch chuyển điểm chốt Tiếp điểm di chuyên MCB bố trí áp lực lò xo, với điểm chốt này, chút dịch chuyển ngun nhân chốt, giải phóng lị xo làm cho tiếp điểm di chuyển chuyên để mở MCB Cuộn dây đặt cho trình ngắn mạch, lực động lực từ (mm?) cuộn dây làm cho pít tơng chạm vào củng điểm chốt làm cho chốt bị dịch chuyên Khi đòn bây ngắt mạch thu nhỏ vận hành tay, lúc MCB rời khỏi vị trí thủ công điêm chôt dịch chuyên tiệp điệm di chuyên tách khỏi tiêp điêm định theo cách tương tự Điều do biến dạng dải kim loại Đôi tăng mm cuộn dây có thê thao tác thủ cơng Cùng điêm chốt bị dịch chun Đơng thời lị xo bị biên dạng Chúng chịu trách nhiệm cuôi cho di chuyên tiêp xúc di chuyên Khi tiếp xúc chuyên tách khỏi tiếp điểm có định, có khả cao hồ đuớicùMebgdậprtftnày lên qua người chạy vịng cung Sau vào chia hồ quang Khi bật nó, người dùng phải đặt lại chốt vận hành dịch chuyền vị trí trước Lúc MCB sẵn sàng cho hoạt động ngắt khác Cầu chì bảo vệ - Khái niệm: Cầu chì phần tử hay thiết bị bảo vệ mạch điện cách làm đứt mạch điện Câu chì sử dụng nhăm phịng tránh tượng tải đường dây gây cháy, nơ - Cầu tạo: Câu chì bao gơm thành phân sau: MitO = tà &+ ® xin ¿ - Ỉ | N Hình 2: Hình ảnh minh họa cầu chì bảo vệ Phần tử ngắt mạch: Đây thành phần cầu chì, phần tử phải có khả cảm nhận giá trị hiệu dụng củ dịng điện qua Phần tử có giá trị điện trở suất bé (thường bạc, đồng hay vật liệu dẫn có giá trị điện trở suất nhỏ lân cận với giá trị nêu ) Hình dạng phần tử dạng dây (tiết diện tròn), dạng băng mỏng Thân cầu chì: Thường thuỷ tính, ceramic (sứ gốm) hay vật liệu khác tương đương Vật liệu tạo thành thân cầu chì phải đảm bảo hai tính chất: + Có độ bền khí ^ §@glơhàmwơ đu kiệpydẫn nhiệt chịu đựng thay đôi nhiệt độ đột ^_ Vật liệu lấp đầy (bao bọc quanh phần tử ngắt mạch thân cầu chỉ): ^_ Thường băng vật liệu Silicat dạng hạt, phải có khả ngăng hâp thụ lượng sinh hơ quang phải đảm bảo tính cách điện xảy tượng ngắt mạch Các đâu nối: Các thành phần dùng định vị cô định cầu chì thiết bị đóng ngắt mạch; đơng thởi phải đảm boả tính tiêp xúc điện tơt - Ngun lý hoạt động: Đặc tính cầu phụ thuộc thời gian chảy đứt với dịng điẹn chạy qua (đặc tính Ampe - giây) Đê có tác dụng bảo vệ, đường Ampe - giây câu chì điêm phải thâp đặc tính đơi tượng cân bảo vệ Ả Ấ+ Si Ơi với dò òng HA CA iện,định 4n điện RỂ The Chay “3 mức -À câu chì: NTK Năng lượn qúa SỐ tá hài Hường vũth CA hiệu ứng Joule cự có hy Hiến SỰ Sóng chấU SỰ Hình 10: Relay trung gian để relay trung gian - Nguyên lí hoạt động: + Khi có dịng điện chạy qua relay, dịng điện chạy qua cuộn dây bên tạo từ trường hút Từ trường hút tác động lên địn bẩy bên làm đóng mở tiếp điểm điện làm thay đổi trạng thái relay Số tiếp điểm điện bị thay đối nhiều, tùy vào thiết kế Relay có mạch độc lập hoạt động Một mạch để điều khiển cuộn dây relay: Cho dịng chạy qua cuộn dây hay khơng, hay có nghĩa điêu khiên relay trạng thái ON hay OFF Một mạch điều khiển dòng điện ta cần kiểm sốt có qua relay hay khơng dựa vào trạng thái ON hay OFF relay 11 Câu đầu dây đầu chặn cuôi t x> / lệ IEFIƑ% gIS- R RE Hình 11: Một số loại cầu đấu dây II Tính chọn thiết bị, khí cụ điện cho mạch động lực Sau hiểu rõ nguyên lý, cấu tạo cách hoạt động thiết bị trên, tiến hành tính tốn chọn thiết bị cho phù hợp với dự án, cho dự án hoạt động ồn định tiết kiệm chi phí Tính chọn mạch động lực: - - Dịng điện định mức: TH n= Pảm "/3.Uđm.n.cosọ ——_ = 037.10” Ÿ3.380.0,8.0,9 =0.78 (A - - Tính chọn contactor: kssee= 1,2 lạa= 1,2.0,78= 0,936 (A) => - Vì cơng suất 0.37kW nên contactor chọn mã LC1D9., Tính chọn relay nhiệt: ISYR= 1,2 I° = 1,2.0,78 =0,936 (A) => Vậy relay nhiệt chọn mã LRDO05 13 - - Tính chọn MGCB: lụcs= 1,3 lan= 1,3.0,78 = 1,014 (A) -_ -_ -_ => Type B: dòng TypeC: dòng Type D: đòng Vì ta chọn tác động gấp 3-5 lần dịng định mức tác động gấp 5-10 lần dòng định mức tác động gấp 10-20 lần dòng định mức type B nên MCB có mã A9F74301 2.3 TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ, KHÍ CỤ ĐIỆN CHO MẠCH ĐIÊU KHIỂN: Tính chọn mạch điều khiển - - Tính chọn cầu chì: Ta chọn cầu chì để bảo vệ ngắn mạch cho đèn báo nên vỏ cầu chì có mã DF§1 (25A) Ta có dịng điện định mức 2A đỂ bảo vệ đèn báo pha nên chọn ruột cầu chì có mã DF2BA90200 - - Tính chọn MGCB: ^ f“> À Bơng điện thecM&P›không V/øsguá 100A, điện áp không vượt 100V, ^_ Dòng định mức cho l pha 0,312 A Nên MCB IP có mã A9F94170 - - Tính chọn đèn báo: Chọn đèn báo ta dựa vào điện áp, sử dụng điện áp 220VAC, tần số 50/60 Hz cho đèn báo nên đèn báo có mã : ^ Green: XB5AV43 + Red: XB5AV44 + Yellow : XB5AV45 - _ Tính chọn nút nhấn: Chọn nút ES TOP màu đỏ turn to release 1NC có mã XP5AS8442 Nút nhắn màu đỏ OFF có mã XB5AA42 Nút nhân màu xanh ƠON có mã XB5AA31 Cơng tắc xoay vị trí 1NO-INC có mã XB5AD25 - Tính chọn relay timer đôi: Ta chọn laạ„ MCB => 1P 0,312 (A) Vậy ta chọn la„ relay timer đôi lớn 0,312 (A), ta lấy 0,7 (A), ngõ ra, có đải thời gian rộng nên relay timer có mã RE1I7LMBM 14 CHƯƠNG 3: THIẾT KÉ BẢN VẼ VÀ TRÌNH BÀY NGUYÊN LÝ CỦA TỦ ĐIỆN 3.1 PHẢN MÉM HỖ TRỢ: 3.1.1 Phần mềm CADe SIMU: LAHeœ SIMU CADe Simu phần mềm tiện lợi việc vẽ sơ đồ mạch điện cộng nghiệp Việc đưa sơ đồ điều khiến công nghiệp đơn giản đôi với phần mềm này, giúp kỸ sư vẽ mạch nhanh chóng, đồng thời có thê mơ hiểu nguyên lý vận hành mạch điện Các tính năng: - _ Có thể mơ mạch điện cơng nghiệp xác với thực tế - _ Phần mềm nhẹ thư viện hỗ trợ đầy đủ ký hiệu khí cụ điện dùng cơng nghiệp như: nguồn, CB, contactor, relay, 15 BEEEEISN 3.1.2 Phần mềm EPLAN Electrie P8/EPLAN Pro Panel: (SUpportlelectriCal ElectronicsICommunity) @/2A/V li1 L Ị led AM FÍ „NI TếI H Ị Ị H ⁄A/V' Ư©E4xA DFD©2/Darlel EPLAN Flectric P8 phần mềm mạnh mẽ, toàn diện việc thiết kế Điện Là công cụ quan trọng đôi VỚI kỹ sư nhu công ty chuyên thiết kế, thi công tủ Điện Phân mêm giúp tăng đa hiệu thiệt kê, kiêm soát tài liệu lưu trữ dự án Các chức chính: - _ Thiết kế vẽ nguyên lý (Schematics) - _ Thiết kế Layout tủ - - Xuất báo cáo phục vụ mua sắm thi công - _ Thiết kế, giao tiếp với PLC - _ Review, commeit thay vẽ EPLAN Pro Panel giải pháp kỹ thuật dựa phần mềm để thiết kế xây dựng tủ ^ điệu in (3050 1g âi€ñChDàc 004 t0fg đất IốHV dụarếi đăng cĩnh để hổi vá thiéch) cung cấp hệ thống ERP tự tạo cung cấp định dạng MS-Excel: Tích hợp liền mạch phong cảnh PDM PLM bạn 16 ... nhóm chúng em khởi động trực tiếp động pha chạy luân phiên Khởi động trực tiếp có nghĩa động khởi động băng cách nối trực tiếp vào nguồn cấp điện áp vận hành Khởi động trực tiếp thích hợp với... CHƯƠNG2 ĐẶT VẤN ĐÈ I Lý chọn đề tài Hiện có nhiều phương pháp khởi động động ba pha như: khởi động trực tiếp, khởi động - tam giác, khởi động mềm, khởi động biến tần, Và đề tài nhóm chúng em khởi. .. máy bơm chạy luân phiên đ Kể Luân phiên khởi động trực tiêp Luân phiên tự động relay JTo Nhắn START Nhấn SRART I Đóng chân 8-6 c Đóng chân 8-5 Z Máy bơm [ chạy Jl u” N Đề giải đề cho /2 máy Máy bơm