Giáo trình Trang bị điện 1 (Nghề Điện công nghiệp)

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH LÀO CAI TRƯỜNG CAO ĐẲNG LÀO CAI GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: TRANG BỊ ĐIỆN NGHỀ: ĐIỆN CƠNG NGHIỆP (áp dụng cho Trình độ sơ cấp) LƯU HÀNH NỘI BỘ Năm 2017 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng ngun trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Cùng với phát triển chung đất nước, ngành cơng nghiệp hóa tự động phát triển, nhằm thay phần cho người, giảm bớt nhân công chi phí Các dây chuyền tự động hố sản xuất cần thiết nhà máy, xí nghiệp, việc cung cấp, sử dụng thiết bị để lắp đặt dây chuyền vô quan trọng Các sơ đồ, mạch điện, đấu nối thiết bị, điều khiển dây chuyền hoạt động, cần đòi hỏi người cơng nhân phải có kiến thức Giáo trình trang bị điện ln bám sát vào chương trình khung nghề điện công nghiệp mô đun " Trang bị điện 1" hệ trung cấp nghề, cao đẳng nghề Giáo trình " Trang bị điện 1" tài liệu quan trọng, có ý nghĩa thiết thực cho việc giảng dạy giáo viên học tập sinh viên Giáo trình có cấu trúc gồm bốn chủ yếu là: BÀI MỞ ĐẦU: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HỆ THỐNG TRANG BỊ ĐIỆN BÀI 1: TỰ ĐỘNG KHỐNG CHẾ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN BÀI 2: TRANG BỊ ĐIỆN MÁY CẮT GỌT KIM LOẠI Trong q trình biên soạn giáo trình, khơng tránh khỏi khiếm khuyết, tác giả mong cộng tác góp ý phê bình bạn đọc, để ngày hoàn thiện Tác giả biên soạn Đỗ Xuân Sinh MỤC LỤC BÀI MỞ ĐẦU KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HỆ THỐNG TRANG BỊ ĐIỆN Đặc điểm hệ thống trang bị điện (TBĐ) 1.1 Chức năng, nhiệm vụ hệ thống TBĐ máy sản xuất 1.2 Kết cấu hệ thống TBĐ Yêu cầu hệ thống trang bị điện công nghiệp 2.1 Yêu cầu điều chỉnh thông số 2.2 Yêu cầu điều chỉnh xác hệ truyền động 2.3 Yêu cầu tự động hạn chế phụ tải 2.4 Yêu cầu khởi động hãm 10 BÀI 1: TỰ ĐỘNG KHỐNG CHẾ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 12 Khái niệm tự động khống chế (TĐKC) 12 Các yêu cầu TĐKC 12 Phương pháp thể sơ đồ điện TĐKC 12 3.1 Phương pháp thể sơ đồ điện 12 3.2 Các kí hiệu phần tử, tên gọi sơ đồ mạch điện 14 3.3 Các nguyên tắc khống chế 15 Các nguyên tắc điều khiển 16 4.1 Khống chế truyền động điện theo thời gian 16 4.2 Khống chế truyền động điện theo tốc độ 19 4.3 Khống chế truyền động điện theo dòng điện 23 4.4 Khống chế truyền động điện theo theo vị trí (Theo hành trình) 27 Các sơ đồ điều khiển điển hình 28 5.1 Sơ đồ điều khiển động KĐB pha rô to lồng sóc 28 5.2 Sơ đồ điều khiển động KĐB pha rô to dây quấn 50 5.3 Sơ đồ điều khiển động chiều 64 Các khâu bảo vệ liên động TĐKC – TĐĐ 81 6.1 Bảo vệ dòng 81 6.2 Bảo vệ điện áp 82 6.3 Bảo vệ thiếu từ trường 82 6.4 Vấn đề liên động 83 BàI 2: TRANG BỊ ĐIỆN MÁY CẮT KIM LOẠI 86 Khái niệm chung máy cắt gọt kim loại 87 1.1 Khái niệm, phân loại 87 1.2 Đặc điểm, yêu cầu trang bị điện 88 Trang bị điện nhóm máy tiện 89 2.1 Đặc điểm, yêu cầu trang bị điện 89 2.2 Trang bị điện máy tiện 1A64 92 Trang bị điện nhóm máy phay 95 3.1 Đặc điểm, yêu cầu trang bị điện 95 3.2 Trang bị điện máy phay ME-1000, ME-250 97 Trang bị điện nhóm máy doa 104 4.1 Đặc điểm, yêu cầu trang bị điện 104 4.2 Trang bị điện máy doa 2450, 2620 106 Trang bị điện nhóm máy khoan 114 5.1 Đặc điểm, yêu cầu trang bị điện 114 5.2 Mạch điện máy khoan cần 115 5.3 Mạch điện máy khoan 2A125 116 5.4 Trang bị điện máy khoan cần 3A55 118 Trang bị điện máy mài 122 6.1 Đặc điểm, yêu cầu trang bị điện 122 6.2 Mạch điện máy mài mặt phẳng 124 6.2 Trang bị điện máy mài 3A616 125 BÀI MỞ ĐẦU KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HỆ THỐNG TRANG BỊ ĐIỆN Mục tiêu: - Phân tích đặc điểm hệ thống trang bị điện - Vận dụng yêu cầu hệ thống trang bị điện thiết kế, lắp đặt - Biết phương pháp thể sơ đồ mạch điện - Vận dụng nguyên tắc tự động khống chế phù hợp, linh hoạt, đảm bảo an toàn cho loại động qui trình máy sản xuất - Rèn luyện tính cẩn thận, nghiêm túc học tập thực công việc Đặc điểm hệ thống trang bị điện (TBĐ) 1.1 Chức năng, nhiệm vụ hệ thống TBĐ máy sản xuất a Chức năng: * Hệ thống TBĐ máy sản xuất tổng hợp thiết bị điện lắp ráp theo sơ đồ phù hợp nhằm đảm bảo cho máy sản xuất thực nhiệm vụ sản xuất * Hệ thống TBĐ máy sản xuất giúp cho việc - Nâng cao suất máy - Đảm bảo độ xác gia cơng - Rút ngắn thời gian làm việc máy - Thực cơng đoạn gia cơng khác theo trình tự cho trước * Hệ thống TBĐ cần có: - Các thiết bị động lực - Các thiết bị điều khiển - Các phần tử tự động Nhằm tự động hố phần tồn q trình sản xuất máy, hệ thống TBĐ điều khiển phận công tác thực thao tác cần thiết với thơng số phù hợp với quy trình sản xuất b Nhiệm vụ hệ thống TBĐ - Nhận biến đổi lượng điện thành dạng lượng khác để thực nhiệm vụ sản xuất thông qua phận công tác - Khống chế điều khiển phận cơng tác làm việc theo trình tự cho trước với thông số kỹ thuật phù hợp - Góp phần nâng cao suất, chất lượng, hiệu trình sản xuất, giảm nhẹ điều kiện lao động cho người - Đảm bảo an toàn cho người thiết bị trình sản xuất 1.2 Kết cấu hệ thống TBĐ a Phần thiết bị động lực: Là phận thực việc biến đổi lượng điện thành dạng lượng cần thiết cho trình sản xuất Thiết bị động lực là: - Động điện - Nam châm điện, li hợp điện từ truyền động từ động sang máy sản xuất hay đóng mở van khí nén, thuỷ lực - Các phần tử đốt nóng thiết bị gia nhiệt - Các phần tử phát quang hệ thống chiếu sáng - Các phần tử R, L, C, để thay đổi thông số mạch điện để làm thay đổi chế độ làm việc phần tử động lực b Thiết bị điều khiển: Là khí cụ đóng cắt, bảo vệ, tín hiệu nhằm đảm bảo cho thiết bị động lực làm việc theo yêu cầu máy công tác Các trạng thái làm việc thiết bị động lực đặc trưng bằng: - Tốc độ làm việc động điện hay máy cơng tác - Dịng điện phần ứng hay dịng điện phần cảm động điện - Mômen phụ tải trục động Tuỳ theo trình cơng nghệ u cầu mà động truyền động có chế độ công tác khác Khi động thay đổi chế độ làm việc, thông số có giá trị khác Việc chuyển chế độ làm việc động truyền động thực tự động nhờ hệ thống điều khiển Như vậy: Hệ thống khống chế truyền động điện tập hợp khí cụ điện dây nối lắp ráp theo sơ đồ nhằm đáp ứng việc điều khiển, khống chế bảo vệ cho phần tử động lực trình làm việc theo yêu cầu công nghệ đặt Yêu cầu hệ thống trang bị điện công nghiệp 2.1 Yêu cầu điều chỉnh thông số Cho hệ thống trang bị điện thể hàm truyền W hình vẽ: xv(t) xr(t) W - x v(t): lượng vào hệ thống, thường dạng lượng điện, có quy luật biết trước chưa biết, liên tục rời rạc - xr(t): lượng hệ thống Nó dạng: + Cơ : Tốc độ n, mô men M hệ truyền động điện + Nhiệt : Đối với thiết bị gia nhiệt + Quang : Đối với thiế bị quang - W: hàm truyền thể mặt toán học cho hệ thống TBĐ - Một hệ thống TBĐ ln có u cầu điều chỉnh để có lượng theo u cầu cơng nghệ - Việc điều chỉnh thông số hệ thống nhằm đáp ứng yêu cầu: + Phạm vi điều chỉnh + Độ trơn điều chỉnh + Độ ổn định a Phạm vi điều chỉnh D: Là tỷ số lượng lớn nhỏ nhất: D xr max xr D nr max max  nr min Đối với hệ TĐ điện : - Khi D lớn khả chọn vùng làm việc tối ưu thuận lợi b Độ trơn điều chỉnh : Là tỷ số hai lượng liên tiếp kề nhau:  xr ( i 1) xr ( i ) Với hệ TĐ điện:  nr ( i 1) nr ( i ) -  nhỏ dễ chọn điểm làm việc tối ưu theo yêu cầu công nghệ - Trong hệ thống TBĐ mong muốn  1 Khi hệ gọi điều chỉnh trơn hay điều chỉnh vô cấp c Độ ổn định: Là thông số để đánh giá khả trì điểm làm việc có tác động ngẫu nhiên vào hệ Đối với hệ truyền động điện độ ổn định đánh sau : n%  n0  ndm 100% n0 n% : Độ sụt tốc độ tương đối n0 : Tốc độ không tải lý tưởng ndm : Tốc độ định mức n% nhỏ độ ổn định tốc độ cao d Chú ý : Riêng với hệ truyền động điện lựa chọn phương án điều chỉnh tốc độ thoả mãn yêu cầu cịn cần phải có đặc tính điều chỉnh động trùng với đặc tính máy sản xuất 2.2 Yêu cầu điều chỉnh xác hệ truyền động Ở số máy có yêu cầu cao độ xác dừng máy, ví dụ: máy khoan, doa, phay chuyên dùng … phận làm việc bàn dao, bàn máy phải dừng vị trí yêu cầu (với lượng sai số cho phép) để đảm bảo chất lượng gia công suất Ở thang máy, máy nâng yêu cầu buồng máy phải dừng sàn tầng mặt lấy tải, tháo tải Độ xác dừng máy máy ảnh hưởng tới suất chất lượng cơng việc mà cịn ảnh hưởng tới an tồn người máy Vì thiết kế máy loại thường cho trước sai số dừng máy Scp phận chuyển động, yêu cầu xác định thông số nguồn hệ thống để đảm bảo sai số 2.3 Yêu cầu tự động hạn chế phụ tải - Trong trình làm việc hệ thống ln gặp phải tình trạng q tải - Đối với hệ truyền động điện thiết bị làm việc lâu dài tình trạng tải bị giảm tuổi thọ - Thông thường hệ thống trang bị bảo vệ, song bảo vệ tác động làm gián đoạn trình làm việc Do cần thiết kế để hệ thống tự động hạn chế mức độ tải 2.3.1 Các nguyên nhân sinh tải: - Quá tải tĩnh : Xảy chế độ xác lập nguyên nhân: + Do luyện kim, vật liệu làm chi tiết khơng đồng có độ cứng không + Do nguyên công giai đoạn trước khơng đảm bảo + Do thơng số nguồn điện thay đổi - Quá tải động : Xảy trình độ, thường xảy tải động mong muốn giảm nhỏ thời gian trình độ tức phải cưỡng trình khởi động, hãm, đảo chiều 2.3.2 Các biện pháp hạn chế tải tĩnh: - Hạn chế phụ tải truyền động thơng qua truyền động ăn dao: Ngun tắc hạn chế tải cho truyền động truyền động bị q tải giảm tải cho cách giảm tốc độ động truyền động ăn dao - Tự động hạn chế tải sử dụng phản hồi âm dịng có ngắt 2.3.3 Các biện pháp hạn chế phụ tải động: - Dùng phương pháp rung điện trở mạch phần ứng: Phương pháp thực khởi động động qua điện trở phụ - Phương pháp rung từ thông (Rung điện trở mạch kích thích): Phương pháp áp dụng trường hợp cần đưa động lên làm việc tốc độ n > ncb - Dùng khống chế vòng kín với phản hồi âm dịng có ngắt 2.4 Yêu cầu khởi động hãm 2.4.1 Các yêu cầu khởi động, hãm máy: - Đảm bảo thời gian độ ngắn, nhỏ tốt mô men khởi động lớn tốt - An toàn cho người vận hành thiết bị tham gia + An tồn mặt khí: Khởi động, hãm êm tức gia tốc ban đầu nhỏ + An toàn điện: Tránh lực điện động lớn đảm bảo điều kiện phát nóng - Đảm bảo số lần dao động nhỏ 2.4.2 Các biện pháp khởi động: a Khởi động trực tiếp: Là phương pháp đóng trực tiếp động vào lưới điện thông qua thiết bị dóng cắt như: cầu dao, tiếp điểm cơng tắc tơ … *Ưu điểm: Sơ đồ đơn giản, dễ thực hiện, thời gian trình độ nhỏ *Nhược điểm : Chỉ cho phép động công suất nhỏ b Khởi động gián tiếp: - Đối với hệ thống công suất lớn hệ thống yêu cầu hạn chế dịng điện mơ men khởi động ta phải tiến hành khởi động gián tiếp *Với động chiều : - Những động hệ điều chỉnh tốc độ phương pháp điều chỉnh điện áp phần ứng thường khởi động phương pháp tăng dần điện áp đặt vào phần ứng động - Những động không điều chỉnh tốc độ điện áp phần ứng hạn chế dịng khởi động phương pháp đưa điện trở phụ vào mạch phần ứng động trình khởi động *Với động xoay chiều: + Động không đồng rô to dây quấn: Khởi động qua điện trở phụ mạch rô to + Động không đồng rô to lồng sóc: - Đưa Rf Xf vào mạch rơ to để hạn chế dòng khởi động - Dùng biến đổi xoay chiều – xoay chiều để giảm điện áp khởi động - Sử dụng máy biến áp tự ngẫu giảm áp khởi động 10 Trang bị điện nhóm máy khoan 5.1 Đặc điểm, yêu cầu trang bị điện 5.1.1 Đặc điểm Máy khoan dùng để gia cơng lỗ hình trụ, hình thơng hay khơng thơng, để doa gia cơng tinh xác lỗ khoan lỗ đúc, dập có sẵn, để tiện lỗ dao tiện, để cắt đường ren tarô số công việc khác Máy khoan gồm loại - Máy khoan đứng trục - Máy khoan cần - Máy khoan nhiều trục - Máy khoan tâm để khoan lỗ tâm hai đầu phôi - Máy khoan chuyên dùng Hình 3.13 Hình dạng phận máy khoan Trụ đứng; Cần khoan; Đầu khoan; Bàn gá chi tiết 5.1.2 Yêu cầu công nghệ Truyền động quay đầu khoan truyền động máy; chuyển động ăn dao chuyển động dịch chuyển mũi khoan dọc theo trục quay xuống hết chi tiết cần khoan Chuyển động thường dùng động ro to lồng sóc có đảo chiều quay, hay nhiều cấp tốc độ làm việc dài hạn Phạm vi điều chỉnh tốc độ khoảng D = (50 - 60)/ Truyền động ăn dao thực từ động trục thơng qua hộp tốc độ ăn dao 114 Ngồi cịn có động bơm nước, nâng hạ cần khoan, xiết cần, xiết đầu khoan 5.2 Mạch điện máy khoan cần 5.2.1 Sơ đồ nguyên lý A B C CC2 CD1 D MF DT F T CC1 RN F F T RN MT K DF 13 1 F T BA Đ 15 T 380/36V Hình 3-14: Sơ đồ nguyên lý mạch điện máy khoan cần 5.2.2 giới thiệu sơ đồ: Trên máy sử dụng động điện KĐB pha roto lồng sóc Đ điện áp 380/220V Điện áp mạch điều khiển 380V Điện áp mạch chiếu sáng cục 36V 5.2.3 Nguyên lý làm việc Muốn ĐC làm việc trước tiên đóng cầu dao CD Muốn ĐC quay theo chiều phải ta ấn nút MF  F có điện làm đóng tiếp điểm F(5-3) mạch điều khiển để trì mở tiếp điểm F(15-13) để khống chế khơng cho T có điện Đồng thời đóng tiếp điểm thường mở F mạch động lực cấp điện cho ĐC quay theo chiều phải Khi cần đổi chiều quay ấn MT  F điện làm mở tiếp điểm thường mở F đóng tiếp điểm thường đóng F ( 13 - 15)  T có điện  đóng tiếp điểm T(11-3) để trì mở tiếp điểm T( 9-7) khống chế khơng cho F có điện Đồng thời đóng 115 tiếp điểm thường mở T bên mạch động lực cấp điện cho ĐC quay theo chiều ngược lại ( tráo pha A B) Muốn dừng động ấn D  T F điện làm mở tiếp điểm thường mở T F cắt điện vào động  cắt cầu dao CD Dùng khố K để đóng cắt đèn chiếu sáng cục 5.3 Mạch điện máy khoan 2A125 5.3.1 Sơ đồ nguyên lý: 3 1 2 C a B b 2K T B 1K BO  P1 1K 2K 12 B 1K H  P2 2K 2M 1M 1K  PT 3M 2K PT 2M 1M Hình 1-15 Sơ đồ nguyên lý mạch máy khoan 2A-125 5.3.2 Giới thiệu sơ đồ: Máy khoan 2A-125 máy khoan đứng trục Đường kính khoan lớn 25mm Ngồi máy cịn dùng để tarô răng, khoét lỗ Trên máy sử dụng động điện KĐB pha rôto lồng sóc điện áp 380V/220V - 1M động truyền động kiểu A42 – ( p = 2.8kw,n = 1420vòng/phút) quay theo chiều điều khiển ta gạt khí Mп - 2M động bơm nước kiểu пA – 22 (P = 0.125kw, n = 2800vịng/phút) - Tay gạt khí Mп có tiếp điểm đóng mở sau + Ngừng máy để tay gạt khí vị trí giữa, tiếp điểm 1Mп (1-2) mở 116 + Chạy phải kéo tay gạt xuống dưới, tiếp điểm 1Mп(1-2) 3Mп(2-4) đóng lại, tiếp điểm 3Mп(2-5) đóng lại tức thời nhả + Chạy trái kéo tay gạt lên trên, tiếp điểm 1Mп(1-2) 2Mп (2-6) đóng lại, tiếp điểm 3Mп(2-5) đóng lại tức thời nhả - Mạch điều khiển dùng điện áp 380v - Mạch chiếu sáng dùng điện áp 36v 5.3.3 Nguyên lý làm việc Để tay gạt khí vị trí giữa, bật cơng tắc đầu vào BпB để cấp nguồn cho toàn mạch - Động trục quay theo chiều phải đưa tay gạt xuống tiếp điểm 1Mп(1-2) 2Mп(2-3) đóng lại  cuộn dây 1K có điện  tiếp điểm thường mở 1K mạch động lực đóng lại nối động 1M vào lưới điện để quay trục khoan Do cấu tạo cấu tay gạt nên tiếp điểm 2Mп (2-3) đóng tức thời sau mở Nhưng tiếp điểm thường mở 1K(3-4) đóng lại 1K có điện nên mạch điện cung cấp cho 1K trì theo mạch ( 1- 2- 3- 4- λ12) - Đảo chiều quay động trục đưa tay gạt điều khiển lên phía  cuộn dây khởi động từ 1K điện  cuộn dây khởi động từ 2K có điện theo mạch (1 – -5 – - λ12) tự trì ( 1- 2- - 5- - λ12)  tiếp điểm thường mở 2K mạch động lực đóng lại động 1M quay trái Muốn dừng ĐC M phải đưa tay gạt vị trí - Tarơ máy khoan: Khi dùng máy để tarô trước hết phải đặt cữ chia độ phù hợp với chiều sâu cần tarơ sau cho trục quay phải để tarơ máy làm việc tự động theo bước tiến định trước Đến hết giới hạn cần tarơ cữ lắp đĩa chia độ qua cấu khí riêng tác động làm cho tiếp điểm 3Mп( 2-5) đóng lại  cuộn dây khởi động từ 1K điện cuộn dây khởi động từ 2K có điện, tiếp điểm thường mở 2K mạch động lực đóng lại làm cho ĐC 1M quay theo chiều trái tarô tự động khỏi vật cần ren Ngay sau tiếp điểm 3Mп( 2-5) tự mở cuộn 2K có điện Khi tarơ khỏi vật ta đưa tay gạt điều khiển vị trí  động 1M dừng lại Muốn động bơm nuớc làm việc bật công tắc BпH Đèn chiếu sáng cục đuợc điều khiển công tắc BO 117 5.3.4 Liên động bảo vệ - Liên đơng khí dùng tay gạt Mп - Liên động điện dùng tiếp điểm thường mở trì tiếp điểm thường đóng đấu gửi - Bảo vệ ngắn mạch, bảo vệ tải CC RN 5.4 Trang bị điện máy khoan cần 3A55 5.4.1 Sơ đồ mạch điện : Hình vẽ 1.16 5.4.2 Giới thiệu sơ đồ Máy khoan cần 2A-55 dùng để khoan, doa, khoét lỗ…, đường kính khoan lớn 50mm Trên máy sử dụng động KĐB rơto lồng sóc điện áp 380V/220V - 1M đơng quay trục loại A051- 4, P = 4.5kw, n = 1440vòng/phút - 2M động di chuyển cần khoan giữ cần khoan trụ loại A041- 4, P = 1.7kw, n = 1420vòng/phút) - 3M1 động kẹp chặt cần khoan vào trụ thuỷ lực loại дPT22 – 4, P = 0.5kw, n = 1410vòng/phút) - 3M2 động kẹp chặt đầu khoan cần thuỷ lực loại дPT22 – 4, P = 0.5kw, n = 1410vòng/phút - 4M động bơm nước làm mát loại  A-22, P = 0.125kw, n = 2800vòng/phút - Mạch điều khiển sử dụng điện ápUmđk = 380v - Mạch chiếu sáng cục sử dụng điện áp Ucs = 36v - Bảo vệ mạch điện máy CC 25A, bảo vệ động bơm nước CC  118 A B C 1 2 3 KT BB 11 21 31 35 25 O TO 15 1K1 4C1 3K1 2K1 1K2 PT 1C3 2K2 3K2 2C2 3C1 2M 1M 4M BO 2 1 BH 3 3M1 PH PH r B PT 3K1 BXX K 1K1 K 1K2 KB A э KB 10 12 13 3K2 3K1 15 2K1 2K1 1KY 14 2K2 A э 2KY 3M1 Lên Xuống 11 2K2 3K1 3K2 Đóng Mở Hình 1-16: Sơ đồ nguyên lý mạch điện máy khoan cần Liên xô 2A-55 119 - Để cung cấp điện tăng cường tiếp đất cho phận di động máy người ta dùng vành góp điện KT đặt phần cột máy khoan - Bảo vệ tải động 1M role nhiệt PT, động 2M, 3M1, 3M2 làm việc thời gian ngắn nên dùng cầu chì  để bảo vệ ngắn mạch chung - Điều khiển 1M tay gạt chữ thập Kп tay gạt khí có liên quan đến hãm cắt BXX (2-3), điều khiển 2M tay gạt chữ thập Kп 5.4.3 Nguyên lý làm việc Mạch điện cung cấp từ lưới qua công tắc đầu vào BB, công tắc BH cung cấp điện cho động bơm nước làm mát 4M Điện áp lưới sau đặt lên vành góp điện KT qua chổi điện dẫn đến khởi động từ 1K1, 1K2, 2K1, 2K2, 3K1 3K2 để chuẩn bị đóng điện cho động 1M, 2M, 3M1, 3M2 Đồng thời lưới điện từ vành góp điện dẫn đến mạch điều khiển biến áp đèn chiếu sáng TO, mạch điều khiển cung cấp điện qua tiếp điểm thường đóng rơle nhiệt PT( λ25-1) Ấn nút 1KY làm cho 3K1 tác động làm đóng tiếp điểm 3K1bên mạch động lực nối động 3M1 3M2 vào lưới thời gian ấn nút để kẹp chặt đầu khoan cần khoan Tiếp điểm thường mở 3K1(1-2) đóng lại làm cho rơle bảo vệ điện áp khơng PH tác động tự trì tiếp điểm thường mở PH(1-2) để chuẩn bị làm việc Đóng điện cho 1M tuỳ thuộc vào vị trí tay gạt chữ thập Kп tay gạt khí có liên quan tới hãm cắt BXX(2-3) Giả thiết gạt tay gạt chữ thập sang vị trí B tiếp điểm Kп(3-4) kín đưa tay gạt khí xuống ấn lên hãm cắt BXX làm cho BXX( 2-3 ) đóng lại Đồng thời nối khớp trục động trục khoan để quay phải Khi 1K1 có điện ( 1-2-34 - λ15)  đóng tiếp điểm 1K1 bên mạch động lực nối động 1M với lưới để truyền động trục khoan quay phải Nếu Kп vị trí B đưa tay gạ lên phía tiếp điểm BXX(2-3) đóng lại trục động trục khoan nối khớp để quay trái 120 Nếu để tay gạt chữ thập vị trí r tay gạt khí điều khiển trục khoan trình xảy tương tự 1K2 có điện chiều quay trục khoan ngược lại Đóng điện cho 2M tay gạt chữ thập Kп Khi chuyển tay gạt vào vị trí lên tiếp điểm Kп(2-6) đóng 2K1 có điện ( λ25 -1- 2- -7-8-λ15)  tiếp điểm thường mở 2K1 bên mạch động lực đóng lại nối 2M vào lưới Đầu tiên động quay trục vít để nới lỏng cần khoan, cần lỏng cấu khí riêng làm cho tiếp điểm hình trống пAэ(2-10) đóng lại ( chuẩn bị mạch cho việc giữ cần khoan trụ sau ngừng lên), đồng thời tách khỏi truyền động nới cần sang chuyển động nâng cần Khi cần khoan lên tới vị trí yêu cầu đưa tay gạt chữ thập Kп vị trí làm cho khởi động từ 2K1 điện, cần ngừng lên  đóng tiếp điểm 2K1(10-11)  2K2 có điện ( λ25 -1- 2- пAэ -10-11-λ15), đóng tiếp điểm 2K2 bên mạch động lực nối 2M vào lưới theo chiều ngược lại để bắt đầu trình siết cần khoan Khi cần khoan chặt đồng thời nhờ cấu khí tiếp điểm пAэ(2-10) mở  cắt điện 2K2 kết thúc di chuyển cần Các hãm cuối KB(6-7) KB ( 9-10) dùng để giới hạn khoảng cách di chuyển cần phía phía Khởi động từ 3K1 3K2 điều khiển động 3M1 3M2 dùng để mở xiết chặt cần khoan đầu khoan, trang bị làm việc thời gian ấn 1KY 2KY( thời gian ấn nút khoảng vài ba giây) 121 Trang bị điện máy mài 6.1 Đặc điểm, yêu cầu trang bị điện 6.1.1 Đặc điểm Hình 1.17 Hình dáng chung máy mài Nhóm máy mài chia thành loại máy mài trịn máy mài phẳng Máy mài tròn gồm máy mài mặt máy mài Máy mài phẳng gồm máy có bàn chữ nhật máy bàn trịn Ngồi số máy mài khác 6.1.2 Yêu cầu cơng nghệ * Truyền đơng chính: Thơng thường máy khơng yêu cầu điều chỉnh tốc độ, nên sử dụng động khơng đồng roto lồng sóc Ở máy mài cỡ nặng, để trì tốc độ cắt khơng đổi mịn đá hay kích thước chi tiết gia công thay đổi, thường sử dụng truyền động động có phạm vi điều chỉnh tốc độ D = (2 ÷ 4):1 với cơng suất khơng đổi Ở máy mài trung bình nhỏ v = 50 ÷ 80 m/s nên đá mài có đường kính lớn tốc độ quay đá khoảng 1000vg/ph Ở máy có đường kính nhỏ, tốc độ đá cao Động truyền động động đặc biêt, đá mài gắn trục động cơ, động có tốc độ (24000 ÷ 48000) vg/ph, lên tới (150000 ÷ 200000) vg/ph Nguồn động biến tần, máy phát tần số cao (BBT quay) biến tần tĩnh Thyristor Mô men cản tĩnh trục động thường 15 ÷ 20% momen định mức Mơ men quán tính đá cấu truyền lực lại lớn: 500 ÷ 600% momen qn tính 122 động cơ, cần hãm cưỡng động quay đá Không yêu cầu đảo chiều quay đá * Truyền động ăn dao - Máy mài tròn : Ở máy cỡ nhỏ, truyền động quay chi tiết dùng động không đồng nhiều cấp tốc độ (điều chỉnh số đơi cực) với D = (2 ÷ 4):1 Ở máy lớn dùng hệ thống biến đổi - động chiều (BBĐ-ĐM), hệ KĐT – ĐM có D = 10/1 với điều chỉnh điện áp phần ứng Truyền động ăn dao dọc bàn máy tròn cỡ lớn thực theo hệ BBĐ-ĐM với D = (20 ÷ 25)/1 Truyền động ăn dao ngang sử dụng thuỷ lực - Máy mài phẳng: Truyền động ăn dao ụ đá thực lặp lại nhiều chu kỳ, sử dụng thuỷ lực Truyền động ăn dao tịnh tiến qua lại bàn dùng hệ truyền động chiều với phạm vi điều chỉnh tốc độ D = (8 ÷ 10):1 * Truyền động phụ máy mài truyền động ăn di chuyển nhanh đầu mài, bơm dầu hệ thống bôi trơn, bơm nước làm mát thường dùng hệ truyền động xoay chiều với động không đồng roto lồng sóc Máy mài trịn có chuyển động chuyển động quay đá mài, chuyển động ăn dao chuyển động quay chi tiết gia công, chuyển động dọc trục mài bàn máy chuyển động tịnh tiến ụ đá Máy mài phẳng có chuyển động ăn dao chuyển động tịnh tiến bàn chữ nhật hay chuyển động quay bàn tròn, chuyển động tịnh tiến đá hay bàn theo phương thẳng góc với phương ăn dao dọc, chuyển động đá theo phương thẳng đứng khoảng chiều sâu cắt Đặc điểm chủ yếu trưyền động máy mài + Thường không yêu cầu điều chỉnh tốc độ + Mở máy không tải, M cản tĩnh trục ĐC chiếm (15-20) giá trị định mức + M qn tính lớn cần phải hãm cưỡng ĐC dừng máy + Không yêu cầu đảo chiều quay Do yêu cầu để quay đá mài người ta thường dùng ĐC lồng sóc hay nhiều tốc độ 123 6.2 Mạch điện máy mài mặt phẳng 6.2.1 Sơ đồ nguyên lý: A B C CC2 CD CC1 RN RN MĐ NC1 K1 MĐ NC2 P1 K2 K2 K2 K1 K1 BA Đ1 RN Đ2 RN Đ2 Đ1 Quay đá Bơm nước Đ3 Cuộn dây NCĐ Bơm dầu P2 Hình 1-18: Sơ đồ nguyên lý mạch điện máy mài mặt phẳng 6.2.2 Giới thiệu sơ đồ: Trên sơ đồ sử dùng động KĐB pha rơto lồng sóc 380V/220V - Đ1 động quay máy mài P = 2,8KW, n = 1400vòng/phút - Đ2 động bơm nước khởi động động quay đá P = 0,125KW, n = 2800vòng/phút - Hệ thống áp lực dầu điều khiển bàn lui, tới, trái, phải cho động Đ2 kéo P = 0,8KW, n = 930 vòng/phút - Mạch điều khiển dùng U = 380v - Dùng bàn điện từ (nam châm điện) dùng để giữ chi tiết gia công - Nguồn điện chiều cung cấp cho NCĐ dùng đèn điện tử cực mắc theo sơ đồ nửa chu kì Máy biến áp có cuộn sơ cấp nhiều đầu dây, điều chỉnh số vòng cuộn dây sơ cấp điều chỉnh lực hút NCĐ 6.2.3 Nguyên lý làm việc Muốn cho máy làm việc trứơc tiên đóng cầu dao CD cung cấp điện cdo mạch chuẩn bị làm việc 124 Sau ấn MĐ1 có điện  K1 có điện  đóng tiếp điểm thường mở K1 để cấp nguồn điện cho động quay đá Đ1 động bơm nứơc làm mát Đ làm việc đồng thời đóng tiếp điểm bên mạch điều khiển để tự trì Muốn dừng động ấn nút NC1  K1 điện Muốn động bơm dầu làm việc ấn MĐ2  K2 có điện  đóng tiếp điểm bên mạch điều khiển mạch động lực để trì cấp diện cho Đ2 làm việc Muốn dừng động ấn NC2 Đóng điện cho MBA dùng cơng tắc P1, đóng điện cho nam châm điện công tắc P2 6.2 Trang bị điện máy mài 3A616 6.2.1 Sơ đồ nguyên lý : Hình vẽ 1.19 6.2.2 Giới thiệu sơ đồ Máy mài tròn 3A161 dùng để gia cơng mặt trụ chi tiết có chiều dài 1000mm đường kính 280mm; đường kính đá mài lớn 600mm Sơ đồ điều khiển máy mài 3A161 (đơn giản hố) trình bày hình 519 Động ĐM (7 kW, 930vg/ph) quay đá mài Động ĐT (1,7 kW, 930 vg/ph) bơm dầu cho hệ thống thuỷ lực để thực dao ăn ngang ụ đá, ăn dao dọc bàn máy di chuyển nhanh ụ đá ăn vào chi tiết khỏi chi tiết Động ĐC (0,76 kW, 250 ÷ 2500 vg/ph) quay chi tiết mài Động ĐB (0,125 kW, 2800 vg/ph) truyền động bơm nước Đóng mở van thuỷ lực nhờ nam châm điện 1NC, 2NC tiếp điểm 2KT 3KT Động quay chi tiết cung cấp điện từ khuếch đại từ KĐT KĐT nối theo sơ đồ ba pha kết hợp với điốt chỉnh lưu, có cuộn làm việc cuộn dây điều khiển CK1, CK2 CK3 Cuộn CK3 nối với điện áp chỉnh lưu 3CL tạo sức từ hoá chuyển dịch Cuộn CK1 vừa cuộn chủ đạo vừa cuộn phản hồi âm điện áp phần ứng Điện áp chủ đạo Ucđ lấy biến trở 1BT, điện áp phản hồi Uph âm áp lấy phần ứng động 125 Hình 1-19 Sơ đồ điều khiển máy mài 3A161 126 Điện áp đặt vào cuộn dây CK1 là: UCK1 = Ucđ - Uph = Ucđ - kUư (5-1) Cuộn CK2 cuộn phản hồi dương dòng điện phần ứng động Nó nối vào điện áp thứ cấp biến dịng BD qua chỉnh lưu 2CL Vì dòng điện sơ cấp biến dòng tỉ lệ với dòng điện phần ứng động (I1= 0,815Iư) nên dòng điện cuộn CK2 tỷ lệ với dòng điện phần ứng Sức từ hoá phản hồi điều chỉnh nhờ biến trở 2BT Tốc độ động điều chỉnh cách thay đổi điện áp chủ đạo Ucđ (nhờ biến trở 1BT) Để làm cứng đặc tính vùng tốc độ thấp, giảm Ucđ cần phải tăng hệ số phản hổi dương dịng điện Vì vây, người ta đặt sẵn khâu liên hệ khí trượt 2BT 1BT Để thành lập đặc tính tĩnh động ta dựa vào phương trình sau: Điện áp tổng cuộn CK1 UCK1∑: UCK1∑ = Ucđ – Uư + Kqđ.UCK2 = Ucđ – Uư + Kqđ.Ki.Iư (5-2) Trong đó: UCK2 = Kqđ2.Ki.Iư điện áp cuộn CK2 qui đổi CK1 Sức điện động khuếch đại từ (với giả thiết điểm làm việc nằm đoạn tuyến tính) EKĐT = KKĐT.UCK1∑ (5-3) Trong đó: KKĐT - hệ số khuếch đại điện áp KĐT Phương trình cân điện áp mạch phần ứng là: EKĐT = K.Ф.ω + Iư.RưΣ (5-4) Từ phương trình (5-2), (5-3), (5-4) số biến đổi ta nhận phương trình đặc tính tĩnh hệ sau: Đặc tính tĩnh hệ thống vẽ hình 5.20 Sơ đồ cấu trúc hệ thống trình bày hình 5.21 127 Hình 1.20 Sơ đồ cấu trúc hệ điều khiển máy mài 3A161 Hình 1.21 Đặc tính tĩnh động Nguyên lý làm việc sơ đồ điều khiển tự động sau: Sơ đồ cho phép điều khiển máy chế độ thử máy chế độ làm việc tự động Ở chế độ thử máy công tắc 1CT, 2CT, 3CT đóng sang vị trí Mở máy động ĐT nhờ ấn nút MT, sau khởi động đồng thời ĐM ĐB nút ấn MN Động ĐC khởi động nút ấn MC Ở chế độ tự động, trình hoạt động máy gồm giai đoạn theo thứ tự: - Đưa nhanh ụ đá vào chi tiết gia cơng nhờ truyền động thuỷ lực, đóng động ĐC ĐB - Mài thô, tự động chuyển sang mài tinh nhờ tác động công tắc tơ - Tự động đưa nhanh ụ đá khỏi chi tiết cắt điện động ĐC, ĐB Trước hết đóng cơng tắc tơ 1CT, 2CT, 3CT sang vị trí Kéo tay gạt điều khiển (được bố trí máy) vị trí di chuyển nhanh ụ đá vào chi tiết (nhờ hệ thống thuỷ lực) Khi ụ đá đến vị trí cần thiết, cơng tắc hành trình 1KT tác động, đóng mạch cho cuộn dây công tắc tơ KC KB, động ĐC ĐB khởi động Đồng thời truyền động thuỷ lực máy khởi động Quá trình gia công bắt đầu Khi kết thúc giai đoạn mài thơ, cơng tắc hành trình 2KT tác động, đóng mạch cuộn dây rơle 1RTr Tiếp điểm đóng điện cho cuộn dây nam châm 1NC, để chuyển đổi van thuỷ lực, làm giảm tốc độ ăn dao ụ đá Như giai đoạn mài tinh bắt đầu Khi kích thước chi tiết đạt u cầu, cơng tắc hành trình 3KT tác động, đóng mạch cuộn dây rơle 2RTr Tiếp điểm rơle đóng điện cho cuộn dây nam châm 2NC để chuyển đổi van thuỷ lực, đưa nhanh ụ đá vị trí ban đầu Sau đó, công tắc 1KT phục hồi cắt điện công tắc tơ KC KB; động ĐC cắt điện hãm động nhờ công tắc tơ H Khi tốc độ động đủ nhỏ, tiếp điểm rơle tốc độ RKT mở ra, cắt điện cuộn dây công tắc tơ H Tiếp điểm H cắt điện trở hãm khỏi phần ứng động 128 ... 10 4 4 .1 Đặc điểm, yêu cầu trang bị điện 10 4 4.2 Trang bị điện máy doa 2450, 2620 10 6 Trang bị điện nhóm máy khoan 11 4 5 .1 Đặc điểm, yêu cầu trang bị điện ... 11 4 5.2 Mạch điện máy khoan cần 11 5 5.3 Mạch điện máy khoan 2A125 11 6 5.4 Trang bị điện máy khoan cần 3A55 11 8 Trang bị điện máy mài 12 2 6 .1 Đặc... Trang bị điện máy tiện 1A64 92 Trang bị điện nhóm máy phay 95 3 .1 Đặc điểm, yêu cầu trang bị điện 95 3.2 Trang bị điện máy phay ME -10 00, ME-250 97 Trang bị điện