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

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH LÀO CAI TRƯỜNG CAO ĐẲNG LÀO CAI GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: TRANG BỊ ĐIỆN MÁY CÔNG NGHIỆP NGHỀ: TRANG BỊ ĐIỆN (áp dụng cho Trình độ Cao đẳng) LƯU HÀNH NỘI BỘ Năm 2017 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 1.2 Yêu cầu điều chỉnh xác hệ truyền động 1.3 Yêu cầu tự động hạn chế phụ tải 1.4 Yêu cầu khởi động hãm BÀI 1: TỰ ĐỘNG KHỐNG CHẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ PHA RƠ TO LỒNG SĨC Các mạch mở máy trực tiếp 1.1 Mạch điều khiển động quay chiều nhiều vị trí 10 1.2 Mạch đảo chiều quay động không đồng ba pha 13 Các mạch mở máy gián tiếp 20 2.1 Mạch mở máy qua cuộn kháng (hoặc điện trở phụ) 20 2.2 Mở máy qua biến áp tự ngẫu 23 2.3 Mạch mở máy động theo kiểu đổi nối Y/ 25 Các mạch hãm dừng 28 3.1 Mạch hãm động 28 3.2 Mạch hãm ngược 30 Mạch điều khiển động nhiều cấp tốc độ 31 4.1 Mạch thay đổi tốc độ kiểu Δ - YY 33 4.2 Mạch thay đổi tốc độ kiểu Y - YY 34 Mạch liên động động 36 5.1 Mạch liên động động 36 5.2 Mạch liên động động 38 Mạch tự động giới hạn hành trình đổi chiều chuyển động 40 Bài tập mở rộng 41 BÀI 2: TỰ ĐỘNG KHỐNG CHẾ ĐỘNG CƠ BA PHA RÔ TO DÂY QUẤN 42 Các mạch mở máy 42 1.1 Mạch mở máy qua cấp điện trở phụ theo nguyên tắc thời gian 42 1.2 Mạch mở máy qua cấp điện trở phụ theo nguyên tắc dòng điện 44 1.3 Mạch mở máy qua cấp điện trở phụ theo nguyên tắc điện áp 46 1.4 Mạch đảo chiều quay 48 Các mạch dừng máy 50 2.1 Mạch hãm động 50 2.2 Mạch hãm ngược 52 BÀI 3: TỰ ĐỘNG KHỐNG CHẾ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU 54 Các mạch mở máy 55 1.1 Mạch mở máy qua cấp điện trở phụ theo nguyên tắc thời gian 55 1.2 Mạch mở máy qua cấp điện trở phụ theo nguyên tắc dòng điện 57 1.3 Mạch mở máy qua cấp điện trở phụ theo nguyên tắc điện áp 58 1.4 Mạch đảo chiều quay 60 Các mạch dừng máy 62 2.1 Mạch hãm động 62 2.2 Mạch hãm làm việc điện trở phụ 64 2.3 Mạch hãm ngược 66 2.4 Các tập mở rộng 67 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 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 máy - Thực công đoạn gia công 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 trình sản xuất máy, hệ thống TBĐ điều khiển phận công tác thực thao tác cần thiết với thông 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 công tác làm việc theo trình tự cho trước với thơng 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 dòng điện phần cảm động điện - Mômen phụ tải trục động Tuỳ theo q trình cơng nghệ u cầu mà động truyền động có chế độ cơng tác khác Khi động thay đổi chế độ làm việc, thơng 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 việc điều khiển, khống chế bảo vệ cho phần tử động lực trình làm việc theo u cầu cơng 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 - xv(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 yêu cầu điều chỉnh để có lượng theo yêu cầu công 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  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 đợc 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 cần phải có đặc tính điều chỉnh động trùng với đặc tính máy sản xuất 1.2 Yêu cầu điều chỉnh xác hệ truyền động Ở số máy có u 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 lợng 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 1.3 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 thờng 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 1.3.1 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 1.3.2 Các biện pháp hạn chế tải tĩnh: a Hạn chế phụ tải truyền động thơng qua truyền động ăn dao: - Nguyên tắc hạn chế tải cho truyền động truyền động bị q tải giảm tải cho cách giảm tốc độ động truyền động ăn dao b Tự động hạn chế q tải sử dụng phản hồi âm dịng có ngắt 1.3.3 Các biện pháp hạn chế phụ tải động: a Dùng phơng pháp rung điện trở mạch phần ứng Phương pháp thực khởi động động qua điện trở phụ b Phương pháp rung từ thông (Rung điện trở mạch kích thích) Phương pháp áp dụng trường hợp cần đa động lên làm việc tốc độ n > ncb c Dùng khống chế vịng kín với phản hồi âm dịng có ngắt 1.4 Yêu cầu khởi động hãm 1.4.1 Các yêu cầu khởi động, hãm máy: - Đảm bảo thời gian độ ngắn, nhỏ tốt mơ 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 ĐK phát nóng - Đảm bảo số lần dao động nhỏ 1.4.2 Các biện pháp khởi động: a Khởi động trực tiếp: Là phương pháp đóng trực tiếp động vào lới 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 u cầu hạn chế dịng điện mơ men khởi động ta phải tiến hành khởi động gián tiếp *Với động chiều : *Với động xoay chiều : 1.4.3 Các biện pháp hãm máy - Hãm cưỡng khí: Sử dụng phanh - Hãm cưỡng điện : Hãm tái sinh, hãm ngược, hãm động BÀI 1: TỰ ĐỘNG KHỐNG CHẾ ĐỘNG CƠ KHƠNG ĐỒNG BỘ PHA RƠ TO LỒNG SĨC Giới thiệu: Động điện rơ to lồng sóc có kết cấu dây quấn rô to khác với dây quấn stato Loại rơto lồng sóc cơng suất >100kW, rãnh lõi thép đặt đồng, hai đầu nối ngắn mạch hai vòng đồng tạo thành lồng sóc Ở động cơng suất nhỏ, lồng sóc chế tạo cách đúc nhơm vào rãnh lõi thép rôto, tạo thành nhôm, hai đầu đúc vịng ngắn mạch Động điện rơto lồng sóc gọi động khơng đồng rơto lồng sóc Động điện pha rơto lồng sóc sử dụng phổ biến dây truyền tự động q trình sản xuất cơng nghiệp Điều khiển, khống chế động điện vấn đề luôn giới chun mơn quan tâm, tìm hiểu giải cách tối ưu, đa phổ dụng Các mạch mở máy trực tiếp Mở máy trực tiếp động điện ba pha phương pháp đặt trực tiếp cuộn dây stato động điện vào lưới điện mà khơng qua phần tử hạn dịng, giảm điện áp khác Nhược điểm phương pháp dòng điện mở máy lớn làm sụt điện áp mạng điện nhiều Imm = ( – )Idm : ĐKB rơto lồng sóc Imm = ( 2,5 – )Idm : ĐKB rôto dây quấn Imm = ( 10 – 20 )Idm : ĐC – DC Phương pháp thường áp dụng đồng cơng suất nhỏ có dòng khởi động nhỏ 1.1 Mạch điều khiển động quay chiều nhiều vị trí 1.1.1 Mạch điều khiển động quay chiều vị trí a Sơ đồ nguyên lý A B C N CD 1Cc 2Cc K M d Rn 2® K rn k 1® rn ®kb Hình 1.1 : Sơ đồ ngun lý mạch khởi động trực tiếp ĐKB pha quay chiều b Trang bị mạch điện - Cầu dao nguồn, đóng cắt khơng tải tồn mạch - Cầu chì, bảo vệ ngắn mạch mạch động lực - Rơ le nhiệt, bảo vệ tải cho động (ĐKB) - Công tắc tơ, điều khiển động làm việc - Cầu chì, bảo vệ ngắn mạch mạch điều khiển - Nút bấm thường mở; thường đóng điều khiển mở máy dừng động - Đèn tín hiệu trạng thái làm việc tải động c Nguyên lý làm việc Sau đóng cầu dao CD, ấn nút M, cơng tắc tơ K có điện, tiếp điểm thường mở K bên mạch điều khiển đóng lại trì dịng điện cấp cho cuộn dây K, bên mạch động lực tiếp điểm K đóng lại cấp điện cho động để mở máy trực tiếp với toàn điện áp lưới Muốn dừng, ấn nút D để cắt điện cuộn K Động dừng tự d Bảng quy trình lắp mạch Các bước Nội dung công việc Chỉ dẫn kỹ thuật Kiểm tra khí cụ điện - Loại cơng tắc tơ lắp vào mạch điện áp điều khiển + Công tắc tơ - Cơng suất, cường độ dịng điện cho phép - Kiểm tra tiếp điểm thường đóng, thường mở - Kiểm tra cuộn dây - Kiểm tra Iđm phần Yêu cầu cần đạt -Xác định vị trí tiếp điểm thường đóng, thường mở - Xác định 10 BÀI 3: TỰ ĐỘNG KHỐNG CHẾ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU Giới thiệu: Do tính ưu việt hệ thống điện xoay chiều: để sản xuất, để truyền tải , máy phát động điện xoay chiều có cấu tạo đơn giản cơng suất lớn, dễ vận hành nên động điện xoay chiều ngày sử dụng rộng rãi phổ biến Tuy nhiên động điện chiều giữ vị trí định cơng nghiệp, giao thơng vận tải, nói chung thiết bị cần điều khiển tốc độ quay liên tục phạm vi rộng (như máy cán thép, máy công cụ lớn, đầu máy điện ) Ưu điểm lớn động điện chiều điều chỉnh tốc độ khả tải Nếu thân động không đồng đáp ứng đáp ứng phí thiết bị biến đổi kèm (như biến tần ) đắt tiền động điện chiều khơng điều chỉnh rộng xác mà cấu trúc mạch lực, mạch điều khiển đơn giản đồng thời lại đạt chất lượng cao Mục tiêu bài: - Trình bày nguyên lý hoạt động trang bị điện sơ đồ mạch mở máy, dừng máy cho động điện chiều như: mạch mở máy qua nhiều cấp điện trở phụ theo nguyên tắc thời gian, dòng điện, điện áp; mạch hãm ngược; hãm động năng; mạch đảo chiều quay - Lắp ráp thành thạo mạch mở máy, dừng máy cho động điện chiều như: mạch mở máy qua nhiều cấp điện trở phụ theo nguyên tắc thời gian, dòng điện, điện áp; mạch hãm ngược; hãm động năng; mạch đảo chiều quay - Lắp ráp thành thạo mạch bảo vệ tín hiệu như: bảo vệ ngắn mạch, tải, áp, áp báo hiệu trạng thái làm việc, trạng thái cố, báo hiệu lúc mở máy, dừng máy - Thực hoàn chỉnh mạch điều khiển bảo vệ tủ điện đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, mỹ thuật an tồn - Phát xác hư hỏng, sửa chữa thành thạo hư hỏng mạch - Thay mới, thay tương đương khí cụ điện hỏng hóc đạt tiêu chuẩn kỹ thuật phù hợp với điều kiện kinh tế Việt Nam Nội dung bài: 54 Các mạch mở máy 1.1 Mạch mở máy qua cấp điện trở phụ theo nguyên tắc thời gian a Sơ đồ nguyên lý RN 1CD 2G 1G RP2 RP1 K + Đ 1cc – RFK CKĐ 2CD + 2CC – N 3CC M D  K 3CD 1RTh K RN 1RTh 1G 1G 2RTh 2RTh 11 2G Hình 3.1: Sơ đồ nguyên lý mạch mở máy ĐC - DC qua cấp Rp; theo nguyên tắc thời gian b Trang bị điện mạch - CD: Cầu dao nguồn, đóng cắt khơng tải tồn mạch - 1CC: Cầu chì bảo vệ ngắn mạch mạch động lực - 2CC: Cầu chì bảo vệ ngắn mạch mạch kích từ - 3CC: Cầu chì bảo vệ ngắn mạch mạch điều khiển - D, M: Nút bấm thường đóng; thường mở điều khiển dừng mở máy động - k: Cơng tắc tơ đóng cắt nguồn cấp cho động - RN: Rơ le nhiệt, bảo vệ tải cho động (Đ) - 1G; 2G: Công tắc tơ để loại điện trở phụ trình mở máy - 1RTh; 2RTh: Rơ le thời gian; tác động loại điện trở phụ - RP1; RP2; RFK: Bộ điện trở phụ có giá trị phù hợp c Nguyên lý hoạt động 55 - Đóng cầu dao 1CD; 2CD; 3CD - Để mở máy động ấn nút mở M, công tắc tơ K rơ le thời gian 1RTh có điện, tiếp điểm K(3-5) đóng lại trì nguồn cấp cho cuộn hút K rơ le thời gian 1RTh Trên mạch động lực, tiếp điểm K đóng lại cấp nguồn cho động mở máy qua cấp điện trở phụ RP1; RP2 Sau thời gian chỉnh định rơ le thời gian 1RTh tác động trước cấp nguồn cho công tắc tơ 1G loại RP1 khỏi mạch khởi động đóng nguồn cấp cho rơ le 2RTh, sau thời gian chỉnh định rơ le 2RTh tác động sau cấp nguồn cho 2G tác động loại nốt RP2 khỏi mạch điện hoàn thành lần khởi động - Muốn dừng động ta ấn nút dừng D để động dừng tự d Mô tả số hư hỏng thường gặp - Cắt nguồn cung cấp - Sự cố 1: Chỉnh 1RTh  0s, 2RTh  0s Sau cho mạch vận hành Quan sát động cơ, ghi nhận tượng, giải thích - Sự cố 2: Hở mạch điểm đấu chung RP1 RP2 điện trở mở máy, cho mạch vận hành quan sát tượng, giải thích - Sự cố 3: Hở cầu dao 2CD (1CD đóng) cho mạch vận hành Quan sát giải thích tượng? Chú ý: cố thực động dừng hẳn - Sự cố 4: Điều chỉnh giá trị khác RFK (theo hướng tăng RFK) Cho mạch vận hành, quan sát giải thích tượng 56 1.2 Mạch mở máy qua cấp điện trở phụ theo nguyên tắc dòng điện a Sơ đồ nguyên lý 2G 1CD RN + 1G 2RI K 1RI K Đ RP1 RP2 – 1CC 2CD 2CC CKĐ RFK + – N M D  3CD K 3CC RN RTr K RTr5 1RI 1G 1G 2RI 11 2G 2G Hình 3.2: Ssơ đồ nguyên lý mạch mở máy ĐC – DC qua cấp Rp theo nguyên tắc dòng điện b Trang bị điện mạch - CD: Cầu dao nguồn, đóng cắt khơng tải tồn mạch - 1CC: Cầu chì bảo vệ ngắn mạch mạch động lực - 2CC: Cầu chì bảo vệ ngắn mạch mạch kích từ - 3CC: Cầu chì bảo vệ ngắn mạch mạch điều khiển - M; D: Nút bấm thường mở; thường đóng điều khiển mở máy dừng động - K: Công tắc tơ đóng cắt nguồn - RN: Rơ le nhiệt, bảo vệ tải cho động (Đ) - 1G; 2G: Công tắc tơ để loại điện trở phụ trình mở máy - RTr: Rơ le trung gian, đảm bảo thời gian tác động RI - 1RI; 2RI: Rơ le dòng điện; tác động loại điện trở phụ - RP1; RP2: Bộ điện trở phụ có giá trị phù hợp c Nguyên lý hoạt động - Đóng cầu dao 1CD; 2CD; 3CD 57 - Muốn mở máy động ta ấn nút mở M, công tắc tơ K rơ le trung gian RTr có điện, tiếp điểm K(3-5) đóng lại trì nguồn cấp cho cuộn hút K, tiếp điểm K bên mạch động lực đóng lại đưa động vào khởi động Khi bắt đầu khởi động dòng khởi động lớn nên rơ le dịng điện 1RI, 2RI tác động ln nên 1G 2G chưa tác động động mở máy qua cấp điện trở phụ RP1; RP2 Sau thời gian khởi động, dòng khởi động giảm xuống nên 1RI tác động trước, tiếp điểm 1RI(7-9) đóng lại cấp nguồn cho cơng tắc tơ 1G tác động loại RP1 khỏi mạch khởi động rơ le 2RI tác động sau cấp nguồn cho 2G tác động loại nốt RP2 khỏi mạch điện hoàn thành lần khởi động - Muốn dừng động ta ấn nút dừng D để động dừng tự d Mô số hư hỏng thường gặp - Cắt nguồn cung cấp - Sự cố 1: Hở mạch RTr Sau cho mạch vận hành Quan sát động cơ, ghi nhận tượng, giải thích - Sự cố 2: Hở mạch tiếp điểm 1G(7,9) 2G(9,11), cho mạch vận hành quan sát tượng, giải thích 1.3 Mạch mở máy qua cấp điện trở phụ theo nguyên tắc điện áp a Sơ đồ nguyên lý 1ru 2ru 2g RN 1cd + k k ® 1cc – 1g R P2 RFK CK§ 2cd RP1 + 2cc – N 3CC M D  K 3CD K RN 1RU 1G 1G 2RU 11 2G Hình 3.3: Sơ đồ nguyên lý mạch mở máy ĐC – DC qua cấp Rp; theo nguyên tắc điện áp 58 b Trang bị điện mạch - CD: Cầu dao nguồn, đóng cắt khơng tải tồn mạch - 1CC: Cầu chì bảo vệ ngắn mạch mạch động lực - 2CC: Cầu chì bảo vệ ngắn mạch mạch kích từ - 3CC: Cầu chì bảo vệ ngắn mạch mạch điều khiển - M; D: Nút bấm điều khiển mở máy dừng động - K: Cơng tắc tơ đóng cắt nguồn - RN: Rơ le nhiệt, bảo vệ tải cho động (Đ) - 1G; 2G: Công tắc tơ để loại điện trở phụ trình mở máy - 1RU; 2RU: Rơ le dòng điện; tác động loại điện trở phụ - RP1; RP2: Bộ điện trở phụ có giá trị phù hợp c Nguyên lý hoạt động - Đóng cầu dao 1CD; 2CD; 3CD - Muốn mở máy động ta ấn nút mở M, công tắc tơ K có điện, tiếp điểm K(3-5) đóng lại trì nguồn cấp cho cuộn hút K, tiếp điểm K bên mạch đơng lực đóng lại đưa động vào khởi động Khi bắt đầu khởi động dòng khởi động lớn nên điện áp đặt lên cuộn dây phần ứng nhỏ rơ le điện áp 1RU, 2RU chưa tác động nên 1G 2G chưa tác động động mở máy qua cấp điện trở phụ RP1; RP2 Sau thời gian khởi động, dòng khởi động giảm xuống nên rơ le 1RU tác động trước, tiếp điểm 1RU(5-7) đóng lại cấp nguồn cho cơng tắc tơ 1G tác động loại RP1 khỏi mạch khởi động rơ le 2RU tác động sau, tiếp điểm 2RU(9-11) đóng lại cấp nguồn cho 2G tác động loại nốt RP2 khỏi mạch điện hoàn thành lần khởi động - Muốn dừng động ta ấn nút dừng D để động dừng tự d Mô số hư hỏng thường gặp - Cắt nguồn cung cấp - Sự cố 1: Hở mạch 1RU Sau cho mạch vận hành Quan sát động cơ, ghi nhận tượng, giải thích - Sự cố 2: Chỉnh điện áp tác động 2RU > 1RU, cho mạch vận hành quan sát tượng, giải thích 59 1.4 Mạch đảo chiều quay a Sơ đồ nguyên lý T N 2G 1G RP2 RP1 1CD + Đ 1CC – T N RFK CKĐ 2CD + 2CC – N 3CC Mt D  N 3CD T RN t Mn T N 11 N N T 1RTh 2RTh 13 1RTh 1G 15 2RTh 1G 17 19 2G 13 Hình 3.4: Sơ đồ nguyên lý mạch mở máy ĐC - DC qua cấp Rp; đảo chiều quay theo nguyên tắc thời gian b Trang bị điện mạch - CD: Cầu dao nguồn, đóng cắt khơng tải tồn mạch - 1CC: Cầu chì bảo vệ ngắn mạch mạch động lực - 2CC: Cầu chì bảo vệ ngắn mạch mạch kích từ - 3CC: Cầu chì bảo vệ ngắn mạch mạch điều khiển - D; MT; MN: Nút bấm thường đóng; thường mở điều khiển dừng mở máy động - T; N: Công tắc tơ để đảo chiều quay động - RN: Rơ le nhiệt, bảo vệ tải cho động (Đ) 60 - 1G; 2G: Công tắc tơ để loại điện trở phụ trình mở máy - 1RTh; 2RTh: Rơ le thời gian; tác động loại điện trở phụ - RP1; RP2; RFK: Bộ điện trở phụ có giá trị phù hợp c Nguyên lý hoạt động - Đóng cầu dao 1CD; 2CD; 3CD - Muốn động quay thuận ấn nút mở MT, cơng tắc tơ T có điện, tiếp điểm T(1-3) đóng lại trì nguồn cấp cho cuộn hút T, tiếp điểm T(3-13) đóng lại cấp nguồn cho rơ le thời gian 1RTh; 2RTh Trên mạch động lực, tiếp điểm T đóng lại cấp nguồn cho động mở máy theo chiều thuận qua cấp điện trở phụ RP1; RP2 Sau thời gian chỉnh định rơ le thời gian 1RTh tác động trước cấp nguồn cho công tắc tơ 1G loại RP1 khỏi mạch khởi động rơ le 2RTh tác động sau cấp nguồn cho 2G tác động loại nốt RP2 khỏi mạch điện hoàn thành lần khởi động - Muốn động quay ngược lại ta ấn nút dừng D sau ấn nút MN Quá trình mở máy tương tự chiều thuận - Muốn dừng động ta ấn nút dừng D để động dừng tự d Mô tả số hư hỏng thường gặp - Cắt nguồn cung cấp - Sự cố 1: Chỉnh 2RTh  3s (1RTh  5s cũ) Sau cho mạch vận hành Quan sát động cơ, ghi nhận tượng, giải thích - Sự cố 2: Hở mạch điểm đấu chung RP1 RP2 điện trở mở máy, cho mạch vận hành quan sát tượng, giải thích - Sự cố 3: Hở cầu dao 2CD (1CD đóng) cho mạch vận hành Quan sát giải thích tượng? Chú ý: cố thực động dừng hẳn - Sự cố 4: Điều chỉnh giá trị khác RFK (theo hướng tăng RFK) Cho mạch vận hành, quan sát giải thích tượng 61 Các mạch dừng máy 2.1 Mạch hãm động a Sơ đồ nguyên lý G RN 1CD K + K Đ 1CC – RF RH H RFK CKĐ 2CD + 2CC – N 3CC M D  H 3CD K RN 1RTh K K 1RTh 13 2RTh 2rth K 15 G 11 17 19 H H Hình 3.5: Sơ đồ nguyên lý mạch mở máy ĐC – DC hãm động theo nguyên tắc thời gian b Trang bị điện mạch - 1CD; 2CD; 3CD: Cầu dao nguồn, đóng cắt khơng tải mạch động lực, mạch kích từ, mạch điều khiển - 1CC: Cầu chì bảo vệ ngắn mạch mạch động lực - 2CC: Cầu chì bảo vệ ngắn mạch mạch kích từ - 3CC: Cầu chì bảo vệ ngắn mạch mạch điều khiển - M; D: Nút bấm thường mở; thường đóng điều khiển mở máy dừng động - K: Cơng tắc tơ đóng cắt nguồn - RN: Rơ le nhiệt, bảo vệ tải cho động (DC) 62 - G: Công tắc tơ để loại RP trình mở máy - H: Công tắc tơ thực hãm động - 1RTh: Rơ le thời gian; tác động loại điện trở phụ - 2RTh: Rơ le thời gian; định hãm động - RF: Bộ điện trở phụ mở máy có giá trị phù hợp - RH: Bộ điện trở hãm động có giá trị phù hợp c Nguyên lý hoạt động - Đóng cầu dao 1CD; 2CD; 3CD - Muốn mở máy động ta ấn nút mở M, công tắc tơ K rơ le thời gian 1RTh có điện, tiếp điểm K(3-5) đóng lại trì nguồn cấp cho cuộn hút K, tiếp điểm K bên mạch đơng lực đóng lại đưa động vào khởi động qua RP Sau thời gian chỉnh định tiếp điểm thường mở đóng chậm 1RTh(5-9) đóng lại cấp nguồn cho công tắc tơ G tác động loại RP khỏi mạch khởi động hoàn thành lần khởi động - Để hãm động ta ấn nút D công tắc tơ K điện, phần ứng động cắt khỏi nguồn Đồng thời cấp nguồn cho cuộn H rơ le thời gian 2RTh nên phần ứng động nối vào điện trở hãm RH, trình hãm động xảy Sau thời gian trì cần thiết cho trình hãm 2RTh mở cắt điện cuộn H, trình hãm động kết thúc d Mô số hư hỏng thường gặp - Cắt nguồn cung cấp - Sự cố 1: Hở mạch 1RTh(5-9) Sau cho mạch vận hành Quan sát động cơ, ghi nhận tượng, giải thích - Sự cố 2: Hở mạch 1RTh(17-19) Sau cho mạch vận hành Quan sát động cơ, ghi nhận tượng, giải thích 63 2.2 Mạch hãm làm việc điện trở phụ a Sơ đồ nguyên lý 2G RN 1CD K + H K Đ 1CC – 1G RP1 RP2 RFK CK§ 2cd RH + 2cc – N  3cd 3cc M 3RTh K RN K 3RTh H 1RTh 2RTh 1RTh 1G 1G 2RTh 13 11 2G 3RTh D 23 3RTh Hình 3.6: Sơ đồ nguyên lý mạch mở máy ĐC – DC hãm ngược điện trở phụ theo nguyên tắc thời gian b Trang bị điện mạch - CD: Cầu dao nguồn, đóng cắt khơng tải tồn mạch - 1CC; 2CC: Cầu chì bảo vệ ngắn mạch mạch động lực; điều khiển - M; D: Nút bấm thường mở, thường đóng; điều khiển mở máy hãm ngược dừng động - K: Cơng tắc tơ đóng cắt nguồn - RN: Rơ le nhiệt, bảo vệ tải cho động (Đ) - 1G; 2G: Công tắc tơ để loại cấp RP trình mở máy 64 - H: Công tắc tơ thực hãm ngược dừng động - 1RTh; 2RTh: Rơ le thời gian; tác động loại điện trở phụ - 3RTh: Rơ le thời gian; định hãm ngược - RP1; RP2; RH: Bộ điện trở phụ có giá trị phù hợp c Nguyên lý hoạt động - Đóng cầu dao 1CD; 2CD; 3CD - Ấn nút mở M cấp nguồn cho công tắc tơ K; H; rơ le thời gian 1RTh; 2RTh Tiếp điểm K(3-5) đóng lại trì nguồn cấp cho mạch điều khiển Khi K; H có điện, tiếp điểm H bên mạch động lực đóng lại loại điện trở RH khỏi mạch khởi động, tiếp K đóng lại cấp nguồn cho phần ứng đơng đưa động vào khởi động qua hai cấp điện trở phụ RP1; RP2 Sau thời gian chỉnh định, rơ le thời gian 1RTh tác động trước cấp nguồn cho công tắc tơ 1G tác động loại RP1 mạch khởi động rơ le thời gian 2RTh tác động sau cấp nguồn cho 2G loại bỏ nốt điện trở RP2 khỏi mạch điện hoàn thành lần khởi động - Muốn dừng máy ta ấn nút dừng D cấp nguồn cho rơ le thời gian 3RTh Tiếp điểm 3RTh(5-7) mở cắt điện cấp cho K , H, 1RTh, 2RTh Các tiếp điểm K, H, 1G, 2G bên mạch động lực mở đưa điện trở H, RP1, RP2 vào mạch phần ứng để hãm động Khi động dừng, tiếp điểm 3RTh(1-3) mở đưa mạch điện vào chế độ chuẩn bị hoạt động lần sau d Mô số hư hỏng thường gặp - Cắt nguồn cung cấp - Sự cố 1: Hở mạch 3RTh(5-7) Sau cho mạch vận hành Quan sát động cơ, ghi nhận tượng, giải thích - Sự cố 2: Điều chỉnh 3RTh(1-3) dài phút Sau cho mạch vận hành Quan sát động cơ, ghi nhận tượng, giải thích 65 2.3 Mạch hãm ngược a Sơ đồ nguyên lý K H 2G 1G RP2 RP1 RN 1CD + Đ 1CC – K H RFK CKĐ 2CD + 2CC – N 3CC M D  H 3CD K RN K 1RTh 2RTh 1RTh 1G 15 2RTh 1G 2G 19 17 3RTh 3RTh K 11 H H Hình 2.7: Sơ đồ nguyên lý mạch mở máy ĐC - DC qua cấp Rp; hãm ngược theo nguyên tắc thời gian b Trang bị điện mạch - CD: Cầu dao nguồn, đóng cắt khơng tải tồn mạch - 1CC: Cầu chì bảo vệ ngắn mạch mạch động lực - 2CC: Cầu chì bảo vệ ngắn mạch mạch kích từ - 3CC: Cầu chì bảo vệ ngắn mạch mạch điều khiển - D; M: Nút bấm thường đóng; thường mở điều khiển dừng mở máy động - K; H: Công tắc tơ để cấp nguồn mở máy hãm dừng động 66 - RN: Rơ le nhiệt, bảo vệ tải cho động (Đ) - 1G; 2G: Công tắc tơ để loại điện trở phụ trình mở máy - 1RTh; 2RTh; 3RTh: Rơ le thời gian; tác động loại điện trở phụ, thời gian hãm - RP1; RP2; RFK: Bộ điện trở phụ có giá trị phù hợp c Nguyên lý hoạt động - Đóng cầu dao 1CD; 2CD; 3CD - Muốn mở máy ấn nút mở M, công tắc tơ K có điện, tiếp điểm K(1-3) đóng lại trì nguồn cấp cho cuộn hút K, K có điện, đồng thời với rơ le thời gian 1RTh; 2RTh có điện Trên mạch động lực, tiếp điểm K đóng lại cấp nguồn cho động mở máy qua cấp điện trở phụ RP1; RP2 Sau thời gian chỉnh định rơ le thời gian 1RTh tác động trước cấp nguồn cho công tắc tơ 1G loại RP1 khỏi mạch khởi động rơ le 2RTh tác động sau cấp nguồn cho 2G tác động loại nốt RP2 khỏi mạch điện hoàn thành lần khởi động - Muốn dừng động ta ấn nút dừng D, cơng tắc tơ H có điện đảo chiều nguồn cấp cho phần ứng động tạo mô men hãm hãm động Thời gian hãm khống chế rơ le thời gian RTh3 2.4 Các tập mở rộng Mạch điện điều khiển động mở máy qua cấp điện trở phụ theo nguyên tắc thời gian có đảo chiều quay Mạch điện điều khiển động mở máy qua cấp điện trở phụ theo nguyên tắc thời gian có đảo chiều quay hãm động Mạch điện điều khiển động mở máy qua cấp điện trở phụ theo ngun tắc dịng điện có đảo chiều quay Mạch điện điều khiển động mở máy qua cấp điện trở phụ theo ngun tắc dịng điện có đảo chiều quay hãm động Mạch điện điều khiển động mở máy qua cấp điện trở phụ theo nguyên tắc điện áp có đảo chiều quay Mạch điện điều khiển động mở máy qua cấp điện trở phụ theo nguyên tắc điện áp có đảo chiều quay hãm động Yêu cầu: - Vẽ sơ đồ nguyên lý - Cho biết trang bị điện mạch - Trình bày nguyên lý làm việc - Vẽ sơ đồ lắp đặt dây - Lập bảng quy trình lắp mạch - Lắp mạch điện theo sơ đồ lắp đặt - Vận hành 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Vũ Quang Hồi, Trang bị điện - điện tử máy gia công kim loại, NXB Giáo dục 1996 [2] Vũ Quang Hồi, Trang bị điện - điện tử công nghiệp, NXB Giáo dục 2000 [3] Bùi Quốc Khánh, Hồng Xn Bình, Trang bị điện – điện tử tự động hóa cầu trục cần trục, Nxb KHKT 2006 [4] Nguyễn Đức Lợi, Giáo trình chuyên ngành điện tập 1,2,3,4, NXB Thống kê 2001 [5] Nguyễn Xuân Phú, Khí cụ Điện Kết cấu, sử dụng sửa chữa, NXB Khoa Học Kỹ Thuật, năm 2000 [6] Phạm Văn Chới, Bùi Tín Hữu, Khí cụ điện, NXB KHKT, 2000 68 ... 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. .. 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 a Chức năng: * Hệ thống TBĐ máy sản xuất tổng hợp thiết bị điện lắp ráp theo... Mở máy qua biến áp tự ngẫu Cũng giống phương pháp mở máy cuộn kháng Phương pháp mở máy máy biến áp phương pháp mở máy cách giảm điện áp đặt vào cuộn dây động điện lúc mở máy Sau mở máy xong, máy