Giáo trình Trang bị điện 2 (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 Cao đẳng) LƯU HÀNH NỘI BỘ Năm 2017 MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TRANG BỊ ĐIỆN MÁY CẮT GỌT KIM LOẠI Khái niệm chung máy cắt gọt kim loại 1.1 Khái niệm, phân loại 1.2 Đặc điểm, yêu cầu trang bị điện Trang bị điện nhóm máy tiện 2.1 Đặc điểm, yêu cầu trang bị điện 2.2 Trang bị điện máy tiện 1A64 2.3 Trang bị điện máy tiện T18A-HN 11 Trang bị điện nhóm máy phay 14 3.1 Đặc điểm, yêu cầu trang bị điện 14 3.2 Mạch điện máy phay 6H81 16 3.3 Mạch điện máy phay 6H82 18 Trang bị điện nhóm máy doa 22 4.1 Đặc điểm, yêu cầu trang bị điện 22 4.2 Trang bị điện máy doa 2A450, 2620 24 Trang bị điện nhóm máy khoan 32 5.1 Đặc điểm, yêu cầu trang bị điện 32 5.2 Mạch điện máy khoan cần 33 5.3 Mạch điện máy khoan 2A125 34 5.4 Trang bị điện máy khoan cần 3A55 36 Trang bị điện máy mài 40 6.1 Đặc điểm, yêu cầu trang bị điện 40 6.2 Mạch điện máy mài mặt phẳng 42 6.3 Trang bị điện máy mài 3A616 43 CHƯƠNG 2: TRANG BỊ ĐIỆN NHÓM MÁY NÂNG – VẬN CHUYỂN 47 Trang bị điện cầu trục 47 1.1 Đặc điểm truyền động trang bị điện cầu trục 47 1.2 Sơ đồ nguyên lý 47 1.3 Giới thiệu trang bị điện máy 49 1.4 Nguyên lý làm việc 49 Trang bị điện thang máy 49 2.1 Đặc điểm truyền động yêu cầu công nghệ 49 2.2 Mạch thang máy nhà tầng dùng động ro to lồng sóc 50 2.3 Giới thiệu trang bị điện máy 51 2.4 Nguyên lý làm việc 51 CHƯƠNG 3: TRANG BỊ ĐIỆN CÁC MÁY NÉN, QUẠT GIÓ 52 Trang bị điện máy bơm 52 1.1 Đặc điểm truyền động trang bị điện máy bơm 52 1.2 Sơ đồ nguyên lý: Hình 3.1 52 1.3 Giới thiệu trang bị điện máy 52 1.4 Nguyên lý làm việc 53 Trang bị điện quạt gió 55 2.1 Đặc điểm phân loại trang bị điện quạt gió 55 2.2 Sơ đồ nguyên lý 55 2.3 Giới thiệu trang bị điện máy 56 2.4 Nguyên lý hoạt động: 56 Trang bị điện máy nén khí 57 3.1 Đặc điểm yêu cầu công nghệ 57 3.2 Sơ đồ nguyên lý 57 3.3 Giới thiệu trang bị điện máy 59 3.4 Nguyên lý làm việc 59 CHƯƠNG 4: TRANG BỊ ĐIỆN LÒ ĐIỆN 61 Lò điện trở 61 1.1 Đặc điểm 61 1.2 Sơ đồ nguyên lý 61 1.3 Nguyên lý hoạt động 62 Lò hồ quang 62 2.1 Đặc điểm 62 2.2 Sơ đồ nguyên lý 63 2.3 Giới thiệu trang bị điện máy 63 2.4 Nguyên lý làm việc 66 TÀI LIỆU CẦN THAM KHẢO 68 CHƯƠNG 1: TRANG BỊ ĐIỆN MÁY CẮT GỌT KIM LOẠI Khái niệm chung máy cắt gọt kim loại 1.1 Khái niệm, phân loại * Khái niệm Máy cắt kim loại dùng để gia công chi tiết kim loại cách cắt hớt lớp kim loại thừa để sau gia cơng chi tiết có hình giáng gần yêu cấu (Gia công thô) thoả mãn hồn tồn u cầu đặt hàng với độ xác định kích thước độ bóng cần thiết bề mặt gia công (gia công tinh) * Phân loại - Tuỳ thuộc vào q trình cơng nghệ đặc trưng phương pháp gia công, dạng dao, đặc tính chuyển động v v, máy cắt chia thành máy bản: Tiện, phay, bào, mài, khoan – doa nhóm máy gia cơng răng, ren, vít… - Theo đặc điểm q trình sản xuất, cụ thể chia thành máy vạn năng, chuyên dùng đặc biệt Máy vạn máy thực phương pháp gia công khác tiện, khoan, gia công …, để gia công chi tiết khác hình dạng kích thước Các máy chuyên dùng máy gia công chi tiết có hình giáng kích thước khác Máy đặc biệt máy thực gia cơng chi tiết có hình dáng, kích thước - Theo kích thước trọng lượng chi tiết gia cơng máy chia máy cắt kim loại thành máy bình thường (trọng lượng chi tiết từ 100 đến 10.103kg), máy cỡ lớn ( trọng lượng chi tiết từ 10.103 đến 30.103kg), máy nặng (trọng lượng chi tiết từ 30.103 đến 100.103kg) Theo độ xác gia cơng chia thành máy có độ xác bình thường, cao cao MÁY CẮT GỌT KIM LOẠI Rất cao Cao Độ x ác gia cơng Thường Rất nặng Nặng Lớn Trọng lượng kích thước chi tiết Thường Đặc biệt Chuyờndựng Đặc điểm trình sản xuất Vạn Khoan - doa Mài Bào Tiện Phay Đặc điểm trình cơng nghệ 1.2 Đặc điểm, u cầu trang bị điện Trên MCKL, có hai loại chuyển động chủ yếu: chuyển động chuyển động phụ Chuyển động chuyển động tương đối dao cắt so với phơi để đảm bảo q trình cắt gọt Chuyển động chia ra: chuyển đơng chuyển động ăn dao - Chuyển động (chuyển động làm việc) chuyển động thực trình cắt gọt kim loại dao cắt - Chuyển động ăn dao chuyển động xê dịch dao phôi để tạo lớp phôi Chuyển động phụ chuyển động không liên quan trực tiếp đến trình cắt gọt, chúng cần thiết chuẩn bị gia công, nâng cao hiệu suất chất lương gia cơng, hiệu chỉnh máy v.v… Ví dụ di chuyển nhanh bàn phôi máy tiện, nới siết xà trụ máy khoan cần, nâng hạ xà dao máy bào giường, bơm dầu hệ thống bôi trơn, bơm nước làm mát v.v… Các chuyển động chính, ăn dao chuyển động quay chuyển động tịnh tiến dao phôi Trên hình 3.1 biểu diễn dạng gia cơng điển hình thực MCKL Hình 1.1 Các dạng gia công máy cắt gọt kim loại a Tiện; b Khoan; c Phay; e Bào - Gia công máy tiện (hình 3.1a): n - tốc độ quay chi tiết (chuyển động chính); v - vận tốc xê dịch dao cắt vào chi tiết (chuyển động ăn dao) - Gia cơng máy khoan (hình 3.1b): n- tốc độ quay mũi khoan (chuyển động chính); v- chuyển động tịnh tiến mũi khoan vào chi tiết (chuyển động ăn dao) - Gia công máy phay (hình 3.1c): n- tốc độ quay dao phay (chuyển động chính); v- chuyển động tịnh tiến phơi (chuyển động ăn dao) - Gia công máy mài trịn ngồi (hình 3.1d): n- tốc độ quay đá mài (chuyển động chính); v- chuyển động tịnh tiến đá mài vào chi tiết (chuyển động ăn dao) - Gia cơng máy bào giường (hình 3.1e): vt, vn- chuyển động qua lại bàn (chuyển động chính), chuyển động di chuyển dao theo chiều ngang bàn (chuyển động ăn dao) Trang bị điện nhóm máy tiện 2.1 Đặc điểm, yêu cầu trang bị điện a Đặc điểm công nghệ: Máy tiện loại máy cắt gọt kim loại Các chi tiết sau gia cơng máy tiện có hình dáng gần u cầu (gia công thô) thoả mãn phần yêu cầu độ xác kích thước độ bóng bề mặt chi tiết gia cơng Nhóm máy tiện đa dạng, gồm máy tiện đơn giản, Rơvonve, máy tiện vạn năng, chuyên dùng, máy tiện cụt, máy tiện đứng … Trên máy tiện thực nhiều cơng nghệ tiện khác nhau: Tiện trụ ngồi, tiện trụ trong, tiện mặt đầu, tiện côn, tiện định hình Trên máy tiện thực doa, khoan tiện ren, dao cắt, dao doa, tarô ren … Kích thước gia cơng máy tiện từ cỡ mili mét đến hàng chục mét (trên máy tiện đứng) a) Hình 1.2 : Dạng bên ngồi (a) dạng gia công (b) máy tiện Trên máy tiện có loại chuyển động: * Chuyển động : - Chuyển động chính: Là chuyển động quay trịn trục có gắn chi tiết cần gia công - Chuyển động ăn dao: Là chuyển động tịnh tiến bàn dao có gá dao * Chuyển động phụ: Bao gồm chuyển động: bơm dầu bôi trơn, bơm nước làm mát, di chuyển nhanh bàn dao, chuyển động nâng, hạ, kẹp xà… b Yêu cầu trang bị điện * Truyền động - Đảo chiều quay để đảm bảo quay chi tiết theo hai chiều - Ở chế độ xác lập hệ thống TĐ điện phải đảm bảo độ cứng đặc tính phạm vi điều chỉnh tốc độ với sai số tính nhỏ 10% phụ tải thay đổi từ không đến định mức - Quá trình khởi động, hãm yêu cầu phải trơn, tránh va đập truyền - Ở máy tiện công suất nhỏ nhỏ thơng thường TĐ khơng u cầu điều chỉnh tốc độ phương pháp điện, có yêu cầu điều chỉnh có cấp phạm vi hẹp Do thường sử dụng động KĐB pha roto lồng sóc nhiều cấp tốc độ điều chỉnh tốc độ phương pháp thay đổi số đôi cực từ động -Với máy công suất lớn máy tiện đứng dùng để gia công chi tiết có đường kính lớn để đảm bảo tốc độ cắt tối ưu khơng đổi đường kính chi tiết thay đổi thường Yêu cầu điều chỉnh tốc độ phương pháp điện với giải điều chỉnh tương đối rộng điều chỉnh vơ cấp Vì với TĐ cho máy thường sử dụng động điện chiều kích từ độc lập điều chỉnh tốc độ theo hai vùng * Truyền động ăn dao - Đảo chiều quay để đảm bảo ăn dao theo hai chiều - Phạm vi điều chỉnh tốc độ: D = ( 50-300 )/1 với độ trơn điều chỉnh  = 1,06 -1,21 Mc = const Ở chế độ tĩnh sai lệch tĩnh yêu cầu  5% , - Động khởi động hãm êm - Tốc độ di chuyển bàn dao cần liên hệ với tốc độ quay chi tiết để đảm bảo giữ nguyên lượng ăn dao - Ở máy tiện cỡ nhỏ TĐ ăn dao thực từ động TĐ - Máy tiện cỡ lớn thực động riêng KĐMĐ - động chiều chỉnh lưu có điều khiển - động * Truyền động phụ Như bơm nước, bơm dầu bôi trơn, chuyển động bàn xe dao… thường dùng động không đồng rơto lồng sóc 2.2 Trang bị điện máy tiện 1A64 4P 2.2.1 Sơ đồ nguyên lý A1 A2 A3 3P A26 2P 36 PKC 3KY PA KT TY Tiến A15 Lùi A11 A25 A21 A35 KB A31 KB 4KY 1P 21 A32 KT KT 6KY 1PTT 10 KT A22 KT 2KY KB 12 20 BC A12 KH 14 KT KH A13 KY KO A33 KH 6P KT A23 5KY 22 7KY KB 11 KH 1PTT A34 A14 A36 A16 A24 2PTT 23 TC KT TO 8KY 9KY 28 17 KO 19 KY 1KY 1C1 1C2 10KY 1C3 PKC 1C2 1C3 1C1 1M 2PTT KO 5P 2C2 2C1 2M 3C2 2C3 3C3 3C1 30 27 24 Trái 3M 25 Hình 1.3 Mạch điện máy tiện 1A64 26 27 Phải Tiến Lùi 2.2.2 Giới thiệu trang bị điện máy Trên máy đặt động KĐB pha rơto lồng sóc điện áp 220/380 - Động 1M: Truyền động có cơng suất 25 KW, tốc độ 1450 vòng/ph - Động 2M chạy nhanh bàn có cơng suất 1,7KW, tốc độ 1420 vịng/ph - Động 3M bơm chất lỏng làm mát, công suất 0,15KW, tốc độ 2800 vg /Ph 2.2.3 Nguyên lý làm việc: * Truyền động Trên máy bố trí hai vị trí nút ấn điều khiển có tác dụng để điều khiển máy dễ dàng - Bảng điều khiển thứ gồm nút ấn: 1KY, 3KY, 4KY, 5KY - Bảng điều khiển thứ hai gồm nút ấn: 2KY, 6KY, 7KY Khởi động theo chiều thuận: Ấn nút 4KY 6KY khởi động từ KT có điện theo mạch (5-6-10-12-4) theo mạch (5-10-12-4) Khởi động từ KT tác động đóng tiếp điểm KT cung cấp điện chơ rơle πKT Rơle πKT tác động đóng tiếp điểm πKT (7-8) πKT (9-11) mở tiếp điểm πKT (6 – 36) loại bỏ rơle kiểm tra tốc độ PKC khỏi mạch khống chế Sau tiếp điểm thường mở rơle πKT đóng lại, khởi động từ KB tác động theo mạch (5-6-7-8-14-12-4) theo mạch (5-7-8-14-12-4) đóng tiếp điểm thường mở mạch động lực nối động 1M với lưới điện để làm việc Khởi động truyền động theo chiều ngược: thực tương tự cách ấn nút 5KY 7KY Ngừng truyền động thực sau: Ấn 1KY 2KY khởi động từ KT ngừng làm việc rơle πKT điện, tiếp điểm πKT (6-36) đóng lại đưa rơle kiểm tra tốc độ PKC vào mạch hãm Các tiếp điểm πKT(7-8) πKT(9-11) mở cắt làm việc khởi động từ KB KH cắt động 1M khỏi lưới Theo quán tính động quay theo chiều thuận nên rơle PKC gắn với trục động 1M quay theo chiều thuận làm cho tiếp điểm PKC(9-36) đóng lại khởi động từ KH đóng lại nối động trục với lưới điện có đổi thứ tự hai pha để hãm ngược Đồng thời mạch động lực tiếp điểm KT mở động cung cấp điện qua điện trở TC giảm bớt điện áp đặt vào động để hạn chế dòng điện hãm Khi tốc độ động giảm đến mức độ tiếp điểm PKC(9-36) mở cắt mạch cung cấp điện cho động trục dừng tự 10 Hình 3.1: Sơ đồ mạch điều khiển máy bơm 54 Trang bị điện quạt gió 2.1 Đặc điểm phân loại trang bị điện quạt gió 2.1.1 Đặc điểm Quạt thiết bị dùng để hút đẩy khơng khí nhằm thơng gió, làm mát cho môi trường làm việc, sinh sống người Trong khai thác hầm lị, thơng gió nhiệm vụ quan trọng, nhằm đảm bảo sức khỏe cho người lao động, ngăn chặn nguy cháy nổ khí độc tích tụ q trình khai thác 2.2.1 Yêu cầu trang bị điện quạt gió Các quạt công suất nhỏ 200kW thường dùng động khơng đồng rotor lồng sóc, mở máy trực tiếp gián tiếp với biện pháp thông thường dùng động rotor dây có yêu cầu điều chỉnh tốc độ phạm vi hẹp Với quạt có cơng suất 200kW thường dùng động đồng cao áp, đặc biệt quạt thơng gió hầm lị Q trình khởi động khơng đồng động đồng trực tiếp hạn chế điện áp qua diện kháng phụ, biến áp tự ngẫu 2.2 Sơ đồ nguyên lý Hình 3.2: Sơ đồ mạch điều khiển quạt H7304 liên xô 55 2.3 Giới thiệu trang bị điện máy 2.4 Nguyên lý hoạt động: Sơ đồ thường dùng cho quạt hầm, lò Mở máy động sau: Đóng cầu dao cách ly CL, đóng máy cắt dầu CD để cấp nguồn cho Stator động động tăng tốc chế độ không đồng Mạch rotor nối qua máy phát kích FK điện trở dập từ R Dòng mở máy lớn làm rơ le dịng điện 3RD tác động đóng tiếp điểm 3RD cấp nguồn cho rơ le thời gian 1R Tiếp điểm thường mở mở chậm 1R đóng lại cấp nguồn cho Rơ le thời gian 2R, tiếp điểm thường đóng đóng chậm 2R mở cắt nguồn cấp cho cuộn dây công tắc tơ K Khi tốc độ động đạt gần tốc độ đồng bộ, dòng Stator giảm nên rơ le dịng 3RD thơi tác động nên 1R điện Sau thời gian từ ÷ 1,5s tiếp điểm thường mở mở chậm 1R mở cắt nguồn cấp cho 2R tiếp điểm thường đóng đóng chậm 1R đòng lại cấp nguồn cấp cho cuộn hút K tác động đóng tiếp điểm K bên mạch động lực lại nối tắt điện trở dập từ R Động đồng kích từ kéo vào làm việc chế độ đồng Khi 2R có điện, sau thời gian khoảng từ ÷ 3s, tiếp điểm thường mở mở chậm 2R mở K có điện nhờ có chốt điện tự giữ Khi ngắt máy cắt dầu CD, cuộn KC cấp nguồn mở chốt tự giữ làm công tắc tơ K tác động, tiếp điểm thường mở K mở đưa điện trở R vào mạch dập từ Để bảo vệ động khỏi ngắn mạch, tải đồng ta dùng rơ le dòng điện 1RD RD Khi xảy cố, dòng qua stator tăng làm rơ le 1RD, 2RD tác động ngắt điện cấp cho cuộn dây bảo vệ điện áp không RD để từ ngắt máy cắt dầu CD cắt nguồn cấp bảo vệ động Khi điện áp lưới hay điện áp tụt mạnh cuộn RD thơi tác động, cắt máy cắt dầu CD cắt nguồn cấp bảo vệ động Trường hợp điện áp lưới tụt 15 ÷ 20 % cần tăng dịng kích từ động để trì chế độ đồng Lúc rơ le R tác động công tắc tơ  cấp điện để nối tắt điện trở kích từ RKT máy phát kích FK để tăng dịng kích từ máy phát, tăng điện áp phát ra, tăng dịng kích từ cho động đồng Lúc điện áp lưới khơi phục bình thường hệ cưỡng dịng kích từ trở trạng thái ban đầu rơ le R tác động cắt công tắc tơ  56 Trang bị điện máy nén khí 3.1 Đặc điểm yêu cầu công nghệ Máy nén khí thiết bị dùng để nén khí cấp khí nén theo đường ống dẫn khí đến hộ tiêu thụ khí nén Khí nén sử dụng rộng rãi ngành xây dựng, xí nghiệp cơng nghiệp máy khoan dùng khí nén, bủa khí nén, thiết bị phun cát v.v… Nền sản xuất đại có nhu cầu lớn sử dụng khí nén (có áp suất lớn) Khí nén sử dụng dạng sau: Nguyên liệu cho trình sản xuất: cơng nghiệp điều chế xy hóa lỏng, khơng khí nén lên áp suất cao giãn nở đột ngột Quá trình giãn nở khí làm nhiệt độ khí giảm đột ngột hóa lỏng Do nhiệt độ hóa lỏng khơng khí khác nên dễ dàng tách loại khí ô xy ni tơ Tác nhân mang lượng: Được sử dụng cấu chấp hành sử dụng khí nén Chênh lệch áp suất ngăn chứa khí nén tạo động lực để dịch chuyển học (dịch chuyển pitton cilinder, kéo theo phận công tác di chuyển) Tác nhân mang tín hiệu điều khiển: Dùng phận diều khiển áp suất, lưu lượng hệ thống truyền động khí nén Là nguồn động lực: Các thiết bị phục vụ công nghiệp lắp ráp, sửa chữa kích khí nén, hệ thống phanh thiết bị di chuyển, dập hồ quang điện thiết bị đóng cắt (máy căt điện) 3.2 Sơ đồ nguyên lý 57 Hình 3.4: Sơ đồ mạch điều khiển máy nén khí 58 3.3 Giới thiệu trang bị điện máy 3.4 Nguyên lý làm việc Sơ đồ thiết kế có ba chế độ làm việc: làm việc tự động (TĐ), làm việc tay (BT) chế độ dự phịng (DP) Chọn chế độ làm việc khố chuyển mạch * Mở máy nén khí (chế độ tay) Chuyển mạch CM chuyển từ “0” sang vị trí BT, tiếp điểm (5-7) kín, cuộn dây cơng tắc tơ KQ có điện, đóng điện cấp nguồn cho động ĐQ truyền động quạt gió làm mát máy nén khí Đồng thời cuộn dây rơle thời gian RTh có điện; sau thời gian tiếp điểm RTh (4-6) đóng, rơle trung gian 1RTr có điện đóng tiếp điểm cấp nguồn cho cuộn dây công tắc tơ KK, động ĐK truyền động máy nén khí cấp điện * Cắt máy nén khí (ở chế độ tay) Chuyển mạch CM từ vị trí BT sang vị trí “0” Tiếpđiểm (5-7) hở, nguồn cấp cho cuộn dây KQ, rơle thời gian 1RTh rơle trung gian 1RTr, tiếp điểm chúng cắt nguồn cấp cho động ĐQ ĐK * Chế độ tự động Điều khiển đóng - cắt máy nén khí tự động khố chuyển mạch CM chuyển sang vị trí TĐ (2-4) kín vị trí dự phịng DP(2-3) kín Việc đóng cắt tự động máy nén khí tuỳ thuộc vào trạng thái làm việc hai rơle liên động 1RLĐ 2RLĐ Thứ tự khởi động động ĐK ĐQ tương tự chế độ tay * Sấy dầu hệ thống bơi trơn máy nén khí Khi nhiệt độ dầu bôi trơn hộp cacte máy nén khí gỉam, rơle nhiệt khơng tác động, tiếp điểm thường kín RN đóng nguồn cấp nguồn cấp cuộn dây rơle trung gian 2RTr, đóng nguồn cấp cho dây điên trở DĐ để sấy dầu Đồng thời tiếp điểm thường đóng 2RTr mở cắt nguồn cấp cho cuộn dây RTh KQ, cắt điện động ĐQ ĐK Khi nhiệt độ dầu bôi trơn lớn 100C, rơle nhiệt tác động, cắt nguồn cấp 2RTr cắt nguồn cấp dây điện trở DĐ * Mạch bảo vệ Trong máy nén khí có ba khâu bảo vệ sau: - Bảo vệ áp suất hệ thống cấp khí cao trị số định mức cảm biến áp lực 3RAL - Bảo vệ áp suất thấp khởi động máy nén khí cảm biến áp lực thấp 1RAL 59 - Bảo vệ áp lực dầu bôi trơn thấp cảm biến 2RAL Khi ba khâu bảo vệ tác động cấp điện cuộn dây rơle bảo vệ RBV; tiếp điểm cắt điện cuộn dây KQ, 1RTh 60 CHƯƠNG 4: TRANG BỊ ĐIỆN LỊ ĐIỆN Lị điện trở 1.1 Đặc điểm Lò điện trở thiết bị biến đổi điện thành nhiệt thông qua dây đôt ( dây điện trở) Từ dây đốt qua xạ đối lưu truyền nhiệt, dẫn nhiệt, nhiệt truyền tới vật cần gia nhiệt Lò điện trở thường dùng để nung, nhiệt luyện, nấu chảy kim loại màu hợp kim màu Lò điện trở thường phân thành nhóm chính: - Lị nung theo chu kỳ bao gồm: + Lò buồng thường dùng để nhiệt luyện kim loại + Lị giếng thường dùng để tơi kim loại nhiệt luyện kim loại + Lị đẩy có buồng kích thước chữ nhật dài - Lị nung nóng liên tục bao gồm: + Lị băng: buồng lị có tiết diện chữ nhật dài, có băng tải chuyển động liên tục buồng lò + Lò quay thường dùng để nhiệt luyện chi tiết có kích thước nhỏ 1.2 Sơ đồ nguyên lý 61 1.3 Nguyên lý hoạt động Mạch động lực cấp từ lưới 220/ 380V hay qua máy biến áp hạ áp Dòng điện cấp cho lị đo qua ampe kế với biến dịng Khố K dùng chuyển đổi chế độ điều khiển tay T hay tự động TĐ chế độ khống chế nhiệt độ tự động tự động TĐ dụng cụ kiểm tra nhiệt độ ĐT nối mạch Lúc nhiệt độ thấp mức quy định ( lúc khởi động lị) Thì tiếp điểm đóng, tiếp điểm mở, rơ le R tác động đóng tiếp điểm R cấp điện cho cơng tắc tơ K, đóng tiếp điểm K mạch động lực cấp điện cho lò đèn 2L sáng báo hoạt động bình thường lị nối điện Lúc nhiệt độ cao định mức quy định tiếp điểm đóng, tiếp điểm mở đèn 1L sáng báo nhiệt độ rơle R điện, công tắc tơ K cắt nguồn cấp cho lị, đèn 3L báo lị khơng cấp điện Lò hồ quang 2.1 Đặc điểm Lò hồ quang lò lợi dụng nhiệt độ lửa hồ quang điện cực điện cực kim loại để nấu chảy kim loại Lò điện hồ quang dùng để nấu thép hợp kim chất lượng cao - Các thơng số quan trọng lị hồ quang là: + Dung tích định mức lị: số kim loại lỏng mẻ nấu + Công suất định mức biến áp lò: ảnh hưởng định tới thời gian nấu luyện suất lò - Chu trình nấu luyện lị hồ quang gồm ba giai đoạn với đặc điểm công nghệ sau: + Giai đoạn nung nóng nguyên liệu nấu chảy kim loại Trong giai đoạn này, lị cần cơng suất nhiệt lớn nhất, điện tiêu thụ chiếm khoảng 60 ÷ 80% lượng toàn mẻ nấu luyện thời gian chiếm 50 ÷ 60% tồn thời gian chu trình (thời gian mẻ nấu luyện) Trong giai đoạn thường xuyên xảy tượng ngắn mạch làm việc, lửa hồ quang cháy ổn định, công suất nhiệt không cao lửa hồ quang ngắn (1 ÷ 10mm) + Giai đoạn ơxy hố giai đoạn khử cacbon (C) kim loại đến trị số hạn định tuỳ theo mác thép, khử phốt (P) khử lưu huỳnh mẻ nấu Ở giai đoạn này, công suất nhiệt chủ yếu để bù lại tổn hao nhiệt trình nấu luyện; chiếm khoảng 60% cơng suất nhiệt giai đoạn nấu chảy kim loại 62 + Giai đoạn hoàn nguyên giai đoạn khử oxy, khử sulfua trước thép lị Cơng suất nhiệt lửa hồ quang giai đoạn ổn định Công suất yêu cầu chiếm khoảng 30% giai đoạn nấu chảy kim loại Độ dài cung lửa hồ quang khoảng 20mm - Có hai loại lị hồ quang: + Lị hồ quang nung nóng gián tiếp: Nhiệt lửa xảy hai điện cực (than grafit ) dùng để nấu chảt kim loại hình a + Lị hồ qn nung nóng gián tiếp: Nhiệt lửa hồ quang xảy điện cực kim loại dùng để nấu chảy kim loại hình b 2.2 Sơ đồ nguyên lý 2.3 Giới thiệu trang bị điện máy Sơ đồ cung cấp điện cho lò hồ quang giới thiệu hình vẽ Nguồn cấp cho lị hồ quang lấy từ trạm phân phối trung gian với cấp điện áp 6, 10, 20 22kV (tuỳ theo cấp điện áp trạm phân phối) Sơ đồ cấp điện có thiết bị sau: - Cầu dao cách ly, đóng cắt khơng tải dùng để cách ly mạch lực lò lưới điên trường hợp cần sửa chữa - Máy cắt dầu 1MC, đóng cắt có tải cấp điện cho lò - Cuộn kháng CK dùng để hạn chế dòng ngắn mạch làm việc (dòng ngắn mạch làm việc khơng lớn lần dịng định mức), ngồi cuộn kháng cịn có chức đảm bảo cho lửa hồ quang cháy ổn định, đặc biệt giai đoạn nung nóng nấu chảy kim loại Sau cuộn kháng CK ngắn mạch máy cắt dầu 2MC 63 - Máy cắt dầu 3MC 4MC dùng để đổi nối sơ đồ đầu dây cuộn sơ cấp biến áp lò (BAL) thành hình (Y) tam giác (∆) - Biến áp lò (BAL) dùng để hạ áp điều chỉnh điện áp cấp cho lò 64 65 2.4 Nguyên lý làm việc Nguyên lý hoạt động lò hồ quang thực theo yêu cầu sau: - Đủ nhạy để đảm bảo chế độ làm việc cho lị, trì dịng điện hồ quang khơng tụt q (4÷5)% trị số dịng điện làm việc Vùng khơng nhạy điều chỉnh khơng q ± (3÷6)% nấu chảy ± (2÷4)% giai đoạn khác - Tác động nhanh, đảm bảo khử ngắn mạch hay đứt hồ quang thời gian (1,5 ÷3)s Điều làm giảm số lần ngắt máy cắt chính, giảm thấm Carbon kim loại… Các lò hồ quang đại khơng cho phép ngắt máy cắt q lần giai đoạn nấu chảy Đảm bảo yêu cầu nhờ tốc độ dịch cực nhanh tới (2,5÷3)m/ph giai đoạn nấu chảy (khi dùng truyền động điện cơ) (5÷6)m/ph (khi truyền động thuỷ lực) Dịng điện hồ quang lệch xa vị trí đặt tốc độ dịch cực phải nhanh - Thời gian điều chỉnh ngắn - Hạn chế tối thiểu dịch cực không cần thiết chế độ làm việc bị phá vỡ thời gian ngắn hay chế độ thay đổi tính đối xứng Yêu cầu cần lị pha khơng có dây trung tính Chế độ hồ quang pha bị phá huỷ dẫn theo phá huỷ chế độ hồ quang pha lại Điện cực pha lại vị trí chuẩn bị dịch chuyển Do pha cần có hệ điều chỉnh độc lập để làm việc khơng ảnh hưởng tới chế độ làm việc pha khác Thay đổi cơng suất lị trơn giới hạn 20÷125% trị số định mức với sai số khơng 5% - Có thể di chuyển nhanh từ chế độ điều khiển tự động sang chế độ điều khiển tay phải thực thao tác phụ (chẳng hạn nâng điện cực trước chất liệu vào lò) ngược lại, chuyển nhanh chế độ điều khiển tự động - Tự động châm lửa hồ quang bắt đầu làm việc sau đứt hồ quang Khi ngắn mạch việc nâng điện cực lên không làm đứt hồ quang - Dừng điện cực điện lưới Cơ cấu chấp hành (cơ cấu dịch cực ) truyền động điện - hay thuỷ lực Trong cấu điện - cơ, động dùng phổ biến động điện chiều kích từ độc lập có mômen khởi động lớn, giải điều chỉnh rộng, phẳng, dễ điều chỉnh dễ mở máy, đảo chiều, hãm Đôi dùng động không đồng có mơmen qn tính roto nhỏ 66 * Sơ đồ chức pha khống chế dịch cực hồ quang Hệ gồm đối tượng điều chỉnh (lò hồ quang) điều chỉnh vi sai Bộ điều chỉnh gồm phần tử cảm biến dòng biến áp 2, phần tử so sánh 3, khuếch đại 5, cấu chấp hành thiết bị đặt Trên phần tử so sánh có hai tín hiệu từ đối tượng tới (từ đối tượng dịng áp) tín hiệu từ thiết bị đặt tới Tín hiệu so lệch từ phần tử so sánh khuếch đại qua khuếch đại đến cấu chấp hành để dịch cực theo hướng giảm sai lệch Để hồn thiện đặc tính động hệ, nâng cao chất lượng điều chỉnh, thường sơ đồ cịn có phần tử phản hồi tốc độ dịch cực, tốc độ thay đổi dòng , áp hồ quang v.v…Trong sơ đồ có phần tử chương trình hố, máy tính v.v… Hệ điều chỉnh dùng khuếch đại từ, khuếch đại máy điện, Thyristor, thuỷ lực, ly hợp điện từ… 67 TÀI LIỆU CẦN THAM KHẢO [1] Vũ Quang Hồi, Trang bị điện - điện tử thiết bị công nghiệp dùng chung, 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 68 ... 5P 2C2 2C1 2M 3C2 2C3 3C3 3C1 30 27 24 Trái 3M 25 Hình 1.3 Mạch điện máy tiện 1A64 26 27 Phải Tiến Lùi 2. 2 .2 Giới thiệu trang bị điện máy Trên máy đặt động KĐB pha rơto lồng sóc điện áp 22 0/380... 22 4 .2 Trang bị điện máy doa 2A450, 26 20 24 Trang bị điện nhóm máy khoan 32 5.1 Đặc điểm, yêu cầu trang bị điện 32 5 .2 Mạch điện máy khoan cần 33 5.3 Mạch điện. .. động 15 3 .2 Mạch điện máy phay 6H81 3 .2. 1 Sơ đồ nguyên lý  1  BB 1 2? ?? 1PT 2PT 15 ? ?25 35  12 ? ?22  32 1K 2K BH I II II I 2C1 2C2 2C3 2M b 3M 1C2 1C3 1M 1C1 зT BA 40W 36V BO PT1 KB PT2 2KY 1KY