Giáo trình Trang bị điện (Ngành Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí)

UBND TỈNH HẢI PHỊNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠNG NGHIỆP HẢI PHỊNG Giáo trình: Trang bị điện Chun ngành: Kỹ thuật máy lạnh điều hịa khơng khí (Lưu hành nội bộ) HẢI PHÒNG TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách 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 BÀI TỰ ĐỘNG KHỐNG CHẾ ĐỘNG CƠ BA PHA RƠTO LỒNG SĨC 1.1 GIỚI THIỆU CÁC KHÍ CỤ ĐIỆN ĐĨNG CẮT ĐIỀU KHIỂN 1.1.1 Nút nhấn tự phục hồi (push button)  Cấu tạo b Dạng thực tế nút nhấn a Cấu tạo nút nhấn HÌNH 1.1: NÚT NHẤN TỰ PHỤC HỒI Núm tác động; Tiếp điểm thường mở (NO); Hệ thống tiếp điểm; Tiếp điểm thường đóng (NC) Tiếp điểm chung (com); Lò xo phục hồi  Công dụng Nút nhấn dùng mạch điều khiển, để lệnh điều khiển mạch hoạt động Nút nhấn thường lắp mặt trước tủ điều khiển Tín hiệu nút nhấn tự phục hồi tạo có dạng xung hình 1.2 Nút nhấn thường mở Nhả Nhấn Nhả Nút nhấn thường đóng Nhả Nhấn Nhả HÌNH 1.2: TÍN HIỆU DO NÚT NHẤN TẠO RA 1.1.2 Nút dừng khẩn (emergency stop) – nút nhấn không tự phục hồi  Cấu tạo Nhẩn vào núm cấn chuyển trạng thái tiếp điểm Xoay núm theo chiều mũi tên muốn trả tiếp điểm trạng thái ban đầu HÌNH1.3: NÚT DỪNG KHẨN  Công dụng Nút dừng khẩn dùng để dừng nhanh hệ thống xảy cố Thông thường người ta dùng tiếp điểm thường đóng để cấp điện cho toàn mạch điều khiển Khi hệ thống xảy cố nhấn vào nút dừng khẩn làm mở tiếp điểm thường đóng cắt điện tồn mạch điều khiển 1.1.3 Công tắc (switch)  Cấu tạo b Cơng tắc pha a Cơng tắc pha HÌNH 1.4: CƠNG TẮC PHA VÀ  Cơng dụng Công tắc thực tế thường dùng làm khoá chuyển mạch (chuyển chế độ làm việc mạch điều khiển), dùng làm cơng tắc đóng mở nguồn (cầu dao) 1.1.4 Cơng tắc hành trình (Limit switch)  Cấu tạo Lực tác động Đòn bẩy; Bánh xe cóc; Hệ thống tiếp điểm; Tiếp điểm chung (com); Tiếp điểm thường mở (NO); Tiếp điểm thường đóng (NC); Lị xo Lực tác động Lực tác động Lực tác động HÌNH1.5: CẤU TẠO CỦA CƠNG TẮC HÌNH1.6: MỘT SỐ KIỂU CƠNG TẮC HÀNH TRÌNH  Cơng dụng Cơng tắc hành trình thường dùng để nhận biết vị trí chuyển động cấu máy dùng để giới hạn hành trình chuyển động 1.1.5 Cảm biến phao khí  Cấu tạo nguyên lý  Kiểu mức HÌNH1.7: PHAO MỨC  Kiểu mức a Cạn nước a Mực nước thấp a Mực nước đầy HÌNH 1.8: PHAO MỨC  Công dụng Trong thực tế cảm biến mức kiểu phao khí thường dùng hệ thống tự động bơm nước vào hồ chứa 1.1.6 Rơle điện từ  Cấu tạo Tiếp điểm chung (com); Tiếp điểm thường đóng (NC); Tiếp điểm thường mở (NC); Cuộn dây (phần cảm); Mạch từ (phần cảm); Nắp (phần ứng); Lò xo; A, B: Nguồn ni cho rơle HÌNH 1.9: CẤU TẠO RƠLE ĐIỆN TỪ HÌNH1.10: DẠNG THỰC TẾ MỘT SỐ LOẠI RƠLE ĐIỆN TỪ - Mạch từ: có tác dụng dẫn từ Đối với rơle điện từ chiều, gơng từ chế tạo từ thép khối thường có dạng hình trụ trịn (vì dịng điện chiều khơng gây nên dịng điện xốy khơng phát nóng mạch từ) Đối với rơle điện từ xoay chiều, mạch từ thường chế tạo từ thép kỹ thuật điện ghép lại (để làm giảm dịng điện xốy fuco gây phát nóng) - Cuộn dây: Khi đặt điện áp đủ lớn vào hai đầu A B, cuộn dây có dịng điện chạy qua, dịng điện sinh từ trường lõi thép để rơle làm việc - Lò xo: Dùng để giữ nắp - Tiếp điểm: Thường có nhiều cặp tiếp điểm, - tiếp điểm thường mở, - tiếp điểm thường đóng  Nguyên lý - Khi chưa cấp điện vào hai đầu A - B cuộn dây, lực hút điện từ không sinh ra, trạng thái chi tiết Hình 1.9 - Khi đặt điện áp đủ lớn vào A - B, dòng điện chạy cuộn dây sinh từ trường tạo lực hút điện từ Nếu lực hút điện từ thắng lực đàn hồi lò xo nắp hút xuống Khi tiếp điểm - mở - đóng lại Khi nguồn cung cấp, lò xo kéo tiếp điểm lại trở trạng thái ban đầu  Công dụng Rơle điện từ sử dụng rộng rãi hệ thống điều khiển có tiếp điểm Nhiệm vụ để cách ly tín hiệu điều khiển, nhằm đảm bảo cho mạch hoạt động tin cậy, qui trình 1.1.7 Cơngtắctơ (contactor)  Cấu tạo nguyên lý Về cấu tạo công tắc tơ giống với rơle điện từ, khác chỗ rơle dùng để đóng cắt tín hiệu mạch điều khiển cịn cơng tắc tơ dùng để đóng cắt mạch động lực (có điện áp cao, dịng điện lớn) cuộn dây cơng tắc tơ lớn hơn, tiếp điểm công tắc tơ lớn (chịu dòng điện, điện áp cao hơn) Tiếp điểm cơng tắc tơ có hai loại: tiếp điểm (dùng để đóng cắt cho mạch động lực), tiếp điểm phụ (dùng mạch điều khiển) Để hạn chế phát sinh hồ quang tiếp điểm đóng cắt, tiếp điểm thường có cấu tạo dạng cầu đặt buồng dập hồ quang Tiếp điểm dạng thường mở; cịn tiếp điểm phụ có thường mở thường đóng a Loại tiếp điểm HÌNH1.11 DẠNG THỰC TẾ MỘT SỐ LOẠI CƠNGTẮCTƠ  Cơng dụng Côngtắctơ phần tử chủ lực hệ thống điều khiển có tiếp điểm Nó dùng để đóng cắt, điều khiển động cơ, máy sản xuất công nghiệp dân dụng 1.1.8 Rơle thời gian (timer)  Cấu tạo Rơle thời gian thực tế có nhiều loại: rơle thời gian khí, rơle thời gian thuỷ lực, rơle thời gian điện từ, rơle thời gian điện tử Hiện công nghiệp người ta thường dùng rơle thời gian điện tử (có độ xác cao) Cấu tạo rơle thời gian điện tử bao gồm mạch trễ thời gian điện tử cấp nguồn cho rơle trung gian để điều khiển hệ thống tiếp điểm đóng cắt sau khoảng thời gian trễ Tùy vào trạng thái ban đầu tiếp điểm mà có loại tiếp điểm khác rơle thời gian như: thường mở - đóng chậm thường đóng - mở chậm Nguồn Mạch trễ cung cấp thời gian điện tử Cuộn dây rơle Hệ thống tiếp điểm HÌNH 1.12: SƠ ĐỒ KHỐI CỦA RƠLE THỜI GIAN b Rơ le thời gian số a Rơ le thời gian tương tự HÌNH 1.13: MỘT SƠ LOẠI RƠLE THỜI GIAN  Cơng dụng Rơle thời gian sử dụng phổ biến mạch tự động khống chế nhằm tạo khoảng thời gian trễ cần thiết để khống chế mạch hoạt động qui trình Nó khí cụ chủ lực để thực tự động khống chế theo nguyên tắc thời gian 1.1.9 Các thiết bị bảo vệ a Cầu chì  Cấu tạo Nắp Võ; Dây chảy b Một dạng cầu chì a Cấu tạo cầu chì HÌNH 1.14: CẦU CHÌ  Cơng dụng Bản chất cầu chì đoạn dây dẫn yếu mạch, có cố đoạn dây bị đứt Cầu chì dùng bảo vệ thiết bị tránh khỏi dòng ngắn mạch b Aptomat (Current Breaker; CB)  Cấu tạo Aptomat thiết bị bảo vệ đa năng, tuỳ theo cấu tạo aptomat bảo vệ cố ngắn mạch, cố tải, cố dòng điện dò, cố áp Trong thực tế người ta dùng phổ biến aptomat bảo vệ cố ngắn mạch, công nghiệp để bảo vệ cố ngắn mạch cố tải cho động điện người ta tích hợp thêm rơle nhiệt vào aptomat Trong dân dụng, để tránh cố điện giật nguy hiểm cho tính mạng người, người ta thường trang bị cho hệ thống điện nhà aptomat bảo vệ cố dòng điện dò (aptomat chống giật) Nguyên lý aptomat bảo vệ cố ngắn mạch  Công dụng 10 Trường Cao đẳng nghề số 1- BQP 1RN – 3RN RTh 10 1KH 11 2KH 12 13 14 3KH 4KH 1Đ – 4Đ 1  Giáo trình Trang bị điện 3Đ) Rơle nhiệt, bảo vệ tải động Rơle thời gian, định thời gian giây để lắp cần bơm vào máy bơm Cơng tắc hành trình, giới hạn cần bơm đầu B Cơng tắc hành trình, giới hạn cần bơm đầu A Cơng tắc hành trình, cảm biến mức cao Cơng tắc hành trình, cảm biến mức thấp Đèn tín hiệu trạng thái làm việc 1Đ – 4Đ d Khảo sát trường: - Xác định vị trí lắp đặt bồn chứa, bồn xã thuận tiện cho việc nạp nguyên liệu, phù hợp hành trình chuyển động cần bơm - Khảo sát vị trí đặt động điều khiển cần bơm, bơm 1, bơm 2, cảm biến mứ c cao, mức thấp phù hợp với kết cấu chung - Xác định vị trí lắp đặt tủ điện - Vạch phương án phương thức dây - Vạch phương án thi công cụ thể Dự đốn tính xãy để có phương án khả thi đảm bảo kỹ thuật an toàn e Lắp ráp – vận hành mô cố: 151 Trường Cao đẳng nghề số 1- BQP Giáo trình Trang bị điện  A B C 1CD 1CC 1K 2K 3K 4K 3RN 1RN 4RN LV Đ CẦN BƠM  3Đ LIV Đ BƠM BƠM  2 CẦN BƠM (a) K (b) Đ O (c) K (d) Đ R B ƠM (e) 13 K R (g) Đ Mức thấp Mức B (f) 42 ƠM K (h) Đ (a) HÌNH 5.15 SƠ ĐỒ NGUN LÝ HỆ THỐNG RĨT NGUYÊN LIỆU 152 Trường Cao đẳng nghề số 1- BQP Giáo trình Trang bị điện  LVI A B  C N 1CD 2CD 1CC 2CC R RN RN 1M 2M RN 3M HÌNH 5.16 SƠ ĐỒ BỐ TRÍ MẠCH ĐIỀU KHIỂN RĨT NGUN LIỆU 153 Trường Cao đẳng nghề số 1- BQP  Giáo trình Trang bị điện 5.5 KHẢO SÁT VÀ SỬA CHƯA HƯ HỎNG MẠCH ĐIỆN CẦU TRỤC, THANG MÁY 5.5.1 Khảo sát sửa chưa hư hỏng mạch điện cầu trục a Khảo sát sơ đồ nguyên lý Sơ đồ nguyên lý mạch điện Cơ cấu nâng hạ cầu trục hình 5.20 5.21 Học sinh thực hiện:  Phân tích sơ đồ, cho biết nguyên lý trình vận hành mạch (nâng – hạ định mức; nâng – hạ khơng tải)  Nhiệm vụ khí cụ điện điền vào bảng 5.6 b Khảo sát sơ đồ nối dây  Khảo sát sơ đồ nối dây thực tế đề phương án khác để bố trí thiết bị cho thuận tiện việc lắp ráp mạch  Khảo sát sơ đồ nối dây, nhận dạng thiết bị, khí cụ điện mạch 154 Trường Cao đẳng nghề số 1- BQP  Giáo trình Trang bị điện  C Đ R R R R R HÌNH 5.20 SƠ ĐỒ MẠCH ĐỘNG LỰC CƠ CẤU NÂNG HẠ CỦA CẦU TRỤC 155 Trường Cao đẳng nghề số 1- BQP Giáo trình Trang bị điện  Đ R K Đ Đ K K K R K K K K HÌNH 5.21 SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỀU KHIỂN CƠ CẤU NÂNG HẠ CỦA CẦU TRỤC 156 Trường Cao đẳng nghề số 1- BQP H×nh 5.22 a b Giáo trỡnh Trang b in sơ đồ bố trí cấu nâng hạ cầu trục c K cd cc R R Rp4 R3 RN Rp2 Fh Rp1 RH 157 Trường Cao đẳng nghề số 1- BQP  Giáo trình Trang bị điện c Vận hành mạch  Chuẩn bị làm việc: cấp nguồn, tay gạt KC số 0: Quan sát, ghi nhận trạng thái mạch  Nâng định mức:  Khởi động: Đặt tay gạt KC số 6: Quan sát, ghi nhận trạng thái khởi động động  Dừng máy: Di chuyển chậm KC từ số số (mỗi vị trí dừng lại khoảng vài giây): Quan sát, ghi nhận trạng thái hãm dừng động  Sau bậc số 0: Quan sát trạng thái hãm phanh  Hạ định mức:  Khởi động: Đặt tay gạt KC số 1: Quan sát, ghi nhận trạng thái khởi động động  Dừng máy: Bậc số 0: Quan sát trạng thái hãm phanh  Nâng không tải:  Khởi động: Đặt tay gạt KC số 6: Quan sát, ghi nhận trạng thái khởi động động  Dừng máy: Bậc nhanh KC số để hãm dừng: Quan sát, ghi nhận trạng thái hãm dừng động  Sau bậc số 0: Quan sát trạng thái hãm phanh  Hạ không tải:  Khởi động: Đặt tay gạt KC số 12: Quan sát, ghi nhận trạng thái khởi động động  Dừng máy: Bậc nhanh KC số để hãm dừng: Quan sát, ghi nhận trạng thái hãm dừng động  Sau bậc số 0: Quan sát trạng thái hãm phanh  Làm báo cáo qui trình vận hành: - Giải thích tượng vận hành mạch, nguyên nhân gây cố - Cho biết số cấp điện trở khởi động? Khi hãm dừng? - Cho biết điều kiện cần thiết để áp dụng phương pháp hãm ngược R P lớn mạch rotor? - Cho biết khác dừng máy trạng thái làm việc hệ thống? d Sửa chữa hư hỏng Quá trình sửa chữa hư hỏng cần theo nguyên tắc sau:  Khoanh vùng hư hỏng: 158 Trường Cao đẳng nghề số 1- BQP  Giáo trình Trang bị điện Từ tượng hư hỏng, tiến hành thu thập thêm thông tin cần thiết từ người vận hành để khoanh vùng, phán đoán hư hỏng  Dị tìm hư hỏng: Cơ lập vùng nghi ngờ, áp dụng kỹ đo kiểm, loại trừ, thay thử, dị sơ đồ để phát xác hư hỏng  Sửa chữa khắc phục: Chọn loại thiết bị, khí cụ điện tương đương để thay thế, phục hồi Kiểm tra cẩn thận trước vận hành thử sau sửa chữa  Lưu ý chung: Phải tuân thủ tuyệt đối nguyên tắc an toàn điện, an toàn lao động sửa chữa mạch Cần vận dụng tối đa kiến thức, kinh nghiệm có lĩnh vực liên quan cho cơng việc dị tìm, phát hư hỏng thao tác sửa chữa cần thiết 5.5.2 Khảo sát sửa chưa hư hỏng mạch điện thang máy tầng a Khảo sát sơ đồ nguyên lý Sơ đồ nguyên lý mạch điện thang máy tầng Cơ cấu nâng hạ cầu trục hình 5.23 5.24 Học sinh thực hiện:  Phân tích sơ đồ, cho biết nguyên lý qui trình vận hành thang  Nhiệm vụ khí cụ điện điền vào bảng 5.7 159 Trường Cao đẳng nghề số 1- BQP  Giáo trình Trang bị điện  380V 1 Đ HÌNH 5.23 SƠ ĐỒ MẠCH ĐỘNG LỰC THANG MÁY TẦNG 160 Trường Cao đẳng nghề số 1- BQP  Giáo trình Trang bị điện  2cb 21 D H Đ 10 Đ 17 Đ 22 D 23 D H 14 11 24 C 12 25 C 13 H 15 16 26 19 20 H 18 HÌNH 5.24 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY TẦNG 161 Trường Cao đẳng nghề số 1- BQP a b  Giáo trình Trang bị điện n c 1cb 1cc RN 2cb 2cc Fh Hình 5.25 SƠ đồ bố trí mạch điện thang máy tầng 162 Trng Cao ng ngh s 1- BQP  Giáo trình Trang bị điện b Khảo sát sơ đồ nối dây Từ sơ đồ bố trí hình 5.25 Học sinh thực  Khảo sát sơ đồ nối dây thực tế đề phương án khác để bố trí thiết bị cho thuận tiện việc lắp ráp mạch  Khảo sát sơ đồ nối dây, nhận dạng thiết bị, khí cụ điện mạch c Vận hành mạch  Chuẩn bị làm việc: cấp nguồn aptomat 1CB 2CB, kiểm tra tình trạng cửa buồng thang  Vận hành thang:  Đóng kín cửa buồng thang, thao tác nút lên xuống tầng kề Quan sát, ghi nhận tượng, trạng thái mạch  Thao tác nút lên xuống cách tầng (tầng lên tầng xuống 1) Quan sát, ghi nhận tượng, trạng thái mạch  Gọi thang: Xem thang dừng tầng nào, thao tác gọi thang đến vị trí khác Quan sát, ghi nhận tượng, trạng thái mạch  Làm báo cáo qui trình vận hành - Giải thích tượng vận hành mạch, nguyên nhân gây cố - Tín hiệu cho biết thang dừng hay hoạt động? - Tác dụng cơng tắc hành trình trường hợp di chuyên tầng liền kề di chuyển cách tầng? - Thang hoạt động, thao tác nút ấn có tác dụng khơng? Tại sao? d Sửa chữa hư hỏng Tiến hành tương tự mạch điện cầu trục 163 Trường Cao đẳng nghề số 1- BQP  Giáo trình Trang bị điện CÁC TỪ VIẾT TẮT GDKT-DN VTEP ĐC ĐKB ĐC - DC ĐC - DC KTĐL ĐC - DC KTNT ĐC - DC KT// rpm var const FK CCSX Dự án Giáo dục kỹ thuật Dạy nghề Vocational and Technical Education Project Động nói chung động khơng đồng Động đIện chiều Động chiều kích từ độc lập Động chiều kích từ nối tiếp Động chiều kích từ song song round per minute (số vịng phút) Variable (thay đổi, khơng ổn định) Constane (khơng đổi, cố định) máy phát kích cấu sản xuất (máy công tác) TĐKC CD CC CB D M KH KC tự động khống chế cầu dao đIện Cầu chì Aptomat Nút dừng máy Nút mở máy Cơng tắc hành trình Bộ khống chế (tay gạt khí) A, B, C N, O CTT RN RTh RU RI RTr RTĐ RTT Các dây pha A, B, C Dây trung tính Cơng tắc tơ Rơ-le nhiệt Rơ le thời gian Rơ le điện áp Rơ le dòng điện Rơ le trung gian Rơ le tốc độ Rơ le thiếu từ trường RG FH TĐKC ĐChTĐ Rơle gia tốc Phanh hãm điện từ tự động khống chế Điều chỉnh tốc độ 164 Trường Cao đẳng nghề số 1- BQP  Giáo trình Trang bị điện TÀI LIỆU THAM KHẢO Dự án giáo dục kỹ Hướng dẫn mô-đun Thực hành trang bị điện (MG) thuật dạy nghề Dự án giáo dục kỹ Giáo trình mơ-đun Thực hành trang bị điện thuật dạy nghề Vũ Quang Hồi Trang bị điện - điện tử cho máy công nghiệp dùng chung, NXB Giáo dục, Hà Nội, 1996 Trịnh Đình Đề Điều khiển tự động truyền động điện, NXB Đại học Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội, 1983 Bùi Đình Tiếu (người dịch) Các đặc tính động truyền động điện, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 1979 Truyền động điện tự động, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 1982 Bùi Đình Tiếu, Đặng Duy Nhi Võ Hồng Căn Phạm Thế Hựu Phân tích mạch điện máy cắt gọt kim loại, NXB Cơng nhân kỹ thuật, Hà Nội, 1982 Trung Tâm Việt Đức Tài liệu hướng dẫn thực hành PLC S7-200 - ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM 165 ... chưa cấp điện vào hai đầu A - B cuộn dây, lực hút điện từ không sinh ra, trạng thái chi tiết Hình 1.9 - Khi đặt điện áp đủ lớn vào A - B, dòng điện chạy cuộn dây sinh từ trường tạo lực hút điện từ... dịng điện xốy khơng phát nóng mạch từ) Đối với rơle điện từ xoay chiều, mạch từ thường chế tạo từ thép kỹ thuật điện ghép lại (để làm giảm dịng điện xốy fuco gây phát nóng) - Cuộn dây: Khi đặt điện. .. mạch điều khiển Nút bấm thường mở; thường đóng điều khiển mở máy dừng động Cơng tắc tơ đóng cắt nguồn Rle nhiệt, bảo vệ tải cho động (ĐKB) Công tắc tơ để loại điện trở phụ trình mở máy Rơle điện