1. Yêu cầu của mạch điều khiển:
+ Khi khởi động các động cơ trong cùng một tổ máy, cần phải tuân theo nguyên tắc thứ tự và phải có thời gian trễ để khởi động lần lợt.
+ Nếu không có sự cố thì các động cơ làm việc bình thờng, tổ máy lạnh đó hoạt động. + Quạt gió lạnh luôn làm việc.
+ Sự hoạt động của từng máy nén trong hệ thống phụ thuộc vào sự tác động của Thermostart. + Khi có bất cứ máy nén nào trong tổ máy hoạt động thì bơm nớc giải nhiệt và quạt gió nóng tháp giải nhiệt phải hoạt động.
+ Khi xảy ra sự cố thì mạch điều khiển phải cắt mạch động lực ra khỏi lới, đồng thời cắt tất cả các động cơ sau nó ra khỏi lới điện nhằm đảm bảo sự an toàn cho hệ thống lạnh.
+ Khi sự cố xảy ra với quạt dàn lạnh thì phải cho toàn bộ tổ máy đó ngừng hoạt động.
+ Khi sự cố xảy ra ở bơm nớc cho tháp giải nhiệt (động cơ khởi động sau quạt dàn lạnh ) thì tất cả các động cơ phía sau nó đều phải ngng hoạt động.
- Đối với cả hệ thống lạnh của trạm.
+ Khi ấn nút mở (M) khởi động hệ thống, sự lần lợt khởi động của từng tổ máy diễn ra, tức là khi tổ máy I hoạt động xong thì nổ máy II mới đợc khởi động tiếp.
+ Khi có sự cố xảy ra đối với một tổ máy bất kỳ thì ta ấn nút (M) tổ máy còn lại vẫn hoạt động bình thờng.
+ Khi ấn nút (D) của hệ thống, để tránh hiện tợng quá áp xảy ra trên lới điện, ta phải dừng tuần tự từng tổ máy một.
2. Điều khiển khởi động động cơ máy nén
Trong hệ thống lạnh dù bằng cách nào thì mục đích cuối cùng là nhiệt độ của phân xởng nằm trong phạm vi cho phép. Theo đó ta có cách tự động điều khiển hoặc điều khiển bằng tay. Về mặt cung cấp điện thì chế độ khởi động các động cơ là chế độ năng nề nhất, đặc biệt là động cơ có công suất lớn nh động cơ máy nén . Do đó trớc hết ta nói về vấn đề khởi động động cơ.
Có rất nhiều cách khởi động động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc khác nhau: khởi động băng cách thay đổi nối Y/∆, giảm điện áp stato bằng thêm cuộn cảm hay điện trở vào mạch stato (thiết bị tiếp điểm), sử dụng biến tần (thiết bị không tiếp điểm).
Ta so sánh khởi động bằng thiết bị tiếp điểm và thiết bị không tiếp điểm là biến tần.
- Với biến tần đặc tính khởi động là rất tôt, khởi động thiết bị rất êm và đặc tính rất đẹp. Tuy nhiên có một vấn đề là giá thành của biến tần rất đắt, chỉ sử dụng những nơi đòi hỏi đặc tính khởi động tốt và sử dụng biến tần để khởi động nhiều động cơ lần lợt. Mặt khác tổn thất điện năng ở biến tần là rất lớn, cụ thể mỗi thirister có tổn thất điện áp rơi trên nó khoảng 1V, với dòng điện của động cơ ≥ 100A làm tổn thất trên một thirister lớn (≥100 VA), với một bộ khởi động từ có 3 thirister làm tổn thất tăng lên rất nhiều.
- Với thiết bị tiếp điểm điện áp rơi trên côngtắctơ khoảng 2 mV, nhỏ hơn nhiều so với 1V,
hơn nữa giá để mua côngtắctơ rẻ hơn nhiều so với giá mua một biến tần. Trong khi đó khởi động động cơ của hệ thống điều hoà trung tâm không đòi hỏi đặc tính khởi động phải đẹp. Vì vậy ta chọn phờn pháp khởi động sử dụng thiết bị có tiếp điểm.
Tuy nhiên trong các loại thiết bị có tiếp điểm có loại khởi động thông qua cuộn cảm, điện trở để
giảm điện áp stato hoặc bằng cách đổi nối Y/∆ để giảm dòng điện khởi động. Dùng khởi động
thông qua điện trở làm tổn thất trên điện trở bằng toả nhiệt nên không kinh tế.
Theo đó ta chọn phơng án khởi động đổi nối Y/∆ để giảm dòng điện khởi động gây hại cho máy. Để thực hiện đợc ta dùng hai côngtắctơ có các tiếp điểm KY và K∆. Sơ đồ mắc mạch và điều khiển nh sau:
Mạch điều khiển Mạch động lực RN K T T K∆ KY K∆ KY T K RN K K∆ KY c b a C B A
Nguyên lý hoạt động của sơ đồ nh sau:
Khi có tín hiệu khởi động, cuộn dây khoá K có điện để đóng côngtắctơ K, khi đó cuộn KY có
điện đóng côngtắctơ KY để khởi động. Đồng thời cuộn dây rơle thời gian T cũng có điện bắt đầu tính thời gian. Sau thời gian T đã đặt, tiếp điểm thờng đóng mở chậm mở ra để cắt côngtắctơ KY,
đồng thời tiếp điểm thờng mở đóng chậm của T đóng lại làm cho cuộn dây của côngtăctơ K∆ có
điện đóng côngtăctơ K∆. Nh vậy quá trình khởi động dã hoàn tất.
3.Kết hợp điều khiển bằng tay và tự động.
Hệ thống điều khiển điều hoà trung tâm phải đợc thiết kế bao gồm điều khiển bằng tay và tự động. Mạch tự động cho máy chạy ở chế độ bình thờng còn điều khiển bằng tay cho trờng hợp chạy quạt hoặc để sủa chữa một phần nào đó của hệ thống mà không ảnh hởng đến các tổ hợp khác trong khi đang hoạt động bình thờng.
- Hệ thống chỉ có một động cơ ta có sơ đồ điều khiển bằng tay và tự động nh sau:
KStart Stop Start Stop Off On RN K
- Với hệ thống điều khiển tự động nhiều mạch đồng thời thì có thể chuyển mạch nhiều thớt, tuy nhiên vấn đề chuuyển mạch nhiều thớt rất cồng kềnh và độ tin cậy không cao. Do vậy để điều khiển hệ thống điều hoà trung tâm ta dùng rơle trung gian để điều khiển chế độ bằng tay hay tự động. DTD DBT CM RBT RCM Off On TD K1 Stop BT Start RN1
Sơ đồ điều khiển tự động và bằng tay nhiều mạch
Khi ta đặt vị trí 1 tức là hệ thống làm việc chế độ bằng tay, khi đó có dòng điện trong cuộn dây rơle trung gian RBT hút tiếp điểm bằng tay (BT) và sau đó ta dùng tay nhấn nút khởi động lần lợt từng động cơ. Khi khoá chuyển mạch đặt ở vị trí 2
tức là chế độ tự động thì cuộn dây RTĐ có điện hút tiếp điểm thờng mở TĐ đóng lại và sau đó các động cơ sẽ tự động lần lợt đóng lại.
4.Khởi động lần lợt.
Trong thực tế các động cơ lớn ngời ta không cho khởi động đồng thời vì khi khởi động đồng thời gây ra hiện tợng sụt áp lớn, làm cho thiếu điện áp dẫn tới động cơ không khởi động đợc. Để khởi động lần lợt từng động cơ trong hệ thống ta dùng bằng tay hoặc tự động.
Giả sử có 2 động cơ lần lợt là Đ1 và Đ2 đợc mắc vào mạch nh hình sau và yêu cầu động cơ Đ1
phải đợc khởi động trớc, sau khi động cơ Đ1 khởi động rồi thì động cơ Đ2 mới khởi động. Ta có sơ đồ:
Sơ đồ điều khiển bằng tay Sơ đồ mắc mạch K1 RN2 K2 start K2 Stop Stop K1 start K1 RN1 ATM2 K2 RN2 M2 M1 RN1 K1 ATM1
Thuyết minh nguyên tắc hoạt động của sơ đồ trên: Khi muốn khởi động động cơ Đ1 ta nhấn nút Start của mạch điều khiển động cơ thú nhất. Khi đó cuộn dây của côngtắctơ K1 có điện làm đóng tiếp điểm thờng mở của côngtắctơ K1, khi đó Đ1 đợc cung cấp điện và bắt đầu hoạt động. Sau đó muốn khởi động động cơ Đ2 ta nhấn nút Start của mạch điều khiển động cơ Đ2, khi đó do tiếp điểm K1 đã đóng nên cuộn dây K2 có điện đóng côngtăctơ K2 để khởi động động cơ Đ2. Một lý do nào đó có thể sự sai sót của công nhân nhấn nút khởi động động cơ Đ2 trong khi cha khởi động Đ1, do K1
mở nên cuộn dây K2 không có điện, tiếp điểm côngtăctơ K2 không đóng nên động cơ không hoạt
động. Nh vậy ta thiết kế xong khởi động tuần tự.
Sơ đồ điều khiển tự động
K1 RN2 K2 K2 T On Off T K1 RN1
Thuyết minh nguyến lý hoạt động của sơ đồ:
Khi nhấn nút On ở vị trí đóng thì côngtắctơ K1 bắt đầu có điện và đóng cho động cơ Đ1 hoạt động. Đồng thời cuộn dây của rơle thời gian T bắt đầu tính thời gian. Khi cha đạt đợc thời gian cho phép thì tiếp điểm thờng mở đóng chậm T vẫn mở nên cuộn dây K2 cha có điện mặc dù tiếp điểm K1
đóng làm cho động cơ Đ2 cha hoạt động. Khi đạt thời gian cho phép, tiếp điểm thờng mở đóng
chậm của rơle thời gain đóng, cấp điện cho cuộn dây côngtắctơ K2 để khởi động động cơ Đ2. Để khởi động nhiều động cơ và nhiều tổ máy lần lợt ta làm tơng tự.