f- Thuận tiệncho lắp ráp và sửa chữa g kích thớc và giá thành nhỏ nhất
2.4.khống chế theo nguyên tắc tốc độ
2.4.1. Nội dung nguyên tắc
Ngời ta sử dụng các thiết bị kiểm tra tốc độ quay của rotor động cơ để ở những tốc độ nhất định sẽ thực hiện quá trình tự động thay đổi trạng thái của các mạch điện, ví dụ nh: nối tắt các cấp điện trở phụ, tự động kết thúc quá trình hãm,v.v... Các thiết bị dùng để kiểm tra tốc độ có nhiều loại khác nhau, trong kỹ thuật thờng sử dụng các rơ le tốc độ kiểu ly tâm hoặc cảm ứng, đối với động cơ một chiều có thể sử dụng loại rơle điện áp có 2 cuộn dây.
2.4.2. các sơ đồ khống chế
1.- Sơ đồ khống chế tự động quá trình hãm ngợc động cơ xoay chiều không đồngbộ ba pha khi dừng máy:
a. Sơ đồ:
Mạch điện hệ thống nh hình 2-3, trong đó: ĐK là động cơ xoay chiều không đồng bộ ba pha rotor lòng xóc; RKT là rơle kiểm tra tốc độ có trục nối với rotor ĐK; K là công tắc tơ dùng để đóng nguồn cung cấp cho mạch stato động cơ; H là công tắc tơ
khống chế quá trình hãm ngợc của động cơ; CD là cầu dao nguồn; CC1 và CC2 là các cầu chì dùng để bảo vệ ngắn mạch cho mạch động lực và điều khiển; RN là rơle nhiệt dùng để bảo vệ quá tải cho động cơ; điều khiển quá trình khởi động và hãm dừng sử dụng các nút ấn điều khiển M và D.
b. Nguyên lý hoạt động của mạch điện:
Để khởi động động cơ ta đóng cầu dao CD, ấn nút M làm cho ccông tắc tơ K có điện cấp điện cho mạch stato động cơ và động cơ đợc khởi động trực tiếp lên tốc độ làm việc trên đặc tính tự nhiên, đồng thời tiếp K(9-11) mở ra để không cho H có điện vì khi tốc độ động cơ đạt đến một giá trị nhất định thì tiếp điểm RKT của rơle kiểm tra tốc độ động cơ sẽ kín mạch.
Để dừng động cơ ta ấn nút D, công tắc tơ K mất điện, các tiếp điểm thờng mở K trong mạch động lực và điều khiển mở ra còn tiếp điểm thờng đóng K(9-11) đóng lại. Do quán tính cơ mà rotor động cơ còn quay với tốc độ cao nên RKT(1-9) vẫn kín, do vậy khi K(9-11) đóng lại thì công tắc tơ H có điện vàmạch stato động cơ lại đợc nối vào nguồn xoay chiều nhng có sự đổi vị trí hai pha A và C nên từ trờng quay trong
Bộ môn: TĐH-XNCN 61 A1 B1 C1 A2 B2 C2 ĐK 1 3 5 1 1 2 4 Hình 2-3 7 9 K H K K K RKT RKT H
động cơ đổi chiều và động cơ chuyển sang hãm ngợc. Quá trình hãm ngợc làm cho tốc độ động cơ giảm rất nhanh, khi tốc độ động nhỏ (gần bằng không) thì tiếp điểm RKT(1-9) mở ra, công tắc tơ H mất điện và mạch stato động cơ đợc cắt ra khỏi nguồn điện xoay chiều, quá trình hãm ngợc kết thúc, tốc độ động cơ nhanh chóng giảm về bằng không và động cơ dừng.
Các tiếp điểm thờng đóng của K và H mắc trong mạch cuộn dây H và K để không cho hai công tắc tơ đồng thời có điện tránh gây nên ngắn mạch hai pha nguồn cung cấp.
2. – Sơ đồ khống chế tự động quá trình khởi động động cơ qua hai cấp điện trở phụ theo nguyên tắc tốc độ
a. Sơ đồ:
Hình 2-4 là sơ đồ nguyên lý của mạch khống chế tự động quá trình khởi động động cơ qua 2 cấp điện trở phụ theo nguyên tắc tốc độ. Để kiểm tra tốc độ của động cơ ngời ta sử dụng các rơ le hai cuộn dây là 1RG và 2RG. K là công tắc tơ đóng nguồn một chiều cho mạch phần ứng động cơ, 1G, 2G là các công tắc tơ gia tốc dùng để loại các cấp.
điện trở phụ trong mạch phần ứng động cơ một chiều kích từ độc lập Đ khi khởi động. a. Nguyên lý hoạt động của sơ đồ:
* Nguyên lý kiểm tra tốc độ bằng rơ le hai cuộn dây:
Để xác định tốc độ động cơ phục vụ cho việc khống chế tự động ngời ta dùng rơ le hai cuộn dây là 1RG và 2RG. Ta xét rơ le 1RG: Ta gọi điện trở cuộn dây thứ nhất 1RG1 của rơ le là rg1, và của cuộn dây thứ hai 1RG2 là rg1; số vòng cuộn 1RG1 là w1 còn số vòng dây cuộn 1RG2 là w2 và đặt: r1 = r11 + rg1 và r2 = r12 + rg2 63 Rf2 Rf1 2RG1 Đ 1 1 3 5 7 Hình 2-4 1RG 1 2RG2 1RG 2 r21 r11 r22 r12 9 K K K 1 2 1G 2G 1G K K 1RG 2RG
Giả sử K có điện và động cơ đợc cấp điện và bắt đầu khởi động với điện trở phụ trong mạch rotor là Rf = Rf1 + Rf2, lúc đó trên cuộn dây thứ nhất của rơ le đợc đặt điện bằng tổng của s.đ.đ. động cơ là E = Ce.φđm.n (Ce là hệ số s.đ.đ. động cơ; φđm là từ thông định mức của động cơ; động cơ n là tốc độ quay của rotor động cơ) và sụt áp trên cuộn dây rotor động cơ là R.I, còn trên cuộn thứ hai đợc đặt điện áp bằng sụt áp trên tổng các điện trở phụ gây ra bởi dòng rotor động cơ: Rf.I. Do lực từ gây bởi cuộn 1RG1 có tác dụng đóng tiếp điểm thờng hở của rơ le, còn lực từ do cuộn 1RG2 sinh ra tác động ngợc lại và nó cùng chiều với lực của lò xo phản. Vậy s.t.đ. tổng của rơ le sẽ là:
F = F1 - F2 với F1 = w1.(Ce.φđm.n + R.I) / r1 ; F2 = w2.Rf.I / r2.
Khi lựa chọn: R.w1 / r1 = Rf.w2 thì F = w1.Ce.φđm.n = a.n với a = w1.Ce.φđm = const.
Nh vậy s.t.đ. của rơ le tỉ lệ thuận với tốc độ quay của rotor động cơ và khi đặt giá trị tác động từ rơ le sẽ tác động. ở đây chúng ta chỉnh định cho giá trị tác động của 1RG tơng ứng sẽ là n1, còn của 2RG tơng ứng sẽ là n2.
* Nguyên lý quá trình khởi động:
Đóng cầu dao nguồn CD, tại thời điểm cần khởi động ta ấn nút M, K có điện và tác động nối mạch rotor động cơ vào nguồn cung cấp một chiều và động cơ bắt đầu khởi động với điện trở phụ là Rf vì khi này 1RG cha tác động nên 1G cha có điện và 2G cũng cha có điện. Khi tốc động cơ đạt đến giá cần chuyển đổi n1 thì 1RG đạt giá trị tác động và nó sẽ đóng tiếp điểm 1RG(1-7), dẫn đến 1G có điện làm đóng các tiếp điểm thờng hở 1G nối ngắn mạch Rf1 và nối mạch cuộn dây 2RG1 vào mạch rotor động cơ, động cơ chuyển sang khởi động trên đặc tính thứ hai. Động cơ tiếp tục tăng tốc và khi đạt đến n2 thì 2RG tác động làm cho 2G có điện, cấp điện trở phụ còn lại bị ngắn mạch và động cơ chuyển sang khởi động trên đặc tính tự nhiên, tiến dần tới tốc độ làm việc ổn định, quá trình khởi động kết thúc.
Muốn dừng động cơ ta ấn nút D, K mất điện, các rơ le và công tắc tơ khác cũng mất điện, động cơ đợc cắt khỏi nguồn một chiều và dừng.