CÁC MẠCH ĐIỆN HÃM ĐỘNG CƠ Mục đích:
Sau khi học xong bài này các bạn hiểu được một số vấn đề sau: - Nắm được các phương pháp hãm động cơ khơng đồng bộ ba pha
- Nắm được sơ đồ nguyên lý, cách vận hành mạch hãm động năng dùng rơle thời gian và hãm ngược động cơ
- Đọc thành thạo nguyên lý làm việc khi cĩ bản vẽ nguyên lý các mạch hãm thơng dụng.
Nội dung:
5.1. Các phương pháp hãm thơng dụng: 1. Hãm động cơ bằng phanh cơ khí:
Rơto động cơ điện luơn được giữ chặt bằng các tấm ma sát(khi chưa cĩ điện vào stato) hoặc lị xo. Muốn chạy động cơ thì đĩng điện vào stato đồng thời với việc cấp điện vào phanh nam châm điện hoặc phanh thủy lực tác động vào lịxo cơ khí để nhả ma sát cho rơto tự động quay.
Khi cắt điện vào stato, đồng thời phanh thủy lực cũng mất điện, các tấm ma sát lập tức giữ chặt rơto lại, thường dùng ở cần cẩu palăng điện, các động cơ điện ở ngành may mặc....
2. Hãm động năng:
Muốn thực hiện hãm động năng phải cắt động cơ ra khỏi lưới điện xoay chiều và đưa điện một chiều vào cuộn dây stato. Dịng điện một chiều chạy trong cuộn dây stato tạo nên từ trường đứng yên. Trong lúc mới cắt điện vào stato vẫn cịn đà quay những thanh “lồng sĩc” trên rơto vẫn quay cắt đường sức từ tĩnh ở stato sẽ xuất hiện dịng điện cảm ứng ở vịng ngắn mạch. Tác dụng của dịng điện rơto với từ trường stato tạo nên nên mơmen điện từ hãm rơto đứng lại.
Điện một chiều thường lấy từ nguồn xoay chiều qua chỉnh lưu hoặc lấy ngay cả ở rơto nếu là động cơ rơto dây quấn.
Hãm động năng cĩ ưu điểm là tốn ít năng lượng, động cơ thường xuyên đĩng mở, đổi chiều quay thường áp dụng cách hãm này. Tốc độ càng lớn thì lực hãm càng mạnh, mơmen hãm giảm theo tốc độ, khi tốc độn n = 0 thì mơmen hãm cũng bằng 0. Cần cẩu, máy nâng ở vị trí hạ hàng cĩ tải thường áp dụng phương pháp này.
3. Hãm tái sinh:
Khi nào tốc độ động cơ đang quay n lớn hơn tốc độ đồng bộ của nĩ ( n> n1) thì sẽ cĩ hãm tái sinh. Trong thực tế thường áp dụng hãm tái sinh cho động cơ 2 cấp tốc độ. Giả sử một động cơ đang làm việc ở tốc độ cao nc ứng với số đơi cực P ít, đem cắt điện rồi rồi chuyển ngay sang số đơi cực P nhiều nt thì động cơ này sẽ cĩ hãm tái sinh thường dùng trong những máy cắt gọt kim loại.
4. Hãm ngược:
Động cơ đang quay, nếu đem đổi thứ tự 2 pha thì động cơ sẽ cĩ hãm ngược vì rơto lúc này quay ngược chiều với từ trường stato. Hãm ngược là một phương pháp hãm mạnh, mơmen hãm lớn nhưng động cơ bị nĩng nhiều nên thường cĩ điện trở nối tiếp với cuộn dây stato để hạn chế dịng điện khi hãm. Khi rơto đang ngừng, phải cắt động cơ ra khỏi lưới điện để tránh động cơ quay ngược. Ngồi ra cịn cĩ thể hãm động cơ bằng cách đặt điện áp ngược vào rơto dây quấn hoặc một tần số thấp hơn 50Hz vào stato.
5.2. Một số mạch điện ứng dụng hãm động cơ:
1. Hãm động năng:
a. Khái quát về hãm động năng:
Muốn thực hiện hãm động năng phải cắt động cơ ra khỏi lưới điện xoay chiều và đưa điện một chiều vào cuộn dây stato. Dịng điện một chiều chạy trong cuộn dây stato tạo nên từ trường đứng yên. Trong lúc mới cắt điện vào stato thì rơto 28 A1Z
vẫn cịn đà quay những thanh “lồng sĩc” , trên rơto đang quay cắt đường sức của từ trường tĩnh ở stato xuất hiện dịng điện cảm ứng ở vịng ngắn mạch.
Tác dụng của dịng điện rơto với từ trường stato tạo nên mơmen điện từ hãm rơto đứng lại.
b. Sơ đồ nguyên lý:
c. Vận hành:
*. Chạy máy: Ấn nút M khởi động từ K cĩ điện ( mạch 1-3-5-7-2) đĩng cơ vào lưới điện làm việc. Tiếp điểm 9-11 mở ra khơng cho H tác động nhằm đảm bảo an tồn, tiếp điểm 1-13 đĩng lại để rơle thời gian RB hoạt động (mạch 1-13-2) đĩng tiếp điểm của nĩ lại để chuẩn bị cho hãm máy.
*. Tắt và tự động hãm máy: Ấn nút OFF, khởi động từ K ngưng làm việc, ngắt động cơ khỏi lưới điện và cắt điện vào rơle thời gian RB. Khởi động từ H lúc này cĩ điện ( mạch 1-9-11-2) làm việc đĩng bộ biến áp và chỉnh lưu đưa điện một chiều vào 2 pha động cơ ( dây quấn stato) để hãm máy.
Sau một thời gian duy trì tiếp điểm 1 – 9 của rơle thời gia(thường mở mở chậm) mở ra, khởi động từ H ngừng làm việc, qúa trình hãm động năng kết thúc.
29 P1 P2 P3 CD K H H H ĐC PT1 PT2 CC K OFF ON PT 1 2 H RB K K K H RB 3 5 7 9 1 1 1 3
* Hiện nay loại rơle này rất khĩ tìm nên ta dùng mạch hãm động năng ứng với rơle thộng dụng hiện nay như sau:
*. Sơ đồ nguyên lý:
*. Vận hành:
Khi ấn nút OFF cho động cơ ngừng, khởi động từ K ngưng hoạt động nên tiếp điểm thường đĩng K trả lại đĩng mạch, cấp điện cho rơle H và rơle thời gian tg
làm việc. Các tiếp điểm H đĩng lại đưa dịng điện một chiều vào dây quấn stato động cơ, bộ dây quấn tạo thành nam châm điện tác động lên rơto , vì thế động cơ nhanh chĩng ngừng ngay, sau một thời gian hiệu chỉnh trước, rơle thời gian chuyển mạch tiếp điểm 8 – 5 mở ra cắt dịng điện cung cấp cho rơle H, nên dịng điện một chiều được cắt ra khơng cho bộ dây quấn bị nung nĩng bởi dịng điện một chiều này.
*. Đảo chiều quay động cơ cĩ hãm động năng: +.Sơ đồ nguyên lý: 30 P1 P2 P3 CD K H H H ĐC P1 P2 P3 CD K1 RL RL RL ĐC K2 K OFF ON1 PT P N H tg H K H tg ON2 8 5K
* Vận hành: Tương tự như động cơ quay một chiều , lúc này ta thêm một khởi động từ nữa để đảo chiều quay động cơ, qúa trình hãm giống như mạch một chiều.
2. Hãm ngược: