3. Điều chỉnh tốc độ động cơ điện khụng đồng bộ ba pha
1.2.2. Ký hiệu theo tiờu chuẩn phỏp
STT Kí HIỆU
CHỨC NĂNG STT Kí HIỆU
CHỨC NĂNG
1 Nỳt nhấn thường mở 6 Tiếp điểm thường mở 2 Nỳt nhấn thường đúng 7 Tiếp điểm thường đúng mở nhanh, đúng chậm của
timer off delay
3 Relay nhiờt Thường đúng ( mở
chậm) 4 Động cơ xoay chiều 3 pha Thường mở ( đúng chậm) 5 Tiếp điểm thường đúng mở chậm của timer on delay STT Kí HIỆU 1 CHỨC NĂNG Tiếp điểm động lực của Contactor ( K ) STT Kí HIỆU 11 2 Tiếp điểm động lực của Mỏy cắt điện (ACB - OCB ) Tiếp điểm động lực của Cầu dao điện (Q ) Tiếp điểm động lực của Cầu dao - dao cỏch ly (Q ) 12 13 3 4 CHỨC NĂNG Tiếp điểm điều khiển loại thường mở ( NO ) Tiếp điểm điều khiển loại thường đúng ( NC) Tiếp điểm điều khiển của thiết bị cú tớnh thời gian ( KT )
43 Tiếp điểm động lực 5 của Mỏy cắt điện (Q ) Tiếp điểm động lực của cỏc thiết bị mở 6 tự động ( CB ) 14 Tiếp điểm vị trớ của cụng tắc hành trỡnh LS (loại thường đúng) Tiếp điểm vịtrớ 7 Thiết bịphõn đoạn Tiếp điểm thường 15 LS của cụng tắc hành trỡnh LS (loại thường mở) Tiếp điểm F đúng tỏc động trực 8 tiếp bằng hiệu ứng 16 nhiệt Tiếp điểm thường F thường mởchiệu sự tỏc động của cầu chỡ ( cầu chỡ tự rơi ) đúng tỏc động trực 9 tiếp bằng hiệu ứng từ n Tiếp điểm chịu sự 10 điều khiển của tốc độọ F Cầu chỡ kết hợp với dao cỏch ly Cầu chỡ tỏc động 18 F nhanh (cú dạng hỡnh viờn đạn ) 17
44 1.2.3. Ký hiệu theo tiờu chuẩn mỹ
STT Kí HIỆU CHỨC NĂNG STT Kí HIỆU CHỨC NĂNG 1 Cuộn dõy của Relay hoặc Contactor 6 Tiếp điểm thường mở mở nhanh, đúng chậm của
timer off delay 2 Relay trung gian 7
Tiếp điểm thường
đúng mở nhanh,
đúng chậm của
timer off delay 3 Relay thời gian 4 Tiếp điểm thường mở đúng chậm của timer on delay 5 Tiếp điểm thường đúng mở chậm của timer on delay
1.2.4. Ký hiệu theo tiờu chuẩn Việt Nam
1 Tiếp điểm thường mở ( NO) 6 Tiếp điểm rơ le thời gian ( on delay) 2 Tiếp điểm thường đúng ( NC) 7 Nỳt nhấn thường hở 3 Tiếp điểm rơ le thời gian ( off delay) 8
Nỳt nhấn thường
45
4 Rơ le nhiệt 9 CB 1 pha và 3 pha
5
Rơ le nhiệt
2. Cỏc nguyờn tắc tự động khống chế.
Mục tiờu:
- Hiểu rừ mạch điều khiển truyền động điện điển hỡnh.
- Nguyờn tắc điều khiển theo thời gian.
2.1. Nguyờn tắc thời gian.
a. Nội dung nguyờn tắc điều khiển theo thời gian:
- Điều khiển theo nguyờn tắc thời gian dựa trờ cơ sở là thụng số của mạch động lực biến đổi theo thời gian. Những tớn hiệu điều khiển
phỏt ra theo một quy luật thời gian cần thiết để thỏi của hệ thống.
làm thay đổi trạng
- Những phần tử thụ cảm được thời gian để phỏt tớn hiệu cần được chỉnh định dựa theo ngưỡng chuyển đổi của đối tượng. Vớ dụ như
tốc độ, dũng điện, mụ men của mỗi động cơ được tớnh toỏn chọn ngưỡng cho thớch hợp với từng hệ thống truyền động điện cụ thể. Những phần tử thụ cảm được thời gian cú thể gọi chung là role thời gian. Nú tạo nờn được một thời gian trễ ( duy trỡ) kểtừ lỳc cú tớn hiệu đưa vào ( mốc 0) đầu vào của nú đến khi nú phỏt được tớn hiệu
ra đưa vào phần tử chấp hành. Cơ cấu duy trỡ thời gian cú thể là: cơ
cấu con lắc, cơ cấu điện từ, khớ nộn cơ cấu điện tử, tương ứng là role thời gian kiểu con lắc, role thời gian điện từ, role thời gian khớ nộn và role thời gian điện tử....
b) Mạch điều khiển truyền động điện điển hỡnh theo nguyờn tắc thời gian:
- Xột mạch điều khiển khởi động động cơ điện một chiều kớch từ độc lập cú hai cấp điện trở phụ trong mạch phần ứng để hạn chế dũng
điện khởi động khiển:
46
Hỡnh 2.1 ư Điều khiển khởi động động cơ
thời gian.
ĐMdl theo nguyờn tắc
- Trạng thỏi ban đầu sau khi cấp nguồn động lưc và điều khiển thỡ role thời gian 1RTh
- Được cấp điện mở ngay tiếp điểm thường kớn đúng chậm RTh(9-11).
Để khởi động ta phải ấn nỳt mở mỏy M(3-5), cụng tắc tơ Đg hỳt sẽ đúng cỏc tiếp điểm ở mạch động lực, phần ứng động cơ điện được
đấu vào lưới điện qua cỏc điện trở phụ khởi động r1, r2. dũng điện
qua cỏc điện trở cú trị số lớn gõy ra sụt ỏp trờn điện trở r1. điện ỏp
đú vượt quỏ ngưỡng điện ỏp hỳt của role thời gian 2RTh làm cho nú hoạt động sẽ mở ngay tiếp điểm thường kớn đúng chậm 2RTh ( 11- 13), trờn mạch 2G cựng với sự hoạt động của role 1RTh chỳng đảm bảo khụng cho cỏc cụng tắc tơ 1G và 2G cú điện trong giai đoạn đầu của quỏ trỡnh khởi động. Tiếp điểm phụ Đg(1ư7) mở ra cắt điện rolre
thời gian 1RTh đưa role thời gian này vào hoạt động để chuẩn bị
phỏt tớn hiệu chuyển trạng thỏi của truyền động điện. Mốc khụng của thời gian t cú thể xem là thời điểm Đg(1ư7) mở cắt điện 1RTh.
c) Nhận xột về
gian :
điều khiển truyền động điện theo nguyờn tắc thời
- Ưu điểm của nguyờn tắc điều khiển theo thời gian là cú thể được thời gian theo tớnh toỏn và độc lập với thụng số của hệ
chỉnh thống
động lực. Trong thực tế ảnh hưởng của mụmen cản MC của điện ỏp lưới và của điện trở cuộn dõy hầu như khụng đỏng kể đến sư k làm việc của hệ thống và đến quỏ trỡnh gia tốc của truyền động
điện, vỡ cỏc trị số thực tế sai khỏc với trị số thiết kế khụng nhiều. Thiết bị của sơ đồ đơn giản, làm việc tin cậy cao ngay cả khi phụ
tải thay đổi, rơ le thời gian dựng đồng loạt cho bất kỳ cụng suất và
47
- Nguyờn tắc thời gian được dựng rất rộng rói trong truyền động điện một chiều cũng như xoay chiều.
2.2. Nguyờn tắc dũng điện.
a) Nội dung nguyờn tắc điều khiển theo dũng điện
- Dũng điện trong mạch phần ứng động cơ cũng là một thụng số làm việc rấ t quan trọng xỏc định trạng thỏi của hệ truyền động điện. Nú phản ỏnh trạng thỏi mang tải bỡnh thường của hệ thống, trạng thỏi mang tải, trạng thỏi quỏ tải cũng như
khởi động hay đang hóm của động cơ
phản ỏnh trạng thỏi đang
truyền động. Trong quỏ trỡnh khởi động, hóm, dũng điện cần phải đảm bảo nhỏ hơn một trị
số giới hạn cho phộp. Trong quỏ trỡnh làm việc cũng vậy, dũng điện
- cú thể phải giữ khụng đổi ở một trị số nào đú theo yờu cầu của quỏ trỡnh cụng nghệ . Ta cú thể dựng cỏc cụng tăc tơ cú cuộn dõy
dũng điện hoặc rơle dũng điện kiểu điện từ hoặc cỏc khúa điện tử
hoạt động theo tớn hiệu vào là trị
thống theo cỏc yờu cầu trờn.
số dũng điện để điều khiển hệ
- Dũng điện mạch phần ứng động cơ dựng làm tớn hiệu vào trực tiếp hoặc giỏn tiếp cho cỏc phần tử thụ cảm dũng điện núi trờn. Khi trị
số tớn hiệu vào đạt đến giỏ trị ngưỡng xỏc định cú thể điều chỉnh
được của nú thỡ nú sẽ phỏt tớn hiệu điều khiển hệ thống chuyển
đến những trạng thỏi làm việc yờu cầu.
b) Mạch điều khiển truyền động điện điển hỡnh theo nguyờn tắc dũng
điện:
- Xột mạch điều khiển hóm ngược động cơ xoay chiều 3 pha rụto dõy quấn khi đảo chiều. Vỡ những lớ do tương tự như đó phõn tớch trong
chương 2, khi đảo chiều quay động cơ xoay chiều 3 pha rụto dõy quấn cần phải đưa thờm vào mạch rụto một điện trở phụlớn hơn trị số điện trở phụ cần thiết đưa vào khi khởi động.
- Ta cú thể dựng mạch điều khiển theo nguyờn tắc dũng điện sau đõy để điều khiển việc đưa vào và loại ra phần điện trở phụ đú mỗi lần đảo chiều quay động cơ .
48
Hỡnh 2.2 - Điều khiển hóm ngược động cơ
rụto dõy
- quấn khi đảo chiều theo nguyờn tắc dũng điện.
xoay chiều 3 pha
- Yờu cầu đối với rơle hóm RH thụ cảm dũng điện rụto: khi dũng điện rụto lớn hơn trịsố khởi động thỡ nú phải tỏc động, khi dũng điện rụto đó giảm nhỏ về gần trị số khởi động (I 1) thỡ nú phải nhả để
chuẩn bị cho quỏ trỡnh khởi động tiếp theo. Vậy phải chỉnh định trị
số I nhả của RH lớn hơn I1 một ớt, tất nhiờn trị số I hỳt của nú sẽ
lớn hơn I1 và xỏc định theo hệ số trở về của nú.
- Trong mạch hỡnh 2.2. khụng vẽ
thuận (T) và ngược (N).
phần điều khiển cỏc cụng tăctơ
- Giả sử động cơ đang làm việc theo chiều quay thuận, nghĩa là bộ
khống chế chỉ huy đang ở v ị trớ 2 phớa phải. Muốn đảo chiều quay
động cơ , ta quay bộ khống chế KC về phớa ngược. Khi bộ khống chế lướt qua vị trớ 0, cỏc cụngtăctơ H, 1G, 2G mất điện nờn cỏc tiếp điểm của chỳng nhả ra đưa cả 3 điện trở vào mạch rụto. Khi lướt đến vị trớ 2 phớa trỏi, dũng điện rụto xuất hiện lỳc này lớn hơn trị số chỉnh định hỳt của rơle RH, nờn RH tỏc động mở tiếp điểm RH(1-3), bảo đảm cho cả 3 điện trở tham gia vào việc hạn chế dũng điện, quỏ trỡnh hóm ngược động cơ được tiến hành.
- Khi tốc độ động cơ giảm gần đến 0 thỡ dũng điện rụto cũng giảm
đến trị số nhả của rơle RH, rơ le RH nhả đúng tiếp điểm RH(1-3),
49
động cơ bắt đầu quỏ trỡnh khởi động theo chiều ngược với hai cấp
điện trở hạn chế rp1 và rp2 c) Nhận xột về
điện:
điều khiển truyền động điện theo nguyờn tắc dũng
- Ưu điểm: Thiết bị đơn giản, sự làm việc của sơ đồ khụng chịu ảnh hưởng của nhiệt độ cuộn dõy cụngtăc ơ , r ơle.
- Nhược điểm: Độ tin cậy thấp, cú khả năng đỡnh chỉ gia tốc ở cấp trung gian nếu động cơ khởi động bị quỏ tải, dũng điện khụng giảm xuống đến trị số nhả của rơle dũng điện.
- Nguyờn tắc dũng điện được ứng dụng chủ yếu để tự động điều khiển quỏ trỡnh khởi động động cơ
động cơ xoay chiều rụto dõy quấn.
một chiều kớch thớch nối tiếp và
3.Tự động khống chế động cơ khụng đồng bộ ro-to lồng súc. Mục tiờu: Mục tiờu:
- Nắm vững cỏc phương phỏp mở mỏy và thiết bị cần dựng.
3.1 Cỏc mạch mở mỏy trực tiếp.
Cỏc yờu cầu khi mở mỏy:
- Mụmen mở mỏy đủ lớn để thớch ứng với đặc tớnh cơ của tải.
- Imm càng nhỏ càng tốt
- Phương phỏp mở
chắn.
mỏy và thiết bị cần dựng đơn giản, rẻ tiền, chắc
- Tổn hao cụng suất trong quỏ trỡnh mở mỏy càng thấp càng tốt. 3.1.1. Mạch khởi động động cơ điện ba pha bằng khởi động từ đơn
1. Mạch động lực (mạch nhất thứ)
50
3. Mụ tả mạch điện
- Mạch động lực
- L1L2L3: dũng điện 3 pha
- CB: mỏy cắt dũng điện 3 pha
- K: tiếp điểm chớnh của cụng tắc tơ - RN: tiếp điểm chớnh của rơ le nhiệt - M: động cơ 3 pha rụ to lồng súc - Mạch điều khiển - LN: dũng điện 1 pha - CB: mỏy cắt 1 pha - Rs: nỳt dừng khẩn cấp - RN: tiếp điểm phụ của rơ le nhiệt - ON: nỳt nhấn thường hở - OFF: nỳt nhấn thường đúng - K (A1A2): cuộn dõy cụng tắc tơ - K: tiếp điểm phụ của cụng tắc tơ - H1, H2, H3, H4: cỏc đốn bỏo hiệu 4. Giải thớch
- Khi chưa đúng CB 1 pha và CB 3 pha thỡ động cơ chưa hoạt động, vỡ mạch chưa được cung cấp điện. Cỏc đốn chưa sỏng.
- Khi đúng CB 1 pha và CB 3 pha, đốn H4 sỏng bỏo cú nguồn điện vào mạch điều khiển.
51
- Muốn động cơ hoạt động, ta nhấn nỳt ON ngay lập tức cuộn dõy K
cú điện. Khi đú cỏc tiếp điểm chớnh K đúng lại động cơ hoạt động
và đồng thời đúng luụn tiếp điểm phụ K (song song với nỳt ON) để
duy trỡ dũng điện luụn cung cấp cho cuộn dõy. Lỳc này đốn H1 sỏng bỏo hiệu động cơ đang hoạt động.
- Muốn dừng động cơ, ta nhấn nỳt OFF ngay lập tức cuộn dõy K mất
điện cỏc tiếp điểm chớnh mở ra động cơ ngừng hoạt động, đồng thời tiếp điểm phụ (tiếp điểm duy trỡ – tiếp điểm song song với nỳt ON)
cũng mở ra ngắt dũng điện đi vào cuộn dõy cụng tắc tơ. Lỳc này đốn H1 khụng sỏng.
- Nếu động cơ đang hoạt động, mà quỏ tải thỡ tiếp điểm phụ của rơ le nhiệt RN tỏc động ngắt dũng điện đi vào cụng tắc tơ làm cho động cơ ngừng hoạt động, đồng thời đốn H2 sỏng bỏo hiệu sự cố quỏ tải.
- CB bảo vệ quỏ tải, ngắn mạch, quỏ ỏp…
- Khi cú sự cố cần dừng khẩn, ta nhấn nỳt RS, mạch điện ngắt điện vào cụng tắc tơ làm cho động cơ ngừng hoạt động, đồng thời đốn H3
sỏng bỏo hiệu cú sự cố phải dừng khẩn.
3.1.2. Mạch đảo chiều động cơ điện ba pha
1. Mạch động lực (mạch nhất thứ)
52
3. Mụ tả mạch điện
Mạch động lực
- L1L2L3: dũng điện 3 pha
- CB: mỏy cắt dũng điện 3 pha
- K1:tiếp điểm chớnh của cụng tắc tơ quay thuận
- K2:tiếp điểm chớnh của cụng tắc tơ quay nghịch
- RN: tiếp điểm chớnh của rơ le nhiệt - M: động cơ 3 pha rụ to lồng súc - Mạch điều khiển - LN: dũng điện 1 pha - CB: mỏy cắt 1 pha - Rs: nỳt dừng khẩn cấp - RN: tiếp điểm phụ của rơ le nhiệt
- ON1 – OFF1:nỳt nhấn kộp thường hở- thường đúng điều khiển quay thuận
- ON2 – OFF2:nỳt nhấn kộp thường hở- thường đúng điều khiển quay nghịch
- OFF: nỳt nhấn thường đúng điều khiển dừng
- K1 (A1A2): cuộn dõy cụng tắc tơ quay thuận
- K2 (A1A2): cuộn dõy cụng tắc tơ quay nghịch
- K1,K2: cỏc tiếp điểm phụ của cụng tắc tơ K1,K2
- H1, H2, H3, H4, H5: cỏc đốn bỏo hiệu
4. Giải thớch
- Khi chưa đúng CB 1 pha và CB 3 pha thỡ động cơ chưa hoạt động, vỡ mạch chưa được cung cấp điện. Cỏc đốn bỏo hiệu chưa sỏng.
53
- Khi đúng CB 1 pha và CB 3 pha, đốn H5 sỏng bỏo cú nguồn điện vào mạch điều khiển.
- Muốn động cơ quay thuận, ta nhấn nỳt ON1 ngay lập tức cuộn dõy
K1 cú điện (lỳc này OFF1 mở ra để đảm bảo K2 khụng được cung
cấp điện). Khi đú cỏc tiếp điểm chớnh K1 đúng lại động cơ quay thuận và đồng thời đúng luụn cỏc tiếp điểm phụ K1(song song với
nỳt ON1) để duy trỡ dũng điện luụn cung cấp cho cuộn dõy K1 và mở
tiếp điểm phụ K1 thường đúng để khoỏ chộo cuộn dõy K2 luụn luụn
khụng cú điện. Lỳc này đốn H1 sỏng bỏo hiệu động cơ thuận. đang quay
- Muốn động cơ quay nghịch, ta nhấn nỳt ON2 ngay lập tức cuộn dõy
K2 cú điện (lỳc này OFF2 mở ra để đảm bảo K1 khụng được cung
cấp điện). Khi đú cỏc tiếp điểm chớnh K2 đúng lại động cơ quay nghịch và đồng thời đúng luụn cỏc tiếp điểm phụ K2 (song song với nỳt ON2) để duy trỡ dũng điện luụn cung cấp cho cuộn dõy K2 và mở
tiếp điểm phu K2 thường đúng để khoỏ chộo cuộn dõy K1 luụn luụn
khụng cú điện. Lỳc này đốn H2 sỏng bỏo hiệu động cơ
nghịch.
đang quay
- Muốn chuyển đổi động cơ đang quay thuận qua nghịch hoặc ngược lại ta khụng cần phải nhấn nỳt OFF, vỡ khi ta nhấn ON1 thỡ OFF1 đó
mở khụng cho điện vào K2 (hoặc khi ta nhấn ON2 thỡ OFF2 đó mở khụng cho điện vào K1) – mạch điều khiển đảo chiều quay trực tiếp.
- Muốn dừng động cơ, ta nhấn nỳt OFF ngay lập tức cuộn dõy K1 (quay thuận) hoặc K2 (quay nghịch) mất điện cỏc tiếp điểm chớnh mở ra động cơ ngừng hoạt động, đồng thời tiếp điểm phụ (tiếp