3.1. Mạch hãm động năng.
Khi động cơ xoay chiều ba pha rô to lồng sóc đang quay, ta đột ngột cắt nguồn điện xoay chiều ba pha vào cuộn dây stato đồng thời đƣa dòng điện một chiều chạy vào cuộn dây. Khi đó dòng điện một chiều này sẽ sinh ra từ trƣờng quay có chiều đƣợc xác định bằng quy tắc vặn nút chai nhƣ hình vẽ. X Z A Y B C Fqt Fh + - n
Do rô to vẫn quay theo quán tính nên các thanh dẫn trên rô to chuyển động cắt ngang đƣờng sức từ trƣờng một chiều. Theo định luật cảm ứng điện từ, trên thanh dẫn rô to sẽ xuất hiện sức điện động cảm ứng Eƣ (chiều của sức điện động cảm ứng đƣợc xác định bằng quy tắc bàn tay phải). Do các thanh dẫn bị ngắn mạch ở hai đầu nên trong thanh dẫn xuất hiện dòng điện ngắn mạch I. Đồng thời các thanh dẫn đang chuyển động cắt ngang từ trƣờng của cuộn dây stato nên nó chịu tác dụng bởi một lực điện từ có trị số F =BIl
Lực điện từ này đặt trên thanh dẫn, có chiều ngƣợc chiều với lực quán tính Fqt nên nó tạo thành mô men ngƣợc chiều với mô men của lực quán tính Mqt. Đó là mô men hãm Mh. Nhờ có Mh mà tốc độ động cơ giảm nên vận tốc của thanh dẫn giảm nên I giảm nhanh nên Fh giảm do đó Mh giảm. Khi động cơ dừng hẳn thì Mh = 0. Ngay lập tức ta phải cắt dòng điện một chiều để bảo vệ cho các cuộn dây của động cơ khỏi bị quá nhiệt và quá trình hãm kết thúc.
Kết luận: Để thực hiện phƣơng pháp hãm động năng về nguyên tắc ta thực hiện theo trình tự sau:
- Cắt điện ba pha vào động cơ.
- Đƣa điện một chiều để tạo ra mô men hãm.
- Cắt điện một chiều khi động cơ dừng hẳn, kết thúc quá trình hãm.
Hình 1.11: Xác định chiều từ trường quay bằng quy tắc vặn nút chai
a. Sơ đồ nguyên lý
b. Trang bị điện trong mạch:
- CD: Cầu dao nguồn, đóng cắt không tải toàn bộ mạch. - 1CC: Cầu chì bảo vệ ngắn mạch ở mạch động lực. - 2CC: Cầu chì bảo vệ ngắn mạch ở mạch điều khiển.
- M; D: Nút bấm thƣờng mở, thƣờng đóng điều khiển mở máy và dừng động cơ. - RN: Rơ le nhiệt, bảo vệ quá tải cho động cơ (ĐKB).
- K: Công tắc tơ cấp nguồn và bảo vệ điện áp thấp cho động cơ. - H: Công tắc tơ hãm động năng.
- RTh: Rơ le thời gian; định thời gian hãm động năng. - BT: Biến thế 1 pha, cung cấp điện áp hãm phù hợp. - CL: Cầu chỉnh lƣu, tạo nguồn DC để hãm động năng.
c. Nguyên lý hoạt động
Hình 1.12: Sơ đồ nguyên lí mạch mở máy và hãm động năng ĐKB 3 pha rô to lồng sóc
h CD 1CC RN ĐKB A B C K BT CL H K 5 H K H RTh RTh K H rn 3 1 7 9 11 13 1 M D 2CC 2 N
- Đóng cầu dao CD, ấn nút mở M, công tắc tơ K có điện. Tiếp điểm thƣờng mở K (3-5) đóng lại duy trì nguồn điện cấp cho cuộn hút, tiếp điểm thƣờng mở K bên mạch động lực đóng lại cấp nguồn cho động cơ mở máy trực tiếp và làm việc.
- Dừng động cơ ta ấn nút dừng D, công tắc tơ K mất điện và công tăc tơ H, rơ le thời gian RTh có điện. Động cơ Đ đƣợc cắt nguồn 3 pha và đồng thời đƣợc cấp nguồn một chiều từ máy biến áp hạ áp và cầu chỉnh lƣu thồng qua tiếp điểm thƣờng mở H để thực hiện hãm động năng.
- Sau một thời gian chỉnh định tiếp điểm RTh (9-11) mở ra kết thúc quá trình hãm và đƣa mạch điện vào trạng thái chuẩn bị làm việc lần sau.
d. Mô tả một số hư hỏng thường gặp
- Cắt nguồn cung cấp.
- Sự cố 1: Dời điểm nối dây trên đế RTh ở cực số 5 sang điểm số 6 và ngƣợc lại. Sau đó cho mạch vận hành. Quan sát động cơ, ghi nhận hiện tƣợng, giải thích.
- Sự cố 2: Hạ giá trị thấp nhất của BT, cho mạch vận hành và quan sát hiện tƣợng, giải thích.
3.2. Mạch hãm ngƣợc
Là phƣơng pháp tạo ra mô men hãm bằng đảo chiều từ trƣờng quay của động cơ. Khi động cơ xoay chiều ba pha rô to lồng sóc đang quay theo chiều n1, ta đột ngột đổi chiều từ trƣờng quay để tạo ra mô men hãm. Nhờ mô men hãm này mà rô to dừng đột ngột. Ngay tức khắc ta phải cắt điện vào cuộn dây stato để tránh cho động cơ quay theo chiều ngƣợc lại.
Ƣu điểm của phƣơng pháp này là có mô men hãm lớn, nhƣng dòng điện hãm tăng cao (lớn hơn dòng khởi động) nên dễ gây sự cố cho thiết bị điều khiển. Ngƣời ta thƣờng giảm dòng điện hãm qua các điện trở hoặc cuộn kháng.
Để cắt dòng điện hãm một cách tự động vào thời điểm cần động cơ dừng hẳn, ngƣời ta thƣờng dùng rơ le thời gian hoặc rơ le tốc độ.
a. Sơ đồ nguyên lý
Hình 1.13: Sơ đồ nguyên lý mạch mở máy và hãm ngược ĐKB 3 pha rô to lồng sóc (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
3 CD K 1CC KĐB A B C H RN K 5 H K H RTh RTh K H RN 3 1 7 9 11 13 1 M D 2CC 2 N
b. Trang bị điện trong mạch:
- CD: Cầu dao nguồn, đóng cắt không tải toàn bộ mạch. - 1CC: Cầu chì bảo vệ ngắn mạch ở mạch động lực. - 2CC: Cầu chì bảo vệ ngắn mạch ở mạch điều khiển.
- M; D: Nút bấm thƣờng mở, thƣờng đóng điều khiển mở máy và dừng động cơ. - RN: Rơ le nhiệt, bảo vệ quá tải cho động cơ (ĐKB).
- K: Công tắc tơ mở máy trực tiếp động. - H: Công tắc tơ hãm ngƣợc
- RTh: Rơ le thời gian; định thời gian hãm ngƣợc.
c. Nguyên lý hoạt động:
- Đóng cầu dao CD, ấn nút mở M, công tắc tơ K có điện. Tiếp điểm thƣờng mở K (3-5) đóng lại duy trì nguồn điện cấp cho cuộn hút, tiếp điểm thƣờng mở K bên mạch động lực đóng lại cấp nguồn cho động cơ mở máy trực tiếp và làm việc.
- Dừng động cơ ta ấn nút dừng D, công tắc tơ K mất điện, công tăc tơ H và rơ le thời gian RTh có điện. Động cơ Đ đƣợc thực hiện hãm ngƣợc nhờ tiếp điểm thƣờng mở H đóng lại đảo 2 trong 3 pha nguồn điện cấp cho động cơ.
- Sau một thời gian chỉnh định tiếp điểm RTh (9-11) mở ra kết thúc quá trình hãm và đƣa mạch điện vào trạng thái chuẩn bị làm việc lần sau.
d. Mô tả một số hư hỏng thường gặp
- Cắt nguồn cung cấp.
- Sự cố 1: Dời điểm nối dây trên đế RTh ở cực số 5 sang điểm số 6 và ngƣợc lại. Sau đó cho mạch vận hành. Quan sát động cơ, ghi nhận hiện tƣợng, giải thích.
- Sự cố 2: Hạ giá trị thấp nhất của BT, cho mạch vận hành và quan sát hiện tƣợng, giải thích.