IV. Tự động khống chế động cơ điện một chiều:
2. Trang bị điện lị điện:
Sơ đồ một pha khống chế dịch cực lị HQ dùng hệMĐKĐ-Đ
Máy điện khuếch đại MĐKĐ cấp điện cho động cơ Đ để dịch cực và cĩ 3
cuộn kích từ:
-Cuộn điều chỉnh CĐC1 để khống chế tự động
-Cuộn CĐC2 để khống chế bằng tay
-Cuộn phản hồi âm áp CFA. Cuộn này cĩ s.t.đ ngược chiều với cuộn trên.
1CD 1R 1CL 1R 1CL RD 2CD 2CL 2K 1K 2R 5R 4R 5 6 3R TĐ TĐ 5 6 F1 CĐC1 1 2 N 9 10 H F2 CĐC2 6R 11 12 H 3 4 N RĐ 7R 3CL 10R 8R 4CL CFA MĐKĐ RA Đ 9R RTh KTĐ RTh RA + -
138
Ở chế độ tự động TĐ, các tiếp điểm 5-6 và 7-8 kín. Mở 1CD và đĩng
2CD.điện áp trên chỉnh lưu 1CL tỉ lệ với dịng điện HQ và rơi trên điện trở 5R.
điện áp ra trên chỉnh lưu 2CL tỉ lệ với điện áp HQ và rơi trên điện trở 4R. cuộn
dây điều chỉnh CĐC1 của MĐKĐ nối với hiệu sốđiện áp lấy trên một phần của
5R và 4R, nghĩa là thực hiện quy luật điều chỉnh như (7-3) khi chưa cĩ HQ,
dịng bằng 0 và điện áp lớn nhất. s.t.đ cuộn CĐC1 cĩ chiều để MĐKĐ phát điện
áp cho động cơ Đ hạ điện cực xuống chậm. Lúc này rơle dịng RD chưa tác
động nên 3R tham gia vào mạch CĐC1 và s.t.đ của CĐC1 nhỏ. Mặt khác như sơ đồ vẽ, khi hạ cực động cơ được cấp điện với cực tính (+) ởtrên nên điot 3CL nối
tắt 7R làm tăng dịng cuộn phản hồi âm áp CFA, hạn chế bớt s.t.đ của CĐC1 (cỡ
50%). Do vậy điện cực hạ xuống chậm.
Khi điện cực chạm kim loại, dịng lớn nhất và điện áp bằng khơng (ngắn mạch làm việc). Rơle dịng RD tác động, nối tắt 3R trong mạch cuộn CĐC1. s.t.đ cuộn này đổi chiềuva2 cĩ giá trị lớn, MĐKĐ phát điện áp cấp cho động cơ Đ kéo điện cực lên nhanh (cực tính (-) điện áp cấp ở trên). Mặt khác, lúc này
điot 4CL thơng mạch rơle ápRA với điện áp lớn của MĐKĐ nên rơle thời gian
Rth mất điện, sau thời gian duy trì, tiếp điểm thường mở mở chậm Rth sẽ đưa điện trở 9R vào mạch kích từ KTĐ của động cơ Đ để giảm từ thơng và tốc độ động cơ nâng cực tăng lên. Cũng lúc này, do cực tính điện áp (-) ở trên nên 3CL
khơng thơng mạch và điện trở 7R tham gia vảo mạch cuộn phản hồi CFA, làm giảm dịng qua CFA, sự hạn chế s.t.đ cuộn CĐC1 giảm bớt (cịn hạn chế cỡ
30%). Do vậy điện áp phát ra của MĐKĐ cũng tăng lên.
Điện cực rời khỏi kim loại thì HQ được mời. trong quá trình điện cực đi lên,
dịng Ihq giảm và áp Uhq tăng. Hiệu điện áp lấy1 trên 4R, 5R giảm dần s.t.đ cuộn
CĐC1 giảm, điện áp MĐKĐ phát ra giảm và động cơ nâng cực lên chậm dần.
Khi điện áp phát ra của MĐKĐ dưới ngưỡng nhã của rơle áp RA thì điện trở 9R
được tách khỏi mạch kích từ D, tốc độ động cơ càng chậm. khi cân bằng, điện
áp tỉ lệ với dịng HQ, rơi trên 5R và điện áp tỉ lệ với áp HQ, rơi trên 4R thì s.t.đ
của CĐC1 bằng 0, điện áp MĐKĐ bằng 0, động cơ Đ dừng quay và HQ chạy ổn
định.
Nếu mắt ổn định, hiệu số điện áp sẽ cĩ và cuộn CĐC1 sẽ cĩ s.t.đ làm
139 thuộc chiều và độ lớn s.t.đ. cuộn CĐC1. nếu dịng Ihq tăng (chiều dài cung lửa thuộc chiều và độ lớn s.t.đ. cuộn CĐC1. nếu dịng Ihq tăng (chiều dài cung lửa
giảm) thì động cơ nâng điện cực lên. Nếu dịng Ihq giảm thì ngược lại.
Khi đứt HQ (Ihq = 0 ), quá trình diễn biến như lúc mồi HQ.
Ở chế độ khống chế bằng tay, cầu dao 1CD được đĩng và 2CD được mở. Tay gạt ở vị trí nâng N hay hạ H tùy yêu cầu nâng hay hạ điện cực. Tác dụng cuộn CĐC2 lúc này giống như CĐC1 ở chế độ tự động.
3. Trang bịđiện cầu trục dùng hệ F-Đ:
Đối với những cầu trục cĩ trọng tải lớn, chế độ làm việc nặng nề, yêu cầu về
điều chỉnh tốc độcao hơn, đáp ứng các yêu cầu ngặt nghèo do cơng nghệđặt ra,
nếu dùng hệ truyền động với động cơ KĐB điều khiển bằng bộ khống chế động lực khơng đáp ứng thỗ mãn các yêu cầu về truyền động và điều chỉnh tốc độ. Trong trường hợp này, thường dùng hệ truyền động F-Đ, T-Đ hoặc hệ truyền
động với động cơ KĐB cấp nguồn từ bộ biến tần. Hình 8- 19 biểu diễn hệ truyền
động cơ cấu nâng hạ dùng hệ F-Đ.
Đây là hệ truyền động F-Đ cĩ máy điện khuếch đại trung gian (MĐKĐ),
chức năng của nĩ là tổng hợp và khuếch đại tín hiệu điều khiển. Hệ truyền động
này được sử dụng phổ biến cho các cầu trục trong các xí nghiệp luyện kim, trong các nhà máy lắp ráp và sữa chữa.
Động cơ truyền động cơ cấu nâng – hạ Đ được cấp từ nguồn máy phát F.
Kích từ cho máy phát F là cuộn CKTF được cấp từ máy điện khuếch đại từ
trường ngang MĐKĐ. Máy MĐKĐ cĩ 4 cuộn kích từ:
- Cuộn chủ đạo CCĐ (9) được cấp từ nguồn bên ngồi qua cầu tiếp điểm N,H (8) và N,H(10) nhằm đảo chiều dịng chủ đảo nghĩa là quyết định chiều quay (nâng hoặc hạ) cho động cơ, với điện trở hạn chế R6
- Cuộn phản hồi âm điện áp CFA(6) đấu song song với phần ứng của động
cơ, gồm 2 chức năng:
• Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi sức từ động sinh ra trong cuộn CFA
bằng biến trở R4(6) trong trường hợp làm việc ở tốc độ thấp, tiếp điểm cơng tắc
tơ gia tốc G(5) kín, sức từ động sinh ra trong cuộn CFA rất lớn làm giảm sức
điện động tổng của máy điện khuếch đại, kết quả điện áp ra của máy phát F giảm dần đến tốc độ của động cơ giảm.
• Khi dừng máy, cuộn CFA (6) được nối vào phần ứng của động cơ qua hai
140 CFA ngược chiều với dịng trong cuộn CCĐ, giúp dừng nhanh động cơ truyền CFA ngược chiều với dịng trong cuộn CCĐ, giúp dừng nhanh động cơ truyền
động.
- Cuộn phản hồi âm dịng cĩ ngắt CFD (2) hạn chế dịng khi mở máy hoặc
đảo chiều. Khi động cơ chưa bị quá tải Iư < Ing, dịng ngắt Ing = (2,25 ÷ 2,5)Iđm,
điện áp rơi trên điện trở shun nhỏ hơn điện áp so sánh URsh < Uss Trong đĩ:
URsh = Iư.Rsh (tỉ lệ với dịng điện phần ứng); Uss đặt trên R2 hoặc R3
Khi đĩ các van 1V hoặc 2V khố, dịng đi qua cuộn dây CFĐ(2) rất bé (qua
R1). Ngược lại, khi dịng điện trong động cơ lớn hơn giá trị Ing làm cho các van 1V hoặc 2V thơng (tuỳ theo cực tính của dịng điện) sinh ra dịng trong CFA khá lớn làm giảm sức từ động của máy điện khuếch đại và hạn chế được momen của
động cơ. Để nâng cao chất lượng của hệ truyền động cĩ cuộn ổn định CƠĐ.
Thực chất là cuộn phản hồi mềm điện áp của máy điện khuếch đại. Cuộn dây sơ
cấp của biến áp vi phân BA được nối với đầu ra của MĐKĐ, cuộn thứ cấp được
nối với cuộn dây CƠĐ. Nguyên lý hoạt động của nĩ như sau: Khi điện áp phát
ra của MĐKĐ ổn định, dịng trong cuộn CƠĐ bằng khơng; nếu điện áp phát ra của máy điện khuếch đại thay đổi, trong cuộn thứ cấp của biến áp sẽ xuất hiện
một sức điện động cảm ứng, làm cho dịng trong cuộn CƠĐ khác 0, chiều của
dịng trong cuộn CƠĐ cùng chiều với dịng trong cuộn CCĐ nếu điện áp phát ra giảm hoặc ngược chiều với cuộn CCĐ nếu điện áp phát ra tăng, tác dụng của dịng chạy trong cuộn CCĐ sẽ làm cho điện áp phát ra của MĐKĐ ổn định.
Điều khiển hệ truyền động bằng bộ khống chế chỉ huy kiểu cam KC, cĩ hai vị trí nâng và hạ hàng. Đầu tiên bộ khống chế KC được đặt vào giữa, nếu đủ
điện áp cấp thì RĐA (13) tác động đĩng RĐA(14) để duy trì và RĐA(14,15)
đĩng cấp điện cho các dịng 15 đến 22. Quay bộ khống chế KC sang phải, N(15)
cĩ điện, hàng được nâng lên với tốc độ thấp nếu ở vị trí 1, ở tốc độ cao nếu ở vị
trí 2 lúc này cĩ thêm G(17) cĩ điện làm tiếp điểm G(5) mở ra để giảm phản hồi
141 Tương tự muốn hạ hàng, quay bộ khống chế KC sang trái, H(16) cĩ điện, Tương tự muốn hạ hàng, quay bộ khống chế KC sang trái, H(16) cĩ điện, nếu hạ chậm thì KC ở vị trí 1, hạ nhanh ở vị trí 2.
Khi khởi động, cần phải tăng mơmen (để dễ đưa hàng ra khỏi vịtrí ban đầu),
ta tăng dịng kích từ của động cơ bằng cách nối tắt điện trở R7(12) nối tiếp với
cuộn CKĐ và duy trì thời gian bằng các rơle thời gian RTh1 hoặc RTh2 tuỳ chế
142
Trong sơ đồđiều khiển cĩ các khâu bảo vệ sau:
-Bảo vệ quá dịng bằng rơle dịng điện cực đại RDC. -Bảo vệ quá điện áp bằng bằng rơle điện áp cao KĐA.
-Bảo vệ điện áp “khơng” bằng rơle điện áp RĐA.
-Bảo vệ mất từ thơng bằng rơle dịng điện RTT.