ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1 (PBL1) MÁY ĐIỆN VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN

ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1 (PBL1) MÁY ĐIỆN VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1 (PBL1) MÁY ĐIỆN VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1 (PBL1) MÁY ĐIỆN VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN

z

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA



ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1 (PBL1) MÁY ĐIỆN VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : TS.VÕ QUANG SƠN

Phần 1.Thiết kế động cơ không đồng bộ:

Phần 2: Tìm hiểu thiết bị điện trong các sơ đồ mạch điều

khiển trong các sơ đồ mạch điều khiển động cơ điện không

đồng bộ

1.Mạch động lực và điều khiển một động cơ 3 pha không đồng bộ

khởi động -

Hình 1: Mạch điều khiển 1 động cơ làm việc với chế độ đổi nối

Các thiết bị điện có trong mạch điều khiển :

-MCCB:(Aptomat) để đóng cắt mạch điện tổng

-K:Contactor khởi động từ nguồn

-S:Khởi động từ cho cuộn sao

-TG:Khởi động từ cho cuộn tam giác

-RLN:Role nhiệt để bảo vệ động cơ quá dòng

-T:Role thời gian (Timer) để điều khiển thời gian chuyển chế độ sao sang tam giác

-OFF: Nút ấn thường đóng

-ON:Nút nhấn thường mở

-CC:Cầu chì bảo vệ bộ điều khiển

-ĐBL:Đèn báo sự cố khi role nhiệt nhảy

-DC:Động cơ không đồng bộ ba pha

-Các đèn báo pha và đèn báo động cơ đã hoạt động

Nguyên lí hoạt động của mạch động lực và điều khiển động cơ 3 pha không đồng bộ khởi động sao-tam giác:

-Khi đóng MCCB(Aptomat) thì điện đã có ở đầu khởi động từ nguồn K và tam giác(TG)

-Khi nhấn nút ON điện sẽ được cấp qua cuộn K,cuộn K hút thì điện sẽ dẫn qua role nhiệt và đi vào 1 đầu của động cơ.Đồng thời lúc đó tiếp điểm thường đóng của role thời gian sẽ dẫn điện qua cuộn hút sao(S),cuộn hút sao hút thì điện sẽ được dẫn vào 1 đầu của động cơ còn lại và lúc này động cơ đang khởi động sao -Khi buông tay ra khỏi nút nhấn ON thì động vẫn hoạt động bình thường nhờ tiếp điểm duy trì của cuộn K,thường mở của cuộn K trở thành thường đóng khi

đó điện sẽ được dẫn xuống

-Sau thời gian kiểm định đã cài cho role thời gian thì tiếp điểm thường đóng mở chậm 55-56 mở ra,tiếp điểm thường đóng mở chậm 67-68 sẽ đóng lại và điện được cấp qua cuộn hút TG.Khi đó cuộn hút sao sẽ nhã ra,cuộn tam giác

-Khi cuộn tam giác hút thì tiếp điểm thường đóng của tam giác sẽ hở ra làm role thời gian ( Timer) mất điện, tiếp điểm thường đóng mở chậm 67-68 trở về như cũ hở ra Khi đó nhờ tiếp điểm duy trì của cuộn tam giác sẽ cấp điện qua cho cuộn hút tam giác làm động cơ chạy ở chế độ tam giác

-Các tiếp điểm thường đóng của khởi động từ sao (S) và Tam giác (TG)

được bố trí trước các contactor để khóa chéo lẫn nhau nhằm an toàn

- Khi gặp sự cố làm role nhiệt nhảy thì tiếp điểm thường đóng 95-96 sẽ hở ra , mạch điều khiển mất điện toàn bộ, công tắc tơ nhả hết động cơ dừng lại và tiếp điểm thường hở 97-98 sẽ đóng lại cấp điện qua đèn báo động cơ bị sự

cố Khi ấn nút resest động cơ mới hoạt động lại

-Khi nhấn nút OFF thì động cơ ngưng hoạt động

Tính chọn MCCB

-P=Số cuối ngày sinh *5+Công suất đề=3*5+11=26KW

-Theo tiêu chuẩn của Việt Nam lấy P=30kW;

-Cos hệ số công suất của lưới điện

-Dòng điện định mức của động cơ

-Ta chọn

-Chọn MCCB 3 pha 125A

Hình 2: Aptomat LS MCCB 3P 125A 42kA(ABS103c)

2.Mạch động lực và điều khiển hai động cơ 3 pha không đồng bộ

khởi luân phiên

Hình 3: Mạch động lực điều khiển hai động cơ không đồng bộ làm việc luân

phiên

Các thiết bị điện có trong mạch sơ đồ :

-MCCB:(Aptomat) để đóng cắt mạch điện tổng

- :Contactor 1,điều khiển dòng điện vào động cơ DC1

- :Contactor 2,điều khiển dòng điện vào động cơ DC2

- , :Relay nhiệt bảo vệ quá tải cho động cơ DC1 và DC2

- : Relay thời gian(Timer),định thời gian để chuyển từ động cơ DC1

sang DC2 và ngược lại

-ON: Nút nhấn thường mở

-OFF: Nút nhấn thường đóng

-CC: Cầu chì bảo vệ mạch điều khiển

-Và các đèn báo pha và báo động cơ hoạt động,đèn báo rely nhiệt

Nguyên lí hoạt động của động của mạch động lực và điều khiển 2 động cơ

không đồng bộ hoạt động luân phiên

- Đóng MCCB tổng cấp điện cho mạch động lực và điều khiển

- Nhấn nút ON, dòng điện qua tiếp điểm thường đóng (11-12) của

contactor 2 xuống cuộn hút (A1-A2 ) làm tiếp điểm thường hở của

(13-14) trở thành dòng điện duy trì và cho dòng điện qua (2-7), đèn

sáng báo động cơ 1 đã hoạt động

- Sau 1 thời gian định trước , tiếp điểm thường đóng của ( 55-58) hở ra và

tiếp điểm thường mở (67-68) đóng lại Lúc đó contactor 1 nhã ra làm

động cơ 1 và Timer 1 ngừng hoạt động

- Khi tiếp điểm thường hở (67-68) đóng lại thì dòng điện qua cuộn hút

(A1-A2) làm tiếp điểm thường hở (13-14) trở thành tiếp điểm duy

trì dòng điện và tiếp điểm thường đóng hở ra, khi đó đèn sáng báo

động cơ 2 hoạt động

- Đồng thời dòng điện qua Timer 2, sau 1 khoảng thời gian định trước, tiếp điểm thường đóng (55-58) hở ra và tiếp điểm thường hở (67-68) đóng lại Lúc này không có dòng điện qua cuộn hút ( A1-A2)

- Timer 2 và động cơ 1 hoạt động theo cơ chế dòng điện đi từ (67-68) qua tiếp điểm thường đóng ( 11-12) xuống cuộn hút contactor (A1-A2)

- Cứ như thế 2 động cơ DC1 và DC2 sẽ chạy luân phiên nhau theo khoảng thời gian đã định của relay

- Khi nhấn OFF động cơ ngừng hoạt động

- Khi xảy ra quá tải , tiếp điểm thường đóng relay nhiệt (95-96) hở ra làm

động cơ ngừng hoạt động , đồng thời tiếp điểm thường hở của relay nhiệt

đóng lại (97-98) đóng lại, đèn sáng báo hiệu động cơ đang gặp sự cố quá nhiệt

Hình 4: Sơ đồ mô phỏng mạch etap của 2 động cơ làm việc luân phiên

- Thông số của các CB trên etap:

Tên CB Standar Rate

amps

Rate (KV)

Ultimate Breaking (KA)

Service breaking (KA)

Min delay (Sec) CB6 IEC 400 0.415 70 70 0.03 CB12 IEC 160 0.415 50 37.5 0.04

CB13 IEC 160 0.415 50 37.5 0.03

Hình 6:Phối hợp đặc tính đường cong bảo vệ của CB2 và CB12

Hình 5: 2 động cơ hoạt động

3.Mạch động lực và điều khiển ba động cơ 3 pha không đồng bộ khởi động tuần tự

Hình 8: Ngắn mạch ở Bus9 Hình 7: Ngắn mạch ở Bus5

Hình 9: Mạch động lực điều khiển 3 động cơ làm việc tuần tự

Các thiết bị điện có trong mạch sơ đồ :

- MCCB ( aptomat) để đóng cắt mạch điện tổng

- : Contactor 1, điều khiển dòng diện vào động cơ 1

- : Contactor 2, điều khiển dòng diện vào động cơ 2

- : Contactor 3, điều khiển dòng diện vào động cơ 3

- , , : Relay nhiệt bảo vệ quá tải cho động cơ , và

- : Relay thời gian ( Timer ) , định thời gian để chuyển từ động cơ

Nguyên lí hoạt động của mạch động lực và điều khiển ba động cơ 3 pha

không đồng bộ khởi động tuần tự

- Đóng MCCB tổng cấp điện cho mạch động lực và điều khiển

- Nhấn nút ON, dòng điện xuống cuộn hút (A1-A2) của contactor 1,tiếp điểm

thường hở (13-14) trở thành tiếp điểm duy trì Lúc này đèn sang báo động

cơ hoạt động , đồng thời dòng điện qua (2-7), Timer 1 bắt đầu đếm thời

gian đã cài đặt

- Sau khoảng thời gian đã định cho , tiếp điểm thường hở (8-6) đóng lại , dòng điện xuống cuộn hút của contactor 2 , tiếp điểm thường hở (13-14) trở thành tiếp điểm duy trì và tiếp điểm thường đóng (13-14) hở ra làm ngắt Timer 1 Lúc này đèn sáng báo động cơ hoạt động, đồng thời dòng điện qua

T 2 (2-7) , Timer 2 bắt đầu đếm thời gian đã cài đặt

- Sau khoảng thời gian đã định cho , tiếp điểm thường hở (67-68) đóng lại, dòng điện xuống cuộn hút của contactor 3, tiếp điểm thường hở ( 13-14) trở thành tiếp điểm duy trì và tiếp điểm thường đóng (13-14) hở ra làm ngắt Timer 3 Lúc này đèn sáng báo động cơ hoạt động

- Khi nhấn OFF cả 3 động cơ ngừng hoạt động

- Khi xảy ra quá tải , tiếp điểm thường đóng relay nhiệt (95-96) hở ra làm động

cơ ngừng hoạt động , đồng thời tiếp điểm thường hở của relay nhiệt đóng lại (97-98) đóng lại, đèn sáng báo hiệu động cơ đang gặp sự cố quá nhiệt

Tính chọn MCCB

-Với:+

+

+

Hệ số công suất Cos =0.85; =380V

Ta tính được dòng điện định mức của động cơ

- :Động cơ không đồng bộ ba pha 11KW

- :Động cơ không đồng bộ ba pha 22KW

- Thông số của các CB trên etap:

Tên CB Standar Rate

amps

Rate (KV)

Ultimate Breaking (KA)

Service breaking (KA)

Min delay (Sec)

-Khi động cơ ngắn mạch tại Bus5:

Hình11: 3 động cơ hoạt động

- Khi động cơ ngắn mạch tại Bus6:

Hình 12: Tác động của CB

khi bị ngắn mạch tại Bus5

Hình 13: Phối hợp đặc tính đường cong

bảo vệ CB6 & CB7

- Khi động cơ ngắn mạch tại Bus7:

Hình 14: Tác động của CB

khi bị ngắn mạch tại Bus6

Hình 15: Phối hợp đặc tính đường cong bảo vệ CB6 & CB8

Hình 16: Tác động của CB

khi bị ngắn mạch tại Bus7

Hình 17: Phối hợp đặc tính đường cong bảo vệ CB6 & CB9