thiết kế hệ thống điều khiển hệ truyền động điện cho trạm khí

Máy nén có thể được phân loại như sau [ tr 139,2]: a Máy nén làm việc theo nguyên lý thể tích gồm có: máy nén pittông,máy nén roto cánh trượt, máy nén trục vít v.v…; b Máy nén ly tâm ; c

Mục lục

trang

Chương 1: Tổng quan về máy nén khí

1.2 Nguyên lý cấu tạo và hoạt động của máy nén khí 5

2.1 Yêu cầu cơ bản về truyền động điện và trang bị điện cho máy nén 13

2.1.1 Cơ sở tính toán hệ truyền động điện máy nén khí 132.1.2 Yêu cầu về trang bị điện – điện tử điều khiển máy nén 14

2.2.7 Bảo vệ nhiệt độ đầu đẩy 21

2.4 Sơ đồ động lực và điều khiển hệ thống 23

Chương 3: Chương trình điều khiển

3.3.1 Lưu đồ thuật toán điều khiển toàn bộ trạm khí nén 34

3.3.3 Các bước chuẩn bị khởi động máy nén khí 36

Lời giới thiệu

Ứng dụng khí nén đã có từ thời trước Công Nguyên, tuy nhiên sự pháttriển của khoa học khĩ thuật thời đó không đồng bộ, nhất là sự kết hợp các kiếnthức về cơ học, vật lý, vật liệu… cồn thiếu, cho nên phạm vi ứng dụng của khínén còn rât hạn chế

Mãi đến thế kỷ thứ 19 các máy móc thiết bị sử dụng năng lượng khí nénlần lượt được phát minh Với sự phát triển mạnh mẽ của năng lượn điện , vai trò

sự dụng năng lượng bằn khí nén bị giảm dần Tuy nhiên, việc sử dụng nănglượng bằng khí nén vãn đóng một vai trò cốt yếu trong một số lĩnh vực mà sửdụng điện không an toàn, không hiệu quả kinh tế Khí nén được sử dụng ở một

số các dụng cụ nhỏ nhưng có yêu cầu về tốc độ cao và ó năng lượng lớn như búahơi, dụng cụ dập, tán đinh … nhất là các dụng cụ đồ gá kệp chặt trong các máy

Sau chiến tranh thế giới thứ 2, việc sử dụng khí nén ngày càng phát triểnmạnh mẽ những dụng cụ, thiết bị, phần tử khí nén mới được sáng chế và ứngdụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau Sự kết hợp khí nén với điện – điện tử sẽquyết định cho sự phát triển của kỹ thuật điều khiển trong tương lai

Vì nhưng ưu điểm của khí nén như là có độ nhớt động học cao nên việctruyền tải đi xa trong các đường ông có hiệu suât cao tổn thất it, hơn nữa việc sửdụng khí nén là rất an toàn trong việc phòng tránh cháy nổ Và hơn nữa việc sửdụng khí nén là rất sạch không gây ô nhiễm môi trường, chi phí cho việc sửdụng khí nén là thấp… Chính vì những ưu điểm đó của khí nén mà hiện nayứng dụng của nó trong một số ngành công nghiệp tỏ ra rất là hiệu quả và đạtđược lợi nhuận về khinh tế cao

1.1 Giới thiệu tổng quan về máy nén khí

Khí nén có nhiều công dụng: là nguyên liệu sản xuất ( trong công nghiệphóa học ), là tác nhân mang năng lượng ( khuấy trộn tạo phản ứng ), là tác nhânmang tín hiệu điều khiển ( trong kỹ thuật tự động bằng khí nén ), là nguồn độnglực , cấp hơi cho kích, tua bin…

Để tạo ra các nguồn khí nén này ta phải cần có máy nén khí Nhiệm vụchủ yếu của máy nén khí là tạo ra áp suất cho một nguồn khí nào đó trong bìnhchứa hay còn gọi là bình tích Sáu đó nhờ áp suất lớn trong bình khí sẽ đượctruyền đi để cấp cho một quá trình công nghệ nào đó( và ở đây ta chủ yếu xétđến máy nén không khí ) Máy nén có thể được phân loại như sau [ tr 139,2]:

a) Máy nén làm việc theo nguyên lý thể tích gồm có: máy nén pittông,máy nén roto cánh trượt, máy nén trục vít v.v…;

b) Máy nén ly tâm ;

c) Máy nén làm việc theo nguyên lý cánh nâng;

d) Máy nén tuy e;

e) Máy nén một hoặc nhiều cấp;

f) Theo đối tượng nén: máy nén không khí , máy nén khí CO2 , máy nénhơi NH3 , máy nén hơi phreon v.v…;

g) Theo đặc điểm cáu tạo: máy nén kín, nửa kín và nửa hở ( đối với động

cơ )

1.2.1 Máy nén pittong

a Cấu tạo

Kết cấu cụ thể của các máy nén pittong là rất đa dạng, tuy vậy từng máyđều có các bộ phận chính chu yếu sau: Thân máy, trục khủy hay lệch tâm, xilanh, pittong, biên, con trượt, ắc pittong, các van hút và van đẩy, hệ thông bơmdầu bôi trơn, hệ thống làm mát máy, các đồng hồ đo áp lực dầu, áp lực mỗi cấpnén, hộp đệm kín cho cán pittong và đầu trục ra của máy nén phía nhận truyềntruyền động từ động cơ, các van chặn ở cửa hút, đẩy, van trên đường nối tắt, van

an toàn, bảng điều khiển…[2]

Máy nén kiểu pittong được chia ra làm hai loại:

+ Máy nén một cấp + Máy nén nhiều cấpSau đây là cấu tạo đơn giản của máy nén pittong một cấp

Hình 1.2.1 : Cấu tạo của máy nén pittong

1 – Pittong , 2 – Xilanh , 3 – Con đẩy , 4 – Con trượt , 5 – Thanh truyền

Hình 1.2.2 : Nguyên lý hoạt động của máy nén pittong – một cấpMáy nén khí pittong một cấp ở kì nạp, chân không được tạo lập phía trênpittong, do đó không khí được đẩy vào buồng nén không qua van nạp Van này

mở tự động do sự chênh lệch áp suất gây ra bởi chân không ở trên bề mặtpittong Khi pittong đi xuống tới “ điểm chết dưới ” và bắt đầu đi lên, không khí

đi vào buồng nén do sự mất cân bằng áp suất phía trên và dưới nên van nạp đónglại và quá trình nén khí bắt đầu xảy ra Khi áp suất trong buồng nén tăng tới mộtmức nào đó sẽ làm cho van thoát mở ra, khí nén sẽ thoát qua van thoát để đi vào

hệ thống khí nén Cả hai van nạp và thoát thường có lò xo và cả 2 van đóng mở

tự động do sự thông khí sự chênh lệch áp suất ở phía của mỗi van Sau khipittong lên đến “ điểm chết trên ” và bắt đầu đi xuống trở lại, van thoát đóng vàmột chu trình nén khí mơi bắt đầu

Máy nén khí kiểu piston một cấp có thể hút được lượng đến 10m/phút và

áp suất nén được 6 bar, có thể trong một số trường hợp áp suất nén đến 10 bar.Máy nén khí kiểu piston 2 cấp có thể nén đến áp suất 15 bar Loại máy nén khíkiểu piston 3,4 cấp có thể nén áp suất đến 250 bar

Hình 1.2.3 : Nguyên lý và cấu tạo của máy nén pittong 3 cấp

Loại máy nén khí một cấp và hai cấp thích hợp hệ thống điều khiển bằngkhí nén trong công nghiệp

1.2.2 Máy nén roto cánh trượt

a Cấu tạo

Máy nén rôt cánh trượt cũng làm việc theo nguyên lý thể tích Cấu tạo vàhoạt động của nó được thể hiện ở hình 1.2.4 Trong đó 1 cánh trượt, trượt trênroto và stato Roto 3 được đặt lệch tâm một khoảng e nào đó vì vậy khi rotoquay sẽ làm thay đổi thể tích khí từ đầu vào đến đầu ra

Hình 1.2.4 : Cấu tạo máy nén khí roto cánh trượt

b Nguyên lý hoạt động

Từ hình 1.2.4 ta thấy, khi roto 1 đặt lệch tâm với stato 2 một khoảng là equay theo chiều kim đồng hồ thì các cánh 4 sẽ luôn tỳ cạnh ngoài vào thànhtrong của stato 2 Dung tích khoảng 3 chứa đầy khí ( hoặc hơi ) vừa hoàn thànhquá trình hút sẽ bắt đầu quá trình nén cho tới khi cánh phía trước đến cửađẩy.Quá trình đẩy hết khí nén ra khỏi khoang 3 khi cánh 4 đến cửa đẩy Phía saucánh 4 lại có dung tích khí tiếp theo.[2,6]

Năng suất của máy nén phụ thuộc vào kích thước của roto, stato và sốvòng quay của roto

1.2.3 Máy nén trục vít

a Cấu tạo

Máy nén trục vít cũng làm việc theo nguyên lý thể tích Cấu tạo và hoạtđộng của nó được thể hiện ở hình 1.2.5 Nó gồm hai trục vít nhiều mối răng ănkhớp và quay ngược chiều nhau Một trục dẫn, nhận truyền động từ động cơ, vàtruyền cho trục bị dẫn qua cặp bánh răng nghiêng

Hình 1.2.5: Cấu tạo máy nén trục vít

b Nguyên lý hoạt động

Khi các trục vít quay nhanh, không khí được hút vào bên trong vỏ thôngqua cửa nạp và đi vào buồng khí ở giữa các trục vít và ở đó không khí được néngiữa các răng khi buồn khí nhỏ lại, sao đó khí nén đi tới cửa thoát Cả cửa nạp

và cửa thoát sẽ được đóng hoặc được mở tự động khi các trục vít quay hoặckhông che các cửa Ở cửa thoát của máy nén khí có lắp một van một chiều đểngăn các trục vít tự quay khi quá trình nén đã ngừng

Máy nén khí trục vít có nhiều tính chất giống với máy nén khí cánh gạt,chẳng hạn như sự ổn định và không dao động trong khí thoát, ít rung động vàtiếng ồn nhỏ Đạt hiệu suất cao nhất khi hoạt động gần đầy tải Lưu lượng từ1,4m/phút và có thể lên tới 60m/phút

1.2.4 Máy nén ly tâm

a Cấu tạo

- Vỏ máy: Vỏ máy là chi tiết có cấu tạo phức tạp, có khối lượng lớn, là giá

đỡ cho các chi tiết khác Trong vỏ máy có các ổ trục để đỡ các trục máy,

có các áo nước để dẫn nước làm mát, có các khoang để dẫn khí Vỏ máy

có loại vỏ máy được chế tạo liền khối Vỏ máy thường được chế tạo bằnggang xám hay bằng gang hợp kim.[6]

Hình 1.2.6: Cấu tạo vỏ máy và trục máy nén ly tâm

- Trục máy nén ly tâm: Trục để lắp các bánh công tác lên đó nhận truyềnđộng từ động cơ dẫn động, quay với vận tốc cao để thực hiện quá trìnhnén khí Trục máy được lắp vào các các ổ đỡ trên vỏ máy Trục máy đượcchế tạo bằng thép hợp kim.[6]

- Bánh công tác: Bánh công tác được lắp trên trục máy quay theo trục máy

để làm biến đổi động năng chất khí, thực hiện quá trình nén khí, trên bánhcông tác có các bánh cong Có 3 loại bánh công tác, bánh công tác hở,bánh công tác nửa hở, bánh công tác kín.[6]

Hình 1.2.7: Cấu tạo bánh công tác của máy nén ly tâm

- Cánh định hướng (hay vách ngăn hay cánh tĩnh- diffuser): Là một tấmkim loại đặt sát với bánh công tác, đóng vai trò dẫn hướng dòng khí đi từ

được chế tạo bằng gang hoặc thép hợp kim Cánh định hướng được gắnvới vỏ và không quay theo trục máy.

Hình 1.2.8: Cấu tạo tổng thể của máy nén khí ly tâm

b Nguyên lý hoạt động

Máy nén ly tâm hoạt động theo nguyên lý động năng Trong một máy nén

ly tâm thường có nhiều cấp nén Mỗi cấp gồm có guồng động,bộ khuếch tán,rãnh dẫn khí Các cấp nối tiếp nhau trên một trục số cấp này phụ thuộc vào ápsuất cần có của khí sau khi nén Ta có thể nhìn vào hình 1.2.8 để minh họa chomáy nén ly tâm có 4 cấp Giả sử ta đi theo hướng từ của hút khí vào ta thấy dựavào cấu tạo của bánh công tác, không khí được hút vào sau đó không khí đượcnén đưa đến bộ khuếch tán rồi tiếp theo đến ống dẫn hướng đến bánh công táctiếp theo Quá trình này cứ diễn ra cho tới khi tới cấp cuối cùng

1.2.5 Máy nén hướng trục

a Cấu tạo

Cấu tạo và hoạt động của nó được thể hiện ở hình 1.2.9 Nó gồm có roto,stato, cánh động và cánh tĩnh Cánh động được gắn trên roto còn cánh tĩnh đượcgắn trên stato Cánh động và cánh tĩnh được đặt lồng nhau và nghiêng một gócnhất định nào đó Các cánh tĩnh ở đây chỉ đóng vai trò dẫn hướng cho dòng khí.

Số tầng cánh tĩnh và động nhiều hay ít tuỳ theo vào áp suất càn ở đầu ra

Hình 1.2.9: Cấu tạo của máy nén hướng trục

b Nguyên lý hoạt động

Máy nén hướng trục cũng hoạt động theo nguyên lý động năng Dựa vàocấu tạo của chúng ta có thể giải thích nguyên lý hoạt động của nó như sau: Giả

sử roto quay theo chiều ngược chiều kim đồng hồ ( nhìn từ trái sang phải ), khi

đó cánh động thứ nhất sẽ biến động năng thành áp suất khí chênh lệch giữa haiđầu vào và ra Tiếp theo áp suất khí sẽ theo cánh tĩnh làm nhiệm vụ dẫn hướngđưa khí nén đến cánh động tiếp theo Quá trình cứ tiếp diễn như vậy cho tới khiđến cánh động và tĩnh cuối cùng

CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN CHO TRẠM KHÍ NÉN CÓ NHIỀU

MÁY NÉN KHÍ2.1 Yêu cầu cơ bản về truyền động điện và trang bị điện cho máy nén

2.1.1 Cơ sở tính toán hệ truyền động điện máy nén khí

Máy nén không đòi hỏi về thay đổi tốc độ, trừ trường hợp đặc biệt Dovậy, có năng suất dưới 10m3/phút thường kéo bằng động cơ không đồng bộ Nếulưới điện đủ khỏe ta có thể mở máy trực tiếp với động cơ roto lồng sóc Nếu lướiđiện yếu thì dùng động cơ không đồng bộ roto dây quấn, mở máy gián tiếpthong qua điện trở khởi động trong cả hai trường hợp thì mômen khởi độngkhông nhỏ hơn 0.4Mđm và mômen cực đại không quá 1.5Mđm

Máy nén có năng suất lớn hơn 20m3/phút thì thường kéo bằng động cơđồng bộ Trường hợp này cần moomen mở máy không quá 0.4Mđm và mômenkhi kéo vào đồng bộ không dưới 0.6Mđm. Động cơ đồng bộ kéo máy nén pittongthường đóng trực tiếp vào lưới

Đối với máy nén tuabin cũng dùng động cơ đồng bộ để truyền động Nếucông suất lớn ( vài nghìn KW ) thì mở máy qua cuộn kháng hoặc biến áp tựngẫu Điện áp mở máy ban đầu đặt vào động cơ khoảng 0.64Uđm

Đối với các máy nén xung ( máy nén pittong ) thì hệ truyền động của nóthường là hệ truyền động có bánh đà

Tính động cơ truyền động cho máy nén có thể áp dụng công thức sau[tr 165,5]:

Trong ó :đó : Q – năng suất máy nén [ m3/phút ]

– hiệu suất máy nén ( 0,5 ÷ 0.8 ) – hiệu suất bộ truyền, truyền đai thì = 0,85, – công nén đẳng nhiệt và đoạn nhiệt ( kGm )Giá trị và đối với các áp suất khác nhau cho ở bảng 2.1

k – hệ số dự trữ, k = 1,1 ÷ 1,15

Cũng có thể chọn công suất động cơ theo công thức đơn giản sau:

Trong đó: z – hệ số, tra theo bảng 2.1

- Đo hiệu áp suất và áp suất dầu bôi trơn: Thường dùng sensor hiệu

áp suất ON – OFF, hoặc DP cho thông tin đo hiệu áp suất và ápsuất cao hay thấp dùng để điều khiển và giám sát Thông số này

thuộc nhóm quan trọng bậc nhất trong bảo vệ và giám sát sự hoạtđộng của máy nén.

- Đo nhiệt độ và áp suất đầu đẩy: Thường dùng sensor áp suất ON –OFF hoặc DP cho thong tin đo mức cao của nhiệt độ và áp suất đầuđẩy, thông số này thuộc nhóm quan trọng thứ hai trong bảo vệ vàgiám sát sự hoạt động của máy nén

- Đo mức và nhiệt độ dầu bôi trơn trong cacte máy dùng để giám sát

sự hoạt động của máy nén

- Đo nhiệt độ đầu ra và áp suất công chất làm mát đầu và máy néndùng để giám sát sự hoạt động của máy nén

2.2 Các cảm biến và bảo vệ an toàn trong hệ thống máy nén khí

Trong các hệ thống máy nén khí có thể phân loại hai loại thiết bị bảo vệ làcác thiết bị bảo vệ động cơ và các thiết bị bảo vệ máy nén Các thiết bị bảo vệđộng cơ gồm: bộ bảo vệ ngắn mạch, role nhiệt bảo vệ quá tải động cơ, aptomat,các mạch bảo vệ động cơ thermistor, role nhiệt độ bảo vệ chi tiết của động cơ vàmáy không quá nhiệt độ cho phép Các thiết bị bảo vệ máy nén gồm có: role ápsuất cao, role áp suất thấp, role hiệu áp suất dầu, role nhiệt bảo vệ các chi tiếtkhông vượt quá nhiệt độ cho phép như role bảo vệ nhiệt độ bảo vệ đầu dầu( thường không vượt quá 600 ) bảo vệ nhiệt độ đầ đẩy, bảo vệ nhiệt độ dầu hồi…

Ở đây em xin giới thiệu một số các bảo vệ và cảm biến cơ bản nhất

2.2.1 Cầu chì

Ngắn mạch hay còn gọi là đoản mạch hay chập mạch là hiện tượng chậpmạch trong đông cơ, làm dòng điện tăng vọt lên làm cháy cuộn dây, cháy cácthiết bị đóng cắt và dây dẫn điện.[3]

Để bảo vệ ngắn mạch cho động cơ người ta thường sử dụng cầu chì hoặcaptomat ( hay còn gọi là cầu dao tự động ).Yêu cầu khi sử dụng cầu chì

- Đặc tính ampe – giây của cầu chì cần phải thấp hơn đặc tính củathiết bị cần bảo vệ.

- Khi có ngắn mạch cầu chì phải làm việc có chọn lọc theo trìnhtự

- Đặc tính làm việc của cầu chì phải ổn định

- Công suất của thết bị được bảo vệ tăng thì cầu chì càng cần phỉa

có khả năng cắt cao hơn

- Việc thay thế dây chảy phải đẽ dàng và tốn it thời gian

Ngoài ra trong hệ thống máy nén khí ta cần chọn cầu chì thỏa mãn các yêu cầu sau:

- Cần đấp ứng sự đốt nóng dây chảy trong một thời gian nhấtđịnh

- Cần ngắt thật nhanh khi sảy ra ngắn mạch

- Không cản trở động cơ khởi động nhiều lần với dòng khởiđộng cao

- Mỗi động cơ lai máy nén khi nên có một cầu chì riêng khôngnên thiết kế chung

Vì vậy tùy theo nguyên lý làm việc của bộ phận cảm biến nhiệt của role,

ta có các loại role nhiệt với các đặc tính kĩ thuật và phạm vi ứng dụng khácnhau Các cảm biến nhiệt độ hay được sử dụng trong role nhiệt là:

- Kiểu kim loại kép ( bimetal, lưỡng kim loại ) dựa trên tính chấtdãn nở khích thước do nhiệt độ của kim loại

- Kiểu khí nén dựa trên tính chất thẻ tích, áp suất chất khí thay đổikhi nhiệt độ của chúng thay đổi

- Kiểu nhiệt ngẫu dựa trên tính chất xuất hiện một sức điện độngkhi có sự chênh lệch nhiệt độ ở hai đầu nhiệt ngẫu

- Kiểu điện trở nhiệt dựa trên tính chất điện trở của vật liệu thayđổi theo nhiệt độ

2.2.3 Áptômát

Aptomat là khí cụ điện dùng để cắt mạch điện, bảo vệ quá tải, ngắnmạch,sụt áp… Aptomat còn được gọi là cầu dao tự động

Aptomat có 3 yêu cầu sau:

- Chế độ làm việc định mức của aptomat phai là chế độ dài hạn nghĩa làdòng điện có chị số định mức chạy qua aptomat lâu bao nhiêu cũng được Mặtkhác , mạch dòng điện của aptomat phải chịu được dòng điện lớn ( khi có ngắnmạch ) lúc các tiếp điểm của nó đã đóng hay đang đóng

- Aptomat phải ngắt mạch được dòng ngắn mạch lớn Sauk hi ngắn mạchdòng ngắn mạch aptomat phải đảm bảo vẫn làm việc tốt ở trị số dòng điện địnhmức

- Để nâng cao tính ổn định nhiệt và điện động của các thiết bị điện, hạnchế sự phá hoại của dòng điện ngắn mạch gây ra, aptomat phải có thời gian cắtnhanh Muốn vậy thường phải kết hợp lực thao tác cơ học với thiết bị dập hồquang bên trong aptomat

- Để thực hiện yêu cầu thao tác bảo vệ có chọn lọc, aptomat cần phải cókhả năng điều chị trị số dòng điện tác động và thời gian tác động

Aptomat có nhiều kiểu loại khac nhau:

- Theo thời gian thao tác có loại tác động tức thời và loại tác độngkhông tức thời.

- Theo công dụng bảo vệ có loại aptomat bảo vệ dòng cực đại,cực tiểu, bảo vệ điên áp thấp, bảo vệ dòng ngược…

- Ngoài ra còn một số loại aptomat tổng hợp ví dụ như aptomatbảo vệ dòng cực đại kết hợp với cả bảo vệ điện áp thấp hoặc kếthợp với cả role nhiệt …

-2.2.4 Thermistor bảo vệ động cơ

Thermistor bảo vệ động cơ hiện nay được coi là khí cụ bảo vệ hữu hiệunhất chống lại sự quá nhiệt không những trog động cơ mà còn trên các chi tiếtkhác của động cơ hoặc máy nén

Thermistor gồm hai thành phần chính: phần điều khiển chỉnh và phần cáccảm biến nhiệt độ Các cảm biến nhiệt độ này được các nhà sản xuất bố trí vàtrong các cuộn dây

Khi nhiệt độ cuộn dây tăng quá mức cho phép ( quá tải dẫn tới dòng điệntăng quá mức cho phép …) thì lúc này mạch Thermistor sẽ ngắt động cơ ra khỏilưới để bảo vệ động cơ Tuy nhiên ơ đây ta cần lưu ý tới tốc độ tăng nhiệt độ củacuộn dây đặc biệt là khi động cơ bị kẹt, dòng điện đạt dòng điện ngắn mạch Tuyđầu cảm biến Thermistor đã được gài vào trong các cuộn dây và có chất dẫnnhiệt sao cho nó có khả năng phản ánh tốt nhất nhiệt độ của cuộn dây, nhưngđối với dòng ngắn mạch thì nhiệt độ cuộn dây tăng rất nhanh do vậy màThermistor không cảm nhận kịp Vì vậy ta cần phải sử dụng kết hợp với cácphần tử bảo vệ khác [3]

Ngoài việc bảo vệ nhiệt độ cuộn dây ra thì Thermistor còn được dùng đểbảo vệ các chi tiết máy khác Khi đó các Thermistor được mắc nối tiếp nhau

Một số dạng Thermistor

Hình 2.2.1: Các dạng của Thermistor trên thị trường

2.2.5 Rơle hiệu áp dầu

Máy nén gồm nhiều chi tiết cơ khí truyền động với các bề mặt ma sát nênphải bôi chơn bằng dầu Dầu được bơm dầu hút từ đáy dầu cacte đưa quá cácrãnh dầu bố trí trên trục khuỷu và các chi tiết đến các bề mặt ma sát Do đối áptrong khoảng cacte là áp suất cacte hay áp suất hút nên áp suất tuyết đối của dầukhông có ý nghĩa mà hiệu áp dầu mới có ý nghĩa đối với quá trình bôi chơn máy

Hình 2.2.2 giới thiệu về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của rơle hiệu ápdầu

Hình 2.2.2: Cấu tạo bên ngoài và bên trong rơle hiệu áp dầu

Nếu chênh lệch áp suất dầu so với áp suất trong cacte Δp = pp = pd – p0 nhỏhơn giá trị đặt trước được duy trì trong một khoảng thời gian nhất định thì mạchđiều khiển tác động dừng máy nén Khi Δp = pp nhỏ thì dòng điện sẽ đi qua rơ le thờigian (hoặc mạch sấy cơ cấu lưỡng kim) Sau một khoảng thời gian trễ nhất định,thì rơ le thời gian (hoặc cơ cấu lưỡng kim ngắt mạch điện) ngắt dòng điều khiểnkhởi đến khởi động từ máy nén.[6]

Độ chênh lệch áp suất cực tiểu cho phép có thể điều chỉnh nhờ cơ cấu 3.Khi quay theo chiều kim đồng hồ sẽ tăng độ chênh lệch áp suất cho phép, nghĩalàm tăng áp suất dầu cực tiểu ở đó máy nén có thể làm việc

2.2.6 Rơle áp suất cao (HP) và thấp (LP)

Rơle áp suất cao và rơle áp suất thấp có hai kiểu khác nhau :

- Dạng tổ hợp gồm 02 rơ le

- Dạng các rơ le rời nhauTrên hình 2.2.3 là cặp rơ le tổ hợp của HP và LP, chúng hoạt động hoàntoàn độc lập với nhau, mỗi rơ le có ống nối lấy tín hiệu riêng

Hình 2.2.3: Cấu tạo bên ngoài và bên trong của rơle áp suất cao và rơle áp suất

thấpCụm LP thường bố trí nằm phía trái, còn Hp bố trí nằm phía phải Có thểphân biệt LP và HP theo giá trị nhiệt độ đặt trên các thang kẻ, tránh nhầm lẫn

Trên hình 2.2.4 là các rơ le áp suất cao và thấp dạng rời

Hình 2.2.4: Cấu tạo lần lượt rơle áp suất cao và rơle áp suất thấp

Rơ le áp suất cao được sử dụng bảo vệ máy nén khi áp suất đầu đẩy caoquá mức quy định, nó sẽ tác động trước khi van an toàn mở Hơi đầu đẩy đượcdẫn vào hộp xếp ở phía dưới của rơ le, tín hiệu áp suất được hộp xếp chuyểnthành tín hiệu cơ khí và chuyển dịch hệ thống tiếp điểm, qua đó ngắt mạch điệnkhởi động từ máy nén

2.2.7 Bảo vệ nhiệt độ đầu dẩy

Ngoài việc bảo vệ nhiệt độ cho cuộn dây động cơ, ổ trượt, dầu bôi trơn,Khi làm việc với nhiệt độ đầu đẩy quá lớn sẽ làm giảm tuổi thọ của máy, tiêuhao dầu tăng, tiêu hao điện năng tăng, hiệu suất máy nén giảm…

Đầu cảm biến nhiệt độ thường được bố trí ngay trên van đẩy của máy nén,

và mỗi đầu xilanh được bố trí một đầu cảm biến Để bảo vệ nhiệt độ đầu đẩy cóthể dùng role nhiệt độ hoặc bảo vệ Thermistor Role nhiệt độ thường có đầu cảmbiến nhiệt độ kiểu ống để biến tín hiệu nhiệt thành tín hiệu áp suất làm thay đổi

nén qua việc thay đổi điện trở của đầu cảm biến, tín hiệu này củng được chuyểđổi thành tín hiệu điện để đóng mở các tiếp điểm.[3]

2.3 Lựa chọn cấu hình trạm nén khí

Do điều kiện kiến thức và thời gian còn hạn chế nên ở đồ án này em xindừng ở một trạm khí nén có 3 máy nén khí Thông số của các máy nén khí cho ởbảng 2.2 sau:

Bảng 2.2: Thông số máy nén khí

Đường kính và số lượng xi lanh mm 51x2

2.4 Sơ đồ điều khiển hệ thống

V20

V21