Bài giảng Trang bị điện 1: Bài 3 - ThS. Ninh Trọng Tuấn

Khái niệm về tự động khống chế; Các yêu cầu của tự động khống chế; Phương pháp thể hiện sơ đồ điện tự động khống chế; Các nguyên tắc điều khiển; Các mạch mở máy trực tiếp động cơ KĐB 3 pha roto lồng sóc. Mời các bạn cùng tham khảo!

Trang 1

Hệ thống tự động khống chế truyền động điện(TĐKC –TĐĐ) là

một tập hợp các thiết bị điện hình thành các mạch điện , điều

khiển sự làm việc của động cơ trong các hệ thống dây truyền

công nghệ để đạt được yêu cầu đặt ra Hệ tự động khống chế

truyền động điện gồm hai phần chính

Phần động lực: Mạch được lắp vào động cơ có công suất lớn

Phần điều khiển: dùng để điều khiển đóng ngắt điện cho mạch

động lực

Trang 2

Hệ thống tự động khống chế truyền động điện(TĐKC –TĐĐ) là

một tập hợp các thiết bị điện hình thành các mạch điện , điều

khiển sự làm việc của động cơ trong các hệ thống dây truyền

công nghệ để đạt được yêu cầu đặt ra Hệ tự động khống chế

truyền động điện gồm hai phần chính

- Phần động lực: Mạch được lắp vào động cơ có công suất lớn

- Phần điều khiển: dùng để điều khiển đóng ngắt điện cho mạchđộng lực

Trang 3

Phù hợp nhất với yêu cầu công nghệ đặt ra: xuất phát từ yêu cầucông nghệ nên mới thiết kế ra hệ thống Chỉ tiêu này thể hiện trêncác mặt của quá trình sản xuất: năng suất, chất lượng, hiệu quả.

Trang 4

Điều khiển đơn giản, tin cậy: Tính đơn giản được thể hiện:

- Thiết bị bảo vệ đầy đủ, tác động phân minh

- Mạch không được xảy ra sự cố khi nhân viên vận hành thao tácsai

Trang 5

Điều khiển linh hoạt:

- Chuyển đổi chế độ làm việc từ tự động sang bằng tay một mộtcách thuận tiện và nhanh chóng

- Chuyển từ quá trình sản xuất nay sang quá trình sản xuất khácmột cách thuận tiện và nhanh chóng

- Từ một chỗ có thể điều khiển được nhiều đối tượng và từ nhiềuchỗ có thể điểu khiển được một đối tượng

- Đơn giản cho việc kiểm tra, phát hiện sự cố:

- Những khí cụ thường xuyên phải bảo dưỡng, kiểm tra được bốtrí ở những vị trí thuận lợi

Trang 6

Điều khiển linh hoạt (tt):

- Bố trí các thiết bị theo các cụm chức năng mà chúng phục vụ

- Các đầu nối dây được đánh số thứ tự ở hai đầu đường dây

- Dùng các dây dẫn có màu khác nhau trong mạch điều khiển

Tác động phân minh lúc bình thường cũng như có sự cố: mạchphải đảm bảo khi bình thường phải hoạt động đúng yêu cầu Khi

có sự cố phải có tín hiệu báo sự cố và phải dừng máy ngay

Kích thước và giá thành nhỏ nhất

An toàn cho người và thiết bị trong quá trình lắp đặt, vận

hành, kiểm tra, sữa chữa

Trang 7

- Sơ đồ cấu trúc: là sơ đồ biểu diễn sơ đồ điện dưới dạng các

khối chức năng và mối quan hệ giữa chúng bằng các mũi tên chỉhướng liên quan Chỉ dùng trong thiết kế sơ bộ

- Sơ đồ khai triển: là sơ đồ thể hiện hệ thống khi đã có thiết kế

cụ thể, trên đó các phần tử của khí cụ được biểu diễn dưới dang khai triển tuỳ theo nhiệm vụ của nó

Trang 8

3.3.1 Phương pháp thể hiện mạch động lực

Việc thể hiện mạch động lực được thực hiện thông qua hai dạng

sơ đồ, sơ đồ đồ đơn tuyến và sơ đồ đa tuyến như trên hình vẽ

Trang 9

3.3.2 Phương pháp thể hiện mạch điều khiển

Sơ đồ mạch điều khiển cũng được thể hiện bằng các ký hiệu củacác thiết bị điện, trong sơ đồ thể hiện các yêu cầu điều khiển củadây truyền công nghệ, trong hình vẽ dưới đây thể hiện một mạchđiện điều khiển cụ thể và cơ bản

STOP

START F

Trang 10

3.3.3 Bảng ký hiệu các phần tử trong sơ đồ TĐKC

Trang 11

Trang 12

Trang 13

3.4.1 Nguyên tắc điều khiển theo thời gian

Được sử dụng trong trường hợp: mở máy, hãm máy như khi khởiđộng đổi nối Y/, khởi động động cơ quấn dây qua điện trở (phải

có thời gian cách nhau vài giây giữa hai lần cắt điện trở) Khốngchế các truyền động điện trongmột dây chuyền, trong một máy, băng tải cần nguyên liệu chạy trước, băng tải cuối chạy sau Ở máy phay giường truyền động chính quay dao phải chạy trước, sau đó mới mở máy truyền động ăn dao Thiết bị dùng để khốngchế ở đây là rơle thời gian

Trang 14

3.4.2 Nguyên tắc điều khiển theo tốc độ

Thiết bị chủ yếu được sử dụng trong dạng tự động khống chế này

là rơle tốc độ Khống chế theo tốc độ dùng phổ biến trong trườnghợp hãm ngược động cơ điện ở máy khoan khi nâng hạ xà, phảiphối hợp chặt chẽ mỗi khi xà được kẹp chặt thì tốc độ động cơ

chậm lại, tiếp điểm của rơle tốc độ mở ra để cắt điện vào động

cơ

Trang 15

3.4.2 Nguyên tắc điều khiển theo tốc độ

Ở máy tiện, phay truyền động chính cần hãm nhanh để nâng caonăng suất, dùng rơle tốc độ kiểu cảm ứng lắp cùng trục với máy

để đóng mở tiếp điểm mạch điều khiển đảo chiều hai dây vào

động cơ gây ra từ trường hãm ngược cho máy đứng lại ngay

Trang 16

3.4.2 Nguyên tắc điều khiển theo dòng điện

Phương pháp này thường sử dụng ở các sơ đồ tự động mở máyđộng cơ điện, thiết bị làm nhiệm vụ khống chế là rơle dòng điện Nguyên tắc dòng điện khá chính xác, nên được sử dụng ở nhiềulĩnh vực

Trong máy cắt gọt kim loại khi cần phải khống chế tự động trị sốlực sinh ra trên bộ phận nào đó như các thiết bị gá lắp, các đồ gá

để giữ chặt vật gia công, các cơ cấu kẹp xà ở máy bào giường Ở cần trục, cần khống chế mức nâng tối đa vật nặng với tốc độ nàođó Đây là cách khống chế theo phụ tải bằng rơle dòng điện

Trang 17

3.4.2 Nguyên tắc điều khiển theo vị trí

Đây là một dạng tự động hóa được sử dụng nhiều tuy mức độ

chính xác không cao lắm nhưng đơn giản nên được ứng dụng

phổ biến ở máy công cụ như máy phay, máy bào, máy mài, máytiện các máy tôn cán thép, các cần cẩu, pa lăng điện, để qui

định mức độ giới hạn làm việc theo qui trình công nghệ nhằm

đảm bảo an toàn.Thiết bị chính trong mạch điện tự động hóa theohành trình là các công tắc hành trình, công tắc cuối

Trang 19

điện làm đóng các cặp tiếp điểm K11,K12 K11 Đóng cung cấp

điện cho động cơ hoạt động

-K12 Đóng duy trì nguồn điện cho cuộn hút của công tắc tơ K1 khi

ta không ấn nút start nữa

Muốn dừng động cơ ta ấn vào nút stop làm mạch điều khiển bị hởcuộn hút công tắc tơ K1 mất điện sẽ mở các cặp tiếp điểm

K11&K12 K11 Mở ngừng cung cấp điện vảo động cơ làm động

Trang 21

a/Sơ đồ nguyên lý:

Trang 22

b/Nguyên lý hoạt động mạch:

Gỉa sử contactor K1 có điện động cơ quay theo chiều thuận

contactor K2 có điện động cơ quay theo chiều nghịch

- Muốn cho động cơ hoạt động theo chiều thuận trước tiên ta

đóng CB sau đó ấn vào nút ST Khi nút ST được ấn cuộn hút côngtắc tơ K1 có điện làm đóng các cặp tiếp điểm K11,K12 và mở K13

-K13 mở ra không cho phép công tắc tơ K2 làm việc đồng thời

với công tắc tơ K1 khi công tắc tơ K1 đang hoạt động

Trang 23

-K23 mở ra không cho phép công tắc tơ K1 làm việc đồng thời

với công tắc tơ K2 khi công tắc tơ K2 đang hoạt động

Trang 24

Khi động cơ đang hoạt động muốn dừng động cơ ta ấn vào nút

SP làm mạch điều khiển bị hở cuộn hút công tắc tơ K1&K2 mấtđiện sẽ mở các cặp tiếp điểm K11,K21 ngừng cung cấp điện vảođộng cơ làm động cơ dừng lại

Trong quá trình làm việc nếu có sự cố quá tải thì tiếp điểm

thường đóng mở chậm OL1( 95-96) mở ra làm mạch điều khiển

bị hở cuộn hút công tắc tơ K1 & K2 mất điện sẽ mở các cặp tiếpđiểm K11&K21 Mở ngừng cung cấp điện vào động cơ làm động

cơ dừng lại bảo vệ động cơ khỏi sự cố quá tải

Trang 26

Muốn điều khiển động cơ tại vị trí 1 Trước tiên ta đóng CB sau

đó ấn vào nút ấn ST1 khi ST1 được ấn cuộn hút công tắc tơ K1

có điện làm đóng các cặp tiếp điểm K11,K12 -K11 Đóng cung cấpđiện cho động cơ hoạt động

Muốn dừng động cơ ta ấn vào nút SP1 làm mạch điều khiển bị hởcuộn hút công tắc tơ K1 mất điện sẽ mở các cặp tiếp điểm

cơ dừng lại

Trang 27

Muốn điều khiển động cơ tại vị trí 2 Trước tiên ta đóng CB sau đó

ấn vào nút ấn ST2 khi ST2 được ấn cuộn hút công tắc tơ K1 cóđiện làm đóng các cặp tiếp điểm K11,K12

-K11 Đóng cung cấp điện cho động cơ hoạt động

Muốn dừng động cơ ta ấn vào nút SP2 làm mạch điều khiển bị hởcuộn hút công tắc tơ K1 mất điện sẽ mở các cặp tiếp điểm

cơ dừng lại

Trang 28

Trong quá trình làm việc nếu có sự cố quá tải thì tiếp điểm thườngđóng mở chậm 95-96 mở ra làm làm mạch điều khiển bị hở cuộnhút công tắc tơ K1 mất điện sẽ mở các cặp tiếp điểm K11&K12 K11 Mở ngừng cung cấp điện vảo động cơ làm động cơ dừng lạibảo vệ động cơ khỏi sự cố quá tải

Trang 29

Trang 30

Muốn cho đo động cơ hoạt động trước tiên ta đóng CB sau đó ấnvào nút ST1 Khi nút ST1 được ấn cuộn hút công tắc tơ K1 có điệnlàm đóng các cặp tiếp điểm K11,K12 & K13

-K11 Đóng cung cấp điện cho động cơ 1 hoạt động

Trang 31

ta không ấn nút ST2 nữa

Trang 32

Muốn dừng động cơ 2 ta ấn vào nút SP2 làm mạch điều khiển bị

hở cuộn hút công tắc tơ K2 mất điện sẽ mở các cặp tiếp điểm

K21&K22 K21 Mở ngừng cung cấp điện vảo động cơ 2 làm động

cơ dừng lại

Trang 33

Muốn dừng cả 2 động cơ ta ấn vào nút SP1 Khi đó cả hai cuộn hútK1&K2 đều mất điện làm mở các cặp tiếp điểm của chúng ra làmcho các động cơ mất điện và dừng lại

Trong quá trình làm việc nếu có sự cố quá tải thì tiếp điểm thườngđóng mở chậm OL1( 95-96) và OL2( 95-96) mở ra làm làm mạchđiều khiển bị hở cuộn hút công tắc tơ K1,K2 mất điện sẽ mở cáccặp tiếp điểm ngừng cung cấp điện vảo động cơ làm động cơ dừnglại bảo vệ động cơ khỏi sự cố quá tải

Trang 34

dùng timer

Trang 35

dùng timer

b/Nguyên lý hoạt động mạch:

Muốn cho đo động cơ hoạt động trước tiên ta đóng CB sau đó ấnvào nút ST1 Khi nút ST1 được ấn cuộn hút công tắc tơ K1 & T1

có điện K1có điện làm đóng các cặp tiếp điểm K11,K12

Timer T1 có điện sau một khoảng thời gian đặt trước sẽ làm đóngcặp tiếp điểm T11 Khi T11 được đóng làm contactor K2 có điệnlàm đóng cặp tiếp điểm K21, K21 đóng cung cấp điện cho động cơ

2 hoạt động

Trang 36

dùng timer

b/Nguyên lý hoạt động mạch:

Muốn dừng cả 2 động cơ ta ấn vào nút SP1 Khi đó cả hai cuộn hútK1&K2 đều mất điện làm mở các cặp tiếp điểm của chúng ra làmcho các động cơ mất điện và các động cơ dừng lại

Trong quá trình làm việc nếu có sự cố quá tải thì tiếp điểm thườngđóng mở chậm OL1( 95-96) và OL2( 95-96) mở ra làm làm mạchđiều khiển bị hở cuộn hút công tắc tơ K1,K2 mất điện sẽ mở cáccặp tiếp điểm ngừng cung cấp điện vảo động cơ làm động cơ dừnglại bảo vệ động cơ khỏi sự cố quá tải

Trang 37

Trang 38

Muốn cho đo động cơ 1 hoạt động trước tiên ta đóng CB sau đó ấnvào nút ST1 Khi nút ST1 được ấn cuộn hút công tắc tơ K1 có điệnlàm đóng các cặp tiếp điểm K11,K12 và mở K13 ra

-K13 mở ra không cho phép công tắc tơ K2 làm việc đồng thời vớicông tắc tơ K1 khi công tắc tơ K1 đang hoạt động

Trang 39

Muốn động cơ 2 hoạt động trước tiên ta phải ấn nút SP1 để dừngđộng cơ 1 sau đó ấn vào nút ST2 Khi nút ST2 được ấn cuộn hútcông tắc tơ K2 có điện làm đóng các cặp tiếp điểm K21,K22 và mởK23 ra

-K23 mở ra không cho phép công tắc tơ K1 làm việc đồng thời vớicông tắc tơ K2 khi công tắc tơ K2 đang hoạt động

Trang 40

Khi động cơ 1 đang hoạt động muốn dừng động cơ 1 ta ấn vào nútSP1 làm mạch điều khiển bị hở cuộn hút công tắc tơ K1 mất điện

sẽ mở các cặp tiếp điểm K11,K12 và đóng K13 K11 Mở ngừng

cung cấp điện vảo động cơ 1 làm động cơ dừng lại

Khi động cơ 2 đang hoạt động muốn dừng động cơ 2 ta ấn vào nútSP2 làm mạch điều khiển bị hở cuộn hút công tắc tơ K2 mất điện

sẽ mở các cặp tiếp điểm K21,K22 và đóng K23 K21 Mở ngừng

cung cấp điện vảo động cơ 2 làm động cơ dừng lại

Trang 41

Trong quá trình làm việc nếu có sự cố quá tải thì tiếp điểm thườngđóng mở chậm OL1( 95-96) &OL2 (95-96) mở ra làm mạch điềukhiển bị hở cuộn hút công tắc tơ K1 & K2 mất điện sẽ mở các cặptiếp điểm K11&K21 Mở ngừng cung cấp điện vảo các động cơ làmđộng cơ dừng lại bảo vệ động cơ khỏi sự cố quá tải

Trang 42

3.6.1Mạch mở máy bằng phương pháp đổi nối sao tam giác a/Sơ đồ nguyên lý:

Trang 43

3.6.1Mạch mở máy bằng phương pháp đổi nối sao tam giác b/Nguyên lý hoạt động mạch:

Muốn cho đo động cơ hoạt động trước tiên ta đóng CB sau đó ấnvào nút ST1 Khi nút ST1 được ấn cuộn hút công tắc tơ K1,K2 & T1 có điện K1,K2 có điện làm đóng các cặp tiếp điểm

K11,K12,K21 và mở K22 ra

-K11& K21 Đóng cung cấp điện cho động cơ hoạt động theo chế

độ hình Y làm giảm dòng điện trong quá trình mở máy

Trang 44

Timer T1 có điện sau một khoảng thời gian đặt trước sẽ làm mởcặp tiếp điểm T11 và đóng cặp tiếp điểm T12 Khi T11 mở ,T12 đóng động cơ sẽ làm việc ở chế độ hình ∆ và làm việc ổn định lâudài ở chế độ này

Muốn dừng động cơ ta ấn vào nút SP1 Khi đó K1,K2,K3,T1 đềumất điện làm các cặp tiếp điểm của chúng trở lại trạng thái ban đầu làm cho động cơ mất điện động cơ dừng lại

Trang 45

Trong quá trình làm việc nếu có sự cố quá tải thì tiếp điểm thườngđóng mở chậm OL1( 95-96) mở ra làm mạch điều khiển bị hở Khi

đó K1,K2,K3,T1 đều mất điện làm các cặp tiếp điểm của chúngtrở lại trạng thái ban đầu dẫn đến động cơ mất điện, dừng lại bảo

vệ cho động cơ khỏi sự cố quá tải

Trang 46

3.6.1Mạch mở máy qua cuộn kháng

Trang 47

Muốn cho đo động cơ hoạt động trước tiên ta đóng CB sau đó ấnvào nút ST Khi nút ST được ấn cuộn hút công tắc tơ K1 & T1 cóđiện K1có điện làm đóng các cặp tiếp điểm K11,K12

-K11 Đóng cung cấp điện cho động cơ hoạt động ,dòng điện mởmáy đi vào động cơ bị giới hạn bởi cuộn kháng

Timer T1 có điện sau một khoảng thời gian đặt trước sẽ làm đóngcặp tiếp điểm T11 Khi T11 được đóng làm contactor K2 có điệnlàm đóng cặp tiếp điểm K21, K21 đóng cung cấp điện trực tiếp vào

Trang 48

Muốn dừng động cơ ta ấn vào nút SP Khi đó cả hai cuộn hút

K1&K2 đều mất điện làm mở các cặp tiếp điểm của chúng ra làmcho các động cơ mất điện động cơ dừng lại

Trong quá trình làm việc nếu có sự cố quá tải thì tiếp điểm thườngđóng mở chậm OL1( 95-96) mở ra làm làm mạch điều khiển bị hởcuộn hút công tắc tơ K1,K2 mất điện sẽ mở các cặp tiếp điểm

ngừng cung cấp điện vảo động cơ làm động cơ dừng lại bảo vệ

động cơ khỏi sự cố quá tải

Trang 49

3.6.1Mạch mở máy gián tiếp qua biến áp tự ngẫu

Trang 50

ta không ấn nút ST nữa

Trang 51

Muốn dừng động cơ ta ấn vào nút SP Khi đó cuộn hút

K1,K2,K3,T1 đều mất điện làm mở các cặp tiếp điểm của chúng racác động cơ mất điện, động cơ dừng lại

Tiêu đề	Bài 3 - ThS. Ninh Trọng Tuấn
Tác giả	Ths. Ninh Trọng Tuấn
Trường học	Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Chuyên ngành	Trang bị điện 1
Thể loại	Bài giảng
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	89
Dung lượng	3,53 MB