Báo cáo chuyên đề 1 chương 2 điều khiển khống chế truyền động điện điện

Hình 2.4: Mạch đảo chiều quay trực tiếpCác thiết bị trong mạch điện: - RN: Rơle nhiệt - KT: Contactor điều khiển động cơ quay thuận - KN: Contactor điều khiển động cơ quay ngược - CB3P:

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI HỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT NAM

BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ 1

Chương 2:

ĐIỀU KHIỂN KHỐNG CHẾ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN ĐIỆN

GV hướng dẫn: ThS Triệu Văn Trung

SV thực hiện:

MSSV:

TP.Hồ Chí Minh, năm 2022

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI HỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT NAM

BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ 1

Chương 2:

ĐIỀU KHIỂN KHỐNG CHẾ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN ĐIỆN

GV hướng dẫn: ThS Triệu Văn Trung

SV thực hiện:

MSSV:

TP.Hồ Chí Minh, năm 2022

CHƯƠNG 2 ĐIỀU KHIỂN KHỐNG CHẾ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

2.1 Panel khí cụ điện sử dụng

Sử dụng bộ thí nghiệm Kỹ thuật điện trong giảng dạy và nghiên cứu về khí cụ điện,nghiên cứu modun thí nghiệm 4 gồm các khí cụ điện sử dụng trong điều khiển động cơđiện Nhất là đáp ứng nội dung bài học (Lắp mạch điện khống chế truyền động điện động

cơ không đồng bộ 3 pha) Panel có các loại rơ le, contactor có gắn rơ le nhiệt và khởi độngmềm

Modun thí nghiệm 4 được lắp đặt các khí cụ điện: 02 rơ le thời gian mở trể; 01 rơ lethời gian tắt trể; 01 rơ le thời gian mở/tắt trể; 03 khởi động từ và 01 bộ khởi động mềm nhưhình 3.1

2.1.1 Khối rơ le

Để đáp ứng các nội dung bài học thực hành khí cụ điện, Panel bổ sung lắp đặt các loại

Rơ le thời gian thường được sử dụng trong điều khiển động cơ chạy theo trình tự hay tựđộng chuyển đổi trạng thái làm việc như:

- Timer On delay;

- Timer Off delay;

- Timer On/Off delay

Các timer dùng loại 8 chân tròn, nên đế rơ le được gắn cố định và được đấu nối radomino Do đó khi cần các loại rơ le khác như: rơ le trung gian, rơ le bảo vệ mất pha thì ta

có thể thay thế mà không cần thay đổi đế cắm Từ đó có thể nghiên cứu được nhiều mạchđiện ứng dụng trong tự động khống chế truyền động điện và trang bị điện cho máy công cụ

có quá trình làm việc theo thời gian

2.1.2 Khởi động từ

Để lắp được các mạch điều khiển nhiều động cơ chạy tuần tự hay khởi động động cơkhông đồng bộ 3 pha chạy Y/Δ, panel được bố trí thêm 3 bộ contactor có gắn rơ le nhiệtcủa hãng Mitshubishi Các khí cụ điện được đấu nối thông qua khối domino

1

Hình 2.1: Modun thí nghiệm 4

2.1.3 Khởi động mềm

Tương tự như biến tần, khởi đô ^ng mềm là thiết bị được sử dụng để h_ trợ quá trìnhkhởi đô ^ng của đô ^ng cơ điê ^n xoay chiều 3 pha, giúp bảo vê ^ đô ^ng cơ khbi bị hư hại do dòngđiê ^n lơꄁn đô ^t ngô ^t khi khởi đô ^ng và tránh sụt áp hệ thống lươꄁi điê ^n bdng cách tăng dần điện

áp cấp vào động cơ từ một mức điện áp định trươꄁc lên đến điện áp định mức Khởi đô ^ngmềm được dùng trong panel là PSR9-600-70 1SFA896105R7000 có dòng chịu tải 9A, dãicông suất 2,2 – 4 kW và điện áp điều khiển 110 - 220V của ABB.AC

2.2 Bài tập vận dụng

Sử dụng modun nguồn, modun thí nghiệm 2, modun thí nghiệm 3 của mô hình Thínghiệm Kỹ thuật điện tử và modun thí nghiệm 4 để thực hiện khảo sát, lắp mạch điện ứngdụng trong thực hành Khí cụ điện

Hình 2.2: Mô hình thực hành Khí cụ điện

2.2.1 Điều khiển đảo chiều quay động cơ

Mục tiêu học tập:

 Kiến thức:

- Vẽ và phân tích được mạch điện đảo chiều quay động cơ xoay chiều không đồng

bộ 3 pha rôto lồng sóc bdng khởi động từ kép dùng nút bấm đơn

- Vẽ được sơ đồ lắp ráp, nêu được trình tự lắp đặt

- Trong tiến trình làm việc của một số máy móc công nghiệp và dân dụng, sẽ cóthời điểm cần phải đảo chiều quay động cơ để chuyển sang chế độ làm việc khác Ví dụ:Quá trình nâng hạ của thang máy, hệ thống đóng mở cửa…

- Để thay đổi chiều quay của động cơ điện không đồng bộ ba pha, về nguyên tắcphải thay đổi chiều của từ trường quay của stato bdng cách đổi thứ tự của hai trong ba phacủa nguồn điện đưa vào động cơ

- Điều khiển đảo chiều quay gián tiếp là trươꄁc khi thực hiện đảo chiều quay ta phảinhấn nút dừng

- Điều khiển đảo chiều quay trực tiếp là việc đổi chiều quay yêu cầu diễn ra tức thì

Ví dụ: Quá trình cắt ren của máy tiện, khi dao cắt đi hết hành trình cắt thì lập tức người thợphải đưa dao ra, đồng thời đổi chiều quay của trục chính để đưa dao về vị trí xuất phát banđầu, chuẩn bị cho hành trình cắt tiếp theo Việc đổi chiều quay yêu cầu diễn ra nhanhchóng, không có đủ thời gian cho người thợ sử dụng thêm thao tác nhấn nút dừng

a Sơ đồ nguyên lý:

Hình 2.3: Mạch đảo chiều quay giáp tiếp

Hình 2.4: Mạch đảo chiều quay trực tiếp

Các thiết bị trong mạch điện:

- RN: Rơle nhiệt

- KT: Contactor điều khiển động cơ quay thuận

- KN: Contactor điều khiển động cơ quay ngược

- CB3P: CB 3 pha, đóng-cắt nguồn điện mạch động lực

- CB1P: CB 1 pha, đóng-cắt nguồn mạch điều khiển

- D, MT, MN: Nút bấm dừng, điều khiển động cơ quay thuận, ngược

- M: Động cơ xoay chiều không đồng bộ ba pha rôto lồng sóc

b Nguyên lý hoạt động:

Đảo chiều quay gián tiếp

 Mở máy:

- Đóng CB3P, CB1P: Cấp nguồn cho mạch động lực và điều khiển

+ Quay thuận: Nhấn nút MT( 13-14) đóng lại, cuộn dây Contactor KT (A1-A2) có

điện, tác động và tự duy trì bdng tiếp điểm KT (13-14), các tiếp điểm ở mạch động lực KT(1-2; 3-4; 5-6) đóng lại cấp nguồn cho động cơ M quay theo chiều thuận Lúc đó tiếpđiểm KT (11-12) hở ra khóa không cho cuộn dây Contactor KN (A1-A2) hoạt động

+ Quay ngược: Nhấn nút MN(13-14) đóng lại, cuộn dây Contactor KN (A1-A2) cóđiện, tác động và tự duy trì bdng tiếp điểm KN (13-14), các tiếp điểm ở mạch động lực

KN (1-2; 3-4; 5-6) đóng lại cấp nguồn cho động cơ M quay theo chiều nghịch Lúc đótiếp điểm KN (11-12) hở ra khóa không cho cuộn dây Contactor KT (A1-A2) hoạt động

Chú ý: Muốn đảo chiều quay động cơ ta phải nhấn nút dừng để động cơ dừng lại trước

khi nhấn nút điều khiển quay theo chiều ngược lại.

 Dừng máy:

- Nhấn nút D(11-12) hoặc KHAN(11-12) hở mạch, ngắt điện cấp cho các cuộn dây

Contactor Các tiếp điểm duy trì KT (13-14), KN (13-14) hở ra Đồng thời các tiếp điểmchính của Contactor (1-2; 3-4; 5-6) hở ra ngắt nguồn cấp cho động cơ, Rotor động cơdừng lại

- Tương tự, khi mất nguồn từ CB1P thì động cơ M cũng dừng lại và không tự chạy

khi có điện

 Các khâu liên động và bảo vệ:

- Bảo vệ ngắn mạch động lực và điều khiển bdng CB3P, CB1P;

- Bảo vệ quá tải cho động cơ bdng rơle nhiệt RN: Khi có quá tải (quá dòng điện)thì tiếp điểm RN(95-96) hở mạch, ngắt điện cấp cho các cuộn dây Contactor tương tự nhưquá trình dừng máy;

- Bảo vệ tránh làm việc đồng thời khi đảo chiều quay bdng các tiếp điểm thườngkín của các Contactor KT(11-12), KN(11-12);

- Bảo vệ mạch không tự mở máy bdng các tiếp điểm của các Contactor KT(13-14),KN(13-14);

Đảo chiều quay trực tiếp

 Mở máy:

- Đóng CB3P, CB1P: Cấp nguồn cho mạch động lực và điều khiển

+ Quay thuận: Nhấn nút MT(13-14) đóng lại, tiếp điểm MT (11-12) hở ra để ngắt

điện cuộn dây cuộn dây Contactor KN (A1-A2), còn cuộn dây Contactor KT (A1-A2) cóđiện, tác động và tự duy trì bdng tiếp điểm KT (13-14), các tiếp điểm ở mạch động lực KT(1-2; 3-4; 5-6) đóng lại cấp nguồn cho động cơ M quay theo chiều thuận Lúc đó tiếpđiểm KT (11-12) hở ra khóa không cho cuộn dây Contactor KN (A1-A2) hoạt động.+ Quay ngược: Nhấn nút MN( 13-14), tiếp điểm MN (11-12) hở ra để ngắt điệncuộn dây cuộn dây Contactor KT (A1-A2), còn cuộn dây Contactor KN (A1-A2) có điện,tác động và tự duy trì bdng tiếp điểm KN (13-14), các tiếp điểm ở mạch động lực KN (1-2; 3-4; 5-6) đóng lại cấp nguồn cho động cơ M quay theo chiều nghịch Lúc đó tiếp điểm

KN (11-12) hở ra khóa không cho cuộn dây Contactor KT (A1-A2) hoạt động

Chú ý: Muốn đảo chiều quay động cơ ta chỉ nhấn nút điều khiển quay theo chiều

ngược lại.

 Dừng máy:

Tương tự như đảo chiều quay gián tiếp

 Các khâu liên động và bảo vệ:

Tương tự như đảo chiều quay gián tiếp

c Sơ đồ lắp đặt:(Sinh viên tham khảo)

Hình 2.5: Sơ đồ lắp đặt đảo chiều quay gián tiếp

d Kiểm tra cơ sở lý thuyết thực hành

(Giáo viên phát phiếu, sinh viên thực hiện theo phiếu mẫu 01)

03

b Qui trình lắp đặt

Bướ

c

Tên bước Công việc thực hiện Kết quả đạt được

1 bịLựa chọn kiểm tra thiết

Cấp nguồn thử tác động các Contactor, khởi đông từ, rơ

3 Lắp mạch điều khiển Gia công đầu cốt, bắt vàothiết bị Đi dây theo máng nhựa, tránh chồngchéo

4 Thử mạch điều khiển Cấp nguồn điều khiển vàtắc động đóng , mở máy

Dây động lực phải đúng chủng loại,

đi dây theo máng nhựa tránh chồng chéo

6 Vận hành động cơ Kiểm tra đủ nguồn điện 3pha, đóng nguồn và khởi

động máy

Động cơ quay, chạy êm theo đúng yêu cầu điều khiển

c Các sai hỏng và biện pháp khắc phục

TT Hiện tượng Nguyên nhân dự đoán Kiểm tra sửa chữa Kết quả (SV ghi)

1 Khi đóng cấp nguồn mạchđiều khiển không làm việc

Chưa có nguồn tơꄁi cuộn hút Contactor K

Kiểm tra lại dây cấp nguồn cho mạch điều khiển

KN(13-3 Không đảo được chiều quay động Chưa đảo pha nguồn Đảo lại dây nguồn

Contactor làm việc nhưng

động cơ M quay chậm Thiếu một phanguồn cấp cho

động cơ

Kiểm tra tiếp điểm động lực của Contactor, hoặc dây dẫn đấu tơꄁi động cơ

d Thực tập và ghi kết quả thực tập theo phiếu

(Giáo viên phát phiếu, sinh viên thực tập ghi kết quả theo mẫu 02)

2.2.2 Điều khiển nhiều động cơ chạy tuần tự (băng chuyền)

2.2.2.1 Lắp mạch điều khiển 2 động cơ chạy tuần tự, dừng đồng thời

a Sơ đồ nguyên lý:

Mạch điện thực hiện như hình 2.6

Hình 2.6: Mạch điều khiển 2 động cơ chạy tuần tự, dừng đồng thời

Các thiết bị trong mạch điện:

- RN1, RN2: Rơle nhiệt

- K1, K2: Contactor điều khiển động cơ

- : Rơ le thời gian (On-delay timer)T

- EMG: Nút nhấn dừng khẩn cấp

- STOP: Nút nhấn dừng, điều khiển động cơ dừng quay

- START: Nút nhấn khởi động mạch điện

- CB3P: CB 3 pha, đóng-cắt nguồn điện mạch động lực

- CB1P: CB 1 pha, đóng-cắt nguồn mạch điều khiển

- M1, M2: Động cơ xoay chiều không đồng bộ ba pha rôto lồng sóc

b Nguyên lý hoạt động:

 Mở máy:

- Đóng CB3P, CB1P: Cấp nguồn cho mạch động lực và điều khiển

- Nhấn nút START(13-14) đóng lại, cuộn dây Contactor K1(A1-A2) có điện tácđộng và tự duy trì bdng tiếp điểm K1(13-14) đóng, các tiếp điểm ở mạch động lực K1(1-2; 3-4; 5-6) đóng lại cấp nguồn cho động cơ M1 quay, đồng thời tiếp điểm K1(13-14)đóng cấp điện cho cuộn dây timer T(A1-A2) Timer T đếm thời gian đến giá trị cài đặt thìtiếp điểm T(67-68) đóng lại, cấp điện cho cuộn dây Contactor K2 (A1-A2) có điện tácđộng các tiếp điểm ở mạch động lực K2(1-2; 3-4; 5-6) đóng lại cấp nguồn cho động cơM2 quay.

 Dừng máy:

Nhấn nút STOP(11-12) hoặc EMG(11-12) hở mạch, ngắt điện cấp cho các cuộndây Contactor Tiếp điểm duy trì K1 (13-14) hở ra Đồng thời các tiếp điểm chính củaContactor (1-2; 3-4; 5-6) hở ra ngắt nguồn cấp cho động cơ, Rotor động cơ dừng quay.Tương tự, khi mất nguồn từ CB1P thì các động cơ M cũng dừng lại và không tựchạy khi có điện

 Các khâu liên động và bảo vệ:

- Bảo vệ ngắn mạch động lực và điều khiển bdng CB3P, CB1P;

- Bảo vệ quá tải cho động cơ bdng rơle nhiệt RN1 và RN2: Khi có quá tải (quádòng điện) ở bất kỳ động cơ nào thì tiếp điểm RN(95-96) hở mạch, ngắt điện cấp cho cáccuộn dây Contactor tương tự như quá trình dừng máy;

- Bảo vệ mạch không tự mở máy bdng tiếp điểm của các Contactor K1(13-14)

c Sơ đồ lắp đặt:

(Sinh viên tự vẽ sơ đồ lắp đặt)

d Kiểm tra cơ sở lý thuyết thực hành

(Giáo viên phát phiếu, sinh viên thực hiện theo phiếu mẫu 01)

B Thực hành

a Lập bảng kê thiết bị lắp đặt

(Sinh viên chọn lựa thiết bị và ghi vào bảng dươꄁi theo bài tập)

T

1 Lựa chọn kiểm tra thiết

bị các Contactor, khởi đông từ, rơle các loại

Hút không kêu, đo các tiếpđiểm liền mạch

2 Gá lắp bố trí thiết bị

Lắp thiết bị trên bo đúng vị trí bdng vít Thiết bị chắc chắn

3 Lắp mạch điều khiển Gia công đầu cốt, bắt vàothiết bị Đi dây theo máng nhựa, tránh chồngchéo

4 Thử mạch điều khiển Cấp nguồn điều khiển vàtắc động đóng , mở máy

Dây động lực phải đúng chủng loại,

đi dây theo máng nhựa tránh chồng chéo

6 Vận hành động cơ Kiểm tra đủ nguồn điện 3pha, đóng nguồn và khởi

động máy

Động cơ quay, chạy êm theo đúng yêu cầu điều khiển

c Các sai hỏng và biện pháp khắc phục

TT Hiện tượng Nguyên nhân dự đoán Kiểm tra sửa chữa Kết quả (SV ghi)

1 Khi đóng cấp nguồn mạchđiều khiển không làm việc Chưa có nguồn tơꄁicuộn hút Contactor

K

Kiểm tra lại dây cấp nguồn cho mạch điều khiển

3 Khi tác động START, cả 2động cơ M1, M2 đều quay

Sử dụng tiếp điểm không định thời của timer

Kiểm tra lại tiếp điểm định thời của timer, chỉnh lại thời gian đặt.

4

Contactor làm việc nhưng

động cơ M quay chậm Thiếu một phanguồn cấp cho

động cơ

Kiểm tra tiếp điểm Contactor, hoặc dây dẫn đấu tơꄁi động cơ

d Thực tập và ghi kết quả thực tập theo phiếu

(Giáo viên phát phiếu, sinh viên thực tập ghi kết quả theo mẫu 02)

2.2.2.2 Lắp mạch điều khiển 2 động cơ chạy tuần tự, dừng tuần tự

a Sơ đồ nguyên lý:

Hình 2.7: Mạch điều khiển 2 động cơ chạy tuần tự, dừng tuần tự

Các thiết bị trong mạch điện:

- RN1, RN2: Rơle nhiệt

- K1, K2: Contactor điều khiển động cơ

- T1: Rơ le thời gian (On-delay timer)

- T2: Rơ le thời gian (Off-delay timer)

- EMG: Nút nhấn dừng khẩn cấp

- STOP: Nút nhấn dừng, điều khiển động cơ dừng quay

- START: Nút nhấn khởi động mạch điện

- CB3P: CB 3 pha, đóng-cắt nguồn điện mạch động lực

- CB1P: CB 1 pha, đóng-cắt nguồn mạch điều khiển

- M1, M2: Động cơ xoay chiều không đồng bộ ba pha rôto lồng sóc

b Nguyên lý hoạt động:

 Mở máy:

- Đóng CB3P, CB1P: Cấp nguồn cho mạch động lực và điều khiển

- Nhấn nút START(13-14) đóng lại, cuộn dây Contactor K1(A1-A2) có điện tácđộng và tự duy trì bdng tiếp điểm K1(13-14) đóng, các tiếp điểm ở mạch động lực K1(1-2; 3-4; 5-6) đóng lại cấp nguồn cho động cơ M1 quay, đồng thời tiếp điểm K1(13-14)đóng cấp điện cho cuộn dây timer T1(A1-A2) Timer T1 đếm thời gian đến giá trị cài đặtthì tiếp điểm T1(67-68) đóng lại, cấp điện cho cuộn dây timer T2 (A1-A2) tác động tiếpđiểm T2(67-68) đóng lại, cuộn dây Contactor K2(A1-A2) có điện tác động các tiếp điểm

ở mạch động lực K2(1-2; 3-4; 5-6) đóng lại cấp nguồn cho động cơ M2 quay

 Dừng máy:

- Nhấn nút STOP(11-12) hở mạch, ngắt điện cấp cho cuộn dây Contactor

K1(A1-A2), tiếp điểm duy trì K1 (13-14) hở ra, các tiếp điểm chính của Contactor (1-2; 3-4; 5-6)

hở ra ngắt nguồn cấp cho động cơ, Rotor động cơ M1 dừng quay Đồng thời cuộn dâytimer T1(A1-A2) mất điện, tiếp điểm T1(67-68) hở mạch, cuộn dây timer T2 (A1-A2)mất điện, T2 bắt đầu đếm thời gian ngắt trễ, đến thời gian đặt thì tiếp điểm T2(67-68) hởmạch, cuộn dây Contactor K2(A1-A2) mất điện, các tiếp điểm chính của Contactor K2(1-2; 3-4; 5-6) hở ra ngắt nguồn cấp cho động cơ, Rotor động cơ M2 dừng quay

- Nhấn nút EMG(11-12) hở mạch, các cuộn dây Contactor mất điện, các tiếp điểm

chính của Contactor (1-2; 3-4; 5-6) hở ra ngắt nguồn cấp cho động cơ, Rotor động cơ M1,M2 dừng quay

Tương tự, khi mất nguồn từ CB1P thì các động cơ M1, M2 cũng dừng lại cùng lúc

và không tự chạy khi có điện

 Các khâu liên động và bảo vệ:

- Bảo vệ ngắn mạch động lực và điều khiển bdng CB3P, CB1P;

- Bảo vệ quá tải cho động cơ bdng rơle nhiệt RN1 và RN2: Khi có quá tải (quádòng điện) ở bất kỳ động cơ nào thì tiếp điểm RN1(95-96), RN2(95-96) hở mạch, ngắtđiện cấp cho các cuộn dây Contactor tương tự như quá trình dừng máy khẩn cấp;

- Bảo vệ mạch không tự mở máy bdng tiếp điểm của các Contactor K1(13-14)

c Sơ đồ lắp đặt:

(Sinh viên tự vẽ sơ đồ lắp đặt)

d Kiểm tra cơ sở lý thuyết thực hành

(Giáo viên phát phiếu, sinh viên thực hiện theo phiếu mẫu 01)

b Qui trình lắp đặt

Bướ

1 bịLựa chọn kiểm tra thiết

Cấp nguồn thử tác động các Contactor, khởi đông từ, rơ

3 Lắp mạch điều khiển Gia công đầu cốt, bắt vàothiết bị Đi dây theo máng nhựa, tránh chồngchéo

4 Thử mạch điều khiển tắc động đóng , mở máy

bdng các nút điều khiển điều khiển

5 Lắp mạch động lực Gia công đầu cốt lắp dâyđộng lực Đấu dây vào

động cơ

Dây động lực phải đúng chủng loại,

đi dây theo máng nhựa tránh chồng chéo

6 Vận hành động cơ Kiểm tra đủ nguồn điện 3pha, đóng nguồn và khởi

động máy

Động cơ quay, chạy êm theo đúng yêu cầu điều khiển

c Các sai hỏng và biện pháp khắc phục

TT Hiện tượng Nguyên nhân dự đoán Kiểm tra sửa chữa Kết quả (SV ghi)

1 Khi đóng cấp nguồn mạchđiều khiển không làm việc Chưa có nguồn tơꄁicuộn hút Contactor

K

Kiểm tra lại dây cấp nguồn cho mạch điều khiển

3

Khi tác động START, cả 2

động cơ M1, M2 đều quay

Sử dụng tiếp điểm không định thời của timer

Kiểm tra lại tiếp điểm định thời của timer, chỉnh lại thời gian đặt.

4

Contactor làm việc nhưng

động cơ M quay chậm

Thiếu một phanguồn cấp chođộng cơ

Kiểm tra tiếp điểm động lực của Contactor, hoặc dây dẫn đấu tơꄁi động cơ

d Thực tập và ghi kết quả thực tập theo phiếu

(Giáo viên phát phiếu, sinh viên thực tập ghi kết quả theo mẫu 02)

2.2.2.3 Lắp mạch điều khiển 3 động cơ chạy tuần tự, dừng tuần tự