Trang bi dien cho may công cụ

Bài giảng trang bị điện cho máy công cụ ............................................................................................................................................................................................................................................................................

Trang 1

TRANG BỊ ĐIỆN

TS Đặng Thái Việt

ThS Đinh Hồng Bộ

Trang 3

CHƯƠNG I : PHẦN TỬ ĐIỀU KHIỂN

Trang 4

- Ký hiệu :

+ Ký hiệu theo bản vẽ Việt Nam (Nga)

Tiếp điểm th-ờng mở Tiếp điểm th-ờng đóng

+ Ký hiệu theo bản vẽ Châu Âu

+ Ký hiệu theo bản vẽ Nhật Bản

4

Trang 5

1.1 Nút ấn :

+ Nút ấn tự không tự phục hồi : ( Dừng khẩn cấp )

H×nh1.3: Mét d¹ng nót dõng

NhÈn vµo nóm khi cÊn chuyÓn tr¹ng th¸i c¸c tiÕp ®iÓm.

Xoay nóm theo chiÒu mòi tªn khi muèn tr¶

c¸c tiÕp ®iÓm vÒ tr¹ng

Trang 6

1.1 Nỳt ấn :

+ Nỳt ấn tự khụng tự phục hồi :

- Tác dụng

Nút dừng khẩn đ-ợc dùng để dừng nhanh hệ thống khi xảy ra

sự cố Thông th-ờng ng-ời ta dùng tiếp điểm th-ờng đóng để cấp điện cho toàn bộ mạch điều khiển Khi hệ thống xảy ra sự

cố nhấn vào nút dừng khẩn làm mở tiếp điểm th-ờng đóng ra cắt điện toàn bộ mạch điều khiển.

6

Trang 7

- Ký hiệu :

Trang 9

1.2 Cụng tắc :

+Cụng tắc:

- Tác dụng

Công tắc thực tế th-ờng đ-ợc dùng làm các khoá chuyển mạch (chuyển chế độ làm việc trong mạch

điều khiển), hoặc dùng làm các công tắc đóng mở nguồn (cầu dao).

Trang 10

KHÍ CỤ ĐiỆN

- Ký hiệu :

+ Ký hiệu của công tắc 3 pha

10

Trang 11

1.3 Công tắc hành trình :

+Cấu tạo công tắc hành trình

Bánh xe con cóc

Trang 12

1.3Công tắc hành trình :

+Cấu tạo công tắc hành trình

H×nh1.6: Mét sè kiÓu

c«ng t¾c hµnh tr×nh cña h·ng OMRON.

12

Trang 14

- Ký hiệu :

14

Trang 15

1.4 Công tắc từ

+ Công tắc từ cấu tạo gồm hai bộ phận :

Nam châm vĩnh cửu + Tiếp điểm lưỡi gà

Nam ch©m vÜnh cöu

TiÕp ®iÓm l-ìi gµ

Trang 16

1.4 Cụng tắc từ

Tỏc dụng :

Trong thực tế công tắc từ đ-ợc ứng dụng để nhận biết vị trí của các cơ cấu trong các máy mà không cần tiếp xúc Trong hệ thống điều khiển khí nén ng-ời ta dùng công tắc từ để nhận biết vị trí của pittong chuyển động trong xi lanh.

Trang 17

- Ký hiệu :

Trang 18

Lò xo

Tiếp điểm

Cấu tạo Rơ le điện từ

18

Trang 19

CHƯƠNG 2 : PHẦN TỬ XỬ LÝ TÍN HIỆU

2.1 Rơ le điện từ

H×nh1.21: R¬le ®iÖn tõ h·ng OMRON.

Trang 20

 Cuộn dây:

Khi đặt một điện áp đủ lớn vào hai đầu A và B, trong cuộn dây sẽ có dòng

điện chạy qua, dòng điện này sinh ra từ tr-ờng, từ tr-ờng khép mạch qua mạch từ tạo nên lực hút điện từ hút nắp mạch từ làm thay đổi trạng thái của tiếp điểm

 Lò xo: Dùng để giữ nắp.

 Tiếp điểm: Th-ờng có một hoặc nhiều cặp tiếp điểm, 0-1 là tiếp điểm

th-ờng mở, 0-2 là tiếp điểm th-ờng đóng

20

Trang 21

CHƯƠNG 2 : PHẦN TỬ XỬ Lí TÍN HIỆU

2.1 Rơ le điện từ

 Nguyên lý

Khi ch-a cấp điện vào hai đầu A-B của cuộn dây, lực hút điện từ bằng

không Các cơ cấu của rơle nằm ở vị trí nh- hình 1.19 Khi đặt một điện áp

đủ lớn vào A-B, dòng điện chảy trong cuộn dây sinh ra từ tr-ờng tạo ra lực hút điện từ Nếu lực hút điện từ thắng đ-ợc lực đàn hồi của lò xo thìnắp đ-ợc hút xuống, tiếp điểm 0-1 mở ra và 0-2 đóng lại Nếu không cấp

điện vào hai đầu A-B nữa thì các tiếp điểm lại trở về trạng thái ban đầu

Trang 22

- Ký hiệu :

Tiếp điểm th-ờng mở Tiếp điểm th-ờng đóng Cuộn dây

22

Trang 23

CHƯƠNG 2 : PHẦN TỬ XỬ Lí TÍN HIỆU2.2 Công tắc tơ

 Về cơ bản cấu tạo của công tắc tơ giống với rơle điện

từ, chỉ khác nhau ở chỗ rơle dùng để đóng cắt tín hiệu

trong các mạch điều khiển còn công tắc tơ dùng để

đóng cắt ở mạch động lực (có điện áp cao, dòng điện

lớn) do đó cuộn dây của công tắc tơ lớn hơn, tiếp điểm

của công tắc tơ cũng lớn hơn (chịu đ-ợc dòng điện,

điện áp cao hơn).

 Tiếp điểm của công tắc tơ có hai loại: Tiếp điểm chính

(dùng để đóng cắt cho mạch động lực), tiếp điểm phụ

(dùng để điều khiển phụ trợ) Để hạn chế phát sinh hồ

quang khi tiếp điểm chính đóng cắt, tiếp điểm chính

th-ờng có cấu tạo dạng cầu và đ-ợc đặt trong buồng

dập hồ quang.

Trang 24

CHƯƠNG 2 : PHẦN TỬ XỬ LÝ TÍN HIỆU

- Ký hiệu :

+ Ký hiÖu cña cuén d©y vµ tiÕp ®iÓm phô gièng nh- r¬le trung gian.

+ Ký hiÖu cña tiÕp ®iÓm chÝnh.

Ký hiÖu theo b¶n vÏ ViÖt Nam.

Ký hiÖu theo b¶n vÏ ch©u ¢u.

Ký hiÖu theo b¶n vÏ NhËt B¶n.

HoÆc

24

Trang 25

2.3 Rơ le thời gian

Mạch trễ thời gian

điện tử.

Cuộn dây Tiếp điểm Nguồn cấp

T Rơle

VR CT

a,

Hình 1.25:

a, Sơ đồ khối của rơle thời

Trang 26

26

Trang 27

- Ký hiệu :

Tiếp điểm th-ờng mở đóng chậm Tiếp điểm th-ờng đóng mở chậm Cuộn dây

TLR

Trang 28

CHƯƠNG 3 : CÁC THIẾT BỊ BẢO VỆ

3.1 CÇu ch×

b,

H×nh 1.28:

a, CÊu t¹o cña cÇu ch×.

b, CÇu ch× c«ng nghiÖp h·ng Merlin Gerin

N¾p Vá

D©y ch¶y

a,

28

Trang 29

+Tác dụng

Bản chất của cầu chì là một đoạn dây dẫn yếu nhất trong mạch, khi có sự

cố đoạn dây này bị đứt ra đầu tiên Trong thực tế cầu chì dùng để bảo vệ

sự cố ngắn mạch hoặc quá tải dài hạn

+ Ký hiệu

Ký hiệu theo bản vẽ Việt Nam

Ký hiệu theo bản vẽ châu Âu

Ký hiệu theo bản vẽ Nhật Bản

Trang 30

3.2 Aptomat

30

Trang 31

Ký hiÖu theo b¶n vÏ ViÖt Nam

Ký hiÖu theo b¶n vÏ ch©u ¢u

Ký hiÖu theo b¶n vÏ NhËt B¶n

Trang 32

3.3 Rơ le nhiệt

T hanh l-ỡng kim

Tải Lưới

Tiếp

điểm

Lò xo Phần tử

Trang 33

- Ký hiệu :

Tiếp điểm th-ờng mở Tiếp điểm th-ờng đóng Thanh nhiệt

Trang 34

CHƯƠNG 4 : CƠ CẤU CHẤP HÀNH

4.1 Động cơ điện xoay chiều

Hình 1.31:

a: Stator; b: Lá thép stator; c: Lá thép rotor d: Dây ngắn mạch; e: Rotor

f: Ký hiệu động cơ không đồng bộ 3 pha rotor lồng sóc

b, a,

Trang 35

4.2 §éng c¬ ®iÖn mét chiÒu

Nam ch©m vÜnh cöu(kÝch tõ)

Trang 36

 Khi đặt vào trong từ trường một dây dẫn và cho dòng điện chạy

qua dây dẫn đó thì từ trường sẽ tác dụng một lực từ vào dâydẫn làm dây dẫn chuyển động Chiều lực từ được xác định theoquy tắc bàn tay trái

Trang 37

c/ Ký hiệu động cơ điện một chiều

d/ Phân loại động cơ điện một chiều

 Động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập:

 Động cơ điện 1 chiều kích từ nối tiếp:

 Động cơ điện 1 chiều kích từ song song:

Trang 38

38

d/ Phân loại động cơ điện một chiều

 Động cơ điện 1 chiều kích từ hỗn hợp:

Trang 39

e/ Đảo chiều quay của động cơ điện một chiều:

 Chiều lực từ tác dụng vào dòng điện(dây dẫn) được xác định theo quy

tắc bàn tay trái Khi đảo chiều từ thông hay đảo chiều dòng điện thì

lực từ có chiều ngược lại

 Muốn đảo chiều quay của động cơ điện một chiều có thể thực hiện

một trong hai cách:

• Đảo chiều từ thông (đảo chiều dòng điện kích từ)

• Đảo chiều dòng điện phần ứng

Trang 40

40

e/ Đảo chiều quay của động cơ điện một chiều:

 Để đảo chiều quay của động cơ điện 1 chiều người ta thường chọn đảo

chiều dòng điện phần ứng (đảo cực cấp nguồn)

 KT -A dương, B âm: động cơ quay thuận

 KN -A âm, B dương: động cơ quay nghịch

Bài tập áp dụng: thiết kế mạch điều khiển động cơ điện 1

chiều, có khả năng dừng, khởi động (có đèn báo) và đảo

chiều quay.

Trang 41

f/ Phương trình đặc tính cơ của động cơ điện một chiều:

 Ta có:

 Mặt khác ta có:

 Suy ra:

) f(M



 E

E I

Uu

uu

R U

.I

Trang 42

42

f/ Phương trình đặc tính cơ của động cơ điện một chiều:

Phương trình đặc tính của động cơ điện một chiều:

K.

.I K.

Trang 43

Trang 44

44

Trang 45

Trang 46

46

h/ Thay đổi tốc độ động cơ điện một chiều:

Trang 47

Các phương pháp thay đổi điện áp phần ứng:

 Dùng mạch điện hệ Thyristor:(bộ biến đổi chỉnh lưu bán dẫn)

 Dùng phương pháp băm xung:(bộ biến đổi xung áp 1 chiều)

Trang 48

48

Các phương pháp thay đổi điện áp phần ứng:

 Dùng phương pháp băm xung:(bộ biến đổi xung áp 1 chiều)

Trang 50

PHẦN II: MỘT SỐ SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN

THƯỜNG GẶP CHƯƠNG 1 : NGUYÊN TẮC ĐỌC VÀ PHÂN TÍCH

MẠCH ĐIỆN

1.1 Khái niệm về sơ đồ điện của máy:

-Trên sơ đồ điện tất cả các thiết bị đều được thể hiện ở trạng thái không chịu kíchthích về cơ, điện, nhiệt, từ … nào do bên ngoài tác dụng vào

-Trong quá trình đọc và phân tích mạch điện ta thường gặp các loại sơ đồ sau:

Sơ đồ khai triển: : là sơ đồ thể hiện đầy đủ các phần tử của hệ thống, kể cả các

khâu bảo vệ liên động Trong sơ đồ này các phần tử của khí cụ, thiết bị được thểhiện không xét đến vị trí tương quan thực tế giữa chúng, mà chủ yếu chỉ xét đến

vị trí thực hiện chức năng của nó

Trang 51

1.1 Khái niệm về sơ đồ điện của máy:

Sơ đồ nguyên lý: là một dạng của sơ đồ khai triển đã đơn giản hóa đi, ở sơ đồ

này chỉ để lại các mạch chính biểu thị các máy điện, các khí cụ và các khâu có ý

nghĩa nguyên lý làm việc của hệ thống Đôi khi sơ đồ nguyên lý chỉ để giải thích

sự làm việc của một vài khâu nào đó của hệ thống tự động điều khiển

Sơ đồ lắp ráp: giới thiệu vị trí lắp đặt thực tế của các thiết bị, khí cụ trong tủ

điều khiển và ở các bộ phận khác của máy, chỉ rõ các đường dây nối giữa các thiết

bị, khí cụ điện dựa trên kết cấu và đặc điểm làm việc của máy; máy đơn giản, có

thể đặt tất cả ở một chỗ, máy phức tạp thường được bố trí tại 3 nơi:

- Các động cơ điện, rơle tốc độ, công tắc hành trình… được bố trí tại máy

- Các khí cụ tự động như rơle điện áp, áptômát, khởi động từ, biến áp,

Trang 52

1.2 Phân loại mạch điện:

Hệ thống điện của máy hiện đại thường khá phức tạp, hơn nữa các máy trong côngnghiệp lại gồm nhiều loại, nhiều kiểu và nhiều cỡ do đó sơ đồ mạch điện củachúng rất đa dạng Để theo dõi cũng như đọc và phân tích mạch điện của máy dễdàng, người ta chia sơ đồ mạch điện làm 2 phần: Mạch động lực (mạch chính) vàmạch điều khiển (mạch khống chế hay mạch phụ)

a/ Mạch động lực:

Bao gồm mạch phần ứng của các máy điện một chiều, mạch rôto, stato máy điệnxoay chiều, mạch ra của các bộ biến đổi động lực v.v… Mạch chính và các phần tửtrong mạch chính được vẽ bằng nét đậm

b/ Mạch điều khiển:

Bao gồm mạch của các cuộn dây, công tắc tơ, rơle, nút ấn điều khiển, các khí cụchỉ huy, mạch khống chế khuếch đại từ, phát tốc,… kể cả các mạch tín hiệu hoá vàbảo vệ Trên sơ đồ, mạch khống chế được vẽ bằng nét mảnh

Trang 53

1.3 Phương pháp chung để đọc và phân tích mạch điện:

a/ Khái niệm: Đọc mạch điện để làm gì?

•Hiểu được ký hiệu của các phần tử điện, chức năng, nhiệm vụ của các phần tử khí

b/ Các bước tiến hành khi đọc và phân tích:

Đọc và hiểu yêu cầu công nghệ của máy

Phân tích các phần tử khí cụ điện: nhóm bảo vệ, nhóm điều khiển, nhóm cơ cấuchấp hành

Hoạt động của sơ đồ: khởi động, dừng, đảo chiều quay, thay đổi tốc độ

Phân tích, thay thế cho tối ưu, ưu nhược điểm

Trang 54

CHƯƠNG 2: MỘT SỐ SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN THƯỜNG GẶP

Sơ đồ 1 : Sơ đồ khởi động động cơ KĐB ro to lồng sóc quay

một chiêu mở máy trực tiếp

54

Trang 55

a/ Phân tích mạch điện:

 Phần tử bảo vệ: cầu chì, cầu dao, rơ le nhiệt.

Cầu dao CD: bảo vệ bằng tay, đóng ngắt mạch điện.

Cầu chì CC1 và CC2: bảo vệ quá tải, ngắn mạch.

Rơ le nhiệt RN: bảo vệ quá tải dài hạn.

Trang 56

56

b/ Nguyên lí hoạt động:

 Khởi động: đóng cầu dao CD, nhấn nút M, mạch điều khiển

được cấp nguồn từ 2 trong 3 pha của nguồn 3 pha Cấp điện cho cuộn hút K, các tiếp điểm thường mở của K sẽ đóng lại Tiếp điểm K mắc song song với nút M sẽ duy trì nguồn cấp cho cuộn hút K, tiếp điểm K ở mạch lực sẽ đóng lại cấp nguồn 3 pha cho động cơ Khi đó động cơ được khởi động trực tiếp với nguồn xoay chiều 3 pha Khởi động moment máy từ Mmm và di chuyển theo đường đặc tính đến điểm làm việc.

 Dừng máy: ấn nút D, ngắt điện vào cuộn hút K, các tiếp điểm

nhả ra ngắt nguồn 3 pha ra khỏi động cơ.

Trang 57

Sơ đồ 2 : Khởi động động cơ không đồng bộ xoay chiều 3 pha,

đổi nối

Trang 58

a/ Đấu nối cuộn dây trong Stato:

Cách đấu và

58

Trang 60

Sơ đồ 3 : Sơ đồ điều khiển động cơ không đồng bộ quay 2 chiều

60

Trang 61

Mở máy:

Khi ấp nút MT, công tắc tơ KT có điện sẽ tác động và nối mạch lực cấp điện cho động cơ quay thuận Động cơ mở máy quay thuận theo đặc tính cơ 1 từ điểm A tới điểm làm việc LV.

Dừng máy:

Muốn dừng máy ấn nút D động cơ dừng tự do.

Đảo chiều quay:

Phát triển bài toán:

Thiết kế mạch điều khiển động cơ xoay chiều 3 pha, quay 2

chiều thỏa mãn: quay thuận nối Sao, quay nghịch nối Tam giác.

Trang 62

2 cấp tốc độ

62

Trang 63

p

f

2

 

Trang 64

64

Trang 65

Trang 66

66

Trang 67

Trang 68

68

Nguyên lý hoạt động:

 Sau khi ấn nút M, công tắc tơ K tác động và đóng mạch lưới

điện chuẩn bị cấp điện cho stato động cơ.

 Khi cần chạy chậm, ấn nút Mch, công tắc tơ K1 tác động sẽ nối

các cuộn dây của stato vào lưới điện theo sơ đồ Tam giác (Sao).

 Khi cần chạy nhanh, ấn nút Mnh, các công tắc tơ K2, K3 tác

động sẽ nối các cuộn dây stato vào lưới điện theo sơ đồ hai sao tương ứng.

 Đặc tính cơ khi làm việc như hình vẽ d Các cuộn hút công tắc

tơ K1, K2 và K3 được khóa chéo cả về điện và về cơ.

Trang 69

Trang 70

70

Trang 71

Trang 72

72

Trang 73

Trang 74

74

Trang 75

Định dạng
Số trang	118
Dung lượng	4,06 MB