Bao cao thuc hanh thiet ke ky thuat cong nghe

- Việc thiết bảng điều khiển dựa trên việc tính toán, bố trí các thiết bị bảo vệ,đóng cắt như ACB, MCCB, MCB, MC, FUSE…, nhóm các thiết bị điềukhiển như PLC, Rơ le nhiệt, Biến tần, khởi

BÁO CÁO ĐỒ ÁN THIẾT KẾ KỸ THUẬT VÀ

2 Động cơ rotor lồng sóc công suất 45 kw khởi động sao tam giác

3 Động cơ máy nén khí công suất 17kw hoạt động tự động bằngrowle áp suất ( 3.0 – 7.5 kg/cm2 ) khởi động bằng sao tam giác

2 Đặt vấn đề.

- Việc thiết bảng điều khiển dựa trên việc tính toán, bố trí các thiết bị bảo vệ,đóng cắt như ACB, MCCB, MCB, MC, FUSE…, nhóm các thiết bị điềukhiển như PLC, Rơ le nhiệt, Biến tần, khởi động mềm, rơ le trung gian,chuyển mạch, nút ấn…, nhóm các thiết bị hiển thị như đồng hồ Volt, Ampe,KWh… trong một không gian tủ đã thiết kế theo yêu cầu của công nghệ

2.1 Bảng điện chính ( Main switch board).

Trên bản điện ta sử dụng

- Thanh cái 3 pha cấp điện áp 380V 50 Hz cho toàn bộ bản điện

- Các aptomat nối trực tiếp với thanh cái cấp ngồn cho các tủ điều khiển

- Để điều khiển động cơ, ta sử dụng các tủ điều khiển 1, 2, 3, với các

contacto và rơ le được đấu nối để khởi động và điều khiển cho từng động

cơ một

2.2 Điều chỉnh tốc độ của động cơ rotor dây quấn 65kw sử dung điện trở phụ với 5 nấc điện trở

- Phương pháp này chỉ áp dụng cho động cơ không đồng bộ rotor dây quấn

- Bằng việc tăng điện trở rotor, đặc tính cơ mềm đi nhiều, nếu momen cảnkhông đổi ta có thể thay đổi tốc độ động cơ theo chiều giảm Sử dụng 5 nấcđiện trở ta sẽ thay đổi được tốc độ quay theo 5 cấp

Đặc điểm của phương pháp này là điều chỉnh láng, dễ thực hiện, rẻ tiền nhưng không kinh tế do tổn hao ở điện trở điều chỉnh Không thể điều chỉnh ởtốc độ gần tốc độ không tải

- Đảo chiều động cơ: Để đổi chiều quay của động cơ, người ta đảo hai pha bất kì cho nhau

2.3 Khởi động sao – tam giác

- Khởi động theo phương pháp chuyển từ đấu sao sang tam giác có ưu điểm

là dòng điện khởi động sẽ giảm đi 3 lần so với khởi động mạch đấu tam giác ,

vì vậy dể khởi động những động cơ có công suất lớn

- Nhưng nhược điểm là ngẫu lực(mô men khởi động) không cao, giảm mất 1/3 so với khởi động trục tiếp

- Nguyên tắc của phương pháp này là lúc đầu cho động cơ chạy ở chế độ đấusao, một một khoảng thời gian chuyển mạch sang đấu tam giác

2.4.Điều khiển động cơ máy nén khí bằng role áp suất.

- Rơ le áp suất là thiết bị chuyển đổi các tín hiệu áp suất không khí trong bình nén thành tín hiệu đóng cắt của tiếp điểm điện (ON/ OFF) để điều khiển động cơ máy nén khí

- Khi áp suất khí nén ở dưới mức điều chỉnh: 3.0kg/cm2 tiếp đểm của role đóng lại điều khiển cho động cơ khí nén hoạt động

- Đến khi áp suất của khí nén quá mức cho phép: 7.5kg/cm2áp suất khí nén sẽđẩy tiếp điểm của role ap suất lật trạng thái làm động cơ máy nén khí dừng hoạt động, bảo vệ máy không bị quá tải, quá áp

3 Tính toán lựa chọn thiết bị.

- Dựa vào công suất ta tính dòng định mức cho các động cơ:

- Động cơ rotor dây quấn 65kw có dòng định mức là:

3.1 Lựa chọn thanh cái cho bảng điện chính.

Thanh cái có nhiệm vụ cấp nguồn điện cho toàn bộ hệ thống điện trong bảng điện nên phải chịu được dòng lớn

Khi cả 3 động cơ hoạt động cùng lúc thì công suất của bảng điện sẽ bằng tổng công suất của 3 đọng cơ, Kdt =1

Dòng điện thanh cái sẽ phải gánh là:

- Ngoài ra lựa chọn áptômát còn phải căn cứ vào đặc tính làm việc của phụtải và áptômát không được phép cắt khi có quá tải ngắn hạn (thường xảy ratrong điều kiện làm việc bình thường như dòng điện khởi động, dòng điệnđỉnh trong phụ tải công nghệ)

- Yêu cầu chung là dòng điện định mức của móc bảo vệ Aptomat khôngđược bé hơn dòng điện tính toán (Iđm) của mạch :

- Tùy theo đặc tính và điều kiện làm việc cụ thể của phụ tải, người ta hướngdẫn lựa chọn dòng điện định mức của móc bảo vệ bằng 125%, 150% haylớn hơn nữa so với dòng điện tính toán của mạch

- Aptomat 3 pha cấp nguồn điều khiển động cơ 65kw sử dụng điện áp định mức 380V, dòng định mức = 1,3 -1,5 dòng định mức của động cơ =160A

- Aptomat 3 pha cấp nguồn điều khiển động cơ 45kw sử dụng điện áp định mức 380V, dòng định mức = 1,3 -1,5 dòng định mức của động cơ =120A

- Aptomat 3 pha cấp nguồn điều khiển động cơ 17kw sử dụng điện áp định mức 380V, dòng định mức = 1,3 -1,5 dòng định mức của động cơ =50A

- Dòng điện của công tắc tơ bằng 1,1 – 1,3 dòng tín toán của mạch

- Contacto 3 pha điều khiển động cơ 65kw dòng định mức: 150A điện áp định mức 380v, điện áp cuộn hút 380v

- Contacto 3 pha điều khiển động cơ 45kw dòng định mức: 110A điện áp định mức 380v, điện áp cuộn hút 380v

- Contacto 3 pha điều khiển động cơ 17kw dòng định mức: 40A điện áp định mức 380v, điện áp cuộn hút 380v

3.4 Rơle nhiệt

- Rơle nhiệt là một thiết bị điện dùng để bảo vệ động cơ và mạch điện khỏi

bị quá tải, thường dùng kèm với khởi động từ, công tắc tơ

- Rơle nhiệt không tác động tức thời theo trị dòng điện vì có quán tính nhiệtlớn phải cần thời gian để phát nóng

Thời gian làm việc từ khoảng vài giây[s] đến vài phút, nên không dùng đểbảo vệ ngắn mạch được

Dòng điện của rơle nhiệt bằng 1,1 – 1,3 dòng tín toán của mạch

- Rơ le nhiệt bảo vệ động cơ 65kw dòng định mức: 150A

- Rơ le nhiệt bảo vệ động cơ 45kw dòng định mức: 150A

- Rơ le nhiệt bảo vệ động cơ 17kw dòng định mức: 150A

I: là dòng điện tính toán (A)

10

J: là mật độ dòng điện cho phép (A/mm2).

Mật độ dòng điện cho phép theo tiêu chuẩn nhật bản : J=2,5A

- Dây dẫn cho động cơ 65kw:

S1=I đm 1

160 2,5=64 (mm 2)

- Dây dẫn cho động cơ 45kw:

S2=I đm 2

120 2,5=48 (mm 2)

- Dây dẫn cho động cơ 65kw:

S3=I đm 3

50 2,5=20 (mm 2)

3.6 các thiết bị đo đạc và bảo vệ: cầu chì, đồng hồ đo ampe, nút nhấn, đèn báo….

- Cầu chì là loại khí cụ điện bảo vệ ngắn mạch cho mạch điện (nó tự độngcắt mạch điện khi có sự cố , ngắn mạch)

- Lựa chon cầu chì công nghiệp, dòng cắt từ 1 – 5 (A)

- Lựa chọn đèn báo công nghiệp điên áp định mức 380V

- Nút stop: nút nhấn công nghiệp có tiếp diểm thường đóng

- Nút start: nút nhấn công nghiệp có tiếp điểm thường mở

- Bảo vệ quá tải: trong trường hợp mạch điện bị quá tải rơ le nhiệt sẽ tácđộng vào mạch, các tiếp điểm thường đóng sẽ chuyển trạng thái sang mởlàm ngắt mạch điện dừng động cơ lại.

- Bảo vệ ngắn mạch: trong trường hợp sảy ra sự cố ngắn, chập mạch khirơle quá tải chưa kịp tác động thì aptomat sẽ tự ngắt, ở mạch điều khiển thì

có cầu chì sẽ tự cắt khi xảy ra nghắn mạch ở mạch điều khiển

- Bảo vệ thấp áp,mất pha

Khi điện áp nguồn thấp hơn 85% điện áp định mức hoặc mất điện áp trên mộtpha, aptomat sẽ tự ngắt tránh quá tải cho động cơ

- Bảo vệ áp suất cao, áp suất thấp trong máy nén khí

Khi áp suất khí nén ở dưới mức điều chỉnh: 3.0kg/cm2 tiếp đểm của role đóng lại điều khiển cho động cơ khí nén hoạt động

Đến khi áp suất của khí nén quá mức cho phép: 7.5kg/cm2áp suất khí nén sẽ đẩy tiếp điểm của role ap suất lật trạng thái làm động cơ máy nén khí dừng hoạt động, bảo vệ máy không bị quá tải, quá áp

5 Sơ đồ bảng điều khiển, sơ đồ đấu dây.

5.1 Bảng điện chính ( Main switch board).

12

5.2 Sơ đồ tủ điều khiển động cơ 65kw.

- Tủ điều khiển số một, điều khiển động cơ rotor dây quấn 65kw, sử dụnghai contacto chinh K1, K2 để cấp nguồn vào stato điều khiển động cơ hoạtđộng và đảo chiều động cơ,

- Các contacto K3,K4,K5,K6 thay đổi giá trị của điện trở phụ của rotorđộng cơ để điều khiển tốc độ động cơ

14

- Khởi động động cơ: đóng aptomat cấp nguồn cho tủ điêukhiển số 1, tủ

được cấp nguồn, nhấn nút star1 cuộn hut của K1 được cấp nguồn làm lật

trạng thái các tiếp điểm, tiếp điểm chính đóng lại, cấp nguồn cho động cơ

quay theo chiều thuận

- Nhấn nút stop để cắt toàn bộ mạch điều khiển ra khỏi nguồn, các cuộn hút

của các contacto không được cấp nguồn, các tiếp điểm lật trạng thái trở lại

vị trí ban đầu, động cơ không được cấp nguồn và ngưng hoạt đông

- Nhấn nút star 2 , K2 đóng , động cơ quay theo chiều nghịch

- Sử dụng công tắc chuyển mạch để điều khiển các contacto K3, K4, K5,

K6

16

Mạch Điều Khiển

- Khi công tắc ở vị trí 1, cuộn hút của các congtacto không được cấp

nguồn, các tiếp điểm chính mở, máy hoạt độn với toàn bộ cấp điện trở, và đạt tốc độ thấp nhất

- Khi công tắc chuyển sang vị trí 2, cuộn hút của K6 được cấp nguồn, làm lật trạng thái các tiếp điểm, tiếp điểm chính đóng lại loại 1/5 cấp điện trở

ra khỏi mạch Tốc độ động cơ được tăng lên

- Như vậy khi chuyển sang các vị trí 3, 4, 5 tốc độ động cơ tiếp tục được tăng lên, đến vị trí 5 toàn bộ điiện trở bị loại ra khỏi mạch Động cơ đạt tốc độ cao nhất

5.3 Sơ đồ tủ điều khiển động cơ 45kw

- Tủ số 2 điều khiển động cơ rotor lồng sóc 45kw khởi động tự động sao – tam

giác

- Khởi động theo phương pháp chuyển từ đấu sao sang tam giác

- sử dụng role thời gian đển đóng cắt hai contacto K3,K2 thay đổi kiểu đấu saotam giác

Mạch Động LựcMạch Điều Khiển

- Nhấn nút star cuộn hut của contacto K1, K3 và role thời gian được cấpnguồn, role thời gian bắt đầu đếm thời gian, các tiếp điểm của K1, K3 lậttrạng thái, cấp nguồn cho động cơ hoạt động theo kiểu đấu nối sao.

- Sau khoảng thời gian cài đặt sẵn, các tiếp điểm của role thời gian lật trạngthái, tiếp điểm thường đóng – off, K3 off, tiếp điểm thường mở on, K2 on.Động cơ chuyển sang hoạt động ở chế độ tam giác

- Nhấn nút stop để cắt mạch điều khiển ra khoi nguồn, dừng động cơ

5.4 Sơ đồ tủ điều khiển động cơ 17kw.

20Mạch Động Lực

- Tủ điều khiển động cơ khí nén 17kw hoạt động tự đọng bằng role áp suất

PS

- Tủ được cấp nguồn qua aptomat CB3

- Động cơ hoạt động khi áp suất khí nén dưới mức cài đặt: 3.0kg/cm2

Các tiếp điểm của role áp suất đóng lại, cấp nguồn cho mạch điều khiển, động cơ

bắt đầu khởi động bằng sao – tam giác

- Khi áp suất khí nén vượt quá ngưỡng cho phép 7,5kg/cm2, áp suất sẽ đẩy

các tiếp điểm của rơ le lật trạng thái, các tiếp điểm đóng mở ra cắt mạch

điều khiển ra khỏi nguồn, động cơ dừng hoạt động

Mạch Điều Khiển