Giáo trình Trang bị điện cơ bản với mục tiêu giúp các bạn đọc có thể Đọc, vẽ và phân tích được các sơ đồ mạch điều khiển dùng rơle công tắc tơ dùng trong tự động khống chế động cơ không đồng bộ 3 pha, động cơ một chiều. Phân tích được qui trình làm việc và yêu cầu về trang bị điện cho máy cắt gọt kim loại (máy khoan, tiện, phay, bào, mài; Lắp đặt, sửa chữa được các mạch mở máy, dừng máy cho động cơ không đồng bộ 3 pha, động cơ một chiều.
Trang 2LỜI GIỚI THIỆU
Trang bị điện cơ bản là một trong những mô đun chuyên môn mang tính đặc trưng cao thuộc nghề Điện công nghiệp Mô đun này có ý nghĩa quyết định đến kỹ năng cũng như kiến thức của người học Sau khi học tập mô đun này, người học có đủ kiến thức để học tập tiếp các mô đun nâng cao như Trang bị điện 2 và Kỹ thuật lập trình
Giáo trình này được thiết kế theo mô đun thuộc hệ thống mô đun/ môn học của chương trình đào tạo nghề Điện công nghiệp để giảng dạy ở cấp trình độ Cao đẳng nghề/Trung cấp nghề Ngoài ra, tài liệu cũng có thể được sử dụng cho đào tạo ngắn hạn hoặc cho các công nhân kỹ thuật, các nhà quản lý và người sử dụng nhân lực tham khảo Mô đun này được triển khai sau các môn học, mô đun Điện kỹ thuật, Vẽ điện, Đo lường điện và Máy điện Công việc lắp đặt, vận hành hay sửa chữa mạch điện trong máy công nghiệp là một trong những yêu cầu bắt buộc đối với công nhân nghề Điện công nghiệp Mô dun này có ý nghĩa quyết định để hình thành kỹ năng cho người học làm tiền đề để người học tiếp thu các kỹ năng cao hơn như: Lắp đặt các bộ điều khiển lập trình hay các mạch điện tử công suất Mặc dù đã hết sức cố gắng, song sai sót là khó tránh Tác giả rất mong nhận được các ý kiến phê bình, nhận xét của bạn đọc để giáo trình được hoàn thiện hơn
Trang 3TÊN MÔ ĐUN: TRANG BỊ ĐIỆN CƠ BẢN
Tên môn học: Trang bị điện cơ bản
Mã môn học: MĐ20
Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun:
- Vị trí: Mô đun Trang bị điện cơ bản học sau các môn học/môđun: Khí cụ điện, Máy điện, Cung cấp điện, Truyền động điện
- Tính chất: Là mô đun chuyên môn nghề
- Ý nghĩa và vai trò môn học: Trong mọi lĩnh vực sản xuất, đặc biệt là các ngành công nghiệp, việc sử dụng các máy móc để giải phóng sức lao động của con người ngày càng phổ biến Để nắm bắt và làm chủ các trang thiết bị ngày càng hiện đại đòi hỏi cán bộ kỹ thuật phải có những kiến thức cơ bản về công nghệ, bên cạnh đó là các kỹ năng vẽ, đọc sơ
đồ, phân tích và chẩn đoán sai hỏng để có thể vận hành, bảo trì, bảo dưỡng và sửa chữa hiệu quả các trang thiết bị đó Mô đun Trang bị điện được biên soạn nhằm trang bị cho người học những kiến thức và kỹ năng cơ bản nêu trên
Mục tiêu của mô đun :
- Đọc, vẽ và phân tích được các sơ đồ mạch điều khiển dùng rơle công tắc tơ dùng trong
tự động khống chế động cơ không đồng bộ 3 pha, động cơ một chiều
- Phân tích được qui trình làm việc và yêu cầu về trang bị điện cho máy cắt gọt kim loại (máy khoan, tiện, phay, bào, mài
- Lắp đặt, sửa chữa được các mạch mở máy, dừng máy cho động cơ không đồng bộ 3 pha, động cơ một chiều
- Phân tích được nguyên lý của sơ đồ làm cơ sở cho việc phát hiện hư hỏng và chọn phương
án cải tiến mới
- Vận hành được mạch theo nguyên tắc, theo qui trình đã định Từ đó sẽ vạch ra kế hoạch bảo trì hợp lý, đảm bảo an toàn và vệ sinh công nghiệp
- Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, chính xác, tư duy sáng tạo và khoa học
Nội dung môn học:
Số
Thời gian (giờ)
Tổng số
Lý thuyết
Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, bài tập
Kiểm tra
Trang 41 Bảo vệ quá dòng
2 Bảo vệ điện áp
3 Bảo vệ thiếu và mất từ trường
4 Khóa liên động
2 Bài 2: Lắp đặt và sửa chữa mạch khởi động từ đơn 12 1 11
1 Phân tích mạch điện
2 Nhận và kiểm tra thiết bị điện
3 Lắp đặt mạch điện động lực
4 Lắp đặt mạch điện điều khiển
5 Kiểm tra nguội
6 Kiểm tra nóng
7 Cấp nguồn, vận hành tủ điện không tải và có tải
8 Làm vệ sinh tủ điều khiển và nơi làm việc
9 Kiểm tra, xác định hư hỏng trong mạch và khắc phục sửa chữa được mạch
3 Bài 3: Lắp đặt và sửa chữa mạch đảo chiều quay gián tiếp 16 2 14
1 Phân tích mạch điện
2 Nhận và kiểm tra thiết bị điện
3 Lắp đặt mạch điện động lực
4 Lắp đặt mạch điện điều khiển
5 Kiểm tra nguội
6 Kiểm tra nóng
7 Cấp nguồn, vận hành tủ điện không tải và có tải
8 Làm vệ sinh tủ điều khiển và nơi làm việc
Trang 59 Kiểm tra, xác định hư hỏng trong
mạch và khắc phục sửa chữa được
mạch
1 Phân tích mạch điện
2 Nhận và kiểm tra thiết bị điện
3 Lắp đặt mạch điện động lực
4 Lắp đặt mạch điện điều khiển
5 Kiểm tra nguội
6 Kiểm tra nóng
7 Cấp nguồn, vận hành tủ điện không tải và có tải
8 Làm vệ sinh tủ điều khiển và nơi làm việc
9 Kiểm tra, xác định hư hỏng trong mạch và khắc phục sửa chữa được mạch 5 Bài 5: Lắp đặt và sửa chữa mạch điều khiển tuần tự dùng nút nhấn 16 2 13 1 1 Phân tích mạch điện
2 Nhận và kiểm tra thiết bị điện
3 Lắp đặt mạch điện động lực
4 Lắp đặt mạch điện điều khiển
5 Kiểm tra nguội
6 Kiểm tra nóng
7 Cấp nguồn, vận hành tủ điện không tải và có tải
8 Làm vệ sinh tủ điều khiển và nơi làm việc
9 Kiểm tra, xác định hư hỏng trong
mạch và khắc phục sửa chữa được
mạch
Trang 66
Bài 6: : Lắp đặt và sửa chữa mạch
điều khiển tuần tự dùng rơle thời
gian
1 Phân tích mạch điện
2 Nhận và kiểm tra thiết bị điện
3 Lắp đặt mạch điện động lực
4 Lắp đặt mạch điện điều khiển
5 Kiểm tra nguội
6 Kiểm tra nóng
7 Cấp nguồn, vận hành tủ điện không tải và có tải
8 Làm vệ sinh tủ điều khiển và nơi làm việc
9 Kiểm tra, xác định hư hỏng trong mạch và khắc phục sửa chữa được mạch 7 Bài 7: Lắp đặt và sửa chữa mạch khởi động sao/tam giác 28 3 24 1 1 Phân tích mạch điện
2 Nhận và kiểm tra thiết bị điện
3 Lắp đặt mạch điện động lực
4 Lắp đặt mạch điện điều khiển
5 Kiểm tra nguội
6 Kiểm tra nóng
7 Cấp nguồn, vận hành tủ điện không tải và có tải
8 Làm vệ sinh tủ điều khiển và nơi làm việc
9 Kiểm tra, xác định hư hỏng trong mạch và khắc phục sửa chữa được mạch 8 Bài 8: Lắp đặt và sửa chữa mạch đảo chiều quay có giới hạn hành trình 26 5 20 1 1 Phân tích mạch điện
Trang 72 Nhận và kiểm tra thiết bị điện
3 Lắp đặt mạch điện động lực
4 Lắp đặt mạch điện điều khiển
5 Kiểm tra nguội
6 Kiểm tra nóng
7 Cấp nguồn, vận hành tủ điện không tải và có tải
8 Làm vệ sinh tủ điều khiển và nơi làm việc
9 Kiểm tra, xác định hư hỏng trong mạch và khắc phục sửa chữa được mạch Cộng 150 26 119 5
Trang 8Mục lục
Phần I: Hệ thống trang bị điện -10
Bài 1: Khái quát chung về hệ thống trang bị điện -10
1 Đặc điểm của hệ thống trang bị điện -10
2 Yêu cầu đối với hệ thống trang bị điện công nghiệp -11
Bài 2: Các phần tử trong hệ thống trang bị điện -12
Giới thiệu: -12
I Các phần tử bảo vệ -12
1 Cầu chì -12
2 Rơle nhiệt - Error! Bookmark not defined
II Các phần tử điều khiển - Error! Bookmark not defined
1 Công tắc - Error! Bookmark not defined
2 Nút ấn - Error! Bookmark not defined
3 Công tắc hành trình - Error! Bookmark not defined
4 Cầu dao hạ áp - Error! Bookmark not defined
5 Công tắc tơ - Error! Bookmark not defined
6 Áp tô mát (CB - Circuit Breaker) - Error! Bookmark not defined III Rơle - Error! Bookmark not defined
1 Khái quát chung về rơle - Error! Bookmark not defined
2 Rơle điện từ - Error! Bookmark not defined
3 Rơle dòng điện - Error! Bookmark not defined
4 Rơle điện áp - Error! Bookmark not defined
5 Rơle trung gian - Error! Bookmark not defined
6 Rơle thời gian - Error! Bookmark not defined Phần II: Tự động khống chế truyền động điện - Error! Bookmark not defined Bài 1: Khái niệm cơ bản về tự động khống chế truyền động điện Error! Bookmark not
defined.
1 Định nghĩa - Error! Bookmark not defined
2 Ký hiệu hình vẽ và chữ viết trên sơ đồ tự động khống chế truyền động điện - Error!
Bookmark not defined.
2.1 Ký hiệu hình vẽ - Error! Bookmark not defined 2.2 Ký hiệu chữ - Error! Bookmark not defined
3 Phân loại sơ đồ điện - Error! Bookmark not defined 3.1 Sơ đồ nguyên lý - Error! Bookmark not defined 3.2 Sơ đồ khai triển - Error! Bookmark not defined 3.3 Sơ đồ lắp ráp - Error! Bookmark not defined
4 Phân loại mạch điện - Error! Bookmark not defined Bài 2: Các nguyên tắc tự động khống chế truyền động điện - Error! Bookmark not
defined.
1 Khái niệm chung - Error! Bookmark not defined
Trang 92 Các nguyên tắc tự động khống chế truyền động điện Error! Bookmark not defined 2.1 Tự động khống chế truyền động điện theo hành trình -Error! Bookmark not
defined.
2.2 Tự động khống chế truyền động điện theo thời gian -Error! Bookmark not
defined.
2.3 Tự động khống chế truyền động điện theo tốc độ Error! Bookmark not defined 2.4 Tự động khống chế truyền động điện theo dòng điện -Error! Bookmark not
defined.
2.5 Tự động khống chế truyền động điện theo nhiệt độ -Error! Bookmark not
defined.
Phần III: Các mạch điện công nghiệp - Error! Bookmark not defined Bài 1: Bảo vệ và liên động trong tự động khống chế truyền động điện - Error!
Bookmark not defined.
1 Bảo vệ quá dòng - Error! Bookmark not defined
2 Bảo vệ điện áp - Error! Bookmark not defined
3 Bảo vệ thiếu và mất từ trường - Error! Bookmark not defined
4 Vấn đề liên động - Error! Bookmark not defined
Bài 2: Mạch điện khởi động từ đơn - 15
Bài 3: Mạch đảo chiều quay gián tiếp - 22
Bài 4: Mạch đảo chiều quay trực tiếp - 29
Bài 5: Mạch điều khiển tuần tự dùng nút ấn - 36
Bài 6: Mạch điều khiển tuần tự dùng rơle thời gian - 43
Bài 7: Mạch khởi động sao/ tam giác - 50
Bài 8: Mạch đảo chiều quay có giới hạn hành trình - 57
Trang 10Phần I: Hệ thống trang bị điện Bài 1: Khái quát chung về hệ thống trang bị điện
Giới thiệu:
Động cơ điện được sử dụng phổ biến trong các dây truyền tự động của quá trình sản xuất công nghiệp Điều khiển, khống chế động cơ là vấn đề luôn luôn được giới chuyên môn quan tâm, tìm hiểu và giải quyết một cách tối ưu, đa năng và phổ dụng
Đối với những người công tác trong lĩnh vực điện công nghiệp thì mảng kiến thức và
kỹ năng về hệ thống trang bị điện dùng điều khiển, khống chế động cơ điện là một yêu cầu bắt buộc Nó là tiền đề cho việc tiếp thu, thực hiện các mạch điều khiển bằng linh kiện điện
tử hoặc điều khiển lập trình
Mục tiêu:
- Phân tích được đặc điểm của hệ thống trang bị điện
- Vận dụng đúng các yêu cầu hệ thống trang bị điện khi thiết kế, lắp đặt
- Rèn luyện tính cẩn thận, nghiêm túc trong học tập và trong thực hiện công việc
Nội dung chính:
1 Đặc điểm của hệ thống trang bị điện
Hệ thống trang bị điện các máy sản xuất là tổng hợp các thiết bị điện được lắp ráp theo một sơ đồ phù hợp nhằm đảm bảo cho các máy sản xuất thực hiện nhiệm vụ sản xuất
Hệ thống trang bị điện các máy sản xuất giúp cho việc nâng cao năng suất máy, đảm bảo
độ chính xác gia công, rút ngắn thời gian máy, thực hiện các công đoạn gia công khác nhau theo một trình tự cho trước
Hệ thống trang bị điện cần có: Các thiết bị động lực, các thiết bị điều khiển và các phần tử tự động Nhằm tự động hoá một phần hoặc toàn bộ các quá trình sản xuất của máy,
hệ thống trang bị điện sẽ điều khiển các bộ phận công tác thực hiện các thao tác cần thiết với những thông số phù hợp với quy trình sản xuất
Kết cấu của hệ thống trang bị điện:
- Phần thiết bị động lực: Là bộ phận thực hiện việc biến đổi năng lượng điện thành các dạng năng lượng cần thiết cho quá trình sản xuất
Thiết bị động lực có thể là: Động cơ điện, nam châm điện, li hợp điện từ trong các truyền động từ động cơ sang các máy sản xuất hay đóng mở các van khí nén, thuỷ lực, các phần
tử đốt nóng trong các thiết bị gia nhiệt, các phần tử phát quang như các hệ thống chiếu sáng, các phần tử R, L, C, để thay đổi thông số của mạch điện để làm thay đổi chế độ làm việc của phần tử động lực
- Thiết bị điều khiển: Là các khí cụ đóng cắt, bảo vệ, tín hiệu nhằm đảm bảo cho các thiết bị động lực làm việc theo yêu cầu của máy công tác
Các trạng thái làm việc của thiết bị động lực được đặc trưng bằng: Tốc độ làm việc của các động cơ điện hay của máy công tác, dòng điện phần ứng hay dòng điện phần cảm của động cơ điện, Mômen phụ tải trên trục động cơ
Tuỳ theo quá trình công nghệ yêu cầu mà động cơ truyền động có các chế độ công tác
Trang 11khác nhau Khi động cơ thay đổi chế độ làm việc, các thông số trên có thể có giá trị khác nhau.Việc chuyển chế độ làm việc của động cơ truyền động được thực hiện tự động nhờ
hệ thống điều khiển
Như vậy: Hệ thống khống chế truyền động điện là tập hợp các khí cụ điện và dây nối được lắp ráp theo một sơ đồ nào đó nhằm đáp ứng việc việc điều khiển, khống chế và bảo
vệ cho phần tử động lực trong quá trình làm việc theo yêu cầu công nghệ đặt ra
2 Yêu cầu đối với hệ thống trang bị điện công nghiệp
- Nhận và biến đổi năng lượng điện thành dạng năng lượng khác để thực hiện nhiệm
vụ sản xuất thông qua bộ phận công tác
- Khống chế và điều khiển bộ phận công tác làm việc theo trình tự cho trước với thông
Trang 12Bài 2: Các phần tử trong hệ thống trang bị điện
Mục tiêu:
- Nhận biết được các phần tử điều khiển trong một hệ thống trang bị điện
- Mô tả được cấu tạo và giải thích được nguyên lý làm việc của các khí cụ điện điều khiển có trong sơ đồ
- Sửa chữa được hư hỏng thông thường của các khí cụ điện điều khiển
- Rèn luyện tính tỉ mỉ, cẩn thận, chính xác và an toàn trong công việc
Nội dung chính:
I Các phần tử bảo vệ
1 Cầu chì
a) Khái niệm
Cầu chì là khí cụ điện dùng để bảo vệ
động cơ điện, các khí cụ điện và toàn mạch
điện khi có sự cố ngắn mạch xảy ra Khi đó
dây chảy của cầu chì sẽ đứt làm ngắt dòng
điện trong mạch ngay tức thời nên tránh
được hư hỏng, hỏa hoạn cho đường dây và
các khí cụ điện
Trường hợp mạch điện bị quá tải lớn
và dài hạn cầu chì cũng tác động, nhưng
không nên phát huy tính năng này của cầu
chì, vì khi đó thiết bị sẽ bị giảm tuổi thọ ảnh
hưởng nghiêm trọng đến đường dây
Ký hiệu:
Hình 1.1: Cầu chì dân dụng
Hình 1.2: Cầu chì ống và đế
Trang 13b) Tính chọn cầu chì
Khi chọn cầu chì thì yêu cầu phải thỏa mãn 3 điều kiện sau:
o Dây chảy qua cầu chì không bị đứt khi có dòng điện làm việc lâu dài chạy qua
o Dây chảy qua cầu chì không bị đứt khi có dòng điện mở máy động cơ chạy qua
o Khi cắt cầu chì phải có tính chọn lọc, nghĩa là thiết bị điện nào bị ngắn mạch thì chỉ cầu chì bảo vệ thiết bị điện đó cháy, cầu chì bảo vệ đường dây chính vẫn hoạt động
để cấp điện cho nhiều thiết bị
Chọn cầu chì cần căn cứ vào các yếu tố sau:
- Điện áp định mức: Uđmcc > Uđmlđ
- Dòng điện định mức: Iđmcc > Itt
Trong đó:
+ UđmCC: Điện áp định mức của cầu chì
+ Iđm: Dòng định mức của dây chảy (A), nhà chế tạo cho theo các bảng
+ Itt: Dòng điện tính toán là dòng lâu dài lớn nhất chạy qua dây chảy cầu chì (A)
* Với thiết bị một pha (ví dụ các thiết bị diện gia dụng), dòng tinh toán chính là dòng định mức của thiết bị điện:
Itt = Iđmtb =
cos
dm
dm
U p
Trong đó:
+ Iđmtb: Dòng định mức của thiết bị (A)
+ Uđm: Điện áp pha định mức bằng 220V
+ Cos: Lấy theo thiết bị điện
Với đèn sợi đốt, bàn là, bếp điện, bình nóng lạnh…: cos = 1
Với quạt, đèn tuýp, điều hòa, tủ lạnh, máy giặt…: cos = 0,8
* Khi cầu chì bảo vệ lưới ba pha, dòng tính toán xác định như sau:
cos
3 dm
dm tt
U
P
I
Trong đó: + Udm: điện áp dây định mưc của lưới điện bằng 380V
+ Cos: lấy theo thực tế
* Cầu chì bảo vệ một động cơ:
Cầu chi bảo vệ một động cơ chọn theo hai điều kiện sau:
Trong đó:
+ : hệ số phụ thuộc điều kiện mở máy, chọn như sau:
+ Kt: hệ số tải của động cơ, nếu không biết lấy Kt = 1, khi đó:
Idm IdmD
( 1.1) ( 1.2)
( 1.3)
( 1.4)
( 1.5)
( 1.6)
Trang 14+ IdmD: dòng định mức của động cơ xác định theo công thức:
cos
dmD dmD
U
P
I
Trong đó:
+ Uđm: Điện áp định mức lưới hạ áp của mang 3 pha
+ Cos: Hệ số công suất định mức của động cơ
+ : Hiệu suất của động cơ
+ Kmm: Hệ số mở máy của động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc, thường chọn
Kmm= (4 7) + : Là hệ số phụ thuộc điều kiện mở máy
Với động cơ mở máy nhẹ nhàng hoặc mở máy không tải (máy bơm, máy cắt
gọt kim loại), = 2.5;
Với động cơ mở máy nặng hoặc mở máy có tải (cần cẩu, cần trục, máy nâng),
= 1.6
* Cầu chì bảo vệ 2,3 động cơ:
Trong thực tế, cụm hai, ba động cơ nhỏ hoặc cụm động cơ lớn cùng một, hai động
cơ nhỏ ở gần có khi được cấp điện chung bằng một cầu chì Trường hợp này cầu chì cũng được chọn theo hai điều kiện sau:
n ti dmtbi
dm K I I
mm dm
I K I
I
: lấy theo tính chất của động cơ mở máy
Để lựa chọn dây chảy cầu chì bảo vệ ngắn mạch cho tải tiêu thụ ta có thể dựa vào bảng
cỡ dây chảy chịu tải dòng điện tối đa sau đây:
Bảng 1.1: Cỡ dây chảy chịu tải dòng điện tối đa
Đường kính dây chảy
(mm)
Cường độ dòng điện tác động lên dây chảy (A)
Trang 15Bài 2: Mạch điện khởi động từ đơn
Giới thiệu:
Trong thực tế để điều khiển động cơ điện nói chung và động cơ không đồng bộ xoay chiều 3 pha nói riêng ta có thể dùng cầu dao, áp tô mát hoặc dùng khởi động từ đơn Việc sử dụng cầu dao hay áp tô mát thì mạch điện đơn giản, dễ lắp đặt và sửa chữa Tuy nhiên tần số đóng cắt sẽ thấp, vận hành nặng nề, tốn sức lao động, năng suất thấp, độ
an toàn thấp do chỉ có thể bảo vệ ngắn mạch cho mạch điện và dễ sinh ra hồ quang điện trong quá trình đóng cắt cầu dao Đồng thời khó tự động hoá quá trình vận hành động cơ
Để khắc phục được các nhược điểm trên ta dùng phương pháp điều khiển động cơ bằng khởi động từ đơn kết hợp với nút ấn điều khiển
Mục tiêu
- Trình bày được nguyên lý hoạt động của mạch điện khởi động từ đơn điều khiển mở máy động cơ KĐB 3 pha rô to lồng sóc và quy trình lắp đặt, bảo dưỡng và sửa chữa mạch điện dùng khởi động từ đơn;
- Lắp đặt, bảo dưỡng và sửa chữa được mạch dùng khởi động từ đơn điều khiển mở máy động cơ KĐB 3 pha rô to lồng sóc;
- Rèn luyện tính cẩn thận, tỷ mỉ, an toàn cho người và thiết bị; tự chịu trách nhiệm về trang thiết bị trong phòng học
Nội dung bài học:
1 Sơ đồ nguyên lý
1.1 Yêu cầu công nghệ:
- Nhấn S1 động cơ M chạy, đèn D1 sáng báo động cơ hoạt động
- Nhấn S0 động cơ M dừng
- Động cơ được bảo vệ quá tải và ngắn mạch, khi xảy ra sự cố ngắn mạch đèn D2 sáng
báo sự cố
1.2 Sơ đồ nguyên lý:
Trang 171.3 Sơ đồ chân cầu đấu:
1.4 Sơ đồ bố trí thiết bị
Trang 182 Trang bị điện của mạch
- Nguồn điện xoay chiều 3 pha
- CB1: Áp tô mát 3 pha cấp nguồn cho mạch động lực
- CB2: Áp to mát 1 pha cấp nguồn cho mạch điều khiển
- K: Công tắc tơ dùng điều khiển động cơ hoạt động
- OL: Rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho động cơ M
- S0: Nút ấn đơn thường mở dùng điều khiển động cơ hoạt động
- S1: Nút ấn đơn thường đóng dùng để dừng động cơ
- M: Động cơ không đồng bộ xoay chiều 3 pha roto lồng sóc
3 Nguyên lý hoạt động
- Đóng CB nguồn
Đóng CB1 cấp điện cho mạch động lực và CB2 cấp điện cho mạch điều khiển
- Điều khiển động cơ hoạt động:
Ấn nút S1 cuộn dây công tắc tơ K có điện, tiếp điểm phụ thường mở K ở mạch điều
khiển đóng lại duy trì, 3 tiếp điểm chính thường mở K ở mạch động lực đóng lại cấp điện cho động cơ hoạt động
- Dừng động cơ:
Ấn S2, cuộn dây công tắc tơ K mất điện nên công tắc tơ không tác động nữa Các tiếp điểm K mạch điều khiển và K ở mạch động lực mở ra cắt nguồn điện vào mạch điều khiển và nguồn vào động cơ, động cơ được dừng tự do Sau đó ta cắt CB
- Bảo vệ:
+ Khi có sự cố quá tải xảy ra thì rơ le nhiệt OL tác động, tiếp điểm thường đóng của
rơ le nhiệt OL mở ra, công tắc tơ K mất điện cắt động cơ ra khỏi lưới điện
+ Khi ngắn mạch thì CB tác động, cắt động cơ ra khỏi lưới điện bảo vệ cho động cơ
và các thiết bị điện
4 Ứng dụng
Mạch khởi động từ đơn được dùng nhiều trong các hệ thống công nghiệp và sinh hoạt khi điều kiển động cơ không có yêu cầu đảo chiều quay như
- Điều khiển động cơ máy bơm nước
- Điều khiển động cơ quạt gió
Ưu điểm
- Điều khiển được từ xa, an toàn, tần số đóng cắt cao, bảo vệ nhiều sự cố
- Khi sử dụng phương pháp khởi động trực tiếp thì nguồn điện khi lớn hơn so với những công suất động cơ thì nên dùng loại phương pháp này vì sẽ có một thời gian mở động cơ máy nhanh, cũng như thao tác mở máy đơn giản và áp dụng cho các momen mở máy lớn
Nhược điểm
Nhược điểm của mạch khởi động từ đơn này chính là dòng điện mở máy khá lớn và nếu quán tính của những dòng tải khá lớn sẽ làm cho dòng điện mở máy kéo dài hơn
Trang 19Đặc biệt nó có thể làm cho những động cơ điện bị phát nóng và các động cơ khởi động không êm, chính điều này sẽ ảnh hưởng đến các lưới điện áp vì thời gian bị giảm áp bị quá lâu Ngoài ra, khi sử dụng phương pháp này sẽ kéo theo các động cơ phức tạp hơn như vận hành khó hơn, bảo quản phức tạp cho các roto lồng sóc.
5 Một số hư hỏng thường gặp, nguyên nhân và biện pháp khắc phục
động cơ không hoạt động
- Nối sai tiếp điểm thường đóng của rơ le nhiệt, cần test rơ le nhiệt
6 Các yêu cầu đối với việc lắp đặt mạch
6.1 Biên bản kiểm tra
Trang 20Kiểm tra hệ thống điện Biên bản kiểm tra
Thiết bị
mới Mở rộng Thay đổi Sữa chữa Kiểm tra lại theo định kỳ
Điện thế mạng: Kiểm tra bằng mắt quan sát: Đánh dấu mạng điện và thiết bị i.O Bộ bảo vệ cân bằng
i.O Lựa chọn trang thiết bị
i.O Đánh dấu dây N và dây PE i.O Bộ bảo vệ thêm tại vị trí cụ thể
i.O Thiết bị cách ly và chuyển mạch
i.O Kết nối dây i.O Tài liệu
i.O Chống cháy
i.O Thiết bị bảo vệ và thiết bị giám sát i.O Dây bus/hoạt độn
i.O Hệ thống kỹ thuật của tòa nhà
i.O Chống tiếp xúc trực tiếp i.O ………
Cáp, dây dẫn, thanh cái
i.O Đo thông mạch i.O ………
Đo: Sử dụng thiết bị đo Đo / kiểm tra Bộ phân phối điện số 1 Bộ phân phối UV1 Mạch điện Dây dẫn/cáp Hệ thống bảo vệ quá dòng TT Đánh dấu mạch điện Ký hiệu của dây Số lượng dây/tiết diện mm² Chủng loại/ đặc điểm Dòng điện (A) Không có lỗi Ít lỗi Có lỗi đáng kể Không đạt Chữ ký người kiểm tra: Người kiểm tra: - -
Vị trí Ngày tháng Chữ ký Vị trí Ngày tháng Chữ ký
Trang 216.2 Tiêu chí đánh giá:
Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị đầy đủ
Các tiếp điểm cầu nối không quá 2 đầu dây
Đi dây gọn gàng, khoa học, không bị chồng chéo
Trình bày được tên gọi và chức năng của của các thiết bị trong mạch
Thực hiện đầy đủ thông tuin trong biên bản kiểm tra
Thao tác hướng dẫn vận hành hệ thống
Xử lý được các sự cố ( nếu có)
Trả lời được câu hỏi phản biện hệ thống của giáo viên
Hoàn thành mạch trong thời gian chỉ định
Vệ sinh sạch sẽ: Dụng cụ sắp xếp gọn gàng, nơi làm việc sạch sẽ
Bài tập mở rộng:
Tính chọn các thiết bị cho mạch khởi động từ đơn động cơ có thông số sau:
Pđm = 1,5 KW; Uđm = 380V; cos 𝜑 = 0,9
Trang 22
Bài 3: Mạch đảo chiều quay gián tiếp
Giới thiệu
Trong xã hội công nghiệp hóa hiện đại hóa ngày nay Các công nghệ tự động đang ngày càng được áp dụng rộng rãi Các cánh cửa mở bằng tay dần được thay thế bằng các cánh cửa tự động điều khiển bẳng nút ấn Mạch đảo chiều quay gián tiếp là mạch thông dụng đối với hệ thống cửa cổng Nên bài học hôm nay ta sẽ học cách thiết kế và lắp đặt mạch đảo chiều quay gián tiếp
Mục tiêu
- Trình bày được nguyên lý hoạt động của mạch điện điều khiển đảo chiều quay gián tiếp động cơ KĐB 3 pha; Trình bày được quy trình lắp đặt, bảo dưỡng sửa chữa tủ điều khiển đảo chiều quay gián tiếp động cơ KĐB 3 pha rô to lồng sóc;
- Lắp đặt, bảo dưỡng sửa chữa được tủ điều khiển đảo chiều quay gián tiếp động cơ KĐB 3 pha rô to lồng sóc;
- Rèn luyện tính cẩn thận, tỷ mỉ, an toàn cho người và thiết bị; tự chịu trách nhiệm về trang thiết bị trong phòng học
Nội dung bài học
1 Sơ đồ nguyên lý
1.1 Yêu cầu công nghệ
- Nhấn S1 động cơ quay thuận, đèn D1 sáng báo động cơ quay thuận
- Nhấn S2 động cơ quay nghịch, đèn D2 sáng báo động cơ quay nghịch
- Nhấn S0 động cơ dừng, sau khi động cơ dừng mới tiến hành đảo chiều quay động cơ được
- Động cơ được bảo vệ quá tải và ngắn mạch, khi xảy ra sự cố quá tải đèn D3 sáng báo có
sự cố
1.2 Sơ đồ nguyên lý
Trang 241.3 Sơ đồ chân cầu đấu
1.4 Sơ đồ bố trí thiết bị
Trang 252 Trang bị điện của mạch
- Nguồn điện xoay chiều 3 pha
- CB1: Áp tô mát 3 pha cấp nguồn cho mạch động lực
- CB2: Áp to mát 1 pha cấp nguồn cho mạch điều khiển
- K1: Công tắc tơ dùng điều khiển động cơ chạy thuận
- K2: Công tắc tơ dùng điều khiển động cơ chạy nghịch
- OL: Rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho động cơ M
- S0: Nút ấn đơn thường đóng dùng để dừng động cơ
- S1: Nút ấn đơn thường mở dùng điều khiển động cơ chạy thuận
- S2: Nút ấn đơn thường mở dùng điều khiển động cơ chạy nghịch
- M: Động cơ không đồng bộ xoay chiều 3 pha roto lồng sóc
3 Nguyên lý hoạt động
- Đóng CB nguồn
- Điều khiển động cơ chạy thuận
Ấn nút S1 cuộn dây công tắc tơ K1 có điện, tiếp điểm phụ thường mở K1 ở mạch
điều khiển đóng lại duy trì, 3 tiếp điểm chính thường mở K1 ở mạch động lực đóng lại cấp điện cho động cơ chạy thuận
- Điều khiển động cơ chạy nghịch
Sau khi ấn nút dừng S0, ấn nút S2 cuộn dây công tắc tơ K2 có điện, tiếp điểm phụ
thường mở K2 ở mạch điều khiển đóng lại duy trì, 3 tiếp điểm chính thường mở K2 ở mạch động lực đóng lại cấp điện cho động cơ chạy nghịch
- Dừng động cơ:
Ấn S0, cuộn dây công tắc tơ K1 ( K2) mất điện nên công tắc tơ không tác động nữa Các tiếp điểm K1 ( K2) mạch điều khiển và K1 ( K2) ở mạch động lực mở ra cắt nguồn điện vào mạch điều khiển và nguồn vào động cơ, động cơ được dừng tự do Sau đó ta cắt
CB
- Bảo vệ:
+ Khi có sự cố quá tải xảy ra thì rơ le nhiệt OL tác động, tiếp điểm thường đóng của
rơ le nhiệt OL mở ra, công tắc tơ K1 ( K2) mất điện cắt động cơ ra khỏi lưới điện
+ Khi ngắn mạch thì CB tác động, cắt động cơ ra khỏi lưới điện bảo vệ cho động cơ
và các thiết bị điện
4 Ứng dụng
Mạch đảo chiều quay gián tiếp được ứng dụng nhiều trong:
- Máy điều khiển cầu trục nâng hạ tải
- Máy gia công kim loại: khoan, tiện,
- Điều khiển đóng mở cổng ở các cơ quan, nhà máy, xí nghiệp: Cổng công trường, cổng bệnh viện, cổng trường học
- Động cơ kéo buồng thang máy
Ưu điểm:
- Mạch đảo chiều quay gián tiếp khá đơn giản, dễ dàng cho người vận hành
Trang 26- Ứng dụng được trong nhiều lĩnh vực
5 Một số hư hỏng thường gặp, nguyên nhân và biện pháp khắc phục
1 Đóng CB, động cơ hoạt
động liền
Đấu nhầm cặp tiếp điểm thường
đóng của nút ấn S1 (S2)
Kiểm tra đấu nối
lại đúng sơ đồ
tơ K1 ( K2)
4 Ấn S1 động cơ quay
thuận,dừng và ấn S2 động
cơ không đảo chiều
- Đấu sai phần đảo chiều ở mạch động lực
Đấu lại đúng sơ
6 Các yêu cầu đối với việc lắp đặt mạch
6.1 Biên bản kiểm tra
Trang 27Kiểm tra hệ thống điện Biên bản kiểm tra
Lựa chọn trang thiết bị
i.O Đánh dấu dây N và dây PE i.O
Bộ bảo vệ thêm tại vị trí cụ thể i.O
Thiết bị cách ly và chuyển mạch
i.O Kết nối dây i.O
Tài liệu i.O
Chống cháy
i.O Thiết bị bảo vệ và thiết bị giám sát i.O
Dây bus/hoạt độn i.O
Hệ thống kỹ thuật của tòa nhà
i.O Chống tiếp xúc trực tiếp i.O ………
Cáp, dây dẫn, thanh cái
i.O Đo thông mạch i.O ………
Đo: Sử dụng thiết bị đo
Đo / kiểm tra Bộ phân phối điện số 1 Bộ phân phối UV1
Mạch điện Dây dẫn/cáp Hệ thống bảo vệ quá dòng
TT Đánh dấu mạch điện Ký hiệu
Chữ ký người kiểm tra:
Người kiểm tra:
- -
Vị trí Ngày tháng Chữ ký Vị trí Ngày tháng Chữ ký
Trang 286.2 Tiêu chí đánh giá:
Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị đầy đủ
Các tiếp điểm cầu nối không quá 2 đầu dây
Đi dây gọn gàng, khoa học, không bị chồng chéo
Trình bày được tên gọi và chức năng của của các thiết bị trong mạch
Thực hiện đầy đủ thông tuin trong biên bản kiểm tra
Thao tác hướng dẫn vận hành hệ thống
Xử lý được các sự cố ( nếu có)
Trả lời được câu hỏi phản biện hệ thống của giáo viên
Hoàn thành mạch trong thời gian chỉ định
Vệ sinh sạch sẽ: Dụng cụ sắp xếp gọn gàng, nơi làm việc sạch sẽ
Bài tập mở rộng:
Tính chọn các thiết bị cho mạch đảo chiều quay gián tiếp động cơ có thông số sau:
Pđm = 5 KW; Uđm = 380V; cos 𝜑 = 0,85, ղ = 0,9
Trang 29
Bài 4: Mạch đảo chiều quay trực tiếp
Giới thiệu
Sau khi học xong bài đảo chiều quay gián tiếp, ta biết được để đảo chiều quay động
cơ thì ta phải dừng rồi mới đảo chiều được Đến với bài học hôm nay ta tiếp tục tìm hiểu
về mạch đảo chiều quay động cơ mà không cần dừng động cơ Vậy sơ đồ nguyên lý và nguyên lý hoạt động của mạch như thế nào thì ta bước vào bài học hôm nay
Mục tiêu
- Trình bày được nguyên lý hoạt động của mạch điện điều khiển đảo chiều quay trực tiếp động cơ KĐB 3 pha; Trình bày được quy trình lắp đặt, bảo dưỡng sửa chữa tủ điều khiển đảo chiều quay trực tiếp động cơ KĐB 3 pha rô to lồng sóc;
- Lắp đặt, bảo dưỡng sửa chữa được tủ điều khiển đảo chiều quay trực tiếp động cơ KĐB 3 pha rô to lồng sóc; Phân biệt được ưu và nhược điểm của phương pháp đảo chiều quay trực tiếp với gián tiếp;
- Rèn luyện tính cẩn thận, tỷ mỉ, an toàn cho người và thiết bị; tự chịu trách nhiệm về trang thiết bị trong phòng học
Nội dung bài học
1 Sơ đồ nguyên lý
- Nhấn S1 động cơ quay thuận, đèn D1 sáng báo động cơ quay thuận
- Nhấn S2 động cơ quay nghịch, đèn D2 sáng báo động cơ quay nghịch
- Nhấn S0 động cơ dừng
- Động cơ được bảo vệ quá tải và ngắn mạch, khi xảy ra sự cố quá tải đèn D3 sáng báo
sự cố
Trang 311.3 Sơ đồ chân cầu đấu
Trang 321.4 Sơ đồ bố trí thiết bị
2 Trang bị điện của mạch
- Nguồn điện xoay chiều 3 pha
- CB1: Áp tô mát 3 pha cấp nguồn cho mạch động lực
- CB2: Áp to mát 1 pha cấp nguồn cho mạch điều khiển
- K1: Công tắc tơ dùng điều khiển động cơ chạy thuận
- K2: Công tắc tơ dùng điều khiển động cơ chạy nghịch
- OL: Rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho động cơ M
- S0: Nút ấn đơn thường đóng dùng để dừng động cơ
- S1: Nút ấn đơn thường mở dùng điều khiển động cơ chạy thuận
- S2: Nút ấn đơn thường mở dùng điều khiển động cơ chạy nghịch
- M: Động cơ không đồng bộ xoay chiều 3 pha roto lồng sóc
3 Nguyên lý hoạt động
- Đóng CB nguồn
- Điều khiển động cơ chạy thuận
Ấn nút S1 cuộn dây công tắc tơ K1 có điện, tiếp điểm phụ thường mở K1 ở mạch
điều khiển đóng lại duy trì, 3 tiếp điểm chính thường mở K1 ở mạch động lực đóng lại cấp điện cho động cơ chạy thuận
- Điều khiển động cơ chạy nghịch
Ấn nút S2 cuộn dây công tắc tơ K2 có điện, tiếp điểm phụ thường mở K2 ở mạch
điều khiển đóng lại duy trì, 3 tiếp điểm chính thường mở K2 ở mạch động lực đóng lại cấp điện cho động cơ chạy nghịch