Sau 1 thời gian ngắn KM11 đóng để ngừng dòng điện qua các điện trở qua các điện trở, lúc này dòng điện đỉ vào động cơ trực tiếp làm tăng tốc động cơ.. Nó là một loại thiết bị bảo vệ điện
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH
BÀI TIỂU LUẬN
Đồ Án Truyền Động Điện Mạch Khởi Động Qua Điện Trở Stator
Giảng viên hướng dẫn: T.S Lê Quang Đức
Sinh viên thực hiện :
PHẠM XUÂN TIẾN _1811050312
NGUYỄN TRỌNG TRUNG_1811050175
LÊ VĨ KHANG_1811050234
Lớp : 18DTDA2
Nhóm : 63
Ngành : Kĩ thuật điều khiển và tự động hóa
Khoa/Viện: Viện Kỹ Thuật Hutech
Tp.HCM, ngày … tháng … năm
Trang 2MỤC LỤC
CHƯƠNG I : MẠCH ĐỘNG LỰC
1.1 Động cơ
1.1.1 Nguyên lý hoạt động của mạch khởi động qua điện trở stator
1.1.2 Thông số kỹ thuật yêu cầu
1.1.3 Tính chọn động cơ
1.1.4 Mã sản phẩm được chọn
1.1.5 Thông số kỹ thuật theo catalog
1.2 Nối lưới
1.2.1 MCCB
1.2.2 Cầu chì
1.2.3 MCB
1.3 Nối tải
1.3.1 Relay nhiệt
1.3.2 Contactor
1.3.3 Dây cáp điện
CHƯƠNG II : MẠCH ĐIỀU KHIỂN
2.1 Cầu chì
2.2 MCB
2.3 Nút ấn
2.4 Relay trung gian
2.5 Relay thời gian
2.6 Relay nhiệt
2.7 Thuyết minh
CHƯƠNG III : MẠCH BẢO VỆ
CHƯƠNG IV MẠCH KHÓA
CHƯƠNG V : PHỤ LỤC
Trang 3I Mạch động lực
1.1 Động cơ
1.1.1 Nguyên lý hoạt động của mạch khởi động qua điện trở stator
Khi KM1 đóng để cung cấp dòng điện cho động cơ, dòng điện đi qua điện trở stator trong mạch làm giảm dòng khởi động Sau 1 thời gian ngắn KM11 đóng để ngừng dòng điện qua các điện trở qua các điện trở, lúc này dòng điện đỉ vào động cơ trực tiếp làm tăng tốc động cơ Bây giờ động cơ đã được kết nối với điện áp cung cấp đầy đủ
1.1.2 Thông số kỹ thuật yêu cầu
- Động cơ 15HP, hãng Teco
1.1.3 Tính chọn động cơ
Pin = 𝑃𝑜𝑢𝑡
Idm = 𝑃𝑖𝑛
Mdđ =𝑃𝑖𝑛
Mmax = Mdđ x 223%= 126,28 x 223% = 280,6N.m
Mkđ = Mdđ x 188% = 126,28 x 188% = 237,4 N.m
Chọn động cơ 15kw, 380v, 31,7A
- Thông số kỹ thuật theo catalog
Điện áp: 380V đấu hình Y
dòng điện định mức: I = 57A
tốc độ: 1150 (r/min)
Dòng khởi động : 304A
công suất danh định: 30 KW
Động cơ 40HP
1.1.4 Mã sản phẩm được chọn
- Mã sản phẩm được chọn : AESV15-LA
1.1.5 Thông số kỹ thuật theo catalog
- Dòng điện định mức : I = 31,7A
- Tốc độ : 970 (r/min)
- Dòng khởi động : 178A
- Công suất danh định: 15 KW
- Động cơ : 15HP
1.2 Nối lưới
1.2.1 MCCB
MCCB là viết tắt của cụm từ tiếng anh Moulded Case Circuit Breaker, MCCB hay
còn gọi là át khối, aptomat vỏ đúc Nó là một loại thiết bị bảo vệ điện được sử dụng để
bảo vệ mạch điện khỏi dòng điện quá mức, có thể gây quá tải hoặc ngắn mạch thường dùng trong mạch điện 1 hay 3 pha
Trang 4- Tính năng
+ Tính năng: Cách ly, đóng cắt, bảo vệ ngắn mạch, bảo vệ quá tải,có thể đóng mạch lại sau sự cố,
- Thông số kỹ thuật yêu cầu:
+Dòng danh định > 1,2 lần dòng Động cơ
+Điện áp 380V, 3pha
+Dòng cắt ngán mạch tối đa : Idđ x 1,2
- Tính chọn thiết bị
Idm(tổng) = Idm x 3 = 23,91 x 3 = 71,73A
Ith = Idm(tổng) x 110% = 71,73 x 1,1 = 78,9 A
Ngưỡng bảo vệ S/C: ≥ Ith x 12 = 78,9 x 12 = 946,8 A
- Mã sản phẩm được chọn: ABN103c100A
- Thông số kỹ thuật theo catalog
Ith = 100A
Icu = 22KA
Trang 51.2.2 Cầu chì
Cầu chì dùng để bảo vệ ngắn mạch, bảo vệ dòng điện khỏi dòng điện lớn
- Thông số kỹ thuật yêu cầu:
Dòng danh định: là dòng điện lớn nhất mà cầu chì dẫn được mà không cháy
Điện áp danh định: là điện áp cao nhất mà cầu chì hoạt động được
- Tính chọn thiết bị,
ICC= 110% x Idd = 110% x 23,91 = 26,301 A
- Mã sản phẩm được chọn: LS LFL-20G-30B
- Thông số kỹ thuật theo catalog
Loại DIN
IEC sire 00
I = 30A
Trang 61.2.3 MCB
- Tính năng: Cách ly, đóng cắt, bảo vệ ngắn mạch, bảo vệ quá tải
- Thông số kỹ thuật yêu cầu:
+ Loại D, có dòng cắt > 12 lần dòng Ith
+ Dòng danh định > 1,2 lần dòng Động cơ
Idm = 23,91 A
Ith = Iđm * 1,2 =23,91*1,2 = 28,7 A
Icắt = Ith *12 = 28,7 *12= 344,3 A
Icu = 25 KA
+ Số pha: 3P / loại AC
- Chọn MCB thep thông số kỹ thuật catalog: 3P, U = 380V, Ith = A, Icu= 25 KA
- Mã sản phẩm được chọn: LS MCB 3P 100A 10kA
1.3 Nối tải
1.3.1 Relay nhiệt
Nhiệm vụ: Dùng để bảo vệ động cơ và mạch điện khi bị quá tải
- Thông số kỹ thuật yêu cầu:
Dòng relay bằng dòng định mức của động cơ
- Tính chọn thiết bị
Irl = Idm x 120% = 23,91 x 1,2 = 28,69 A
U = 380V
Mã sản phẩm được chọn: LS MT-32( 28-40A)
- Thông số kỹ thuật theo catalog:
Relay nhiệt khởi động từ loại D
Giải điều chỉnh: 22 – 32A
Trang 71.3.2 Contactor
Nhiệm vụ: Dùng để điều khiển mạch điện
- Thông số kỹ thuật yêu cầu:
Chọn tải AC3 dòng khởi động lớn hơn dòng danh định 6 – 10 lần
Điện áp 380v
- Tính chọn thiết bị:
IAC3= Idm x 8 = 23,91 x 8 = 191,28 A
Mã sản phẩm được chọn: MC – 225a
- Thông số kỹ thuật theo catalog
Tải AC3
3 cực
3 NO
Udm ≤ 460Vdc, 50/60HZ
Idm 500A
Trang 8
1.3.3 Dây cáp điện
- Nhiệm vụ: Dây cáp điện dùng để truyền tải điện năng hoặc tín hiệu điều khiển đến các thiết bị điện công nghiệp hay là điện dân dụng
- Thông số kỹ thuật yêu cầu: Đáp ứng được dòng của các thành phần
- Tính chọn thiết bị:
Nguồn cho phép: 0,6 – 1 KV
Dòng điện 𝐼 ≥ 𝑃
380 = 29,6 Tiết diện S ≥ 29,6/ 6 = 4,93 mm2
Loại cáp: cáp cách điện PVC
- Mã sản phẩm được chọn: Cáp 1 lõi PVC - 06/1kW
- thông số kỹ thuật theo catalog
Tiết diện danh định: 10mm2
Kết cấu CC
Chiều dày cách điện 1mm
Đường kính tổng gần đúng: 6,3mm
Khối lượng dây dẫn: 110Kg/km
Trang 9II Mạch điều khiển
2.1 Cầu chì
- Nhiệm vụ: nhiệm vụ cầu chì trong mạch điện dùng để bảo vệ an toàn cho các đồ dùng điện, mạch điện khi xảy ra sự cố ngắn mạch hay quá tải
- Chức năng: Bảo vệ ngắn mạch, Bảo vệ dòng điện khỏi dòng điện lớn, Dây cầu chì được phân thành từ rất nhiều kim loại nóng chảy, đặc điểm lớn nhất của nó là dễ nóng chảy hơn bất kỳ một kim loại nào Như vậy, khi đường điện được lắp dây cầu chì nếu không may dây đường điện bị hỏng, nguồn điện quá lớn, dây cầu chì sẽ nóng chảy đầu tiên rồi cắt nguồn điện Các vật tư điện, đường dây điện sẽ tránh bị chập mạch, hỏng hóc và cũng cam đoan an ninh, tránh các tai nạn về điện cho loài người
- Thông số kỹ thuật yêu cầu:
Dòng danh định: là dòng điện lớn nhất mà cầu chì dẫn được mà không cháy
Điện áp danh định: là điện áp cao nhất mà cầu chì hoạt động được
2.2 MCB
- Nhiệm vụ: MCB có vai trò bảo vệ hệ thống và các thiết bị điện quá tải và ngắn mạch trong hệ thống điện
- Thông số kỹ thuật yêu cầu:
Cách chọn dòng cho MCB
Ib < In < Iz
ISCB > ISC
IB là dòng điện tải lớn nhất;
In là dòng điện định mức của MCB, MCCB;
Iz là dòng điện cho phép lớn nhất của dây dẫn điện (được cho bởi nhà sản xuất);
ISCB là dòng điện lớn nhất mà MCB, MCCB có thể cắt;
ISC là dòng điện ngắn mạch
2.3 Nút ấn
- Nhiệm vụ: Dùng để đóng ngắt từ xa các thiết bị điện , máy móc hoặc 1 số quá trình trong điều khiển, bảo vệ an toàn cho người sử dụng
- Mã sản phẩm được chọn:
- Thông số kỹ thuật:
Có 1 NO, 1 NC
Udm = 220~240
Cao 42mm
Rộng 33mm
Độ bền cơ học 10000000 cycles
Trang 112.4 Relay trung gian
- Nhiệm vụ: Làm nhiệm vụ “trung gian” chuyển tiếp mạch điện cho một thiết bị khác
Rơle thời gian là một rơle có chức năng tạo ra thời gian duy trì cần thiết khi truyền tín hiệu từ một thiết bị này sang một thiết bị khác
- Có nhiều nguyên tắc tạo trễ trong rơle thời gian:
Tạo trễ bằng cơ khí
Tạo trễ điện tử (sử dụng dòng điện cảm ứng tạo thời gian trễ)
Tạo trễ bằng cơ cấu thủy lực (sử dụng piston thủy lực tạo áp suất phản kháng khi tác động)
Mã sản phẩm được chọn: RXM2LB2P7
Thông số kỹ thuật theo catalog:
Udm = 230V
Tần số đóng ngắt tối đa ≤1200 lần/h khi có tải
≤ 1800 lần/h khi không tải
Trang 122.5 Relay thời gian
- Nhiệm vụ: Mạch từ của nam châm điện, bộ định thời gian làm bằng linh kiện điện
tử, hệ thống tiếp điểm chịu dòng điện nhỏ (5A), vỏ bảo vệ các chân ra tiếp điểm
- Chức năng: Rơle thời gian là có chức năng tạo ra thời gian duy trì cần thiết khi truyền tín hiệu từ một thiết bị này sang một thiết bị khác
- Thông số kỹ thuật yêu cầu: Tùy theo yêu cầu sử dụng khi lắp ráp hệ thống mạch điều khiển truyền động, ta có hai loại rơle thời gian: ON DELAY, OFF DELAY
- Mã sản phẩm được chọn:
- Thông số kỹ thuật theo catalog
Udm = 200 ~ 240 VAC
1 Pha 50/60HZ
Relay đầu ra 2 C/O
I = 3 – 15A
2.6 Relay nhiệt
- Nhiệm vụ:Rơ le nhiệt (hay còn gọi là Relay nhiệt) là một loại thiết bị điện dùng để bảo vệ động cơ và mạch điện khỏi bị quá tải, thường dùng kèm với Contactor (Khởi động từ) Rơ le nhiệt có chức năng tự động đóng cắt tiếp điểm nhờ sự co dãn vì nhiệt của các thanh kim loại
- Chức năng: Rơ le nhiệt có chức năng tự động đóng cắt tiếp điểm nhờ sự co dãn vì nhiệt của các thanh kim loại
2.7 Thuyết minh
- Trình tư khởi động máy: Đầu tiên bật MCCB qua mạch động lực, bật MCB của mạch điều khiển sau đó nhấn nút on, sẽ có dòng điện chạy qua cuộn dây contactor rồi đi qua stator đến động cơ Lúc này relay thời gian sẽ đếm và chuyển trạng thái đóng Dòng điện bây giờ sẽ đi thẳng qua stator làm tăng tốc độ động cơ
- Trình tự dừng máy: Nhấn nút stop sau đó MCCB và MCB sẽ dừng hoạt động
III Mạch bảo vệ
- Khi dòng diện đi qua mạch bảo vệ đột nhiên vượt quá trị số cho phép thì lập tức các thiết bị bảo vệ sẽ xác định nguồn điện bị quá tải hay ngắn mạch rồi sẽ ngắt nguồn điện chính của mạch
- Cơ chế bảo vệ khác nếu có: Bảo vệ quá áp, chống sét, mất pha,…
IV Mạch khóa
- Khóa chéo chống hoạt động đồng thời:
Hai tiếp điểm thường đóng của contactor thuận và contactor nghịch nhắm khóa chéo lẫn nhau, tránh tình trạng 2 contactor hoạt động cùng lúc gầy ra ngắn mạch
- Khóa chéo khác: Thông thường thì có 2 loại khóa chéo
Khóa chéo về cơ : dùng nút bấm kép
Khóa chéo về điện :tiếp điểm thường đóng của cuộn A mắc nối tiếp với cuộn dây cuộn B và ngược lại tùy sơ đồ mạch
Trang 13Mạch Khóa
V Bản vẽ
Mạch động lực
Trang 14Mạch điều khiển
Trang 15
VI Phụ lục