Giáo trình Trang bị điện máy công nghiệp (Nghề: Trang bị điện 1) - Trường CĐ Cộng đồng Lào Cai

Giáo trình Trang bị điện máy công nghiệp (Nghề: Trang bị điện 1) cung cấp cho người học những kiến thức như: Khái quát chung về hệ thống trang bị điện; Tự động khống chế động cơ không đồng bộ 3 pha rô to lồng sóc; Tự động khống chế động cơ ba pha rô to dây quấn;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Đặc điểm của hệ thống trang bị điện (TBĐ)

Chức năng, nhiệm vụ của hệ thống TBĐ các máy sản xuất

Hệ thống thiết bị điện (TBĐ) trong các máy sản xuất bao gồm nhiều thiết bị được lắp ráp theo sơ đồ hợp lý, nhằm đảm bảo hiệu quả trong quá trình sản xuất.

* Hệ thống TBĐ 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 TBĐ cần có:

- Các thiết bị động lực

- Các thiết bị điều khiển

- Các phần tử tự động

Hệ thống TBĐ được thiết kế để tự động hóa một phần hoặc toàn bộ quy trình sản xuất máy móc, thông qua việc điều khiển các bộ phận công tác thực hiện các thao tác cần thiết với các thông số phù hợp Nhiệm vụ chính của hệ thống TBĐ là đảm bảo quy trình sản xuất diễn ra hiệu quả và chính xác.

- 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 số kỹ thuật phù hợp

- Góp phần nâng cao năng suất, chất lượng, hiệu quả của quá trình sản xuất, giảm nhẹ điều kiện lao động cho con người

- Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị trong quá trình sản xuất.

Kết cấu của hệ thống TBĐ

a Ph ần 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:

- 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 b Thi ết bị điều khiển:

Các khí cụ đóng cắt, bảo vệ và tín hiệu đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo các thiết bị động lực hoạt động theo yêu cầu của máy công tác Trạng thái làm việc của thiết bị động lực được đặc trưng bởi nhiều yếu tố khác nhau.

- 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

Tùy thuộc vào yêu cầu của quá trình công nghệ, động cơ truyền động có thể hoạt động ở nhiều chế độ khác nhau, và khi thay đổi chế độ làm việc, các thông số liên quan có thể thay đổi giá trị.

Việc chuyển chế độ làm việc của động cơ truyền động được thực hiện tự động nhờ hệ thống điều khiển

Hệ thống khống chế truyền động điện bao gồm các khí cụ điện và dây nối được lắp ráp theo sơ đồ nhất định, nhằm điều khiển, khống chế và bảo vệ phần tử động lực trong quá trình làm việc theo yêu cầu công nghệ.

Yêu cầu của hệ thống trang bị điện công nghiệp

Yêu cầu về điều chỉnh thông số

Cho hệ thống trang bị điện thể hiện bằng hàm truyền W như hình vẽ:

- x v (t): là lượng vào của hệ thống, thường ở dạng năng lượng điện, có quy luật biết trước hoặc chưa biết, liên tục hoặc rời rạc

- x r (t): là lượng ra của hệ thống Nó có thể ở các dạng:

+ Cơ năng : Tốc độ n, mô men M đối với hệ truyền động điện

+ Nhiệt năng : Đối với các thiết bị gia nhiệt

+ Quang năng : Đối với các thiế bị quang

- W: là hàm truyền thể hiện về mặt toán học cho cả hệ thống TBĐ

- Một hệ thống TBĐ luôn có các yêu cầu điều chỉnh để có lượng ra theo yêu cầu công nghệ

- Việc điều chỉnh thông số trong hệ thống nhằm đáp ứng những yêu cầu:

+ Độ ổn định a Ph ạm vi điều chỉnh D: Là tỷ số giữa lượng ra lớn nhất và nhỏ nhất: Đối với hệ TĐ điện :

- Khi D càng lớn khả năng chọn vùng làm việc tối ưu càng thuận lợi b Độ trơn điều chỉnh : Là tỷ số giữa hai lượng ra liên tiếp kề nhau:

-  càng nhỏ thì càng dễ chọn đợc điểm làm việc tối ưu theo yêu cầu công nghệ

Trong hệ thống truyền động điện, khi đạt được trạng thái điều chỉnh trơn hay điều chỉnh vô cấp, độ ổn định trở thành yếu tố quan trọng để đánh giá khả năng duy trì điểm làm việc trước những tác động ngẫu nhiên Độ ổn định này phản ánh khả năng của hệ thống trong việc giữ vững hiệu suất và hiệu quả hoạt động.

n% : Độ sụt tốc độ tương đối n0 : Tốc độ không tải lý tưởng min max r r x

7 ndm : Tốc độ định mức

Độ ổn định tốc độ của hệ thống tăng lên khi giá trị n% giảm Đặc biệt, trong hệ truyền động điện, việc lựa chọn phương án điều chỉnh tốc độ không chỉ cần đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật mà còn phải đảm bảo rằng đặc tính điều chỉnh của động cơ phù hợp với đặc tính cơ của máy sản xuất.

Yêu cầu điều chỉnh chính xác hệ truyền động

Trong các máy có yêu cầu cao về độ chính xác dừng máy như máy khoan, doa, phay chuyên dụng, các bộ phận như bàn dao và bàn máy phải dừng đúng vị trí yêu cầu với sai số cho phép để đảm bảo chất lượng gia công và năng suất Tương tự, ở thang máy và máy nâng, buồng máy cần dừng chính xác tại sàn tầng hoặc các mặt bằng lấy tải, tháo tải Độ chính xác trong việc dừng máy không chỉ ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng công việc mà còn liên quan đến sự an toàn của người sử dụng và thiết bị.

Khi thiết kế các máy loại này, cần xác định trước sai số dừng máy Scp của bộ phận chuyển động Điều này yêu cầu phải xác định các thông số của nguồn và hệ thống nhằm đảm bảo sai số được kiểm soát hiệu quả.

Yêu cầu về tự động hạn chế phụ tải

- Trong quá trình làm việc của hệ thống luôn gặp phải tình trạng quá tải

- Đối với hệ truyền động điện nếu các thiết bị làm việc lâu dài ở tình trạng quá tải sẽ bị giảm tuổi thọ

Hệ thống thường được trang bị các biện pháp bảo vệ, nhưng nếu để cho các biện pháp này can thiệp, sẽ gây gián đoạn quá trình làm việc Vì vậy, việc thiết kế hệ thống tự động hạn chế mức độ quá tải là rất cần thiết.

1.3.1 Các nguyên nhân sinh ra quá tải:

- Quá tải tĩnh : Xảy ra trong chế độ xác lập do các nguyên nhân :

+ Do luyện kim, vật liệu làm chi tiết không đồng nhất hoặc có độ cứng không đều + Do nguyên công giai đoạn trước đó không đảm bảo

+ Do thông số nguồn điện thay đổi

Quá tải động xảy ra trong quá trình quá độ, thường do mong muốn rút ngắn thời gian này, dẫn đến việc cưỡng bức các quá trình khởi động, hãm và đảo chiều.

1.3.2 Các biện pháp hạn chế quá tải tĩnh: a H ạn chế phụ tải truyền động chính thông qua truyền động ăn dao:

Nguyên tắc hạn chế quá tải cho truyền động chính là giảm tải cho nó khi gặp tình trạng quá tải bằng cách giảm tốc độ động cơ truyền động ăn dao Hệ thống tự động hạn chế quá tải sử dụng phản hồi âm dòng có ngắt để đảm bảo hoạt động ổn định và an toàn cho thiết bị.

1.3.3 Các biện pháp hạn chế phụ tải động: a Dùng ph ơng pháp rung điện trở mạch phần ứng

Phương pháp này thực hiện khi khởi động động cơ qua điện trở phụ b Ph ương pháp rung từ thông (Rung điện trở mạch kích thích)

Phương pháp này được sử dụng khi cần nhiều động cơ hoạt động với tốc độ lớn hơn n > ncb c Nó áp dụng cơ chế điều khiển vòng kín với phản hồi âm dòng có ngắt.

Yêu cầu về khởi động và hãm

1.4.1 Các yêu cầu về khởi động, hãm máy:

- Đảm bảo thời gian quá độ ngắn, càng nhỏ càng tốt do đó mô men khởi động càng lớn càng tốt

- An toàn cho người vận hành và thiết bị tham gia

+ An toàn về mặt cơ khí: Khởi động, hãm êm tức gia tốc ban đầu nhỏ

+ An toàn điện: Tránh lực điện động quá lớn và đảm bảo ĐK phát nóng

- Đảm bảo số lần dao động nhỏ

1.4.2 Các biện pháp khởi động: a Kh ởi động trực tiếp : Là phương pháp đóng trực tiếp động cơ vào lới điện thông qua các thiết bị dóng cắt như: cầu dao, tiếp điểm công tắc tơ …

*Ưu điểm: Sơ đồ đơn giản, dễ thực hiện, thời gian quá trình quá độ nhỏ

*Nhược điểm : Chỉ cho phép đối với các động cơ công suất nhỏ b Kh ởi động gián tiếp:

Đối với các hệ thống công suất lớn hoặc những hệ thống yêu cầu hạn chế dòng điện và mô men khởi động, việc khởi động gián tiếp là cần thiết để đảm bảo hiệu suất và an toàn cho thiết bị.

*Với động cơ một chiều :

*Với động cơ xoay chiều :

1.4.3 Các biện pháp hãm máy

- Hãm cưỡng bức bằng cơ khí: Sử dụng phanh

- Hãm cưỡng bức bằng điện : Hãm tái sinh, hãm ngược, hãm động năng

TỰ ĐỘNG KHỐNG CHẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 3 PHA RÔ TO LỒNG SÓC

Các mạch mở máy trực tiếp

Mở máy trực tiếp động cơ điện ba pha là phương pháp kết nối cuộn dây stato của động cơ vào lưới điện mà không sử dụng các thiết bị hạn dòng hay giảm điện áp Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp này là dòng điện khởi động lớn, gây ra sự sụt giảm điện áp đáng kể trong mạng điện.

Imm = ( 5 – 7 )Idm : đối với ĐKB rôto lồng sóc

Imm = ( 2,5 – 4 )Idm : đối với ĐKB rôto dây quấn

Imm = ( 10 – 20 )Idm : đối với ĐC – DC

Phương pháp này thường được áp dụng đối với những đồng cơ công suất nhỏ và có dòng khởi động nhỏ

1.1 Mạch điều khiển động cơ quay một chiều ở 1 và nhiều vị trí

1.1.1 Mạch điều khiển động cơ quay một chiều ở 1 vị trí a Sơ đồ nguy ên lý b Trang b ị trong mạch điện

- Cầu dao nguồn, đóng cắt không tải toàn bộ mạch

- Cầu chì, bảo vệ ngắn mạch ở mạch động lực

- Rơ le nhiệt, bảo vệ quá tải cho động cơ (ĐKB)

- Công tắc tơ, điều khiển động cơ làm việc

- Cầu chì, bảo vệ ngắn mạch ở mạch điều khiển

- Nút bấm thường mở; thường đóng điều khiển mở máy và dừng động cơ

- Đèn tín hiệu trạng thái làm việc và quá tải của động cơ c Nguyên lý làm vi ệc

Sau khi bật cầu dao CD và nhấn nút M, công tắc tơ K sẽ có điện, khiến tiếp điểm thường mở K trong mạch điều khiển đóng lại và duy trì dòng điện cho cuộn dây K Điều này sẽ làm cho tiếp điểm K trong mạch động lực đóng lại, cung cấp điện cho động cơ, cho phép máy hoạt động trực tiếp với toàn bộ điện áp lưới Để dừng hoạt động, chỉ cần nhấn nút D để cắt điện cuộn K, và động cơ sẽ dừng lại tự do.

Các bước Nội dung công việc Chỉ dẫn kỹ thuật Yêu cầu cần đạt

Kiểm tra các khí cụ điện lắp vào mạch

- Loại công tắc tơ và điện áp điều khiển

- Công suất, cường độ dòng điện cho phép

- Kiểm tra các tiếp điểm thường đóng, thường mở

- Kiểm tra Iđm của phần

-Xác định đúng vị trí các tiếp điểm thường đóng, thường mở

Hình 1.1 : Sơ đồ nguyên lý mạch khởi động trực tiếp ĐKB 3 pha quay 1 chiều

+ Bộ nút bấm tử đốt nóng

- Dòng điện điều chỉnh của rơle nhiệt

- Kiểm tra tiếp điểm thường đóng (D), tiếp điểm thường mở (M) chất lượng của công tắc tơ để đưa vào vận hành

Gá lắp các khí cụ điện lên bảng gỗ

Gá lắp theo sơ đồ lắp ráp

Chắc chắn, vị trí các khí cụ điện hợp lý

3 Lắp mạch điều khiển Đấu theo sơ đồ lắp ráp

Dây đi chắc chắn, gọn, đúng sơ đồ lắp ráp

4 Đấu mạch động lực Đấu theo sơ đồ lắp ráp (chưa đấu phần động cơ vào mạch)

5 Kiểm tra mạch, chay thử Ấn nút M nếu mạch tác động tốt ta kiểm tra nguồn 3 pha ở các điểm

U, V, W sau rơ le nhiệt bằng bút thử điện hoặc đồng hồ vôn Nếu đủ 3 pha ta kết luận mạch tốt

Mạch tác động tốt, công tắc tơ không có tiếng kêu

6 Đấu động cơ vào mạch, chạy thử

Trước khi đấu động cơ vào mạch ta phải ngắt điện vào mạch điện sau đó mới đấu vào (U, V, W) kiểm tra và thử mạch

Mạch vận hành tốt, động cơ chạy đạt yêu cầu sử dụng e Mô ph ỏng m ột số hư hỏng thường gặp

* Sự cố 1: Mạch đang vận hành tác động vào nút test ở RN Quan sát động cơ, ghi nhận hiện tượng, giải thích

* Sự cố 2: Cắt nguồn, hở mạch tiếp điểm K tại điểm số 3 Sau đó cấp lại nguồn, vận hành và quan sát hiện tượng, giải thích

* Sự cố 3: Phục hồi lại sự cố trên, hở 1 pha mạch động lực Cho mạch vận hành quan sát hiện tượng, giải thích

1.1.2 Mạch điều khiển động cơ quay một chiều ở nhiều vị trí a S ơ đồ nguy ên lý b Trang b ị trong mạch điện

- Cầu dao nguồn, đóng cắt không tải toàn bộ mạch

- Cầu chì, bảo vệ ngắn mạch ở mạch động lực

- Rơ le nhiệt, bảo vệ quá tải cho động cơ (ĐKB)

- Công tắc tơ, điều khiển động cơ làm việc

- Cầu chì, bảo vệ ngắn mạch ở mạch điều khiển

- Nút bấm thường mở; thường đóng điều khiển mở máy và dừng động cơ

- Đèn tín hiệu trạng thái làm việc và quá tải của động cơ c Nguyên lý làm vi ệc

Sau khi tắt cầu dao CD, nhấn nút M1 hoặc M2 ở vị trí 1 hoặc 2 để cấp điện cho công tắc tơ K Tiếp điểm thường mở K trong mạch điều khiển sẽ đóng lại, duy trì dòng điện cho cuộn dây K Đồng thời, trong mạch động lực, tiếp điểm K sẽ đóng lại, cung cấp điện cho động cơ, cho phép mở máy trực tiếp với toàn bộ điện áp lưới.

Muốn dừng, ấn nút D1 hặc D2 để cắt điện cuộn K Động cơ dừng tự do d B ảng quy tr ình l ắp mạch

Kiểm tra các khí cụ điện lắp vào mạch

Hình 1.2: Sơ đồ nguyên lý mạch khởi động trực tiếp ĐKB 3 pha quay 1 chiều

- Kiểm tra Iđm của phần tử đốt nóng

- Kiểm tra tiếp điểm thường đóng, tiếp điểm thường mở

- Xác định được chất lượng của công tắc tơ để đưa vào vận hành

Gá lắp các khí cụ điện lên bảng gỗ

3 Mắc mạch điều khiển Đấu theo sơ đồ lắp ráp

4 Đấu mạch động lực Đấu theo sơ đồ lắp ráp

(chưa đấu phần động cơ vào mạch)

5 Kiểm tra mạch, chay thử Ấn nút D nếu mạch tác động tốt ta kiểm tra nguồn 3 pha ở các điểm

U, V, W sau rơ le nhiệt bằng nút thử điện hoặc đồng hồ vôn

Trước khi kết nối động cơ vào mạch điện, cần ngắt nguồn điện để đảm bảo an toàn Sau khi kiểm tra kỹ lưỡng, nếu mọi thứ đều an toàn, ta có thể tiến hành đóng mạch và thực hiện chạy thử động cơ.

Mạch vận hành tốt, động cơ chạy đạt yêu cầu sử dụng e Mô ph ỏng một số hư hỏng thường gặp

* Sự cố 1: Mạch đang vận hành tác động vào nút test ở RN Quan sát động cơ, ghi nhận hiện tượng, giải thích

* Sự cố 2: Cắt nguồn, hở mạch tiếp điểm K tại điểm số 3 Sau đó cấp lại nguồn, vận hành và quan sát hiện tượng, giải thích

* Sự cố 3: Phục hồi lại sự cố trên, hở 1 pha mạch động lực Cho mạch vận hành quan sát hiện tượng, giải thích

* Sự cố 4: Cắt nguồn, hở mạch tiếp điểm nút dừng 2 Sau đó cấp lại nguồn, vận hành và quan sát hiện tượng, giải thích

1.2 Mạch đảo chiều quay động cơ không đồng bộ ba pha

1.2.1 Từ trường quay của cuộn dây Stato đông cơ điện xoay chiều ba pha Động cơ điện xoay chiều ba pha là động cơ sử dụng cả ba pha của lưới điện xoay chiều ba pha

Dòng điện xoay chiều ba pha có tính chất đặc biệt, giúp tạo ra từ trường quay cho động cơ điện một cách dễ dàng.

Trong các rãnh của Stato, người ta đặt cố định ba cuộn dây AX, BY, CZ giống hệt nhau, lệch nhau trong không gian 120 o

Cho hệ thống dòng ba pha có cùng tần số, cùng biên độ nhưng lệch nhau về pha là

Để đơn giản hóa, mỗi cuộn dây được coi là một vòng dây với các đầu A, B, C là đầu đầu và X, Y, Z là đầu cuối Theo quy ước, trong bán chu kỳ dương, dòng điện chạy từ đầu đầu đến đầu cuối, còn trong bán chu kỳ âm, dòng điện chạy ngược lại từ đầu cuối đến đầu đầu Dựa vào quy tắc này, ta có thể vẽ được dòng điện trên các cuộn dây tại các thời điểm khác nhau.

Tại thời điểm a, dòng điện iA trên cuộn AX là dương, trong khi dòng điện iB trên cuộn BY và dòng điện iC trên cuộn CZ đều mang giá trị âm.

Dòng điện chạy từ đầu A đến đầu X, với đầu A được đánh dấu (+) và đầu X đánh dấu (.) Tương tự, cuộn BY có dòng điện từ đầu Y vào (+) và đầu B ra (.), trong khi cuộn CZ cũng có đầu Z vào (+) và đầu C ra (.) Nhìn vào hình a, ta thấy dòng điện được chia thành hai cụm: cụm Z, A, Y có dòng điện đi vào và cụm B, X, C có dòng điện đi ra.

Khi dòng điện chạy qua dây dẫn, nó sẽ tạo ra một từ trường xung quanh với các đường sức theo quy tắc vặn nút chai Cụm dây dẫn có dòng điện đi vào hình thành từ trường với đường sức theo chiều kim đồng hồ, trong khi cụm dây dẫn có dòng điện đi ra tạo ra từ trường với chiều ngược lại Các đường sức luôn hướng từ cực Bắc sang cực Nam, tức là ra Bắc và vào Nam.

Hình 1.4: Sự hình thành cực từ trong cuộn dây Stato động cơ điện xoay chiều ba pha

Hình 1.3: Sơ đồ dây quấn và dòng điện điện xoay chiều hình sin ba pha

Cực Bắc (N) sẽ xuất hiện ở nơi có các đường sức từ đi ra, trong khi cực Nam (S) nằm ở vị trí có các đường sức từ đi vào Do đó, từ trường tổng hợp do các cuộn dây Stato tạo ra đã hình thành một cặp cực từ N-S.

Tại thời điểm b, dòng iA và iB đều dương trong khi dòng iC âm, với các đầu A, Z, B được đánh dấu (+) và các đầu X, C, Y được đánh dấu (.) Hướng dòng điện cho phép xác định chiều đường sức, từ đó xác định cặp N-S giống như tại thời điểm a, nhưng đã quay một góc 60 độ theo chiều kim đồng hồ.

Tại thời điểm c, từ trường do cuộn dây Stato tạo ra đã hình thành một cặp cực N-S, đồng thời quay thêm 60 độ theo chiều kim đồng hồ.

Dòng điện xoay chiều ba pha tạo ra một từ trường quay trong Stato, với hướng quay theo chiều kim đồng hồ Từ trường này thực hiện một góc 60 độ sau thời gian 1/6 chu kỳ (T/6) và hoàn thành một vòng quay sau thời gian bằng cả chu kỳ.

Từ trường trong động cơ điện xoay chiều ba pha được tạo ra thông qua việc thay đổi chiều quay của nó Điều này có thể thực hiện bằng cách đổi vị trí của hai trong ba đầu dây của lưới điện kết nối với động cơ.

1.2.2 Mạch điện đảo chiều quay gián tiếp động cơ a Sơ đồ nguy ên lý b Trang b ị điệ n trong m ạch

- CD : Cầu dao nguồn, đóng cắt không tải toàn bộ mạch

- 1CC: Cầu chì, bảo vệ ngắn mạch ở mạch động lực

- 2CC: Cầu chì, bảo vệ ngắn mạch ở mạch điều khiển

Hình 1.5: Sơ đồ nguyên lý mạch đảo chiều quay gián tiếp KĐB 3 pha

- RN: Rơ le nhiệt, bảo vệ quá tải cho động cơ (ĐKB)

- T, N: Công tắc tơ, điều khiển động cơ quay thuận, nghịch

- MT; MN: Nút bấm thường mở, điều khiển động cơ quay thuận, quay nghịch

- D: Nút bấm thường đóng, điều khiển dừng động cơ

- 3Đ: Đèn tín hiệu trạng thái quá tải của động cơ c Nguyên lý ho ạt động

Các mạch mở máy gián tiếp

2.1 Mạch mở máy qua cuộn kháng (hoặc điện trở phụ)

Phương pháp khởi động qua cuộn kháng là kỹ thuật sử dụng cuộn kháng 3 pha trong mạch stato để giảm điện áp và dòng khởi động của động cơ Sau khi động cơ khởi động thành công, cuộn kháng sẽ được loại bỏ khỏi mạch điện.

Phương pháp này đơn giản và cho phép điều chỉnh điện kháng stato một cách dễ dàng, phù hợp cho cả động cơ rô to lồng sóc và động cơ rô to dây quấn.

Phương pháp này có nhược điểm là khi giảm dòng mở máy, mô men mở máy cũng sẽ giảm theo bình phương, dẫn đến thời gian mở máy bị kéo dài.

21 a Sơ đồ nguy ên lý b Trang b ị điện trong mạch

- CD: Cầu dao nguồn, đóng cắt không tải toàn bộ mạch

- 1CC: Cầu chì bảo vệ ngắn mạch ở mạch động lực

- 2CC: Cầu chì bảo vệ ngắn mạch ở mạch điều khiển

- M; D: Nút bấm thường mở, thường đóng điều khiển mở máy và dừng động cơ

- Đg: Công tắc tơ đóng cắt nguồn chính, bảo vệ điện áp thấp cho động cơ

- K: Công tắc tơ loại cuộn kháng sau khi khởi động xong

- CK: Cuộn kháng để hạn chế dòng điện khi mở máy

- RTh: Rơ le thời gian; đặt thời gian để loại cuộn kháng

Đèn tín hiệu trạng thái làm việc, khởi động và quá tải của động cơ bao gồm 1Đ, 2Đ, 3Đ Nguyên lý hoạt động bắt đầu khi đóng cầu dao CD và ấn nút mở M, làm cho công tắc tơ Đg và rơ le thời gian Rth có điện Tiếp điểm Đg trong mạch động lực sẽ đóng lại, cấp nguồn cho động cơ khởi động qua cuộn kháng với điện áp nhỏ hơn điện áp nguồn Trong mạch điều khiển, tiếp điểm Đg (3-5) cũng đóng lại, duy trì nguồn điện cho mạch điều khiển Khi rơ le thời gian Rth có điện, sau thời gian chỉnh định, tiếp điểm Rth (5-7) sẽ đóng lại, cấp điện cho công tắc tơ K, loại bỏ cuộn kháng khỏi mạch stato động cơ và đưa động cơ vào làm việc với điện áp lưới.

Muốn dừng ấn nút D động cơ dừng tự do d Quy trình l ắp mạch

Hình 1.7: Sơ đồ nguyên lý mạch mở máy qua cuộn kháng ĐKB rô to lồng sóc

1 Kiểm tra các khí cụ điện lắp vào mạch + Công tắc tơ

- Kiểm tra tiếp điểm thường đóng (D), tiếp điểm thường mở (M) Kiểm tra sự tiếp xúc ở phần cơ

- Xác định được chất lượng của Rơ le nhiệt để đưa vào vận hành

2 Gá lắp các khí cụ điện lên bảng gỗ

3 Mắc mạch điều khiển Đấu theo sơ đồ lắp ráp Dây đi chắc chắn, gọn, đúng sơ đồ lắp ráp

5 Kiểm tra mạch, chạy thử - Kiểm tra mạch điều khiển

- Kiểm tra mạch động lực

Trước khi đấu động cơ vào mạch ta phải ngắt điện vào mạch điện sau đó mới đấu vào (U, V,

W ) Ta kiểm tra lần cuối cùng nếu thấy an toàn ta đóng mạch chạy thử

Mạch vận hành tốt, động cơ chạy đạt yêu cầu sử dụng

23 e Mô ph ỏng một số hư hỏng thường gặp

Sự cố 1 liên quan đến việc dời điểm nối dây trên đế RTh từ cực số 6 sang điểm số 5 Sau khi thực hiện thay đổi này, mạch được vận hành và động cơ được quan sát Kết quả ghi nhận hiện tượng xảy ra cần được giải thích rõ ràng.

- Sự cố 2: Hở mạch cấp nguồn cho cuộn K; nối tắt tiếp điểm K(7,9), sau đó cấp lại nguồn, vận hành và quan sát hiện tượng, giải thích

Khi hoán vị 2 đầu dây bất kỳ của tiếp điểm K trong mạch động lực, có thể xảy ra sự cố hở mạch tại tiếp điểm K(3,5) Sau khi thực hiện việc hoán vị và cấp lại nguồn, cần vận hành và quan sát hiện tượng để đưa ra giải thích cho tình trạng này.

Chú ý: sự cố này phải mô phỏng nhanh, không được kéo dài Từng sự cố ở trên phải được mô phỏng độc lập nhau

2.2 Mở máy qua biến áp tự ngẫu

Phương pháp mở máy bằng máy biến áp tương tự như phương pháp mở máy bằng cuộn kháng, với cách giảm điện áp vào cuộn dây động cơ điện khi khởi động Sau khi quá trình khởi động hoàn tất, máy biến áp sẽ được loại bỏ khỏi mạch điện.

- Đg: Công tắc tơ đóng cắt nguồn chính và bảo vệ điện áp thấp cho động cơ

- K: Công tắc tơ loại cuộn kháng sau khi khởi động xong

- BATN: Biến áp tự ngẫu dùng điều chỉnh điện áp mở máy

Hình 1.8: Mạch mở máy qua BATN – ĐKB rô to lồng sóc

Rơ le thời gian (RTh) được sử dụng để trì hoãn việc cắt BATN Nguyên lý hoạt động của nó bao gồm việc đóng cầu dao CD và ấn nút mở M, cho phép công tắc tơ Đg và rơ le thời gian RTh có điện Khi đó, động cơ sẽ được khởi động thông qua máy biến áp tự ngẫu, với điện áp giảm xuống x lần tùy thuộc vào vị trí của con trượt trên máy biến áp.

Sau khi rơle thời gian Rth hoàn tất quá trình chỉnh định, tiếp điểm Rth (5-7) sẽ đóng lại, cung cấp điện cho công tắc tơ K Công tắc tơ K sẽ ngắt kết nối máy biến áp khỏi mạch stato của động cơ, cho phép động cơ hoạt động với điện áp lưới.

Muốn dừng ấn nút D động cơ dừng tự do d Quy trình l ắp mạch

- Kiểm tra tiếp điểm thường đóng (Stop), tiếp điểm thường mở (Start) Kiểm tra sự tiếp xúc ở phần cơ

Trước khi kết nối động cơ vào mạch điện, cần ngắt nguồn điện để đảm bảo an toàn Sau khi ngắt điện, tiến hành đấu nối các dây (U, V, W) Cuối cùng, kiểm tra lại một lần nữa để đảm bảo mọi thứ an toàn trước khi đóng mạch và thực hiện chạy thử.

Mạch vận hành tốt, động cơ chạy đạt yêu cầu sử dụng e Mô ph ỏng một số hư hỏng thường gặp

Sự cố 1 liên quan đến việc dời điểm nối dây trên đế RTh từ cực số 6 sang điểm số 5 Sau khi thực hiện thay đổi này, mạch được vận hành và động cơ được quan sát để ghi nhận hiện tượng xảy ra Việc giải thích các hiện tượng quan sát được sẽ giúp hiểu rõ hơn về ảnh hưởng của sự điều chỉnh này.

- Sự cố 2: Nối tắt tiếp điểm RTh(5,7), sau đó cấp lại nguồn, vận hành và quan sát hiện tượng, giải thích

Trong sự cố 3, việc hoán vị 2 đầu dây bất kỳ của tiếp điểm K trong mạch động lực dẫn đến hiện tượng hở mạch tại tiếp điểm K(3,5) Sau khi thực hiện thao tác này, người dùng cần cấp lại nguồn điện, tiến hành vận hành và quan sát hiện tượng xảy ra để đưa ra giải thích cho tình trạng mạch.

2.3 Mạch mở máy động cơ theo kiểu đổi nối Y/

Phương pháp này thường được áp dụng để khởi động các động cơ 3 pha có công suất vừa đến lớn, với điện áp nguồn phù hợp với cách đấu nối  Khi khởi động động cơ theo cách đấu Y, điện áp đặt vào các pha của động cơ sẽ giảm xuống còn 1/3, giúp giảm dòng khởi động xuống mức cho phép.

Hình 1.9 Phương pháp khởi động Y –  ĐKB 3 pha

26 a Sơ đồ nguy ên lý b Trang b ị điện trong mạch

- CD : Cầu dao nguồn, đóng cắt không tải toàn bộ mạch

- 1CC : Cầu chì bảo vệ ngắn mạch ở mạch động lực

- 2CC : Cầu chì bảo vệ ngắn mạch ở mạch điều khiển

- RN; Rơ le nhiệt, bảo vệ quá tải cho động cơ (ĐKB)

- Đg: Công tắc tơ đóng cắt nguồn chính, bảo vệ điện áp thấp

- KY: Công tắc tơ để đấu Y động cơ lúc khởi động

- K: Công tắc tơ để đấu  động cơ khi làm việc

- RTh: Rơ le thời gian; định thời gian để chuyển từ chế độ đấu Y sang  c Nguyên lý ho ạt động

- Đóng cầu dao CD ấn nút mở M công tắc tơ Đg, rơ le thời gian Rth và công tắc tơ

KY có điện, stato được đấu Y và nối vào lưới qua tiếp điểm Đg Động cơ được khởi động với điện áp giảm đi 3 lần so với định mức

Sau khi rơle thời gian Rth hoàn tất tác động, tiếp điểm Rth(5-13) sẽ mở ra, ngắt điện cho công tắc tơ KY Đồng thời, tiếp điểm Rth(3-7) đóng lại, cung cấp điện cho công tắc tơ KΔ Cuộn dây công tắc tơ sẽ chuyển sang chế độ nối Δ, đánh dấu sự kết thúc quá trình khởi động máy.

Muốn dừng ấn nút D động cơ dừng tự do

Hình 1.10: Sơ đồ nguyên lý mạch mở máy y -  ĐKB 3 pha rô to lồng sóc

- Kiểm tra tiếp điểm thường đóng (D), tiếp điểm thường mở (M)

Trước khi đấu động cơ vào mạch ta phải ngắt điện vào mạch điện sau đó mới đấu vào (U, V,

W ) Ta kiểm tra lần cuối cùng nếu thấy an toàn ta đóng mạch chạy thử

Mạch vận hành tốt, động cơ chạy đạt yêu cầu sử dụng

Các mạch hãm dừng

e Mô ph ỏng một số hư hỏng thường gặp

Trong sự cố 1, việc dời điểm nối dây trên đế RTh từ cực số 6 sang điểm số 5 và ngược lại đã được thực hiện Sau khi điều chỉnh, mạch được đưa vào vận hành để quan sát động cơ Quá trình này giúp ghi nhận hiện tượng và đưa ra giải thích cho những thay đổi xảy ra.

- Sự cố 2: Hở mạch cấp nguồn cho cuộn KY K; nối tắt tiếp điểm K(9,11) và KY(15,17) Sau đó cấp lại nguồn, vận hành và quan sát hiện tượng, giải thích

Khi động cơ xoay chiều ba pha rô to lồng sóc đang hoạt động, việc cắt đột ngột nguồn điện xoay chiều ba pha vào cuộn dây stato và thay thế bằng dòng điện một chiều sẽ tạo ra từ trường quay Từ trường này có chiều được xác định theo quy tắc vặn nút chai, như minh họa trong hình vẽ.

Rô to quay theo quán tính, khiến các thanh dẫn chuyển động cắt ngang đường sức từ trường một chiều, dẫn đến sự xuất hiện sức điện động cảm ứng Eư theo định luật cảm ứng điện từ Do các thanh dẫn bị ngắn mạch, dòng điện ngắn mạch I sẽ xuất hiện trong thanh dẫn Khi các thanh dẫn cắt ngang từ trường của cuộn dây stato, chúng chịu tác dụng của lực điện từ F = BIl, có chiều ngược lại với lực quán tính Fqt, tạo ra mô men hãm ngược chiều với mô men của lực quán tính Mqt.

Nhờ có Mh, tốc độ động cơ giảm, dẫn đến vận tốc của thanh dẫn và dòng điện I cũng giảm nhanh chóng, làm giảm lực Fh và Mh Khi động cơ ngừng hoàn toàn, Mh trở về 0 Ngay lập tức, cần cắt dòng điện một chiều để bảo vệ cuộn dây động cơ khỏi quá nhiệt, kết thúc quá trình hãm.

Kết luận: Để thực hiện phương pháp hãm động năng về nguyên tắc ta thực hiện theo trình tự sau:

- Cắt điện ba pha vào động cơ

- Đưa điện một chiều để tạo ra mô men hãm

- Cắt điện một chiều khi động cơ dừng hẳn, kết thúc quá trình hãm

Hình 1.11: Xác định chiều từ trường quay bằng quy tắc vặn nút chai

29 a Sơ đồ nguy ên lý b Trang b ị điện trong mạch:

- K: Công tắc tơ cấp nguồn và bảo vệ điện áp thấp cho động cơ

- H: Công tắc tơ hãm động năng

- RTh: Rơ le thời gian; định thời gian hãm động năng

- BT: Biến thế 1 pha, cung cấp điện áp hãm phù hợp

- CL: Cầu chỉnh lưu, tạo nguồn DC để hãm động năng c Nguyên lý ho ạt động

Để khởi động động cơ, trước tiên cần đóng cầu dao CD và ấn nút mở M, sau đó công tắc tơ K sẽ có điện Tiếp điểm thường mở K (3-5) sẽ đóng lại, duy trì nguồn điện cho cuộn hút Đồng thời, tiếp điểm thường mở K trong mạch động lực cũng sẽ đóng lại, cung cấp nguồn cho động cơ, cho phép máy mở và hoạt động trực tiếp.

Hình 1.12: Sơ đồ nguyên lí mạch mở máy và hãm động năng ĐKB 3 pha rô to lồng sóc h

Để dừng động cơ, nhấn nút dừng D để tắt công tắc tơ K, trong khi công tắc tơ H và rơ le thời gian RTh vẫn có điện Động cơ Đ sẽ bị cắt nguồn 3 pha và đồng thời nhận nguồn một chiều từ máy biến áp hạ áp qua cầu chỉnh lưu thông qua tiếp điểm thường mở H, nhằm thực hiện quá trình hãm động năng.

Sau khi điều chỉnh tiếp điểm RTh (9-11), quá trình hãm sẽ kết thúc và mạch điện sẽ được đưa vào trạng thái chuẩn bị cho lần làm việc tiếp theo Dưới đây là mô tả về một số hư hỏng thường gặp trong quá trình vận hành.

Sự cố 1 liên quan đến việc dời điểm nối dây trên đế RTh từ cực số 5 sang điểm số 6 và ngược lại Sau khi thực hiện thay đổi này, mạch được vận hành để quan sát động cơ, ghi nhận hiện tượng và đưa ra giải thích cho các hiện tượng quan sát được.

- Sự cố 2: Hạ giá trị thấp nhất của BT, cho mạch vận hành và quan sát hiện tượng, giải thích

Phương pháp tạo mô men hãm bằng cách đảo chiều từ trường quay của động cơ xoay chiều ba pha rô to lồng sóc cho phép dừng động cơ đột ngột khi đổi chiều từ trường Để tránh động cơ quay ngược lại, cần cắt điện vào cuộn dây stato ngay lập tức Mặc dù phương pháp này mang lại mô men hãm lớn, nhưng dòng điện hãm tăng cao có thể gây sự cố cho thiết bị điều khiển Để giảm dòng điện hãm, thường sử dụng điện trở hoặc cuộn kháng Để tự động cắt dòng điện hãm khi động cơ dừng hẳn, người ta thường áp dụng rơ le thời gian hoặc rơ le tốc độ.

Hình 1.13: Sơ đồ nguyên lý mạch mở máy và hãm ngược ĐKB 3 pha rô to lồng sóc

- K: Công tắc tơ mở máy trực tiếp động

- H: Công tắc tơ hãm ngược

- RTh: Rơ le thời gian; định thời gian hãm ngược c Nguyên lý ho ạt động:

Để khởi động động cơ, đầu tiên đóng cầu dao CD và ấn nút mở M Khi công tắc tơ K có điện, tiếp điểm thường mở K (3-5) sẽ đóng lại, duy trì nguồn điện cho cuộn hút Tiếp điểm thường mở K trong mạch động lực cũng đóng lại, cung cấp nguồn cho động cơ, cho phép máy hoạt động trực tiếp.

Để dừng động cơ, nhấn nút dừng D, làm mất điện công tắc tơ K, trong khi công tắc tơ H và rơ le thời gian RTh vẫn có điện Động cơ Đ sẽ được hãm ngược nhờ tiếp điểm thường mở H đóng lại, đảo chiều 2 trong 3 pha nguồn điện cung cấp cho động cơ.

Sau khi điều chỉnh tiếp điểm RTh (9-11), quá trình hãm sẽ kết thúc và mạch điện sẽ được đưa về trạng thái chuẩn bị cho lần làm việc tiếp theo Bài viết cũng mô tả một số hư hỏng thường gặp trong quá trình hoạt động của mạch điện.

Sự cố 1 xảy ra khi dời điểm nối dây trên đế RTh từ cực số 5 sang điểm số 6 và ngược lại Sau khi thực hiện thay đổi này, mạch được vận hành và cần quan sát động cơ để ghi nhận hiện tượng và đưa ra giải thích cho các hiện tượng quan sát được.

- Sự cố 2: Hạ giá trị thấp nhất của BT, cho mạch vận hành và quan sát hiện tượng, giải thích

4 Mạch điều khiển động cơ nhiều cấp tốc độ

Động cơ KĐB 3 pha có thể điều chỉnh tốc độ thông qua các phương pháp đổi nối, giúp thay đổi số đôi cực của động cơ Tùy thuộc vào cách đấu nối Y hoặc Δ cùng với cách quấn dây các pha, người ta có thể chế tạo động cơ điện với hai cấp tốc độ (tỉ lệ 2:1).

- Khi chuyển đổi từ đấu Y – YY tỉ lệ chuyển đổi là 2: 1, tốc độ đồng bộ n0 tăng lên, mômen tới hạn không thay đổi

Hình 1-14: Sơ đồ đấu dây động cơ 3 pha Y/ YY và đặc tính cơ n

Khi giảm số đôi cực từ lớn xuống nhỏ, cần điều chỉnh cách đấu dây quấn các pha để giữ nguyên chiều quay của động cơ Số lượng đôi cực khác nhau mà dây quấn stato có thể nối tạo ra tương ứng với các cấp tốc độ khác nhau Do đó, việc thay đổi tốc độ bằng cách điều chỉnh số đôi cực chỉ cho phép thay đổi từng cấp, dẫn đến sự không đồng đều trong tốc độ.

Mạch điều khiển động cơ nhiều cấp tốc độ

4.1 Mạch thay đổi tốc độ kiểu Δ - YY a Sơ đồ ng uyên lý b Trang b ị điện trong mạch

- M; MYY: Nút bấm kép, điều khiển mở máy tốc độ thấp và tốc độ cao

- D: Nút bấm thường đóng điều khiển dừng động cơ

- K: Công tắc tơ mở máy tốc độ thấp

- KYY: Công tắc tơ mở máy tốc độ cao c Nguyên lý ho ạt động

Khi ấn nút M, công tắc tơ K được cấp điện, khiến tiếp điểm thường mở K(3-5) đóng lại, duy trì nguồn cấp cho cuộn hút K Đồng thời, tiếp điểm thường đóng K(13-15) mở ra, ngăn không cho KYY hoạt động cùng lúc Trong mạch động lực, tiếp điểm K đóng lại cung cấp nguồn cho động cơ hoạt động ở tốc độ thấp.

Khi nhấn nút MYY, công tắc tơ KYY được cấp điện, làm cho tiếp điểm thường mở KYY(3-11) đóng lại, duy trì nguồn cho cuộn hút KYY Đồng thời, tiếp điểm thường đóng KYY(7-9) mở ra, ngăn chặn K hoạt động đồng thời Trong mạch động lực, khi tiếp điểm KYY đóng lại, nguồn điện được cấp cho động cơ, cho phép động cơ hoạt động ở tốc độ cao.

Hình 1.16: Sơ đồ nguyên lý mạch mở máy ĐKB 3 pha 2 cấp tốc độ (  – YY)

- Muốn dừng động cơ ta ấn nút dừng D cắt nguồn cấp cho động cơ, động cơ dừng tự do d Mô ph ỏng các hư hỏng thường gặp

- Sự cố 1: Mạch đang vận hành tác động vào nút test ở RN Quan sát động cơ, ghi nhận hiện tượng, giải thích

- Sự cố 2: Bỏ qua tiếp điểm K(3-5), cấp nguồn và vận hành mạch, Quan sát và ghi nhận hiện tượng, giải thích

4.2 Mạch thay đổi tốc độ kiểu Y - YY a Sơ đồ nguy ên lý b Trang b ị điện trong mạch

- MY; MYY: Nút bấm kép, điều khiển mở máy tốc độ thấp và tốc độ cao

- D: Nút bấm thường đóng điều khiển dừng động cơ

- KY: Công tắc tơ mở máy tốc độ thấp

- KYY: Công tắc tơ mở máy tốc độ cao c Nguyên lý ho ạt động

Hình 1.17: Sơ đồ nguyên lý mạch mở máy ĐKB 3 pha 2 cấp tốc độ (Y – YY)

Khi ấn nút MY, công tắc tơ KY sẽ có điện, với tiếp điểm thường mở KY(3-5) đóng lại để duy trì nguồn cấp cho cuộn hút KY Đồng thời, tiếp điểm thường đóng KY(13-15) mở ra nhằm kiểm soát không cho KYY hoạt động song song Trong mạch động lực, tiếp điểm KY đóng lại cung cấp nguồn cho động cơ hoạt động ở tốc độ thấp.

Để đạt tốc độ cao, khi ấn nút MYY, công tắc tơ KYY sẽ có điện Tiếp điểm thường mở KYY (3-11) đóng lại, duy trì nguồn cấp cho cuộn hút KYY, trong khi đó tiếp điểm thường đóng KYY (7-9) mở ra để ngăn không cho KY hoạt động đồng thời Trên mạch động lực, tiếp điểm KYY đóng lại, cung cấp nguồn cho động cơ hoạt động ở tốc độ cao.

- Muốn dừng động cơ ta ấn nút dừng D cắt nguồn cấp cho động cơ, động cơ dừng tự do d Mô ph ỏng các hư hỏng thường gặp

- Sự cố 2: Bỏ qua tiếp điểm KY(3-5), cấp nguồn và vận hành mạch, Quan sát và ghi nhận hiện tượng, giải thích.

Mạch liên động giữa các động cơ

5 Mạch liên động giữa các động cơ

Mạch liên động giữa các động cơ, hay còn gọi là mạch mở máy tuần tự, đóng vai trò quan trọng trong các dây chuyền sản xuất như vận chuyển than, quặng, và đóng gói sản phẩm Các dây chuyền này có thể sử dụng từ 2 đến 4 động cơ, và trong quá trình hoạt động, các động cơ có thể được khởi động hoặc dừng theo yêu cầu công nghệ, bao gồm cả việc mở máy và dừng tuần tự hoặc đồng loạt.

5.1 Mạch liên động giữa 2 động cơ a, Sơ đồ nguy ên lý

Hình 1.18: Sơ đồ nguyên lý mạch liên động giữa 2 động cơ b Trang b ị điện trong mạch

- D: Nút bấm thường mở điều khiển dừng cấp nguồn mạch điều khiển

- Dt: Nút bấm thường đóng điều khiển dừng khẩn khi có sự cố

- M: Nút bấm thường mở điều khiển cấp nguồn mạch điều khiển

Rơ le nhiệt (RN) đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ động cơ (ĐC1) khỏi tình trạng quá tải Nguyên lý hoạt động của nó bắt đầu khi cầu dao CD được đóng, cung cấp nguồn cho cả mạch điều khiển và mạch động lực, giúp chuẩn bị cho quá trình làm việc hiệu quả.

Nhấn nút mở M để kích hoạt cuộn hút công tắc tơ K1, khiến tiếp điểm thường mở K1 trong mạch điều khiển đóng lại, duy trì nguồn cấp cho mạch điều khiển Trong mạch động lực, tiếp điểm thường mở K1 cũng đóng lại, cung cấp nguồn cho động cơ 1 hoạt động trước Khi K1 được cấp điện, rơ le thời gian T1 cũng hoạt động, và sau khoảng thời gian đã được chỉnh định, tiếp điểm thường mở sẽ đóng lại.

Khi nhấn nút khởi động, T1 mở chậm và cấp nguồn cho cuộn hút công tắc tơ K2, khiến K2 có điện Tiếp điểm thường mở K2 trong mạch động lực sẽ đóng lại, cung cấp nguồn cho động cơ Đ2 hoạt động Để dừng hệ thống, nhấn nút dừng D, làm cho rơ le trung gian RT có điện Tiếp điểm thường đóng RT mở ra, ngắt nguồn cấp cho K2, khiến công tắc tơ K2 mất điện và động cơ Đ2 dừng hoạt động trước Đồng thời, tiếp điểm thường mở RT đóng lại, cấp nguồn cho rơ le thời gian T2 Sau thời gian quy định, tiếp điểm thường đóng mở chậm T2 sẽ mở ra, cắt nguồn cấp cho cuộn hút công tắc tơ K1, dẫn đến động cơ Đ1 ngừng hoạt động.

- Sự cố 2: Bỏ qua tiếp điểm duy trì K1, cấp nguồn và vận hành mạch, Quan sát và ghi nhận hiện tượng, giải thích

- Sự cố 3: Bỏ qua 1 trong 3 tiếp điểm K1 bên mạch động lực, cấp nguồn và vận hành mạch, Quan sát và ghi nhận hiện tượng, giải thích

5.2 Mạch liên động giữa 3 động cơ a Sơ đồ nguy ên lý b Trang b ị điện trong mạch

Hình 1.19: Sơ đồ nguyên lý mạch liên động giữa 3 động cơ

- Dt: Nút bấm thường đóng điều khiển dừng khẩn khi có sự cố

Rơ le nhiệt RN1, RN2, RN3 đóng vai trò bảo vệ quá tải cho động cơ ĐC1, ĐC2, ĐC3 Nguyên lý hoạt động bắt đầu khi cầu dao CD được đóng, cấp nguồn cho mạch điều khiển và mạch động lực, chuẩn bị cho quá trình làm việc.

Khi nhấn nút mở M, cuộn hút công tắc tơ K1 được cấp điện, làm cho tiếp điểm thường mở K1 trong mạch điều khiển đóng lại, duy trì nguồn cho mạch điều khiển Tiếp theo, trong mạch động lực, tiếp điểm K1 cũng đóng lại, cung cấp nguồn cho động cơ 1 hoạt động Đồng thời, rơ le thời gian T1 cũng được cấp điện, sau thời gian chỉnh định, tiếp điểm thường mở T1 đóng lại, cấp nguồn cho cuộn hút công tắc tơ K2 Khi K2 có điện, tiếp điểm thường mở K2 trong mạch động lực đóng lại, cung cấp nguồn cho động cơ 2 Tương tự, khi K2 hoạt động, rơ le thời gian T3 cũng được cấp điện, sau thời gian chỉnh định, tiếp điểm T3 đóng lại, cấp nguồn cho cuộn hút công tắc tơ K3 Cuối cùng, tiếp điểm K3 trong mạch động lực đóng lại, cung cấp nguồn cho động cơ 3 hoạt động.

Để dừng hệ thống, nhấn nút dừng D, làm cho rơ le trung gian TG có điện, khiến tiếp điểm thường đóng TG mở ra và ngắt nguồn cấp cho công tắc tơ K3, dẫn đến động cơ Đ3 dừng hoạt động trước Khi TG có điện, rơ le thời gian T2 cũng được cấp điện, sau thời gian chỉnh định, tiếp điểm thường đóng mở chậm T2 mở ra, cắt nguồn cho cuộn hút K2, khiến K2 mất điện Tại mạch động lực, K2 mở ra ngắt nguồn cấp cho động cơ ĐC2, làm ĐC2 ngừng hoạt động Đồng thời, tiếp điểm thường mở đóng chậm T2 đóng lại, cấp nguồn cho rơ le thời gian T4 Sau thời gian chỉnh định, tiếp điểm thường đóng mở chậm T4 mở ra, cắt nguồn cho cuộn hút công tắc tơ K1, dẫn đến động cơ Đ1 ngừng hoạt động sau cùng.

- Sự cố 1: Mạch đang vận hành tác động vào nút test ở RN1; RN2; RN3 Quan sát động cơ, ghi nhận hiện tượng, giải thích

6 Mạch tự động giới hạn hành trình và đổi chiều chuyển động

Mạch giới hạn hành trình và đổi chiều chuyển động là thiết bị quan trọng trong các máy gia công cơ khí như máy tiện, máy phay và máy bào, giúp kiểm soát hành trình và đảo chiều của bàn xe dao Ngoài ra, nó cũng được sử dụng trong máy cưa gỗ, thang máy xây dựng và hệ thống cửa cuốn, đảm bảo hoạt động an toàn và hiệu quả Sơ đồ nguyên lý của mạch này thể hiện cách thức hoạt động và kết nối của các thành phần trong hệ thống.

Hình 1.20: Sơ đồ nguyên lý mạch giới hạn hành trình và đổi chiều chuyển động b Trang b ị điện trong mạch

Rơ le nhiệt là thiết bị quan trọng trong việc bảo vệ động cơ (ĐC1) khỏi tình trạng quá tải Nguyên lý hoạt động của nó bắt đầu khi cầu dao CD được đóng, cung cấp nguồn cho cả mạch điều khiển và mạch động lực, giúp chuẩn bị cho quá trình làm việc của động cơ.

- Muốn điều khiển động cơ quay thuận (hành trình tiến) ta ấn nút mở MT công tắc tơ

Khi có điện, tiếp điểm T trong mạch động lực đóng lại, cung cấp điện cho động cơ Đ quay thuận, đồng thời tiếp điểm T (3-5) cũng đóng lại để duy trì hoạt động Khi bàn máy tiến đến cuối hành trình, nó tác động vào công tắc hành trình HT1, mở tiếp điểm HT1 và cắt nguồn cấp cho mạch điều khiển Đồng thời, bên mạch động lực, KT mở ra cắt nguồn cấp cho động cơ, giúp dừng bàn xe dao tại cuối hành trình.

- Để điều khiển động cơ quay ngược ấn nút mở MN công tắc tơ N có điện, tiếp điểm

N bên mạch động lực đóng lại đổi thứ tự hai trong ba pha cấp điện cho động cơ Đ quay t n

Khi bàn máy tiến đến đầu hành trình, công tắc hành trình HT2 sẽ được kích hoạt, mở tiếp điểm HT2 và cắt nguồn cấp cho mạch điều khiển Đồng thời, mạch động lực KN cũng mở ra, ngắt nguồn cấp cho động cơ, giúp dừng bàn xe dao tại vị trí đầu hành trình.

- Trong quá trình làm việc muốn dừng máy ta ấn nút D động cơ dừng tự do d Mô ph ỏng các hư h ỏng thường gặp

- Sự cố 1: Mạch đang vận hành tác động vào nút test ở RN1; RN2; RN3 Quan sát động cơ, ghi nhận hiện tượng, giải thích

1 Mạch đảo chiều quay gián tiếp ĐKB 3 pha điều khiển ở 2 nơi

2 Mạch mở máy ĐKB 3 pha qua cuộn kháng có đảo chiều quay

3 Mạch mở máy ĐKB 3 pha qua biến áp tự ngẫu có đảo chiều quay

4 Mạch mở máy ĐKB 3 pha theo kiểu đổi nối Y/ có đảo chiều quay và hãm động năng

5 Mạch điều khiển mở máy động cơ 2 cấp tốc độ có đảo chiều quay

6 Mạch điều khiển mở máy động cơ 2 cấp tốc độ có hãm động năng

- Vẽ sơ đồ nguyên lý

- Cho biết trang bị điện trong mạch

- Trình bày nguyên lý hoạt động của mạch điện

- Vẽ sơ đồ lắp đặt đi dây mạch điện

- Lắp đặt mạch điện theo sơ đồ lắp đặt.

Bài tập mở rộng