Trường Cao Đẳng Nghề Công Nghiệp Hà Nội Đồ án trang bị điện + UBND THÀNH PHỐ HÀ NỘI TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN  ĐỒ ÁN MÔN HỌC TRANG BỊ ĐIỆN Giáo viên hướng dẫn: ĐINH THỊ MÙI Trường Cao Đẳng Nghề Công Nghiệp Hà Nội Đồ án trang bị điện Hà Nội, tháng 06 năm 2013 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Trường Cao Đẳng Nghề Công Nghiệp Hà Nội Đồ án trang bị điện Giáo viên hướng dẫn MỤC LỤC Lời nói dầu Chương I: Giới thiệu chung nhóm máy 1.1 Mở Đầu 1.2 Đặc điểm công nghệ 1.3 Đặc điểm yêu cầu truyền động điện trang bị điện nhóm máy Chương II: Phân tích phạm vi đề tài 2.1 Bước 2.2 Bước 2.3 Bước 2.4 Bước Chương III: Thiết kế sơ đồ mạch điện máy 3.1 Mạch động lực 3.2 Mạch điều khiển 3.3 Trình bày nguyên lý làm việc máy Chương V: Tính chọn thiết bị đóng cắt, điều khiển, tín hiệu bảo vệ có sơ đồ thiết kế Trường Cao Đẳng Nghề Công Nghiệp Hà Nội Đồ án trang bị điện Kết luận LỜI NÓI ĐẦU Trong năm gần KHKT giới phát triển mạnh mẽ tất ngành công nghiệp nói chung ngành điện nói riêng ngành điện tiền đề phát triển ngành nghề khác Còn Việt Nam năm 80 trở lại ý đến việc phát triển ngành điện, ngành điện nước ta nhiều hạn chế Để thực mục tiêu CNH – HĐH đất nước cần phải đẩy mạnh việc phát triển ngành điện then chốt để làm tiền đề phát triển ngành công nghiệp khác Ngành điện đóng vai trò quan trọng việc thúc đẩy phát triển cho ngành kinh tế quốc dân khác Để phục vụ cho việc phát triển ngành điện cần đẩy mạnh việc đào tạo đội ngũ cán kỹ thuật có đủ trình độ chuyên môn cao ngành điện để đáp ứng nhu cầu cấp thiết xã hội Đối với sinh viên nói chung cá nhân em nói riêng việc làm Đồ án trang bị điện cần thiết trước trường Việc làm đồ án giúp chúng em giải nhiều vấn đề tổng hợp ngành học Làm quen với việc sử dụng tài liệu tiêu chuẩn, tập hợp so sánh kiến thức học với thực tế sản xuất Trong trình làm đồ án với đề tài: “ Thiết kế mạch điện tự động khống chế băng tải” giúp đỡ tận tình giáo viên hướng dẫn: thầy ĐINH THỊ MÙI thầy cô giáo khoa Điện em hoàn thành đồ án trang bị điện Mặc dù hoàn thành đồ án thời gian yêu cầu song không tránh khỏi sai sót định, trình độ kinh nghiệm em nhiều hạn chế Kính mong thầy cô giáo khoa Điện nói chung cô Trần Thị Bích Liên nói riêng bảo cho em có thêm kinh nghiệm để sau trường, em làm việc thật tốt nhà máy, xí nghiệp không phụ lòng mong mỏi thầy cô, xứng đáng sinh viên Trường Cao Đẳng Nghề Công Nghiệp Hà Nội Em xin chân thành cảm ơn! Trường Cao Đẳng Nghề Công Nghiệp Hà Nội Đồ án trang bị điện CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÓM MÁY Trường Cao Đẳng Nghề Công Nghiệp Hà Nội Đồ án trang bị điện 1.1 Đặc điểm công nghệ: - Máy tiện sử dụng rộng rãi va chiếm tỉ lệ cao câc máy cắt kim loại nhà máy, công ty khí Công dụng máy tiện để gia công chi tiết có dạng tròn xoay - Nhóm máy tiện đa dạng, gồm máy tiện đơn giản, máy tiện vạn năng, chuyên dùng, máy tiện đứng… -Trên máy tiện thực nhiều công nghệ khác nhau: tiện trụ trong, tiện trụ ngoài, tiện côn, tiện mặt đầu…Trên máy tiện thực doa, khoan tiện ren, dao cắt, dao doa, ta rô ren Kích thước gia công máy có thẻ từ cỡ vài milimets đến hàng chục mét ( máy tiện đứng) Hình dạng bên máy tiện 1- thân máy , 2- ụ trước , 3- bàn xe dao, 4- ụ sau - Bàn dao thực di chuyển dao cắt dọc ngang so với chi tiết Ở ụ sau dặt mũi chống tâm dùng để giữ chặt chi tiết dài trình gia công , để gá mũi khoan , mũi doa khoan , doa chi tiết - Kí hiệu: Nhóm máy tiện thường kí hiệu chữ T , số kiểu máy, hai số số kích thước quan trọng cho sử dung thêm chữ rõ chức năng, mức độ tự động , độ xác cải tiến máy * Phân loại: -Nhóm máy tiện đa dạng gồm: máy đơn giản, máy tiện vạn năng, chuyên dùng, máy gia công chi tiết lớn máy tiện cụt, máy tiện đứng… Trường Cao Đẳng Nghề Công Nghiệp Hà Nội Đồ án trang bị điện Trường Cao Đẳng Nghề Công Nghiệp Hà Nội Hình dạng máy tiện đứng Đồ án trang bị điện Trường Cao Đẳng Nghề Công Nghiệp Hà Nội Hình dạng máy tiện ngang Đồ án trang bị điện Trường Cao Đẳng Nghề Công Nghiệp Hà Nội Đồ án trang bị điện Hình 13.3 Cấu tạo máy tiện vạn 1) ụ trước; 2) Mâm cặp; 3) Hộp xe dao; 4) ổ gá dao; 5) Bàn dao dọc; 6) ụ sau 7) Bàn dao ngang; 8) Thân máy; 9) Hộp công tắc điện; 10) Trục trơn; 11) Trục vitme; 12) Đế máy; 13) Puli và đai truyền.; 14) Hộp bước tiến; 15) Bộ bánh tha * Các loại chuyển động máy tiện: - Chuyển động chuyển động quay tròn chi tiết - Chuyển động ăn dao chuyển động tịnh tiến bàn dao theo hai phương dọc trục ( ăn dao dọc) ngang trục ( ăn dao ngang) - Chuyển động phụ chuyển động nhanh bàn dao, siết, nới, bơm nước, gạt phoi, hút phoi… 1.2 Đặc điểm, yêu cầu truyền động điện trang bị điện: *Truyền động : -Truyền động máy tiện làm việc chế độ dài hạn, chuyển động quay mâm cặp -Động truyền đông phải đảo chiều quay đeer đảm bảo chi tiết theo hai chiều ví dụ tiện ren trái phải Phạm vi điều khiển tốc độ trục D 220 (V) *Vậy chọn công tắc tơ SINO có thông số : Uđm =400 (V) Idm = 20 ( A) Ucuộn dây = 220 ( V) - Chọn contactor cho động bơm dầu Chọn theo điện áp định mức Udm ≥ 380 ( V ) Chọn dòng điện định mức Idm CTT ≥ Idmthietbi Idm CTT ≥ 0,5 (A) Chọn theo điện áp định mức cuộn dây 48 Trường Cao Đẳng Nghề Công Nghiệp Hà Nội Đồ án trang bị điện Ucuộn dây > 380 (V) *Vậy chọn công tắc tơ Uđm =400 (V) Idm = ( A) Ucuộn dây = 220 ( V) - Chọn contactor cho động bơm nước Chọn theo điện áp định mức Udm ≥ 380 ( V ) Chọn dòng điện định mức Idm CTT ≥ Idmthietbi Idm CTT ≥ 0,3 (A) Chọn theo điện áp định mức cuộn dây Ucuộn dây > 380 (V) *Vậy chọn công tắc tơ Uđm =400 (V) Idm = ( A) Ucuộn dây = 220 ( V) 4.3 Cầu chì * Công dụng: Cầu chì KCĐ dùng bảo vệ thiết bị điện lưới điện tránh khỏi dòng điện ngắn mạch Cầu chì loại KCĐ bảo vệ phổ biến đơn giản dùng bảo vệ cho đường dây, máy biến áp, động điện, mạng điện gia đình… Trường hợp mạch điện bị tải lớn dài hạn cầu chì tác động, không nên phát huy tính cầu chì, thiết bị bị giảm tuổi thọ, ảnh hưởng nghiêm trọng đến đường dây * Cấu tạo: - Thân cầu chì chế tạo từ gốm sứ nhựa tổng hợp có náp nắp 49 Trường Cao Đẳng Nghề Công Nghiệp Hà Nội Đồ án trang bị điện - Ốc , đinh vít bắt dây chảy gọi cốt bắt dây chế tạo từ kim loại dẫn điện đồng, bạc, nhôm… - Dây chảy cầu chì chế tạo từ hợp kim chì đồng chia dây chảy nhanh, dây chảy chậm * Nguyên lý hoạt động: - Nguyên lý: Cầu chì tác động theo nguyên tắc dựa vào hiệu ứng nhiệt dòng điện Nếu dòng điện qua mạch bình thường, nhiệt lượng sinh phạm vi chịu đựng dây chảy mạch phải hoạt động bình thường Khi thiết bị điện mạng điện phía sau cầu chì bị ngắn mạch tải lớn, dòng điện chạy qua dây chảy cầu chì lớn dòng điện định mức, nhiệt lượng sinh làm dây chảy bị đứt mạch điện bị cắt, thiết bị bảo vệ Trường hợp mạch điện bị tải lớn dài hạn cầu chì tác động, không nên phát huy tính cầu chì, thiết bị bị giảm tuổi thọ ảnh hưởng nghiêm trọng đến đường dây 4.4 Rơ le nhiệt : * Công dụng : - Để bảo vệ động mạch điện khỏi bị tải ; thường dùng với công tức tơ để tạo thành khởi động từ - Được chế tạo với điện áp xoay chiều 500 V, f = 50 Hz, điện áp chiều đến 440 V, dòng điện tới 150A • Cấu tạo : 50 Trường Cao Đẳng Nghề Công Nghiệp Hà Nội Đồ án trang bị điện *Rơ le nhiệt tác động - Rơ le nhiệt gồm hai mạch độc lập + Mạch động lực có dòng điện phụ tải qua, phần tử đốt nóng đấu nối tiếp với mạch động lực hai vít cấy ôm lấy phiến kim loại kép Vít cấy giá nhựa cách điện để điều chỉnh mức độ uốn cong gần xa đầu tự phiến + Mạch điều khiển để ngắt cuộn dây điều khiển, tiếp điểm thường đóng phục hồi 51 Trường Cao Đẳng Nghề Công Nghiệp Hà Nội Đồ án trang bị điện tay rơ le nhiệt mắc mạch điều khiển * Nguyên lý làm việc: Nguyên lý chung dựa sở tác nhiệt dòng điện:do có giãn nở khác hai kim loại có hệ số giãn nở nhiệt khác gắn chặt với nhau.Khi bị đôt nóng,phiến kim loại bị uốn cong phía kim loại có hệ số giãn nở nhiệt bé Nếu dòng điện qua phần tử phát nóng lớn giá trị cho phép làm phiến kim loại kép cong nhiều đẩy vào vít mở ngàm đòn bẩy 9.Dưới tác dụng lò xo 8,tiếp điểm 11 12 tách khỏi nhau.Điều chỉnh vít để thay đổi dòng tác động Nút 10 để phục hồi rơ le nhiệt vị trí ban đầu miếng kim loại nguội trở lại * Tính chọn rơ le nhiệt - Tính chọn cho đông Dòng điện động : 14,2 (A) Chọn dòng điện tác động rơ le nhiệt OL1 Itđ = (1,2  1,3).Idm Itđ = 1,2.14,2 = 17,1(A) Chọn điện áp định mức rơ le nhiệt OL1: UđmOL1 = Ung (V) UđmOL1 = 380 (V) Vậy ta chọn rơ le nhiệt có thông số sau: Udm = 380 (V) Itđ= 20 (A) - Tính chọn cho đông bơm dầu : Dòng điện động bơm dầu : 0,5 (A) Chọn dòng điện tác động rơ le nhiệt OL2 Itđ = (1,2  1,3).Idm Itđ = 1,2.0,5 = 0.6 (A) Chọn điện áp định mức rơ le nhiệt OL2: UđmOL1 = Ung (V) UđmOL1 = 380 (V) Vậy ta chọn rơ le nhiệt có thông số sau: Udm = 380 (V) 52 Trường Cao Đẳng Nghề Công Nghiệp Hà Nội Itđ=3 Đồ án trang bị điện (A) - Tính chọn cho đông bơm nước : Dòng điện động bơm nước : 0,3 (A) Chọn dòng điện tác động rơ le nhiệt OL2 Itđ = (1,2  1,3).Idm Itđ = 1,2.0,3 = 0.36 (A) Chọn điện áp định mức rơ le nhiệt OL2: UđmOL1 = Ung (V) UđmOL1 = 380 (V) Vậy ta chọn rơ le nhiệt có thông số sau: Udm = 380 (V) Itđ=3 (A) 4.5Nút ấn: Hình ảnh nút ấn *Công dụng: -Nút ấn gọi nút điều khiển,dung để đóng cắt từ xa thiết bị điện,để chuyển đổi mạch điện điều khiển,tín hiệu,lien động bảo vệ -Nút ấn chế tạo với điện áp định mức đến 440V với mạch chiều 500V 53 Trường Cao Đẳng Nghề Công Nghiệp Hà Nội Đồ án trang bị điện với mạch xoay chiều,tần số lưới điện 50 – 60 Hz -Nút ấn thường dùng để khởi động ,dừng,đảo chiều quay động cơ,và ngắt mạch cuộn hút khởi động từ,công tắc tơ mạch động lực động - Nút ấn chế tạo có độ bền tới 1.000.000 lần đóng cắt không tải 200.000 lần đóng cắt có tải - Nút ấn thường đặt bẳng điều khiển,ở tụ điên *Cấu tạo : - Nút ấn đơn : +Nút ấn thường mở : Tiếp điểm động Tiếp điểm tĩnh Lò xo Ký hiệu + Nút ấn thường đóng Tiếp điểm động Tiếp điểm tĩnh Lò xo Ký hiệu 54 Trường Cao Đẳng Nghề Công Nghiệp Hà Nội Đồ án trang bị điện - Nút ấn kép: Trong đó: Nút ấn Lò xo 3,5 Tiếp điểm tĩnh Tiếp điểm động Bảng đấu dây Trục * Nguyên lý làm việc : Có loại nút ấn nút ấn đơn nút ấn kép , Loại nút ấn đơn loại nút ấn khác dựa nguyên tắc động lực trực tiếp để đóng mở tiếp điểm thường mở thường đóng nhờ lò xo gắn bên điểm tác động *Tính chọn : -Nút ấn thường lắp mạch điều khiển.Dùng để điều khiển khí cụ điện sử dụng dòng điện coay chiều hay chiều ,có điện áp đến 380V-2A dòng xoay chiều 220V – 0,25 A dòng chiều -Trong thực tế ,để dễ dàng sử dụng tháo lắp trình sửa chữa người ta thường dùng nút ấn kép,ta dùng dạng nút ấn ON hay OFF 4.6 Rơle thời gian 55 Trường Cao Đẳng Nghề Công Nghiệp Hà Nội (a) a, Hình rơle Đồ án trang bị điện (b) b, Sơ đồ bố trí chân tiếp điểm rơle chân *Công dụng : tạo khoảng thời gian trì cần thiết truyền tín hiệu từ role (thiết bị) đến role (thiết bị ) khác Trên role thời gian thường có thông số sau: - thời gian định cực đại Tmax - điện áp định mức nguồn vào DC- AC - dòng điện định mức qua tiếp điểm,số lượng tiếp điểm - sơ đồ bố trí chân tiếp điểm role *Cấu tạo: Các cặp tiếp điểm role thời gian : -cặp cực (8- 6) tiếp điểm thường mở đóng chậm - cặp cực(8- 5) tiếp điểm thương đóng mở chậm - cặp cực (1-3) tiếp điểm thường mở - cặp cực (1-4) tiếp điểm thường đóng - cặp cực (2-7) tiếp điểm cuộn dây đấu với nguồn Role thời gian On delay : có cuộn dây hệ thống tiếp điểm không tính thời gian tiếp điểm thương đóng thường mở.Các tiếp điểm có tính thời gian tiếp điểm thường mở, đóng chậm mở, mở nhanh tiếp điểm thường đóng , mở chậm, đóng nhanh Role thời gian OFF delay có cuộn dây hệ thống tiếp điểm , hệ thống tiếp điểm không tính thời gian tiếp điểm thường đóng thường mở Các tiếp điểm có thời gian tiếp điểm thường mở đóng nhanh, mở chậm tiếp điểm thường đóng nhanh , đóng chậm *Nguyên lý làm việc: -role thời gian On delay: cấp nguồn vào cuộn dây role thời gian delay tiếp điểm tác động không tính thời gian chuyển đổi trạng thái tức thời, tiếp 56 Trường Cao Đẳng Nghề Công Nghiệp Hà Nội Đồ án trang bị điện điểm tác động có thời gian không đổi Sau khoảng thời gian dịnh trước , tiếp điểm tác động có tính thời gian chuyển trạng thái trì trạng thái này.Khi ngừng cấp nguồn vào cuộn dây , tất tiếp điểm trỏ trạng thái ban đầu - role thời gian Off delay cấp nguồn vào cuộn dây role thời gian Off delay tiếp điểm tác động tức thời trsngj thái Khi ngừng cấp điện vào cuộn dây , tất tiếp điểm tác động không tính thời gian trở trạng thái ban đầu tiếp sau khoảng thời gian định trước tiếp điểm tác động có thời gian chuyển trạng thái ban đầu 57 Trường Cao Đẳng Nghề Công Nghiệp Hà Nội Đồ án trang bị điện Bảng thống kê thiết bị sơ đồ thiết kế: STT Tên Thiết Bị Số Thông số kĩ thuật Lượng Atomat tổng Công tắc tơ + Loại: 100AF + Kiểu:ABH103a + Số cực: + I đm = 20 A +U dm = 600(V ) + I cdm =5 kA +Uđm = 400 V +Ucd = 220 V +Iđm1 = 20 (A) +Uđm = 400 V +Ucd = 220 V +Iđm1 = 5(A) Nút ấn kép + Uđm =220 (V) + Iđm = 5( A ) Nút ấn đơn + Uđm =220 (V) + Iđm = 5( A ) Rơle nhiệt +Uđm =380( V) +Itd OL1= 40 (A) +Uđm2 = 500( V) +Itd OL2=3 (A) Rơle thời gian Xoay chiều, chân 58 Ghi Cho động Cho động bơm nướcva Bơm dầu Trường Cao Đẳng Nghề Công Nghiệp Hà Nội Đồ án trang bị điện KẾT LUẬN Trong trình làm đồ án này, em thấy biết thêm nhiều kiến thức Từ kiến thức lý thuyết lớp học, em biết cách vận dụng tất kiến thức vào đồ án Trang Bị Điện Em tự thiết kế mạch điện, biết truyền động nhóm máy biết tính toán sử dụng khí cụ điện cho hợp lý truyền động điện kinh tế tiết kiệm đảm bảo yêu cầu đề Khi làm đồ án em thấy kiến thức em chưa đủ để hoàn thiện trang bị điện cho loại máy Khi loại máy công cụ đổi liên tục để đáp ứng nhu cầu sản xuất chất lượng sản phẩm Những kiến thức em học phần giải thích nguyên lý hoạt động cách vận hành cách em tự thấy chưa thể hiểu thấu đáo kiến thức môn trang bị.Em mong thời gian cố gắng học hỏi, trao đổi để hiểu biết môn học, để giải tốt vấn đề đòi hỏi thực tế Trong trình thực đồ án em giúp đỡ từ thầy cô giáo khoa Điện -Điện tử Đặc biệt có hướng dẫn cô giáo Đinh Thị Mùi tạo điều kiện giúp em hoàn thành đồ án Em xin chân thành cám ơn! * * * SINH VIÊN THỰC HIỆN Dương Văn Năm 59 ... Trong đồ án môn Trang bị điện, em thầy cô khoa Điện giao cho đồ án: Thiết kế mạch điện tự động khống chế đáp ứng yêu cầu công nghệ, yêu cầu truyền động điện nhóm máy tiện Động phải có biện pháp... xuống Do tự kích từ nên tốc độ động giảm kéo theo giảm từ trường kích từ, giảm momen hãm 2.4 Tự động khống chế truyền động theo nguyên tắc điều khiển 2.4.1 Tự động khống chế truyền động điện theo... đồ án với đề tài: “ Thiết kế mạch điện tự động khống chế băng tải giúp đỡ tận tình giáo viên hướng dẫn: thầy ĐINH THỊ MÙI thầy cô giáo khoa Điện em hoàn thành đồ án trang bị điện Mặc dù hoàn thành