Chương CÁC PHẦN TỬ ĐIỀU KHIỂN VÀ BẢO VỆ C PD C ol le ge A Mục đích: Sau học xong bạn hiểu số vấn đề sau: - Nắm cấu tạo nguyên lý làm việc số loại khí cụ điện thông dụng - Nắm ứng dụng loại khí cụ điện - Phân loại khí cụ điện điều khiển loại khí cụ điện bảo vệ B Nội dung: Các phần tử điều khiển TĐĐ phần tử tham gia vào mạch TĐĐ với chức điều khiển bảo vệ Điều khiển tay hay tự động; phần tử điều khiển giữ chức điều khiển, bảo vệ giữ hai chức 1.Các phần tử bảo vệ: 1.1 Cầu chì (cầu chảy) : Là phần tử dùng để bảo vệ cho thiết bị điện tránh khỏi cố ngắn mạch (đoản mạch, chập mạch) Bộ phận cầu chảy dây chảy, thường làm chất có nhiệt độ nóng chảy thấp Với mạch có cường độ dòng điện lớn, dây chảy làm chất có nhiệt độ nóng chảy cao, tiết diện nhỏ thích hợp Dây chảy thường dây chì tiết diện tròn chì, kẽm, hợp kim chì – thiếc, nhôm hay đồng dập, cắt theo hình dạng khác Dây chảy kẹp chặt vào đế cầu chảy vít Cầu chảy thường có nắp cách điện để tránh hồ quang bắn tung tóe xung quanh dây chảy đứt Để cầu chảy bảo vệ đối tượng cần bảo vệ với dòng điện mạch, dây chảy phải chảy đứt trước đối tượng bị phá hủy Trị số dòng điện mà dây chảy bị chảy đứt gọi dòng điện giới hạn  Như cần có dòng điện giới hạn lớn dòng định mức: (Igh > Iđm) để dây chảy không bị đứt làm việc với dòng định mức Thông thường, dây chảy chì thì: Dây chảy hợp kim chì – thiết: Dây chảy đồng: I I gh I I gh I I gh  1,25  1,45 dm  1,15 dm  1,6  dm Cầu chì kỹ thuật có nhiều dạng, kiểu khác nhau, nguyên lí làm việc hoàn toàn giống nhau: - Cầu chì loại xoáy, thường lắp tủ điện - Cầu chì loại kẹp, thường lắp mảng mạch điều khiển Cở dây chảy chịu dòng điện tối đa: Đường kính dây chảy (mm) 0,3 0,4 0,5 0,7 1,0 1,2 1,5 2,0 Cường độ dòng điện tác động làm chảy dây Dây chì – Dây nhôm Dây chì thiếc (A) (A) (A) 1,8 12 2,5 20 35 8,5 42 12,5 14 60 85 ge  C PD C ol le Các dạng cầu chì: - Cầu chì hộp - Cầu chì ống mối hàn chì - Cầu chì đuôi xoắn ốc lò xo - Cầu chì trời - Cầu chì nổ chậm Cấu tạo nguyên lý làm việc cầu chì nổ chậm: Cấu tạo gồm dây đồng nối với lò xo kéo căng đầu dây đồng nối hàn chì đầu ống hình vẽ Công dụng cầu chì loại dùng bảo vệ cho động Khi khởi động dòng khởi động động lớn dòng điện định mức động từ đến lần dòng điện định mức Nếu dùng cầu chì thường cầu chì nổ ngắt mạch điện lúc động khởi động Nhưng dùng cầu chì nổ chậm, thời gian khởi động động ngắn nên không đủ nhiệt lượng làm nóng chảy mối hàn chì Chỉ động bị làm việc qúa tải cầu chì nổ 1.2 Một số loại rơle: Rơle thực chất công tắc điện từ, cuộn dây rơle có điện hút tiếp điểm đóng kín mạch Các loại rơle sử dụng để điều khiển thiết bị như: máy giặt, thang máy, thiết bị báo gọi, đèn xi nhan cho ôtô, máy điện thoại, … * Ưu điểm: - Thích hợp với việc điều khiển từ xa - Nó nhớ lệnh chuyển mạch - Mạch điều khiển mạch làm việc cách ly điện - Với dòng điều khiển nhỏ điều khiển dòng tải lớn Có loại rơle sau ấn nút khởi động công tắc rơle tự giữ vị trí đóng mạch mặt dầu nút nhấn trở vị trí ban đầu (h.1.2.3) Công tắc K C ol le ge hình 1.2.3 gọi công tắc tự giữ Trong trường hợp nối song song với nút ấn khởi động Rơle làm chậm việc đóng hở mạch: Các cuộn dây rơle nối song song với tụ điện, loại sử dụng mạch đèn xi nhan (h.1.2.4) Thiết bị báo động (h.1.2.5): Phần lớn thiết bị báo động cấu tạo từ rơle, mạch báo động không nối trực tiếp với điện áp nguồn để đảm bảo an toàn cho người sử dụng, mà nối với nguồn pin hình vẽ Hoạt động mạch: Khi khởi động S1, còi H1 kêu Khởi động S2, cuộn dây K2 có điện công tắc tự giữ nối k1 với nguồn đệin áp; đèn H2 sáng lưỡng kim Rơle nhiệt: Là khí cụ dùng để bảo vệ thiết bị điện (động cơ) khỏi bị qúa tải Dòng điện làm việc với vài trăm ampe, điện áp chiều tới 440V, điện áp xoay điện trở lò xo chiều tới 500V, tần số 50Hz Được thiết kế dựa sở dãn nở lưỡng kim hấp thụ nhiệt  Nguyên lý: Khi dòng điện phụ tải chạy qua, phần tử đốt nóng nóng lên tỏa nhiệt xung quanh, băng kép hơ hơ nóng cong lên Rơle nhiệt ứng dụng có tác động điều nhiệt làm ổn định nhiệt độ rơle nhiệt bàn là, bếp điện Rơ le điện từ: mạch từ động a Cấu tạo: PD Lò xo động nhả mạch C cuộn dây vòng ngắn mạch mạch từ tỉnh  Hệ thống mạch từ cuộn dây: phận chủ yếu, có cuộn dây lắp đặt mạch từ cố định, nhận dòng điện để tạo lực tác động hút mạch từ di động làm đóng mạch tiếp điểm dẫn điện mạch  Hệ thống tiếp điểm: bao gồm tiếp điểm mạch tiếp điểm phụ cho mạch điều khiển Các tiếp điểm cách điện độc lập gắn chặt lên mạch từ di động có lòxo đệm để bảo đảm tiếp điểm di động tiếp xúc tốt với tiếp điểm cố định  Cơ cấu truyền động hệ thống tiếp điểm: bao gồm giá mang tiếp điểm di động, lòxo nhả mạch để đẩy bật tiếp điểm hở mạch trở vị trí ban đầu  Buồng dập hồ quang: loại rơle điện từ có công suất lớn cần phải có buồng dập hồ quang, để dễ triệt tiêu tia lửa qúa trình tiếp điểm hở mạch, để tránh bề mặt mặt vít tiếp điểm không bị rỗ mặt gây tiếp xúc xấu b Nguyên lý làm việc : giống nguyên lý làm việc công tắc tơ Rơle dòng điện rơle điện áp: Rơle khí cụ điện thường gặp mạch điện điều khiển để tự động đóng, cắt, khống chế bảo vệ mạch điện a Rơle điện áp: sử dụng để bảo vệ qúa điện áp tự động cắt điện điện áp thấp mức qui định l ge Nguyên lý cấu tạo rơle điện áp C PD C ol le b Rơle dòng điện: thường dùng để bảo vệ qúa tải bảo vệ ngắn mạch * Cấu tạo hai loại rơle hình vẽ Cuộn dây (1) quấn lõi thép để sinh lực hút điện từ làm cho nắp (2) chuyển động.(4) lòxo để kéo nắp 5, tiếp điểm * Nguyên lý làm việc : Khi chưa có điện vào cuộn dây nhờ lòxo (4) nên nắp động (2) nhả làm cho tiếp điểm (5) trạng thái mở tiếp điểm (6) đóng Khi có tín hiệu điện vào cuộn dây nắp (2) bị hút, tiếp điểm (5) đóng tiếp điểm (6) mở Nếu rơle điện áp cuộn dây quấn dây điện từ cỡ nhỏ, nhiều vòng Còn rơle dòng điện cuộn dây quấn cỡ dây lớn vòng Rơle trung gian: Các loại rơle sử dụng mạch điều khiển, mạch điện bảo vệ, kiểm soát thường có công suất nhỏ, dòng điện không qúa 5A gọi rơle trung gian Về cấu tạo đơn giản gồm có tiếp điểm (thường hở thường đóng) cuộn dây chịu điện áp Rơle trung gian sản xuất gồm loại - Rơle trung gian chiều sử dụng nguồn chiều với điện áp 6, 12, 24, 28V cuộn dây có ghi trị số điện trở cuộn dây thông thường từ vài trăm omh đến vài ngàn omh - Rơle xoay chiều sử dụng nguồn điện xoay chiều với điện áp 100, 110, 220V Rơle tốc độ: a Cấu tạo: trục rơle tốc độ(nối đồng trục với trục động nam châm vĩnh cửu hình trụ tròn trục quay tự N dẫn khép mạch(giống rôto lồng sóc) S cần tiếp điểm động 6,7: hệ thống tiếp điểm 8,9: lò xo ge C PD C ol le Là loại rơle lợi dụng lực ly tâm để tác động đóng hay mở tiếp điểm Nhờ ổn định tốc độ quay động ứng dụng làm công tắc tự động ngắt mạch pha để sau động pha khởi động Cơ cấu loại rơle tốc độ hay gọi công tắc ly tâm gồm có: hệ thống khí gắn chặt trrục quay động công tắc lắp cố định nắp vỏ máy b Nguyên lý làm việc: Khi động khởi động quay tăng dần, lực ly tâm xuất tác động lên miếng sắt, chưa đủ lực thắng lực cản lòxo Đến thời điểm tốc độ quay động gần đạt định mức, lực ly tâm đạt đến trị số lớn lực cản lòxo, nên kéo lùi miếng phíp cách điện ra, không đè tiếp điểm Tiếp điểm động tự nên nhả mạch, cắt dòng điện khỏi pha đề: Khi động cho ngừng quay tốc độ quay giảm xuống, lòxo kéo hệ thống trở vị trí ban đầu, miếng phíp lại đè tiếp điểm động tiếp xúc với tiếp điểm cố định, đóng mạch lại, chuẩn bị tư cho cuộn đề hoạt động lần khởi động sau Rơle thời gian: tiếp điểm a Rơle thời gian khí: núm chọn thời gian lò xo cam điều khiển Chủ yếu điều khiển nén lòxo làm hoạt động hệ thống bánh giảm tốc, ta lên dây cót lòxo để tích trữ lượng Khi hoạt động, trục cam xoay chậm để tác động đóng hay mở tiếp điểm điện chậm Nhờ cam điều khiển, mà cho phép chuyển mạch tuần hoàn theo chu kỳ đóng, mở thời gian rơle hoạt động hình vẽ Loại rơle cho phép làm chậm thời gian hoạt động khoảng thường sử dụng mạch điều khiển quạt bàn, máy giặt b Rơle thời gian điều khiển động cơ: đèn báo R COLL ĐC le ge C PD C ol Cấu tạo gồm động điện nhỏ dùng chuyển động hệ thống bánh giảm tốc, để điều khiển tiếp điểm công tắc điện hoạt động chậm kết hợp với cuộn dây hút tiếp điểm hình vẽ Khi cho điện vào, cuộn dây rơle có điện tạo lực hút tiếp điểm, tiếp điểm chưa hoạt động được, bị chốn chặn cản lại, lúc dòng điện qua tiếp điểm thường đóng cung cấp cho động bé hoạt động, làm chuyển động hệ thống bánh răng, xoay trục tác động quay chậm Đến cần cam tác động mở chốt chận, tức khắc tiếp điểm thời gian hoạt động đồng thời tiếp điểm thường đóng mở, cắt dòng điện cung cấp làm động ngưng hoạt động Tiếp điểm – vị trí đóng mạch cuộn dây rơle có điện, thời gian tác động chậm rơle loại khoảng giây đến vài c Rơle thời gian loại pít – tông: cuộn dây hút lỏi thép lỗ thoát không khí pít - tông thủy ngân 66 55 67 56 F = mg I N C ol le ge Cơ cấu rơle loại gồm cuộn dây có điện tác động hút lõi sắt có liên kết với pít – tông hút đẩy không khí, để điều khiển mở chậm tiếp điểm thủy ngân Khi hoạt động cuộn dây tác động hút lõi sắt làm tiếp điểm bóng chứa thủy ngân nối mạch dẫn điện đồng thời cắt dòng điện qua cuộn dây Nên cuộn dây không tạo lực hút nữa, lõi sắt không trở trạng thái ban đầu ngay, bị không khí pít – tông bóng chứa thủy ngân bị nghiêng lệch vị trí ban đầu ngắt mạch Thời gian trì hoãn công tắc khoảng vài chục phút Hiện rơle sản xuất gọn xác d Rơle thời gian điều khiển mạch điện tử: PD 3K3 1K _ D2 D3 TR2 RLY 6,8v TR3 C TR1 1K D1 5,6v 25K D4 + 100mF TR4 4,7K 1K 1K Cơ cấu loại rơle bao gồm hệ thống tiếp điểm điều khiển mạch điện tử, loại mạch thời gian Mạch điện hình vẽ trình bày nguyên lý làm việc mạch trễ thời gian đơn giản sau: Khi đặt nguồn điện vào chấu –7 dòng điện xoay chiều chỉnh lưu nhờ diode D4 giảm qua R thấp TR1 hoạt động dẫn dòng điện nạp vào tụ C = 100F Các transistor TR2, TR3, TR4 ngưng dẫn Khi tụ nạp đầy đến 7,4V D dẫn làm TR2, TR3,TR4 dẫn tác động dẫn dòng điện qua cuộn dây rơle RLY hoạt động hút tiếp điểm làm đóng mạch tiếp điểm – nhả tiếp điểm – Thời gian đóng chậm rơle tùy thuộc vào biến trở 25K Ta có: t = R.C Vì vậy, muốn thay đổi thời gian hoạt động đóng mở tiếp điểm phải chỉnh biến trở bên nơi núm xoay biến trở có chia vạch thời gian Loại rơle thời gian mạch điện tử xác nên thiết kế từ giây đến hàng trăm giây tiếp điểm6 thời gian tiếp điểm đóng le ge C ol 220V SƠ ĐỒ CHÂN C PD 1.3 Cầu dao đảo điện: Cầu dao: Là khí cụ điện dùng để điều khiển đóng mở mạch điện trực tiếp tay đường dây chính, chịu tải dòng điện lớn có cầu chì bảo vệ cố có tượng chập mạch qúa tải Cầu dao sản xuất cực cực, có cầu chì bảo vệ, phần đế làm sứ gắn cọc nối dao tiếp điện, phía phần chắn chất PVC để đảm bảo an toàn cho người sử dụng Đảo điện: Là loại cầu dao có hai hướng, sản xuất loại hai cực cực cầu chì bảo vệ Ứng dụng đảo điện dùng để lấy điện hai nguồn khác nhau, đảo chiều quay động Đối với tải có dòng điện lớn nên sử dụng tủ điện để đảm bảo an toàn cho người sử dụng tránh tia hồ quang phóng có cố xảy a Ký hiệu: pha 1pha ge pha C ol le b Ứng dụng đảo điện: 3pha TẢI PD MF Phụ tải C P C Đảo điện pha OUTP UTT INPU ỔN ÁP 1.4 Áp - tô - mát: Khái niệm: Là loại khí cụ điện dùng điều khiển đóng mở mạch điện trực tiếp tay giống cầu dao, có bảo vệ qúa dòng tự động ngắt mạch nhanh bị qúa tải bị chập mạch Nhờ tránh cho thiết bị điện khỏi bị hỏng, đường dây dẫn khỏi bị cháy ge le Hình b Hình c Hình dạng bên Áptômát Áptômát dòng điện cực đại Áptômát điện áp thấp C a b c PD Hình a C ol ON Nguyên lý làm việc:  Trên hình b mạch điện qúa tải hay ngắn mạch, nam châm điện hút phần ứng xuống làm nhả móc 1, cần tự do, kết qủa tiếp điểm áptômát mở tác dụng lực lò xo 6, mạch điện bị nhắt  Trên hình b sụt áp qúa mức, nam châm điện nhả phần ứng làm nhả móc 2, tiếp điểm áptômát mở tác dụng lực lò xo 4, mạch điện bị cắt Cách lựa chọn áptômát: Chủ yếu dựa vào: Dòng điện tính toán mạch Dòng điện qúa tải Tính thao tác có chọn lọc 10 TÊN THIẾT BỊ PD TT C ol le ge Ở máy tiện, phay truyền động cần hãm nhanh để nâng cao suất, dùng rơle tốc độ kiểu cảm ứng lắp trục với máy để đóng mở tiếp điểm mạch điều khiển đảo chiều hai dây vào động gây từ trường hãm ngược cho máy đứng lại Tự động khống chế theo phụ tải Phương pháp thường sử dụng sơ đồ tự động mở máy động điện, thiết bị làm nhiệm vụ khống chế rơle dòng điện Nguyên tắc dòng điện xác, nên sử dụng nhiều lĩnh vực Trong máy cắt gọt kim loại cần phải khống chế tự động trị số lực sinh phận thiết bị gá lắp, đồ gá để giữ chặt vật gia công, cấu kẹp xà máy bào giường Ở cần trục, cần khống chế mức nâng tối đa vật nặng với tốc độ Đây cách khống chế theo phụ tải rơle dòng điện Tự động khống chế theo nhiệt độ Phần lớn máy làm việc theo nhiệt độ máy ép, lò sấy, nồi điện dụng cụ dùng để khống chế điện trở nhiệt bán dẫn * Tóm lại có nhiều phương pháp khác để thực nguyên tắc tự động khống chế phải đảm bảo liên động truyền động khác máy để đảm bảo an toàn như: liên động truyền động truyền động ăn dao, truyền động kẹp xà truyền động di chuyển xà phận chuyển động với chuyển động khác, tốc độ thấp với tốc độ cao 2.1.2 Các mạch điện ứng dụng tự động khống chế  Một số kí hiệu thiết bị điện – điện tử KÍ HIỆU KHÁC THƯỜNG DÙNG Cuộn dây khởi động từ Tiếp điểm khởi động từ - Thường mở - Thường đóng Tiếp điểm thường mở rơle thời gian - Mở chậm - Đóng chậm - Đóng,mở,chậm Tiếp điểm thường kín rơle thời gian - Mở chậm - Đóng chậm - Đóng,mở,chậm Nút ấn - Thường mở - Thường đóng - Rơle nhiệt C 16 Mạch điện mở máy bảo vệ động điện a Sơ đồ nguyên lý: ge Đây cách mở máy trực tiếp, động lồng sóc Dòng điện mở máy cao momen lớn Thường dùng phổ biến động có công suất thấp trung bình Mạch điện gồm cầu chì để bảo vệ cố ngắn mạch, rơle nhiệt bảo vệ qúa tải động le Hình Sơ đồ nguyên lý điều khiển động trực tiếp vị trí PD C ol b.Vận hành: Đóng cầu dao CD ấn nút ON khởi động từ K làm việc đóng tiếp điểm động lực K lại cấp điện cho động làm việc, mạch làm việc nhờ tiếp điểm trì K Muốn dừng động ta ấn nút OFF cắt điện qua cuộn hút K ngưng làm việc mở tiếp điểm động lực K động ngưng làm việc C P1 P2 P3 P3 OFF1 OFF2 ON1 PT K K K ON2 PT PT ON3 ĐC Hình Sơ đồ nguyên lý điều khiển hai vị trí nhiều vị trí: 17 2.2 PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MỘT SỐ MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN TRỰC TIẾP ĐẢO CHIỀU QUAY ĐỘNG CƠ 2.2.1 Đảo chiều quay động dùng khởi động từ Mạch điện điều khiển động quay hai chiều dùng nút nhấn đơn: a Sơ đồ nguyên lý: P1 P2 P3 CD OFF1 OFF2 MT PT1 PT2 T T N T N ge MN N T PT2 N le PT1 PD C ol ĐC Mạch điện điều khiển động quay hai chiều dùng nút nhấn kép C P1 P2 P CD OFF MT DN PT1 PT2 T T N N T MN DT N T PT1 PT2 N ĐC 18 C PD C ol le ge c.Vận hành: * Chạy thuận: Đóng cầu dao CD ấn MT khởi động từ T làm việc đóng tiếp điểm động lực T lại động làm việc theo chiều thuận, tiếp tục trì nhờ tiếp điểm trì T Muốn dừng động ta ấn nút OFFT khởi động từ T ngưng làm việc ngắt tiếp điểm động lự T cắt điện động ngưng làm việc * Chạy ngược: Aán MN khởi động từ N làm việc đóng tiếp điểm động lực N lại động làm việc theo chiều ngược lúc pha P2 P3 tráo pha nhau, tiếp tục trì nhờ tiếp điểm trì N Muốn dừng động ta ấn nút OFFN khởi động từ N ngưng làm việc ngắt tiếp điểm động lự N cắt điện động ngưng làm việc Mạch điện làm việc lúc hai chế độ hai tiếp điểm thường đóng T N gày chéo  Mạch điện bảo vệ ngắn mạch cầu chì bảo vệ qúa tải động nhờ rơle nhiệt  Mạch đảo chiều quay P2 P3 quán đổi vị trí 19 Chương MỘT SỐ MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN KHỐNG CHẾ LIÊN ĐỘNG P1 P3 P2 C ol le ge 3.1 Mạch điện mở máy theo trình tự qui định Ta biết máy có nhiều chuyển động, dùng nhiều động riêng biệt khác nhau, chuyển động lại có điều kiện định có liên quan lẫn như: Truyền động bơm dầu máy phải làm việc trước truyền động chính, bơm dầu hỏng động phải dừng lại, truyền động bàn máy phay làm việc trục quay, trục ngừng bàn máy ngừng theo …… 3.1.1 Chạy động bơm dầu: Sau đóng cầu dao CD ấn nút M1 khởi động, M1 có điện đóng mạch động lực cho bơ dầu M2 chạy Tiếp điểm trì K đóng lại để đảm bảo bảo thứ tự mở máy 3.1.2 Chạy động chính: Chỉ sau bơm dầu có điện, ta ấn nút M2 khởi động từ K2 có điện đóng tiếp điểm động lực lại động trục làm việc 3.1.3 Tự động tắt máy: Nếu có cố tải bơm dầu hỏng … rơle nhiệt tác động, nhả khởi động từ M1 bơm dầu ra, tiếp điểm trì mở, cắt điện vào cuộn dây M2 động trục động trục ngưng làm việc C CD PD OFF M1 PT1 K1 K1 K1 M2 K2 K1 PT2 K2 K2 PT1 PT2 M1 M2 20 3.2 Mạch điện tự động giới hạn hành trình: 3.2.1.Sơ đồ nguyêy lý: P1 P2 P3 1BK CD CC 2 B T KB 2BK A C M1 KH 1BK KB PT1 PT2 KH KB M2 13 15 2BK PT1 PT2 KH KB ge 11 C ol ĐC le KH C PD 3.2.2.Khái quát: Trong máy công nghiệp nhiều trường hợp phải giới hạn đầu chuyển động như: hạn chế móc treo cầu trục không lên cao qúa mức qui định, hạn chế chuyển động lên xuống xà ngang máy cỡ lớn máy khoan, máy bào giường, hạn chế chuyển động hai phía bàn máy bào giường, xe cẩu chân đế, xe nhỏ cầu trục dùng hình thức tự động hình vẽ Chuyển động thẳng bàn máy A động đảm nhận, bàn máy phép chuyển động phạm vi B đế C Ở hai đầu B C đặt hai công tắc hành trình 1BK 2BK 3.2.3 Vận hành: * Chạy máy phía B: Sau đóng cầu dao, ấn váo M1 khởi động từ KB có điện (mạch 1-3-5-7-9 cuộn KB 4-2) đóng điện pha vào động quay thuận, đứa vật A từ C đến B Đến B, mấu va vào 1BK làm tiếp điểm 5-7 mạch khống chế mở ra, khởi động từ KB điện, nhả tiếp điểm bên mạch động lực ra, động ngừng lại * Chạy máy phía C: ấn vào M2, khởi động từ KH có điện(mạch 1-3-11-1315-cuộn KH-4-2) đóng điện(đảo pha) pha vào động quay ngược, đưa vật A từ B đến C Khi vật A đến C ta không ấn T cắt điện mấu va vào 2BK làm cho 11-13 mở ra, khởi động từ KH điện, động tự động ngừng lại 21 3.3 Mạch điện giới hạn hành trình đổi chiều chuyển động: 3.3.1 Sơ đồ nguyên lý: P1 P2 P3 1BK CD 2BK A 2BK B 2 C M1 T KB 1BK KH KB PT1 PT2 ge KH PT1 PT2 le KB M2 ĐC C ol 11 2BK 13 15 KH KB KH C PD 3.3.2 Vận hành: * Chạy bàn phía B: Sau đóng cầu dao CD ấn vào nút M1, khởi động từ KB có điện( mạch 1-3-5-7-9-cuộn KB-4-2) đóng điện vào động để đưa bàn máy từ C đến B * Tự động đổi chiều: Đến B mấu va vào 1BK để mở tiếp điểm 5-7 ra, khởi động từ KB nhả, bàn máy dừng lại Lúc tiếp điểm 3-11 1BK đóng lại để tiếp điện cho khởi động từ KH( mạch 1-3-11-13-15-17 cuộn KH-4-2) khởi động từ KH hút đóng điện ( đảo chiều) cho động để đưa bàn máy từ B đến C Hành trình kín bàn máy đảo chiều tiếp diễn * Tắt máy: Ấn vào nút T, khởi động từ KB Kh nhả động dừng lại 3.4 Mạch điện liên động động cơ: 3.4.1 Sơ đồ nguyên lý: 22 P1 P2 P T1 M1 PT1 KD CD RA KD KC KD KD PT2 RT RT PT1 T2 13 RB 11 M2 RT 19 KC 15 17 RB ĐD KC ge ĐC PT2 C PD C ol le 3.4.2 Khái quát: Giữa truyền động truyền động bơm dầu bôi trơn máy lớn máy nặng yêu cầu liên động phải chặt chẽ hơn, nghĩa bơm dầu phải vận hành trước, đủ áp lực rơle áp suất dầu RA đóng lại, lúc chạy truyền động Nếu lý đó, hệ thống dầu không hoạt động được, truyền động phải ngừng lại Nhưng để dao không cấm vào chi tiết gia công cần phải cho truyền động tiếp tục làm thêm khoảng thời gian nhờ rơle thời gian Tóm lại: truyền động phải chạy sau, ngừng sau bơm dầu thời gian ngắn nhờ rơle RA rơle thời gian RB 3.4.3 Vận hành: * Chạy động chính: Sau động bơm dầu đóng vào lưới thời gian, áp lực dầu tăng lên đủ yêu cầu tiếp điểm 5-7 rơle áp lực( kiểu lò xo) dầu RA kín Rơle trung gian RT tiếp điện ( mạch 1-3-5-7 cuộn RT-2) tiếp điểm thường mở 15-17 đóng lại chuẩn bị mở máy truyền động chính, đồng thời tiếp điểm 9-11 mở cắt điện rơle thời gian RB Lúc ấn M2 để khởi động từ KC tác động ( mạch 1-13-15-17-19-cuộn KC-6-2) Đóng động vào lưới làm việc * Ngừng máy tự động: Nếu cố khởi động từ KD nhả làm động bơm dầu ĐD ngừng quay Rơle trung gian RT điện, tiếp điểm 15-17 mở khởi động từ KC đóng ( mạch 1-13-17-19-cuộn KC-6-2) nhờ động ĐC tiếp tục quay Sau RT nhả, tiếp điểm 9-11 đóng lại, rơle thời gian RB đóng điện( mạch 1-9-11-cuộn RB-2) thời gian sau tiếp điểm (17-19) mở cắt điện vào khởi động từ KC, làm động ĐC bị điện ngừng lại sau thời gian tùy điều chỉnh RB 23 Chương PHÂN TÍCH CÁC MẠCH ĐIỆN GIÁN TIẾP ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ 4.1 Phân tích sơ đồ nguyên lý điều khiển động phương pháp đổi nối sao/tam giác 4.1.1 Mạch mở máy Y/ dùng Timer có điện áp định mức với khởi động từ: P1 P2 P3 CD CC K PB M K le PT PT B C ol A C ge T PT K Y   Y  PD ĐC Z X Y C Y * Vận hành: + Khởi động: Sau đóng cầu dao CD ta ấn vào M cuộn dsây K Y có điện tác động (mạch 1-3-5-K-4-2 1-3-5-7-Y-6-4-2) để đóng tiếp điểm mạch động lực K Y lại, động khởi động theo hình Y lúc rơle thời gian PB có điện ( mạch 1-3-5-PB-4-2) tất trì tiếp điểm 3-5 + Sau thời gian trì cần thiết để tốc độ động đạt xấp xỉ định mức tiếp điểm thường đóng PB(5-7) mở để cắt khởi động từ Y, tiếp điểm hình mạch stato nhả ra, tiếp tục tiếp điểm thường mở, đóng chậm 3-9 PB đóng lại để cấp điện cho khởi động từ tam giác() tác động (mạch 1-3-9-8-4-2) tiếp điểm đóng lại động làm việc chế độ 24 + Hai tiếp điểm phụ liên động 6-4 8-4 Y  mạch khống chế có tác dụng đảm bảo an toàn, tránh cố tác động nhầm lúc gây ngắn mạch 4.1.2 Mạch mở máy Y/ dùng nút ấn: P1 P2 P3 CD OFF OFFY MY CC K RN1  Y RN2 M  PT K Y ge PT  B C  X Y PD Y K C ol ĐC Z K Y le A RN3 C * Nguyên lý làm việc: Khi ấn MY khởi động từ Y khởi động từ K làm việc, động làm việc chế độ Y.Sau khỏang đến giây ấn nút OFFY khởi động từ Y ngừng làm việc,nhưng tốc độ động quay khởi động từ K làm việc nhờ tiếp điểm trì K, ấn liền M khởi động từ  làm việc động làmviệc chế độ  động làm việc chế độ Hai tiếp điểm gày chéo tránh hai khởi động từ Y  làm việc lúc Muốn động làm việc chế độ  phải ấn MY trước Nếu ấn M trước không làm việc 25 4.1.3 Mạch mở máy Y/ dùng Timer không điện áp định mức với khởi động từ P1 P P P1 P2 P P1 P2 P CD CD C D K1 K1 K1 ge K2 P le TN L P P P P P C ol K2 ĐC K2 R K2 ĐC ĐC C PD 4.2 Phân tích sơ đồ nguyên lý điều khiển động phương pháp dùng máy tự biến áp, cuộn kháng R 4.2.1 Tự động mở máy động lồng sóc R-L máy biến áp tự ngẫu: Sơ đồ: A B C OFF CD CC K PT B X 8 C  ĐC Z RN K PT A ON Y Y 26 le ge Khi mở máy động lồng sóc thông thường dòng điện khởi động vọt lên từ đến lần dòng điện định mức, động có công suất lớn mà đường dây tải điện trạm máy biến áp nhỏ dòng điện giảm xuống nhiều làm ánh hưởng đến thiết bị điện khác chung đường dây Như để giảm dòng điện mở máy, ta đấu stato qua điện trở phụ, qua qua điện kháng qua máy biến áp tự ngẫu Mở máy qua máy biến áp tự ngẫu tốt vì: Phương pháp giảm dòng điện mở máy mà momen mở máy giảm trường hợp khác Nó áp dụng truyền động có momen quán tính lớn, sau đến phương pháp mở máy qua điện kháng, qua điện trở phụ Sơ đồ nguyên lý: C ol ON P B C PD OFF PT K K K1 P B * Vận hành: Đóng cầu dao CD ấn nút ON, khởi động từ K1 có điện, đóng tiếp điểm mạch động lực để động khởi động qua biến áp tự ngẫu 27 ( L,R) tiếp điểm trì K đóng lại Rơle thời gian có điện, sau thời gian trì định tiếp điểm rơle thời gian đóng lại cấp điện cho K2 có điện làm việc tiếp điểm thường đóng K2 mở ngắt máy biến áp tự ngẫu ra, đóng tiếp điểm động lực K lại, đưa điện ba pha trực tiếp vào động cơ, qúa trình mở máy kết thúc ge 4.2.2 Mạch bảo vệ động pha pha: Khi động pha vận hành, bị pha, động làm việc bình thường cường độ dòng điện hai pha lại tăng vọt lên cao Nếu bảo vệ qúa tải tác động chậm làm cháy động cơ, để bảo vệ tích cực động vận hành bị pha ta mắc mạch sau: Sơ đồ nguyên lý: le P1 P2 P3 CD ON OFF C ol CC N PT K K R PT1 K PT2 PD U = 12 đến 16v N/ R 4MF x C ĐC Vận hành: theo hình vẽ, rơle phụ mắc vào điểm trung tính giả N/ dây trung tính N Do tụ điện nối hình Y, nên điểm trung tính giả N/ có điện áp v với điện áp ov dây trung tính N Vì vậy, ấn nút ON cho động vận hành, điện áp hai điểm N N/ 0, nên rơle phụ R không hoạt động, tiếp điểm thường đóng R đóng mạch lúc ban đầu Trong trường hợp pha bị pha,do cân mạch tụ điện đấu Y Nên điểm N/ xuất điện áp khoảng 15v nên rơle phụ R hoạt động cắt tiếp điểm R hở mạch, tác động làm cuộn dây K điện ngưng làm việc, cắt nguồn cung cấp cho động 4.3 Mắc mạch đảo chiều quay động pha dùng khởi động từ 4.3.1 Mạch điện bảo vệ mở máy động cơ: Sơ đồ nguyên lý: 28 P N ge CD OFF O K le K PT1 PT C ol K PT1 PT2 ĐC C PD Đây cách mở máy trực tiếp, động lồng sóc Dòng điện mở máy cao momen lớn Thường dùng phổ biến động có công suất thấp trung bình.Mạch điện gồm cầu chì để bảo vệ cố ngắn mạch, Rơle nhiệt bảo vệ qúa tải động c 2.Vận hành: Đóng cầu dao CD ấn nút ON khởi động từ K làm việc đóng tiếp điểm động lực K lại cấp điện cho động làm việc, mạch làm việc nhờ tiếp điểm trì K Muốn dừng động ta ấn nút OFF cắt điện qua cuộn hút K ngưng làm việc mở tiếp điểm động lực K động ngưng làm việc 4.3.2 Mạch đảo chiều quay động dùng khởi động từ: Sơ đồ nguyên lý: 29 P N 220V PT PT T N ge le C C ol TLT DN MT PD DT T C N MN N N PT T T Vận hành: Ấn nút MT khởi động từ T làm việc cấp nguồn cho động làm việc theo chiều thuận Lúc theo hình vẽ dây pha ( P ) nối với đầu dây số 5và số động dây trung tính nối với đầu số số của động Muốn cho động quay ngược ta ấn nút DT lúc khởi động từ T điện ngưng làm việc Ta ấn nút MN khởi động từ N có điện làm việc cấp nguồn cho động quay ngược lúc theo hình vẽ dây trung tính N nối với đầu dây số số động dây pha P nối với đầu dây số số đầu dây đề số chuyển sang chụm với số nên động đổi chiều Muốn dừng động ta ấn nút DT DN 30 [...]... động, nhả khởi động từ M1 của bơm dầu ra, tiếp điểm duy trì mở, cắt điện vào cuộn dây M2 động cơ trục động cơ trục chính ngưng làm việc 1 C CD PD OFF 2 M1 PT1 K1 K1 K1 M2 K2 K1 PT2 K2 K2 PT1 PT2 M1 M2 20 3.2 Mạch điện tự động giới hạn hành trình: 3.2 .1. Sơ đồ nguyêy lý: P1 P2 P3 1BK CD 1 CC 2 2 B T KB 2BK A 1 C M1 5 3 KH 7 1BK 9 KB 8 PT1 PT2 4 KH KB M2 13 15 2BK PT1 PT2 KH KB ge 11 C ol ĐC le KH C PD 3.2.2.Khái... có điện( mạch 1- 3 -11 -13 15-cuộn KH-4-2) đóng điện( đảo pha) 3 pha vào động cơ quay ngược, đưa vật A từ B đến C Khi vật A đến C nếu ta không ấn T cắt điện thì mấu 2 va vào 2BK làm cho 11 -13 mở ra, khởi động từ KH mất điện, động cơ sẽ tự động ngừng lại 21 3.3 Mạch điện giới hạn hành trình và đổi chiều chuyển động: 3.3 .1 Sơ đồ nguyên lý: P1 P2 P3 1BK CD 2BK A 1 2BK B 1 2 2 C 3 M1 T KB 5 1BK 7 KH 9 KB 8 PT1... mạch 1- 3 -11 -13 -15 -17 cuộn KH-4-2) khởi động từ KH hút sẽ đóng điện ( đã đảo chiều) cho động cơ để đưa bàn máy từ B đến C Hành trình kín của bàn máy đảo chiều cứ như thế tiếp diễn * Tắt máy: Ấn vào nút T, khởi động từ KB hoặc Kh sẽ nhả ra động cơ dừng lại 3.4 Mạch điện liên động giữa các động cơ: 3.4 .1 Sơ đồ nguyên lý: 22 P1 P2 P 3 1 2 T1 M1 5 3 PT1 4 KD CD RA KD KC KD KD PT2 RT RT 9 PT1 7 T2 13 RB 11 ... mạch 1- 13 -17 -19 -cuộn KC-6-2) nhờ đó động cơ chính ĐC vẫn tiếp tục quay Sau khi RT nhả, tiếp điểm 9 -11 đóng lại, rơle thời gian RB được đóng điện( mạch 1- 9 -11 -cuộn RB-2) một thời gian sau tiếp điểm của nó (17 -19 ) mở ra cắt điện vào khởi động từ KC, làm động cơ chính ĐC bị mất điện và ngừng lại sau một thời gian tùy điều chỉnh RB 23 Chương 4 PHÂN TÍCH CÁC MẠCH ĐIỆN GIÁN TIẾP ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ 4 .1 Phân... ge KH PT1 PT2 le KB M2 ĐC C ol 11 2BK 13 15 KH KB KH C PD 3.3.2 Vận hành: * Chạy bàn về phía B: Sau khi đóng cầu dao CD ấn vào nút M1, khởi động từ KB có điện( mạch 1- 3-5-7-9-cuộn KB-4-2) đóng điện vào động cơ để đưa bàn máy từ C đến B * Tự động đổi chiều: Đến B mấu 1 sẽ va vào 1BK để mở tiếp điểm 5-7 ra, khởi động từ KB sẽ nhả, bàn máy dừng lại Lúc này tiếp điểm 3 -11 của 1BK đóng lại để tiếp điện cho... điểm thường mở 15 -17 của nó đóng lại chuẩn bị mở máy truyền động chính, đồng thời tiếp điểm 9 -11 mở ra cắt điện rơle thời gian RB Lúc này có thể ấn M2 để khởi động từ KC tác động ( mạch 1- 13 -15 -17 -19 -cuộn KC-6-2) Đóng động cơ chính vào lưới làm việc * Ngừng máy tự động: Nếu sự cố thì khởi động từ KD nhả làm động cơ bơm dầu ĐD ngừng quay Rơle trung gian RT cũng mất điện, tiếp điểm 15 -17 mở ra nhưng... cụ điện Nam châm điện còn sử dụng rộng rãi ở nhiều lĩnh vực khác nhau như tự động hóa, các loại rơle, công tắc tơ Trong công nghiệp, thường được chế tạo dùng ở cầu trục để nâng các thép tấm, trong truyền động điện, được dùng trong các bộ ly hợp, các van điện từ, trong sinh hoạt thường thấy ở chuông điện, loa điện, nồi cơm điện Nam châm điện gồm 2 bộ phận chính: - Cuộn dây (phần điện) - Mạch từ 11 N... TRỰC TIẾP ĐẢO CHIỀU QUAY ĐỘNG CƠ 2.2 .1 Đảo chiều quay động cơ dùng khởi động từ 1 Mạch điện điều khiển động cơ quay hai chiều dùng nút nhấn đơn: a Sơ đồ nguyên lý: P1 P2 P3 CD OFF1 OFF2 MT PT1 PT2 T T N T N ge MN N T PT2 N le PT1 PD C ol ĐC 2 Mạch điện điều khiển động cơ quay hai chiều dùng nút nhấn kép C P1 P2 P 3 CD OFF MT DN PT1 PT2 T T N N T MN DT N T PT1 PT2 N ĐC 18 C PD C ol le ge c.Vận hành: * Chạy... làm việc được 25 4 .1. 3 Mạch mở máy Y/ dùng Timer không cùng điện áp định mức với khởi động từ P1 P 2 P P1 P2 P P1 P2 P CD CD C D K1 K1 K1 ge K2 P le TN L P P P P P C ol K2 ĐC K2 R K2 ĐC ĐC C PD 4.2 Phân tích sơ đồ nguyên lý điều khiển động cơ bằng phương pháp dùng máy tự biến áp, cuộn kháng và R 4.2 .1 Tự động mở máy động cơ lồng sóc bằng R-L hoặc máy biến áp tự ngẫu: 1 Sơ đồ: A B C 2 1 OFF CD CC K PT... thì bàn máy cũng ngừng theo …… 3 .1. 1 Chạy động cơ bơm dầu: Sau khi đóng cầu dao CD ấn nút M1 khởi động, M1 có điện đóng mạch động lực cho bơ dầu M2 chạy Tiếp điểm duy trì K 1 đóng lại để đảm bảo bảo thứ tự mở máy 3 .1. 2 Chạy động cơ chính: Chỉ sau khi bơm dầu có điện, ta ấn nút M2 thì khởi động từ K2 có điện đóng các tiếp điểm động lực lại động cơ trục chính làm việc 3 .1. 3 Tự động tắt máy: Nếu có sự cố ... cắt điện vào cuộn dây M2 động trục động trục ngưng làm việc C CD PD OFF M1 PT1 K1 K1 K1 M2 K2 K1 PT2 K2 K2 PT1 PT2 M1 M2 20 3.2 Mạch điện tự động giới hạn hành trình: 3.2 .1. Sơ đồ nguyêy lý: P1... 21 3.3 Mạch điện giới hạn hành trình đổi chiều chuyển động: 3.3 .1 Sơ đồ nguyên lý: P1 P2 P3 1BK CD 2BK A 2BK B 2 C M1 T KB 1BK KH KB PT1 PT2 ge KH PT1 PT2 le KB M2 ĐC C ol 11 2BK 13 15 KH KB KH... Kh nhả động dừng lại 3.4 Mạch điện liên động động cơ: 3.4 .1 Sơ đồ nguyên lý: 22 P1 P2 P T1 M1 PT1 KD CD RA KD KC KD KD PT2 RT RT PT1 T2 13 RB 11 M2 RT 19 KC 15 17 RB ĐD KC ge ĐC PT2 C PD C ol