MẠCH KHỞI ĐỘNG TUẦN TỰ 3 ĐỘNG CƠ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN MƠN HỌC

TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

MẠCH KHỞI ĐỘNG TUẦN TỰ 3 ĐỘNG CƠ
Ngành:

KỸ THUẬT ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

Lớp:

19DDCA1

Giảng viên hướng dẫn: TRƯƠNG THU HIỀN
Sinh viên thực hiện:

TRẦN HIẾU THỊNH

–

1911780219

LÊ QUỐC TUẤN

–

1911780439

NGUYỄN PHƯƠNG
TIẾN

–

1911780281

Tp.HCM, ngày 25 tháng 03 năm 2022


LỜI CẢM ƠN
Để có thể thực hiện và hồn thành đề tài này, nhóm xin gửi lời chân thành
cảm ơn để các thầy cô trong Viện Kỹ Thuật HUTECH đã tạo những điều kiện tốt
nhất cho chúng em hoàn thành đề tài. Những kiến thức bổ ích mà thầy có đã
truyền dạy, nó được áp dụng về đề tài rất nhiều, từ những kiến thức nhỏ nhặt đến
những bài học lớn. Một lần nữa nhóm xin được gửi lời cảm ơn đến tất cả Thầy
cơ.
Ngồi sự cố gắng của bản thân, nhóm khơng thể nào khơng nhắc đến cơng
lao đã vạch ra hướng đi cho đề tài và hướng dẫn từng yêu cầu của đề tài mà cô
Trương Thu Hiền đã truyền đạt cho nhóm những kiến thức hết sức bổ ích và
những ứng dụng thực tế.
Mặc dù nhóm đã cố gắng hoàn thành tốt đề tài này một cách hồn chỉnh
nhất nhưng cũng khơng thể tránh khỏi những sai sót nhất định trong cơng tác
nghiên cứu, tiếp cận thực tế, cũng những những hạn chế về mặt kiến thức lẫn
thời gian thực hiện. Rất mong nhận được sự góp ý của quý thầy cô và các bạn để
đề tài này được hoàn chỉnh hơn.

2

MỤC LỤC
I. Mạch khởi động tuần tự 3 động cơ............................................................. 5
1. Động cơ....................................................................................................... 5
2. Nối lưới....................................................................................................... 9
3. Nối tải....................................................................................................... 11
4. Dây cáp điện............................................................................................. 14
II.

Mạch điều khiển...................................................................................... 16

1. Cầu chì, MCB, nút nhấn......................................................................... 16
1.1. Cầu chì............................................................................................... 16
1.2. MCB................................................................................................... 17
1.3. Nút nhấn............................................................................................ 19
2. Thuyết minh............................................................................................. 21
III. Mạch bảo vệ............................................................................................. 22
IV.

Mạch khóa chéo....................................................................................... 22

V. Mạch động lực và mạch điều khiển........................................................... 23
1. Mạch động lực......................................................................................... 23
2. Mạch điều khiển...................................................................................... 24
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................ 25


I.

Mạch khởi động tuần tự 3 động cơ
• Nguyên lý hoạt động: Mạch điều khiển trình tự buộc động cơ khởi động hoặc

đừng theo thứ tự đã định trước. Một động cơ không thể khởi động cho đến
khi 1 động cơ khác hoạt động.
• Ứng dụng: Máy hút bụi tốc độ cao, máy xúc, động cơ bơm nước, các loại
motor giảm tốc sản xuất băng tải, gầu tải, máy sục khí ni hải sản, quạt ly
tâm máy sục khí ni hải sản, máy thổi mùn cưa, dây chuyền máy tải than,
thang máy, cần cẩu, quạt hút công suất lớn, máy nghiền trong nơng nghiệp và
dệt may.
• Lợi ích: Thiết bị khởi động đơn giản, giá thành rẻ, momen khởi động lớn.
• Nhược điểm: Dịng khởi động lớn, nguồn điện phải có khả năng chiụ được
dịng khởi động lớn, sốc và hao mịn cơ khí khi khởi động.

1. Động cơ
Thơng số kỹ thuật yêu cầu:
• Điện áp 380V, 3pha, tần số 50Hz.
• Cơng suất :40 HP (30 kW).
• Hãng động cơ: Teco.
Động cơ được chọn:
•
•
•
•
•
•
•
•

Motor: Teco 40Hp AESV 200L 2 pole IE2
Đường kính trục: 55mm
Tốc độ 2 pole ~ 2960 vịng/phút
Ampe định mức: 54.7(A)

Cấp bảo vệ bụi nước IP55, Insulation Class F
Tiêu chuẩn tiết kiệm năng lượng: EFF2 – IE2
Nhiệt độ lý tưởng khi vận hành: -15 độ - 40 độ C. Chế độ làm mát toàn phần.
IE2 High Efficiency – Hiệu quả cao cấp mang lại hiệu quả tiết kiệm điện tối
ưu trong quá trình lắp đặt và sử dụng, giảm lượng khí thải CO 2 và các tác
động xấu ảnh hưởng đến môi trường.


Thông số kỹ thuật Catalog:
- Điện áp định mức (Điện áp danh định / Rated operating voltage):
Un = 380 V
- Dòng điện định mức (Full load current) là dòng lớn nhất mà các thiết bị và
motor cho phép chạy qua lâu dài, hoạt động ở tần suất cao. Vượt quá dịng
định mức có thể gây ngắn mạch hoặc q tải:
In = 59,5 A
- Công suất đầu ra (Motor output rated power) tốc độ sử dụng năng lượng của
động cơ:
Pout = 40 HP ~ 30 kW
- Công suất điện tiêu thụ danh định:
- Momen định mức (Moment danh định / Full Load Torque) là moment lớn
nhất chạy ổn định trong một khoảng thời gian dài:
Tn = 96,1 Nm


- Moment khởi động (Locked Rotor Torque) là moment do động cơ tạo ra để
tăng tốc từ vị trí đứng yên:
Tl/Tn = 3 => Tl = 3. Tn = 3×96,1 = 288,3 N.m
- Hệ số momen khởi động:
Tl /Tn = 3 (Tl: Momen khởi động / Tn: Momen định mức).
- Moment max (Break Down Torque) là lượng moment lớn nhất mà động cơ

tạo ra được duy trì trong điện áp định mức:
Tb/Tn = 3 => Tb = 3. Tn = 3×96,1 = 288,3 N.m
- Hệ số momen max:
Tb /Tn = 3 (Tb: Momen max / Tn: Momen danh định).
- Kích thước khung (Frame size): 200L
- Trọng lượng (Weight): m = 232 Kg
- Tốc độ định mức (Rated speed):
n = 2960 rpm ~ ω = n/9,55 = 2960/9,55 = 309,947 m/s


Catalog động cơ Teco 380V/40HP
- Hiệu suất (Efficiency) (η%):
+ Khi tải đạt 50%: 87,7%
+ Khi tải đạt 75%: 90,2%
+ Khi tải đạt 100%: 90,7%
- Hệ số công suất (Power factor) (Cosφ):
+ Khi tải đạt 50%: 0,71
+ Khi tải đạt 75%: 0,79
+ Khi tải đạt 100%: 0,84


2. Nối lưới
MCCB (Moulded Case Circuit Breakers) dùng để đóng ngắt mạch điện trong
trường hợp quá tải, ngắn mạch hay mạch điện bị sụt áp. Ngắt nguồn điện ngay
lập tức.
- Thơng số kỹ thuật u cầu:
• Điện áp U = 380V, 3 pha
- Tính chọn MCCB:
• Dịng ngắn mạch động c: Inm = 6ìIn = 6ì59,5 = 357A
ã Dũng quỏ ti ng c: Iqt = 1,1ìIn = 1,1ì59,5 = 65,45A

ã InMCCB > Iqt (InMCCB: dòng điện định mức MCCB, Iqt: dòng quá tải động cơ


 Chọn MCCB theo thơng số catalog:
• Mã sản phẩm: F204 AC-80 / 0.3 IEC
• Điện áp định mức (Rated operational voltage): Ue = 230/400V, 3 pha
• Dịng định mức (Rated current): In = 80A
• Dịng cắt ngắn mạch (Rated short-circuit breaking capacity): Icu = 10kA

Catalog MCCB LS

10


3. Nối tải
 Contactor đóng cắt dịng điện khơng tải, dịng định mức, dịng khởi động hay
dịng có tải hoặc tải nhẹ.
- Thông số kỹ thuật yêu cầu:
+ Unguồn = 380V, 3 pha, 50Hz.
+ Công suất đầu ra Pout = 30kW.
+ Dịng định mức In = 59,5A.
- Tính chọn contactor:
+ UđmContactor ≥ Unguồn
+ IđmContactor ≥ In
 Chọn contactor theo catalog:
• Mã sản phẩm: MC – 65a (65AF).
• UđmContactor = 690V, 3 pha, 50Hz.
• Cơng suất, dịng điện hoạt động ở điện áp 380/440V:
+ P = 30kW
+ IđmContactor = 65A

• Số lần đóng ngắt tối đa: 3600 lần/giờ.

11
0


Catalog Contactor ABB


 Relay nhiệt bảo vệ quá tải cho động cơ và mạch điện, thường sử dụng chung
với contactor.
- Thông số kỹ thuật yêu cầu:
+ Unguồn = 380V, 3 pha.
+ Dòng định mức In = 59,5A.
 Chọn relay nhiệt theo catalog:
• Mã sản phẩm: TA75DU-80.
• UđmRN = 690V.
• Dịng thiết lập để cắt dòng điện: ~ 80A.

Catalog Thermal Overload Relay ABB


4. Dây cáp điện
- Nhiệm vụ: truyền tải điện năng, dịng điện đến thiết bị điện.
- Thơng số kỹ thuật yêu cầu:
+ Dòng điện mức In = 59,5A.
+ Loại dây cáp lắp đặt trên khơng.
 Chọn dây cáp theo catalog:
• Mã sản phẩm: Cáp điện Cadivi CVV-10mm2, 1 lõi 3 cáp cùng mặt phẳng
và cách khoảng.

• Tiết diện dây: 10mm2.
• Dịng điện định mức: 70A.
• Nhiệt độ mơi trường: 30℃.
• Nhiệt độ ruột dẫn tối đa khi tải ở dòng điện định mức: 70℃.


Catalog dây cáp điện Cadivi


II.

Mạch điều khiển
1. Cầu chì, MCB, nút nhấn
1.1. Cầu chì
- Nhiệm vụ: cách ly, bảo vệ quá tải, ngắn mạch. Thanh chì nóng chảy và ngắt
nguồn điện ngay khi xảy ra sự cố.
- Thông số kỹ thuật yêu cầu:
+ U = 380V, 3 pha.
+ Dòng danh định In > InĐC.
- Tính chọn cầu chì theo dịng tải:
+ UđmCC > Unguồn
+ Dịng cầu chì In = 1,3×InĐC = 1,3×59,5 = 77.35A
 Chọn cầu chì theo catalog:
• Mã sản phẩm: DF223C
• U = 400V, 3 pha.
• Dịng điện định mức In = 125A.
• Dịng điện ngắn mạch: 20kA.


Catalog Fuse Schneider

1.2.

MCB

- Nhiệm vụ: đóng cắt điện khi gặp sự cố quá tải, ngắn mạch. Bảo vệ an toàn
cho người và thiết bị điện.
- Thông số kỹ thuật yêu cầu:
+ U = 380V, 3 pha, 50Hz.
- Tính chọn MCB:
+ Dịng q tải động cơ: Iqt = 1,1×In = 1,1×59,5 = 65,45A
+ Dịng ngắn mạch động cơ: Inm = 6×In = 6×59,5 = 357A


 Chọn MCB theo catalog:
• Mã sản phẩm: SH202-C63
• Điện áp hoạt động U = 230 ~ 400VAC, 50Hz
• Dịng điện định mức In = 63A
• Dịng cắt ngắn mạch: 6Ka

Catalog MCB ABB


1.3. Nút nhấn
- Nhiệm vụ: dùng để điều khiển, (dòng điện nhỏ hơn 2A).
- Thông số kỹ thuật yêu cầu: nút nhấn (ấn nhả) và nút khẩn cấp (tự giữ).
- Chọn nút nhấn theo catalog:
+ Mã sản phẩm: XA2EA31 (nút nhấn), XA2ES442 (nút khẩn cấp).
+ Màu: Green (nút nhấn), red (nút khẩn cấp).

Nút nhấn

Nút dừng khẩn cấp

20


2. Thuyết minh
• Trình tự khởi động máy: Khởi động lần lượt từng động cơ theo thứ tự 1,2,3.
Bắt đầu đóng CB cấp điện cho mạch, sau đó ấn nút ON1 đèn nút ON1 sáng có
dịng điện chạy qua cuộn dây contactor K1 động cơ 1 bắt đầu chạy; sau khi
tiếp điểm thường hở của K1 đóng thì có dịng điện cung cấp cho nút ON2 tiếp
tục ấn nút ON2 đèn nút ON2 sáng cuộn dây contactor K2 có dịng điện thì
động cơ 2 chạy; tiếp điểm thường hở K2 đóng có dịng điện cung cấp cho nút
ON3 tiếp tục ấn nút ON3 đèn nút ON3 sáng cấp điện cho cuộn dây contactor
K3 thì động cơ 3 chạy; hồn thành quá trình khởi động mạch điều khiển tuần
tự 3 động cơ.
• Trình tự dừng máy: Để dừng hệ thống thì cũng phải dừng lần lượt theo thứ tự
từng động cơ, bắt đầu từ động cơ 1 rồi đến 2 và 3. Bắt đầu ấn nút OFF1 đèn
nút OFF1 sáng ngưng cấp điện cho cuộn dây K1 động cơ 1 dừng; sau khi
cuộn dây K1 mất điện các tiếp điểm thường hở K1 ngắt điện tiếp tục ấn nút
OFF2 đèn nút OFF2 sáng cuộn dây K2 ngắt điện động cơ 2 dừng; các tiếp
điểm thường hở K2 ngắt điện tiếp tục ấn nút OFF3 đèn nút OFF3 sáng cuộn
dây K3 ngắt điện động cơ 3 dừng, hồn thành q trình dừng mạch điều khiển
tuần tự 3 động cơ. Trường hợp ấn nút Stop để dừng cùng lúc 3 động cơ trong
trường hợp hệ thống gặp sự cố về điện.

22
0

III.

Mạch bảo vệ
• Khi có dịng điện tăng nhanh đột ngột làm phát sinh ra nhiệt độ lớn sẽ làm
cho relay nhiệt hoạt động cắt tiếp điểm và ngắt nguồn điện để bảo vệ động cơ
và mạch điện.
• Trong trường hợp các dây pha chập nhau hoặc chập dây trung tính dẫn đến
hiện tượng ngắn mạch làm cho tổng trở của mạch giảm gần về 0, lúc này
dòng điện sẽ tăng rất nhanh, phát nóng. Trường hợp này cầu chì sẽ nóng lên
làm đứt mạch điện bảo vệ động cơ và mạch điện.
• Khi dịng điện q tải hoặc ngắn mạch q lớn khiến cho relay nhiệt hay cầu
chì khơng thể cắt được mạch điện thì MCCB hoặc MCB sẽ làm nhiệm vụ cắt
nguồn điện khỏi mạch để bảo vệ.

IV.

Mạch khóa chéo
Các tiếp điểm thường hở của contactor sẽ có nhiệm vụ khóa để giữ cho các
contactor khơng thể hoạt động cùng lúc hay các động cơ buộc phải khởi động
theo thứ tự trong sơ đồ khởi động tuần tự các động cơ. Trong trường hợp dừng
các động cơ các tiếp điểm thường hở sẽ có vai trị giữ cho các động cơ tiếp tục
chạy khi một động cơ dừng theo trình tự.


V.

Mạch động lực và mạch điều khiển
1. Mạch động lực

2. Mạch điều khiển


TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] />[2] />[3] />[4] />