Hệ thống điện khí nén
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.24 MB, 107 trang )
0
0
SMCT EP1
SMCT EP1
GI
GI
Ớ
Ớ
I THI
I THI
Ệ
Ệ
U V
U V
À
À
TH
TH
Ự
Ự
C H
C H
À
À
NH V
NH V
Ề
Ề
H
H
Ệ
Ệ
TH
TH
Ố
Ố
NG ĐI
NG ĐI
Ệ
Ệ
N
N
KH
KH
Í
Í
N
N
É
É
N
N
1
1
MỤC LỤC
Phần
A :
LÝ THUYẾT CƠ BẢN VỀ ĐIỆN HỌC
Dòng
điện
là
gì? …………………………………………. 3
Tĩnh
điện…… ………………………………………………
3
Pin, dòng
1 chiều
… … …………………………………. 3
Ắc
qui……. ………… ……………… ………………… 4
Máy
phát… ………… ……………………………………. 4
Các
định
luậtcơ
bản…… ……………………………………. 4
Mạch
cơ
bản……….…………………………………… 4
Định
luật
Ohm………………………………………….… 5
Đoạnmạch
nốitiếp …………………………………… 5
Đoạnmạch
song song ……………………………….… 6
Định
luật
Kirchhoff………………. ……………………. 6
Hiệntượng
từ
tính……………. ………………………………. 6
Từ
trường…………………………………………….…… 6
Điệntừ
trường…………………………………………… 7
Hiệntượng
cảm
ứng………………………………………
7
Nguyên
lý máy
phát
điện, dòng
điện
xoay
chiều………. 7
Máy
biến
áp
……………….………………………………. 8
Cuộnhútđiệntừ
………………………………….………. 8
Lực
điệntừ
và
khe
khí………………… …………… 9
Quá
kích
ở
cuộn
hút
1 chiều.…….…… …………… 9
Dòng
điện
xoay
chiều
và
1 chiều …… …………… 10
Nguồnxông/giữ……………… …… …………… 10
Lệch
pha………………….…… …… …………… 10
Vòng
ngắnmạch…………… … … …………… 11
Phần B :
CÁC THÀNH PHẦN CỦA ĐIỆN – KHÍ NÉN:
Công
tắctừ chuyểnmạch
của
xi lanh ………………………. 12
Nguyên
lý…… ………………………………………………
12
Phương
pháp
lắp
đặtcôngtắc……………………………. 12
Lắpbộ
chuyểnmạch ……………… ………………… 12
Máy
phát… ………… …………………………… ………. 13
Sự
chọnlựa…….…… …………………………… ………. 13
Van điệntừ…….………… …………………………….………. 14
Tác
động
trựctiếp…… ……………………………………. 14
Nguyên
lý
skinner……….………………………………. 14
Van công
suất…….…… ………………………………. 15
Tác
động
bằng
khí … ……………………………………. 15
Nguyên
lý
……….…………………….…………………. 15
Độ
tin cậy…….…… ……………………………………. 16
2
2
Phầntửđiềukhiển ………………………………………… 17
Role……………………………… … …………………… …
17
Nguyên
lý…………….………………… ……………… 17
Đặc
tính
tiếp
điểm… …… ………………………………. 17
Chứcnăng
role ………………………………….………. 17
Role chân
cắm………………………………… …………
17
Role mạch
in…………………………………….…….……
17
Chứcnăng
đặcbiệt……………………………………… 18
Role chốt…………… …….……….………………………
18
Role thời
gian……… …….……….………………………
18
Phần
C
Thiếtkế
mạch
19
Các
tiêu
chuẩn……. ………………………………………… 19
Bố
trí
sơđồ……………….……………………………… 19
Mạch
điện
-
khí
nén……………………………………………. 20
Mạch
cơ
bản………………… ………………… ……… 20
Mạch
nhân
tiếp
điểm ………………………………… 20
Mạch
giữ……………………………………………… 20
Mạch
đảotiếp
điểm………………………….……… 22
Mạch
định
thời
……………………………………….…. 22
Xilanh
chuyển
động
lậplại…………………… …
23
Đèn
chớp…………………………………………. 23
Mạch
xung……………… …………………… …
24
Chuyển
động
lặplạithayđổi………………….…. . 24
Điềukhiểntrìnhtự
(đkchuỗi).……………………………… 24
Phương
pháp
thử
và
sai ……………………………… 24
Hệ
thống
bậc
thang… ….……………………………… 28
Nguyên
lý
bước… ……………………………………………. 31
PhầnD
Phụ
lục
32
Hệđơnvị
SI………. ………………………………………… 32
Ký
hiệu
theo
chuẩn
IEC.…….……………………………… 32
Thiếtbị
dẫn
điệnvàkếtnối………………………………. 32
Thiếtbịđèn
và
tín
hiệu……… ………………………… 33
Phương
pháp
và
thiếtbị
tác
động………………………. 34
Kí
hiệutiếp
điểm………………………………………… 35
Ví
dụ
kí
hiệu
hoàn
chỉnh………………………………… 36
Role cơđiện…………… …………………………………
37
Các
cấpbảovệ……….……………………………………… 37
Thư
việncácmạch
phụ …….……………………………… 39
Mạch
khởi
động…….……………………………………… 39
Khởi
động
trựctiếp …….……………………………… 39
Khóa
nguồn
an toàn
bên
trong.…………………………… 40
3
3
A.
LÝ THUYẾT CƠ BẢN VỀ ĐIỆN HỌC
I.
Thế nào là dòng
điện?
1.
Dòng
tĩnh
điện:
“Điện” có nguồngốctrongthế giớicủangườiHyLạpcổ. Vớimột
thanh
hổ phách
được
thừanhận có lực lạ trong nó đã hút
tóc
chúng
ta
và sinh
ra
tia
lửa. Tên
củahổ
phách
theo
tiếng
Hy
Lạp là elektron
và lực lạ đó có tên là điện. Hiệntượng
huyền bí này
đượcgọi là tĩnh
điện, và chúngtabiếtrằng có một
điệntrường
ở
xung
quanh
vậtthể
mang
điện
tích, tương
tự như
từ trường.
Thế nhưng, cho
đến
nay, ngườitavẫnchưatìmđượccâutrả lời
chinh
xác: “thế nào là
dòng
điện?”
Bởi vì chúng
ta chỉ nghiên
cứu, mô
tả những
tác
dụng
của nó và
biếtrăng có những
thứ gì đó đã làm
thay
đổinhững
hạt
electron trong
kim
loại
nhưng
không
biết
chính
xác
đó là cái
gì.
Tĩnh
điện
không
thể sử dụng
như
mộtnguồncungcấpnăng
lượng. Điệnápcủa nó có thể
sẽ rất
cao, nhưng
không có dòng
điệnvà khi
xả
, những
thứ trong nó sẽ biến
mấtchođến
khi có ma sát
tạo
ra
1 trường
mới.
2.
Pin, dòng
điệnmộtchiều:
Nhà vậtlý người Ý, Count Alessandro Volta (1945 –
1827) người
đã có nhiều
phát
minh
và
khám
phá quan
trọng
về Pin. Pin bao
gồm2 bảncực
kim
loại
khác
nhau
được
nhúng
vào
dung dịch
nước
axit. Phản
ứng
này
sinh
ra
dòng
điện. Để tăng
công
suất, Volta đã xếpnhiềubảncựcnàylại
để tậndụng
nguồnnăng
lượng
điện.
“Pin Volta”
này
đượcsử dụng
trong
thờigiandài. Điệnápphụ thuộcvàoloại
kim
loại
đượcsử dụng
làm
các
điệncực. Với
thành
phầnnhư
trên, chúng
ta
gọi là “Pin khô”.
Nhà vậtlý người Ý, giáo
sư
y khoa
L. Galvani
(1937 –
1798) đã phát
minh
ra
“Pin ướt”
hay
còn
gọi là “Pin Galvanic”. Một
pin galvanic cơ
bản là mộtbìnhchứaaxit
sulfuric loãng
(đượcxemnhư
chất
điện
phân), một
thanh
kẽmvà một
thanh
đồng. Thanh
đồng
mang
điệntíchdương
và thanh
kẽmmangđiệntíchâm.
Nối
2 thanh
này
bằng
một
dây
dẫnvà sẽ xuấthiệndòngđiệnchạy
trong
dây
dẫn
này.
Điềugì sẽ xảyra?
Thanh
kẽmgiải
phóng
ion dương
vào
dung dịch
axit, do đó
electron âm
còn
lại
bám
trên
thanh
kẽm. Tiếntrìnhtiếptụcchođếnkhiđạt
đượcmật
độ
điệntử
cân
bằng
.
Hiệntượng
tương
tự đã xảyravới
thanh
đồng. Nhưng
cuối
cùng, thanh
kẽm
tích
lũynhiềueletronâmhơn
thanh
đồng. Nếunối
2 thanh
này
bằng
dây
dẫn
kim
loạithì các electron sẽ di
chuyểntừ thanh
kẽm
sang thanh
đồng: mộtdòng
điện
đã đượctạora.
4
4
Khi
pin hoạt
động, các
electron trong
chất
điện
phân
di
chuyểntừ điệncựckẽm
sang điện
cực
đồng. Điều
này
gây
nên
sự phân
hủychất
điện
phân. Khí Hydro đượcsinhra,
và phủ lên
trên
điệncực
đồng
và làm
cho
các
electron ngừng
hoạt
động. Phần
axit
còn
lạibámvàothanhkẽm. Điềunàylàmgiảmnăng
lượng
điện
động
một
cách
nhanh
chóng. Để tránh
hiệntượng
này, thanh
đồng
nên
phủ mộtlớpkimloại
chống
ănmònđể khí Hydro bám
vào sẽ hòa
vào
môi
trường
nướcbằng
cách
giải
phóng
khí Oxy. Điều
này
cho
phép
kéo
dài
tuổithọ pin.
Sự khác
nhau
về điệntíchcủa2 bảncực
đượcgọi là điệnthế hay lực
điện
động
và có đơn
vị đo: Volt.
Do vậy, ta có thể trả lờirằng: “Dòng
điện là dòng
chuyểndờicủacáchạtmangđiệntích”
3.
Ắcquy
Tương
tự như
pin, nhưng
ắc
quy
sử dụng
2 thanh chì. Chất
điệnphânnàycũng
được
nhúng
trong
dung dịch
axit
sulfric. Tùy
theo
điềukiệncôngtác mà nồng
độ dung
dịch
khác
nhau. Nếunồng
độ dung dịch
cao
gây
ra
hiệntượng
sun phát
hóa
bản
cực:
Pb
+ H2SO4 → PbSO4 + H2
Khi
ắc
quy
phóng
điện, khí Hydro sẽ di
chuyển
đếncựcâmcủabảncựcvà phầngốcaxit
còn
lại sẽ di
chuyển
đếnbảncựcthứ 2. Mộtmặt, khí Hydro kếthợplạivới chì sun
phát
để tạo
ra chì nguyên
chất ở bảncựcâm, và mặt
khác, axit
lạikếthợpvới
axit
sulfuric theo
phương
trình
phản
ứng
sau:
H2 + PbSO4 + 2H2O → Pb
+ PbSO4 + 2H2O
Ngượclại, khi
nạp
điệnchoắc
quy quá trình
xảy
ra
theo
hướng
ngượclại:
Pb
+ PbSO4 + 2H2O → PbSO4 + PbSO4 + 2H2O
Ắc
quy
đượcnạp có sức
điện
động
2V. Để được6V, tamắcnốitiếp3 ắc
quy
thành
tổ ắc
quy.
4.
Máy
phát:
Máy
phát
đượclaibởi
tuabin
nướchoặc
tuabin
hơihoặccácthiết bị khác. Nguồnnăng
lượng
khổng
lồ được
chuyển
đổi
thành
năng
lượng
điệnvà phân
phối
đếnnơitiêu
thụ qua đường
dây
cao
thế.
Nguyên
lý hoạt
động
dựatrênhiệntượng
từ tính. Chúng
ta sẽ đề cập
đếnphần
này ở các
phần
sau.
II.
Những
định
luậtcơ
bản:
1.
Mạch
cơ
bản: là mạch
vòng
kín, với
3 thành
phầncơ
bản:
•Nguồncungcấp
•Tải
•Côngtắc
Hình
2.2 Các
thành
phầncủamạch
a. Công
tắcmở: đèn
tắtb. Côngtắc
đóng: đèn
sáng
Nguồncungcấp: pin, acquy, hoặc
máy
phát.
5
5
Tải: đèn, cuộndây, …Nếu
không có thành
phần
này, hai
cựccủanguồn
điệnnốivới
nhau sẽ trở nên
ngắnmạch. Vì: dòng
điệncủanguồncungcấp sẽ là lớnnhất, do
đó dây
dẫn sẽ nóng
lên
và tan chảy. Vì thế, ngườitathường
sử dụng
cầu chì để
bảovệ.
Công
tắc: dùng
để ngắtsự hoạt
động
củatải. Công
tắc có ở bấtkỳ vị trí nào
trong
mạch có tác
dụng
để đóng
hoặcngắtmạch.
2.
Định
luậtOhm:
Miêu
tả mốiquanhệ giữa
Điện
áp, dòng
điệnvà điệntrở. Có thể so sánh:
•
Điệnápvớiápsuất:đềucóthế
năng
•Dòngđiệnvớilưulượng
khí: có đượcbởi
điệnthế khác
nhau.
•
Điệntrở với
dung tích: Nghịch
đảocủa
điệntrở gọi là điệndẫnG và có đơn vị S
(Siemens). S = 1/W.
Trong
khí nén, điệndẫnG tương
đương
vớidiệntíchtiếtdiện
mm2 hoặc
so sánh
với
hệ số lưulượng
Kv
hay Cv.
Mộtsố
vậtliệunhư
sứ, thủy
tinh
không
cho
phép
trao
đổi
electron nên
nó
không
cho
dòng
điện
đi
qua , điệntrở
củanóvôcùngvàgọilàchấtcáchđiện.
Định
luật: Điệnáptrongđoạnmạch
đượctínhbằng
dòng
điệnnhânvới
điệnáp
U = I x R
V = A x Ω
Ngoài
ra, ta
còn có các
công
thứcsauđượcsuyrarừ định
luậtOhm:
A = V/ ΩΩ= V/ A
3.
Đoạnmạch
mắcnốitiếp:
Tổng
điệntrở trong
đoạnmạch
mắcnốitiếp:
RΣ
= R1 + R2 + R3 + ….+ Rn
Hình
2.4a minh
họa3 điệntrở có các
giá trị khác
nhau
và mắcnốitiếpvới
nhau. Trong
đoạnmạch
mắcnốitiếp
này, dòng
điện
đi qua là bằng
nhau
và bằng
dòng
điện
trong
mạch. Theo định
luậtOhm, điệnáprơitrênmỗi
điệntrở đượctínhnhư
sau:
Udrop
= A x Ω.
Ở hình
2.4: RΣ
= 3.5 Ω, I = 2A, U = 12V
Udrop1 = A x R1 = 2 x 1 = 2V
Udrop2 = A x R2 = 2 x 2 = 4V
Udrop1 = A x R3 = 2 x 0.5 = 1V
ΣUdrop
= A x RΣ
= 2 x 3.5 = 7 V
6
6
4.
Đoạnmạch
mắc
song song:
Trong
đoạnmạch
mắc
song song, dòng
điện
đi
qua cùng
lúc
các
điệntrở và tổng
điện
trở nhỏ hơn
điệntrở mỗi
thành
phầnvà được
tính
bằng
tổng
nghịch
đảocủa
mỗi
thành
phần:
RΣ
= 1/R1 + 1/R2 +….+ 1/Rn
Trên
hình
2.5, các
điệntrở là mắc
song song, vì thế, tổng
điệntrở là:
RΣ
=1/20 + 1/20 + 1/50 = 0.17 Ω
Tổng
dòng
điện: I = 1.7A
5.
Định
luật
Kirchhoff:
Mô
tả dòng
điện
được
đi
qua tảinhư
thế nào
trong
đoạnmạch
mắc
song song.
Định
luật
đơngiản: Dòng
điệntổng
bằng
tổng
dòng
điệncácthànhphần, hay:
I Σ
= I1 + I2 + I3 + …. + In
III.
Hiệntượng
từ tính
1.
Từ trường:
Nếumột
thanh
sắt
được
đưavàonơi có từ trường, thanh
sắt
này sẽ bị nhiễmtừ. Điều
này
cho
thấylựccủatừ trường
đã hút
những
thanh
sắt. Hãy
làm
mộtthí
nghiệm
điển
hình: Rắcmạtsắttrênmộttấmbìacứng
, và đặttấm
bìa
trên
một
nam
châm, gõ nhẹ tấm
bìa, ta
thấynhững
mạtsắtnàysắpxếp
thành
những
đường
cong xác
định.Gọi là cựcNam và cựcBắc.
Nếu
treo
nam
châm
trên
mộtsợi
dây, có mộtcực
luôn
luôn chỉ về hướng
Bắc, đó là cực
Bắc, và cựccònlại là cựcNam.
Đường
cong sắttừ đượcbiểudiễntrênhình2.6a.
Những
thanh
nam
châm có thể xếp
thành
1 chuỗinốitiếp
nhau. Khi
để 2 cực
nam
châm
(của
2 thanh
nam
châm) cùng
cựcgần
nhau
thì chúng sẽ đẩy
nhau, và ngược
lại, 2 cựcngượcchiềuthì chúng sẽ hút
nhau.
7
7
2.
Điệntừ trường:
Dòng
điệnvà nam
châm có quan
hệ tương
tác
với
nhau, và không
thể tách
rời
nhau:
dòng
điện
trong
dây
dẫn sẽ phát
sinh
từ trường
(minh
họahình2.7a). Từ
trường
đượcnhìnthấygọi là “những
đường
cong từ”, và là những
đường
tròn
đồng
tâm.
3. Hiệntượng
cảm
ứng:
Có hiệntượng
khác: nếumộtdâydẫn
chuyển
động
trong
từ trường, sẽ có mộtdòng
điện
đượctạo
ra. Hình
2.7b minh
họa
điều
này: số chỉ củaAmpekế tại vị trí 0
trướckhiđặtvàotừ trường
và quay ngượcchiều
đồng
hồ khi
dây
vẫn
đặt
trong
từ trường.
Sự sảnsinhdòngđiệntrongdâydẫnbằng
cách
thay
đổitừ trường
gọi là “hiệntượng
cảm
ứng”
điệntừ. Hiệntượng
này
được
ứng
dụng
trong
“máy
phát
điện”
nơi
mà dòng
điện
đượccảm
ứng
trong
cuộndâyvà quay trong
trong
từ trường
tĩnh. Dòng
điện
xoay
chiều
trong
mỗilầntácđộng
trong
từ trường
và chúng
ta
gọi là dòng
điện
xoay
chiều.
4.
Nguyên
lý củamáyphátđiện, dòng
điệnxoaychiều
Quay vòng
dây
trong
từ trường
giữa2 cựccủa
nam
châm, sẽ xuấthiệndòngđiệncảm
ứng
trong
vòng
dây. Hai
đầu
vòng
dây
đượcnốivới2 phiến
góp
trên có 2 chổi
điệnluôntì sát
vào
chúng.
Khi
quay vòng
dây, do chổi
điệnluôntiếpxúcvớiphiếngópnốivới
thanh
dẫnnằm ở
cựcBắc, dòng
điện sẽ có chiềutừ trên
xuống
dưới. Nên
chúng
ta
gọi là dòng
điệndương. Ngượclại, chổi
B luôn
tiếpxúcvới
thanh
dẫnnằmdướicực
Nam, nên
gọi là cựcâm.
Trên
hình
2.8, nếu
chúng
ta
nhìn
từ hướng
cực
Nam, dòng
điện
trong
vòng
dây có chiều
là chiềungượccủakimđồng
hồ khi
quay nửavòngdây. Và quay cùng
chiều
đồng
hồ khi
vòng
dây
quay lên
trên
cựcBắc. Vì thế, dòng
điện
đã đổichiềutại
mỗinửa
vòng
quay.
8
8
Giải
thích:
Tạinửachukỳ dương: Ở vị trí 1, vì vòng
dây
vẫn
đứng
yên
nên
chưa có dòng
điện.Tại
điểm
2, khi
vòng
dây
bắt
đầuquay , đã bắt
đầu có dòng
điện, dòng
điệncàng
tăng
dầnlênđên
điểmcực
đại ở vị trí 4 và bắt
đầugiảmdần
đến vị trí 7.
Tạinửachukỳ âm: Hiệntượng
cũng
xảyratương
tự từ vị trí 7 đến vị trí10 và tiếptụcchu
kỳ mới.
5.
Máy
biếnthế:
Bao
gồm
hai
(hoặcmột) cuộndây, quấn
quanh
lõi
sắtnhư
minh
họa
hình
2.10a. Dòng
điện
xoay
chiều
không
những
tạoratrongtừ trường
xoay
chiều, mà còn
ngượclại:
mộttừ trường
xoay
chiềucũng
sảnsinhradòngđiện
xoay
chiềutrongcuộndây.
Vì thế, sự đổiphagiữa
dòng
điệnvà điệnápcũng
như
sự thay
đổigiữa2 từ
trường
đượcbiểudiễn
trên
hình 2.10b:
Ở hình
2.10B, cuộnsơ
cấp có số vòng
dây
nhiềuhơncuộnthứ cấp. NguồnAC củamáy
phát
xoay
chiều có điệnápcaovà dòng
điệnthấp. Ở cuộnthứ cấpsố vòng
dây
ít
hơn, do đó điệnápthấpvadòngđiện
cao, Vì thế công
suấtcủamáybiếnthế
đượctínhbằng
dòng
điệnx điện
áp. (P = U x I ). Vì thế chúng
ta
phảicósự lựa
chọnmáybiến
áp có điệnápcaovà dòng
thấp(máybiếnápcaoáp)và ngượclại.
6.
Cuộn
hút
điệntừ:
Dây
dẫn
đượcquấn
quanh
ống
dài
–
ống
đượclàmbằng
vậtliệu
không
nhiễmtừ , được
minh
họa ở hình
2.11a: cuộn
dây
vớinhững
đường
xuấttừ giống
bơmtạora
dòng
chảymạnh
.
Tạinhững
điểm mà đường
sứctừ đivàovà đira, gọilà“cực”, giống
như
thanh
nam
châm, nó cũng chỉ ra
cực
Nam va
cựcBắc.
Vớisự hiệndiệncủathanhsắt, từ trường
tăng
lên
rất
nhiều. Bởi vì từ trường
di
chuyển
trong
thanh
sắtdễ dàng
hơnso với
khi
di
chuyển
trong
không
khí.
9
9
Hình
2.11b, biểudiễnsự nâng
của
nam
châm
trong
thựctế. Bao
gồm
thanh
sắthình
chữ U . Mộtcuộn
dây
nằmgiữa
thanh
sắt. Phần
ứng
hình
chữ U có thể di
chuyển
về phía
thanh
sắtkhicuộn
dây có điện. Mạch
sắttừ này có 3 khe
hở không
khí để
có lựchútlớnnhất.Lực
này
dùng
để di
chuyểncáccơ
cấucơ
khí, van điệntừ, vị
trí đóng
mở luân
phiên.
a.
Lựctừ và khe
hở không
khí:
Lựctừ phụ thuộcrất
nhiềuvàokhehở nhấtthờigiữa2 cựcsắt.
Sơđồ hình
2.2 mô
tả điềunày: Giữaphần
ứng
và cựccố định có khoảng
cách
0.6mm
thì lựctácdụng là 4N.
Khi
hoạt
động ở nửa
hành
trình, có nghĩa là ở khoảng
cách
0.3mm, lựctácdụng là 6N
Trướckhikết
thúc
hành
trình
tại vị trí 0.1mm, lựctácdụng sẽ trên
12N
Điều
này
cho
thấysứchútcủa
nam
châm
đốivới
hành
trình
làm
việccủatải là có giới
hạn. Vì thế, lựcvà tốc
độ tăng
lên
nhanh
chóng
trong
suốthànhtrình.
b.
Hiệntượng quá kích
củacuộn
hút
mộtchiều:
Thờigianđáp
ứng
củacuộn
hút
DC sẽđượcrútngắnkhicấpnguồn
điệnlớnhơn
điện
áp
định
mứccủanótrongvàimiligiây. Khiphần
ứng
đihết
hành
trình
thì
có
thể
giảm
điệnápcấpxuống
còn
½
định
mức, điềunàylàmgiảmsự
sinh
nhiệtvàthời
gian
ngắt
điện.
10
10
c.
Dòng
điện
xoay
chiềuvà mộtchiều:
i.
Xông
nguồn
/ Giữ
nguồn:
Đốivớicuộn
hút
AC, có
2 vấn
đề:
-từ
tính
thay
đổitheovị
trí
phần
ứng
-dòngđiệnhạ
xuống
0 hai
lầntrongmộtchukỳ
Từ
tính
thay
đổimạnh
theo
vị
trí
củaphần
ứng. Ban đầu, khe
khí
cực
đại, lựctừ
và
từ
kháng
nhỏ, dòng
điệnlớnchạy
qua cuộn
dây. Khi
khe
khí
giảm, từ
tính
tăng
lên
và
dòng
điệngiảmxuống. Điều
này
phản
ánh
bởi2 kháiniệmcủacuộnhútAC
là: Nguồnxôngvànguồngiữ. Sự
khác
biệtcủachúngđượcchỉ
ra
ở
bảng
sau:
Trong
trường
hợpDC, dòngvàápkhôngđổi
nên
công
suất
tính
đơngiản
là: W=V.A.
Trong
trường
hợp
xoay
chiều, dòng
và
áp
thay
đổimộtcáchổn
định. Dòng
hay áp
xoay
chiều, tác
động
giống
như
dòng
điện
1 chiềunàođó, biến
đổitừ
0 tới
x. 2 .
Điệnápđỉnh
củanguồn
AC 24v đo
đượcgầnbằng
34V. Để
phân
biệt
nguồn
DC
và
AC, nguồnAC đượcmôtả
dạng
vôn-ampe.
Do dây
dẫn
không
dẫn
điện
hoàn
toàn, nó
có
trở
kháng
‘
Ohmic’, nên
gây
ra
độ
trượt
pha.
Ởđộng
cơ
xoay
chiều, có
hệ
số
cos
φ
chính
là
góc
lệchphavàcôngsuấttrung
bình
là:
P= Ueff. Ieff
. cos
φ
với
Ueff: điệnáphữu
ích; Ieff: dòng
điệnhữu
ích.( 1/ 2
giá
trịđỉnh)
Công
suấtthực
tính
theo
Watt, Công
suấtnguồn
tính
theoVA.
Nếuphần
ứng
bị
kẹt, dòng
điệnsẽ
không
suy
giảm, cuộndâysẽ
phát
nhiệtchođếnkhi
chấtcáchđiệnbị
nóng
chảy, từ
từ
sẽ
làm
cuộndâybị
ngắnmạch
và
cháy.
ii.
Lệch
pha:
Hình
2.13 vẽ
ra
độ
lệchphavàtrở
kháng
Z-
tổng
của
điệntrở
và
cảm
kháng. Giá
trị
trở
kháng
tính
bằng
Ohm và
phụ
thuộc
độ
lệch
pha.
Z = R điệntrở
2
+ R cảm
kháng
2
Loạicuộn
hút
Tầnsố
NguồnxôngVA Nguồngiữ
VA Nguồn
DC W
50 Hz 60 Hz 50 Hz 60 Hz
VZ 4.5 4.2 3.5 3.0 1.8
VF 5.6 5.0 3.4 2.3 1.8
11
11
TỈ
số
R trở
kháng
/ R điệntrở
là
tang của
góc
φ. Ở
hình
2.13, độ
lệch
pha
là
60o ,
tang 60o= 1,732, vậycảm
kháng
cao
hơn1,732 lầnso với
điệntrở. Nếu
điệntrở
là
100
Ω
thì
cảm
kháng
là
173,2 φ
và
trở
kháng
là
200 φ.
ii
i.
Vòng
ngắnmạch
Khi
dòng
điện
xoay
chiềuvề
0, lò
xo sẽđẩyphần
ứng
về
lại. Sau
đó
dòng
điệnlạităng
lên, phần
ứng
lạibị
hút
xuống. Với
dòng
điện
50 Hz thì
phần
ứng
sẽ
bị
dao
động
hàng
trămlần
/ giây
, điều
này
gây
ra
tiếng
ồnvàgiảmtuổithọ
thiếtbị.
Ta dùngvòngngắnmạch
để
tạovùngtừ
trường
thứ
2, lệch
90
o
, lấp
vào
khi
dòng
điệnbị
mất. Nó
chỉ
là
1 vòng
đồng
nhỏđặtvàovùngđầucủaphần
ứng
cốđịnh, như
vậythìđiệnápcủanósẽ
là
0 còn
dòng
điệnlàcực
đại.
Hình
2.14 a: từ
trường
giàm
về
0 hai
lầntrong1 chukỳ
b: từ
trường
thứ
2 tạo
ra
do vòng
ngắnmạch.
12
12
B.
CÁC THÀNH PHẦN CỦA ĐIỆN – KHÍ NÉN:
I.
Công
tắctừ chuyểnmạch
củaxi lanh:
1.
Nguyên
lý:
Có
2 loạicôngtắc
xilanh: -
tiếp
điểmlẩy–tiếp
điểmchấtrắn
Tiếp
điểmlẩytiếpxúcbằng
cơ
khí
có
tuổithọ
cao
nhấtkhoảng
vài
chụctriệuchukỳđóng
ngắt, phụ
thuộcgiátrị
dòng
điện
Hình
3.1 miêu
tả đặctínhđiểnhìnhcủatiếp
điểmrơ
le. n –
số
lần
đóng
ngắt; W –
phụ
thuộccôngsuấttải.
Tiếp
điểmchấtrắnlàloại
điệntrở
nhạytừ
trường. Khi
khôngcótừ
trường
xung
quanh, giá
trịđiệntrở
của
nó
rất
cao, khi
có
từ
trường
thì
điệntrở
nó
giảmmạnh
gầnnhư
về
0. Đây
là
loạico khả
năng
làm
việctầnsố
cao, tuổithọ
bền.
Cách
gắncôngtắc
lên
xi lanh:
Ngoài
cách
gắn
chuyên
dụng
cho
các
actuator đặcbiệt(loại
xoay, trượt) , có 3 cách
chính
để gắn
công
tắclênxi lanh:
a.
Vành
nẹp:
Phương
pháp
này
an toàn
nhất. Miếng
nẹpthépquấn
quanh
xi lanh
có
phủ
lớpcaosu
chống
trượtvà đượcsiếtchặtbằng
màn
chắn lò xo thông
qua đai-ốc.
b.
Gắnlênthanhray:
Một
vài
xilanh
nhỏ và có các
thành
phần
khác
nhau
đòi
hỏiphải
có
thanh
ray. Công
tắcgắn
cho
loại
này có một
vành
khoét
lỗ
trên
đó
để vặn
ốcgiữ
vào
ray. Do đó, dễ dàng
điềuchỉnh.
c.
Kẹpgiữ
bằng
chốt:
Gồmmộtcáidầmhìnhdấu
ngoặc
đượcgắncố định
trên
trụcgiữ
của
xi lanh
bằng
01 hoặc
02 ốc. Phương
pháp
này
không
được
an toàn vì công
tắc có thể rơirabấtkỳ lúc
nào.
13
13
2.
Lắp
đặtbộ chuyểnmạch:
Theo yêu
cầucácứng
dụng
thựctế
mà
ta
sử
dụng
mạch
điện. Đầu
tiên, ta
bảovệ
các
tiếp
điểmcủa
công
tắc. Khi
ngắtmạch
có
tảicảm
ứng
-
cuộnhútđiệntừ
chẳng
hạn-
năng
lượng
được
tích
trữ
trong
nó
sẽ
phóng
điện
qua khe
hở
tiếp
điểm
khi
ngắtmạch. Tia
lửatạorasẽ
phá
huỷ
bề
mặttiếp
điểmvàảnh
hưởng
khả
năng
tiếp
xúc. Vì tiếp
điểmquánhỏ
nên
không
gắnthiếtbị
bảovệ
trựctiếplên
nó
đượcnêntaxemmạch
bảovệ
sau
AC (hình
3.3 a), và
DC (hình
3.3 b).
Sự
khác
biệtgiữa2 mạch
AC và DC: đốivớimạch
DC thì
tụđiện
đượcmắcnốitiếpvới
điệntrở
và
mạch
AC thì
mắcbộ
khử
song song. Cả
2 mạch
đềumắccuộncảm
kháng
ởđầu
vào. Để
hiểu
rõ
chúng
ta
xem
xét
mạch
điện
DC sau:
hình
3.4 a,b
mạch
mắcvớitảivànguồn
ắcqui.
a.
Khi
công
tắc
đóng: Hai
tiếp
điểmlưỡi
gà
(+), (-) nốiliềnvới
nhau, vì
thế
không
có
điệnápgiữachúngvàtụ
phóng
điện. Dòng
điện
điqua tải
đượcxácđịnh
bởi
điệntrở
tải.
b.
Khi
ngắtmạch: Dòng
tải
không
còn
và
nguồnáp24V đặtlêntiếp
điểm. Năng
lượng
được
tích
luỹ
trong
tảisẽ
phóng
ngượctrở
lại.
Cuộncảm
kháng
cấptrở
kháng
cao
để
nhanh
thay
đổidòng. Trở
kháng
cao
hơn
điện
trở, dòng
đượcnạptrongtải
phóng
qua tụđiệndễ
dàng
vì
thế
tia
lửasẽ
không
xuấthiệntạikhekhícủa
công
tắc.
Loạimạch
AC cũng
dựatrênphương
thức
trên, Nhưng
ởđây
chúng
ta
không
tìm
hiểu.
3.
Sự lựachọn:
Lựachọncôngtắccầncácyếutố
sau:
-Loại
điềukhiển.
-
Điệnáp.
-Dòngđiện.
Công
tắc
(Switch) đượcsử
dụng
phổ
biến. Chúng
có
các
thông
số
là
áp
lớnnhất, dòng
lớnnhất
và
công
suấtlớnnhất
cho
phép. Ví
dụ
1 công
tắc
có
thông
số
1W,
50V, 1A, thì
có
14
14
thể
dùng
cho
mạch
có
20mA, 10V, nhưng
không
dùng
được
ở
mạch
1mA, 100V mặcdù
chỉ
có
0.1W.
Lắp
đặtcôngtắc
có
tích
hợpchỉ
thị
bằng
LED cần
điệnápphùhợpvớiLED, thôngsố
dòng
cầnnằm
trong
dãy
yêu
cầu. Trong
công
tắc, không
chỉ
quan
tâm
dòng
lớnnhất
mà
còn
quan
tâm
dòng
nhỏ
nhất. Khi
công
tắclàmviệcmàdẫn
dòng
dướidòngnhỏ
nhất
thì
LED sẽ
không
sáng.
Công
tắc
DC dùng
trong
các
bộđiềukhiểnchương
trình
(Programmable controller) đều
có
1 mạch
bảovệ
vềđiện.
ViệclắpRơle
(relay) cầncómạch
bảovệđểhấpthụ
dòng
ngượctừ
tảicảm,
Những
ví
dụ
này
chỉ
ra
rằng
loạicôngtắccóđiềukhiển
đượclắptrongmạch
điềukhiển:
dùng
IC, rơle, PLC. Việcsử
dụng
không
đúng
loạisẽ
dẫn
đếnlàmgiảmtuổi
thọ
củacôngtắc.
II.
Van điệntừ:
1.
Hoạt
động
trựctiếp:
a.
Nguyên
lý
Skinner
Nguyên
lý
cấutạocủa
van 2 cửa, 2 trạng
thái
được
Skinner phát
hiệnvàothậpniên30
tạiMỹđượcbiểudiễn
ở
hình
3.5a. Phần
ứng
(cây
ti
bên
trong
van) , bao
quanh
ống
là
vậtliệu
không
từ
tính, một
đầugắn
đệm
cao
su
và
tác
động
củalựclòxo để
làm
kín. Khi
cuộn
hút
có
điện, phần
ứng
sẽđượctácđộng
thắng
lựclòxo và khí có thể đi
qua lỗ thoát
khí dễ dàng.
Hình
3.5b là
cấutạo
van 3 cửa, 2 trạng
thái, như
hình
3.5a nhưng
ta
có
cửa
thoát
ở
bên
trên
và
đệmcaosu.
Để
hiểurõưu
điểmcủa
nguyên
lý
chúng
ta
xem
xét
chi tiết.
Lựccủaphần
ứng
ở
vị
trí
bình
thường:
Lực
ép:
-
Lựccủalòxo.
-Trọng
lựccủaphần
ứng.
Lực
nâng:
-
Lựccủaáplựcnguồncấp
ở
tiếtdiệncủacửa
van.
Lựctừ
phảithắng
được2 lựcban đầu. Từ
trường
củacuộndâysẽ
móc
vòng
qua ống,
tạolực
hút
không
những
thắng
2 lực
ban đầumàhơnnữa
để
làm
tăng
khoảng
cách
củaphần
ứng. Lựclòxo cực
đạiphảichịu
đượclựccủaáplực
và
dòng
chảylớnnhất
15
15
Vớihoạt
động
của
nguyên
lý
SKinner
phần
ứng
(cây
ti
ở
trong) làm
kín
bằng
ron sẽ nhanh
hỏng. Để
cảithiệntalắpthêm1 lòxo nhỏ
như
hình
3.6. Việclắp
thêm
lò
xo sẽ
làm
tăng
tuổithọ
của
ron.
Ron làm
kín
được
đặttrênđĩa
đệm. Đĩanàyđượcgắntrêngiá đỡ và có thể di
chuyển
được. Dướitácdụng
của lò xo phần
ứng
và lò xo củavan, đĩaphần
ứng
được
nâng
lên. Hoạt
động
này
đượcgọi là giảmsốc
để tăng
tuổithọ củaron. Khimất
diện, đĩa
đệmsẽ
hạ
xuống
chặn
đường
khí
vào. (hình
3.6c)
b.
Van công
suất
Chỉ
có
1 loại
van công
suất
đượctácđộng
trựctiếpbằng
lựctừ, đó
là
van ống
làm
kín
bằng
kim
loại.
Hình
3.8 mô
tả hoạt
động
trựctiếpcủa
van lực
điệntừ
Loạivan ổn
đinh
kép
cần có chốt
để giữ ống van ở vị trí cuối vì ở đó không có ma sát
và
áp
lựckhí. Thậm chí khi
áp
suấtcungcấp
đạtgiá trị cực
đạivà piston ở vị trí nằm
ngang, ống van có thể sẽ bị
dịch
chuyển vì rung động
hoặc bị chấn
động.
2.
Van tác
động
bằng
khí:
Sảnxuấtloại
van như
trên
hình
3.8 đòi
hỏikỹ
thuật
cao, qui trình
phứctạpdẫn
đếngiá
thành
cao. Các
loạivan như
van ti
, van ống
làm
kín
bằng
chất
đàn
hồi
chuyển
trạng
thái
bằng
khí
nén
và
dùng
cuộnhúttíchhợpsẵn
để
điềukhiểnáplực.
a.
Nguyên
lý:
16
16
b.
Độ tin cậy:
-Hiệusuấtcao
-Sự thất
thoát
từ tính
làm
thay
đổi
nhiệtvà hư
hỏng
cuộn
dây (Vì có khe
hở
không
khí trong
mạch
sắt, xung
quanh
ống. Hơnnữakhehở không
khí chỉ ra
vòng
khung
thấphơn sẽ tạoralực
xuyên
tâm
trong
phần
ứng. Thay vì nâng
lên, chúng
lạikéophần
ứng
vào
ngượclại
bên
trong
ống
để tăng
ma sát.) Do
đó, để có hiệusuất
cao, ống
phải
đượclàmbằng
vậtliệu
không
nhiễmtừ
17
17
CÁC THÀNH PHẦN ĐIỀU KHIỂN
Rơ
le:
1.
Nguyên
lý:
Rơ
le hoạt
động
như
một
công
tắc
điện. Bao
gồmcuộn
dây có từ trường
vớilõi
sắt, và mộthoặcnhiềutiếp
điểm. Nguyên
lý như
hình
3.12
Bình
thường, lò xo sẽ
kéo
giữ
thanh
phần
ứng
ở
mứctối
đavề
bên
phải. Mộtkhốilàm
bằng
vậtliệu
không
dẫn
điện
đặttrênphần
ứng, giữ lá
lò
xo có
tiếp
điểmhình
thấukínhở
phía
dưới. Phầntrêncủa lò xo lá này
hoạt
động
như
chân
chung
của
công
tắc. Hai
tiếp
điểmkhácđượcgắn
ở
2 phía
đốidiện. Tiếp
điểmcủa lò xo lá
đang
tác
động
đến1 trongnhững
tiếp
điểmnày. Tiếp
điểm
đó
đượcgọi là tiếp
điểmthường
đóng
(NC).
Khi
cuộn
dây có điện, tiếp
điểmthứ hai sẽ chạm
vào
chỗ nối
chung
củacôngtắc, tiếp
điểm
này
đượcgọi là tiếp
điểmthường
mở (NO).
2.
Đặctínhcủatiếp
điểm
Thông
thường, Rơ
le phải có tốithiểu
2 tiếp
điểm. Tùy
theo
nhu
cầusử dụng mà rơ le có 3
hoặc
4 tiếp
điểm.
Đốivới1 sốứng
dụng, ta
cấn
quan
tâm
loại
role là
‘đóng
trướckhingắt’
hay ‘ngắttrước
khi
đóng’. Loại‘đóng
trướckhingắt
’
có
nghĩalàsẽđóng
tiếp
điểmthường
hở
trướckhingắttiếp
điểmthường
đóng
khi
cuộnhútcóđiện; điềunàylàmchotại1
thời
điểmngắntấtcảđềubị
nốivới
nhau
và
ở
vài
ứng
dụng
điều
đólà
không
cho
phép.
3.
Các
chứcnăng
củaRơ
le:
•
Chuyển
đổitiếp
điểmthường
đóng
sang thường
mở và ngượclại
•Khuếch
đại
công
suất
•
Thay
đổi
điệnáp
•Chứcnăng
nhớ
•
Có nhiềutiếp
điểm
phụ
4.
Role chân
đế:
Có nhiềuloạiRơ
le khác
nhau. Dựavàophương
pháp
lắp
đặtcủaRơ
le để phân
biệt.
Hình
3.13 cho
chúng
ta
thấy2 loạiRơ
le chân
đế
khác
nhau: Loại
chân
tròn
và
loại
chân
vuông
18
18
5.
Print Relay
Đượcthiếtkế để hàn
trên
mạch
điện. Có kích
thước: 1 x 1 x 1.5 đến
2cm.
Hình 3.14 là 01 ví dụ.
6.
Các
chứcnăng
đặcbiệt:
Role chốt: có
2 cuộn
hút. Hoạt
động
tương
tự
như
van khí
ổn
định
kép.
Role thời
gian:
19
19
C.
THIẾT KẾ MẠCH
I.
Các
tiêu
chuẩn
Bố
trí
sơđồ
Như
sơđồmạch
khí
đã
đượchọctrongchương
giớithiệuvề
hệ
thống
khí, mạch
điện
không
biểuthị
khốihìnhhọcmàbiểuthị
về
chứcnăng
các
phầntử. Mạch
điện
được
chia
làm
nhiềumạch
con hay đường
dẫndòngđiện(cột
dòng
điện), mỗiphầntử
mạch
bao
gồmmột
hay nhiềucôngtắcvàmộtphầntử
tiêu
thụ
(tải). Nguồncấp
đượcvẽ
bằng
2 đường
ngang
song song.
Mỗicộtdòngđiện
khác
nhau
được
đánh
số
thứ
tự. Tiếp
điểmrơle
không
vẽ
tạicuộnhút
mà
vẽ
tại
đường
dẫnmànótácđộng. Xem
sốđường
dẫn
đượcviếttạicuộn
hút
củarơle, ta
sẽ
tìm
đượctiếp
điểm. Mặc
khác, tiếp
điểmvàcuộnhútđiều
có
chung
1 kí
hiệu. Sơđồmạch
như
hình
4.1
Trong
khi
tiêu
chuẩncủaMỹ
(JIC, năm
1947) có
các
kí
hiệu
riêng
biệtchocôngtắcgiới
hạn(ngắtcuối) ở
trạng
thái
nghỉ, thì
tiêu
chuẩnChâuÂu(Vídụ
BS 3939)
không
biểudiễntheonguyêntắc
trên. Điều
đóchứng
minh
rằng
con người
mà
vào
1 lúc
nào
đótạoratiêuchuẩn
JIC biếthọđang
nói
về
cái
gì
(câu
này
còn
đượchiểu: Điều
đó
đượcminhchứng
bằng
việctacóthể
hiểubảnvẽ
nói
gì
vào
1 lúc
nào
đó). Không
những
chỉ
ra
tính
thựctế
mà
còn
làm
dễ
dàng
để
đọcmạch
điện
khi
các
tiếp
điểm
đượcvẽởtrạng
thái
nghỉ
(công
tắcgiớihạn).
20
20
Như
JIC, Chúngtasử
dụng
4 kí
hiệucơ
bảncủangắtcuốilà: Thường
mở
(N.O), thường
mởđượcgiữđóng, thường
đóng
(N.C.), và
thường
đóng
đượcgiữ
mở. Chú
ý sự
khác
biệtgiữatiếp
điểm
b0 ở
cột
3 và
a1 ở
cột
4. A+ sẽđượccấpnguồntứcthì
khi
rơle
CR đượccấpnguồn. Công
tắc
b0 làm
việc, mặcdùtiếp
điểmlàthường
mở.
Tiêu
chuẩnMỹ
có
thể
có
ích
cho
kĩ
thuật
bên
ngoài
USA. SơđồđiệnJIC được
dùng
rộng
rải
ở
Châu
Âu
cho
lập
trình
PLC và
có
“Sơđồhình
thang”. Chúng
ta
vẽ
mạch
trong
cả
2 hệ
thống.
II.
Mạch
điện–khí nén
Tuỳ
vào
mức
độ
phứctạp, Mạch
điềukhiểncóthểđượcthiếtkế
không
dùng
phân
tính
logic trước. Khi
tiến
hành
phương
pháp, Sơđồmạch
đượcvẽ
bằng
phương
thử
và
sai. Phương
pháp
này
ứng
dụng
cho
mạch
điệndễ
hơnmạch
khí.
Chúng
ta
xem
xét
mộtsố
mạch
cơ
bản. Các
mạch
này
có
thể
là
1 mạch
nhỏ
và
lưutrữ
trong
thư
việnphụ
lục
(SC library).
1.
Các
mạch
cơ
bản:
a.
Mạch
nhân
Để
thựchiệnmạch
nhân
của
1 nút
ấn
đơnvớirơle, chúngtagiả
sử
rằng
ấn
nút
pb1, hai
chứcnăng
đượckíchhoạt
đồng
thờilàđèn
sáng
và
xilanh
di
chuyểnra. Nếu2
chứcnăng
này
luôn
luôn
song hành
với
nhau
thì
ta
có
thể
dùng
nút
ấnchỉ
có
1
tiếp
điểmNO để
kích
hoạt
chúng; nếu
1 trong
2 chứcnăng
còn
đượckíchhoạt
bởicôngtắc
khác
(ở
hình
4.2 là
cuộnhútA) thìtaphải
dùng
nút
ấncó2 tiếp
điểm
NO hay là
role phụ
có
2 tiếp
điểm
riêng
biệttrở
lên.
Ở
hình
4.2, xilanh
di
chuyểnkhitaấncôngtắc
pb1 hay pb2; Đèn
L chỉ
sáng
khi
pb1 được
ấn. Như
giớithiệu
ở
trước
thì
nguồncấp
đượcvẽ
là
2 đường
thẳng
song song,
theo
tiêu
chuẩn
Châu
Âu.
b.
Mạch
giữ:
Mạch
giữ
gồm1 rơle, 1 nút
ấn
ON cho
ở
hình
4.3a trong
trạng
thái
ban đầu(trạng
thái
nghỉ). Ắcqui
đang
cấp1 nguồnáp, nhưng
chưacódòngtrongmạch
do mạch
hở.
Một
đầucủacuộnhútrơle
đượcnốivới
nguồnâmcủa
ắcqui
thông
qua tiếp
điểm
thường
mở
(nút
ấn, tiếp
điểmrơle).
Ở
hình
4.3 b Ta tác
động
nút
ấn
ON. Cuộn
hút
củarơle
đượccấp
nguồn
qua tiếp
điểmcủa
nút
ấnON vàtiếp
điểmcủarơle
thay
đổitrạng
thái, tiếp
điểmthường
mở
củarơle
sẽđóng
cấpnguồnchocuộnhút.
Ở
hình
4.3 c khi
ta
nhả
nút
ấnra, rơle
vẫn
đượccấpnguồn
thông
qua tiếp
điểmcủarơle.
21
21
Mạch
đượcbiểudiễn
ở
hình
4.3 là
không
hoàn
chỉnh; cuộnhútsẽđượcgiữ
cho
đếnkhi
hếtnguồn
ắcqui, trong
trường
hợpbìnhthường
nguồncấpsẽđượccắt. Việcngắt
nguồncóthểđiềukhiểnbằng
tay
vớitiếp
điểmthường
đóng
như
hình
4.4
Đường
nốitừ
cựcâmtớicuộnhútchạy
qua tiếp
điểmthường
đóng
của
nút
ấn
‘Off ’. Như
ở
hình
4.3c, khi
ấn
nút
‘
Off ’, cuộn
hút
sẽ
mất
điệnvàkhithả
ra
thì
mạch
vẫnbị
hở
và
cuộn
dây
vẫn
không
có
điện.
Hình
4.3, 4.4 dùng
giải
thích
cho
sơđồmạch
cơ
bản. Nhưng
trong
các
bảnvẽ
thì
không
vẽ
cuộndâyvàtiếp
điểmcủa
nó
thành
1 cụmmàvẽ
riêng
lẽ. Hai
thành
phầnnàysẽ
có
các
đường
dẫn
khác
nhau. Chúng
ta
xem
từng
bước
theo
các
sơđồsau:
Hình
4.5 a đượcvẽ
giống
như
hình
4.3 nhưng
có
sự
thay
đổinhỏ
về
vị
trí. Trong
hình
a thì
rơle
và
tiếp
điểmcóliênquanvới
nhau, ví
dụ
R1. Trong
hình
b biểudiểnsơđồ
của
hình
a theo
phương
thứcriêngbiệt. Mộtrơle
có
thể
có
vài
tiếp
điểm, tạo
nhiều
không
gian
cho
sơđồ, Mỗicột
được
đánh
số, vị
trí
củatiếp
điểmrơle
được
ghi
dướivị
trí
cuộn
hút.
Nói
chung, nguồn
đượcvẽ
2 đường
thẳng
song song
là
2 cực. Như
hình
4.5 c ta
thêm
vào
nút
ấn
OFF (tiếp
điểmthường
đóng
N.C). Khi
ấn
nút
OFF thì
mạch
rơle
mất
nguồn, không
có
gì
thay
đổikhinútấn
OFF thả
ra.
22
22
Hình
4.6 Là
sơđồmạch
điện
theo
tiêu
chuẩnIEC.
c.
Mạch
đảotiếp
điểm:
Công
tắccủaXilanhA (Ngắtcuối) có
1 tiếp
điểmthường
mở. Nhưng
yêu
cầulàtiếp
điểmthường
đóng, cầnrơle
để
đổitrạng
thái
(đảo). Chúngtaxemvídụ.
Như
hình
4.2 ở
trên, Xilanh
A chỉ
trở
về
ban đầu
(xilanh
A ra
hết) khi
nút
ấn
pb1 nhả
ra,
trước
đó
thì
xilanh
A ở
trạng
thái
ngượclại(trước
đó
xilanh
A ở
vị
trí
vào
hết).
Bây
giờ
thì
mạch
điệnmở
rộng
gồm2 mạch
cơ
bảnlàmạch
giữ
và
mạch
đảo.
Trong
hình
4.7a Công
tắc
a1 (ngắtcuối) đượcvẽ
là
thường
đóng. Nhưng
thường
tiếp
điểmnàylàthường
mở
nên
dùng
rơle
để
có
tiếp
điểmthường
đóng
như
hình
4.7b. Sơđồmạch
khí
đượcvẽ
như
hình
4.2.
d.
Mạch
định
thời:
•
Xilanh
lặplại.
Ta cần2 rơle
thờigianchomạch, xilanh
A sẽ
lậplại
hành
trình
tiếnhay lùivớithờigian
trễ
duy
trì
ở
mỗicuối
hành
trình
dựa
vào
2 role thờigian. Cả
hai
cuộnhútđược
cấp
nguồn
thông
qua rơle
thờigiannhư
hình
4.8.
23
23
•
Đèn
nhấp
nháy
Chứcnăng
tương
tự
có
thể
thựchiệnchỉ
với
role thời
gian
và
role trung
gian.
Khi
công
tắcStart đóng, rơle
thời
gian
T1 có
nguồnvàđèn
sáng.
Sau
thờigianđặt, Tiếp
điểmT1 ở
cột3 đóng
cấpnguồnchorơle
R1 và
rơle
thờigian
T2. Tiếp
điểmthường
đóng
củaR1 ở
cột1 sẽ
mở
ra
đèn
tắt, T1 mất
điện,
tiếp
điểmT1 ở
cột3 mở
ra, đồng
thờitiếp
điểmthường
mở
R1 ở
cột4 đóng
lại. R1, T2 đượccấpnguồn
thông
qua tiếp
điểmthường
mở
R1 và
tiếp
điểm
T2 ở
cột4.
Sau
thờigianđặt, tiếp
điểmT2 ở
cột4 mở
ra, R1 và
T2 mấtnguồn. Đèn
sẽ
sáng
trở
lại,
trạng
thái
này
cứ
lặp
đilậplại.
24
24
•Mạch
xung:
Như
mạch
4.7 xilanh
sẽ
không
hồivềđược
khi
nút
start không
nhả
trước
khi
piston chạm
vào
vị
trí
a1. Để
tránh
điềunàytamắcnốitiếpngắtcuốia0 vớicôngtắcnhư
hình
4.8a, nhưng
khi
giữ
nút
ấn
thì
xilanh
mớilặplại.
Để
tránh
điều
này
ta
dùng
rơle
thờigianchomạch
xung
như
trong
mạch
khí
(hình
8.9
trong
sách
kĩ
thuật
khí
nén). Ta có
mạch
hoàn
chỉnh
ở
hình
4.10b
•Sự thay
đổi
chuyển
động
lặplại:
Kếthợp2 rơle
thờigianđể
điềukhiểnchuyển
động
lặplạicótrễ
thời
ở
2 vị
trí
cuối. Điều
khiển
đượchoạt
động
khi
công
tắc
Start làm
việc.
Giảiphápđơngiảnlàmỗingắtcuốicó1 bộđịnh
thời
để
điềukhiểncủacuộnhútđiệntừ.
Rơle
thờigianT1 hoạt
động
sau
khi
công
tắcStart đóng
lại. Sau
thờigianđặt, tiếp
điểm
thường
đóng
củaT1 (N.C) mở
ra
(như
TR ở
cột
2), và
T1 đượcgiữ
thông
qua
tiếp
điểm
N.C củaT2 nốitiếpvới
1 tiếp
điểm
N.O (như
R1 cột
3 trong
mạch),
đồng
thờicấp
nguồnchocuộn
hút
củavan. KhiđếnngắtcuốiT2 thìhoạt
động
giống
như
T1.
2.
Điềukhiểntrìnhtự (ĐK Chuỗi):
Để
mô
tả
trình
tựđiềukhiểnsự
dịch
chuyển
xilanh, chúng
ta
dùng
sơđồbướcnhư
hình
4.11
Ta kẽ
các
ô vuông
như
giấytập. Ta vẽ
lưới
ô vuông
như
hình
4.11a. Mỗi
xilanh
đượcvẽ
2
đường
thẳng
nằm
ngang, đường
trên
đạidiệnchotrạng
thái
1, đường
dưới
đại
diệnchotrạng
thái
nghỉ. Hình
4.11b: xilanh
H ở
trạng
thái
nghỉ
trong
bước1, di
chuyểnlêntrạng
thái
1 ở
bước2 vàgiữởtrạng
thái
này
trong
bước
3,4. xilanh
quay về
0 ở
bước5, vàgiữ
trạng
thái
ở
bước
6. Hình
4.11c: hoạt
động
của2
xilanh
A và
B.
•Phương
pháp
thử và sai
Nếu
không
có
kiếnthứcthiếtkế
mạch
logic, mạch
điệnphải
đượcthiếtkế
theo
“phương
pháp
thử
và
sai”. Phương
thức
không
có
nghĩalàmay rủi. Phảivậndụng
suy
nghĩ
có
phương
pháp
theo
cách
mà
ta
sẽ
chứng
minh
sau
đây:
