BÁO CÁO THỰC TẬP TẠI CÔNG TY CƠ ĐIỆN ĐO LƯỜNG TỰ ĐỘNG HÓA DKNEC

MỤC LỤC
Lời mở đầu 2
Chương I. Giới thiệu về công ty DKNEC 3
1.1. Thông tin chung 3
1.2. Lĩnh vực hoạt động 3
1.3. Nhân lực 4
1.4. Thành tựu đạt được 5
1.5. Xưởng chế tạo lắp ráp cơ khí - tự động hoá DKNEC 6
Chương II. Tìm hiểu và lắp đặt hệ thống tủ điều khiển tại xưởng 7
2.1. Giới thiệu chung về tủ điều khiển và nội dung tìm hiểu 7
2.2. Một số thiết bị điện chính trong tủ điều khiển động cơ MCC 9
2.2.1. Aptomat (CB) 9
2.2.2. Contactor (MC) 10
2.2.3. Rơle nhiệt (ORC) 12
2.2.4. Rơle trung gian (MK) 13
2.2.5. Rơle thời gian – Timer (TM) 15
2.3. Các phương pháp khởi động động cơ trong bản vẽ thiết kế của các tủ MCC 16
2.3.1. Khởi động trực tiếp 16
2.3.2. Khởi động bằng cách đổi nối Y – ∆ 16
2.3.3. Khởi động và đảo chiều quay động cơ bằng khởi động từ kép 17
2.3.4. Khởi động mềm 22
2.3.5. Khởi động bằng biến tần 23
2.4. Thực tập lắp đặt các tủ điện điều khiển 24
2.4.1. Quy trình lắp đặt chung 24
2.4.2. Lắp đặt, gia công cơ khí 24
2.4.3. Đấu dây trong tủ điện 27
Chương III. Đánh giá nội dung thực tập 30
3.1. Tự nhận xét quá trình thực tập của nhóm 30
3.2. Đề xuất 31

2

Lời mở đầu
Hệ thống điện nói chung và các hệ thống đo lường, điều khiển, tự động hóa nói
riêng đang ngày càng đóng vai trò quan trọng trong sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại
hóa đất nước. Việc đào tạo ra các kĩ sư ngành điện - tự động hóa cũng có vai trò quan
trọng không kém. Ngày nay, theo sự phát triển và nhu cầu ngày càng cao của xã hội, điều
kiện học tập của sinh viên ngành điện cũng được nâng cao rõ rệt. Việc tiếp cận được dễ
dàng nhiều nguồn thông tin từ các tài liệu sách, báo, Internet,… cả trong và ngoài nước
tạo ra sự thuận lợi lớn trong việc tiếp thu tri thức của sinh viên. Dù vậy, với đặc thù của
một ngành nghề kĩ thuật, yếu tố thực hành là vô cùng cần thiết. Những kĩ năng, hiểu biết,
kinh nghiệm chỉ có thể thực sự có được, hiểu được, tích lũy được từ quá trình tiếp xúc,
làm việc trực tiếp với các thiết bị và môi trường công nghệ thực tế.
Là những sinh viên của trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, được trang bị những
kiến thức lý thuyết đầy đủ trên giảng đường, chúng em càng ý thức được vai trò quan
trọng của những kĩ năng thực hành, đặc biệt là những lần thực tập do Nhà trường tổ chức,
tạo điều kiện. Trong nội dung thực tập kĩ thuật giữa khóa, chúng em đã được phân công
thực tập tại Công ty Cơ - Điện - Đo lường - Tự động hóa DKNEC, đã có một buổi nói
chuyện chân tình với những chia sẻ quý báu của chú Hiến giám đốc, đã có 2 tuần được
làm việc với các thiết bị điện thực tế và học cách lắp đặt hoành chỉnh một tủ điều khiển
tại xưởng chế tạo của công ty.
Bản báo cáo này là một bản tổng kết cô đọng những nét chính về nội dung thực
tập, những điều chúng em thu nhận được qua đợt thực tập này. Chúng em xin chân thành
cám ơn cô Đinh Thị Lan Anh và TS. Đinh Văn Hiến đã tạo điều kiện và giới thiệu chúng
em về thực tập ở xưởng của DKNEC, cám ơn chú Nguyễn Đình Sơn, anh Tuấn cũng như
các chú, các anh trong xưởng đã hướng dẫn, chỉ bảo tận tình giúp chúng em hoàn thành
tốt công việc được giao, hoàn thiện bài báo cáo, cũng như có được những kiến thức, kĩ
năng, kinh nghiệm quý báu. Dù đã cố gắng nhưng bản báo cáo có thể còn nhiều thiếu sót,
rất mong nhận được sự góp ý của các thầy cô.

Nhóm sinh viên thực tập

3

Chương I. Giới thiệu về công ty DKNEC
1.1. Thông tin chung
- Tên giao dịch: Công ty TNHH Cơ - Điện - Đo lường - Tự động hóa DKNEC
- Tên tiếng Anh: DKNEC Automatic Measurement Electrical Mechanical Company
Limited (viết tắt: DKNEC CO.,LTD)
- DKNEC là một công ty có tư cách pháp nhân độc lập, thành viên thuộc tập đoàn Cơ
Nhiệt Điện lạnh Bách Khoa (POLYCO GROUP)
- Trụ sở chính: Số 105 Hoàng Văn Thái, Khương Trung, Thanh Xuân, Hà Nội
Website: www.dknec.com.vn
Email:
- Ngày thành lập: 29/05/2000
- Tổng Giám đốc: TS. Đinh Văn Hiến

1.2. Lĩnh vực hoạt động
* Nhà tích hợp hệ thống và cung cấp lắp đặt các hệ thống điện, tự động hoá đồng bộ cho
các nhà máy công nghiệp:
- Là nhà phân phối và tích hợp hệ thống tự động hóa, PLC. SCADA. DCS, MES, ERP
DME… của hãng SIEMENS, ROCKWELL, AZBIL, SAP, WONDERWARE
chuyên cung cấp và tích hợp các hệ thống điện. đo lường điêu khiển, tự động hoá
đồng bộ trong các ngành công nghiệp: Rượu bia, nước giải khát, thực phẩm, xử lý
nước, xi măng, hoá chất và công nghiệp khai thác mỏ.
- Tổng thầu cơ điện (ME), tự động hoá đồng bộ cho các khu công nghiệp và các nhà
cao tầng.
* Sản xuất và Đầu tư:
- Thiết kế, chế tạo, lắp đặt các hệ thống tủ điện trung thế, hạ thế, tủ điều khiển, tự động
hoá trong công nghiệp, hệ thống BMS tự động hoá tòa nhà.
- Thiết kế, chế tạo, lắp đặt các hệ thống điều hòa trung tâm cho các cao ốc, khách
sạn,…

- Điện dân dụng: thiết kế, chế tạo, cung cấp lắp đặt các hệ thống chiếu sáng dân dụng,
điện tử, tin học công nghiệp.
Cồng ty DKNEC là Đại diện dự án (PA) thực hiện việc tư vấn cung cấp giải pháp, triển
khai các dự án tiết kiệm năng lượng điện tiêu thụ tại các nhà máy công nghiệp với nguồn
vốn được tài trợ từ Quỹ Môi trường toàn cầu, thuộc Chương trình tiết kiệm năng lượng
mà Bộ Công nghiệp giao cho Cục Điều tiết điện lực triển khai; là nhà đầu tư chiến lược
cùa Dknec là nhà đầu tư chiến lược của 08 công ty Bia, 02 Công ty Bao bì, 01 Nhà máy
4

nước, 01 Trường Đại học, 01 Viện Nghiên cứu, 01 Trường Cao đẳng và 01 Trường
Trung cấp.

* Thương mại:
- Nhà phân phối chính thức vật tư thiết bị hãng DANFOSS về các lĩnh vực:
+ Điều khiển: Khởi động mềm, Biến tần, Cảm biến, Điều khiển nhiệt độ, Áp suất,…
+ Điện lạnh: Hệ thống kho lạnh, van, phụ kiện hệ thống lạnh,
+ Hệ thống cấp thoát nước: Van các loại, thiết bị đường ống.
+ Hệ thống khí nén: Máy nén khí, van khí, các thiết bị điện áp, thiết bị an toàn,…
- Nhà phân phối và tích hợp hệ thống các sản phẩm hãng SIEMENS - Đức
- Nhà phân phối chính thức bơm thực phẩm, bơm định lượng hoá chất hãng
GRUNDFOS – Đan Mạch.
- Nhà phân phối các thiết bị đóng cắt của hãng Moeller -Đức.
- Đại lý cung cấp vật tư thiết bị tự động hoá, đo lường , điều khiển của các hãng :
Schneider. Rockwell,Azbil. Huens, Gtec. Bosch. Cummins, ABB, Banner,…

1.3. Nhân lực
Đội ngũ cán bộ công nhân viên: 118 người trong đó có:
- 03 tiến sỹ, 05 thạc sỹ,
- 52 kỹ sư,
- 20 cử nhân, cao đẳng,

- 38 nhân viên kỹ thuật và công nhân lành nghề

DKNEC có đội ngũ kỹ thuật được đào tạo chính quy từ các trường đại học kỹ thuật hàng
đầu trong nước, từ các hãng tự động hoá nổi tiếng thế giới như : SIEMENS, DANFOSS,
GRUNDFOS, MOELLER trong lĩnh vực đo lường, điều khiển, tự động hoá, công nghệ
thông tin, cơ điện tử. Chúng tôi có khả năng triển khai các công trình có hàm lượng khoa
học công nghệ và độ hiện đại hoá cao; điều đó đã được chứng minh qua các công trình do
công ty DKNEC đã và đang triển khai thực hiện.

Có đội ngũ cố vấn kỹ thuật và cộng tác viên là các nhà khoa học có uy tín của các Viện
nghiên cứu, các Trường đại học trong nước: ĐHBK Hà Nội, Viện KH& CN Quốc gia,…

5

Đội ngũ cán bộ kỹ thuật của công ty được các hãng đào tạo nâng cao trình độ thường
xuyên với những công nghệ và thiết bị mới nhất: Braumat, PCS7, PLC S7 300-400,
Wincc và các công nghệ về điều khiển bằng biến tần.

1.4. Thành tựu đạt được
Với trên 10 năm kinh nghiệm, Công ty DKNEC đã triển khai thực hiện trên 560 công
trình lớn nhỏ liên quan đến Điện, Tự động hoá; trong đó có trên 280 công trình phục vụ
cho ngành Rượu Bia Nước giải khát; Công nghệ thực phẩm và các nhà máy công nghiệp
với các hạng mục công trình như:
- Hệ thống đo lường, tự động hoá tổng thể cho các nhà máy bia công suất lớn dựa trên
nền BRAUMAT do hãng SIEMENS chuyển giao công nghệ : 03 nhà máy (trong đó 01
nhà máy đã được triển khai trong năm 2007)
- Hệ đo lường, điều khiển tự động nhà nấu bia : 25 nhà máy.
- Hệ đo lường điều khiển tự động hệ thống tank lên men và tank thành phẩm cho : trên
30 nhà máy.
- Hệ đo lường điều khiển tự động cho hệ thu hồi CO2: trên 15 nhà máy.

- Hệ đo lường và điều khiển tự động và tiết giảm năng lượng cho hệ thống lạnh : trên 20
nhà máy.
- Hệ thống xử lý nước nấu bia và xử lý nước thải cho : Nhà máy bia Sài Gòn – Bình Tây,
Sài Gòn – Đăklăk,…
- Hệ thống điện động lực: trạm biến áp, máy phát, tủ phân phối, tủ ATS, …cho trên 20
nhà máy các loại với trên 50 hệ thống đang hoạt động.
- Hệ thống đo lường điều khiển tự động cho nhà máy cồn Bình Tây.
- Cung cấp và lắp đặt thiết bị tự động hoá các nhà máy xi măng : Nhà máy xi măng
Hoàng Thạch; Nhà máy xi măng Nghi Sơn; Nhà máy xi măng Hoàng Mai; Nhà máy xi
măng Chinfong; Nhà máy xi măng Bỉm Sơn.
- Chuyên thiết kế, chế tạo cung cấp, lắp đặt các tủ trung thế, hạ thế, tủ điều khiển, tự
động hoá trong công nghiệp.
- Hệ thống điều hoà trung tâm: Thiết kế, chế tạo, cung cấp và lắp đặt hệ thống điều hoà
trung tâm cho các cao ốc, khách sạn, hội trường.
- Điện dân dụng: thiết kế, chế tạo, cung cấp và lắp đặt hệ thống điên chiếu sáng dân
dụng, điện tử, tin học,…
- Cơ khí: Sản xuất, gia công các sản phẩm cơ khí, lắp đặt, chuyển giao công nghệ trong
lĩnh vực chế biến thực phẩm,…
- Các lĩnh vực khác:
6

+ Cung cấp, lắp đặt bảo dưỡng, bảo trì thang máy, trạm trộn.
+ Thiết kế, chế tạo cung cấp và lắp đặt hệ thống điện, tự động hoá trong lĩnh vực cao su,
dầu khí, Công nghiệp Giấy và các nhà máy chế biến thép.
+ Thiết kế, chế tạo tủ điều khiển cho hệ thống cẩu, hệ thống nâng hạ ( bao gồm cẩu trục
và cần cẩu).

Với những thành tựu đạt được và những đóng góp không ngừng trong công cuộc Công
nghiệp hóa, Hiện đại hóa đất nước, Công ty DKNEC tham gia cùng với POLYCO và
Trung tâm Nghiên cứu Kỹ thuật Tự động hoá Đại học Bách Khoa Hà Nội đã vinh dự

được Đảng, Nhà nước, các tổ chức trong và ngoài nước trao tặng những phần thưởng cao
quý: Giải thưởng Hồ Chí Minh về Khoa học và Công nghệ do Nguyên chủ tịch nước
Trần Đức Lương trao tặng; Hai giải Nhất Giải thưởng sáng tạo Khoa Học Công Nghệ
Việt Nam VIFOTEC năm 2000 và 2004; cúp vàng ISO; Huy chương Vàng của Tổchức
sở hữu trí tuệ Thế giới WIPO dành cho Công trình KHCN xuất sắc nhất Việt Nam năm
2004 và giải thưởng Hồ Chí Minh 2005 về KHCN. Và tháng 4/2009, công ty đã được
trao giải thưởng cúp vàng “ Doanh nghiệp Hội nhập và Phát triển”.

1.5. Xưởng chế tạo lắp ráp cơ khí - tự động hoá DKNEC
- Địa chỉ: Số 4, ngõ 158, Đại Từ, Đại Kim, Hoàng Mai, Hà Nội
- Nhiệm vụ: Xưởng lắp ráp chuyên sâu về tủ điện phân phối và tủ điều khiển phục vụ dây
chuyền sản xuất Bia - Rượu - Sữa - Nước giải khát và công nghiệp chế biến thực phẩm

Thời gian 2 tuần thực tập của chúng em là thời điểm mà xưởng chế tạo lắp ráp cơ khí - tự
động hoá DKNEC đang đảm nhận dự án thiết kế và lắp đặt hệ thống tủ điều khiển cho
nhà máy bia Sài Gòn - Sóc Trăng, nhờ đó chúng em đã được xuống xưởng để tìm hiểu và
tiếp xúc với các thiết bị điện trong hệ thống đo lường điều khiển của một nhà máy bia,
đồng thời thực hành những kĩ năng lắp đặt các tủ điều khiển.



7

Chương II. Tìm hiểu và lắp đặt hệ thống tủ điều khiển tại
xưởng
2.1. Giới thiệu chung về tủ điều khiển và nội dung tìm hiểu
* Giới thiệu chung về hệ tủ điều khiển nhà máy bia:
Thông số nguồn của hệ tủ điều khiển:
- Nguồn cấp: 380 VAC
- Tần số: 50 Hz

- Nguồn điều khiển AC: 220 VAC
- Nguồn điều khiển DC: 24 VDC

Hình 1 cho ta cái nhìn tổng quan về hệ tủ điều khiển của nhà máy bia.
Hệ thống sản xuất của nhà máy bia bao gồm Hệ nấu và Hệ xay nghiền. Mỗi hệ gồm nhiều
loại tủ điều khiển thực hiện các nhóm chức năng riêng. Tất cả các tủ điều khiển phải giao
diện phù hợp với DCS, kết nối thông qua mạng truyền thông Profibus-DP, sử dụng
module ET200M. Điều khiển động cơ tuỳ theo cấp công suất và yêu cầu công nghệ mà
lựa chọn cách khởi động trực tiếp, khởi động sao-tam giác, khởi động mềm, hay dùng
biến tần.

Hình 1. Sơ đồ tổng quan hệ thống điều khiển
8


* Các thiết bị điện có trong tủ điều khiển:
- Bộ điều khiển logic (PLC): S7-400
- Aptomat (CB)
- Cầu chì (F)
- Contactor (MC, MC/MS/MD khi khởi động sao tam giác)
- Rơ-le nhiệt (ORC)
- Rơ-le trung gian điều khiển (MK)
- Rơ-le thời gian (TM)
- Aptomat 1 pha (DK)
- Rơ-le bảo vệ mất pha (DFDK)
- Biến tần (FC)
- Bộ khởi động mềm (MCD)
- Chống sét van (CS)
- Chuyển mạch Volt (CMV)
- Bộ biến dòng

- Đồng hồ Ampe (A)
- Đồng hồ Volts (V)
- Nút bấm (START, STOP)
- Bộ đèn báo (xanh, đỏ, vàng)
- Các cầu đấu

* Giới hạn nội dung tìm hiểu:
Hệ thống điều khiển cho toàn nhà máy là một hệ ghép nối phức tạp giữa các tủ điều
khiển, ở đây công việc thực tập của chúng em mới chỉ dừng ở các thao tác với từng tủ
điều khiển riêng biệt với những chức năng cụ thể. Do điều kiện thời gian thực tập có hạn
và công việc chủ yếu là về các kĩ năng thực hành nên chúng em chưa tìm hiểu và nắm rõ
chi tiết được nguyên lí hoạt động của tất cả các loại tủ điều khiển. Chủ yếu chúng em
được chỉ dẫn sơ bộ về nguyên lí làm việc của các tủ MCC - là loại tủ trực tiếp điều khiển
động cơ, qua đó nắm được các phương pháp khởi động động cơ mà các tủ này sử dụng,
cũng như đối tượng áp dụng của các phương pháp đó. Vì vậy, trong bản báo cáo này,
chúng em xin trình bày về các thiết bị điện chính trong tủ MCC (aptomat, contactor, rơle
nhiệt, rơle trung gian, rơle thời gian), từ đó dựa trên các bản vẽ thiết kế để giải thích,
trình bày các phương pháp khởi động cho các động cơ trong nhà máy bia.
9

2.2. Một số thiết bị điện chính trong tủ điều khiển động cơ MCC
2.2.1. Aptomat (CB)
Aptomat (Máy cắt hạ áp) là khí cụ điện tự động cắt mạch điện khi có sự cố: quá tải, ngắn
mạch, sụt áp.
* Nguyên lý hoạt động của CB:

Hình 2. Sơ đồ nguyên lí của CB

Ở trạng thái bình thường sau khi đóng điện, CB được giữ ở trạng thái đóng tiếp điểm nhờ
móc 2 khớp với móc 3 cùng một cụm với tiếp điểm động. Bật CB ở trạng thái ON, với

dòng điện định mức nam châm điện 5 và phần ứng 4 không hút. Khi mạch điện quá tải
hay ngắn mạch, lực hút điện từ ở nam châm điện 5 lớn hơn lực lò xo 6 làm cho nam châm
điện 5 sẽ hút phần ứng 4 xuống làm bật nhả móc 3, móc 2 được thả tự do, lò xo 1 được
thả lỏng, kết quả các tiếp điểm của CB được mở ra, mạch điện bị ngắt.
* Trong xưởng sử dụng các loại aptomat do hãng Schneider sản xuất:
(a) GV2 LE: aptomat 3 cực từ nhiệt chuyên biệt cho bảo vệ động cơ.
(b) iK60N & iC60N : aptomat kiểu tép MCB 1P, 1P, 2P, 3P & 4P
(c)
Compact NSX: aptomat kiểu khối MCCB


(a)

(b)

(c)
Hình 3. Các loại aptomat được sử dụng
10

2.2.2. Contactor (MC)
Contactor trong tủ điện điều khiển là một khí cụ điện dùng để đóng ngắt các tiếp
điểm nhờ lực hút của cuộn dây, tạo liên lạc trong mạch điện bằng nút nhấn.
Contactor được sử dụng trong các tủ điều khiển ở xưởng là loại contactor LC1-Dx
do hãng Schneider chế tạo, chỉ số sau chữ D trong tên contactor cho biết giá trị dòng điện
xoay chiều 3 pha làm việc định mức của contactor đó.


Sơ đồ kết nối chân
(3 tiếp điểm chính + 1NO + 1NC)

Hình 4. Contactor LC1 Dx


Hình 5. Các đặc tính của mạch điều khiển contactor LC1-Dx
11

* Cấu tạo của contactor:
Contactor được cấu tạo gồm các thành phần: Cơ cấu điện từ (nam châm điện), hệ thống
dập hồ quang, hệ thống tiếp điểm (tiếp điểm chính và phụ).
a) Nam châm điện:
Namchâm điện gồm có 4 thành phần:
- Cuộn dây dùng tạo ra lực hút nam châm.
- Lõi sắt (hay mạch từ) của nam châm gồm hai phần: Phần cố định và phần nắp di động.
Lõi thép nam châm có thể có dạng EE, EI hay dạng CI.
- Lò xo phản lực có tác dụng đẩy phần nắp di động trở về vị trí ban đầu.
b) Hệ thống dập hồ quang điện:
Khi Contactor chuyển mạch, hồ quang điện sẽ xuất hiện làm các tiếp điểm bị cháy, mòn
dần. Vì vậy cần có hệ thống dập hồ quang gồm nhiều vách ngăn làm bằng kim loại đặt
cạnh bên hai tiếp điểm tiếp xúc nhau, nhất là ở các tiếp điểm chính của Contactor trong tủ
điện.
c) Hệ thống tiếp điểm của Contactor
Hệ thống tiếp điểm của Contactor liên hệ với phần lõi từ di động qua bộ phận liên động
về cơ. Contactor LC1 Dx có 3 tiếp điểm chính và 2 tiếp điểm phụ.
- Tiếp điểm chính: có khả năng cho dòng điện lớn đi qua, hệ thống tiếp điểm chính
thường được dùng để đóng cắt mạch động lực. Các tiếp điểm chính là tiếp điểm thường
hở đóng lại khi cấp điện qua cuộn hút.
- Tiếp điểm phụ: dùng để đóng cắt mạch điều khiển, hoặc làm tín hiệu cho các thiết bị
điều khiển tự động, cảnh báo. Có 2 tiếp điểm phụ: Thường đóng (NO) và thường hở
(NC).

12

2.2.3. Rơle nhiệt (ORC)
Rơle nhiệt là loại khí cụ điện tự động đóng cắt tiếp điểm nhờ sự co dãn vì nhiệt của các
thanh kim loại. Rơle nhiệt thường dùng để bảo vệ quá tải cho các thiết bị điện. Trong
công nghiệp rơle nhiệt được lắp kèm với contactor.
Cấu tạo của rơ le nhiệt:


Hình 6. Sơ đồ cấu tạo của rơ le nhiệt

1. Đòn bẩy 5. Thanh lưỡng kim
2. Tiếp điểm thường đóng 6. Dây đốt nóng
3. Tiếp điểm thường mở 7. Cần gạt
4. Vít chỉnh dòng điện tác động 8. Nút phục hồi (reset)

Nguyên lý làm việc của rơle nhiệt
Phần tử cơ bản rơle nhiệt là phiến kim loại kép (bimetal) cấu tạo từ hai tấm kim loại, một
tấm hệ số giãn nở bé (thường dùng invar có 36% Ni, 64% Fe), một tấm hệ số giãn nở lớn
(thường là đồng thau hay thép crôm - niken, như đồng thau giãn nở gấp 20 lần invar). Hai
phiến ghép lại với nhau thành một tấm bằng phương pháp cán nóng hoặc hàn.

Khi có dòng điện quá tải đi qua, phiến kim loại kép được đốt nóng, uốn cong về phía kim
loại có hệ số giãn nở bé, đẩy cần gạt làm lò xo co lại và chuyển đổi hệ thống tiếp điểm
phụ. Để Rơle nhiệt làm việc trở lại, phải đợi phiến kim loại nguội và kéo cần.
13

Lựa chọn rơle
Lựa chọn đúng Rơle sao cho đường đặc tính A – s của Rơle gần sát đường đặc tính A –
s của đối tượng cần bảo vệ. Nếu chọn thấp quá sẽ không tận dụng được công suất
của động cơ điện, chọn cao quá sẽ làm giảm tuổi thọ của thiết bị cần bảo vệ.

Trong thực tế, cách lựa chọn phù hợp là chọn dòng điện định mức của Rơle nhiệt bằng
dòng điện định mức của động cơ điện cần bảo vệ, Rơle sẽ tác động ở giá trị (1,2 ÷
1,3)I
đm
. Bên cạnh, chế độ làm việc của phụ tải và nhiệt độ môi trường xung quanh phải
được xem xét.




2.2.4. Rơle trung gian (MK)
Rơle trung gian là một khí cụ điện thường dùng trong lĩnh vực điều khiển tự động, dùng
để khuếch đại gián tiếp các tín hiệu tác động trong các mạch điều khiển hay bảo vệ.

Nguyên lý hoạt động của Rơle trung gian tương tự như nguyên lý hoạt động của
Contactor. Khi cấp điện áp bằng giá trị điện áp định mức (ghi trên nhãn) vào hai đầu
cuộn hút của Rơle trung gian, lực điện từ đóng kín mạch từ, hệ thống tiếp điểm chuyển
đổi trạng thái và duy trì trạng thái này (tiếp điểm thường đóng hở ra, tiếp điểm thường hở
đóng lại). Khi ngưng cấp nguồn, hệ thống tiếp điểm trở về trạng thái ban đầu.

14

Điểm khác biệt giữa Contactor và Rơle trung gian có thể tóm lược như sau:
- Rơle trung gian chỉ có tiếp điểm phụ có khả năng tải dòng điện nhỏ, sử dụng cho mạch
điều khiển, mà không có tiếp điểm chính

- Rơle trung gian cũng có các loại tiếp điểm thường đóng và tiếp điểm thường hở, tuy
nhiên các tiếp điểm không có buồng dập hồ quang.
- Rơle trung gian có ưu điểm là gồm nhiều cặp tiếp điểm, chiếm không gian nhỏ, giá
thành rẻ nên được sử dụng phổ biến trong mạch điều khiển có dòng tải rất nhỏ. Còn mạch
động lực dòng tải rất lớn, ta phải sử dụng Contactor.

Loại Rơ-le trung gian được sử dụng trong các tủ điều khiển của xưởng là loại MY4N có 4
cặp tiếp điểm với LED chỉ thị, do hãng Omron sản xuất.

Hình 7. Hình ảnh thực tế của MY4N 24VDC


Hình 8. Sơ đồ kết nối các chân của MY4N:
loại AC (bên trái) và loại DC (bên phải, có cực tính)
15

2.2.5. Rơle thời gian – Timer (TM)
Rơle thời gian là một khí cụ điện tạo thời gian mở chậm hoặc đóng chậm của hệ thống
tiếp điểm so với thời điểm đưa tín hiệu tác động vào rơ le.
Rơle thời gian được sử dụng trong các tủ MCC ở xưởng là loại timer điện tử E234 CT-
ERD của hãng ABB.

(a) Hình ảnh thực tế

(b) Sơ đồ kết nối chân
Hình 9. Timer điện tử ABB E234 CT-ERD
* Chế độ làm việc:
Timer điện tử CT-ERD có 1 tiếp điểm đóng/mở và 7 mức thời gian trễ, từ 0.05s đến
100h. Mức thời gian được chỉnh bởi công tắc xoay phía trên và độ chính xác của thời
gian được đọc từ thang đo.

* Nguyên lý hoạt động:
Timer này có 1 chức năng duy nhất là mở chậm, và nguồn điều khiển thì phải liên tục khi
đếm trễ. Việc đếm trễ bắt đầu khi cuộn dây được cấp nguồn (24-48 VDC hoặc 24-240
VAC), có đèn báo LED xanh sáng khi đang đếm. Ban đầu, đầu ra của Timer ở trạng thái
đóng (vị trí 16). Khi hết thời gian trễ, đầu ra của Timer ở trạng thái mở (vị trí 18) và đèn
LED tắt. Nếu ngắt nguồn điều khiển (mất dòng qua cuộn hút), đầu ra Timer ở trạng thái
đóng (vị trí 16) và thời gian trễ được reset.

Hình 10. Lược đồ minh họa nguyên lý hoạt động của Timer
16

2.3. Các phương pháp khởi động động cơ trong bản vẽ thiết kế của các
tủ MCC
2.3.1. Khởi động trực tiếp
- Dùng cho các động cơ công suất dưới 10kW.
- Xem bản vẽ minh họa Hình 11, trang 18.
Tín hiệu điều khiển việc khởi động hoặc dừng động cơ được cung cấp từ PLC, được
khuếch đại thông qua Rơ-le trung gian điều khiển MK. Khi có tín hiệu khởi động, cuộn
hút của MK có điện, mạch điều khiển đóng lại, cuộn hút của Contactor MC có điện, các
tiếp điểm chính của MC đóng lại, động cơ được cấp điện, đồng thời tiếp điểm phụ thường
hở của MC đóng lại để gửi tín hiệu báo về cho PLC. Khi có tín hiệu dừng, cuộn hút của
MK mất điện, mạch điều khiển hở, động cơ dừng.
Khi có sự cố quá tải động cơ, Rơle nhiệt ORC sẽ thao tác làm ngắt mạch điện cuộn dây,
do đó cũng ngắt khởi động từ và dừng động cơ điện.


2.3.2. Khởi động bằng cách đổi nối Y – ∆
- Dùng cho các động cơ công suất trong dải 10kW - 70kW.
Ta sử dụng 3 tiếp điểm chính của các contactor như các cầu dao đóng/ngắt điện, và các
tiếp điểm phụ của chúng để điều khiển việc đóng/ngắt của các “cầu dao” đó.

Ý tưởng:
Lúc mở máy, ta đổi nối thành Y bằng cách đóng MS và MC, như vậy điện áp đưa vào 2
đầu mỗi pha chỉ còn
1
3
U
, và dòng mở máy thì giảm đi 3 lần so với cách đấu trực tiếp.
Sau một thời gian (cài đặt ở Timer) máy đã chạy rồi, ta đổi nối lại thành ∆ bằng cách ngắt
MS và đóng MD.

Nguyên lý hoạt động của sơ đồ trong bản vẽ Hình 12, trang 19:
Khi có tín hiệu khởi động, cuộn hút của MK có điện, mạch điều khiển được đóng lại,
Timer TM ở vị trí 16, có dòng đi qua cuộn hút MS, tiếp điểm phụ thường hở của nó đóng
lại và tiếp điểm thường đóng của nó hở ra, có dòng đi qua cuộn hút MC, tiếp điểm
thường hở của MC đóng lại. Như vậy, lúc đầu, các cuộn hút MC và MS có điện, động cơ
được khởi động với đấu nối Y qua 2 contactor MC và MS.
Sau 3-4 giây, Timer chuyển mạch sang vị trí 18, cuộn hút MS mất điện, làm cho tiếp
điểm thường đóng của MS đang mở được đóng lại, có dòng chạy qua cuộn hút của MD,
17

dẫn đến tiếp điểm thường hở của MD đóng lại để duy trì dòng qua cuộn hút của chính
MD, đồng thời tiếp điểm thường đóng của nó hở ra, ngắt dòng qua cả cuộn hút Timer và
cuộn hút MS, lúc này, chỉ có dòng qua cuộn hút MC và MD, động cơ làm việc với đấu
nối ∆ qua 2 contactor MC và MD.
Khi có sự cố quá tải động cơ, Rơle nhiệt ORC sẽ thao tác làm ngắt mạch điện cuộn dây,
do đó cũng ngắt khởi động từ và dừng động cơ điện.


2.3.3. Khởi động và đảo chiều quay động cơ bằng khởi động từ kép
Khởi động từ kép có 2 contactor, dùng để khởi động và đảo chiều quay động cơ, 2

contactor này được đấu với nhau bằng cách đảo thứ tự 2 trong 3 pha và có khoá liên động
với nhau.

Khởi động từ kép được sử dụng cho các động cơ cần đảo chiều quay, ví dụ như các cơ
cấu cửa, nâng hạ,… Ta cùng xét ví dụ về điều khiển cửa xã bả trong Hệ nấu (xem Hình
13, trang 20 và Hình 14, trang 21).

Trong sơ đồ điều khiển công tắc hành trình cửa xả bã, có 2 nút nhấn để quyết định chiều
đóng/mở cửa.
Khi nhấn nút đóng cửa, có điện qua cuộn hút của AX06, các tiếp điểm thường mở của nó
đóng lại, đồng thời bộ điều khiển đóng MK06/2, có dòng qua cuộn hút MC06/1, động cơ
quay theo chiều thuận. Ngược lại, khi nhấn nút mở cửa, có dòng qua cuộn hút MC06/2,
động cơ quay theo chiều nghịch.

Để đảm bảo chắc chắn 2 contactor không đồng thời cùng đóng gây ngắn mạch, chúng
phải có khoá liên động với nhau (khoá chéo). Khoá liên động điện là ta nối tiếp tiếp điểm
thường đóng của contactor này với mạch điều khiển của contactor kia (như bên phải Hình
14), để khi đã có điện qua cuộn hút của một contactor thì tiếp điểm thường đóng của nó
sẽ hở để cắt mạch điều khiển của contactor kia. Khoá liên động cơ là chốt cơ khí làm cho
nếu một nút đã nhấn thì nút kia không thể nhấn được.


18


Hình 11. Sơ đồ khởi động trực tiếp bơm CIP hồi nồi gạo, mait
19


Hình 12. Sơ đồ khởi động bơm nước đến thiết bị trao đổi nhiệt 2 bằng phương pháp sao - tam giác

20


Hình 13. Sơ đồ khởi động và đảo chiều quay Động cơ xả bã nồi lọc

21


Hình 14. Sơ đồ điều khiển công tắc hành trình cửa xả bã


22

2.3.4. Khởi động mềm
Việc khởi động trực tiếp sẽ sinh ra dòng điện khởi động lớn gây ra những tác hại xấu như
làm giảm điện áp ảnh hưởng tới các thiết bị khác, làm tăng tổn thất điện năng do quá
trình khởi động thường xuyên gây ra. Để giảm bớt những ảnh hưởng trên, xu thế các hệ
truyền động hiện nay là dùng các bộ khởi động mềm (Soft Starter).
Phương pháp khởi động được áp dụng ở đây là tăng dần điện áp theo một chương trình
thích hợp, quá trình khởi động được điều khiển đóng mở van thyristor bằng vi xử lý, tần
số giữ không đổi theo tần số điện áp lưới. Hoạt động của bộ khởi động mềm hoàn toàn
dựa trên việc điều khiển điện áp khi khởi động và dừng, tức là trị số hiệu dụng của điện
áp là thay đổi. Ngoài ra, các bộ khởi động mềm còn cung cấp cho chúng ta những giải
pháp tối ưu nhờ nhiều chức năng như khởi động mềm và dừng mềm, dừng đột ngột,
phanh dòng trực tiếp, tiết kiệm năng lượng khi non tải, có chức năng bảo vệ động cơ như
bảo vệ quá tải, mất pha…
* Những ứng dụng điển hình của bộ khởi động mềm:
- Động cơ điện cho chuyên chở vật liệu.
- Động cơ bơm.

- Động cơ vân hành non tải lâu dài.
- Động cơ có bộ chuyển đổi (ví dụ hộp số, băng tải )
- Động cơ có quán tính lớn (quạt, máy nén, bơm, băng truyền, thang máy, máy nghiền,
máy ép, máy khuấy, máy dệt,…)
* Trong hệ thống Xay nghiền mà đang tìm hiểu, Bộ khởi động mềm MCD500 (do hãng
DANFOSS sản xuất) được sử dụng cho khởi động Máy nghiền gạo 15kW.


- Được thiết kế nhỏ gọn và cung cấp giải pháp khởi động
mềm toàn diện cho động cơ, dòng khởi động sẽ được đo
và phản hồi về bộ điều khiển thích nghi đảm bảo cho
việc khởi động.
- Phạm vi công suất: I
đm
= 21A ~ 1600 A; P
đm
= 7,5KW
~ 850 kW (cho điện áp 200 - 690 VAC)

Hình 15. Khởi động mềm Danfoss VLT® MCD 500
23

2.3.5. Khởi động bằng biến tần
- Biến tần thay đổi tần số điện áp cấp nguồn cho động cơ nhằm điều chỉnh tốc độ phù hợp
với các yêu cầu của hệ truyền động. Giá trị "tốc độ tham chiếu" lấy từ bộ điều khiển quá
trình (lưu lượng hay áp suất). Đây là bộ điều khiển loại PI và có thể tách rời hay tích hợp
sẵn trong biến tần. Các tốc độ tham chiếu và chức năng "tăng tốc/ giảm tốc" đôi khi còn
được sử dụng để vận hành theo các tín hiệu điều khiển logic. Ngoài các ưu điểm như khởi
động mềm, biến tần còn có những tính năng ưu việt khác:
Điều chỉnh lưu lượng và áp suất ở mức yêu cầu

Hiệu suất cao hơn trong chế độ làm việc liên tục
Tự động hóa hoàn toàn
Tiết kiệm điện năng đáng kể

- Biến tần kết hợp động cơ không đồng bộ có thể thay thế giải pháp truyền thống sử dụng
van điều khiển và cho phép tiết kiệm điện năng nhờ khả năng thay đổi tốc độ. Việc loại
bỏ van tiết lưu sẽ đơn giản hóa đáng kể hệ thống đường ống và giảm thiểu việc tổn hao
áp suất.
- Biến tần và khởi động mềm đều có thể thực hiện việc khởi động/ dừng động cơ tốt như
nhau. Sự khác biệt cơ bản trong ứng dụng là biến tần có khả năng thay đổi tốc độ làm
việc của động cơ nhưng khởi động mềm thì không thể.
- Nhược điểm chung của Bộ khởi động mềm và Biến tần là vốn đầu tư thiết bị lớn.
- Trong hệ thống Xay nghiền mà đang tìm hiểu, các biến tần được sử dụng do hãng
DANFOSS sản xuất. Động cơ xích tải gạo 1 dùng biến tần FC302. Các động cơ xả silo
gạo, động cơ điều chỉnh gạo vào máy nghiền, dùng biến tần FC51.



Dải công suất:
1 x 200–240 V AC 0.18–2.2 kW
3 x 200–240 V AC 0.25–3.7 kW
3 x 380–480 V AC 0.37–22.0 kW
Hình 16. Biến tần Danfoss VLT® Micro Drive FC 51

24

2.4. Thực tập lắp đặt các tủ điện điều khiển
2.4.1. Quy trình lắp đặt chung
- Đọc và nghiên cứu bản vẽ thiết kế, thống kê số lượng, xuất kho và kiểm tra các
vật tư, thiết bị điện, dây đấu tủ, chuẩn bị các dụng cụ, phụ kiện đi kèm, các nhãn

dán và nhãn ống dây tương ứng.
- Lắp đặt, gia công cơ khí: lắp các thanh tủ và bản gá, gắn thiết bị lên các bản gá.
- Đấu dây nối các thiết bị trong tủ theo bản vẽ.
- Kiểm tra lại hệ thống đi dây.
- Hoàn thiện lắp đặt: lắp nắp máng, nắp tủ, đóng gói sản phẩm.
2.4.2. Lắp đặt, gia công cơ khí
* Các vật tư, dụng cụ cần thiết:
- Khoan tay, các loại mũi khoan, mũi ta-rô
- Khung tủ, các thanh bên
- Các loại bu-lông, đai ốc, long-đen (vòng đệm), đinh vít và bộ dụng cụ cờ-lê, tuốc-nơ-
vít. Lưu ý dùng dụng cụ tháo lắp có kích cỡ và chủng loại phù hợp với loại ốc, vít để
tránh hỏng ren, ví dụ ốc 6 thì dùng cờ-lê 10, ốc 12 dùng cờ-lê 17, ốc 14 dùng cờ-lê 22.
- Các loại bản và thanh kim loại để gá thiết bị, gá máng
- Máng đi dây

* Các bước thao tác:
- Lắp đế tủ: thay đế gỗ bằng đế kim loại, lắp nắp đáy tủ và bắt dây tiếp địa.
- Tạo lỗ khoan, ta-rô (tạo ren) để bắt 2 thanh bên.
- Các bản và tấm gá lần lượt được bắt ngang lên 2 thanh bên theo cách sắp xếp bố trí như
trên bản vẽ thiết kế. Các bản kim loại để gá thiết bị lựa chọn phù hợp với kích thước thiết
bị, ví dụ để đặt các rơ-le trung gian dùng bản 60mm (nhỏ nhất), các aptomat CB dùng
bản 90mm, các khởi động từ (contactor + rơle nhiệt) dùng bản 120mm, các aptomat
MCCB dùng bản 150mm, các biến tần và khởi động mềm thì cần dùng 2 bản để gá. Xen
kẽ giữa các bản gá thiết bị là các thanh chữ U (thanh gá máng) và phía dưới cùng là các
thành gá cầu. Các bản, thanh gá được đặt sao cho khoảng cách (khe hở không khí) giữa
chúng là đều nhau (thường là 3-4 lỗ thanh bên).
- Các thiết bị (gồm cả các cầu đấu) được gắn lên bản gá nhờ khoan lỗ bắt vít trực tiếp
hoặc là thông qua một thanh cài nhôm.
- Đo khoảng cách và cắt máng, sau đó bắt máng lên thanh chữ U và thanh bên.
- In nhãn và dán nhãn tên cho thiết bị tương ứng.

25


Hình 17. Bản vẽ lắp đặt tủ MCC01