Thiết kế mạch điện tự động khống chế đáp ứng được yêu cầu công nghệ, yêu cầu truyền động của nhóm máy khoan cần động cơ di chuyển cần khoan trên trục tự động đảo chiều theo nguyên tắc hành trình động cơ chính phải có các biện
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.07 MB, 66 trang )
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
Giáo viên hướng dẫn
Phạm Thị Thùy Dung
Đồ án môn học Trang Bị Điện
Trường CĐ Nghề CN Hà Nội
MỤC LỤC
Nhận xét của giáo viên hướng dẫn……………………………………………….
Lời nói đầu ……………………………………………………………………….
Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY KHOAN. . …………. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Đặc điểm công nghệ………………………………………………………….
2. Đặc điểm và yêu cầu về truyền động điện và trang bị điện của nhóm
máy…………………………………………………………………………
Chương 2: PHÂN TÍCH ĐỀ TÀI. . ……………………………………. ……. …
I. Phạm vi đề tài…………………………………………………………………
1. Giới thiệu chung về động cơ điện roto lồng sóc…………………………….
2. Động cơ chính……………………………………………………………….
a. Các phương pháp mở máy…………………………………………………
b. Các phương pháp điều chỉnh tốc độ……………………………………….
c. Các phương pháp hãm dừng. ………………………………………………
d. Các phương pháp đảo chiều……………………………………………….
3. Động cơ di chuyển cần khoan trên trụ……………………………………
4. Động cơ xiết chặt cần khoan và đầu mũi khoan…………………………….
II. Tự động khống chế các truyền động theo nguyên tắc điều khiển…. ……. . . . .
1. Nguyên tắc hành trình……………………………………………………. . . . .
2. Nguyên tắc thời gian………………………………………………………. . .
3. Nguyên tắc tốc độ…………………………………………………………. . .
4. Nguyên tắc dòng điện……………………………………………………….
Chương 3: THIẾT KẾ SƠ ĐỒ ĐỘNG MẠCH………………………………. .
1. Sơ đồ động lực ………………………………………………………………
2. Giới thiệu thiết bị………………………………. …………………………. . .
3. Các biến động, tín hiệu và bảo vệ………. . . …………………. . …………….
4. Yêu cầu thực tế………………………………………………………………
5. Quy định địa chỉ. . ……………………………. . …………………………….
6. Điều khiển PLC. . …………………………………………………………….
7. Nguyên lý làm việc………………………………………. . ………………. . .
Chương 4: TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐÓNG CẮT, ĐIỀU KHIỂN, TÍN
HIỆU VÀ BẢO VỆ CÓ TRONG SƠ ĐỒ THIẾT KẾ…………. .……….. . .
1. Giới thiệu chung về S7-200………………………………………………
2. Các thiết bị điện,khí cụ điện dung trong hệ thống.......................................
3. Áptomat………………………………………………………... ……. . ….
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tú
CĐ10ĐCN2
Trang 2
Đồ án môn học Trang Bị Điện
Trường CĐ Nghề CN Hà Nội
4. Contactor. . ….………………………………………………………………
5. Nút ấn………………………………………………………………. . …. …
6. Rơ le nhiệt…………………………………………………………. . …. . …
Bảng dự trù thiết bị………………………………………………………….
….
Kết luận………………………………………………………………………….
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tú
CĐ10ĐCN2
Trang 3
Đồ án môn học Trang Bị Điện
Trường CĐ Nghề CN Hà Nội
LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay trong lĩnh vực sản xuất của nền kinh tế, cơ khí hoá có liên quan
chặt chẽ đến điện khí hoá. Hai yếu tố trên làm đơn giản kết cấu cơ khí của máy
sản xuất, tăng năng suất lao động, nâng cao chất lượng kỹ thuật của quá trình
sản xuất giảm nhẹ cường độ lao động và chi phi nhân công.
Việc tăng năng suất và giảm giá thành thiết bị điện của máy là hai nhu cầu chủ
yếu đối với hệ thống truyền động điện và tự động hoá nhưng chúng lại mâu thuẫn
lẫn nhau. Một bên đòi hỏi sử dụng các hệ thống phức tạp, một bên yêu cầu hạn
chế số lượng thiết bị trên máy và thiết bị cao cấp. Việc lựa chọn một hệ thống
truyền động và tự động hoá cho máy là một bài toán khó.
Bản đồ án của em dưới đây dựa trên cơ sở những kiến thức đã học nên chỉ
phần nào đáp ứng được những yêu cầu cơ bản nhất về truyền động điện và trang
bị điện, không thể đáp ứng hết những yêu cầu thực tế của thiết bị do chưa có kinh
nghiệm thực tế trong sử dụng cũng như trong thiết kế. Vì vậy em mong được sự
thông cảm từ phía hội đồng bảo vệ từ những thiết sót trong bản đồ án này.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn cô giáo Phạm Thị Thùy Dung cùng
các giáo viên trong khoa tạo mọi điều kiện giúp đỡ em trong quá trình thực hiện
bản đồ án này.
Em xin kính chúc các thầy cô giáo luôn mạnh khoẻ và thành công trong cuộc
sống và công việc!
Em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tú
CĐ10ĐCN2
Trang 4
Đồ án môn học Trang Bị Điện
Trường CĐ Nghề CN Hà Nội
CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÓM MÁY KHOAN.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tú
CĐ10ĐCN2
Trang 5
Đồ án môn học Trang Bị Điện
Trường CĐ Nghề CN Hà Nội
1. Đặc điểm công nghệ:
a. Công dụng:
Máy khoan là 1 trong những thiết bị cắt gọt kim loại, dùng để gia công lỗ
hình trụ, hình côn thông và không thông, để doa va gia công tinh, chính xác
những lỗ do đúc hay dập mà có sẵn, để tiện trong lỗ bằng dao tiện, để cắt đường
ren bằng taro và có khi để thực hiện 1 số việc khác nữa.Tạo nên được những sản
phẩm đáp ứng được yêu cầu công nghệ, sản xuất .
b. Phân loại:
- máy khoan đứng một trục, máy khoan nhiều trục:
+ Dùng để gia công các chi tiết trung bình.
+ Trong quá trình gia công ta phải xê dịch chi tiết sao cho trục mũi khoan trùng
với trục lỗ cần khoan.
Hình 1:máy khoán đứng 1 trục.
- Máy khoan cần:
+ Được dùng rộng rãi để khoan các lỗ trên chi tiết có kích thước lớn
+ Trong quá trình gia công chi tiết đặt cố định còn hợp trục chính khoan sẽ di
động tịnh tiến dọc cần khoan và quay xung quanh trụ cần khoan để tới vị trí lỗ
khoan
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tú
CĐ10ĐCN2
Trang 6
Đồ án môn học Trang Bị Điện
Trường CĐ Nghề CN Hà Nội
Hình 2:Máy khoan cần.
- Máy khoan nhiều trục chính:Tăng năng suất lao động
Hình 3:mày khoan nhiều trục chính.
- Máy khoan ngang: Để khoan lỗ sâu
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tú
CĐ10ĐCN2
Trang 7
Đồ án môn học Trang Bị Điện
Trường CĐ Nghề CN Hà Nội
- Máy khoan tâm
+Để khoan các lỗ tâm trên
các mặt đầu phôi
+Độ chính xác của lỗ khoan
thường đạt cấp 3
Hình 4:Máy khoan ngang.
c. Các chuyển động trên máy:
- Chuyển động chính
+Là chuyển quay tròn của mũi khoan
- Chuyện động ăn dao:
+Là chuyển động tịnh tiến lên xuống của mũi khoan
- Chuyển động phụ:
+ là tất cả các chuyển động còn lại trên máy , như chuyển động của bàn dao,
chuyển động cho quá trình xiết nới của máy.
2. Đặc điểm và yêu cầu về truyền động điện và trang bị điện của các nhóm
máy khoan:
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tú
CĐ10ĐCN2
Trang 8
Đồ án môn học Trang Bị Điện
Trường CĐ Nghề CN Hà Nội
a. Đối với truyền động chính:
- Truyền động chính ở máy khoan thường được thực hiện từ động cơ lồng sóc một
hoặc nhiều tốc độ.
- đảo chiều quay, theo nguyên tắc hành trình
- hãm máy
- mở máy
-Yêu cầu về trang bị điện :
+Động cơ thường dùng cho truyền động chính là động cơ không đồng bộ ro to
lồng sóc có 1 hoặc nhiều cấp tốc độ và có thể dùng động cơ 1 chiều trong truyền
động chính .
+Tất cả các động cơ trong truyền động chính đều có bảo vệ bằng rơ le nhiệt và
cầu chỉ ngắn mạch .
+Được điều khiển khống chế bằng các bộ điều khiển như : công tắc tơ . công tắc
, nút ấn …. .
b. Truyền động ăn dao:
- Yêu cầu về truyền động điện :
+yêu cầu về mở máy
+ đảo chiều quay
+ điều chỉnh tốc độ
+ hãm
-Yêu cầu về trang bị điện
+Truyền đông ăn dao thường được thực hiện từ động cơ truyền động chính
c. Đối với truyền động phụ:
-Yêu cầu về truyền động điện :
+Đới với động cơ di chuyển cần khoan và giũ cần khoan trên trụ , động cơ thực
hiện truyền động kẹp cần khoan và đầu khoan đều có yêu cầu về đảo chiều quay
và hãm dững nhanh động cơ
+Chuyển động bơm dầu chỉ làm việc khi cần yêu cầu . Cho nên không có yêu
cầu nào về truyền động điện
-Yêu cầu về trang bị điện
+Tất cả các động cơ thực hiện cho truyền động phụ đều được bảo vệ bằng cầu chì
ngắn mach và ro le nhiệt bảo vệ quá tải
+Được điều khiển khống chế bằng các bộ điều khiển như : công tắc tơ , công
tắc , nút ấn ….
=>Từ đặc điểm, yêu cầu truyền động điện và trang bị điện của nhóm máy khoan,
em đưa ra trình tự của các truyền động :
Truyền động phụ => Truyền động chính => Truyền động ăn dao
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tú
CĐ10ĐCN2
Trang 9
Đồ án môn học Trang Bị Điện
Trường CĐ Nghề CN Hà Nội
CHƯƠNG II
PHÂN TÍCH PHẠM VI ĐỀ TÀI
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tú
CĐ10ĐCN2
Trang 10
Đồ án môn học Trang Bị Điện
Trường CĐ Nghề CN Hà Nội
I. Giới thiệu đề tài:
Thiết kế mạch điện tự động khống chế đáp ứng được yêu cầu công nghệ,
yêu cầu truyền động của nhóm máy khoan cần động cơ di chuyển cần khoan trên
trục tự động đảo chiều theo nguyên tắc hành trình động cơ chính phải có các biện
pháp mở máy và hãm mát có sự phân tích và lựa chọn phương án truyền động
cũng như thiết bị điều khiển, bảo vệ phân xưởng sử dụng lưới điện 380v/220v
*Truyền động chính và ăn dao sử dụng động cơ KĐB 3 pha rôt lồng sóc có :
Pđm = 9, 5 KW; Y/ = 380/220 V; η = 75,3% ; cosϕ = 0,75 ; n = 1420 vg/ph
*Động cơ di chuyển cần khoan trên trụ sửa dụng động cơ KĐB 3 pha roto lồng
sóc có:
Pđm = 2, 5 KW; Y/ = 380/220 V; η = 78% ; cosϕ = 0,75; n = 1460 vg/ph
*Động cơ xiết cặt cần khoan và đầu khoan sửa dụng động cơ KĐB 3 pha roto
lồng sóc có:
Pđm = 0, 125 KW; Y/ = 380/220 V; η = 78% ; cosϕ = 0, 75; n = 1440 vg/ph
II. Lựa chọn các phương án truyền động, điều khiển cho các quá trình:
1. Giới thiệu chung về động cơ không đồng bộ:
a. Phân loại:
- Theo kết cấu của vỏ được chia thành các loại kiểu kín, hở bảo vệ, kiểu phòng
nổ…
- Theo kết cấu của roto: roto lồng sóc, roto dây quấn.
- Theo kiểu pha: 1 pha, 2 pha, 3 pha.
b. Ứng dụng:
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tú
CĐ10ĐCN2
Trang 11
Đồ án môn học Trang Bị Điện
Trường CĐ Nghề CN Hà Nội
- Động cơ không đồng bộ chủ yếu được sử dụng làm động cơ điện do kết cấu đơn
giản, làm việc chắc chắn, hiệu suất cao, giá thành thấp nên được sử dụng rộng rãi
có công suất từ vài kw đến vài chục kw.
- Trong công nghiệp dùng làm nguồn động lực cho máy cán thép loại nhỏ và vừa,
làm động lực cho máy công cụ.
- Trong hầm mỏ dùng làm quạt giá.
- Trong nông nghiệp dùng làm máy bơm, máy gia công nông sản.
- Nói chung máy điện không đồng bộ ngày càng được sử dụng rộng rãi.
c. Cấu tạo gồm các bộ phận chính như sau:
- Phần tĩnh hay stato gồm vỏ, lõi sắt và dây quán
+ phần vỏ:
- Có tác dụng cố định lõi sắt và dây quấn, không có tác dụng dẫn từ.
- Thường làm bằng gang.
- Đối với máy có công suát lớn ( >1000kw) thường dùng thép tấm hàn lại thành
vỏ.
- Tùy theo cách làm nguội mà hình dạng vỏ cũng khác nhau.
+ lõi thép:
- Là phần dẫn từ của máy vì từ trường đi qua lõi sắt là từ trường quay nên để
giảm tổn hao lõi sắt được làm từ lá thép kĩ thuật điện có kích thước dày 0, 05mm
ép lại với nhau, khi đường kính ngoài lõi sắt nhỏ hơn 990mm thì dùng cả tấm tròn
ghép lại.
- Khi đương kính lớn hơn thì dùng những tấm rẻ quạt ghép lại với nhau, các là
thép đều được sơn cách điện trên bề mặt để giảm tổn hao do dòng diện xoáy dây
ra, mặt trong của lõi thép có xẻ rãnh để đặt dây quấn.
+ Dây quấn:
- Dây quấn stato được đặt trong các rãnh của lõi thép và được cách điện tốt với
lõi.
- Phần quay hay roto gồm 2 bộ phận chính là lõi thép và dây quấn.
+ lõi thép:
- Cấu tạo từ thép kĩ thuật điện ép chặt với nhau và ép lên trục máy hoặc ép lên
roto của máy phía ngoài roto có xẻ rãnh để đặt dây quấn.
+ dây quấn:
- Dây quấn stato được đặt trong các rãnh của lõi sắt và được cách điện tốt với
lõi.
- Roto dây quấn giống như dây quấn stato; kết cấu dây quấn roto chặt chẽ để
chống lại sự phá hỏng của lực li tâm, dây quấn roto thường được đấu sao cho 3
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tú
CĐ10ĐCN2
Trang 12
Đồ án môn học Trang Bị Điện
Trường CĐ Nghề CN Hà Nội
đầu còn lại được nối với 3 vành trượt bằng đồng cố định trên trục và thông qua
chổi than để đấu với mạch ngoài, thường mạch ngoài là điện trở phụ để cải thiện
quá trình mở máy.
- Roto lồng sóc:
+ Cấu tạo từ thanh dẫn bằng đồng hoặc nhôm đặt trong rãnh của roto, hai đầu
được nối tắt bằng vành ngắn mạch cũng làm bằng đồng hoặc nhôm làm thanh một
cái lồng gọi là lồng sóc.
+ Dây quấn lồng sóc không cần cách điện với lõi thép ( vì số vòng ít nên điện áp
thấp) để cải thiện tính năng mở máy, máy công suất lớn có thể làm rãnh sâu, hay
hai rảnh lồng sóc ( gọi là lồng kép).
+ Trong các máy công suất nhỏ roto thường được làm chéo đi 1 góc so với tâm
trục.
- Khe hở:
+ Vì roto là khối tròn nên khe hở đều và rất nhỏ khoảng ( 0, 2 – 1) mm. khe hở
càng nhỏ thì từ hóa càng nhỏ, nên hệ số công suất của máy càng cao.
+ Kết cấu của roto lồng sóc và động cơ điện roto dây quấn được trình bày như
phần trên.
2. Các phương pháp mở máy:
Trong quá trình làm việc và vận hành máy làm việc diễn ra liên tục và là 1
trong những yêu cầu quan trọng trong nhóm “máy gia công cắt gọt kim loại” tùy
thuộc theo tính chất của tải và lưới điện mà chúng ta phải lựa chọn phương pháp
mở máy cho phù hợp. trong nhiều trường hợp do phương pháp mở máy hay do
chọn động cơ điện có tình năng mở máy không phù hợp sẽ làm nổ máy.
Với động cơ KĐB 3 pha khi mở máy sẽ có momen do đó khi lựa chọn các
phương pháp mở máy ta phải đáp ứng được nhu cầu sau:
+ Phải có momen mở máy đủ lớn để thích hợp đặc tính cơ của tải.
+ Các thiết bị tham gia quá trình mở máy là tiết kiệm nhát, hiệu quả nhất và
thông dụng nhất.
+ Dòng mở máy càng nhỏ càng tốt.
+ Giảm tổn hao công suất trong quá trình mở máy càng nhỏ càng tốt.
Do đó ta có các phương pháp mở máy như sau:
a. Mở máy trực tiếp:
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tú
CĐ10ĐCN2
Trang 13
Đồ án môn học Trang Bị Điện
Trường CĐ Nghề CN Hà Nội
Hình 6:Mạch động lực mở máy trực tiếp
Hình 7:Mạch điều khiển mở máy trực tiếp
- Nguyên lí làm việc:
+ Đóng trực tiếp lưới điện vào động cơ.
- Đặc điểm:
- +Ưu điểm: phương pháp mở máy này là đơn giản nhất, chỉ cần đóng trực tiếp
động cơ vào lưới điện dễ thực hiện, không tốn kém trang thiết kế trong quá
trình mở máy.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tú
CĐ10ĐCN2
Trang 14
Đồ án môn học Trang Bị Điện
Trường CĐ Nghề CN Hà Nội
+Nhược điểm: với những máy có công suất lớn hơn công suất lưới điện thì trong
quá trình mở máy có thể gây sụt áp trên toàn bộ hệ thồng, hoặc làm cháy cầu chì
bảo vệ, thời gian mở máy lâu dòng điện mở máy rất lớn sẽ gây ra hồ quang hay
hại người và máy móc.
- Phạm vi áp dụng:
+ Phương pháp này chỉ áp dụng cho động cơ có công suất nhỏ.
b. Mở máy gián tiếp:
Mục đích của phương pháp này là sử dụng các khí cụ điện đóng cắt để mở
máy. Chọn những động cơ có công suất lớn hoặc yêu cầu khởi động êm bằng
cách tăng dần điện áp đặt lên stato cho đến khi đặt Uđm.
Khi hạ điện áp mở máy se giảm được lưu dòng điện mở máy nhưng đồng
thơi momen mở máy cũng giảm xuống do đó đối với những tải yêu cầu có
momen mở máy lớn thì phương pháp này không thực hiện. tuy nhiên đối với
những thiết bị yêu cầu mở máy nhỏ khởi động êm thì phương pháp này rất thích
hợp.
Các phương pháp mở máy gián tiếp:
+ Mở máy bằng cuộn kháng.
+ Mở máy bằng biến áp tự ngẫu.
+ Mỏa máy bằng điện trở phụ.
*Mở máy bằng cuộn kháng:
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tú
CĐ10ĐCN2
Trang 15
Đồ án môn học Trang Bị Điện
Trường CĐ Nghề CN Hà Nội
Hình 8: Mạch động lực mở máy qua cuộn kháng
Hình 9:Mạch điều khiển mở máy qua cuộn kháng
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tú
CĐ10ĐCN2
Trang 16
Đồ án môn học Trang Bị Điện
Trường CĐ Nghề CN Hà Nội
Hình 10:Sơ đồ đăc tính cơ khởi động qua cuôn kháng
- Nguyên lí làm việc :
+ Khi bắt đầu quá trình mở máy ta đưa cuộn kháng vào mạch stato, sau khi kết
thúc quá trình mở máy ta ngắt cuộn kháng ra khỏi mạch điện.
+ Khi mở máy, K1 đóng lại, dòng điện mở máy đưa vào stato qua cuộn kháng.
Sau đó khi kết thúc quá trình mở máy K2 đóng lại, cuộn kháng được ngăt ra khỏi
mạch điện.
-
Nếu khi hạ điện áp, thông số của máy điện vẫn giữ không đổi, thì khi
dòng điện mở máy giảm đi, điện áp đầu cực động cơ điện sẽ bằng U’ mm
= k . UL.
-
Do mômen mở máy tỉ lệ với bình phương của điện áp nên lúc đó
mômen mở máy bằng M’mm = k2 Mmm
- Đặc điểm :
+Ưu điểm: thiết bị mở máy là đơn giản, rẻ tiền, trị số dong điện không quá lớn,
đảm bảo khởi động an toàn, không gây sụt áp lưới.
+ Nhược điểm: momen mở máy giảm đi bình phương số lần nên thời gian mở
máy dài.
- Phạm vi áp dụng:
+ Mục đích của phương pháp này là giảm dòng điện khi mở máy nhưng đồng thời
momen cũng giảm, đối với tải có yêu cầu momen mở máy lớn thì không thích
hợp.
*Mở máy bằng biến áp tư ngẫu:
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tú
CĐ10ĐCN2
Trang 17
Đồ án môn học Trang Bị Điện
Trường CĐ Nghề CN Hà Nội
Hình 11:Mạch động lực mở máy qua MBA tự ngẫu
- Nguyên lí làm việc:
+ Cuộn sơ cấp của máy biến áp tư ngẫu được nối với lưới điện, cuộn thứ cấp của
máy biến áp nối tắt, thay đổi vị trí con trỏ chạy để cho lúc mở máy điện áp đặt
vào động cơ nhỏ, sau đó tăng dần lên bằng định mức.
+Khi sử dụng máy biến áp tự ngẫu thì dùng điện lưới giảm đi k 2 lần do đó tốt hơn
mở máy bằng cuộn kháng ( dòng điện chỉ giảm k lần ).
+ Điện áp đặt vào động cơ giảm k lần nên momen sẻ giảm đi k2 lần.
- Đặc điểm
+Ưu điểm: sử dụng cho động có có công suất lớn, khởi động êm, moomen khởi
động lớn.
+ Nhược điểm: do máy biến áp tư ngẫu nên momen mở máy giảm.
- Phạm vi áp dụng:
+ Phương pháp này được dụng nhiều với động cơ công suất lớn
*Mở máy bằng phương pháp đổi nối Y/ :
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tú
CĐ10ĐCN2
Trang 18
Đồ án môn học Trang Bị Điện
Trường CĐ Nghề CN Hà Nội
Hình 12: Mạch đông lực
Hình 13:Mạch điều khiển
- Nguyên lí làm việc:
Động cơ KĐB làm việc bình thường ở sơ đồ mặc
các cuộn stato thì khi
mở máy có thể mắc theo sơ đồ Y thực chất của phương pháp này là giảm điện áp
đặt vào cuộn dây stato khi đổi nối thì Uph =Ud, còn khi mắc Y thì điện áp giảm
3 lần:
Uph =
Ud
3
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tú
CĐ10ĐCN2
Trang 19
Đồ án môn học Trang Bị Điện
Ngoài rat a có khi đấu
Khi đấu Y : Id =
: Id =
Trường CĐ Nghề CN Hà Nội
Ud 3
Zn
Ud
Zn 3
Khi mở máy kiểu đối nối sao cho tam giác dòng điện dây mạng điện giảm đi 3
lần, cũng như trên phương pháp này momen giảm đi ( ( 3 ) 2 = 3 lần
- Đặc điểm: đơn giản, thuận tiện sử dụng
- Phạm vi áp dụng:
Phương pháp này chỉ thích hợp với những động cơ khi làm việc bình
thường ở chế độ tam giác.
*Mở máy bằng phương pháp nối thêm điện trở phụ :
Hình 14:Mạch động lực
Hình 15:Đặc tính cơ của mở máy bằng cách nối them điện trở phụ.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tú
CĐ10ĐCN2
Trang 20
Đồ án môn học Trang Bị Điện
Trường CĐ Nghề CN Hà Nội
- Nguyên lí làm việc :
+ Khi điều chỉnh mạch roto thích ứng ta được trạng thái mnomen mở máy lí
tưởng. trong quá trình mở máy người ta tắt dần điện trở phụ ra khỏi mạch roto
làm cho quá trình tăng tốc độ ở động cơ 1 cách từ từ. sau khi tắt toàn bộ điện trở
phụ khỏi roto thì tốc độ của động cơ tăng định mức.
+ Động cơ roto dây quấn có thể đạt tớ momen mở máy lớn nhưng dòng điện mở
máy nhỏ.
- Đặc điểm:
+ Ưu điểm: do có R momen mở máy tăng, dòng điện mở máy giảm.
+ Nhược điểm: chế tạo phức tạp, giá thành cao, bảo quán phức tạp.
- Phạm vi áp dụng
+ Phương pháp này chỉ áp dụng với những động cơ roto dây quấn vì đặc điểm của
hoạt động cơ này là có thể ghép thêm điện trở phụ vào mạch dây quấn roto.
3. Đảo chiều quay động cơ điện KĐB:
Hình 11:Mạch đông lực đảo chiều quay động cơ điện KĐB
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tú
CĐ10ĐCN2
Trang 21
Đồ án môn học Trang Bị Điện
Trường CĐ Nghề CN Hà Nội
Hình 12:Mạch điều khiển đảo chiều quay động cơ điện KĐB
Hình 13:Đặc tính cơ khiển đảo chiều quay động cơ điện KĐB
- Để đảo chiều quay của động cơ KĐB 3 pha, cần đảo chiều quay của từ trường
quay do stato tạo ra. Muốn vậy, chỉ cần đảo chiều hai trong ba pha bất kì của
nguồn cấp cho stato đặc tính cơ khi đảo chiều quay nằm ở góc phần tư thứ III
- Phạm vi áp dụng : áp dụng cho tất cả các động cơ ( nếu sử dụng điện áp 3 pha)
4. Điều chỉnh tốc độ:
- Việc điều chỉnh tốc độ rất quan trọng trong vận hành máy, quá trình gia công
chi tiết cần phải chính xác, tăng năng suất sản phẩm.
- Điều chỉnh tốc độ đảm bảo các yêu cầu:
+ Phạm vi điều chỉnh rộng.
+ Đảm bảo độ bằng phẳng.
+ Đảm bảo độ chính xác.
* Điều chỉnh bằng cách thay đổi số đôi cực:
Động cơ KĐB có cấu tạo dây quấn là động cơ KĐB nhiều cấp tốc độ. Phương
pháp này chỉ sử dụng cho các loại rôto lồng sóc.
Mặc dù điều chỉnh tốc độ nhảy cấp, nhưng có ưu điểm là giữ nguyên độ cứng
của đặc tính cơ, động cơ nhiều cấp tốc độ được sử dụng rộng rãi trong các máy
luyện kim, máy tàu thủy….
Đấu Y/YY thì công suất tăng gấp đôi và tốc độ tăng 2 lần.
Đấu Δ/YY thì tỉ lệ là P2/P1 = 1, 15.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tú
CĐ10ĐCN2
Trang 22
Đồ án môn học Trang Bị Điện
Trường CĐ Nghề CN Hà Nội
* Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi tần số:
Bằng cách dùng máy biến tần.
Do tỉ lệ với tần số nên khi tăng f thì n tăng. Đây là phương pháp điều chỉnh tốc
độ bằng phẳng của động cơ có thể quay ở bất ký tốc độ nào, vậy ta phải sử dụng
nguồn có thể thay đổi được tần số. Việc điều chỉnh tốc độ quay bằng tần số thích
hợp khi điều chỉnh tốc độ bằng thay đổi tần số cho phép điều chỉnh tốc độ một
cách bằng phẳng trong phạm vi rộng, song giá thành còn khá lớn.
* Điều chỉnh tốc độ bằng cách giảm điện áp: Khi thay đổi điện áp lưới như giảm
điện áp xuống x lần thì điện áp định mức (U1 = x Uđm) nên mô men sẽ giảm xuống
còn x2 lần M = x2 Mđm .
Nếu mô men tải không đổi thì tốc độ giảm. Hệ số trượt tăng từ S1 S3
Hình vẽ hệ số hiệu chỉnh tối đa s = sđm
là phạm vi điều chỉnh bằng 15%.
Khi Mtải = Mđm thì U1 = 0, 707 Uđm Mtải nhỏ hơn U có thể giảm nhỏ hơn.
Có các phương pháp giảm điện áp đưa vào động cơ :
Phương pháp này chỉ được thực hiện việc giảm điện áp, phương pháp này giảm
khả năng quá tải của động cơ, dải điều chỉnh tốc độ hẹp, tăng tổn hao ở dây quấn
rôto vì vậy được dùng chủ yếu ở các động cơ có công suất nhỏ có hệ số trượt lớn.
* Điều chỉnh tốc độ bằng thay đổi điện trở ở rôto:
Phương pháp này được thực hiện với động cơ rôto dây quấn bằng cách đưa vào
mạch rôto điện trở phụ tới Mtải nhất định. Nếu điện trở phụ càng lớn thì S càng
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tú
CĐ10ĐCN2
Trang 23
Đồ án môn học Trang Bị Điện
Trường CĐ Nghề CN Hà Nội
lớn n giảm thì M tỉ lệ với công suất.
Nếu mômen cản không đổi, dòng rôto không đổi, khi tăng điện trở để giảm tốc
độ sẽ tăng tổn hao công suất trong điện trở, do đó phương pháp này không kinh
tế. Tuy nhiên lại đơn giản, điều chỉnh trơn và khoảng điều chỉnh tương đối rông,
được sử dụng điều chỉnh tốc độ quay của động cơ có công suất cỡ trung bình.
5. Các phương pháp hãm dừng:
- Cũng như mở máy, hãm máy dừng động cơ cũng là một trong những yêu cầu
quan trọng với nhóm máy “ gia công kim loại” như vậy ta phải lựa chọn yêu cầu
của thiết bị để chọn phương pháp hãm làm sao cho hợp lí và ít tốn kém.
- Để hãm 1 động cơ điện :
+Hãm theo phương pháp cơ.
+ Hãm theo phương điện
- Hãm theo phương pháp cơ
+ Là dùng phanh cơ hoặc phanh điện cơ, phanh điện cơ thường đặt cổ trục động
cơ có nhiều kiểu. nhiều loại nhưng nguyên tắc hoặt động chung của chúng lại
tương tự nhau. Đó là, khi cấp điện cho động cơ chạy thì cuộn phanh cũng được
cấp điện và cổ trục động cơ được nới lỏng. khi cắt điện để động cơ dừng thì cuộn
phanh cũng mất điện và cổ trụ động cơ bị ép chặt.
- Hãm một hệ truyền động nhằm mục đích.
+ Dừng hệ chuyển động điện.
+ Giữ hệ thống đứng yên khi hệ thông đang chịu lực có xu hướng gây ra chuyển
động.
+Giảm tốc hệ truyền động điện
+Ghìm cho hệ thống tuyền động điện làm việc với tốc độ ổn định
Hai mục đích sau không dùng phanh điện-cơ rất khó thực hiện
Phanh hãm cơ và điện-cơ luôn có má phanh tì ép vào trục động cơ khi
phanh. Khi hãm điện, trục động cơ không bị phần tử nào tì vào cả mà chỉ
có momen điện từ tác động vào roto động cơ để cản lại sự chuyển động
quay mà roto đang có
Có 3 trạng thái hãm điện:
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tú
CĐ10ĐCN2
Trang 24
Đồ án môn học Trang Bị Điện
Trường CĐ Nghề CN Hà Nội
+ Hãm tái sinh
+ Hãm ngược
+ Hãm động năng
a. Hãm tái sinh:
- Đây là phương pháp ham mà khi máy điện đang làm việc ở chế độ động cơ ta
chuyển chế độ sang máy phát.
- Trạng thái hãm tái sinh sinh ra khi tốc độ quay của động cơ lớn hơn tốc độ quay
không lí tưởng. hay lớn hơn đồng bộ.
- Khi làm việc ở chế độ động cơ thì n gồn bằng n 1 cho nên muốn hãm tái sinh ta
cần đổi nối để tăng số cặp cực của cuộn dây stato. Lúc n > n 1 sau khi đổi nối
động cơ sinh ra thành máy phát trả năng lượng về lưới điện.
- Chế độ tái sinh thường cho động cơ 2 cấp tốc độ:
Chế độ hãm tái sinh thường được dùng trong các máy cắt gọt kim loại.
Hình 13: Đặc tính cơ hãm TS của ĐC KĐB khi giảm tốc độ bằng thay đổi tần số.
Hình 14:Đặc tính cơ hãm tái sinh của ĐC KĐB với tải thế năng.
b. Hãm ngược:
- Hãm ngược được thực heienj khi động cơ đang chạy, ta đổi thứ tự hai trong ba
pha của nguồn điện cấp vào động cơ để tạo momen điện từ có chiều ngược với
chiều quay của động cơ đang có thì lúc nãy động cơ sẽ hãm ngược.
- Hãm ngược có thể xảy ra 2 trường hợp:
+ Hãm ngược nhờ đưa điện trở phụ vào phần ứng:
+ Hãm ngược nhờ đảo chiều quay.
- Hãm ngược là phương pháp hãm mạnh momen lớn.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tú
CĐ10ĐCN2
Trang 25
