Giáo trình Trang bị điện 1 (Trình độ Cao đẳng)

trung gian: TG - Động cơ xoay chiều 3 pha rô to lồng sóc M 2. Nguyên lý làm việc - Mở máy cho động cơ chạy thuận + Đóng áp tô mát nguồn 19 + Ấn n t PB1, đồng thời các cuộn h t: Rơ le trung gian có điện sẽ đóng tiếp điểm TG duy trì cho toàn mạch; Rơ le thời gian TS1 có điện bắt đầu đếm thời gian duy trì cho tiếp điểm của nó và công tắc tơ K1 có điện sẽ đóng các tiếp điểm K1-1 cấp nguồn cho động cơ hoạt động theo chiều thuận (theo quy ƣớc) - Đảo chiều động cơ: + Sau một thời gian duy trì của rơ le thời gian TS1, tiếp điểm thƣờng đóng mở chậm TS1 mở ra, cắt điện cuộn h t K1, đồng thời tiếp điểm thƣờng mở đóng chậm TS1 đóng lại cấp nguồn cho cuộn h t K2 và rơ le thời gian TS2. K2 có điện sẽ đóng các tiếp điểm K2-1 thực hiện việc đảo thứ tự pha cấp vào động cơ, động cơ đảo chiều quay. Rơ le thời gian TS2 có điện bắt đầu đếm thời gian duy trì cho tiếp điểm của nó. + Sau một thời gian duy trì của rơ le thời gian TS2, tiếp điểm thƣờng đóng mở chậm TS2 mở ra, cắt điện cuộn h t rơ le thời gian TS1. rơ le thời gian TS1 mất điện, các tiếp điểm của nó trở về trạng thái ban đầu. Mạch điện trở về trạng thái ban đầu (K1 có điện) - Dừng động cơ + Ấn n t PB0, cuộn h t công tắc tơ K1 hoặc K2 mất điện sẽ mở các tiếp điểm K1-1 hoặc K2-1. Động cơ dừng hoạt động. - Bảo vệ : Ngắn mạch bằng áp tô mát, quá tải bằng rơ le nhiệt Các bƣớc và cách thức thực hiện công việc: Bước 1: Tìm hiểu cấu tạo thực tế và các thông số kỹ thuật cơ bản của thiết bị sử dụng trong mạch điện. Bước 2: Đấu lắp mạch điện theo sơ đồ nguyên lý - Đấu lắp mạch điện điều khiển - Đấu lắp mạch điện động lực Bước 3: Kiểm tra nguội theo các bƣớc sau: - Kiểm tra mạch điện điều khiển - Kiểm tra mạch điện động lực. Bước 4: Hoạt động thử theo các bƣớc sau: - Cấp nguồn. - Vận hành khởi động động cơ theo nguyên lý + Ấn n t PB1. + Theo dõi hoạt động của công tắc tơ, rơle thời gian động cơ. + Ấn n t PB0. (dừng động cơ) Bước 5: Lỗi thƣờng gặp và cách khắc phục - Trường hợp: Ấn PB1 động cơ chạy thuận, sau thời gian mặc định công tắc tơ K2 không làm việc. - Nguyên nhân: Tiếp điểm tiếp điểm thƣờng mở đóng chậm TS1 tiếp x c không tốt hoặc bị hỏng. - Cách khắc phục: Kiểm tra đấu dây chắc chắn, tiếp x c giữa đế và nắp của TS1 Bài tập. Nêu cấu tạo nguyên lý hoạt động của rơle thời gian. 20 BÀI 5: ĐẤU LẮP MẠCH ĐIỆN ĐẢO CHIỀU QUAY ĐỘNG CƠ KĐB 1 PHA DÙNG KĐT KÉP MÃ BÀI: TBĐ - 05 Mục tiêu: - Đọc, vẽ và phân tích sơ đồ mạch điện đảo chiều quay động cơ KĐB 1 pha dùng KĐT kép . - Phân tích đƣợc chức năng, nhiệm vụ trang thiết bị, nguyên lý hoạt động của mạch điện. - Đấu lắp đƣợc mạch điện hoạt động đ ng chức năng. Khắc phục đƣợc những sai hỏng thƣờng gặp. Phát huy tính tích cực, chủ động và tƣ duy sáng tạo. Nội dung chính: Đối với động cơ xoay chiều một pha công suất lớn, trong nhiều trƣờng hợp phải thay đổi chiều quay để phù hợp với các công việc khác nhau. Đối với động cơ một pha chạy tụ điện có cuộn dây làm việc và cuộn dây khởi động không phân biệt (số vòng và tiết diện dây quấn của 2 cuộn này hoàn toàn giống nhau). Muốn thay đổi chiều quay của động cơ này ta phải thay đổi chức năng của của 2 cuộn dây cho nhau. Thƣờng gặp nhiều trong động cơ máy giặt. Đối với động cơ một pha chạy tụ điện có cuộn dây làm việc và cuộn dây khởi động phân biệt (số vòng và tiết diện dây quấn của 2 cuộn này hoàn toàn khác nhau). Muốn thay đổi chiều quay của động cơ này ta phải thay đổi cực tính của một trong 2 cuộn dây (đổi đầu cuối cho đầu đầu của một trong hai cuộn dây). 1. Sơ đồ nguyên lý Hình 5: Mạch điện đảo chiều quay động cơ KĐB 1 pha dùng KĐT kép 21 Trang bị điện trong mạch - Át tô mát 1 pha, cầu chì F1, F2, , F4 - Bộ n t ấn 3 phím PB0, PB1, PB1 - Bộ khởi động từ kép gồm: Công tắc tơ K1, K2 và rơ le nhiệt OL - Động cơ 1 pha chạy tụ. 2. Nguyên lý làm việc - Mở máy động cơ quay theo chiều thuận + Đóng áp tô mát nguồn. + Ấn n t PB1, cuộn h t công tắc tơ K1, sẽ đóng điện cho động cơ quay theo chiều thuận. Khi đó đầu cuộn làm việc đƣợc nối với đầu cuộn khởi động. - Đảo chiều quay động cơ (động cơ đã dừng ) + Ấn n t PB2, cuộn h t công tắc tơ K2 có điện sẽ đóng điện cho động cơ quay theo chiều ngựơc lại do cực tính của cuộn làm việc đã bị thay đổi (đầu cuộn làm việc đƣợc nối với đầu cuối cuộn khởi động). - Bảo vệ: Ngắn mạch bằng áp tô mát, quá tải bằng rơ le nhiệt Các bƣớc và cách thức thực hiện công việc: Bước 1: Tìm hiểu cấu tạo thực tế và các thông số kỹ thuật cơ bản của thiết bị sử dụng trong mạch điện. Bước 2: Đấu lắp mạch điện theo sơ đồ nguyên lý - Đấu lắp mạch điện điều khiển - Đấu lắp mạch điện động lực Bước 3: Kiểm tra nguội theo các bƣớc sau: - Kiểm tra mạch điện điều khiển - Kiểm tra mạch điện động lực. Bước 4: Hoạt động thử theo các bƣớc sau: - Cấp nguồn. - Vận hành khởi động động cơ theo nguyên lý + Ấn n t PB1. + Ấn n t PB2. + Theo dõi hoạt động của công tắc tơ, động cơ. + Ấn n t PB0. (dừng động cơ) Bước 5: Lỗi thƣờng gặp và cách khắc phục - Trường hợp: Ấn PB1 động cơ chạy thuận, khi ấn PB2 động cơ vẫn chạy thuận (không đảo chiều). - Nguyên nhân: Chƣa đổi đầu dây một trong 2 cuộn. - Cách khắc phục: Kiểm tra tiếp điểm, đấu dây chắc chắn đổi đầu dây một trong 2 cuộn. Bài tập. Trình bày cấu tạo nguyên lý hoạt động của động cơ KĐB 1 pha điện 22 BÀI 6 : ĐẤU LẮP MẠCH ĐIỆN ĐẢO CHIỀU QUAY ĐỘNG CƠ KĐB 3 PHA DÙNG TAY GẠT CƠ KHÍ MÃ BÀI: TBĐ - 06 Mục tiêu: - Đọc, vẽ và phân tích đƣợc sơ đồ mạch điện đảo chiều quay động cơ KĐB 3 pha dùng tay gạt cơ khí. - Phân tích đƣợc chức năng, nhiệm vụ trang thiết bị, nguyên lý hoạt động của mạch điện. - Đấu lắp đƣợc mạch điện hoạt động đ ng chức năng. Khắc phục đƣợc những sai hỏng thƣờng gặp. Phát huy tính tích cực, chủ động và tƣ duy sáng tạo. Nội dung chính: 1. Sơ đồ nguyên lý. Trang bị điện trong mạch - Cầu dao 3 pha: CD,Cầu chì 1CC, 2CC - Tay gạt cơ khí KC 3 vị trí, 3 cặp tiếp điểm - Bộ khởi động từ kép gồm: Công tắc tơ K1, K2 và rơ le nhiệt OL - Động cơ xoay chiều 3 pha rô to lồng sóc: ĐC. Hình 6: Mạch điện đảo chiều quay động cơ KĐB 3 pha dùng tay gạt cơ khí 2. Nguyên lý làm việc - Chuẩn bị cho động cơ làm việc: + Tay gạt KC để ở vị trí 0: Tiếp điểm 1-2 đóng, rơ le trung gian RTr có điện, đóng tiếp điểm RTr chuẩn bị cho mạch làm việc. 23 - Điều khiển động cơ chạy thuận: Đƣa tay gạt sang I, tiếp điểm 3-4 đóng, cuộn h t T có điện, động cơ làm việc theo chiều thuận. - Điều khiển động cơ chạy nghịch: Đƣa tay gạt sang II, tiếp điểm 5-6 đóng, cuộn h t T mất điện, cuộn h t N có điện, động cơ đảo chiều quay. - Dừng động cơ: Đƣa tay gạt về 0, cuộn h t T hoặc N mất điện, động cơ ngừng hoạt động. - Bảo vệ: Ngắn mạch bằng áp tô mát, quá tải bằng rơ le nhiệt Các bƣớc và cách thức thực hiện công việc: Bước 1: Tìm hiểu cấu tạo thực tế và các thông số kỹ thuật cơ bản của thiết bị sử dụng trong mạch điện. Bước 2: Đấu lắp mạch điện theo sơ đồ nguyên lý - Đấu lắp mạch điện điều khiển - Đấu lắp mạch điện động lực Bước 3: Kiểm tra nguội theo các bƣớc sau: - Kiểm tra mạch điện điều khiển - Kiểm tra mạch điện động lực. Bước 4: Hoạt động thử theo các bƣớc sau: - Cấp nguồn. - Vận hành khởi động động cơ theo nguyên lý + Gạt KC sang vị trí I. + Gạt KC sang vị trí II. + Theo dõi hoạt động của công tắc tơ, động cơ. + Để KC ở vị trí 0. (dừng động cơ) Bước 5: Lỗi thƣờng gặp và cách khắc phục - Trường hợp: Gạt KC sang vị trí I động cơ chạy thuận, gạt KC sang vị trí II, động cơ vẫn chạy thuận (không đảo chiều). - Nguyên nhân: Tiếp điểm chính của công tắc tơ tiếp x c không tốt, chƣa đổi thứ tự pha. - Cách khắc phục: Kiểm tra tiếp điểm, đấu dây chắc chắn tiếp điểm chính và đổi thứ tự pha. Bài tập. Vẽ sơ đồ nối dây chi tiết mạch điện đảo chiều quay động cơ KĐB 3 pha dùng tay gạt cơ khí. 24 BÀI 7 : ĐẤU LẮP MẠCH ĐIỆN ĐẢO CHIỀU QUAY ĐỘNG CƠ KĐB 3 PHA ĐIỀU KHIỂN TẠI 2 VỊ TRÍ MÃ BÀI: TBĐ - 07 Mục tiêu: - Đọc, vẽ và phân tích đƣợc sơ đồ mạch điện đảo chiều quay động cơ KĐB 3 pha điều khiển tại 2 vị trí. - Phân tích đƣợc chức năng, nhiệm vụ trang thiết bị, nguyên lý hoạt động của mạch điện. - Đấu lắp đƣợc mạch điện hoạt động đ ng chức năng. Khắc phục đƣợc những sai hỏng thƣờng gặp. Phát huy tính tích cực, chủ động và tƣ duy sáng tạo. Nội dung chính: 1. Sơ đồ nguyên lý Hình 7: Mạch điện đảo chiều quay động cơ KĐB 3 pha điều khiển tại 2 vị trí Trang bị điện trong mạch - Áp tô mát 3 pha: CB - Bộ n t ấn PB0-1, PB0-2, PB1-1, PB1-2 , PB2-1, PB2-2 - Bộ khởi động từ kép gồm: Công tắc tơ K1, K2 và rơ le nhiệt OL - Động cơ xoay chiều 3 pha rô to lồng sóc M 2. Nguyên lý hoạt động: 25 - Mở máy: + Đóng ATM cấp điện cho toàn mạch. + Muốn đ/cơ làm việc theo chiều thuận ấn PB1-1 (hoặc PB1-2) → cuộn dây công tắc tơ K1 có điện → đóng các tiếp điểm K1-1 ở mạch động lực cấp điện cho đ/cơ làm việc theo chiều thuận đồng thời đóng tiếp điểm K1-2 ở mạch điều khiển duy trì dòng điện cho cuộn dây công tắc tơ K1 và mở tiếp điểm K1-3 khống chế không cho công tắc tơ K2 làm việc. + Muốn đ/cơ làm việc theo chiều ngƣợc ấn PB2-1 (hoặc PB2-2) → cuộn dây công tắc tơ K1 mất điện → các tiếp điểm trở về trạng thái ban đầu đồng thời cuộn dây công tắc tơ K2 có điện → đóng các tiếp điểm K2-1 ở mạch động lực cấp điện xoay chiều 3 pha (l c này đã đảo 2 trong 3 pha) cho động cơ làm việc theo chiều ngƣợc đồng thời đóng tiếp điểm K2-2 ở mạch điều khiển duy trì dòng diện cho cuộn dây công tắc tơ K2 và mở tiếp điểm K2-3 khống chế không cho công tắc tơ K1 làm việc. - Dừng máy: + Muốn dừng ấn PB0-1 (hoặc PB0-2m) → cuộn dây các công tắc tơ K1 , K2 mất điện → các tiếp điểm trở về trạng thái ban đầu → đ/cơ đƣợc ngắt khỏi lƣới điện và ngừng hoạt động . - Bảo vệ: Ngắn mạch bằng áp tô mát, quá tải bằng rơ le nhiệt Các bƣớc và cách thức thực hiện công việc: Bước 1: Tìm hiểu cấu tạo thực tế và các thông số kỹ thuật cơ bản của thiết bị sử dụng trong mạch điện. Bước 2: Đấu lắp mạch điện theo sơ đồ nguyên lý - Đấu lắp mạch điện điều khiển - Đấu lắp mạch điện động lực Bước 3: Kiểm tra nguội theo các bƣớc sau: - Kiểm tra mạch điện điều khiển - Kiểm tra mạch điện động lực. Bước 4: Hoạt động thử theo các bƣớc sau: - Cấp nguồn. - Vận hành khởi động động cơ theo nguyên lý + Ấn n t PB1-1 (hoặc PB1-2) + Ấn n t PB2-1 (hoặc PB2-2) + Theo dõi hoạt động của công tắc tơ, động cơ. + Ấn n t PB0-1 (hoặc PB0-2). (dừng động cơ) Bước 5: Lỗi thƣờng gặp và cách khắc phục - Trường hợp: Ấn PB1-1 (hoặc PB1-2) động cơ chạy thuận, khi ấn PB2-1 (hoặc PB2-2) động cơ vẫn chạy thuận (không đảo chiều). - Nguyên nhân: Tiếp điểm chính của công tắc tơ tiếp x c không tốt, chƣa đổi thứ tự pha. - Cách khắc phục: Kiểm tra tiếp điểm, đấu dây chắc chắn tiếp điểm chính và đổi thứ tự pha. Bài tập. Vẽ sơ đồ nối dây chi tiết mạch điện đảo chiều quay động cơ KĐB 3 pha điều khiển tại 2 vị trí. 26 BÀI 8 : ĐẤU LẮP MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KĐB 3 PHA THEO TRÌNH TỰ MÃ BÀI: TBĐ - 08 Mục tiêu : - Đọc, vẽ và phân tích đƣợc sơ đồ mạch điện điều khiển động cơ 3 pha theo trình tự. - Phân tích đƣợc chức năng, nhiệm vụ trang thiết bị, nguyên lý hoạt động của mạch điện. - Đấu lắp đƣợc mạch điện hoạt động đ ng chức năng. Khắc phục đƣợc những sai hỏng thƣờng gặp. Phát huy tính tích cực, chủ động và tƣ duy sáng tạo. Nội dung chính: 1. Sơ đồ nguyên lý Trang bị điện trong mạch - Áp tô mát 3 pha: CB - Bộ n t ấn PB1-0, PB2-0, PB1-1, PB2-1 - Bộ khởi động từ kép gồm: Công tắc tơ K1, K2 và rơ le nhiệt OL1, OL2 - Động cơ xoay chiều 3 pha rô to lồng sóc M1, M2 Hình 8: Mạch điện điều khiển động cơ KĐB 3 pha theo trình tự 2. Nguyên lý hoạt động - Mở máy động cơ M1 + Đóng áp tô mát nguồn. 27 + Ấn n t PB1-1, cuộn h t công tắc tơ K1 có điện sẽ đóng điện cho động cơ hoạt động qua các tiếp điểm động lực K1-1 và duy trì hoạt động của mạch qua tiếp điểm K1-2. Đóng tiếp điểm K1-3 (tiếp điểm khoá động cơ M2) - Mở máy động cơ M 2 Ấn n t PB2-1, cuộn h t công tắc tơ K2 có điện sẽ đóng điện cho động cơ hoạt động qua các tiếp điểm động lực K2-1 và duy trì hoạt động của mạch qua tiếp điểm K2-2. - Dừng động cơ M2 Ấn n t PB2-0, cuộn h t công tắc tơ K2 mất điện sẽ mở các tiếp điểm K2-1 , K2-2 động cơ M2 bị ngắt điện - ngừng hoạt động. - Dừng cả 2 động cơ M1 và M2 khẩn cấp. Trong quá trình mạch điện đang hoạt động vì một lý do nào đó, ví dụ nhƣ động cơ bị kẹt, hoặc mạch có biểu hiện bất thƣờng thì ta ấn n t PB1-0, thì toàn bộ mạch điện ngừng hoạt động. - Bảo vệ: Ngắn mạch bằng áp tô mát, quá tải bằng rơ le nhiệt Các bƣớc và cách thức thực hiện công việc: Bước 1: Tìm hiểu cấu tạo thực tế và các thông số kỹ thuật cơ bản của thiết bị sử dụng trong mạch điện. Bước 2: Đấu lắp mạch điện theo sơ đồ nguyên lý - Đấu lắp mạch điện điều khiển - Đấu lắp mạch điện động lực Bước 3: Kiểm tra nguội theo các bƣớc sau: - Kiểm tra mạch điện điều khiển - Kiểm tra mạch điện động lực. Bước 4: Hoạt động thử theo các bƣớc sau: - Cấp nguồn. - Vận hành khởi động động cơ theo nguyên lý + Ấn n t PB1-1 + Ấn n t PB2-1 + Theo dõi hoạt động của công tắc tơ, động cơ. + Ấn n t PB1-0 hoặc PB2-0 . (dừng động cơ) Bước 5: Lỗi thƣờng gặp và cách khắc phục - Trường hợp: Ấn PB1-1 động cơ quay, khi ấn PB2-1 công tắc tơ K2 không làm việc. - Nguyên nhân: Tiếp điểm phụ K1-3 của công tắc tơ tiếp x c không tốt. - Cách khắc phục: Kiểm tra tiếp điểm, đấu dây chắc chắn tiếp điểm K1-3 . Bài tập. Vẽ sơ đồ nối dây chi tiết mạch điện điều khiển động cơ KĐB 3 pha theo trình tự. 28 BÀI 9 : ĐẤU LẮP MẠCH ĐIỆN TỰ ĐỘNG GIỚI HẠN HÀNH TRÌNH MÃ BÀI: TBĐ - 09 Mục tiêu: - Đọc, vẽ và phân tích đƣợc sơ đồ mạch điện tự động giới hạn hành trình. - Phân tích đƣợc chức năng, nhiệm vụ trang thiết bị, nguyên lý hoạt động của mạch điện. - Đấu lắp đƣợc mạch điện hoạt động đ ng chức năng. Khắc phục đƣợc những sai hỏng thƣờng gặp. Phát huy tính tích cực, chủ động và tƣ duy sáng tạo. Nội dung chính: Trong một số máy móc, việc khống chế hành trình chuyển động cần đƣợc tự động hoá. Ví dụ hành trình chuyển động của bàn xe dao máy cắt gọt, hành trình chuyển động của máy bào giƣờng, hành trình chuyển động của móc cầu trục... Để thực hiện điều này đối với các máy móc sử dụng động cơ điện, ngƣời ta dùng công tắc hành trình gắn vào vị trí cần khống chế. Khoảng cách giữa hai công tắc hành trình đƣợc coi là phạm vi chuyển động thiết bị công tác. Khi quá trình thay đổi trạng thái làm việc của hệ có quan hệ chặt chẽ với vị trí của các bộ phận di chuyển thì sử dụng công tắc hành trình đặt tại những vị trí thích hợp trên đƣờng đi của các bộ phận này để tiến hành khống chế sự di chuyển của chính nó. Đó chính là khống chế theo nguyên tắc hành trình. Khi các bộ phận di chuyển đi đến các vị trí bố trí công tắc hành trình sẽ tác động lên các công tắc, công tắc hành trình sẽ phát tín hiệu (đóng hoặc mở tiếp điểm của nó) điều khiển hệ thống đến trạng thái làm việc mới. Khống chế theo nguyên tắc hành trình thƣờng gặp trong truyền động bàn của máy bào, máy phay, máy mài cầu trục... 1. Sơ đồ nguyên lý Trang bị điện trong mạch - Áp tô mát 3 pha: CB - Bộ n t ấn PB0, PB1, PB2, - Bộ khởi động từ kép gồm: Công tắc tơ K1, K2 và rơ le nhiệt OL - Động cơ xoay chiều 3 pha rô to lồng sóc M - Công tắc hành trình LS1, LS2 29 Hình 9: Mạch điện tự động giới hạn hành trình 2. Nguyên lý hoạt động - Mở máy cho động cơ chạy thuận – mô phỏng bàn máy chạy về phía B: + Đóng áp tô mát nguồn + Ấn n t PB1, cuộn h t công tắc tơ K1 có điện sẽ đóng các tiếp điểm K1-1 (cấp nguồn cho động cơ hoạt động) và K1-2 (duy trì cho công tắc tơ K1). Các tiếp điểm K1-2 đóng, động cơ quay theo chiều thuận, tƣơng ứng bàn máy chạy về phía B. + Khi đến B, bàn máy đập vào vấu của công tắc hành trình LS1, tiếp điểm LS1 mở ra, cuộn h t công tắc tơ K1 mất điện, động cơ ngừng hoạt động, bàn máy dừng lại. - Đảo chiều động cơ – mô phỏng bàn máy chạy về phía A: + Ấn n t PB2 đóng điện cho cuộn h t công tắc tơ K2, công tắc tơ K2 có điện sẽ đóng các tiếp điểm K2-1 (cấp nguồn cho động cơ hoạt động) và K2-2 (duy trì cho công tắc tơ K2). Các tiếp điểm K2-2 đóng, động cơ quay theo chiều ngựơc lại làm kéo bàn máy di chuyển về phía A. Khi bàn máy đến vị trí A sẽ đập vào vấu của công tắc hành trình LS2, tiếp điểm LS2 mở ra, cuộn K2 mất điện, bàn máy dừng lại. - Bảo vệ: Ngắn mạch bằng áp tô mát, quá tải bằng rơ le nhiệt Các bƣớc và cách thức thực hiện công việc: Bước 1: Tìm hiểu cấu tạo thực tế và các thông số kỹ thuật cơ bản của thiết bị sử dụng trong mạch điện. Bước 2: Đấu lắp mạch điện theo sơ đồ nguyên lý - Đấu lắp mạch điện điều khiển - Đấu lắp mạch điện động lực Bước 3: Kiểm tra nguội theo các bƣớc sau: 30 - Kiểm tra mạch điện điều khiển - Kiểm tra mạch điện động lực. Bước 4: Hoạt động thử theo các bƣớc sau: - Cấp nguồn. - Vận hành khởi động động cơ theo nguyên lý + Ấn n t PB1. + Ấn n t PB2. + Theo dõi hoạt động của công tắc tơ, động cơ. + Ấn n t PB0. (dừng động cơ) Bước 5: Lỗi thƣờng gặp và cách khắc phục - Trường hợp: Ấn PB1 công tắc tơ làm việc thả tay khỏi PB1 công tắc tơ không làm việc. - Nguyên nhân: Tiếp điểm phụ thƣờng mở công tắc tơ tiếp x c không tốt, bị hỏng. - Cách khắc phục: Kiểm tra tiếp điểm và đấu dây chắc chắn tiếp điểm phụ duy trì dòng điện cho cuộn dây. Bài tập. Vẽ sơ đồ nối dây chi tiết mạch điện tự động giới hạn hành trình. 31 BÀI 10 : ĐẤU LẮP MẠCH ĐIỆN MỞ MÁY ĐỘNG CƠ KĐB 3 PHA QUA CUỘN KHÁNG MÃ BÀI: TBĐ - 10 Mục tiêu: - Đọc, vẽ và phân tích đƣợc sơ đồ mạch điện mở máy dùng cuộn kháng, công tắc tơ trong mở máy động cơ. - Phân tích đƣợc chức năng, nhiệm vụ trang thiết bị, nguyên lý hoạt động của mạch điện. - Đấu lắp đƣợc mạch điện hoạt động đ ng chức năng. Khắc phục đƣợc những sai hỏng thƣờng gặp. Phát huy tính tích cực, chủ động và tƣ duy sáng tạo. Nội dung chính: Ta biết rằng khi mở máy động cơ rô to lồng sóc, dòng điện mở máy tăng lên 4 đến 7 lần so với dòng định mức. Hiện tƣợng này làm giảm đáng kể điện áp nguồn và gây ảnh hƣởng tới các thiết bị điện trong cùng tuyến với động cơ. Đặc biệt là khi mở máy các động cơ công suất lớn, tải nặng nề thì ảnh hƣởng này càng rõ rệt thậm chí có thể làm tắt bóng đ n huỳnh quang hoặc làm máy điều hoà ngừng hoạt động... Đối với động cơ công suất lớn cỡ hàng chục Kw, để làm giảm những ảnh hƣởng này ta có thể đấu nối tiếp cuộn dây stato động cơ với cuộn kháng hoặc điện trở phụ nhằm làm giảm điện áp đặt vào các cuộn dây stato hoặc có thể áp dụng phƣơng pháp đổi nối Y- Δ (đối với những động cơ hoạt đông ở chế độ định mức mà các cuộn dây stato đấu hình tam giác) khi động cơ mở máy và do vậy sẽ giảm đƣợc dòng điện mở máy. 1. Sơ đồ nguyên lý Trang bị điện trong mạch - Áp tô mát 3 pha: CB - Bộ n t ấn PB0, PB1, PB2, - Bộ khởi động từ kép gồm: Công tắc tơ K1, K2 và rơ le nhiệt OL - Động cơ xoay chiều 3 pha rô to lồng sóc M - Cuộn kháng: CK - Rơ le thời gian: TS 32 Hình 10: Mạch điện mở máy động cơ KĐB 3 pha qua cuộn kháng 2. Nguyên lý hoạt động - Chuẩn bị cho mạch làm việc: + Đóng áptômát CB + Ấn n t mở máy PB1, cuộn dây K1 có điện, động cơ sẽ mở máy với cuộn kháng CK nối tiếp trong mạch. Khi đó rơ-le thời gian TS cũng đƣợc cấp nguồn và bắt đầu tính thời gian duy trì cho tiếp điểm thƣờng mở đóng chậm TS của nó. + Hết khoảng thời gian đã ấn định, tiếp điểm TS đóng lại, cuộn dây K2 đƣợc cấp nguồn làm cho các tiếp điểm K2-1 động lực đóng lại, cuộn kháng bị ngắn mạch 2 đầu nên bị loại ra khỏi mạch. Động cơ tăng dần đến tốc độ định mức, kết th c quá trình mở máy. - Dừng máy: Ấn n t PB0, cuộn dây K1 và K2 mất điện, các tiếp điểm K1-1 và K2-1 động lực mở ra, động cơ dừng hoạt động. - Bảo vệ: Ngắn mạch bằng áp tô mát, quá tải bằng rơ le nhiệt Các bƣớc và cách thức thực hiện công việc: Bước 1: Tìm hiểu cấu tạo thực tế và các thông số kỹ thuật cơ bản của thiết bị sử dụng trong mạch điện. Bước 2: Đấu lắp mạch điện theo sơ đồ nguyên lý - Đấu lắp mạch điện điều khiển - Đấu lắp mạch điện động lực Bước 3: Kiểm tra nguội theo các bƣớc sau: - Kiểm tra mạch điện điều khiển 33 - Kiểm tra mạch điện động lực. Bước 4: Hoạt động thử theo các bƣớc sau: - Cấp nguồn. - Vận hành khởi động động cơ theo nguyên lý + Ấn n t PB1. + Theo dõi hoạt động của công tắc tơ, động cơ. + Ấn nút PB0. (dừng động cơ) Bước 5: Lỗi thƣờng gặp và cách khắc phục - Trường hợp: Ấn PB1 công tắc tơ làm việc động cơ khởi động đạt tốc độ định mức không chuyển sang chế độ làm việc. - Nguyên nhân: Thời gian điều ch nh trên rơle dài, tiếp điểm thƣờng mở đóng chậm của TS không đóng K2 không làm việc. - Cách khắc phục: Điều ch nh lại thời gian cho phù hợp. Thay thế rơle thời gian Bài tập. Vẽ sơ đồ nối dây chi tiết mạch điện mở máy động cơ KĐB 3 pha qua cuộn kháng 34 BÀI 11 : ĐẤU LẮP MẠCH ĐIỆN MỞ MÁY Y – Δ ĐỘNG CƠ KĐB 3 PHA MÃ BÀI: TBĐ – 11 Mục tiêu: - Đọc, vẽ và phân tích sơ đồ mạch điện mở máy Y – Δ công tắc tơ trong mở máy động cơ. - Phân tích đƣợc chức năng, nhiệm vụ trang thiết bị, nguyên lý hoạt động của mạch điện. - Đấu lắp đƣợc mạch điện hoạt động đ ng chức năng. Khắc phục đƣợc những sai hỏng thƣờng gặp. Phát huy tính tích cực, chủ động và tƣ duy sáng tạo. Nội dung bài: Ta biết rằng khi mở máy động cơ rô to lồng sóc, dòng điện mở máy tăng lên 4 đến 7 lần so với dòng định mức. Hiện tƣợng này làm giảm đáng kể điện áp nguồn và gây ảnh hƣởng tới các thiết bị điện trong cùng tuyến với động cơ. Đặc biệt là khi mở máy các động cơ công suất lớn, tải nặng nề thì ảnh hƣởng này càng rõ rệt thậm chí có thể làm tắt bóng đ n huỳnh quang hoặc làm máy điều hoà ngừng hoạt động... Đối với động cơ công suất lớn cỡ hàng chục Kw, để làm giảm những ảnh hƣởng này ta có thể đấu nối tiếp cuộn dây stato động cơ với cuộn kháng hoặc điện trở phụ nhằm làm giảm điện áp đặt vào các cuộn dây stato hoặc có thể áp dụng phƣơng pháp đổi nối Y-Δ (đối với những động cơ hoạt đông ở chế độ định mức mà các cuộn dây stato đấu hình tam giác) khi động cơ mở máy và do vậy sẽ giảm đƣợc dòng điện mở máy. 1. Sơ đồ nguyên lý Trang bị điện trong mạch - Áp tô mát 3 pha: CB - Bộ n t ấn PB0, PB1. - Bộ khởi động từ kép gồm: Công tắc tơ K1, K2, K3 và rơ le nhiệt OL - Động cơ xoay chiều 3 pha rô to lồng sóc M - Rơ le thời gian: TS 35 Hình 11: Đấu lắp mạch điện mở máy Y- ∆ động cơ không đồng bộ 3 pha 2. Nguyên lý hoạt động - Mở máy + Đóng áp tô mát nguồn. + Ấn n t PB1, cuộn h t công tắc tơ K1, K3 và TS có điện sẽ đóng điện cho động cơ mở máy ở chế độ các cuộn dây stato đƣợc đấu hình sao nhằm làm giảm dòng khởi động. Sau một thời gian tiếp điểm thƣờng đóng mở chậm TS1 mở ra đồng thời tiếp điểm thƣờng mở đóng chậm TS2 đóng lại, cuộn K3 mất điện, cuộn K2 có điện, đóng điện để các cuộn dây đƣợc đấu thành hình tam giác. - Dừng động cơ Ấn n t PB0, cuộn hút K1, TS và K2 mất điện, cắt điện mạch động lực, động cơ dừng hoạt động. - Bảo vệ: Ngắn mạch bằng áp tô mát, quá tải bằng rơ le nhiệt Các bƣớc và cách thức thực hiện công việc: Bước 1: Tìm hiểu cấu tạo thực tế và các thông số kỹ thuật cơ bản của thiết bị sử dụng trong mạch điện. Bước 2: Đấu lắp mạch điện theo sơ đồ nguyên lý - Đấu lắp mạch điện điều khiển - Đấu lắp mạch điện động lực Bước 3: Kiểm tra nguội theo các bƣớc sau: 36 - Kiểm tra mạch điện điều khiển - Kiểm tra mạch điện động lực. Bước 4: Hoạt động thử theo các bƣớc sau: - Cấp nguồn. - Vận hành khởi động động cơ theo nguyên lý + Ấn n t PB1. + Theo dõi hoạt động của công tắc tơ, động cơ. + Ấn n t PB0. (dừng động cơ) Bước 5: Lỗi thƣờng gặp và cách khắc phục - Trường hợp: Ấn PB1 công tắc tơ làm việc động cơ khởi động đạt tốc độ định mức không chuyển sang chế độ làm việc. - Nguyên nhân: Thời gian điều ch nh trên rơle dài, tiếp điểm của TS bị hỏng. - Cách khắc phục: Điều ch nh lại thời gian cho phù hợp. Thay thế rơle thời gian Bài tập. Vẽ sơ đồ nối dây chi tiết mạch điện mở máy Y- ∆ động cơ không đồng bộ 3 pha 37 BÀI 12 : ĐẤU LẮP MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KĐB 3 PHA 2 CẤP TỐC ĐỘ KIỂU /YY. MÃ BÀI: TBĐ - 12 Mục tiêu: - Đọc, vẽ và phân tích sơ đồ mạch điện điện điều khiển động cơ KĐB 3 pha 2 cấp tốc độ kiểu /YY. - Phân tích đƣợc chức năng, nhiệm vụ trang thiết bị, nguyên lý hoạt động của mạch điện. - Đấu lắp đƣợc mạch điện hoạt động đ ng chức năng. Khắc phục đƣợc những sai hỏng thƣờng gặp. Phát huy tính tích cực, chủ động và tƣ duy sáng tạo. Nội dung chính: 1. Sơ đồ nguyên lý Hình 12 Mạch điện điều khiển động cơ KĐB 3 pha 2 tốc độ kiểu /YY Trang bị điện trong mạch - Áp tô mát 3 pha: CB - Bộ n t ấn PB0, PB1, PB2, - Bộ khởi động từ kép gồm: Công tắc tơ K1, K2, K3 và rơ le nhiệt OL1, OL2 - Động cơ 2 cấp tốc độ kiểu /YY: M 2. Nguyên lý hoạt động - Điều khiển cho động cơ quay ở tốc độ thấp. + Đóng áp tô mát nguồn 38 + Ấn n t PB1, cuộn h t công tắc tơ K1 có điện sẽ đóng điện cho các cuộn dây động cơ làm việc ở chế độ tam giác nối tiếp – tƣơng đƣơng với số cực nhiều, động cơ chạy với tốc độ thấp n1 - Điều khiển cho động cơ quay ở tốc độ cao. + Ấn n t PB2, cuộn h t công tắc tơ K1 mất điện, cuộn h t K2, K3 có điện sẽ đóng điện cho các cuộn dây làm việc ở chế độ đấu sao song song – tƣơng đƣơng với số cực ít, động cơ chạy với tốc độ cao n2. Ngắn mạch bằng áp tô mát, quá tải bằng rơ le nhiệt Các bƣớc và cách thức thực hiện công việc: Bước 1: Tìm hiểu cấu tạo thực tế và các thông số kỹ thuật cơ bản của thiết bị sử dụng trong mạch điện. Bước 2: Đấu lắp mạch điện theo sơ đồ nguyên lý - Đấu lắp mạch điện điều khiển - Đấu lắp mạch điện động lực Bước 3: Kiểm tra nguội theo các bƣớc sau: - Kiểm tra mạch điện điều khiển - Kiểm tra mạch điện động lực. Bước 4: Hoạt động thử theo các bƣớc sau: - Cấp nguồn. - Vận hành khởi động động cơ theo nguyên lý + Ấn n t PB1. + Ấn n t PB2. + Theo dõi hoạt động của công tắc tơ, động cơ. + Ấn n t PB0. (dừng động cơ) Bước 5: Lỗi thƣờng gặp và cách khắc phục - Trường hợp: Ấn PB1 công tắc tơ làm việc động cơ chạy thuận tốc độ chậm ấn PB2 động cơ chạy tốc độ nhanh (ngƣợc chiều). - Nguyên nhân: Các đầu dây của động cơ và thứ tự pha chƣa đ ng. - Cách khắc phục: Đổi đầu dây của động cơ. Bài tập. Nêu cấu tạo và cách xác định cực tính cuộn dây Stato động cơ 2 cấp tốc độ kiểu /YY 39 BÀI 13: ĐẤU LẮP MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KĐB 3 PHA 2 CẤP TỐC ĐỘ KIỂU Y/YY MÃ BÀI: TBĐ - 13 Mục tiêu: - Đọc, vẽ và phân tích sơ đồ mạch điện điều khiển động cơ KĐB 3 pha 2 cấp tốc độ kiểu Y/YY. - Phân tích đƣợc chức năng, nhiệm vụ trang thiết bị, nguyên lý hoạt động của mạch điện. - Đấu lắp đƣợc mạch điện hoạt động đ ng chức năng. Khắc phục đƣợc những sai hỏng thƣờng gặp. Phát huy tính tích cực, chủ động và tƣ duy sáng tạo. Nội dung chính: 1. Sơ đồ nguyên lý Trang bị điện trong mạch - Áp tô mát 3 pha: CB - Bộ n t ấn PB0, PB1, PB2, - Bộ khởi động từ kép gồm: Công tắc tơ K1, K2, K3 và rơ le nhiệt OL1, OL2 - Động cơ 2 cấp tốc độ kiểu Y/YY: M Hình 13 Mạch điện điều khiển động cơ KĐB 3 pha 2 cấp tốcđộ kiểu Y/YY 2. Nguyên lý hoạt động - Điều khiển cho động cơ quay ở tốc độ thấp. + Đóng áp tô mát nguồn 40 + Ấn n t PB1, cuộn h t công tắc tơ K1 có điện sẽ đóng điện cho các cuộn dây động cơ làm việc ở chế độ đấu sao nối tiếp – tƣơng đƣơng với số cực nhiều, động cơ chạy với tốc độ thấp n1. + Điều khiển cho động cơ quay ở tốc độ cao. + Ấn n t PB2, cuộn h t công tắc tơ K1 mất điện, cuộn hút K2, K3 có điện sẽ đóng điện cho các cuộn dây động cơ làm việc ở chế độ đấu sao song song tƣơng đƣơng với số cực ít, động cơ chạy với tốc độ cao n2. - Dừng động cơ + Ấn n t PB0, mạch điều khiển mất điện, cắt điện mạch động lực, động cơ dừng hoạt động. - Bảo vệ: Ngắn mạch bằng áp tô mát, quá tải bằng rơ le nhiệt Các bƣớc và cách thức thực hiện công việc: Bước 1: Tìm hiểu cấu tạo thực tế và các thông số kỹ thuật cơ bản của thiết bị sử dụng trong mạch điện. Bước 2: Đấu lắp mạch điện theo sơ đồ nguyên lý - Đấu lắp mạch điện điều khiển - Đấu lắp mạch điện động lực Bước 3: Kiểm tra nguội theo các bƣớc sau: - Kiểm tra mạch điện điều khiển - Kiểm tra mạch điện động lực. Bước 4: Hoạt động thử theo các bƣớc sau: - Cấp nguồn. - Vận hành khởi động động cơ theo nguyên lý + Ấn n t PB1. + Ấn n t PB2. + Theo dõi hoạt động của công tắc tơ, động cơ. + Ấn n t PB0. (dừng động cơ) Bước 5: Lỗi thƣờng gặp và cách khắc phục - Trường hợp: Ấn PB1 công tắc tơ làm việc động cơ chạy thuận tốc độ chậm ấn PB2 động cơ chạy tốc độ nhanh ngƣợc chiều). - Nguyên nhân: Các đầu dây của động cơ và thứ tự pha chƣa đ ng. - Cách khắc phục: Đổi đầu dây của động cơ. Bài tập. Nêu cấu tạo và cách xác định cực tính cuộn dây Stato động cơ 2 cấp tốc độ kiểu Y /YY. 41 BÀI 14 : ĐẤU LẮP MẠCH ĐIỆN ĐẢO CHIỀU QUAY ĐỘNG CƠ KĐB 3 PHA 2 CẤP TỐC ĐỘ MÃ BÀI: TBĐ - 14 Mục tiêu: - Đọc, vẽ và phân tích sơ đồ mạch điện đảo chiều quay động cơ KĐB 3 pha 2 cấp tốc độ. - Phân tích đƣợc chức năng, nhiệm vụ trang thiết bị, nguyên lý hoạt động của mạch điện. - Đấu lắp đƣợc mạch điện hoạt động đ ng chức năng. Khắc phục đƣợc những sai hỏng thƣờng gặp. Phát huy tính tích cực, chủ động và tƣ duy sáng tạo. Nội dung chính: 1. Sơ đồ nguyên lý Trang bị điện trong mạch - Áp tô mát 3 pha: CB - Bộ n t ấn PB0, PB1, PB2, PB3, PB4, - Bộ khởi động từ kép gồm: Công tắc tơ K1, K2, K3, K4, K5 - Rơ le nhiệt OL1, OL2 - Động cơ 2 cấp tốc độ kiểu Y/YY: M Hình 14 Mạch điện đảo chiều quay động cơ KĐB 3 pha 2 cấp tốc độ 2. Nguyên lý hoạt động - Điều khiển cho động cơ quay thuận. + Đóng áp tô mát nguồn 42 + Ấn n t PB2 và PB4 các cuộn h t công tắc tơ K1, K3, có điện sẽ đóng điện cho các cuộn dây động cơ làm việc ở chế độ đấu sao nối tiếp – tƣơng đƣơng với số cực nhiều, động cơ chạy thuận ở tốc độ thấp n1. Hoặc ấn n t PB3 các công tắc tơ K4, K5 có điện sẽ đóng điện cho các cuộn dây động cơ làm việc ở chế độ đấu sao song song tƣơng đƣơng với số cực ít, động cơ chạy thuận với tốc độ cao n2. - Điều khiển cho động cơ quay ngược. Ấn n t PB1 và PB4 cuộn h t K2, K3, có điện sẽ đóng điện cho các cuộn dây động cơ làm việc ở chế độ đấu sao nối tiếp, động cơ chạy ngƣợc ở tốc độ thấp n1. Hoặc ấn n t PB3 các công tắc tơ K4, K5 có điện sẽ đóng điện cho các cuộn dây động cơ làm việc ở chế độ đấu sao song song tƣơng đƣơng với số cực ít, động cơ chạy ngƣợc với tốc độ cao n2. - Dừng động cơ Ấn n t PB0, mạch điều khiển mất điện, cắt điện mạch động lực, động cơ dừng hoạt động. - Bảo vệ ngắn mạch, quá tải bằng CB, OL1, OL2 Các bƣớc và cách thức thực hiện công việc: Bước 1: Tìm hiểu cấu tạo thực tế và các thông số kỹ thuật cơ bản của thiết bị sử dụng trong mạch điện. Bước 2: Đấu lắp mạch điện theo sơ đồ nguyên lý - Đấu lắp mạch điện điều khiển - Đấu lắp mạch điện động lực Bước 3: Kiểm tra nguội theo các bƣớc sau: - Kiểm tra mạch điện điều khiển - Kiểm tra mạch điện động lực. Bước 4: Hoạt động thử theo các bƣớc sau: - Cấp nguồn. - Vận hành khởi động động cơ theo nguyên lý + Ấn n t PB1. + Ấn n t PB2. + Theo dõi hoạt động của công tắc tơ, động cơ. + Ấn n t PB0. (dừng động cơ) Bước 5: Lỗi thƣờng gặp và cách khắc phục - Trường hợp: Ấn PB1 động cơ chạy thuận, khi ấn PB2 động cơ vẫn chạy thuận (không đảo chiều). - Nguyên nhân: Tiếp điểm chính của công tắc tơ tiếp x c không tốt, chƣa đổi thứ tự pha. - Cách khắc phục: Kiểm tra tiếp điểm, đấu dây chắc chắn tiếp điểm chính và đổi thứ tự pha. Bài tập. Nêu nguyên tắc đảo chiều quay động cơ KĐB 3 pha. Vẽ sơ đồ nối dây chi tiết mạch điện đảo chiều quay động cơ KĐB 3 pha 2 cấp tốc độ kiểu Y /YY 43 BÀI 15: ĐẤU LẮP MẠCH ĐIỆN BẢO VỆ MÃ BÀI: TBĐ - 15 Mục tiêu: - Đọc, vẽ và phân tích sơ đồ mạch điện. - Phân tích đƣợc chức năng, nhiệm vụ trang thiết bị, nguyên lý hoạt động của mạch điện. - Đấu lắp đƣợc mạch điện hoạt động đ ng chức năng. Khắc phục đƣợc những sai hỏng thƣờng gặp. Phát huy tính tích cực, chủ động và tƣ duy sáng tạo. Nội dung chính: 1. Bảo vệ quá dòng. Động cơ điện thƣờng bị quá dòng trong trƣờng hợp bị ngắn mạch hoặc quá tải. 1.1. Bảo vệ ngắn mạch Ngắn mạch là hiện tƣợng các pha chạm chập nhau, pha chạm trung tính hoặc 2 cực của thiết bị một chiều chạm nhau. Để bảo vệ cho trƣờng hợp này thƣờng dùng cầu chì nối tiếp ở các dây pha, hoặc đặt ở 1 cực của thiết bị một chiều, hoặc dùng ap-to-mat. Đối với động cơ công suất lớn có thể dùng rơ-le dòng điện để bảo vệ, dòng điện ch nh định từ (8 - 10) Iđm. Khi đó cuộn dây của rơ-le dòng mắc nối tiếp trong mạch động lực còn tiếp điểm của nó mắc trong mạch điều khiển. 1.2. Bảo vệ quá tải Quá tải là hiện tƣợng dòng điện qua động cơ, hoặc thiết bị khí cụ điện tăng cao hơn định mức, nhƣng không nhiều. Động cơ đang làm việc thƣờng bị quá tải trong 2 trƣờng hợp sau đây: - Quá tải đối xứng: Xảy ra khi phụ tải đặt lên trục động cơ lớn hơn định mức nhƣ: l c điện áp nguồn bị sụt giảm (tải không đổi), động cơ bị kẹt trục hoặc tải đột ngột tăng cao. Trƣờng hợp này dòng điện ở 3 pha tăng đều nhƣ nhau. - Quá tải không đối xứng: Xảy ra khi động cơ đang làm việc mà nguồn điện bị mất 1 pha hoặc nguồn bị mất cân bằng nghiêm trọng. Trƣờng hợp này còn gọi là quá tải 2 pha, nếu duy trì trong thời gian lâu sẽ gây cháy hỏng động cơ Quá tải không gây tác hại tức thời, nhƣng động cơ sẽ bị đốt nóng quá trị số cho phép. Nếu quá tải kéo dài, mức độ quá tải lớn thì tuổi thọ động cơ giảm nhanh chóng. Để bảo vệ cho trƣờng hợp này, thƣờng dùng rơ-le nhiệt. Ch cần đặt phần tử đốt nóng của rơ-le nhiệt ở 2 pha của thiết bị 3 pha hoặc 1 cực của thiết bị một chiều là đủ, hoặc cũng có thể dùng rơ le dòng điện để bảo vệ nhƣ trong sơ đồ. 44 Hình 15 a Mạch bảo vệ quá tải dùng rơ le dòng điện Nguyên lý hoạt động: (hình 15 a) - Ch nh chiết áp dòng điện sao cho giá trị đặt là 3A. - Đóng áp tô mát nguồn - Nhấn n t PB1, cuộn h t công tắc tơ K1 có điện sẽ đóng điện cho động cơ hoạt động qua các tiếp điểm động lực K1-1 và duy trì hoạt động của mạch qua tiếp điểm K1-2. - Trong quá trình đang hoạt động nếu dòng điện trên động cơ đột ngột tăng lớn hơn 3A đã đặt thì sau một khoảng thời gian đặt trƣớc, thì tiếp điểm RD1 mở ra làm cho cuộn h t K1 mất điện, động cơ ngừng hoạt động. - Nhấn n t PB0 mạch ngừng hoạt động. 2. Bảo vệ điện áp. Động cơ làm việc nếu điện áp nguồn dao động thì máy sẽ hoạt động ở trạng thái không bình thƣờng. Cần phải có thiết bị tự động cắt động cơ ra khỏi lƣới trong trƣờng hợp này. 2.1. Bảo vệ thiếu áp Sự cố này thƣờng dùng rơ le điện áp cao (làm việc với điện áp cao) và tiếp điểm thƣờng mở của nó để bảo vệ (cuộn dây mắc ở nơi cần bảo vệ, tiếp điểm mắc trong mạch điều khiển). 45 Hình 15b: Mạch bảo vệ điện áp dùng rơ le điện áp cao Nguyên lý hoạt động: (hình 15b.) - Ch nh chiết áp điện áp sao cho giá trị đặt là 220V~. - Đóng áp tô mát nguồn - Nhấn n t PB1, cuộn h t công tắc tơ K1 có điện sẽ đóng điện cho động cơ hoạt động qua các tiếp điểm động lực K1-1 và duy trì hoạt động của mạch qua tiếp điểm K1-2. Trong quá trình đang hoạt động thay đổi điện áp đặt trên 2 đầu cuộn h t. - Nếu điện áp trên 2 đầu cuộn h t > điện áp đặt thì tiếp điểm RĐ không tác động , động cơ hoạt động. - Nếu điện áp trên 2 đầu cuộn h t < điện áp đặt thì tiếp điểm RĐ mở ra, động cơ ngừng hoạt động. - Nhấn n t PB0 mạch dừng hoạt động. 2.2. Bảo vệ quá áp Để bảo vệ sự cố quá áp thì dùng rơ-le điện áp thấp (làm việc với điện áp thấp) và tiếp điểm thƣờng đóng của nó (cuộn dây mắc ở nơi cần bảo vệ, tiếp điểm mắc trong mạch điều khiển). Sơ đồ nhƣ hình . 46 Hình 15 c. Mạch bảo vệ điện áp dùng rơ le điện áp thấp Nguyên lý hoạt động : - Ch nh chiết áp điện áp sao cho giá trị đặt là 200V~. - Đóng áp tô mát nguồn - Nhấn n t PB1, cuộn h t công tắc tơ K1 có điện sẽ đóng điện cho động cơ hoạt động qua các tiếp điểm động lực K1-1 và duy trì hoạt động của mạch qua tiếp điểm K1-2. - Trong quá trình đang hoạt động thay đổi điện áp đặt trên 2 đầu cuộn h t. - Nếu điện áp trên 2 đầu cuộn h t > điện áp đặt thì tiếp điểm RĐ mở ra, động cơ ngừng hoạt động. - Nếu điện áp trên 2 đầu cuộn h t < điện áp đặt thì tiếp điểm RĐ vẫn đóng, động cơ vẫn hoạt động. - Nhấn n t PB0 mạch dừng hoạt động. 3. Bảo vệ mất pha. Một trong những nguyên nhân làm cho dòng điện qua cuộn dây của động cơ ba pha tăng cao và có thể làm cho cuộn dây bị cháy là do động cơ đang làm việc bị mất điện một pha. Để bảo vệ động cơ khi mất điện một pha có nhiều sơ đồ để bảo vệ dựa trên các nguyên tắc khác nhau. Sau đây là một số phƣơng pháp bảo vệ mất pha thƣờng dùng. a. Sơ đồ nguyên lý 47 Hình 15d b. Nguyên lý làm việc. - Chạy động cơ: + Đóng Áttômát 3 pha. + Ấn PB1, cuộn h t công tắc tơ K1 có điện sẽ đóng điện cho động cơ hoạt động qua các cặp tiếp điểm K1-1 và duy trì hoạt động của mạch qua K1-2. - Dừng động cơ: + Ấn PB0, Cuộn h t K1 mất điện, các tiếp điểm K1-1 và K1-2 mở ra → động cơ ngừng hoạt động. Bảo vệ động cơ bị mất pha. - Chuẩn bị cho mach hoạt động: + Nếu nguồn mất 1 pha → tiếp điểm PMR không đóng → mạch điều khiển không đƣợc cấp điện → mạch không hoạt động. + Nếu nguồn đủ pha → rơ le PMR tác động làm đóng tiếp điểm PMR cấp nguồn cho mạch điều khiển sẵn sàng làm việc. - Trong khi động cơ đang làm việc nếu bị mất pha, tiếp điểm PMR sẽ mở ra, cắt nguồn cấp cho mạch điều khiển → động cơ đƣợc cắt ra khỏi lƣới và đƣợc bảo vệ an toàn. Các bƣớc và cách thức thực hiện công việc: Bước 1: Tìm hiểu cấu tạo thực tế và các thông số kỹ thuật cơ bản của thiết bị sử dụng trong mạch điện. Bước 2: Đấu lắp mạch điện theo sơ đồ nguyên lý - Đấu lắp mạch điện điều khiển - Đấu lắp mạch điện động lực Bước 3: Kiểm tra nguội theo các bƣớc sau: - Kiểm tra mạch điện điều khiển - Kiểm tra mạch điện động lực. Bước 4: Hoạt động thử theo các bƣớc sau: 48 - Cấp nguồn. - Vận hành khởi động động cơ theo nguyên lý + Ấn n t PB1. + Theo dõi hoạt động của công tắc tơ, động cơ. + Ấn n t PB0 (dừng động cơ) Bước 5: Lỗi thƣờng gặp và cách khắc phục - Trường hợp: Ấn PB1 động cơ hoạt động. Mất một pha động cơ vẫn hoạt động bình thƣờng. - Nguyên nhân: Đấu dây thứ tự pha vào PMR chƣa đ ng. - Cách khắc phục: Kiểm tra lại, đấu dây PMR chính xác, chắc chắn. Bài tập. Vẽ sơ đồ nối dây chi tiết mạch điện bảo vệ mất pha 49 BÀI 16: ĐẤU LẮP MẠCH ĐIỆN HÃM NGƢỢC ĐỘNG CƠ KĐB 3 PHA MÃ BÀI: TBĐ - 16 Mục tiêu : - Đọc, vẽ và phân tích đƣợc sơ đồ mạch điện. - Phân tích đƣợc chức năng, nhiệm vụ trang thiết bị, nguyên lý hoạt động của mạch điện. - Đấu lắp đƣợc mạch điện hoạt động đ ng chức năng. Khắc phục đƣợc những sai hỏng thƣờng gặp. Phát huy tính tích cực, chủ động và tƣ duy sáng tạo. Nội dung chính: Nguyên tắc hãm ngựơc: Khi động cơ xoay chiều ba pha rô to lồng sóc đang quay theo chiều n1, ta đột ngột đổi chiều từ trƣờng quay để tạo ra mô men hãm. Nhờ mô men hãm này mà rô to dừng đột ngột. Ngay tức khắc ta phải cắt điện vào cuộn dây stato để tránh cho động cơ quay theo chiều ngƣợc lại n2. Ƣu điểm của phƣơng pháp này là có mô men hãm lớn, nhƣng dòng điện hãm tăng cao (lớn hơn dòng khởi động) nên dễ gây sự cố cho thiết bị điều khiển. Ngƣời ta thƣờng giảm dòng điện hãm qua các điện trở hoặc cuộn kháng. Để cắt dòng điện hãm một cách tự động vào thời điểm cần động cơ dừng hẳn, ngƣời ta thƣờng dùng rơ le thời gian hoặc rơ le tốc độ. 1. Sơ đồ nguyên lý Hình 16: Mạch điện hãm ngƣợc động cơ KĐB 3 pha Trang bị điện trong mạch - Áp tô mát 3 pha: CB - Bộ n t ấn PB0, PB1 50 - Bộ khởi động từ kép gồm: Công tắc tơ K1, K2 và rơ le nhiệt OL - Động cơ xoay chiều 3 pha rô to lồng sóc M - Rơ le thời gian: TS 2. Nguyên lý hoạt động - Mở máy: + Đóng áp tô mát nguồn. + Ấn n t PB1, cuộn h t công tắc tơ K1 có điện sẽ đóng điện cho động cơ ba pha hoạt động, tiếp điểm K1-3 mở ra để đảm bảo an toàn. - Dừng và hãm ngựơc động cơ. + Ấn n t PB0, cuộn K1 mất điện, tiếp điểm K1-3 đóng lại, cuộn h t K2 có điện, đảo chiều từ trƣờng quay vào động cơ, quá trình hãm ngƣợc bắt đầu. + Khi tốc độ động cơ dừng hẳn thì rơ le thời gian TS mở tiếp điểm TS ra, cuộn h t K2 mất điện quá trình hãm ngựơc kết th c. - Bảo vệ : Ngắn mạch bằng áp tô mát, quá tải bằng rơ le nhiệt Các bƣớc và cách thức thực hiện công việc: Bước 1: Tìm hiểu cấu tạo thực tế và các thông số kỹ thuật cơ bản của thiết bị sử dụng trong mạch điện. Bước 2: Đấu lắp mạch điện theo sơ đồ nguyên lý - Đấu lắp mạch điện điều khiển - Đấu lắp mạch điện động lực Bước 3: Kiểm tra nguội theo các bƣớc sau: - Kiểm tra mạch điện điều khiển - Kiểm tra mạch điện động lực. Bước 4: Hoạt động thử theo các bƣớc sau: - Cấp nguồn. - Vận hành khởi động động cơ theo nguyên lý + Ấn n t PB1. + Theo dõi hoạt động của công tắc tơ, động cơ. + Ấn n t PB0. (hãm động cơ) Bước 5: Lỗi thƣờng gặp và cách khắc phục - Trường hợp: Ấn PB1 công tắc tơ làm việc động cơ chạy thuận ấn nút PB0 động cơ chạy ngƣợc không dừng. - Nguyên nhân: Thời gian điều ch nh trên rơle dài, tiếp điểm của TS bị hỏng - Cách khắc phục: Điều ch nh lại thời gian cho phù hợp, thay thế rơle TS Bài tập. Vẽ sơ đồ nối dây chi tiết mạch điện hãm ngƣợc động cơ KĐB 3 pha 51 BÀI 17: ĐẤU LẮP MẠCH ĐIỆN HÃM ĐỘNG NĂNG ĐỘNG CƠ KĐB 3 PHA MÃ BÀI: TBĐ - 17 Mục tiêu: - Đọc, vẽ và phân tích đƣợc sơ đồ mạch điện. - Phân tích đƣợc chức năng, nhiệm vụ trang thiết bị, nguyên lý hoạt động của mạch điện. - Đấu lắp đƣợc mạch điện hoạt động đ ng chức năng. Khắc phục đƣợc những sai hỏng thƣờng gặp. Phát huy tính tích cực, chủ động và tƣ duy sáng tạo Nội dung chính: Khi động cơ xoay chiều ba pha rô to lồng sóc đang quay, ta đột ngột cắt nguồn điện xoay chiều ba pha vào cuộn dây stato đồng thời đƣa dòng điện một chiều chạy vào cuộn dây. Khi đó dòng điện một chiều này sẽ sinh ra từ trƣờng (Chiều của nó đƣợc xác định bằng quy tắc vặn n t chai nhƣ hình 17a) Do rô to vẫn quay theo quán tính nên các thanh dẫn trên rô to chuyển động cắt ngang đƣờng sức từ trƣờng một chiều. Theo định luật cảm ứng điện từ, trên thanh dẫn rô to sẽ xuất hiện sức điện động cảm ứng Eƣ (chiều của sức điện động cảm ứng đƣợc xác định bằng quy tắc bàn tay phải). Do các thanh dẫn bị ngắn mạch ở hai đầu nên trong thanh dẫn xuất hiện dòng điện ngắn mạch I. Đồng thời các thanh dẫn đang chuyển động cắt ngang từ trƣờng của cuộn dây stato nên nó chịu tác dụng bởi một lực điện từ có trị số F = BIl Lực điện từ này đặt trên thanh dẫn, có chiều ngƣợc chiều với lực quán tính Fqt nên nó tạo thành mô men ngƣợc chiều với mô men của lực quán tính Mqt. Đó là mô men hãm Mh. Nhờ có Mh mà tốc độ động cơ giảm  vận tốc của thanh dẫn giảm  I giảm nhanh Fh giảm  Mh giảm. Khi động cơ dừng hẳn thì Mh = 0. Ngay lập tức ta phải cắt dòng điện một chiều để bảo vệ cho các cuộn dây của động cơ khỏi bị quá nhiệt và quá trình hãm kết th c. Hình 17a xét thanh dẫn bất kì khi đi qua cuộn dây pha BX. X Z A Y B C Fqt Fh+ - n Hình 17a: Mạch điện hãm động năng động cơ KĐB 3 pha Kết luận: Để thực hiện phƣơng pháp hãm động năng về nguyên tắc ta thực hiện theo trình tự sau: + Cắt điện ba pha vào động cơ. + Đƣa điện một chiều để tạo ra mô men hãm. 52 + Cắt điện một chiều khi động cơ dừng hẳn, kết th c quá trình hãm. 1. Sơ đồ nguyên lý mạch hãm động năng Trang bị điện trong mạch - Áp tô mát 3 pha: CB - Bộ n t ấn PB0, PB1 - Bộ khởi động từ kép gồm: Công tắc tơ K1, K2 và rơ le nhiệt OL - Động cơ xoay chiều 3 pha rô to lồng sóc M - Rơ le thời gian: TS - Bộ nguồn 1 chiều gồm: máy biến áp MBA và bộ ch nh lƣu cầu CL Hình 17b: Sơ đồ nguyên lý mạch hãm động năng 2. Nguyên lý hoạt động - Mở máy: + Đóng áp tô mát nguồn. + Ấn n t PB1, cuộn h t công tắc tơ K1 có điện sẽ đóng điện cho động cơ hoạt động qua các tiếp điểm động lực K1-1 và duy trì hoạt động của mạch qua tiếp điểm K1-2. - Tắt máy: + Nhấn n t PB0, cuộn h t công tắc tơ K1 mất điện, ngừng cấp điện ba pha vào động cơ đồng thời cuộn h t K2 đƣợc đóng điện để đƣa điện một chiều vào cuộn dây stato của động cơ và thực hiện nhiệm vụ hãm động năng (nhƣ đã phân tích trên). Khi động cơ dừng hẳn cũng là l c rơ le thời gian TS mở tiếp điểm TS1, cuộn h t K2 mất điện, cắt điện một chiều vào động cơ. Quá trình hãm máy kết thúc. 53 - Bảo vệ : Ngắn mạch bằng áp tô mát, quá tải bằng rơ le nhiệt Các bƣớc và cách thức thực hiện công việc: Bước 1: Tìm hiểu cấu tạo thực tế và các thông số kỹ thuật cơ bản của thiết bị sử dụng trong mạch điện. Bước 2: Đấu lắp mạch điện theo sơ đồ nguyên lý - Đấu lắp mạch điện điều khiển - Đấu lắp mạch điện động lực Bước 3: Kiểm tra nguội theo các bƣớc sau: - Kiểm tra mạch điện điều khiển - Kiểm tra mạch điện động lực. Bước 4: Hoạt động thử theo các bƣớc sau: - Cấp nguồn. - Vận hành khởi động động cơ theo nguyên lý + Ấn n t PB1. + Theo dõi hoạt động của công tắc tơ, động cơ. + Ấn n t PB0 (hãm động cơ) Bước 5: Lỗi thƣờng gặp và cách khắc phục - Trường hợp: Ấn PB1 công tắc tơ làm việc động cơ hoạt động, ấn nút PB0 động cơ không dừng - Nguyên nhân: Không có điện một chiều vào cuộn dây stato của động cơ. - Cách khắc phục: Kiểm tra lại MBA, mạch ch nh lƣu cầu CL, tiếp điểm chính của công tắc tơ K2-1. Bài tập. Vẽ sơ đồ nối dây chi tiết mạch điện hãm động năng. 54 BÀI 18: ĐẤU LẮP MẠCH ĐIỆN HÃM TÁI SINH ĐỘNG CƠ KĐB 3 PHA MÃ BÀI: TBĐ - 18 Mục tiêu: - Đọc, vẽ và phân tích đƣợc sơ đồ mạch điện. - Phân tích đƣợc chức năng, nhiệm vụ trang thiết bị, nguyên lý hoạt động của mạch điện. - Đấu lắp đƣợc mạch điện hoạt động đ ng chức năng. Khắc phục đƣợc những sai hỏng thƣờng gặp. Phát huy tính tích cực, chủ động và tƣ duy sáng tạo. Nội dung chính: Khi động cơ xoay chiều ba pha rô to lồng sóc đang quay với tốc độ lớn n2, ta đột ngột chuyển động cơ ba pha sang hoạt động ở tốc độ thấp n1. Nếu coi từ trƣờng đứng yên thì rô to sẽ quay với tốc độ tƣơng đối: ntđ= n2- n1 Chừng nào ntđ > 0 tức n2 > n1 thì chiều chuyển động tƣơng đối của các thanh dẫn trên rô to vẫn quay cùng chiều với chiều của rô to n2. Từ đó áp dụng quy tắc bàn tay phải xác định đƣợc chiều của sức điện động cảm ứng nhƣ hình vẽ. Do thanh dẫn ngắn mạch nên trong thanh dẫn có dòng điện cùng chiều với chiều của sức điện động cảm ứng. Do dòng điện này mà thanh dẫn chịu lực tác dụng Fh của từ trƣờng quay n2. Xét tại thời điểm ti; Pha B và C dƣơng, pha A âm thì chiều của lực đƣợc xác định bằng quy tắc bàn tay trái nhƣ hình vẽ. i ti t ia ib ic y a z b x c n1 < n 2 fqt fh fqtfh Hình 18 a : Mạch điện hãm tái sinh động cơ KĐB 3 pha Nhìn vào hình vẽ, ta nhận thấy, lực này sinh ra mô men quay ngƣợc chiều với từ trƣờng quay (cũng là ngƣợc chiều với lực quán tính Fqt), đó chính là lực hãm Fh. Tuy nhiên, lực hãm Fh sẽ giảm dần khi n2 giảm dần về n1. Lúc này quá trình hãm tái sinh kết th c, ta phải loại bỏ từ trƣờng n2. Quá trình hãm kết th c. Kết luận: Khi nào tốc độ rô to lớn hơn tốc độ từ trƣờng quay thì sẽ sinh ra sự kiện „hãm tái sinh‟. Tất nhiên phƣơng pháp này ch áp dụng cho động có hai hay nhiều tốc độ, dùng khá phổ biến trong máy cắt kim loại. 55 1. Sơ đồ nguyên lý mach điện hám tái sinh Trang bị điện trong mạch - Áp tô mát 3 pha: CB - Bộ n t ấn PB0, PB1, PB2 - Bộ khởi động từ kép gồm: Công tắc tơ K1, K2, K3 - Rơ le nhiệt OL1, OL2 - Động cơ 2 cấp tốc độ kiểu Y/YY: M - Rơ le thời gian : TS Hình 18 b: Sơ đồ nguyên lý mạch điện hãm tái sinh 2. Nguyên lý hoạt động - Mở máy + Đóng áp tô mát nguồn + Ấn n t PB2, cuộn h t công tắc tơ K2,K3 có điện sẽ đóng điện cho các cuộn dây làm việc ở chế độ đấu sao song song – tƣơng ứng với số cực ít, động cơ chạy với tốc độ cao n2. - Dừng và hãm tái sinh + Ấn n t PB1, cuộn K2, K3 mất điện, cuộn K1 và rơ le thời gian TS có điện, các cuộn dây động cơ chuyển sang đấu sao nối tiếp (Số cực tăng lên gấp đôi). Quá trình hãm tái sinh bắt đầu. Cho đến khi tốc độ rô to động cơ giảm dần về n1 thì rơ le thời gian TS nhả tiếp điểm TS1, cuộn K1 mất điện cắt điện vào động cơ. Quá trình hãm kết th c. - Bảo vệ : Ngắn mạch bằng áp tô mát, quá tải bằng rơ le nhiệt Các bƣớc và cách thức thực hiện công việc: Bước 1: Tìm hiểu cấu tạo thực tế và các thông số kỹ thuật cơ bản của thiết bị sử dụng trong mạch điện. Bước 2: Đấu lắp mạch điện theo sơ đồ nguyên lý 56 - Đấu lắp mạch điện điều khiển - Đấu lắp mạch điện động lực Bước 3: Kiểm tra nguội theo các bƣớc sau: - Kiểm tra mạch điện điều khiển - Kiểm tra mạch điện động lực. Bước 4: Hoạt động thử theo các bƣớc sau: - Cấp nguồn. - Vận hành khởi động động cơ theo nguyên lý + Ấn n t PB2. + Ấn n t PB1. (hãm động cơ) + Theo dõi hoạt động của công tắc tơ, động cơ. + Ấn n t PB0 (dừng động cơ) Bước 5: Lỗi thƣờng gặp và cách khắc phục - Trường hợp: Ấn PB2 công tắc tơ làm việc động cơ hoạt động, ấn nút PB1 động cơ hoạt động bình thƣờng không dừng. - Nguyên nhân: Thời gian điều ch nh trên rơle dài, tiếp diểm TS bị hỏng - Cách khắc phục: Điều ch nh lại thời gian cho phù hợp, thay thế rơle TS Bài tập. Vẽ sơ đồ nối dây chi tiết mạch điện hãm tái sinh. 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Vũ Quang Hồi, Trang bị điện - điện tử máy gia công kim loại, NXB Giáo dục 1996. [2] Vũ Quang Hồi, Trang bị điện - điện tử công nghiệp, NXB Giáo dục 2000 [3] Bùi Quốc Khánh, Hoàng Xuân Bình, Trang bị điện – điện tử tự động hóa cầu trục và cần trục, Nxb KHKT 2006 [4] Bùi Quốc Khánh. Nguyễn Thị Hiền. Nguyễn Văn Liễn, Truyền động điện, Nxb KHKT 2006 [5] Nguyễn Đức Lợi, Giáo trình chuyên ngành điện tập 1,2,3,4, NXB Thống kê 2001