Giáo trình Trang bị điện 1 (Trình độ: Cao đẳng) - Trường Cao đẳng Nghề Kỹ thuật Công nghệ Bà Rịa Vũng Tàu

- Đấu đầu dây duy trì (sau nút ấn D) vào thẳng đầu các cuộn dây Đổi chỗ hai đầu dây ở hai đầu tiếp điểm T, N duy trì cho nhau -Tuốc nơ vít 3 Mạch không duy trì - Tiếp điểm duy trì tiếp xúc không tốt - Thiếu dây duy trì - Dây duy trì cho T đấu sang N và ngược lại - Kiểm tra lại tiếp điểm duy trì K - Đấu đủ dây - Đổi chỗ dây duy cho nhau - VOM - Tuốc nơ vít - Tuốc nơ vít 4 Động cơ không đảo chiều quay Do chưa đảo pha, hoặc đảo 3 pha cùng 1 lúc Đảo hai pha cho nhau - Tuốc nơ vít 53 BÀI 6 MẠCH ĐIỆN MỞ MÁY ĐỘNG CƠ KĐB 3 PHA RÔTO LỒNG SÓC QUA CUỘN KHÁNG Giới thiệu: Khi khởi động, dòng điện khởi động của động cơ lớn làm giảm tuổi thọ động cơ, đối với những động cơ có công suất lớn gây nên sụt áp đường dây, vì vậy cần phải giảm dòng điện khởi động xuống nhưng phải đảm bảo mô men khởi động đủ lớn để kéo phụ tải. Một trong những phương pháp khởi động giảm điện áp đầu vào động cơ bằng cách nối tiếp với cuộn kháng. Mục tiêu: Sau khi học xong bài này học sinh có khả năng: - Trình bày được chức năng của từng khí cụ, thiết bị trong mạch điện mở máy KĐB 3 pha rôto lồng sóc qua cuộn kháng. - Trình bày được nguyên lý hoạt động của mạch điện. - Lắp đặt, sửa chữa được các hư hỏng thông thường của mạch điện mạch điện mở máy KĐB 3 pha rôto lồng sóc qua cuộn kháng. Nội dung: 1. Sơ đồ nguyên lý của mạch điện Các thiết bị trên sơ đồ: CD: Cầu dao đóng ngắt mạch điện; CC1, CC2: Các cầu chì bảo vệ ngắn mạch mạch động lực, mạch điều khiển;XL: Cuộn kháng 3 pha dùng khởi động động cơ; D, MT, MN: Các nút ấn dừng, mở thuận và mở ngựơc; T, N: Các công tắc tơ khống chế chiều quay động cơ; K : Công tắc tơ cấp nguồn trực tiếp cho động cơ; RTZ: Rơle thời gian khống chế quá trình khởi động; Đ : Động cơ KĐB ba pha rôto lồng sóc; RN: Rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho động cơ. 54 Hình 6 -1: Sơ đồ nguyên lý mạch mở máy động cơ KĐB qua cuộn kháng 2. Nguyên lý hoạt động Cấp nguồn cho mạch động lực và mạch điều khiển. Muốn động cơ quay theo chiều thuận ấn MT, công tắc tơ T có điện, đóng tiếp điểm T(3-4) tự duy trì, mở tiếp điểm T(7-8) tránh sự tác động đồng thời của công tắc tơ N. Tiếp điểm T(2-9) đóng lại cấp điện cho RTZ . Đồng thời các tiếp điểm T ở mạch động lực đóng lại, động cơ khởi động theo chiều thuận thông qua cuộn kháng( Umm < Uđm ). Sau thời gian chỉnh định của RTZ thì tiếp điểm thường mở đóng chậm RTZ đóng lại cấp nguồn cho công tắc tơ K. Công tắc tơ K có điện tác động đóng các tiếp điểm K ở mạch động lực đưa điện 3 pha trực tiếp vào động cơ. Động cơ tiếp tục tăng tốc và làm việc với Uđm. 1 2 3 4 5 11 12 T D N RN N T MN T N CC2 6 7 T 8 9 MT N T RTZ 10 RTZ K K RN N T CC1 CD Đ XL 55 Muốn động cơ quay theo chiều ngược, ấn MN, công tắc tơ N có điện, động cơ được nối vào lưới với thứ tự đảo 2 pha. Quá trình khởi động tương tự như khi ta cho quay theo chiều thuận. Muốn dừng động cơ, nhấn nút D, công tắc tơ T(hoặc N) và K mất điện, động cơ được cắt ra khỏi nguồn và dừng tự do. 3. Lắp đặt mạch điện 3.1. Yêu cầu: Lắp đặt được mạch mở máy qua cuộn kháng hoàn chỉnh đảm bảo mạch hoạt động tốt, đúng thời gian và đảm bảo an toàn cho người và thiết bị. 3.2.Trình tự thực hiện: + Bước 1: Chuẩn bị dụng cụ và lựa chọn thiết bị, vật tư: - Dụng cụ: Kìm(cắt, tuốt dây),tuốt nơ vít(dẹt, bốn chấu), VOM. - Thiết bị: Contactor, nút ấn, rơle nhiệt, rơle thời gian, cuộn kháng 3 pha, động cơ 3 pha, cầu dao. - Vật tư: Táp lô, dây dẫn, ốc vít . Dựa vào điện áp và dòng điện làm việc của các thiết bị và khí cụ để chọn. Dùng VOM và mắt thường quan sát tình trạng của các thiết bị và khí cụ. + Bước 2: Bố trí và cố định các thiết bị: Bố trí các thiết bị lên bảng táplô sao cho thật ngay ngắn, chặt chẽ, hợp lý về khoảng cách sao cho khi đi dây gọn nhất (kể cả đi dây điều khiển lẫn động lực) sau đó dùng đinh vít định vị các thiết bị lên bảng táplô + Bước 3: Đấu dây: Dựa vào sơ đồ nguyên lý tiến hành đấu dây. - Mạch điều khiển : Yêu cầu: Xác định đúng vị trí cần đấu, đấu chắc chắn không bavia, đấu dây gọn gàng không chồng chéo. 56 Mạch động lực : Yêu cầu: Xác định đúng các tiếp điểm mạch động lực,đấu chắc chắn không bavia, đấu dây gọn gàng không chồng chéo. + Bước 4: Kiểm tra lại mạch: Dùng đồng hồ VOM để kiểm tra lại mạch Kiểm tra mạch điều khiển: - Chuyển thang đo của đồng hồ về thang đo điện tra (Rx10 hoặcRx100), đặt hai đầu que đo của VOM vào hai đầu nguồn mạch điều khiển và quan sát. - Nếu đồng hồ lên mạch bị bị sự cố . - Nếu kim đồng hồ không lên thì chúng ta lần lượt điều khiển và kiểm tra mạch nếu có sự cố thì tiến hành sửa chữa. Kiểm tra mạch động lực: Lần lượt đặt hai que đo vào trước các tiếp điểm mạch động lực, nhấn cưỡng bức contactor để kiểm tra sự thông mạch của các pha. + Bước 5: Đóng điện vào mạch cho vận hành Nếu các điều kiện an toàn đã đảm bảo ta đóng điện cấp nguồn cho mạch điện vận hành 3.3. Những sai hỏng thường gặp, nguyên nhân và cách khắc phục TT Hiện tượng Nguyên nhân Cách khắc phục Dụng cụ 1 Khi đóng cầu dao ấn nút MT,MN mạch không hoạt động - Không có nguồn - Tiếp xúc các tiếp điểm không tốt - Tiếp điểm của RN chưa đóng - Kiểm tra nguồn - Kiểm tra tiếp xúc các tiếp điểm - Kiểm tra tiếp điểm RN - VOM - VOM, tuốc nơ vít. - VOM 2 Đóng CD động - Đấu đầu dây duy Đổi chỗ hai đầu -Tuốc nơ vít 57 cơ làm việc ngay(khi chưa ấn nút MT hoặc MN) trì (sau nút ấn D) vào thẳng đầu các cuộn dây dây ở hai đầu tiếp điểm T, N duy trì cho nhau 3 Mạch không duy trì - Tiếp điểm duy trì tiếp xúc không tốt - Thiếu dây duy trì - Dây duy trì cho T đấu sang N và ngược lại - Kiểm tra lại tiếp điểm duy trì K - Đấu đủ dây - Đổi chỗ dây duy cho nhau - VOM - Tuốc nơ vít - Tuốc nơ vít 4 Mạch không loại bỏ cuộn kháng - Công tắc tơ K không có điện - Kiểm tra rơle thời gian -VOM 58 BÀI 7 MẠCH ĐIỆN MỞ MÁY ĐỘNG CƠ KĐB 3 PHA RÔTO LỒNG SÓC QUA MÁY BIẾN ÁP TỰ NGẪU Giới thiệu: Bài này giới thiệu về phương pháp khởi động thứ hai để giảm giảm điện áp đầu vào động cơ dẫn đến giảm dòng điện khởi động bằng cách cung cấp điện khi khởi động động cơ qua máy biến áp tự ngẫu. Mục tiêu: Sau khi học xong bài này học sinh có khả năng: - Trình bày được chức năng của từng khí cụ, thiết bị trong mạch điện mở máy KĐB 3 pha rôto lồng sóc qua máy biến áp tự ngẫu (MBATN). - Trình bày được nguyên lý hoạt động của mạch điện. - Lắp đặt, sửa chữa được các hư hỏng thông thường của điện mạch điện mở máy KĐB 3 pha rôto lồng sóc qua MBATN. Nội dung: 1.Sơ đồ nguyên lý của mạch điện Các thiết bị trên sơ đồ: -CD: Cầu dao đóng cắt mạch điện; -CC1, CC2: Cầu chì bảo vệ ngắn mạch cho mạch động lực và mạch; -D, M: Các nút ấn dừng, mở máy; -MBA: Máy biến áp tự ngẫu; 59 -K1, K2: Các công tắc tơ khởi động; -K3: Công tắc tơ cấp điện cho động cơ sau quá trình khởi động; -RTZ : Rơ le khống chế quá trình khởi động; -RN: Rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho động cơ; -Đ : Động cơ KĐB ba pha rôto lồng sóc. Hình 7 -1: Sơ đồ nguyên lý mạch mở máy động cơ KĐB qua cuộn kháng 2. Nguyên lý hoạt động Cấp nguồn cho mạch động lực và mạch điều khiển. Muốn động cơ làm việc ấn M, RTZ, K1, K2 có điện. Các tiếp điểm K1, K2 ở mạch động lực đóng lại, động cơ khởi động thông qua MBA tự ngẫu ( Umm < Uđm ). Sau thời gian chỉnh định của RTZ thì tiếp điểm thường đóng mở chậm RTZ (3-4) mở ra, công tắc tơ K1, K2 mất điện, các tiếp điểm của chúng mở ra cắt điện MBA tự ngẫu. Đồng thời tiếp điểm thường mơ đóng chậm RTZ (3- 7) đóng lại cấp điện Đ K2 RN K3 CC1 CD MBA K1 RTZ 7 K1 8 K2 9 6 K3 CC2 K2 K3 K3 D RN RTZ 1 2 3 4 5 10 11 M RTZ RTZ K1 D K3 60 cho K3. K3 có điện đóng tiếp điểm K3 (2-7) lại để tự duy trì, mở tiếp điểm thường kín K3(4-5), K3(3-6) cắt điện RTZ và tránh sự có điện trở lại của K1, K2. Đồng thời các tiếp điểm K3 ở mạch động lực đóng lại đưa điện 3 pha trực tiếp vào động cơ. Động cơ tiếp tục tăng tốc và làm việc với Uđm. Muốn dừng động cơ, nhấn nút D, K3 mất điện, động cơ được cắt ra khỏi nguồn và dừng tự do. 3. Lắp đặt mạch điện 3.1. Yêu cầu: Lắp đặt được mạch mở máy qua biến áp tự ngẫu hoàn chỉnh đảm bảo mạch hoạt động tốt, đúng thời gian và đảm bảo an toàn cho người và thiết bị. 3.2. Trình tự thực hiện: + Bước 1: Chuẩn bị dụng cụ và lựa chọn thiết bị, vật tư: - Dụng cụ: Kìm(cắt, tuốt dây),tuốt nơ vít(dẹt, bốn chấu), VOM. - Thiết bị: Contactor, nút ấn, rơle nhiệt, rơle thời gian, MBATN 3 pha, động cơ 3 pha, cầu dao. - Vật tư: Táp lô, dây dẫn, ốc vít . Dựa vào điện áp và dòng điện làm việc của các thiết bị và khí cụ để chọn. Dùng VOM và mắt thường quan sát tình trạng của các thiết bị và khí cụ. + Bước 2: Bố trí và cố định các thiết bị: Bố trí các thiết bị lên bảng táplô sao cho thật ngay ngắn, chặt chẽ, hợp lý về khoảng cách sao cho khi đi dây gọn nhất (kể cả đi dây điều khiển lẫn động lực) sau đó dùng đinh vít định vị các thiết bị lên bảng táplô. +Bước 3: Đấu dây: Dựa vào sơ đồ nguyên lý tiến hành đấu dây. - Mạch điều khiển : Yêu cầu: Xác định đúng vị trí cần đấu, đấu chắc chắn không bavia, đấu dây gọn gàng không chồng chéo. 61 - Mạch động lực : Yêu cầu: Xác định đúng các tiếp điểm mạch động lực,đấu chắc chắn không bavia, đấu dây gọn gàng không chồng chéo. +Bước 4: Kiểm tra lại mạch: Dùng đông hồ VOM để kiểm tra lại mạch - Chuyển thang đo của đồng hồ về thang đo điện tra (Rx10 hoặcRx100), đặt hai đầu que đo của VOM vào hai đầu nguồn mạch điều khiển và quan sát. - Nếu đồng hồ lên mạch bị bị sự cố . - Nếu kim đồng hồ không lên thì chúng ta lần lượt điều khiển và kiểm tra mạch nếu có sự cố thì tiến hành sửa chữa. Kiểm tra mạch động lực: Lần lượt đặt hai que đo vào trước các tiếp điểm mạch động lực, nhấn cưỡng bức contactor để kiểm tra sự thông mạch của các pha qua MBATN (K1,K2) và trực tiếp (qua K3) . +Bước 5: Đóng điện vào mạch cho vận hành Nếu các điều kiện an toàn đã đảm bảo ta đóng điện cấp nguồn cho mạch điện vận hành 3.3. Những sai hỏng thường gặp, nguyên nhân và cách khắc phục. TT Hiện tượng Nguyên nhân Cách khắc phục Dụng cụ 1 Khi đóng cầu dao ấn nút M mạch không hoạt động - Không có nguồn - Tiếp xúc các tiếp điểm không tốt - Tiếp điểm của RN chưa đóng - Kiểm tra nguồn - Kiểm tra tiếp xúc các tiếp điểm - Kiểm tra tiếp điểm RN - VOM - VOM, tuốc nơ vít. - VOM 62 2 Đóng CD động cơ làm việc ngay(khi chưa ấn nút M) - Đấu đầu dây duy trì (sau nút ấn D) vào thẳng đầu các cuộn dây Đổi chỗ hai đầu dây ở hai đầu tiếp điểm T, N duy trì cho nhau -Tuốc nơ vít 3 Mạch không duy trì - Tiếp điểm duy trì tiếp xúc không tốt - Thiếu dây duy trì - Kiểm tra lại tiếp điểm duy trì RTZ - Đấu đủ dây - VOM - Tuốc nơ vít 4 Mạch không loại bỏ MBATN - Công tắc tơ K3 không có điện - Kiểm tra tiếp điểm 8-5, 8-6 rơle thời gian -VOM 63 BÀI 8 MẠCH ĐIỆN MỞ MÁY ĐỘNG CƠ KĐB 3 PHA RÔTO LỒNG SÓC BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỔI NỐI SAO- TAM GIÁC Giới thiệu: Một trong những phương pháp khởi động động cơ KĐB 3 pha rôto lồng sóc dùng phổ biến đó là bằng phương pháp đổi nối sao- tam giác. Phương pháp này không cần thiết bị ngoài như cuộn kháng, máy biến áp mà bằng cách đổi nối các cuộn dây stator từ đó làm dòng điện của động cơ giảm xuống. Mục tiêu: Sau khi học xong bài này học sinh có khả năng: - Trình bày được chức năng của từng khí cụ, thiết bị trong mạch điện mở máy KĐB 3 pha rôto lồng sóc bằng phương pháp đổi nối Sao- Tam giác. - Trình bày được nguyên lý hoạt động của mạch điện. - Lắp đặt, sửa chữa được các hư hỏng thông thường của mạch điện mở máy KĐB 3 pha rôto lồng sóc bằng phương pháp đổi nối Sao- Tam giác. Nội dung: 1. Sơ đồ nguyên lý Các thiết bị trên sơ đồ: - CD: Cầu dao đóng cắt mạch điện; - CC1,CC2: Cầu chì bảo vệ ngắn mạch cho mạch động lực và mạch điều khiển; -D, MT, MN: Các nút ấn dừng, mở thuận và mở ngựơc; - T và N: Công tắc tơ khống chế quay thuận và quay ngược; 64 - RTZ : Rơle thời gian khống chế quá trình khởi động; -K1: công tắc tơ nối cuộn dây stato hình sao; -K2: CTT nối cuộn dây stato hình tam giác; -RN: Rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho động cơ. Hình 8 -1: Sơ đồ nguyên lý mạch mở máy động cơ KĐB bằng phương pháp đổi nối Sao- Tam giác 2. Nguyên lý hoạt động Đóng CD cấp điện cho mạch. Muốn động cơ quay theo chiều thuận ấn MT, công tắc tơ T có điện, các tiếp điểm T (3-4) và T(2-9) đóng lại để tự duy trì và cấp điện cho RTZ và K1. Các tiếp điểm T và K1 ở mạch động lực đóng lại, động cơ khởi động theo chiều thuận với cuộn dây stato được nối hình sao. 6 7 8 1 2 3 4 5 15 16 Đ T D N RN N T MN T N CC2 9 10 MT N T RTZ K2 11 12 RTZ K2 K1 K2 RTZ K2 13 14 K1 K1 K2 RN N T CC1 CD 65 Sau thời gian chỉnh định của RTZ, tiếp điểm thường kín mở chậm RTZ (9- 11) mở ra, K1 mất điện mở các tiếp điểm K1 ở mạch động lực ra. Đồng thời tiếp điểm thường hở đóng chậm RTZ (9-13) đóng lại cấp điện cho công tắc tơ K2. K2 có điện đóng tiếp điểm K2 (9-13) lại để tự duy trì, mở tiếp điểm K2 (9-10) cắt điện RTZ, tiếp điểm K2 (11-12) mở ra tránh K1 tác động trở lại khi RTZ mất điện. Đồng thời các tiếp điểm K2 ở mạch động lực đóng lại, động cơ tiếp tục khởi động và làm việc với cuộn dây stato được đấu hình tam giác. Muốn động cơ quay theo chiều ngược, ấn MN, N có điện động cơ được nối vào lưới với thứ tự đảo 2 pha. Quá trình khởi động tương tự như khi ta cho quay theo chiều thuận. Muốn dừng động cơ ấn D, T (hoặc N), K2 mất điện động cơ được cắt ra khỏi lưới và dừng tự do. 3. Lắp đặt mạch điện 3.1.Yêu cầu: Lắp đặt được mạch mở máy bằng đổi nối Sao – Tam giác hoàn chỉnh đảm bảo mạch hoạt động tốt, đúng thời gian và đảm bảo an toàn cho người và thiết bị. 3.2. Trình tự thực hiện: + Bước 1: Chuẩn bị dụng cụ và lựa chọn thiết bị, vật tư: - Dụng cụ: Kìm(cắt, tuốt dây),tuốt nơ vít(dẹt, bốn chấu), VOM. - Thiết bị: Công tắc tơ, nút ấn, rơle nhiệt, rơle thời gian, , động cơ 3 pha Sao- tam giác 660V/380V, cầu dao. - Vật tư: Táp lô, dây dẫn, ốc vít . Dựa vào điện áp và dòng điện làm việc của các thiết bị và khí cụ để chọn. Dùng VOM và mắt thường quan sát tình trạng của các thiết bị và khí cụ. + Bước 2: Bố trí và cố định các thiết bị: 66 Bố trí các thiết bị lên bảng táplô sao cho thật ngay ngắn, chặt chẽ, hợp lý về khoảng cách sao cho khi đi dây gọn nhất (kể cả đi dây điều khiển lẫn động lực) sau đó dùng đinh vít định vị các thiết bị lên bảng táplô. + Bước 3: Đấu dây: Dựa vào sơ đồ nguyên lý tiến hành đấu dây. - Mạch điều khiển : Yêu cầu: Xác định đúng vị trí cần đấu, đấu chắc chắn không bavia, đấu dây gọn gàng không chồng chéo. - Mạch động lực : Yêu cầu: Xác định đúng các tiếp điểm mạch động lực,đấu chắc chắn không bavia, đấu dây gọn gàng không chồng chéo + Bước 4: Kiểm tra lại mạch: Dùng đồng hồ VOM để kiểm tra lại mạch. - Chuyển thang đo của đồng hồ về thang đo điện tra (Rx10 hoặcRx100), đặt hai đầu que đo của VOM vào hai đầu nguồn mạch điều khiển và quan sát. - Nếu đồng hồ lên mạch bị bị sự cố . - Nếu kim đồng hồ không lên thì chúng ta lần lượt điều khiển và kiểm tra mạch nếu có sự cố thì tiến hành sửa chữa. Kiểm tra mạch động lực: Lần lượt đặt hai que đo vào trước các tiếp điểm mạch động lực, nhấn cưỡng bức contactor để kiểm tra sự thông mạch của các pha. +Bước 5: Đóng điện vào mạch cho vận hành Nếu các điều kiện an toàn đã đảm bảo ta đóng điện cấp nguồn cho mạch điện vận hành. 3.3. Những sai hỏng thường gặp, nguyên nhân và cách khắc phục. TT Hiện tượng Nguyên nhân Cách khắc phục Dụng cụ 1 Khi đóng cầu dao - Không có nguồn - Kiểm tra - VOM 67 ấn nút MT, MN mạch không hoạt động - Tiếp xúc các tiếp điểm không tốt - Tiếp điểm của RN chưa đóng nguồn - Kiểm tra tiếp xúc các tiếp điểm - Kiểm tra tiếp điểm RN - VOM, tuốc nơ vít. - VOM 2 Mạch không chuyển từ sao sang tam giác - Công tắc tơ K2 không có điện - Kiểm tra tiếp điểm 8-5, 8-6 rơle thời gian -VOM 3 Khi K1 có điện thì động cơ làm việc, khi K2 có điện thì động cơ không làm việc Do động cơ không đấu hình tam giác Đấu lại mạch động lực : A-Y, B-Z, C-X hoặc A-Z, B-X, C-Y Tuốc nơ vít. 68 BÀI 9 MẠCH ĐIỆN HÃM NGƯỢC ĐỘNG CƠ KĐB 3 PHA RÔTO LỒNG SÓC Giới thiệu: Hãm là cách để giảm thời gian dừng máy xuống, một số máy có quán tính cao thì sau khi động cơ mất điện thì sau một thời gian mới dừng hẳn. Để nâng cao năng suất, tránh nguy hiểm cho người vận hành hoặc đơn giản là do yêu cầu công nghệ đặt ra thì người ta yêu cầu thời gian dừng máy dừng máy được rút lại. Để đáp ứng yêu cầu đó thì có các loại phanh hãm về cơ như dùng bố thắng kết hợp lực điện từ, hoặc phanh hãm bằng điện. Hãm ngược là một trong những phương pháp hãm bằng điện. Mục tiêu: Sau khi học xong bài này học sinh có khả năng: - Trình bày được chức năng của từng khí cụ, thiết bị trong mạch điện hãm ngược động cơ KĐB 3 pha rôto lồng sóc. - Trình bày được nguyên lý hoạt động của mạch điện. Nội dung: 1. Sơ đồ nguyên lý của mạch điện - Đ: Động cơ KĐB ba pha rôto lồng sóc. - CD: Cầu dao đóng cắt mạch điện. - CC1,CC2: Cầu chì bảo vệ ngắn mạch cho mạch động lực và mạch điều khiển. - T và N: Các công tắc tơ khống chế quay thuận và quay ngược. 69 - RKT và H: Rơle kiểm tra tốc độ và công tắc tơ khống chế quá trình hãm -RN : Rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho động cơ . Hãm ngược động cơ KĐB ba pha xảy ra khi rôto động cơ quay ngược chiều với từ trường quay. 2. Nguyên lý hoạt động Đóng CD cấp điện cho mạch. Muốn động quay theo chiều thuận ấn MT, công tắc tơ T có điện ,tiếp điểm T(3-4) đóng lại để tự duy trì đồng thời đóng các tiếp điểm T ở mạch động lực cấp điện cho động cơ quay theo chiều thuận. Quá trình xảy ra tương tự khi ta ấn MN, công tắc tơ N có điện , động cơ được đóng vào lưới với thứ tự đảo 2 pha, động cơ quay theo chiều ngược. Hình 9 -1: Sơ đồ nguyên lý mạch hãm ngược động cơ KĐB CD CC1 N T RN Đ RKT2 RKT1 T D N RN N T MN T N CC2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 MT H T N 11 H H 12 13 H 70 Quá trình hãm : Xảy ra khi ấn nút D. Tuỳ thuộc vào chiều quay trước đó của động cơ mà tiếp điểm của rơle kiểm tra tốc độ RKT1 hoặc RKT2 đóng. Nếu động cơ quay theo chiều thuận thì RKT1 đóng, nếu động cơ quay theo chiều ngược thì RKT2 đóng. Giả sử trước đó động cơ quay theo chiều thuận, khi ấn D, công tắc tơ H có điện, tiếp điểm H(10-11) đóng lại tự duy trì, tiếp điểm H(1-2) mở ra, công tắc tơ T mất điện cắt động cơ ra khỏi lưới. Đồng thời tiếp điểm H (1-6) đóng lại cấp điện cho công tắc tơ N, khi công tắc tơ N có điện đóng trực tiếp động cơ vào lưới theo thứ tự đảo 2 pha. Động cơ tiến hành hãm ngược. Quá trình hãm ngược kết thúc khi tốc độ của động cơ giảm đến giá trị nhả của RKT, tiếp điểm RKT1 mở ra, công tắc tơ N mất điện cắt động cơ ra khỏi lưới, đồng thời công tắc tơ H mất điện do tiếp điểm N (1-10) mở ra. 71 BÀI 10 MẠCH ĐIỆN HÃM ĐỘNG NĂNG ĐỘNG CƠ KĐB 3 PHA RÔTO LỒNG SÓC Giới thiệu: Hãm động năng là một trong những phương pháp hãm bằng điện. Sử dụng động năng đang có của động cơ và dòng điện một chiều để hãm trục động cơ. Mục tiêu: Sau khi học xong bài này học sinh có khả năng: - Trình bày được chức năng của từng khí cụ, thiết bị trong mạch điện hãm động năng động cơ KĐB 3 pha rôto lồng sóc. - Trình bày được nguyên lý hoạt động của mạch điện. - Lắp đặt, sửa chữa được các hư hỏng thông thường của mạch điện hãm động năng động cơ KĐB 3 pha rôto lồng sóc. Nội dung: 1. Sơ đồ nguyên lý của mạch điện Các thiết bị trên sơ đồ: - CD: Cầu dao đóng cắt mạch điện; - CC1,CC2: Cầu chì bảo vệ ngắn mạch cho mạch động lực và mạch điều khiển. -MT, MN : Nút ấn mở máy thuận, mở máy ngược. -D : Nút ấn dừng hãm. -T và N: Công tắc tơ khống chế quay thuận và quay ngược. 72 - H và RTZ: Công tắc tơ và rơle thời gian khống chế quá trình hãm. - BA và CL : Máy biến áp và bộ chỉnh lưu cấp nguồn một chiều cho quá trình hãm động năng. -Đ : Động cơ KĐB ba pharôto lồng sóc. -RN: Rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho động cơ. Hình 10 -1: Sơ đồ nguyên lý mạch hãm động năng động cơ KĐB 2. Nguyên lý hoạt động Cấp điện cho mạch, nhấn nút MT (hoặc MN), công tắc tơ T( hoặcN ) có điện, động cơ được nối nguồn 3 pha và làm việc theo chiều thuận (hoặc ngược). Muốn dừng, nhấn nút D, công tắc tơ T( hoặc N) mất điện, động cơ được cắt ra khỏi nguồn 3 pha. Đồng thời công tắc tơ H và rơle RTZ có điện, đóng tiếp điểm H(1-9) tự duy trì, các tiếp điểm H ở mạch động lực đóng lại cấp nguồn một chiều vào động cơ, động cơ thực hiện quá trình hãm động năng. Quá trình N BA CL T D N RN N T MN T N CC2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 MT H 13 H 14 15 RTZ RTZ 10 T 11 N 12 H CC1 CD H H H T RN Đ 73 hãm động năng kết thúc khi tiếp điểm RTZ( 9-10 ) mở ra, công tắc tơ H và rơle RTZ mất điện, động cơ được cắt ra khỏi nguồn một chiều. 3. Lắp đặt mạch điện 3.1 Yêu cầu: Lắp đặt được mạch mạch hãm động năng hoàn chỉnh đảm bảo mạch hoạt động tốt, đúng thời gian và đảm bảo an toàn cho người và thiết bị. 3.2. Trình tự thực hiện: + Bước 1: Chuẩn bị dụng cụ và lựa chọn thiết bị, vật tư: - Dụng cụ: Kìm(cắt, tuốt dây),tuốt nơ vít(dẹt, bốn chấu), VOM. - Thiết bị: Contactor, nút ấn, rơle nhiệt, rơle thời gian, MBA, bộ chỉnh lưu cầu, động cơ 3 pha 380V, cầu dao. - Vật tư: Táp lô, dây dẫn, ốc vít . Dựa vào điện áp và dòng điện làm việc của các thiết bị và khí cụ để chọn. Dùng VOM và mắt thường quan sát tình trạng của các thiết bị và khí cụ. + Bước 2: Bố trí và cố định các thiết bị: Bố trí các thiết bị lên bảng táplô sao cho thật ngay ngắn, chặt chẽ, hợp lý về khoảng cách sao cho khi đi dây gọn nhất (kể cả đi dây điều khiển lẫn động lực) sau đó dùng đinh vít định vị các thiết bị lên bảng táplô. +Bước 3: Đấu dây: Dựa vào sơ đồ nguyên lý tiến hành đấu dây. -Mạch điều khiển : Yêu cầu: Xác định đúng vị trí cần đấu, đấu chắc chắn không bavia, đấu dây gọn gàng không chồng chéo. Mạch động lực : Yêu cầu: Xác định đúng các tiếp điểm mạch động lực,đấu chắc chắn không bavia, đấu dây gọn gàng không chồng chéo +Bước 4: Kiểm tra lại mạch: Dùng đông hồ VOM để kiểm tra lại mạch 74 - Chuyển thang đo của đồng hồ về thang đo điện tra (Rx10 hoặcRx100), đặt hai đầu que đo của VOM vào hai đầu nguồn mạch điều khiển và quan sát. - Nếu đồng hồ lên mạch bị bị sự cố . - Nếu kim đồng hồ không lên thì chúng ta lần lượt điều khiển và kiểm tra mạch nếu có sự cố thì tiến hành sửa chữa. Kiểm tra mạch động lực: Lần lượt đặt hai que đo vào trước các tiếp điểm mạch động lực, nhấn cưỡng bức contactor để kiểm tra sự thông mạch của các pha. +Bước 5: Đóng điện vào mạch cho vận hành Nếu các điều kiện an toàn đã đảm bảo ta đóng điện cấp nguồn cho mạch điện vận hành 3.3. Những sai hỏng thường gặp, nguyên nhân và cách khắc phục TT Hiện tượng Nguyên nhân Cách khắc phục Dụng cụ 1 Khi đóng cầu dao ấn nút M mạch không hoạt động - Không có nguồn - Tiếp xúc các tiếp điểm không tốt - Tiếp điểm của RN chưa đóng - Kiểm tra nguồn - Kiểm tra tiếp xúc các tiếp điểm - Kiểm tra tiếp điểm RN - VOM - VOM, tuốc nơ vít. - VOM 2 Mạch không hãm động năng - Không có nguồn 1 chiều - Kiểm tra nguồn 1 chiều, công tắc tơ H - VOM, tuốc nơ vít 75 BÀI 11 MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ NHIỀU CẤP TỐC ĐỘ KIỂU TAM GIÁC - SAO KÉP Giới thiệu: Động cơ nhiều cấp tốc độ ứng dụng cho những yêu cầu về thay đổi tốc độ như di chuyển bàn dao, di chuyển hoặc nâng hạ cầu trụcThay đổi tốc độ động cơ bằng các kiểu nối dây cuộn dây stator làm thay đổi số đôi cực động cơ làm thay đổi tốc độ từ trường quay dẫn đến thay đổi tốc độ động cơ ( n=60f/p). Số đôi cực thường thay đổi là 2:1, 4:2, 8:4 làm cho tốc độ trước và sau thay đổi lớn. Ngày nay người ta thường dùng biến tần để thay đổi tốc độ động cơ với ưu điểm là điều chỉnh vô cấp. Mục tiêu: Sau khi học xong bài này học sinh có khả năng: - Trình bày được chức năng của từng khí cụ, thiết bị trong mạch điện điều khiển động cơ nhiều cấp tốc độ kiểu Tam giác - Sao kép. - Trình bày được nguyên lý hoạt động của mạch điện. - Lắp đặt, sửa chữa được các hư hỏng thông thường của mạch điện điều khiển động cơ nhiều cấp tốc độ kiểu Tam giác - Sao kép. Nội dung: 1. Sơ đồ nguyên lý. Các thiết bị trên sơ đồ: - CD: Cầu dao đóng ngắt mạch điện; 76 - CC1,CC2: Cầu chì bảo vệ ngắn mạch cho mạch động lực và mạch điều khiển; - D, MT, MN: Các nút dừng, mở thuận và mở ngựơc; - M, MYY : Các nút nhấn chọn tốc độ cho động cơ; - T và N: Các công tắc tơ khống chế quay thuận và quay ngược; - K1: Công tắc tơ nối cuộn dây Stato động cơ hình tam giác; - K2, K3: Công tắc tơ nối cuộn dây Stato động cơ hình sao kép; - RTr: Rơle trung gian đảm bảo trình tự chọn tốc độ trước khi chọn chiều quay ở thời điểm ban đầu; C C 2 1 D 2 M N 3 4 N 5 T 2 0 H 2 4 2 5 C T 1 5 R T Z 1 B A C L R N K 3 N H R T Z 2 N R T Z 1 1 3 K 1 1 4 K 2 T 9 R T Z 1 1 0 K 2 1 1 K 3 1 2 K 1 3 1 4 K 1 T 6 7 T 8 N 1 6 R T Z 2 1 7 T 1 8 N 1 9 H M T K 3 K 3 C C 1 R N K 1 K 2 C D N H T H H Đ 77 Hình 11 -1: Sơ đồ nguyên lý mạch khống chế động cơ 2 cấp tốc độ. -RTZ và H: Rơle và công tắc tơ khống chế quá trình hãm động năng; - BA và CL : Máy biến áp và bộ chỉnh lưu cấp nguồn một chiều cho quá trình hãm động năng; - RN : Rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho động cơ; - Đ: Động cơ KĐB ba pha hai cấp tốc độ. 2. Nguyên lý hoạt động. Đóng CD cấp nguồn cho mạch. Chọn tốc độ bằng công tắc CT, công tắc hở tốc đọ thấp, công tắc kín tốc độ cao. Chọn chiều quay bằng các nút nhấn MT hoặc MN. Công tắc tơ T hoặc N có điện, tiếp điểm T(2-9) hoặc N(2-9) đóng , công tắc tơ K1 có điện tác động nối bộ dây quấn stato theo hình tam giác, động cơ chạy với tốc độ thấp. Khi công tắc CT kín, rơ le thời gian RTZ1 có điện, sau thời gian chỉnh định mở tiếp điểm RTZ1(9-10), đóng tiếp điểm RTZ(9-13), công tắc tơ K2, K3 có điện, động cơ chuyển sang nối dây hình hình sao kép và chạy ở tốc độ cao. Muốn dừng động cơ ấn nút D, công tắc tơ T hoặc N, K1 hoặc K2, K3 và RTZ1 mất điện. H, RTZ2 có điện, các tiếp điểm H đóng lại, dòng điện một chiều được đưa vào cuộn dây Stato động cơ hình tam giác, động cơ tiến hành hãm động năng. Quá trình hãm kết thúc khi tiếp điểm RTZ2 mở ra, công tắc tơ H, RTZ2 mất điện, động cơ được cắt ra khỏi nguồn một chiều . 3. Lắp đặt mạch điện. 3.1. Yêu cầu: 78 Lắp đặt được mạch khống chế động cơ 2 cấp tốc độ hoàn chỉnh đảm bảo mạch hoạt động tốt, đúng thời gian và đảm bảo an toàn cho người và thiết bị. 3.2. Trình tự thực hiện: + Bước 1: Chuẩn bị dụng cụ và lựa chọn thiết bị, vật tư: - Dụng cụ: Kìm(cắt, tuốt dây),tuốt nơ vít(dẹt, bốn chấu), VOM. - Thiết bị: Contactor, nút ấn, rơle nhiệt, rơle thời gian, MBA, bộ chỉnh lưu cầu, động cơ 3 pha 2 cấp tốc độ, cầu dao. -Vật tư: Táp lô, dây dẫn, ốc vít . Dựa vào điện áp và dòng điện làm việc của các thiết bị và khí cụ để chọn. Dùng VOM và mắt thường quan sát tình trạng của các thiết bị và khí cụ. + Bước 2: Bố trí và cố định các thiết bị: Bố trí các thiết bị lên bảng táplô sao cho thật ngay ngắn, chặt chẽ, hợp lý về khoảng cách sao cho khi đi dây gọn nhất (kể cả đi dây điều khiển lẫn động lực) sau đó dùng đinh vít định vị các thiết bị lên bảng táplô. +Bước 3: Đấu dây: Dựa vào sơ đồ nguyên lý tiến hành đấu dây. -Mạch điều khiển : Yêu cầu: Xác định đúng vị trí cần đấu, đấu chắc chắn không bavia, đấu dây gọn gàng không chồng chéo. Mạch động lực : Yêu cầu: Xác định đúng các tiếp điểm mạch động lực,đấu chắc chắn không bavia, đấu dây gọn gàng không chồng chéo +Bước 4: Kiểm tra lại mạch: Dùng đông hồ VOM để kiểm tra lại mạch - Chuyển thang đo của đồng hồ về thang đo điện tra (Rx10 hoặcRx100), đặt hai đầu que đo của VOM vào hai đầu nguồn mạch điều khiển và quan sát. - Nếu đồng hồ lên mạch bị bị sự cố . 79 - Nếu kim đồng hồ không lên thì chúng ta lần lượt điều khiển và kiểm tra mạch nếu có sự cố thì tiến hành sửa chữa. Kiểm tra mạch động lực: Lần lượt đặt hai que đo vào trước các tiếp điểm mạch động lực, nhấn cưỡng bức contactor để kiểm tra sự thông mạch của các pha. +Bước 5: Đóng điện vào mạch cho vận hành Nếu các điều kiện an toàn đã đảm bảo ta đóng điện cấp nguồn cho mạch điện vận hành 3.3. Những sai hỏng thường gặp, nguyên nhân và cách khắc phục TT Hiện tượng Nguyên nhân Cách khắc phục Dụng cụ 1 Tốc độ thấp và tốc độ cao ngược chiều nhau - Thứ tự dây giữa tốc độ thấp và tốc độ cao ngược chiều nhau. - Đổi thứ tự hai trong ba pha phía sau công tắc tơ K2 - VOM, tuốc nơ vít. 2 Mạch không hãm động năng - Không có nguồn 1 chiều - Kiểm tra nguồn 1 chiều, công tắc tơ H - VOM, tuốc nơ vít 80 BÀI 12 MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN TUẦN TỰ HỆ THỐNG ĐỘNG CƠ KĐB 3 PHA RÔTO LỒNG SÓC Giới thiệu: Điều khiển tuần tự hệ thống động cơ thường dùng cho hệ thống băng tải, các hệ thống động cơ yêu cầu khởi động giãn cách giữa các động cơ nhằm tránh tình trạng các động cơ khởi động cùng lúc, nhất là các động cơ có công suất lớn. Hoặc điều khiển tuần tự theo yêu cầu công nghệ máy sản xuất. Mục tiêu: Sau khi học xong bài này học sinh có khả năng: - Trình bày được chức năng của từng khí cụ, thiết bị trong mạch điện điều khiển tuần tự hệ thống động cơ KĐB 3 pha rôto lồng sóc. - Trình bày được nguyên lý hoạt động của mạch điện. - Lắp đặt, sửa chữa được các hư hỏng thông thường của mạch điện điều khiển tuần tự hệ thống động cơ KĐB 3 pha rôto lồng sóc. Nội dung: 1. Sơ đồ nguyên lý của mạch điện. Các thiết bị trên sơ đồ: Mạch điện đảm bảo động cơ ở cuối dây chuyền làm việc trước, sau đó các động cơ ở trước mới làm việc. 81 Khi dừng, động cơ ở đầu dây chuyền dừng trước sau đó mới đến động cơ ở cuối dây chuyền. Nếu một trong các động cơ bị sự cố (ngừng hoạt động) thì các động cơ ở trước nó phải dừng ngay. - K1, K2, K3, K4: các công tắc tơ đóng cắt điện cho các động cơ Đ1, Đ2, Đ3, Đ4. C T 6 C T 1 C T 3 C T 2 C T 4 3 R T r 3 R T r 1 5 5 R T Z 1 6 K 1 R N 1 3 R T r 1 4 6 R T Z 6 R T Z 1 1 3 R T Z 1 2 K 2 R N 2 K 2 1 3 5 R T Z 2 R T r 9 4 R T Z D 1 7 3 R T r 6 R T Z 1 0 2 R T r 4 R T Z 6 1 R T Z 7 K 3 R N 3 K 3 8 3 R T Z 1 R T r 4 2 R T Z 4 R T Z 5 1 R T r 1 C 2 2 R T Z 3 K 4 R N 4 K 4 C T 5 1 R T Z C C 1 C C 2 C C 3 C C 4 K 1 K 2 K 3 K 4 R N 1 R N 2 R N 3 R N 4 Đ 1 Đ 2 Đ 3 Đ 4 C D 82 Hình 12 -1: Sơ đồ nguyên lý mạch khống chế tuần tự hệ thống động cơ. - 1RTZ, 3RTZ, 5RTZ là các rơle thời giankhoongs chế trình tự khởi động các động cơ. - 2RTZ, 4RTZ, 6RTZ, 1RTr, 2RTr, 3RTr là các rơle thời gian và các rơle trung gian khống chế trình tự dừng các động cơ. - 1CT ÷ 4CT là các công tắc thử nhấp các động cơ Đ4 ÷ Đ1. - 6CT, 5CT là các công tắc chọn chế độ làm việc và thử máy. - RN1 ÷ RN4 là các rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho các động cơ Đ1 ÷ Đ4. 2. Nguyên lý hoạt động Đóng cầu dao CD. - Chế độ thử máy: Bật CT6, CT5 về vị trí trên. Thử máy các động cơ Đ4 ÷ Đ1 bằng các công tắc 1CT ÷ 4CT. - Chế độ làm việc: Bật CT6, CT5 về vị trí dưới, ấn C, 1TRZ và K4 có điện, tiếp điểm K4(1- 2) đóng lại để duy trì, đồng thời các tiếp điểm K4 ở mạch động lực đóng động cơ Đ4 vào làm việc. Sau thời gian chỉnh định của 1RTZ, tiếp điểm 1RTZ(6-7) đóng lại cấp điện cho K3 tác động đóng động cơ Đ3 vào làm việc, đồng thời tiếp điểm K3(2- 8) đóng lại cấp điện cho 3RTZ. Sau thời gian chỉnh định của 3RTZ, tiếp điểm 3RTZ(11-12) đóng lại cấp điện cho K2 tác động đóng động cơ Đ2 vào làm việc, đồng thời tiếp điểm K2(2- 13) đóng lại cấp điện cho 5RTZ. 83 Sau thời gian chỉnh định của 5RTZ, tiếp điểm 5RTZ(15-16) đóng lại cấp điện cho K1 tác động đóng động cơ Đ1 vào làm việc. Muốn ngừng hệ thống, ta ấn nút D, rơle 3RTr có điện tác động đống tiếp điểm 3RTr(2-17) tự duy trì, đóng tiếp điểm 3RTr(2-14) cấp điện cho 6RTZ, mở tiếp điểm 3RTr(2-15) cắt điện K1, động cơ Đ1 được cắt ra khỏi lưới và dừng. Sau thời gian chỉnh định của 6RTZ, tiếp điểm 6RTZ(2-11) mở ra cắt điện công tắc tơ K2, 5RTZ, động cơ Đ2 được cắt ra khỏi nguồn và dừng. Đồng thời tiếp điểm 6RTZ(2-10) đóng lại cấp điện cho 2RTr tác động đóng tiếp điểm 2RTr(2-9) cấp điện cho 4RTZ. Sau thời gian chỉnh định của 4RTZ, tiếp điểm 4RTZ(2-6) mở ra cắt điện công tắc tơ K3, 3RTZ, động cơ Đ3 được cắt ra khỏi nguồn và dừng. Đồng thời tiếp điểm 4RTZ(2-5) đóng lại cấp điện cho 1RTr tác động đóng tiếp điểm 1RTr(2-4) cấp điện cho 2RTZ. Sau thời gian chỉnh định của 2RTZ, tiếp điểm 2RTZ(2-3) mở ra cắt điện công tắc tơ K4, động cơ Đ4 được cắt ra khỏi nguồn và dừng. Đồng thời tiếp điểm K4(1-2) mở ra, các rơle 1RTZ, 2RTZ, 4RTZ, 6RTZ, 1RTr, 2RTr, 3RTr mất điện. Hệ thống ngừng hoạt động. 3. Lắp đặt mạch điện 3.1. Yêu cầu: Lắp đặt được mạch dây chuyền sản xuất liên tục hoàn chỉnh đảm bảo mạch hoạt động tốt, đúng thời gian và đảm bảo an toàn cho người và thiết bị. 3.2. Trình tự thực hiện: + Bước 1: Chuẩn bị dụng cụ và lựa chọn thiết bị, vật tư: - Dụng cụ: Kìm(cắt, tuốt dây),tuốt nơ vít(dẹt, bốn chấu), VOM. - Thiết bị: contactor, rơle thời gian, rơle trung gian, nút ấn, động cơ 3 pha, cầu dao. - Vật tư: Táp lô, dây dẫn, ốc vít . 84 Dựa vào điện áp và dòng điện làm việc của các thiết bị và khí cụ để chọn. Dùng VOM và mắt thường quan sát tình trạng của các thiết bị và khí cụ. + Bước 2: Bố trí và cố định các thiết bị: Bố trí các thiết bị lên bảng táplô sao cho thật ngay ngắn, chặt chẽ, hợp lý về khoảng cách sao cho khi đi dây gọn nhất (kể cả đi dây điều khiển lẫn động lực) sau đó dùng đinh vít định vị các thiết bị lên bảng táplô. +Bước 3: Đấu dây: Dựa vào sơ đồ nguyên lý tiến hành đấu dây. - Mạch điều khiển : Yêu cầu: Xác định đúng vị trí cần đấu, đấu chắc chắn không bavia, đấu dây gọn gàng không chồng chéo. Mạch động lực : Yêu cầu: Xác định đúng các tiếp điểm mạch động lực,đấu chắc chắn không bavia, đấu dây gọn gàng không chồng chéo. +Bước 4: Kiểm tra lại mạch: Dùng đông hồ VOM để kiểm tra lại mạch - Chuyển thang đo của đồng hồ về thang đo điện tra (Rx10 hoặcRx100), đặt hai đầu que đo của VOM vào hai đầu nguồn mạch điều khiển và quan sát. - Nếu đồng hồ lên mạch bị bị sự cố . - Nếu kim đồng hồ không lên thì chúng ta lần lượt điều khiển và kiểm tra mạch nếu có sự cố thì tiến hành sửa chữa. Kiểm tra mạch động lực: Lần lượt đặt hai que đo vào trước các tiếp điểm mạch động lực, nhấn cưỡng bức contactor để kiểm tra sự thông mạch của các pha. +Bước 5: Đóng điện vào mạch cho vận hành Nếu các điều kiện an toàn đã đảm bảo ta đóng điện cấp nguồn cho mạch điện vận hành 3.3. Những sai hỏng thường gặp, nguyên nhân và cách khắc phục 85 TT Hiện tượng Nguyên nhân Cách khắc phục Dụng cụ 1 Mạch không hoạt động - Do nguồn - Công tắc CT6 - Tiếp điểm RN4 Kiểm tra lại nguồn, tiếp xúc của các tiếp điểm CT6, RN4 - VOM, tuốc nơ vít. 2 Động cơ Đ4 làm việc nhưng các động cơ Đ3, Đ2, Đ1 không hoạt động Do 1RTZ không tác động, tiếp điểm thường đóng 4RTZ không kín Kiểm tra lại các tiếp điểm của 1RTZ, RTZ4 - VOM, tuốc nơ vít 3 Động cơ Đ1 dừng nhưng các động cơ Đ3, Đ2, Đ4 không dừng được. Do 6RTZ không tác động Kiểm tra tiếp điểm của 6RTZ - VOM, tuốc nơ vít 86 BÀI 13 MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KĐB 3 PHA RÔ TO DÂY QUẤN Giới thiệu: Động cơ KĐB 3 pha rô to dây quấn có ưu điểm dễ điều chỉnh tốc độ bằng cách thêm các điện trở phụ vào rô to thông qua các vành trượt và chổi than, Nó cũng dễ dàng giảm dòng điện khởi động của động cơ xuống cũng bằng cách thêm các điện trở phụ. Nhưng nó có nhựơc điểm là cồng kềnh. Với ưu thế công nghệ hiện nay, ưu điểm của động cơ rô to dây quấn là điều chỉnh tốc độ đã được biến tần thay thế với ưu điểm vượt trội. Mục tiêu: Sau khi học xong bài này học sinh có khả năng: - Trình bày được chức năng của từng khí cụ, thiết bị trong mạch điện điều khiển động cơ KĐB 3 pha rô to dây quấn. - Trình bày được nguyên lý hoạt động của mạch điện. - Lắp đặt, sửa chữa được các hư hỏng thông thường của mạch điện điều khiển động cơ KĐB 3 pha rô to dây quấn. Nội dung: 1. Sơ đồ nguyên lý Các thiết bị trên sơ đồ: - CD: Cầu dao đóng cắt mạch điện; - CC1,CC2: Cầu chì bảo vệ ngắn mạch cho mạch động lực và mạch điều khiển; - D, MT, MN: Các nút ấn dừng, mở thuận và mở ngựơc; - T và N: Công tắc tơ khống chế quay thuận, quay ngược; 87 - 1RTZ, 2RTZ, K1, K2: Các rơle và công tắc tơ khống chế quá trình khởi động; - 3RTZ và H: Rơle thời gian và công tắc tơ khống chế quá trình hãm động năng; - R1, R2: Các điện trở khởi động; - BA và CL : Máy biến áp và bộ chỉnh lưu cấp nguồn một chiều cho quá trình hãm động năng; - RN : Rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho động cơ; B A C L 2 R T Z 1 3 K 2 K 1 1 2 2 R T Z N 1 R T Z 1 1 K 1 N 6 7 T 8 N 1 D 2 M N 3 4 N 5 1 8 H 1 9 2 0 H T R N C C 2 M T T 9 K 2 1 0 1 R T Z 1 4 3 R T Z 1 5 T 1 6 N 1 7 H 3 R T Z T K 2 Đ K 1 K 1 R 2 R N R 1 K 2 K 2 C D N H T H H C C 1 88 Hình 13 -1: Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển động cơ KĐB 3 pha roto dây quấn. - Đ: Động cơ KĐB 3 pha rôto dây quấn. 2. Nguyên lý hoạt động: Đóng CD cấp điện cho mạch. Muốn động quay theo chiều thuận ấn MT, công tắc tơ T có điện ,tiếp điểm T(3-4) đóng lại để tự duy trì , tiếp điểm T(2-9) đóng lại cấp điện cho 1RTZ , đồng thời đóng các tiếp điểm T ở mạch động lực cấp điện cho động cơ khởi động quay theo chiều thuận với 2 điện trở phụ R1, R2 trong mạch rôto. Sau thời gian chỉnh định của 1RTZ tiếp điểm 1 RTZ (9-11) đóng lại cấp điện cho công tắc tơ K1, tiếp điểm K1 (9-12) đóng cấp điện cho 2RTZ .Đồng thời các tiếp điểm K1 ở mạch động lực đóng lại thực hiện ngắn mạch điện trở R1, động cơ tiếp tục khởi động với điện trở R2 nối trong mạch rôto. Sau thời gian chỉnh định của 2RTZ, tiếp điểm 2RTZ (9-13) đóng cấp điện cho công tắc tơ K2, tiếp điểm K2 (9-13) đóng lại để tự duy trì , tiếp điểm K2(9- 10) mở ra làm cho 1RTZ , K1, 2RTZ mất điện. Đồng các tiếp điểm K2 trong mạch động lực đóng lại loại bỏ toàn bộ 2 cấp điện trở phụ trong mạch rôto. Động cơ tăng tốc và làm việc với tốc độ định mức. Muốn động cơ quay theo chiều ngược, ấn MN, công tắc tơ N có điện, động cơ được nối vào lưới với thứ tự đảo 2 pha. Quá trình khởi động tương tự như khi ta cho quay theo chiều thuận. Muốn dừng động cơ ấn D, công tắc tơ T ( hoặc N), K2 mất điện động cơ được cắt ra khỏi lưới. Đồng thời công tắc tơ H, 3RTZ có điện, tiếp điểm H (1- 14) đóng lại tự duy trì, các tiếp điểm H ở mạch động lực đóng lại, dòng điện một chiều được đưa vào cuộn dây stato động cơ, động cơ tiến hành hãm động năng. Quá trình hãm động năng kết thúc khi tiếp điểm 3RTZ (14-15) mở ra, công tắc tơ H, 3RTZ mất điện, động cơ được cắt ra khỏi nguồn một chiều. 89 3. Lắp đặt mạch điện. 3.1. Yêu cầu: Lắp đặt được mạch khống chế động cơ ba pha roto dây quấn hoàn chỉnh đảm bảo mạch hoạt động tốt, đúng thời gian và đảm bảo an toàn cho người và thiết bị. 3.2. Trình tự thực hiện: + Bước 1: Chuẩn bị dụng cụ và lựa chọn thiết bị, vật tư: - Dụng cụ: Kìm(cắt, tuốt dây),tuốt nơ vít(dẹt, bốn chấu), VOM. - Thiết bị: Contactor, nút ấn, rơle nhiệt, rơle thời gian, rơle trung gian, MBA, bộ chỉnh lưu cầu, động cơ 3 pha rôto dây quấn, điện trở khởi động, cầu dao. - Vật tư: Táp lô, dây dẫn, ốc vít . Dựa vào điện áp và dòng điện làm việc của các thiết bị và khí cụ để chọn. Dùng VOM và mắt thường quan sát tình trạng của các thiết bị và khí cụ. + Bước 2: Bố trí và cố định các thiết bị: Bố trí các thiết bị lên bảng táplô sao cho thật ngay ngắn, chặt chẽ, hợp lý về khoảng cách sao cho khi đi dây gọn nhất (kể cả đi dây điều khiển lẫn động lực) sau đó dùng đinh vít định vị các thiết bị lên bảng táplô. +Bước 3: Đấu dây: Dựa vào sơ đồ nguyên lý tiến hành đấu dây. -Mạch điều khiển : Yêu cầu: Xác định đúng vị trí cần đấu, đấu chắc chắn không bavia, đấu dây gọn gàng không chồng chéo. Mạch động lực : Yêu cầu: Xác định đúng các tiếp điểm mạch động lực,đấu chắc chắn không bavia, đấu dây gọn gàng không chồng chéo 90 +Bước 4: Kiểm tra lại mạch: Dùng đông hồ VOM để kiểm tra lại mạch - Chuyển thang đo của đồng hồ về thang đo điện tra (Rx10 hoặcRx100), đặt hai đầu que đo của VOM vào hai đầu nguồn mạch điều khiển và quan sát. - Nếu đồng hồ lên mạch bị bị sự cố . - Nếu kim đồng hồ không lên thì chúng ta lần lượt điều khiển và kiểm tra mạch nếu có sự cố thì tiến hành sửa chữa. Kiểm tra mạch động lực: Lần lượt đặt hai que đo vào trước các tiếp điểm mạch động lực, nhấn cưỡng bức contactor để kiểm tra sự thông mạch của các pha. +Bước 5: Đóng điện vào mạch cho vận hành Nếu các điều kiện an toàn đã đảm bảo ta đóng điện cấp nguồn cho mạch điện vận hành 3.3. Những sai hỏng thường gặp, nguyên nhân và cách khắc phục. TT Hiện tượng Nguyên nhân Cách khắc phục Dụng cụ 1 Khi động cơ loại bỏ R2 thì động cơ khởi động lại với R1, R2 Do tiếp điểm duy trì của contactor K2 Kiểm tra tiếp xúc của tiếp điểm K2 Nếu thiếu dây duy trì thì đấu thêm - VOM, tuốc nơ vít. 2 Mạch không hãm động năng Do contactor H không có điện, máy biến áp không có điện Kiểm tra tiếp điểm của công tắc tơ H - VOM, tuốc nơ vít 91 BÀI 14 MẠCH ĐIỆN KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ DC QUA 2 CẤP ĐIỆN TRỞ CÓ ĐẢO CHIỀU QUAY KẾT HỢP HÃM ĐỘNG NĂNG Giới thiệu: Động cơ một chiều cũng có ưu điểm dễ điều chỉnh tốc độ bằng cách thêm các điện trở phụ vào phần ứng hoặc kích từ, nó cũng dễ dàng giảm dòng điện khởi động của động cơ xuống cũng bằng cách thêm các điện trở phụ vào phần ứng. Nhưng ngày nay với sự phát triển công nghệ việc điều chỉnh tốc độ động cơ KĐB đã dễ dàng hơn, vì vậy việc sử dụng động cơ một chiều công suất lớn dần được thay thế. Mục tiêu: Sau khi học xong bài này học sinh có khả năng: - Trình bày được chức năng của từng khí cụ, thiết bị trong mạch điện khởi động động cơ DC qua 2 cấp điện trở có đảo chiều quay kết hợp hãm động năng. - Trình bày được nguyên lý hoạt động của mạch điện. - Lắp đặt, sửa chữa được các hư hỏng thông thường của mạch điện khởi động động cơ DC qua 2 cấp điện trở có đảo chiều quay kết hợp hãm động năng. Nội dung: 1. Sơ đồ nguyên lý của mạch điện Các thiết bị trên sơ đồ: -T, N: Các công tắc tơ khống chế động cơ quay thuận, quay ngược. -1RTZ, 2RTZ, K1, K2: Các rơle và công tắc tơ khống chế quá trình khởi động. 92 -3RTZ, H: Các rơle và công tắc tơ khống chế quá trình động năng. -r1, r2, rH : Các điện trở khởi động và hãm. 2. Nguyên lý hoạt động : Cấp nguồn cho mạch. Cuộn kích từ CKT có điện. Muốn động quay theo chiều thuận ấn MT, công tắc tơ T có điện ,tiếp điểm T(3- 4) đóng lại để tự duy trì , tiếp điểm T(2-9) đóng lại cấp điện cho 1RTZ , đồng CKT K1 _ r2 r1 K2 H + N T Đ T N H rH 2RTZ 13 K2 K1 12 2RTZ N 1RTZ 11 K1 N 6 7 T 8 N 1 D 2 MN 3 4 N 5 18 H 19 RN 20 H CC MT T 9 K2 10 1RTZ 14 3RTZ 15 T 16 N 17 H 3RTZ T K2 T 93 Hình 14 -1: Sơ đồ mạch khởi động động cơ DC qua 2 cấp điện trở có đảo chiều quay kết hợp hãm động năng. thời đóng các tiếp điểm T ở mạch động lực cấp điện cho động cơ khởi động quay theo chiều thuận với 2 điện trở phụ R1, R2 trong mạch rôto. Sau thời gian chỉnh định của 1RTZ tiếp điểm 1 RTZ (9-11) đóng lại cấp điện cho công tắc tơ K1, tiếp điểm K1 (9-12) đóng cấp điện cho 2RTZ .Đồng thời các tiếp điểm K1 ở mạch động lực đóng lại thực hiện ngắn mạch điện trở r1, động cơ tiếp tục khởi động với điện trở r2 nối trong mạch rôto. Sau thời gian chỉnh định của 2RTZ, tiếp điểm 2RTZ (9-13) đóng cấp điện cho công tắc tơ K2, tiếp điểm K2 (9-13) đóng lại để tự duy trì , tiếp điểm K2(9- 10) mở ra làm cho 1RTZ , K1, 2RTZ mất điện. Đồng các tiếp điểm K2 trong mạch động lực đóng lại loại bỏ toàn bộ 2 cấp điện trở phụ trong mạch rôto. Động cơ tăng tốc và làm việc với tốc độ định mức. Muốn động cơ quay theo chiều ngược, ấn MN, công tắc tơ N có điện, đảo cực tính điện áp cấp cho động cơ. Quá trình khởi động tương tự như khi ta cho quay theo chiều thuận. Muốn dừng động cơ ấn D, công tắc tơ T ( hoặc N), K2 mất điện động cơ được cắt ra khỏi lưới. Đồng thời công tắc tơ H, 3RTZ có điện, tiếp điểm H (1- 14) đóng lại tự duy trì, tiếp điểm H ở mạch động lực đóng lại, nối điện trở hãm rH với phần ứng, động cơ tiến hành hãm động năng. Quá trình hãm động năng kết thúc khi tiếp điểm 3RTZ (14-15) mở ra, công tắc tơ H, 3RTZ mất điện, cắt điện trở hãm ra khỏi phần ứng động cơ. 3. Lắp đặt mạch điện. 3.1. Yêu cầu: 94 Lắp đặt được mạch khởi động động cơ DC qua 2 cấp điện trở có đảo chiều quay kết hợp hãm động năng hoàn chỉnh đảm bảo mạch hoạt động tốt, an toàn. 3.2. Trình tự thực hiện: + Bước 1: Chuẩn bị dụng cụ và lựa chọn thiết bị, vật tư: - Dụng cụ: Kìm(cắt, tuốt dây),tuốt nơ vít(dẹt, bốn chấu), VOM. - Thiết bị: Contactor, nút ấn, rơle nhiệt, rơle thời gian, rơle trung gian, MBA, bộ chỉnh lưu cầu, động cơ DC kích từ độc lập, điện trở khởi động, cầu dao. - Vật tư: Táp lô, dây dẫn, ốc vít . Dựa vào điện áp và dòng điện làm việc của các thiết bị và khí cụ để chọn. Dùng VOM và mắt thường quan sát tình trạng của các thiết bị và khí cụ. + Bước 2: Bố trí và cố định các thiết bị: Bố trí các thiết bị lên bảng táplô sao cho thật ngay ngắn, chặt chẽ, hợp lý về khoảng cách sao cho khi đi dây gọn nhất (kể cả đi dây điều khiển lẫn động lực) sau đó dùng đinh vít định vị các thiết bị lên bảng táplô. +Bước 3: Đấu dây: Dựa vào sơ đồ nguyên lý tiến hành đấu dây. -Mạch điều khiển : Yêu cầu: Xác định đúng vị trí cần đấu, đấu chắc chắn không bavia, đấu dây gọn gàng không chồng chéo. Mạch động lực : Yêu cầu: Xác định đúng các tiếp điểm mạch động lực,đấu chắc chắn không bavia, đấu dây gọn gàng không chồng chéo +Bước 4: Kiểm tra lại mạch: Dùng đông hồ VOM để kiểm tra lại mạch - Chuyển thang đo của đồng hồ về thang đo điện tra (Rx10 hoặcRx100), đặt hai đầu que đo của VOM vào hai đầu nguồn mạch điều khiển và quan sát. - Nếu đồng hồ lên mạch bị bị sự cố . 95 - Nếu kim đồng hồ không lên thì chúng ta lần lượt điều khiển và kiểm tra mạch nếu có sự cố thì tiến hành sửa chữa. Kiểm tra mạch động lực: Lần lượt đặt hai que đo vào trước các tiếp điểm mạch động lực, nhấn cưỡng bức contactor để kiểm tra sự thông mạch của các pha. + Bước 5: Đóng điện vào mạch cho vận hành Nếu các điều kiện an toàn đã đảm bảo ta đóng điện cấp nguồn cho mạch điện vận hành. 3.3. Những sai hỏng thường gặp, nguyên nhân và cách khắc phục. TT Hiện tượng Nguyên nhân Cách khắc phục Dụng cụ 1 Khi động cơ loại bỏ R2 thì động cơ khởi động lại với R1, R2 Do tiếp điểm duy trì của contactor K2 Kiểm tra tiếp xúc của tiếp điểm K2 Nếu thiếu dây duy trì thì đấu thêm - VOM, tuốc nơ vít. 2 Mạch không hãm động năng Do contactor H không có điện, thiếu dây Kiểm tra tiếp điểm của công tắc tơ H, đấu đủ dây - VOM, tuốc nơ vít 96 BÀI THAM KHẢO MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KĐB 1 PHA ( Đóng mở cửa rào) 1. Sơ đồ nguyên lý mạch điện - CB: Ap tô mát đóng ngắt và bảo vệ mạch điện. - CC: Cầu chì bảo vệ ngắn mạch cho mạch điều khiển. - RN: Rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho động cơ . -D, MT, MN: Các nút dừng, mở thuận và mở ngựơc. -T và N: Các công tắc tơ khống chế quay thuận và quay ngược. -HT1,HT2: Tiếp điểm của các công tắc hành trình khống chế hành trình làm việc. Khi cửa di chuyển đến đúng vị trí, các công tắc hành trình HT1 hoăc HT2 bị tác động làm động cơ dừng lại chính xác đảm bảo an toàn. 2.Nguyên lý hoạt động. Đóng CB cấp nguồn cho mạch. Mở máy thuận (ứng với hành trình mở cửa). Nhấn MT,công tắc tơ T có điện tác động và tự giữ, động cơ được đóng vào lưới khởi động và quay theo chiều thuận , thực hiện hành trình mở cửa. Khi cửa đi hết hành trình thì tiếp điểm hành trình HT1 bị tác động mở ra làm công tắc tơ T mất điện, động cơ được cắt ra khỏi nguồn và dừng. 97 Mở máy ngược (ứng với hành trình đóng cửa). Nhấn MN,công tắc tơ N có điện tác động và tự giữ , động cơ được đóng vào lưới khởi động và quay theo chiều ngược, thực hiện hành trình đóng cửa. Khi cửa đi hết hành trình thì tiếp điểm hành trình HT2 bị tác động mở ra làm công tắc tơ N mất điện, động cơ được cắt ra khỏi nguồn và dừng. HT1 t HT2 T D MT N RN N T MN T N CC 1 2 3 5 6 7 8 4 LV KĐ K C T N CB R N LV LV KĐ K C T N CB R N Hình 15 -1: Sơ đồ mạch điều khiển động cơ KĐB một pha 98 Khi cửa đang di chuyển, muốn dừng , ấn D, công tắc tơ T hoặc N mất điện, động cơ được cắt ra khỏi nguồn, cửa dừng ở vị trí mong muốn. 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