TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CƠ GIỚI VÀ THỦY LỢI KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ GIÁO TRÌNH LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH HT ĐIỆN CÔNG NGHIỆP NGHỀ: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo quyết định số 742 ngày 01 tháng 12 năm 2017) NĂM 2017 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình Mô đun Lắp đặt vận hành hệ thống điện công nghiệp là một trong những giáo trình mô đun đào tạo chuyên ngành được biên soạn theo nội dung chương trình đào tạo nghề Điện công nghiệp được Trường Cao đẳng Cơ giới và Thủy lợi ban hành. Nội dung biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, tích hợp kiến thức và kỹ năng chặt chẽ với nhau.
Khi biên soạn, nhóm biên soạn đã cố gắng cập nhật những kiến thức mới có liên quan đến nội dung chương trình đào tạo và phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung lý thuyết và thực hành được biên soạn gắn với nhu cầu thực tế trong sản xuất đồng thời có tính thực tiễn cao. Nội dung giáo trình được biên soạn với dung lượng thời gian đào tạo 150 giờ gồm có: Bài 1: Lắp đặt điều khiển mạch vận hành máy ép gia nhiệt Bài 2: Lắp đặt điều khiển hệ thống băng tải Bài 3: Lắp đặt điều khiển hệ thống trộn dung dịch Bài 4: Lắp đặt điều khiển hệ thống máy dập tự động Bài 5: Bài tập tổng hợp Trong quá trình sử dụng giáo trình, tuỳ theo yêu cầu cũng như khoa học và công nghệ phát triển có thể điều chỉnh thời gian và bổ sung những kiên thức mới cho phù hợp. Trong giáo trình, chúng tôi có đề ra nội dung thực tập của từng bài để người học cũng cố và áp dụng kiến thức phù hợp với kỹ năng. Tuy nhiên, tuy theo điều kiện cơ sở vật chất và trang thiết bị, các trường có thể sử dụng cho phù hợp.
Rất mong nhận được đóng góp ý kiến của người sử dụng, người đọc để nhóm biên soạn sẽ hiện chỉnh hoàn thiện hơn sau thời gian sử dụng Đồng Nai, ngày…. Tham gia biên soạn 1. ………… MỤC LỤC MỤC LỤC. 4 BÀI 1: LẮP ĐẶT ĐIỀU KHIỂN MẠCH VẬN HÀNH MÁY ÉP GIA NHIỆT .1 Phân tích yêu cầu công nghệ.
Lựa chọn thiết bị. Kiểm tra, vận hành. 15 BÀI 2: LẮP ĐẶT ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG BĂNG TẢI. Phân tích yêu cầu công nghệ.
Lựa chọn thiết bị .4 Kiểm tra, vận hành. 21 BÀI 3: LẮP ĐẶT ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG TRỘN DUNG DỊCH. Phân tích yêu cầu công nghệ. Lựa chọn thiết bị .4 Kiểm tra, vận hành.
41 BÀI 4: LẮP ĐẶT ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG MÁY DẬP TỰ ĐỘNG. Phân tích yêu cầu công nghệ. Lựa chọn thiết bị .4 Kiểm tra, vận hành. 52 BÀI 5: BÀI TẬP TỔNG HỢP.
Phân tích yêu cầu công nghệ. Lựa chọn thiết bị .4 Kiểm tra, vận hành. 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 58 MÔ ĐUN: LẮP ĐẶT VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN CÔNG NGHIỆP Mã mô đun: MĐ37 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun: - Vị trí: Mô đun này là mô đun chuyên ngành chuyên sâu được học sau khi đã hoàn tất các mô đun chuyên ngành.
- Tính chất: Là mô đun đào tạo tự chọn Mục tiêu của mô đun: Kiến thức: + Đọc, vẽ và phân tích được các sơ đồ mạch điều khiển, nguyên lý hoạt động của mạch. + Phân tích được qui trình làm việc và yêu cầu về trang bị điện và máy sản xuất cho các hệ thống (ép gia nhiệt, băng tải, trộn dung dịch, điện khí nén.) + Phát hiện hư hỏng và chọn phương án cải tiến mới. + Vạch ra kế hoạch bảo trì hợp lý Kỹ năng: + Lắp đặt, kiểm tra và vận hành được động cơ sử dụng biến tần + Lắp đặt, kiểm tra và vận hành được các mạch điều khiển băng tải + Lắp đặt, kiểm tra và vận hành được các mạch điều khiển trộn dung dịch + Lắp đặt, kiểm tra và vận hành được hệ thống sử dụng điện khí nén + Kết nối điều khiển các hệ thống nghề điện công nghiệp Năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Rèn luyện tính cẩn thận, chính xác, chủ động, sáng tạo và khoa học, nghiêm túc trong học tập và trong công việc. + Sử dụng tiết kiệm năng lượng, trang thiết bị hiệu quả.
+ Đảm bảo an toàn và vệ sinh công nghiệp Nội dung của mô đun: Bài 1: Lắp đặt điều khiển mạch vận hành máy ép gia nhiệt Bài 2: Lắp đặt điều khiển hệ thống băng tải Bài 3: Lắp đặt điều khiển hệ thống trộn dung dịch Bài 4: Lắp đặt điều khiển hệ thống máy dập tự động Bài 5: Bài tập tổng hợp BÀI 1: LẮP ĐẶT ĐIỀU KHIỂN MẠCH VẬN HÀNH MÁY ÉP GIA NHIỆT Mã bài: 37.1 Mục tiêu: - Phân tích được nguyên lý của mạch vận hành máy ép gia nhiệt - Lựa chọn được các thiết bị đúng yêu cầu kỹ thuật - Lắp đặt được mạch điều khiển vận hành máy ép gia nhiệt - Tiết kiệm năng lượng, nguyên vật liệu - Chủ động, sáng tạo trong học tập - Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị Nội dung chính: 1.1 Phân tích yêu cầu công nghệ 1. Tổng quan về máy ép gia nhiệt Máy ép gia nhiệt có nhiều ứng dụng trong thực tế hiện nay trong các ngành nghề như in vải, in lụa, ép lưu hóa cao su, ép logo cho các sản phẩm da. Máy có bàn ép phẳng hoặc dạng khuôn tạo hình có khả năng gia nhiệt cho vật liệu. Phương pháp gia nhiệt chủ yếu bằng điện hoặc gia nhiệt cao tần.
Lực ép được tạo ra nhờ các xi lanh thủy lực hoặc khí nén, cũng có thể sử dụng lực ép từ trục vitme tùy vào từng yêu cầu cụ thể của sản phẩm. Phân tích yêu cầu công nghệ Trong nội dung của bài học này, chúng ta sẽ thực hiện một dự án lắp đặt vận hành máy ép gia nhiệt có các thông số sau: - Kích thước tấm gia nhiệt: 300 x 350 mm, gia nhiệt bằng điện. - Nén: xi lanh khí nén. - Tấm gia nhiệt có thể gia nhiệt riêng biệt lên đến 250oC và được điều khiển bằng hai bộ điều khiển nhiệt độ hiển thị kỹ thuật số.
- Đường kính xi lanh: 200 mm. - Hành trình xi lanh: 140 mm. - Thời gian ép 30 giây. - Có van xả áp lực để lấy sản phẩm ra trong trường hợp mất điện.
- Có một hệ thống duy trì áp suất tự động để duy trì áp lực làm việc. - Hệ thống nén không thể làm việc khi cửa an toàn được mở ra. - Có một bảng điều khiển điện với công tắc dừng khẩn cấp. - Máy nén khí 3 pha, 380 Volts, 50 Hz.
Lựa chọn thiết bị 1.1 Tính chọn xilanh khí nén a. Các định luật cơ bản: - Khi nhiệt độ không khí trong quá trình nén không đổi (T = const), thì: Pabs.V2 Trong đó: Các ký hiệu P1 , P2 là áp suất tuyệt đối Thể tích khí nén V1 [m ] ở áp suất P1 3 Thể tích khí nén V2 [m ] ở áp suất P2 3 Hình 2: Nguyên lý cơ bản máy nén khí Hình 2: mô tả quá trình này. Đây là nguyên lý cơ bản của các máy nén khí - Khi áp suất được giữ không đổi (P = const), thì: Trong đó: V1 là thể tích khí tại nhiệt độ T1 V2 là thể tích khí tại nhiệt độ T2 - Khi giữ thể tích khí nén không đổi (V= const), thì: - Khi cả ba đại lượng(P, V, T) có thể thay đổi, thì: b. Công thức tính lưu lượng: Trong đó: Q: lưu lượng; V: thể tích khí chuyển qua tiết diện ngang của đường ống hay buồng xilanh trong 1 đơn vị thời gian (t) Lưu lượng dòng khí nén có ý nghĩa quan trọng trong xác định tốc độ làm việc của các cơ cấu chấp hành.
Lực đẩy Xilanh khí nén Bước 1: chọn hệ số với từng điều kiện làm việc Note: Với từng điều kiện làm việc khác nhau ta có 1 hệ số khác nhau Bước 2: Tính lực + Trong đó: η là hệ số theo điều khiện làm việc P là áp suất khí nén được đưa vào xi lanh với đơn vị kg/cm2 F là lực của xi lanh đơn vị N A là diện tích của piston trong xi lanh với đơn vị cm2 Chú ý: Lực đẩy của xilanh luôn lớn hơn lực kép về, do khi kéo về xianh bị mất diện tích phần cần xilanh d. Công cụ hỗ trợ tính toán. Ngoài việc tính toán bằng công thức ta có thể dựa vào biểu đồ của các hãng để có thể chọn nhanh xilanh khí nén, Tuy nhiên một số trường hợp đặc biệt các bạn vẫn nên kiểm tra lại bằng công thức. Biểu đồ lực và Bore size của xilanh khí nén (Áp dụng cho xilanh khí nén chuyển động thẳng ) Hình 1.1: Biểu đồ lực và Bore size của xi lanh khí nén Hệ số để tra bảng ứng với 1 số trường hợp làm việc: Đổi đơn vị: 1 MPa=10,2 kgf/cm2 1N=0,102 kgf 1 kgf/cm2 MPa 1kgf=9,8N Hình 1.2: Bảng liên hệ giữa vận tốc piston, lưu lượng khí cung cấp và bore size Ví dụ: Chọn bore size của xylanh để đẩy 1 vật nặng 30 (kg) theo phương đứng, biết áp suất khí đầu vào là 0.5 Mpa , hệ số tải là 0.5 Làm theo các bước trong bảng sau.3 Ví dụ về lựa chọn xi lanh dựa theo đồ thị lực và Bore size - Dóng đường áp suất nguồn cấp 0.5 Mpa giao với đường hệ số tải 0.
- Từ điểm 1, dóng thẳng hướng lên trên giao với đường 30 kg tại điểm 2. - Điểm 2 nằm trên đường bore size 40. ⇒ Chọn bore size 40. - Nếu điểm 2 nằm trong khoảng từ bore 40 ~ 50 => ưu tiên chọn bore 50.
Lựa chọn thiết bị điều khiển bàn gia nhiệt. Bàn gia nhiệt được điều khiển đóng mở bởi contactor. Dựa trên công suất của bàn gia nhiệt, ta sẽ lựa chọn loại contactor đáp ứng yêu cầu của tải. Các thông số cơ bản để lựa chọn contactor gồm: - Dòng điện In: là dòng điện chạy qua tiếp điểm chính của contactor khi làm việc (tải định mức và điện áp định mức).
Xem ví dụ phía dưới. - Điện áp cuộn hút Uax: theo mạch điều khiển ta chọn, có thể là DC, AC, 110V hay 220V hay 24V. Tùy vào điện áp của mạch điều khiển mà lựa chọn điện áp cuộn hút Uax cho phù hợp.