MỞ ĐẦU KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HỆ THỐNG TRANG BỊ ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Mã bài: MĐ 23.00 Giới thiệu: Hệ thống trang bị điện – điện tử đƣợc sử dụng phổ biến trong các dây truyền sản xuất. Điều khiển, khống chế động cơ là vấn đề luôn luôn đƣợc giới chuyên môn quan tâm, tìm hiểu và giải quyết một cách tối ƣu, đa năng và phổ dụng. Đối với những ngƣời công tác trong lĩnh vực điện công nghiệp thì mảng kiến thức và kỹ năng về hệ thống trang bị điện dùng điều khiển, khống chế động cơ điện là một yêu cầu bắt buộc. Nó là tiền đề cho việc tiếp thu, thực hiện các mạch điều khiển bằng linh kiện điện tử hoặc điều khiển lập trình.
Mục tiêu: - Phân tích đƣợc đặc điểm của hệ thống trang bị điện. - Vận dụng đúng các yêu cầu hệ thống trang bị điện khi thiết kế, lắp đặt. - R n luyện tính cẩn thận, nghiêm túc trong học tập vệ sinh công nghiệp và đúng thời gian quy định. Nội dung chính: 1.
Đặc điểm của hệ thống trang bị điện Hệ thống trang bị điện các máy sản xuất là tổng hợp các thiết bị điện đƣợc lắp ráp theo một sơ đồ phù hợp nhằm đảm bảo cho các máy sản xuất thực hiện nhiệm vụ sản xuất. Hệ thống trang bị điện các máy sản xuất giúp cho việc nâng cao năng suất máy, đảm bảo độ chính xác gia công, thực hiện các công đoạn gia công khác nhau theo một trình tự cho trƣớc. Hệ thống trang bị điện cần có: Các thiết bị động lực, các thiết bị điều khiển và các phần tử tự động. Nhằm tự động hoá một phần hoặc toàn bộ các quá trình sản xuất của máy, hệ thống trang bị điện sẽ điều khiển các bộ phận công tác thực hiện các thao tác cần thiết với những thông số phù hợp với quy trình sản xuất.
Kết cấu của hệ thống trang bị điện: - Phần thiết bị động lực: Là bộ phận thực hiện việc biến đổi năng lƣợng điện thành các dạng năng lƣợng cần thiết khác phục vụ cho quá trình sản xuất. Thiết bị động lực có thể là: Động cơ điện, nam châm điện, li hợp điện từ trong các truyền động từ động cơ sang các máy sản xuất hay đóng mở các van khí nén, thuỷ lực, các phần tử đốt nóng trong các thiết bị gia nhiệt, các phần tử phát quang nhƣ các hệ thống chiếu sáng, các phần tử R, L, C, để thay đổi thông số của mạch điện để làm thay đổi chế độ làm việc của phần tử động lực. - Thiết bị điều khiển: Là các khí cụ đóng cắt, bảo vệ, tín hiệu nhằm đảm bảo cho các thiết bị động lực làm việc theo yêu cầu của máy công tác. 7 Các trạng thái làm việc của thiết bị động lực đƣợc đặc trƣng bằng: Tốc độ làm việc của các động cơ điện hay của máy công tác, dòng điện phần ứng hay dòng điện phần cảm của động cơ điện, Mômen phụ tải trên trục động cơ.
Tuỳ theo quá trình công nghệ yêu cầu mà động cơ truyền động có các chế độ công tác khác nhau. Khi động cơ thay đổi chế độ làm việc, các thông số trên có thể có giá trị khác nhau.Việc chuyển chế độ làm việc của động cơ truyền động đƣợc thực hiện tự động nhờ hệ thống điều khiển. Nhƣ vậy: Hệ thống khống chế truyền động điện là tập hợp các khí cụ điện và dây nối đƣợc lắp ráp theo một sơ đồ nào đó nhằm đáp ứng việc điều khiển, khống chế và bảo vệ cho phần tử động lực trong quá trình làm việc theo yêu cầu công nghệ đặt ra. Yêu cầu đối với hệ thống trang bị điện công nghiệp - Nhận và biến đổi năng lƣợng điện thành dạng năng lƣợng khác để thực hiện nhiệm vụ sản xuất thông qua bộ phận công tác.
- Khống chế và điều khiển bộ phận công tác làm việc theo trình tự cho trƣớc với thông số kỹ thuật phù hợp. - Góp phần nâng cao năng suất, chất lƣợng, hiệu quả của quá trình sản xuất, giảm nhẹ điều kiện lao động cho con ngƣời. - Đảm bảo an toàn cho ngƣời và thiết bị trong quá trình sản xuất. TỰ ĐỘNG KHỐNG CHẾ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN Mã bài: MĐ 23.01 Giới thiệu: Tự động khống chế truyền động điện là vấn đề luôn luôn đƣợc giới chuyên môn quan tâm, tìm hiểu và giải quyết một cách tối ƣu, đa năng và thông dụng.
Đối với những ngƣời công tác trong lĩnh vực điện công nghiệp thì mảng kiến thức và kỹ năng về điều khiển, khống chế động cơ là một yêu cầu bắt buộc. Nó là tiền đề cho việc tiếp thu, thực hiện các mạch điều khiển bằng linh kiện điện tử hoặc điều khiển lập trình. Mục tiêu: - Hiểu và phân tích đƣợc các sơ đồ mạch điện khống chế động cơ 3 pha. - Vận dụng các nguyên tắc tự động khống chế phù hợp.
- Lắp đặt, sửa chữa đƣợc một số mạch điều khiển đơn giản trên bảng thực hành đảm bảo an toàn tiết kiệm và vệ sinh công nghiệp. - Phát huy tính tích cực, chủ động và tƣ duy sáng tạo, vệ sinh công nghiệp và đúng thời gian quy định. Nội dung chính: 1. Khái niệm về tự động khống chế (TĐKC) TĐKC là tổ hợp các thiết bị, khí cụ điện đƣợc liên kết bằng các dây dẫn nhằm tạo mạch điều khiển phát ra tín hiệu điều khiển để khống chế hệ thống truyền động điện làm việc theo một qui luật nhất định nào đó do qui trình công nghệ đặt ra.
Các yêu cầu của TĐKC 2. Yêu cầu kỹ thuật: - Thỏa mãn tối đa qui trình công nghệ của máy sản xuất để đạt đƣợc năng suất cao nhất trong quá trình làm việc. - Mạch phải có độ tin cậy cao, linh hoạt, đảm bảo an toàn. Yêu cầu kinh tế: - Giá cả tƣơng đối phù hợp với khả năng của khách hàng.
- Nên sử dụng những thiết bị đơn giản, phổ thông, cùng chủng loại càng tốt. để thuận tiện trong việc sửa chữa, thay thế về sau. - Thiết bị phải đảm bảo độ bền, ít hỏng hóc. Phƣơng pháp thể hiện sơ đồ điện TĐKC 3.
Phƣơng pháp thể hiện mạch động lực: - Tất cả các phần tử của thiết bị, khí cụ điện khi trình bày trên mạch động lực phải thể hiện dƣới dạng ký hiệu qui ƣớc và phải ở trạng thái bình thƣờng (trạng thái không điện, chƣa tác động) của chúng. 9 - Phải hạn chế tối đa các dây dẫn cắt nhau trên mạch động lực nhƣng không liên hệ nhau về điện (hình 2. ĐKB ĐKB ĐKB ĐKB Dây dẫn không cắt nhau Dây dẫn cắt nhau (nên dùng trong sơ đồ) (hạn chế dùng trong sơ đồ) HÌNH 2.1: HẠN CHẾ DÂY DẪN CẮT NHAU TRONG BẢN VẼ - Dây dẫn ở mạch động lực phải có cùng tiết diện và chủng loại. - Tất cả những phần tử của cùng một thiết bị trên mạch động lực phải đƣợc ký hiệu giống nhau bằng những chữ số hoặc ký tự.
- Các điểm dây dẫn nối chung với nhau phải đƣợc đánh số giống nhau. Phƣơng pháp thể hiện mạch điều khiển - Tất cả các phần tử của thiết bị, khí cụ điện khi trình bày trên mạch điều khiển phải thể hiện dƣới dạng ký hiệu qui ƣớc và phải ở trạng thái bình thƣờng (trạng thái không điện, chƣa tác động) của chúng ví dụ nhƣ hình 2. Trạng thái chƣa tác động dùng Trạng thái tác động, không biểu diễn trong sơ đồ biểu diễn trong sơ đồ HÌNH 2.2: TIẾP ĐIỂM THƢỜNG MỞ, ĐÓNG CHẬM CỦA RƠ LE THỜI GIAN - Tất cả những phần tử của cùng một thiết bị trên mạch điều khiển phải đƣợc ký hiệu giống nhau bằng những chữ số hoặc ký tự và giống mạch động lực ví dụ nhƣ hình 2. RN K1 K1 K1 H H H RN Tiếp điểm và Cuộn hút Tiếp điểm và Cuộn Tiếp điểm và Phần tử đốt của Công tắc tơ K1 hút của Công tắc tơ H nóng của rơ le nhiệt HÌNH 2.3: CÁC PHẦN TỬ CỦA CÙNG THIẾT BỊ PHẢI KÝ HIỆU GIỐNG NHAU 10 - Phải hạn chế tối đa các dây dẫn cắt nhau trên mạch điều khiển nhƣng không liên hệ nhau về điện.
- Các điểm dây dẫn nối chung với nhau trên mạch điều khiển phải đƣợc đánh số giống nhau. ví dụ nhƣ hình 2.4: DÂY DẪN ĐÁNH SỐ GIỐNG NHAU TẠI CÁC ĐIỂM NỐI CHUNG 3. Bảng ký hiệu các phần tử trong sơ đồ TĐKC a. Thiết bị đóng, cắt, bảo vệ Ký hiêu STT Tên gọi Trên sơ đồ nguyên lý Trên sơ đồ vị trí 1.
Cầu dao 1 pha Cầu dao 1 pha 2 ngã 2 (cầu dao đảo 1 pha) 3 Cầu dao 3 pha Cầu dao 3 pha 2 ngã 4 (cầu dao đảo 3 pha) 5 Công tắc 2 cực: 6 Công tắc 3 cực: 7 Công tắc xoay 4 cực: 11 Ổ cắm điện 8 - Kiểu thƣờng. - Kiểu kín Ổ cắm điện có cực thứ 3 9 nối đất 10 Ổ cắm điện 3 cực Aptomat 1 pha 11 12 Aptomat 3 pha 13 Cầu chì Nút bấm 14 - Thƣờng mở. - Thƣờng đóng. b, Các loại máy điện STT Tên gọi Ký hiêu Trên sơ đồ nguyên lý Trên sơ đồ vị trí, sơ đồ đơn tuyến 8 1.
Máy biến áp cách ly 1 pha 2. Máy biến áp tự ngẫu 3. Biến áp tự ngẫu hai dây quấn một lõi sắt từ 12 4. Máy biến áp Y/Y 3 pha 1 võ, thứ cấp có dây Y Y trung tính Y Y 6.
Máy biến áp /Y 3 pha 1 võ, thứ cấp có dây Y Y trung tính 8. Máy biến áp Y/Y 3 pha tổ hợp 9. Máy biến áp /Y 3 pha tổ hợp 10. Cuộn cảm, cuộn kháng không lõi 13 11.
Cuộn cảm, cuộn kháng có lõi sắt từ 12. Cuộn cảm có lõi ferit 13. Cuộn cảm, cuộn kháng kép 14. Cuộn cảm thay đổi đƣợc thông số bằng tiếp xúc trƣợt 15.
Cuộn cảm có thông số biến thiên liên tục 16. Động cơ không đồng bộ D©y quÊn stator 3 pha rotor lồng sóc Roto 17. Động cơ không đồng bộ 3 pha rotor dây quấn 18. Máy điện đồng bộ ~ – + 14 19.
Máy điện một chiều kích từ độc lập 20. Máy điện một chiều kích từ song song 21. Máy điện một chiều kích từ nối tiếp 22. Máy điện một chiều kích từ hổn hợp 23.
Động cơ 1 pha kiểu điện dung 25. Động cơ 1 pha khởi động bằng nội trở 26. Động cơ 1 pha khởi động bằng vòng ngắn mạch 15 c, Các loại khí cụ đóng cắt, điều khiển: STT Tên gọi Ký hiêu Ghi chú 1. Cuộn dây rơle, công tắc tơ, khởi động từ.
Trên cùng 1 sơ đồ ch sử dụng 1 dạng ký hiệu thống nhất. Cuộn dây rơle dòng. Cuộn dây rơle quá dòng. Cuộn dây rơle áp U 5.
Cuộn dây rơle kém áp U< 6.