Page 1
03/05/2022 Bài giảng TRANG BỊ ĐIỆN CHO MÁY TS. Đinh Hồng Bộ NCM Máy và ma sát học, C10-213 Trường Cơ khí – ĐHBKHN E-mail: bo.dinhhong@hust.edu.vn NỘI DUNG MÔN HỌC PHẦN I: KHÍ CỤ ĐIỆN Chương 1: Phần tử điều khiển Chương 2: Phần tử xử lí tín hiệu Chương 3: Các thiết bị bảo vệ Chương 4: Cơ cấu chấp hành PHẦN II: MỘT SỐ SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN THƯỜNG GẶP PHẦN III: TRANG BỊ ĐIỆN TRONG MÁY CÔNG CỤ Chương 1: Mạch điện trong máy tiện Chương 2: Mạch điện trong máy mài Chương 3: Mạch điện trong máy khoan Chương 4: Mạch điện trong máy doa Chương 5: Mạch điện trong máy phay Chương 6: Mạch điện trong máy điều khiển số 2 1.1 Nút ấn : 1
Page 2
03/05/2022 PHẦN I : KHÍ CỤ ĐIỆN CHƯƠNG 1 : PHẦN TỬ ĐIỀU KHIỂN 1.1 Nút ấn : a/ Nút ấn tự phục hồi : Nút nhấn Tiếp điểm com NO NC Lò xo Hình 1.1: Cấu tạo nút nhấn Hình 1.2: Một dạng nút nhấn 3 - Công dụng Nút ấn thường được lắp ở mặt trước của các tủ điều khiển, dùng để ra lệnh điều khiển. Tín hiệu do nút ấn tự phục hồi tạo ra có dạng xung. - Kí hiệu + Ký hiệu theo bản vẽ Việt Nam (Nga) Tiếp điểm thường mở. Tiếp điểm thường đóng. + Ký hiệu theo bản vẽ Châu Âu Tiếp điểm thường mở. Tiếp điểm thường đóng. + Ký hiệu theo bản vẽ Nhật Bản Tiếp điểm thường mở. Tiếp điểm thường đóng. 4 2
Page 3
03/05/2022 b/ Nút ấn tự không tự phục hồi: (Dừng khẩn cấp) Nhấn vào nút khi cần chuyển trạng thái các tiếp điểm. Hình 1.3: Một dạng nút dừng khẩn cấp Xoay nút theo chiều mũi tên khi muốn trả các tiếp điểm về trạng thái ban đầu.. 5 - Tác dụng Nút dừng khẩn cấp được dùng để dừng nhanh hệ thống khi xảy ra sự cố. Thông thường người ta dùng tiếp điểm thường đóng để cấp điện cho toàn bộ mạch điện. Khi hệ thống xảy ra sự cố, nhấn vào nút dừng khẩn cấp làm mở tiếp điểm thường đóng để cắt điện toàn bộ mạch điện. - Kí hiệu + Ký hiệu theo bản vẽ Việt Nam (Nga) Tiếp điểm thường mở. Tiếp điểm thường đóng. + Ký hiệu theo bản vẽ Châu Âu Tiếp điểm thường mở. Tiếp điểm thường đóng. + Ký hiệu theo bản vẽ Nhật Bản Tiếp điểm thường mở. Tiếp điểm thường đóng. 6 3
Page 4
03/05/2022 1.2 Công tắc: + Công tắc : Hình 1.4: Công tắc một pha Hình 1.5: Công tắc ba pha 7 - Tác dụng Công tắc thực tế thường được dùng làm các khóa chuyển mạch (chuyển chế độ làm việc trong mạch điều khiển), hoặc dùng làm các công tắc đóng mở nguồn (cầu dao). - Kí hiệu + Ký hiệu theo bản vẽ Việt Nam (Nga) Tiếp điểm thường mở. Tiếp điểm thường đóng. + Ký hiệu theo bản vẽ Châu Âu Tiếp điểm thường mở. Tiếp điểm thường đóng. + Ký hiệu theo bản vẽ Nhật Bản Tiếp điểm thường mở. Tiếp điểm thường đóng. + Ký hiệu của công tắc 3 pha 8 4
Page 5
03/05/2022 1.3 Công tắc hành trình: + Cấu tạo công tắc hành trình: Lực tác dụng Bánh xe tiếp xúc Đòn bẩy Lò xo Tiếp điểm Hình 1.6: Cấu tạo công tắc hành trình 9 Hình 1.7: Một số kiểu công tắc hành trình 10 5
Page 6
03/05/2022 - Tác dụng Công tắc hành trình thường dùng để nhận biết vị trí chuyển động của các cơ cấu máy hoặc dùng để giới hạn các hành trình chuyển động. - Kí hiệu + Ký hiệu theo bản vẽ Việt Nam (Nga) Tiếp điểm thường mở. Tiếp điểm thường đóng. + Ký hiệu theo bản vẽ Châu Âu Tiếp điểm thường mở. Tiếp điểm thường đóng. + Ký hiệu theo bản vẽ Nhật Bản Tiếp điểm thường mở. Tiếp điểm thường đóng. 11 1.4 Công tắc từ + Công tắc từ cấu tạo gồm hai bộ phận: Nam châm vĩnh cửu + Tiếp điểm lưỡi gà Nam châm vĩnh cửu Tiếp điểm lưỡi gà 12 6
Page 7
03/05/2022 - Tác dụng : Trong thực tế công tắc từ được dùng để nhận biết vị trí các cơ cấu trong các máy mà không cần tiếp xúc. Ví dụ: trong hệ thống điều khiển khí nén người ta dùng công tắc từ để nhận biết vị trí của pittong chuyển động trong xi lanh. Xilanh Công tắc từ Pittong Nam châm vĩnh cửu Hình 1.8: Ứng dụng công tác từ 13 - Ký hiệu: + Ký hiệu theo bản vẽ Việt Nam (Nga) Tiếp điểm thường mở. Tiếp điểm thường đóng. + Ký hiệu theo bản vẽ Châu Âu Tiếp điểm thường mở. Tiếp điểm thường đóng. + Ký hiệu theo bản vẽ Nhật Bản Tiếp điểm thường mở. Tiếp điểm thường đóng. 14 7
Page 8
03/05/2022 CHƯƠNG 2 : PHẦN TỬ XỬ LÝ TÍN HIỆU 2.1 Rơ le điện từ 0 Lò xo 1 Tiếp điểm 2 A Mạch từ B Cuộn dây Hình 2.1: Cấu tạo rơ le điện từ 15 2.1 Rơ le điện từ Hình 2.2: Hình ảnh rơ le điện từ 16 8
Page 9
03/05/2022 2.1 Rơ le điện từ Mạch từ: Có tác dụng dẫn từ. Đối với rơ le điện từ 1 chiều, gông từ được chế tạo từ thép khối có dạng hình trụ tròn (vì dòng điện một chiều không gây nên dòng điện xoáy dó đó không phát nóng mạch từ). Đối với rơ le điện từ xoay chiều, mạch từ thường được chế tạo từ các lá thép kỹ thuật điện ghép lại (để giảm dòng điện xoáy fuco gây nóng). Cuộn dây: Khi đặt một điện áp đủ lớn vào hai đầu A và B, trong cuộn dây sẽ có dòng điện chạy qua, dòng điện này sinh ra từ trường, từ trường khép mạch qua mạch từ tạo nên lực hút điện từ hút nắp mạch từ làm thay đổi trạng thái của tiếp điểm. Lò xo: Dùng để giữ nắp. Tiếp điểm: Thường có một hoặc nhiều cặp tiếp điểm, 0-1 là tiếp điểm thường mở, 0-2 là tiếp điểm thường đóng. 17 2.1 Rơ le điện từ Nguyên lý làm việc Khi chưa cấp điện vào hay đầu A-B của cuộn dây, lực hút điện từ bằng không, các cơ cấu của rơ le nằm ở vị trí như hình 2.1. Khi đặt một điện áp đủ lớn vào A-B, dòng điện chạy trong cuộn dây sinh ra từ trường tạo ra lực hút điện từ. Nếu lực hút điện từ thắng được lực đàn hồi của lò xo thì nắp được hút xuống, tiếp điểm 0-1 mở ra và 0-2 đóng lại. Nếu không cấp điện vào hai đầu A-B nữa thì các tiếp điểm lại trở về trạng thái ban đầu. 18 9
Page 10
03/05/2022 - Ký hiệu : + Ký hiệu theo bản vẽ Việt Nam (Nga) Tiếp điểm thường mở. Tiếp điểm thường đóng. Cuộn dây + Ký hiệu theo bản vẽ Châu Âu Tiếp điểm thường mở. Tiếp điểm thường đóng. Cuộn dây + Ký hiệu bản vẽ Nhật Bản Tiếp điểm thường mở. Tiếp điểm thường đóng. Cuộn dây 19 - Một số mạch cơ bản của rơ le điện từ: + Mạch duy trì + Mạch khóa chéo 20 10
Page 11
03/05/2022 2.2. Công tắc tơ Về cơ bản cấu tạo của công tắc tơ giống với rơ le điện từ. Khác biệt ở chỗ rơ le dùng để đóng cắt tín hiệu trong các mạch điều khiển còn công tắc tơ dùng để đóng cắt ở mạch động lực (có điện áp cao, dòng điện lớn) do đó cuộn dây của công tắc tơ lớn hơn, tiếp điểm của công tắc tơ cũng lớn hơn. Tiếp điểm của công tắc tơ có hai loại: tiếp điểm chính (dùng để đóng cắt cho mạch động lực), tiếp điểm phụ (dùng để điều khiển phụ trợ). Để hạn chế phát sinh hồ quang khi tiếp điểm chính đóng cắt, tiếp điểm chính thường có cấu tạo dạng cầu và được đặt trong buồng dập hồ quang. 21 - Ký hiệu : + Ký hiệu của cuộn dây và tiếp điểm phụ giống như rơ le trung gian. + Ký hiệu của tiếp điểm chính. Ký hiệu theo bản vẽ Việt Nam. Ký hiệu theo bản vẽ Châu Âu. Ký hiệu theo bản vẽ Nhật Bản. Hoặc 22 11
Page 12
03/05/2022 2.3. R¬ le thêi gian Mạch Nguồn cấp trễ thời gian điện từ (a)a, Cuộn dây Tiếp điểm R¬le C Hình 2.3: a. Sơ đồ khối của rơ le thời gian; B Tranzitor CT VR b. Sơ đồ nguyên lý của rơ le thời gian đơn E giản C (b) b, + Nguyên lý hoạt động: Tranzitor có tác dụng đóng mở mạch. Tụ điện C có tác dụng tạo độ trễ về thời gian. Khi đóng công tắc nạp điện cho tụ điện C (khi đó U max , U > U = 0,7 V), khi U BE BE 0 c đạt giá trị lớn nhất sẽ có dòng điện đi từ C. 23 2.3. R¬ le thêi gian Rơ le tương tự Rơ le số Hình 2.4: Rơ le thời gian 24 12
Page 13
03/05/2022 - Ký hiệu: + Ký hiệu theo bản vẽ Việt Nam (Nga) Tiếp điểm thường mở đóng chậm Tiếp điểm thường đóng mở chậm Cuộn dây + Kí hiệu theo bản vẽ Châu Âu Tiếp điểm thường mở đóng chậm Tiếp điểm thường đóng mở chậm Cuộn dây + Ký hiệu theo bản vẽ Nhật Bản Tiếp điểm thường mở đóng chậm Tiếp điểm thường đóng mở chậm Cuộn dây TLR 25 - Ví dụ: Sử dụng rơ le thời gian để làm trễ thời gian sáng của đèn Hoạt động: khi nhấn nút M, cuộn hút K có điện, hút tiếp điểm K đóng lại để duy trì mạch điện, đồng thời tiếp điểm K phía dưới là tiếp điểm thường mở đóng chậm sau một thời gian T0 (do ta cài đặt vào rơ le thời gian) sẽ đóng lại và khi đó đèn sáng sau thời gian T0. 26 13
Page 14
03/05/2022 CHƯƠNG 3: CÁC THIẾT BỊ BẢO VỆ 3.1. CÇu ch× Vỏ Nắp Dây chảy (a) (b) Hình 3.1: Cầu chì a. Cấu tạo của cầu chì b. Cầu chì công nghiệp 27 CHƯƠNG 3 : CÁC THIẾT BỊ BẢO VỆ +Tác dụng Bản chất của cầu chì là một đoạn dây dẫn yếu nhất trong mạch, khi có sự cố đoạn dây này bị đứt ra đầu tiên. Trong thực tế cầu chì dùng để bảo vệ sự cố ngắn mạch hoặc quá tải dài hạn. + Ký hiệu Ký hiệu theo bản vẽ Việt Nam Ký hiệu theo bản vẽ Châu Âu Ký hiệu theo bản vẽ Nhật Bản 28 14
Page 15
03/05/2022 CHƯƠNG 3 : CÁC THIẾT BỊ BẢO VỆ 3.2. Aptomat (a) Hình 3.2: Aptomat a. Cấu tạo của aptomat b. Aptomat công nghiệp (b) 29 CHƯƠNG 3 : CÁC THIẾT BỊ BẢO VỆ +Tác dụng Là một thiết bị bảo vệ đa năng, có thể bảo vệ sự cố ngắn mạch, quá tải, dòng điện giò và quá áp. Hiện nay giá thành của Aptomat ngày càng rẻ và dần thay thế hết cầu chì. + Nguyên lý làm việc Khi dòng điện chạy qua tải lớn hơn dòng định mức, từ trường ở nam châm điện sẽ tăng lên, lực từ tăng lên thắng được lực lò xo đẩy tiếp điểm của cần liên động tách ra ngắt mạch điện. + Ký hiệu Ký hiệu theo bản vẽ Việt Nam Ký hiệu theo bản vẽ Châu Âu Ký hiệu theo bản vẽ Nhật Bản 30 15
Page 16
03/05/2022 CHƯƠNG 3 : CÁC THIẾT BỊ BẢO VỆ +Cách nối aptomat trong mạch điện 31 CHƯƠNG 3 : CÁC THIẾT BỊ BẢO VỆ 3.3 R¬ le nhiÖt Phần Lò xo Thanh lưỡng tử gia Tiếp kim nhiệt điểm Líi (a)a, T¶i (b) b, Hình 3.3: Rơ le nhiệt a. Cấu tạo b. Rơ le nhiệt trong công nghiệp 32 16
Page 17
03/05/2022 CHƯƠNG 3 : CÁC THIẾT BỊ BẢO VỆ 3.3 R¬ le nhiÖt Tác dụng: Rơ le nhiệt trong khởi động từ có tác dụng bảo vệ quá tải cho động cơ điện. Cấu tạo: gồm hai thanh kim loại khác nhau được gắn với nhau và được quấn quanh bằng phần tử gia nhiệt. Phần tử gia nhiệt được nối với mạch điện, thanh đẩy, các tiếp điểm và lò xo. Nguyên lý hoạt động: Khi dòng điện trong mạch lớn do hoạt động quá tải dài hạn, dòng điện chạy qua phần tử gia nhiệt sẽ làm giãn nở hai thanh kim loại, do hai thanh kim loại không cùng vật liệu và có đặc điểm thanh kim loại dưới giãn nở nhiều hơn, kết quả làm cho thanh kim loại bị cong vênh xuống và đẩy tiếp điểm ra, ngắt tải. Cách nối: nối thanh nhiệt nối tiếp với tải cần bảo vệ, còn tiếp điểm thường đóng của rơ le nhiệt nối vào mạch điều khiển. Rơ le nhiệt có thể có hai phần tử đốt nóng nối với hai pha của động cơ điện hoặc cả ba phần tử đốt nóng nối với cả ba pha của động cơ điện. 33 CHƯƠNG 3: CÁC THIẾT BỊ BẢO VỆ - Ký hiệu: + Ký hiệu theo bản vẽ Việt Nam (Nga) Tiếp điểm thường mở Tiếp điểm thường đóng Thanh nhiệt + Ký hiệu theo bản vẽ Châu Âu Tiếp điểm thường mở Tiếp điểm thường đóng Thanh nhiệt + Ký hiệu theo bản vẽ Nhật Bản Tiếp điểm thường mở Tiếp điểm thường đóng Thanh nhiệt 34 17
Page 18
03/05/2022 CHƯƠNG 3 : CÁC THIẾT BỊ BẢO VỆ 3.3 R¬ le nhiÖt Ví dụ: Mạch bảo vệ động cơ điện xoay chiều 3 pha CD- cầu dao CC1, CC2- cầu chì RN- rơ le nhiệt K- rơ le điên từ Khi xảy ra sự cố như kẹt tải sẽ làm nhiệt độ động cơ tăng cao, khi đó thanh nhiệt sẽ nở ra làm ngắt mạch, K mở, hệ thống dừng lại 35 CHƯƠNG 4: CƠ CẤU CHẤP HÀNH 4.1. Động cơ điện xoay chiều (AC-Alternating Current) Hình 4.1: Động cơ điện xoay chiều a. Stator; b. Lá thép stator; c. Lá thép rotor; d. Dây ngắn mạch; e. Rotor f. Ký hiệu động cơ không đồng bộ 3 pha rotor lồng sóc. 36 18
Page 19
03/05/2022 CHƯƠNG 4: CƠ CẤU CHẤP HÀNH 4.1. Động cơ điện xoay chiều 3 pha không đồng bộ a/ Cấu tạo: gồm 2 phần là Roto và Stato Phần cảm: (Stato) gồm 3 cuộn dây đặt lệch nhau góc 120° để tạo ra từ trường quay. Phần ứng: (Roto) là khung dây quấn, được chia làm hai loại: Roto lồng sóc Roto dây quấn b/ Nguyên lý hoạt động: Khi cho dòng điện xoay chiều ba pha vào 3 cuộn dây đặt lệch nhau góc 120° trong không gian thì từ trường tổng hợp do 3 cuộn dây tạo ra là một từ trường quay. https://bachkhoa.org/dong-co-3-pha/ https://www.hnue.edu.vn/Portals/0/TeachingSubject/tungpk/fab0c623- 7e90-401f-9375-f48c2137b543Bai-giang---Ky-thuat-Dien---Chuong-7.pdf 37 CHƯƠNG 4: CƠ CẤU CHẤP HÀNH 4.1. Động cơ điện xoay chiều 3 pha không đồng bộ b/ Nguyên lý hoạt động: Tốc độ quay của véc tơ cảm ứng từ của từ trường là 1 vòng trong 1 chu kỳ dòng điện. Nếu tần số của dòng điện xoay chiều ba pha là f thì tốc độ quay của từ trường sẽ là f (vòng/giây). Đây là trường hợp ứng với 2 cực hay 1 cặp cực (p = 1). Nếu trong từ trường quay có đặt các thanh dẫn điện thì từ trường quay sẽ quét qua các thanh dẫn điện và làm xuất hiện một sức điện động cảm ứng trong các thanh dẫn. Nối các thanh dẫn với nhau và làm một trục quay thì trong các thanh dẫn sẽ có dòng điện (ngắn mạch) có chiều xác định theo quy tắc nắm tay phải. Từ trường quay lại tác dụng vào chính dòng điện cảm ứng này một lực từ có chiều xác định theo quy tắc bàn tay trái và tạo ra một mô men làm quay lồng trụ các thanh dẫn theo chiều quay của từ trường quay. Để mô men đều hơn các thanh dẫn thường được đặt hơi chéo. 38 19
Page 20
03/05/2022 CHƯƠNG 4: CƠ CẤU CHẤP HÀNH 4.1. Động cơ điện xoay chiều 3 pha không đồng bộ b/ Nguyên lý hoạt động: Tốc độ quay của lồng trụ luôn nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường quay. Nếu lồng trụ quay với tốc độ bằng tốc độ của từ trường quay thì từ trường sẽ không quét qua các thanh dẫn nữa nên không có dòng điện cảm ứng và mô men quay cũng không còn. Khi đó do mô men cản, lồng trụ sẽ quay chậm lại hơn từ trường quay và các thanh dẫn lại bị từ trường quét qua, dòng điện cảm ứng lại xuất hiện và do đó có mô men quay làm lồng trụ tiếp tục quay nhưng với tốc độ luôn nhỏ hơn của từ trường quay. Động cơ làm việc trên nguyên tắc này nên được gọi là động cơ không đồng bộ (hay động cơ dị bộ). Thường trong thực tế, động cơ xoay chiều 3 pha không đồng bộ có cuộn cảm (tạo từ trường quay) đặt ở stator, cuộn ứng (lồng trụ) đặt ở rotor. 39 CHƯƠNG 4: CƠ CẤU CHẤP HÀNH 4.1. Động cơ điện xoay chiều 3 pha không đồng bộ b/ Nguyên lý hoạt động: Gọi ω𝑜 là tốc độ biến thiên từ trường quay; ω là tốc độ quay của Roto. Ta có điều kiện: ω < ω𝑜 ( vì khi ω = ω𝑜 sẽ không có sự biến thiên từ trường quay dẫn tới không có lực từ ). Đặt s = ω𝑜−ω ; 0 ≤ s ≤ 1 . Do đó động cơ điện xoay chiều 3 ω 𝑜 pha còn được gọi là động cơ không đồng bộ. 40 20
Showing the first 20 pages. Download the document to see it all.
Comments (0)
No comments yet. Be the first!