MẠCH điều KHIỂN ĐỘNG Cơ 2 Tốc độ Y YY - Tài Liệu Text - 123doc

Có thể bạn quan tâm

Tải bản đầy đủ (.pdf) (16 trang)

Trang chủ

Giáo Dục - Đào Tạo

Cao đẳng - Đại học

MẠCH điều KHIỂN ĐỘNG cơ 2 tốc độ y YY

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (494 KB, 16 trang )

BỘ GIÁODỤC VÀ ĐÀOTẠOTRƯỜNGĐẠI HỌCCƠNG NGHỆTP. HỒ CHÍMINH------🙞🙜🕮🙞🙜------VIỆN KỸTHUẬTHUTECHBÁOCÁOTIỂULUẬNMẠCHĐIỀUKHIỂNĐỘNGCƠ 2TỐC ĐỘY/YY GVHD: TS Lê Quang ĐứcSV thực hiện: Trương Văn HuyMSSV: 1711020153Lớp: 17DDCB1TP Hồ Chí Minh, 11/2020Mục lụcPHẦN 1: GIỚI THIỆU.................................................................................................................31.1 GIỚI THIỆU CHUNG...................................................................................................31.2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI.......................................................................................................31.3 GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI...............................................................................................31.4 CƠ SỞ LÝ THUYẾT .....................................................................................................3PHẦN 2: MƠ HÌNH ĐIỀU KHIỂN ............................................................................................42.1 MẠCH ĐỘNG LỰC.......................................................................................................42.1.1 Động cơ.....................................................................................................................42.1.2 Thông số kỹ thuật của động cơ theo Catalog........................................................42.1.3 Nối lưới.....................................................................................................................52.1.3.1 CB (Circuit Breaker).......................................................................................5 2.1.4Nối tải .......................................................................................................................8 2.1.4.1Contactor ..........................................................................................................8 2.1.4.2 Relaysnhiệt (Thermal Overload Relays).......................................................9 2.1.4.3 Dây dẫn...........................................................................................................11 2.2 Mạch điềukhiển............................................................................................................122.2.1 Cầu chì....................................................................................................................12 2.2.2Nút nhấn.................................................................................................................13 PHẦN 3:THUYẾT MINH HOẠT ĐỘNG ...............................................................................14 3.1 Bảnvẽ.............................................................................................................................143.2 Thuyết minh hoạt động ................................................................................................14 3.3 Khóa liên động và bảo vệ .............................................................................................15PHẦN 4: KẾT LUẬN .................................................................................................................15PHẦN 5: PHỤ LỤC ....................................................................................................................152PHẦN 1: GIỚI THIỆU1.1 GIỚI THIỆU CHUNGTrong thời đại cơng nghiệp - hóa hiện đại hóa hiện nay, cơng tác điều khiển vận hànhcác thiết bị theo một quy trình nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất, nâng cao chất lượng sảnphẩm đồng thời tiết kiệm chi phí sản xuất giữ một vị trí vơ cùng quan trọng.Chính vì vậy, việc tìm hiểu về các phương pháp và quy trình để lựa chọn động cơ, cáckhí cụ điện cũng như các thiết bị bảo vệ đóng vai trị quan trọng khơng chỉ trong vận hành,sản xuất mà cịn có ý nghĩa đối với con người và xã hội.Trong quá trình thực hiện tiểu luận này, em xin chân thành cám ơn sự giúp đỡ tận tìnhtừ TS - Lê Quang Đức – Giảng viên mơn Truyền Động Điện trường Đại học Công NghệTP.HCM với đề tài: “Mạch điều khiển động cơ 2 cấp tốc độ Y/YY”.1.2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI- Thiết kế được hệ thống mạch động lực, mạch điều khiển, và bảo vệ theo yêu cầu đềtài được thể hiện qua bản vẽ.- Tính chọn được động cơ, khí cụ điện sử dụng trong mạch.- Nêu rõ các chức năng của từng thiết bị điện sử dụng trong mạch. - Có thiết lập cáchệ thống khóa chéo và hiển thị trạng thái cho từng hoạt động. - Thuyết minh đượcnguyên lý hoạt động của từng mạch.1.3 GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀIĐây là đề tài tiểu luận mơn Truyền Động Điện nên trong q trình thực hiện sẽ khơngtránh khỏi thiếu sót. Nội dung trong bài chỉ ở mức cơ bản, không đề cập quá chuyên sâu. 1.4CƠ SỞ LÝ THUYẾT Bài tiểu luận này được thực hiện trên cơ sở lý thuyết của các môn:- Truyền động điện- Máy điện- Khí cụ điện- An tồn điện3PHẦN 2: MƠ HÌNH ĐIỀU KHIỂNYêu cầu đề tài: Thiết kế mạch điều khiển động cơ 2 cấp tốc độ Y/YY sử dụng độngcơ hãng Catoni có cơng suất 5HP và khí cụ điện sử dụng hãng Mitsubishi.2.1 MẠCH ĐỘNG LỰC2.1.1 Động cơYêu cầu:Chọn động cơ 3 pha có cơng suất: P3p= 5HP = 5x746 = 3,73 KWTra bảng Catalog hãng Catoni chọn động cơ có mã Sg 132S-8/4W.2.1.2 Thơng số kỹ thuật của động cơ theo Catalog- Công suất danh định Y/YY: 1,3/5,4 HP = 1/4 KW- Số cặp cực Y/YY: 8/4- Tốc độ quay Y/YY: 700/1420 rpm- Moment danh định TN Y/YY: 13,6/26,9 Nm- Hiệu suất Y/YY: 72,3/80,4 %- Cosφ Y/YY: 0,75/0,9- Dòng danh định Y/YY: 2,7/8 A- Điện áp danh định: 400V- Tỷ số moment khởi động danh định TL/TN Y/YY: 1,3/1,6- Tỷ số dòng khởi động động cơ Y/YY: 3,6/5,3- Moment quán tính: J = 0,031 Kgm2 Hình 2.1 Thơng số kỹ thuật theo Catalog của động cơ42.1.3 Nối lướiYêu cầu: Chọn khí cụ điện của hãng Mitsubishi.2.1.3.1 CB (Circuit Breaker)Để các thiết bị làm việc an tồn, hiệu quả và tránh những thiệt hại khi có sự cố về điệncó thể dùng các thiết bị như cầu chì, CB,…CB (Circuit Breaker), là khí cụ điện dùng đóng ngắt mạch điện, nhiệm vụ của CB làcách ly được mạch sự cố ra khỏi lưới điện, hạn chế hậu quả hỏng của sự cố ngắn mạch, quádòng, quá tải, sự cố hỏng cách điện. Các chức năng thông thường của CB như sau:Bảng 2.1 Chức năng của CBBảo vệ Cách ly Điều khiển- Quá tải- Ngắn mạch- Chạm vỏ (Rị điện)- Cách điện giữa các tiếpđiểm mở- Đóng cắt theo chức năng -Đóng cắt lúc khẩn cấp - Dừngkhẩn cấp- Đóng cắt khi bảo trì cơNgun lý hoạt động của các thiết bị bảo vệ là dựa vào dòng điện đi qua chúng. Nếu dòngđiện nhỏ hơn hoặc bằng giá trị cho phép (Iđm) của thiết bị thì mạch sẽ vận hành bình thường.Nhưng khi dịng điện đi qua thiết bị lớn hơn dịng cho phép thì thiết bị bảo vệ sẽ tác động vàcách ly mạch có sự cố một cách tức thời hoặc trễ sau một thời gian nhất định.➢ Một số thiết bị bảo vệ, cách ly:- MCB (Miniature Circuit Bkeaker): dạng CB thu gọn dùng cho phụ tải nhỏ, thường códịng cắt định mức và quá tải thấp (100A/10kA).- MCCB (Moulded Case Circuit Breaker): là aptomat khối, thường có dịng cắt ngắn mạch lớn (có thể lên đến 80-150kA). MCCB có thể đạt đến dòng cắt định mức2400A.➢ Điều kiện, các yếu tố quan trọng khi lựa chọn CB:- Các đặc tính của tải: Động cơ 3 pha 2 tốc độ công suất 5HP.- Dòng định mức của CB.- Dòng bảo vệ quá tải của CB.- Dòng cắt ngắn mạch định mức Icu- CB có khả năng cắt ít nhất có giá trị bằng dịng ngắn mạch Icắt nhiệt (Ith).5➢ Các thơng số của CB và các điều kiện để tính chọn:UđmCB > UđmĐC INmax > Icắt nhanh INmin ≥ Icắt từ ≥ Imm maxIcắt nhiệt ≥ Ilv max IđmCB ≥ Ilv max Icu > INmaxTrong đó:- UđmCB (Điện áp làm việc định mức) là giá trị điện áp mà thiết bị có thể vận hành trongđiều kiện bình thường.- IđmCB (Dịng điện định mức của CB) là giá trị cực đại của dòng điện mà CB và Relaybảo vệ quá tải có thể chịu đựng được ở nhiệt độ khơng vượt quá giới hạn cho phép.- Icắt nhiệt (Dòng tác động nhiệt của thiết bị bảo vệ - Overload Relay trip-current setting)còn gọi là Ith (Thermal Overload Relays) là giá trị dịng ngưỡng tác động của CBkhi có q tải.- Icắt từ (Dịng tác động từ) là dịng ngắn mạch có thời gian trễ.- Icắt nhanh (Dòng cắt nhanh) là dòng đảm bảo cắt nhanh khi có dịng sự cố lớn. - Icu(Dòng khả năng cắt ngắn mạch định mức) là dòng điện cực đại đi qua tiếp điểm của CBtrong vịng 1 giây mà khơng làm hỏng tiếp điểm này.➢ Tính chọn MCCB:o Điện áp làm việc định mức:UđmCB > UđmĐC ≥ 400 [V]o Dòng điện mở máy động cơ (Đối với động cơ Rotor lồng sốc):ImmĐC max = (5~7).IđmĐCTra bảng Catalog động cơ Catoni, hệ số dòng khởi động động cơ max YYIL/IN = 5,3; IđmĐC =8 [A]⇨ ImmĐC max = 5,3. 8 = 42,4 [A]o Trong trường hợp tải là 1 thiết bị (động cơ) thì:Ilvmax = ImmĐC max = 42,4 [A] ⇨ IđmCB ≥ Ilvmax ≥ 42,4 [A]()Cos Yϕ0.75=()=→6kA < Icu ≤ 10kACos YY ϕ0.9Từ các thống số trên, tra bảng Catalog MCB hãng Mitsubishi ta chọn được MCB cómã BH-D10 C50 với các thông số được cho ở bảng 2.2.6Bảng 2.2 Thông số MCB theo CatalogModel type No of poles (p) Rating (A) Voltage (V) Short-Circuit capacity (kA)MCB BH-D10C501, 2, 3, 4(3+N) 50 230/400AC 10 Hình 2.2 Thơng số kỹ thuật theo Catalog của MCB72.1.4 Nối tải2.1.4.1 ContactorContactor là một khí cụ điện dùng để đóng ngắt các tiếp điểm, tạo liên lạc trong mạchđiện bằng nút nhấn. Khi sử dụng Contactor, ta có thể điều khiển mạch điện từ xa có phụ tảivới điện áp đến 500V và dòng đến 600A.Contactor được cấu tạo gồm các thành phần: Cơ cấu điện từ (nam châm điện), hệthống dập hồ quang, hệ thống tiếp điểm (chính và phụ).➢ Các thông số cơ bản của Contactor:- Điện áp định mức Uđm- Dòng điện định mức Iđm- Khả năng ngắt Contactor xoay chiều ~ 10 lần Iđm. Khi ngắt mạch, contactor ngắt dòngđiện bằng dòng điện định mức qua động cơ. UContactor = 20%.UHT - Khả năng đóngContactor xoay chiều từ 4 ~ 7 lần Iđm➢ Điều kiện cần khi chọn Contactor:- Các đặc tính của tải: Động cơ không đồng bộ 3 pha Rotor lồng sốc – tương ứng tảiAC3.- Dòng điện mở máy qua Contactor: Id = (6~8).Ie Hình 2.3 Giản đồ dịng điện khởi động theo thời gian Ikđ-t8➢ Tính chọn Contactor:o Điện áp định mức Contactor:UđmContactor ≥ UđmĐC ≥ UđmHT ≥ 400 [V]o Dòng điện định mức Contactor:IđmContactor ≥ IđmHT ≥ 8 [A]o Dòng điện mở máy qua Contactor:Id = (6~8)Ie ⇨ Id = 7.8 = 56 [A]o Công suất định mức của động cơ theo Catalog:PđmĐC = 5,4 [HP] = 4 [kW]Từ các thông số trên, tra bảng Catalog Contactor hãng Mitsubishi ta chọnContactor mã S-N10*AC440V có các thơng số được cho ở bảng 2.3Bảng 2.3 Thông số Contactor theo Catalog(Id)Model NameRated operational current AC-3 Rated motor capacity 3 - phase AC -3 (P)380 - 440V (A) 380 - 440V (kW)S-N10*AC440V 9 4 Hình 2.3 Thơng số kỹ thuật Contactor theo Catalog của Mitsubishi2.1.4.2 Relays nhiệt (Thermal Overload Relays)Relays nhiệt là một loại khí cụ để bảo vệ động cơ và mạch điện khi có sự cố q tải.Relays nhiệt khơng tác động tức thời theo trị số dịng điện vì nó có qn tính nhiệt lớn, phảicó thời gian phát nóng, do đó nó làm việc có thời gian từ vài giây cho đến vài phút.9➢ Điều kiện cần khi chọn Relays nhiệt:- Đường đặc tính A-s của Relays gần sát với đường đặc tính A-s của đối tượng cần bảovệ. Nếu chọn thấp quá sẽ không tận dụng được công suất của động cơ điện, ngượclại sẽ giảm tuổi thọ động cơ.➢ Tính chọn Relays nhiệt:- Trong thực tế, cách chọn phù hợp là chọn dòng điện định mức của Relays nhiệt bằngdòng điện định mức của động cơ điện cần được bảo vệ. Relays sẽ tác động ở giá trịtừ (1,2 ~ 1,3)IđmĐCIđmRL = 1,3.8 = 10,4 [A]Từ các thông số trên, tra bảng Catalog Relays nhiệt hãng Mitsubishi ta chọn Relaysnhiệt mã TH-N12*11A có các thơng số được cho ở hình 2.4. Hình 2.4 Thơng số kỹ thuật Relays nhiệt theo Catalog của Mitsubishi102.1.4.3 Dây dẫnKhi có dịng điện đi qua dây, nhiệt độ dây sẽ tăng dần và sau một khoảng thời giannhất định, sẽ đạt nhiệt độ xác lập trên dây dẫn.➢ Điều kiện cần khi chọn dây:- Nên chọn dây sao cho dịng qua dây khơng vượt q dịng cho phép của dây thì sẽlàm cho nhiệt độ dây không vượt quá nhiệt độ cho phép.- Khi khởi động động cơ, dịng điện mở máy có thể tăng từ (5~7) lần IđmĐC. Vì vậy, cầnkiểm tra khi khởi động động cơ liệu có gây sụt áp quá mức cho phép hay khơng.➢ Tính chọn dây dẫn:- IDây ≤ IcpDây- IDây > ImmĐC > 42,4 [A]Từ các thông số trên tra bảng Catalog dây dẫn hãng Cadivi giả sử ta chọn dây đồng 3pha 3 lõi có: tiết diện S = 6 [mm 2], chiều dài 20m cấp cho động cơ 3 pha 400V có dịng mởmáy ImmĐC = 42,4 [A]; Cosϕ= 0,35 (do động cơ đang khởi động). Thông số dây dẫn theoCatalog Cadivi ở hình 2.5. Hình 2.5 Thơng số kỹ thuật dây dẫn theo Catalog của Cadivi11- Kiểm tra sụt áp trên đoạn dây:Δ=+ϕϕU I R X L mm3 ( .Cos .Sin ).⇔Δ=+22,5U⇔Δ=U3.42,4.( .0,35 0,94).0,02 63,31Giá trịΔ = < U 3,31 6,4thỏa mãn yêu cầu khi khởi động động cơ.Với:2mm kmR km22,5( / )(/)Ω= Ω[đối với dây đồng]2S mm()L: chiều dài đoạn dây (km)X: Cảm kháng dây dẫn (Được lược bỏ nếu tiết diện dây dẫn nhỏ hơn 50mm 2)2.2 Mạch điều khiển2.2.1 Cầu chìCầu chì là khí cụ điện để bảo vệ mạch điện khi ngắn mạch. Thời gian cắt của cầu chìphụ thuộc vào vật liệu làm dây chảy. Cầu chì là thiết bị bảo vệ đơn giản, rẻ tiền nhưng độnhạy kém, nó chỉ tác động khi dịng lớn hơn định mức nhiều lần (chủ yếu là dòng ngắnmạch). Các điều kiện chọn và kiểm tra cầu chì được cho ở bảng 2.4.Bảng 2.4 Các điều kiện chọn và kiểm tra cầu chìĐại lượng lựa chọn và kiểm tra Ký hiệu Công thức Điện áp định mức (V)UđmCC UđmCC ≥ UđmHTDòng điện định mức (A) IđmCC IđmCC ≥ Ilvmax➢ Tính chọn cầu chì:Từ các thơng số trên, tra bảng Catalog cầu chì hãng Schneider ta chọn cầu chì có mãDF141. Thơng số cầu chì như sau:o UđmCC = 400 [V]o IđmCC = 50 [A]12Hình 2.6 Thơng số kỹ thuật cầu chì theo Catalog của Schneider2.2.2 Nút nhấnNút nhấn cịn gọi là nút điều khiển, là một loại khí cụ điện dùng để đóng ngắt các thiếtbị điện tử khác nhau: các dụng cụ báo hiệu và cũng để chuyển đổi mạch điều khiển, tín hiệuliên động bảo vệ,… ở mạch điện xoay chiều đến 500V, tần số 50Hz, 60Hz.Tính năng chính: Nút nhấn thơng dụng để khởi động, đảo chiều quay động cơ điệnbằng cách đóng và ngắt các cuộn dây của Contactor nối cho động cơ. ➢ Các thông số kỹ thuật của nút nhấn và điều kiện tính chọn:- Uđm: điện áp định mức của nút nhấn.- Iđm: dòng điện định mức của nút nhấn.➢ Tính chọn nút nhấn:Từ các thông số trên, tra bảng Catalog nút nhấn hãng ABB, ta chọn các nút nhấn đượccho trong bảng 2.5.Bảng 2.5 Thơng số và số lượng nút nhấnDịng định mức nhiệtLoại Mã sản phẩm Tiếp điểm phụ Điện áp cách điệnSố lượngNO NC(V)(A)MCBH-11 1SFA611605R1111 1 1 690 10 413Hình 2.7 Thơng số kỹ thuật nút nhấn theo Catalog của ABBPHẦN 3: THUYẾT MINH HOẠT ĐỘNG3.1 Bản vẽ Hình 3.1 Bản vẽ mạch động lực và mạch điều khiển động cơ 2 tốc độ 3.2 Thuyết minh hoạtđộng14Khi Q1 (MCB) đóng, nếu cần động cơ làm việc ở tốc độ thấp, ta nhấn nút S1 (21-22),Contactor KM1 có điện, đóng các tiếp điểm KM1 ở mạch động lực, tiếp điểm thường hởKM1(13-14) đóng lại tự duy trì. Đèn báo Đ4 sáng.Nếu cần động cơ làm việc ở tốc độ cao ta nhấn nút S3 (13-14), Contactor KM2, KM3có điện, đóng các tiếp điểm KM2, KM3 ở mạch động lực, tiếp điểm thường hở KM3 (13- 14)đóng lại tự duy trì. Đèn Đ1,2,3 sáng.3.3 Khóa liên động và bảo vệ- Mạch được trang bị khóa liên động tại nút nhấn S1 (21-22) và S3 (13-14) để tránh choContactor KM1 và KM2 chạy đồng thời gây ngắn mạch và có thể gây cháy nổ. - Mạchđược bảo vệ quá tải bằng Relays nhiệt F1 và F2.PHẦN 4: KẾT LUẬNMạch điều khiển động cơ hai tốc độ được xem là một trong những mạch cơ bản nhấtvà được sử dụng nhiều trong công nghiệp lẫn sinh hoạt.Động cơ hai cấp tốc độ thường được ứng dụng nhiều vào các thiết bị cần hoạt động ởnhiều tốc độ khác nhau như máy quạt cơng nghiệp, bơm nước, hút bụi, quạt lị, thơng gió,…Bên cạnh đó, ngày nay, trong cơng nghiệp cịn sử dụng biến tần để có thể thay đổi, ổn địnhtốc độ động cơ một cách dễ dàng và hiện đại hơn. PHẦN 5: PHỤ LỤCCatalog động cơ và các khí cụ điện15

Tài liệu liên quan

Một số mach điều khiển động cơ điện
- 2
- 2
- 32
Tài liệu Các mạch điều khiển động cơ bước cơ bản doc
- 13
- 897
- 7
điều khiển đồng bộ hoá tốc độ và mômen cho các động cơ truyền động trang bị điên cáp điện
- 24
- 607
- 2
nghiên cứu khái quát về cán nóng liên tục. thiết kế chương trình điều khiển đồng bộ hóa tốc độ, mômen cho các động cơ trong dây chuyền
- 33
- 1
- 4
Tính toán, thiết kế, chế tạo mạch điều khiển và ổn định tốc độ động cơ DC
- 68
- 1
- 5
nghiên cứu khái quát về công nghệ sản xuất cáp điện. thiết kế điều khiển đồng bộ hoá tốc độ và mômen cho các động cơ thực hiện
- 26
- 722
- 2
Các mạch điều khiển động cơ bước cơ bản docx
- 13
- 446
- 0
đồ án môn học thiết kế, chế tạo mạch điều khiển động cơ điện một chiều
- 64
- 1
- 1
So do dieu khien dong co 2 toc do co dao chieu quay doc dao haylien he voi tac gia de co dc huong dan nhe ppsx
- 87
- 681
- 0
Một số mạch điều khiển động cơ 1 pha ( full)
- 7
- 926
- 16