Giáo trình công nghệ kỹ thuật điện- điện tử ……… , tháng … năm ……. Khoa CNKT Đi n – Đi n t   Ch ng 1ươ C S LÝ THUY TƠ Ở Ế MÁY ĐI NỆ 1.1. Đ NH NGHĨA VÀ PHÂN LO I MÁY ĐI NỊ Ạ Ệ 1.1.1. Đ nh nghĩaị Máy đi n là thi t b đi n t làm vi c theo nguyên lý c m ng đi n t . Dùng          đ bi n đ i d ng năng l ng c năng thành đi n năng (máy phát đi n) ho c         ng c l i bi n đ i đi n năng thành c năng (đ ng c đi n) ho c dùng đ bi n            đ i thông s đi n nh bi n đ i U, I, F, s pha.       Máy đi n là máy th ng g p nhi u trong các ngành kinh t nh : công      nghi p, giao thông v n t i và trong các d ng c sinh ho t trong gia đình.      1.1.2. C u t oấ ạ G m hai ph n chính:  M ch t (lõi thép)  M ch đi n (các dây qu n)    1.1.3. Phân lo i ạ Máy đi n có nhi u lo i và đ c ph n lo i theo nhi u cách khác nhau:        + Theo công su t  + Theo c u t o  + Theo ch c năng + Theo lo i dòng đi n (xoay chi u, m t chi u)     + Theo nguyên lý làm vi c Phân lo i theo nguyên lý làm vi c đ c chia làm hai lo i:    - Máy đi n tĩnh: th ng g p là máy bi n áp. Làm vi c d a trên hi n t ng        c m ng đi n t do s bi n thiên t thông gi a các cu n dây không có chuy n          đ ng t ng đ i v i nhau.    Máy đi n tĩnh th ng dùng đ bi n đ i thông s đi n năng U       1 , I 1 , f thành đi n năng có thông s U  2 , I 2 , f ho c ng c l i bi n đ i U     2 , I 2 , f thành U 1 , I 1 , f. L ng, Kiên, Liêm, Huỳnh ươ 1 Khoa CNKT Đi n – Đi n t   - Máy đi n đ ng (quay ho c chuy n đ ng th ng): làm vi c d a vào hi n         t ng c m ng đi n t , l c đi n t do t tr ng và dòng đi n c a các cu n dây             có chuy n đ ng t ng đ i v i nhau gây ra. Lo i máy đi n này th ng dùng đ         bi n đ i đi n năng thành c năng (đ ng c đi n) ho c bi n đ i đi n năng thành           c năng (máy phát đi n). Quá trình bi n đ i có tính ch t thu n ngh ch nghĩa là       máy đi n có th làm vi c ch đ máy phát ho c đ ng c .         S đ phân lo i máy đi n thông d ngơ ồ ạ ệ ụ L ng, Kiên, Liêm, Huỳnh ươ 2 Máy đi n tĩnh Máy đi n đ ng  Máy đi n xoay ệ chi uề Máy đi n m t ệ ộ chi uề Máy phát không đ ng ồ bộ Máy đ ng ồ bộ Máy phát đ ng ồ bộ Đ ng ộ c ơ không đ ng ồ bộ Máy không đ ng bồ ộ Máy bi n ápế Đ ng ộ c ơ đ ng ồ bộ Máy đi nệ Đ ng ộ c m t ơ ộ chi uề Máy phát m t ộ chi uề Khoa CNKT Đi n – Đi n t   1.2. Đ NG C ĐI N M T CHI UỘ Ơ Ệ Ộ Ề 1.2.1. C u t o c a đ ng c đi n m t chi uấ ạ ủ ộ ơ ệ ộ ề Đ ng c đi n m t chi u có th phân thành hai ph n chính: ph n tĩnh và        ph n đ ng.  Hình 1-1. C u t o đ ng c đi n m t chi uấ ạ ộ ơ ệ ộ ề Ph n tĩnh hay statoầ Là ph n đ ng yên c a máy (hình 1 – 1), bao g m các b ph n chính sau:      a) C c t chínhự ừ Là b ph n sinh ra t tr ng g m có lõi s t c c t và dây qu n kích t          l ng ngoài lõi s t c c t . Lõi s t c c t làm b ng nh ng lá thép k thu t đi n           hay thép cacbon dày 0,5 đ n 1mm ép l i và tán ch t. Trong đ ng c đi n nh có      ! th dùng thép kh i. C c t đ c g n ch t vào v máy nh các bulông. Dây qu n       !   kích t đ c qu n b ng dây đ ng, và m i cu n dây đ u đ c b c cách đi n k     "    #  thành m t kh i t m s n cách đi n tr c khi đ t trên các c c t . Các cu n dây  $        kích t đ c đ t trên các c c t này đ c n i ti p v i nhau nh trên (hình 1 - 2).          L ng, Kiên, Liêm, Huỳnh ươ 3 Dây qu n ph n ng   Gông t Lõi s t C c t ph   Dây qu n c c t ph    Dây qu n c c t chính   C c t chính  stato Khoa CNKT Đi n – Đi n t   Hình 1-2. C u t o c c t chínhấ ạ ự ừ b) C c t phự ừ ụ C c t ph đ c đ t trên các c c t chính và dùng đ c i thi n đ i chi u.            Lõi thép c a c c t ph th ng làm b ng thép kh i và trên thân c c t ph có          đ t dây qu n mà c u t o gi ng nh dây qu n c c t chính. C c t ph đ c             g n vào v máy nh nh ng bulông. !   c) Gông từ Gông t dùng làm m ch t n i li n các c c t , đ ng th i làm v máy.         ! Trong đ ng c đi n nh và v a th ng dùng thép dày u n và hàn l i. Trong máy   !     đi n l n th ng dùng thép đúc. Có khi trong đ ng c đi n nh dùng gang làm v      ! ! máy. d) Các b ph n khácộ ậ Bao g m: - N p máy: Đ b o v máy kh i nh ng v t ngoài r i vào làm h h ng dây qu n    !     !  và an toàn cho ng i kh i ch m vào đi n. Trong máy đi n nh và v a n p máy !    !   còn có tác d ng làm giá đ bi. Trong tr ng h p này n p máy th ng làm %      b ng gang. - C c u ch i than: đ đ a dòng đi n t ph n quay ra ngoài. C c u ch i than           bao g m có ch i than đ t trong h p ch i than nh m t lò xo tì ch t lên c góp.         L ng, Kiên, Liêm, Huỳnh ươ 4 Khoa CNKT Đi n – Đi n t   H p ch i than đ c c đ nh trên giá ch i than và cách đi n v i giá. Giá ch i than         có th quay đ c đ đi u ch nh v trí ch i than cho đúng ch . Sau khi đi u ch nh    &   "  & xong thì dùng vít c đ nh l i.   Ph n quay hay rôtoầ Bao g m nh ng b ph n chính sau :    a) Lõi s t ph n ng ắ ầ ứ Dùng đ d n t , th ng dùng nh ng t m thép k thu t đi n dày 0,5mm '       ph cách đi n m ng hai m t r i ép ch t l i đ gi m t n hao do dòng đi n  !          xoáy gây nên. Trên lá thép có d p hình d ng rãnh đ sau khi ép l i thì đ t dây     qu n vào. Trong nh ng đ ng c trung bình tr lên ng i ta còn d p nh ng l thông       " gió đ khi ép l i thành lõi s t có th t o đ c nh ng l thông gió d c tr c.       " #  Trong nh ng đ ng c đi n l n h n thì lõi s t th ng chia thành nh ng         đo n nh , gi a nh ng đo n y có đ m t khe h g i là khe h thông gió. Khi !        #  máy làm vi c gió th i qua các khe h làm ngu i dây qu n và lõi s t.      Trong đ ng c đi n m t chi u nh , lõi s t ph n ng đ c ép tr c ti p     !       vào tr c. Trong đ ng c đi n l n, gi a tr c và lõi s t có đ t giá rôto. Dùng giá         rôto có th ti t ki m thép k thu t đi n và gi m nh tr ng l ng rôto.      ( #  b) Dây qu n ph n ngấ ầ ứ phiÕn ®æi chiÒu C¸ch ®iÖn L ng, Kiên, Liêm, Huỳnh ươ 5 Khoa CNKT Đi n – Đi n t   Hình 1-3. S đ cách qu n dâyơ ồ ấ Dây qu n ph n ng là ph n phát sinh ra su t đi n đ ng và có dòng đi n        ch y qua. Dây qu n ph n ng th ng làm b ng dây đ ng có b c cách đi n.       #  Trong máy đi n nh có công su t d i vài kw th ng dùng dây có ti t di n tròn. !      Trong máy đi n v a và l n th ng dùng dây ti t di n ch nh t. Dây qu n đ c          cách đi n c n th n v i rãnh c a lõi thép. $    Đ tránh khi quay b văng ra do l c li tâm, mi ng rãnh có dùng nêm đ      đè ch t ho c đai ch t dây qu n. Nêm có làm b ng tre, g hay bakelit.     " c) C gópổ Dùng đ đ i chi u dòng đi n xoay chi u thành m t chi u. C góp g m         nhi u phi n đ ng có đ c m cách đi n v i nhau b ng l p mica dày t 0,4 đ n           1,2 mm và h p thành m t hình tr c tròn. Hai đ u tr c tròn dùng hai hình p hình      ch V ép ch t l i. Gi a vành p và tr tròn cũng cách đi n b ng mica. Đuôi        vành góp có cao lên m t ít đ hàn các đ u dây c a các ph n t dây qu n và các       phi n góp đ c d dàng nh trên (hình 1 – 4).  )  Hình 1- 4. C u t o c gópấ ạ ổ 1.2.2. Đ c tính c c a đ ng c đi n m t chi u kích t đ c l pặ ơ ủ ộ ơ ệ ộ ề ừ ộ ậ L ng, Kiên, Liêm, Huỳnh ươ 6 C GÓP* Mi ng đ m mica  Đai Phi n đ i chi u   Mi ca ng lõi+ PHI N Đ I CHI U, * - Khoa CNKT Đi n – Đi n t   Khi ngu n đi n m t chi u có công su t vô cùng l n và đi n áp không đ i        thì m ch kích t th ng m c song song v i m ch ph n ng, lúc này đ ng c          đ c g i là đ ng c kích t song song (hình 1- 5). #    Khi ngu n đi n m t chi u có công su t không đ l n thì m ch đi n ph n          ng và m ch kích t m c vào hai ngu n m t chi u đ c l p v i nhau (hình 1- 6),          lúc này đ ng c đ c g i là đ ng c kích t đ c l p.   #       Ph ng trình đ c tính c ươ ặ ơ Theo s đ (hình 1- 6), có th vi t ph ng trình cân b ng đi n áp c a        m ch ph n ng nh sau:    U  = E  + (R  + R f ).I  (1-1) Trong đó: U  : đi n áp ph n ng (V),   E  : s c đi n đ ng ph n ng (V),     R  : đi n tr c a m ch ph n ng (      Ω), R f : đi n tr ph trong m ch ph n ng (      Ω), L ng, Kiên, Liêm, Huỳnh ươ 7 U  C KT R KT E I I KT + - E I - + C KT R KT I KT U  U KT + - Hình 1-5. S đ n i dây c a ơ ồ ố ủ đ ng c kích t song songộ ơ ừ Hình 1- 6. S đ n i dây c a ơ ồ ố ủ đ ng c kích t đ c l pộ ơ ừ ộ ậ R f R f Khoa CNKT Đi n – Đi n t   I  : dòng đi n m ch ph n (A).   V i:  R  = r  + r cf + r b + r ct r  : đi n tr cu n dây ph n ng,     r cf : đi n tr cu n c c t ph ,      r b : đi n tr cu n bù,   r ct : đi n tr ti p xúc c a ch i đi n.      S c đi n đ ng E    c a ph n ng đ ng c đ c xác đ nh theo bi u th c:         E  = ωΦ=ωΦ .K. a 2 N.p π (1 - 2) Trong đó: K = a2 N.p π - h s c u t o c a đ ng c ,       p – s đôi c c t chính,   N – s thanh d n tác d ng c a cu n dây ph n ng, '      a – s đôi m ch nhánh song song c a cu n dây ph n ng,      Φ - t thông kích t d i m t c c t W      b , ω - t c đ góc, rad/s .  N u bi u di n s c đi n đ ng theo t c đ quay n (vòng/ phút) thì:   )      E  = K e Φ. n (1 - 3) ω = 60 n 2 π Vì v y  E  = n a Np .60 . Φ K e = a.60 N.p : H s s c đi n đ ng c a đ ng c ,        L ng, Kiên, Liêm, Huỳnh ươ 8 Khoa CNKT Đi n – Đi n t   K e = K105,0 55,9 K ≈ T công th c (1 - 1) và (1 - 2) ta c  ó: ω = . f I. K RR K U Φ + − Φ ( 1 – 4 ) Bi u th c (1 - 4) là ph ng trình đ c tính c đi n c a đ ng c . M t khác,          mômen đi n t M  đt c a đ ng c đ c xác đ nh b i:      M đt = KΦ . I  ( 1 – 5 ) Suy ra I  = Φ K M dt Thay giá tr I  vào (1-4) ta đ c: ω = ( ) dt 2 f M .K RR K U Φ + − Φ ( 1 – 6 ) N u b qua các t n th t c và t n th t thép thì mômen c trên tr c đ ng !         c b ng mômen đi n t , ta ký hi u là M, nghĩa là M     đt = M c = M. ω = ( ) M K RR K U 2 f Φ + − Φ ( 1 – 7 ) Đây là ph ng trình đ c tính c c a đ ng c đi n m t chi u kích t đ c           l p. L ng, Kiên, Liêm, Huỳnh ươ 9 [...]... – Điện tử Chương 2 THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN KHẢ TRÌNH PLC S7-300 2.1 Giới thiệu chung về PLC S7-300 Thiết bị điều khiển Logic khả trình PLC là loại thiết bị cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển số thông qua một ngôn ngữ lập trình, thay cho việc phải thể hiện thuật toán đó bằng mạch số Như vậy với chương trình điều khiển trong mình, PLC trở thành bộ điều khiển nhỏ gọn, dễ thay đổi thuật. .. dừng mọi công việc khác, ngay cả chương trình xử lí ngắt, để thực hiện lệnh trực tiếp với cổng vào ra Hình 2.6 Vòng quét của PLC S7-300 2.1.5 Cấu trúc chương trình Chương trình trong S7_300 được lưu trong bộ nhớ của PLC ở vùng giành riêng cho chương Lương, Kiên, Liêm, Huỳnh 32 Khoa CNKT Điện – Điện tử trình và có thể được lập với 2 dạng cấu trúc khác nhau: a/ Lập trình tuyến tính: toàn bộ chương trình. .. chương trình ứng dụng : Vùng chứa chương trình được chia thành 3 miền i/ OB (Organisation block) : miền chứa chương trình tổ chức ii/ FC (Function) : Miền chứa chương trình con, được tổ chức thành hàm và có biến hình thức để trao đổi dữ liệu với chương trình đã gọi nó iii/ FB (Function block) : Miền chứa chương trình con, được tổ chức thành hàm và có khả năng trao đổi dữ liệu với bất cứ 1 khối chương trình. .. hiện chương trình Các tham số của khối do người dùng tự đặt Một chương trình ứng dụng có thể có nhiều khối DB và các khối DB này được phân biệt với nhau bằng một số nguyên sau nhóm kí tự DB Ví dụ: DB1, DB2… Chương trình trong các khối được liên kết với nhau bằng các lệng gọi khối, chuyển khối Xem những phần chương trình trong các khối như là các chương trình con thì S7_300 cho phép gọi chương trình con... Thời gian vòng quét càng ngắn, tính thời gian thực của chương trình càng cao Lương, Kiên, Liêm, Huỳnh 31 Khoa CNKT Điện – Điện tử Nếu sử dụng các khối chương trình đặc biệt có chế độ ngắt, ví dụ như khối OB40, OB80… chương trình của các khối đó sẽ được thực hiện trong vòng quét khi xuất hiện tín hiệu báo ngắt cùng chủng loại Các khối chương trình này có thể được thực hiện tại mọi điểm trong vòng quét... trường xung quanh (với các PLC khác hoặc với máy tính) Toàn bộ chương trình được lưu trong bộ nhớ dưới dạng các khối chương trình (OB, FC, FB ) và được thực hiện với chu kì quét Hình 2.1 Nguyên lý chung về cấu trúc của một bộ điều khiển logic khả trình PLC Lương, Kiên, Liêm, Huỳnh 21 Khoa CNKT Điện – Điện tử Để có thể thực hiện một chương trình điều khiển Tất nhiên PLC phải có tính năng như một máy tính... Khối tổ chức và quản lí chương trình điều khiển Có nhiều loại khối OB với những chức năng khác nhau, chúng được phân biệt với nhau bằng một số nguyên đi sau nhóm kí tự OB Ví dụ: OB1, OB35, OB40, OB80 - Loại khối FC (Program block) : Khối chương trình với những chức năng riêng giống như 1 chương trình con hoặc một hàm ( chương trình con có biến hình thức) Một chương trình ứng dụng có thể có nhiều khối... thúc chương trình tương ứng trong OB, FC, FB Miền này có thể được truy nhập từ chương trình theo bit (L), byte(LB) từ (LW) hoặc từ kép (LD) 2.1.4 Vòng quét chương trình PLC thực hiện chương trình theo chu kì lặp Mỗi vòng lặp được gọi là vòng quét (Scan) Mỗi vòng quét được bắt đầu bằng giai đoạn chuyển dữ liệu từ các cổng vào số tới vùng bộ đệm ảo I, tiếp theo là giai đoạn thực hiện chương trình Trong... đặt cờ báo lỗi Hình 2.8 Lập trình có cấu trúc 2.1.6 Những khối OB đặc biệt Lương, Kiên, Liêm, Huỳnh 34 Khoa CNKT Điện – Điện tử Trong khi khối OB được thực hiện đều đặn ở từng vòng quét trong giai đoạn thực hiện chương trình thì các khối OB khác chỉ được thực hiện khi xuất hiện tín hiệu báo ngắt tương ứng, nói cách khác chương trình viết cho các khối OB này chính là chương trình xử lí tín hiệu ngắt (event)... hiện chương trình, PLC sẽ đọc giá trị logic của tất cả các cổng đầu vào và cất giữ chúng trong vùng nhớ I Thông thường chương trình ứng dụng không đọc Lương, Kiên, Liêm, Huỳnh 29 Khoa CNKT Điện – Điện tử trực tiếp trạng thái logic của cổng vào số mà chỉ lấy dữ liệu của cổng vào từ bộ đệm I Q (Process Image Output) : Miền bộ đệm các dữ liệu cổng ra số Kết thúc giai đoạn thực hiện chương trình, PLC sẽ . Giáo trình công nghệ kỹ thuật điện- điện tử ……… , tháng … năm ……. Khoa CNKT Đi n – Đi n t. ng c đ c g i là đ ng c kích t đ c l p.   #       Ph ng trình đ c tính c ươ ặ ơ Theo s đ (hình 1- 6), có th vi t ph ng trình cân b ng đi n áp c a        m ch ph n ng nh sau:. n – Đi n t   K e = K105,0 55,9 K ≈ T công th c (1 - 1) và (1 - 2) ta c  ó: ω = . f I. K RR K U Φ + − Φ ( 1 – 4 ) Bi u th c (1 - 4) là ph ng trình đ c tính c đi n c a đ ng c . M t khác,