SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TP.HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT LÝ TỰ TRỌNG Khoa : Điện – Điện Tử  ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN Đề tài : Thiết kế hệ thống trang bị điện cho truyền động ăn dao máy doa 2620B GVHD : Quách Minh Thử SVTH : Dương Khánh Luân Lớp : 11CĐ_Đ3 MSSV : 11D0010169 TP Hồ Chí Minh – 2013 Đồ án trang bị điện Lớp 11CĐ_Đ3 GVHD : Quách Minh Thử NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN  ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………….……………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… Dương Khánh Luân Đồ án trang bị điện Lớp 11CĐ_Đ3 GVHD : Quách Minh Thử MỤC LỤC CHƯƠNG I : CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1) Máy biến áp ba pha 1.2) Máy biến áp pha 1.3) Động chiều 1.4) Transistor 1.5) Tụ điện 1.6) Diode 1.7) OP-AMP 1.8) Cầu chì 1.9) Aptomat CHƯƠNG II : ĐẶC ĐIỂM CÔNG NGHỆ 2.1) Cấu tạo chung 2.2) Các truyền động máy doa 2620B CHƯƠNG III : PHÂN TÍCH MẠCH ĐIỆN 3.1) Sơ đồ nguyên lý máy doa 2620B 3.2) Nguyên lý làm việc mạch động lực 3.3) Nguyên lý làm việc mạch điều khiển CHƯƠNG IV : KẾT LUẬN 4.1) Ưu điểm 4.2) Nhược điểm Dương Khánh Luân 3 10 11 14 15 16 19 19 20 22 22 23 23 25 25 25 Đồ án trang bị điện Lớp 11CĐ_Đ3 GVHD : Quách Minh Thử Chương I Cơ sở lý thuyết 1.1 Máy biến áp ba pha : 1.1.1 Khái niệm : Máy biến áp loại máy điện tĩnh, dùng để biến đổi điện áp hệ thống điện xoay chiều nguyên tần số hệ thống 1.1.2 Cấu tạo : Gồm phận lõi thép, dây quấn vỏ máy Lõi thép máy biến áp ba pha gồm ba trụ Dây quấn sơ cấp ký hiệu chữ in hoa Pha A ký hiệu AX, kí hiệu đầu đầu A,B,C Pha B ký hiệu BX, kí hiệu đầu cuối X,Y,Z Pha C ký hiệu CX Dây quấn thứ cấp kí hiệu chũ thường Pha a ký hiệu ax, kí hiệu đầu đầu a,b,c Pha b ký hiệu bx, kí hiệu đầu cuối x,y,z Pha c ký hiệu cx Dây quấn sơ cấp thứ cấp nối nối tam giác Thùng dầu máy biến áp với máy biến áp dầu, thùng dầu máy biến áp làm cho trình toả nhiệt thuận lợi, với máy lớn thùng dầu có cánh tản nhiệt Trên nắp thùng dầu máy biến áp có gắn sứ cao áp hạ áp, bình dầu phụ, ống bảo hiểm, rơle hơi, điều chỉnh điện áp Dương Khánh Luân Đồ án trang bị điện Lớp 11CĐ_Đ3 GVHD : Quách Minh Thử 1.1.3 Nguyên lý làm việc: Khi không tải xét pha riêng lẽ dịng điện bậc ba pha trùng pha thời gian, nghĩa thời điểm chiều dòng điện ba pha hướng từ đầu đến cuối dây quấn ngược lại Song chúng có tồn hay khơng dạng sóng phụ thuộc vào kết cấu mạch từ cách đấu dây quấn io3A= Io3msin3ωt i03B=Io3msin3(ωt -120o)=I03msin 3ωt i03C=I03msin 3(ωt -240o)= I03msin 3ωt a) Trường hợp máy biến áp nối Y/Y Vì dây quấn sơ cấp nối Y nên thành phần dịng điện bậc ba khơng tồn tại, dịng điện từ hóa io có dạng hình sin từ thơng sinh có dạng vạt đầu Như xem từ thơng tổng ϕ gồm sóng ϕ1 sóng điều hịa bậc cao, ϕ3, ϕ5 Vì thành phần từ thông bậc cao nhỏ bỏ qua Đối với tổ máy biến áp ba pha, mạch từ củacả ba pha riêng rẽ, từ thông ϕ ba pha chiều tồn thời điểm dễ dàng khép kín lõi thép từ thông ϕ Do từ trở lõi thép nhỏ, nên ϕ3 có trị số lớn Kết dây quấn sơ cấp thứ cấp máy biến áp, ngồi sức điện động e1 từ thơng ϕ1 tạo ra, cịn có sức điện động bậc ϕ3 tạo lớn E3=(45-60)%E1 b) Trường hợp máy biến áp nối ∆/Y Dây quấn sơ cấp nối D, nên dịng điện io3 khép kín tam giác đó, dịng điện từ hóa có thành phần bậc có dạng nhọn đầu, từ thơng sức từ động dây quấn sơ cấp thứ cấp có dạng hình sin c) Trường hợp máy biến áp nối Y/∆ Do dây quấn sơ cấp nối Y nên dòng điện từ hóa khơng có thành phần điều hịa bậc 3, từ thơng có dạng vạt đầu, nghĩa tồn thành phần từ thông bậc ϕ3 Từ thông bậc bậc cảm ứng dây quấn thứ cấp sức điện động bậc e 23 Đến lượt e23 gây mạch vòng thứ cấp nối tam giác dòng điện bậc i 23, rõ ràng i23 sinh từ thông bậc gần ngược pha với ϕ dịng điện sơ cấp tạo nên Do từ thông tổng lõi thép ϕ = ϕ3y + ϕ3d ≈ Ảnh hưởng từ thông bậc3 mạch từ không đáng kể nữa, sức điện động pha gần hình sin Dương Khánh Luân Đồ án trang bị điện Lớp 11CĐ_Đ3 GVHD : Quách Minh Thử 1.1.4 Ký hiệu : - 1.1.5 Thông số kỹ thuật: Công suất định mức Sđm (KVA) Điện áp dây sơ cấp định mức U1đm (V) Điện áp dây thứ cấp định mức U2đm (V) Dòng điện dây định mức sơ cấp I1đm (A) Dòng điên dây định mức thứ cấp I2đm (A) Tần số fđm (Hz) 1.2 Máy biến áp pha : 1.2.1 Khái niệm : Máy biến áp thiết bị điện từ tĩnh, nguyên lý làm việc dựa nguyên lý cảm ứng điện từ, dùng để biến đổi hệ thống dòng điện xoay chiều từ điện áp thành hệ thống dòng điện xoay chiều điện áp khác có tần số khơng đổi 1.2.2 Cấu tạo : Máy biến áp pha có hai phận lõi thép dây quấn 1.2.3 Nguyên lý làm việc : Dương Khánh Luân Đồ án trang bị điện Lớp 11CĐ_Đ3 GVHD : Quách Minh Thử Đặt điện áp xoay chiều tần số f hai đầu cuộn sơ cấp dây quấn sơ có dịng Trong lõi thép có từ thơng ứng sđđ với điện áp Từ thơng móc vịng với hai dây quấn sơ cấp thứ cấp, cảm Khi MBA có tải, dây quấn thứ có dịng điện đưa tải móc vịng với hai dây quấn sơ cấp thứ cấp gọi từ thơng sin nên từ thơng Φ biến thiên sin, ta có: Φ= Giả sử điện áp Theo định luật cảm ứng điện từ, sđđ cảm ứng sinh dây quấn sơ cấp thứ cấp MBA là: Trong đó: , trị số hiệu dụng sđđ sơ cấp thứ cấp, cho bởi: Tỉ số biến áp k MBA: Nếu giả thiết MBA cho MBA lý tưởng, nghĩa bỏ qua sụt áp gây điện trở từ thông tải dây quấn : Nếu bỏ qua tổn hao MBA thì: Như ta có : Nếu : MBA tăng áp Nếu : MBA giảm áp Dương Khánh Luân Đồ án trang bị điện Lớp 11CĐ_Đ3 GVHD : Quách Minh Thử 1.2.4 Phân loại : Có nhiều cách phân loại máy biến áp: Theo loại dòng điện ta chia máy biến áp MBA pha, ba pha hay nhiều pha Máy biến áp có hai cuộn dây: + Dây quấn nối với nguồn gọi dây quấn sơ cấp + Dây quấn nối với tải gọi dây quấn thứ cấp + Dây quấn nối với nguồn cao áp gọi dây quấn cao áp + Dây quấn nối với nguồn hạ áp gọi dây quấn hạ áp Máy biến áp có điện áp sơ cấp lớn điện áp thứ cấp gọi máy biến áp giảm áp Máy biến áp có điện áp thứ cấp lớn điện áp sơ cấp gọi máy biến áp tăng áp Máy biến áp có ba cuộn dây (1 cuộn sơ, cuộn thứ) Máy biến áp tự ngẫu (ngồi liên hệ từ cịn liên hệ điện) Máy biến áp đặc biệt máy biến áp hàn, máy biến áp đo lường, máy biến áp điều khiển 1.2.5 Kí hiệu : U1 U2 1.2.6 Các đại lượng định mức : + Điện áp định mức sơ cấp U1đm + Điện áp thứ cấp định mức U2đm + Dòng điện sơ cấp định mức I1đm + Dòng điện thứ cấp định mức U2đm + Công suất định mức Sđm + Hệ số biến áp: Kba= 1.2.7 Chọn lựa : Chọn máy biến áp có thơng số kỹ thuật sau: - Công suất máy biến áp: SMBA=( 1.3 1.5) Stải - Điện áp định mức cuộn sơ cấp máy biến áp: UđmMBA= Ulv - Dòng điện định mức cuộn sơ cấp máy biến áp: IđmMBA= Ilv 1.3 Động chiều : Dương Khánh Luân Đồ án trang bị điện Lớp 11CĐ_Đ3 GVHD : Quách Minh Thử 1.3.1 Cấu tạo : Cấu tạo động điện chiều chia thành hai phần phần tĩnh(stato) phần quay (rôto) Phần tĩnh (stato) gồm: cực từ chính, cực từ phụ,gơng từ Phần quay (roto) gồm : lõi sắt phần ứng, dây quấn phần ứng, cổ góp Chổi than bơ phận dẫn điện cố định Lò xo dung để chỉnh lực ép chổi than lên bề mặt cổ góp Chổi than có nhiệm vụ đưa dịng điện từ phần ứng ngồi hay ngược lại Cổ góp gồm có phiến góp đồng ghép lại thành hình trụ trịn,gắn đầu trục roto, phiến góp cách điện với mica 1.3.2 Nguyên lí làm việc : Khi đặt điện áp chiều vào hai đầu chổi than , dây quấn phần ứng xuất dòng điện chiều Iư, tác dụng từ trường chịu lực điện từ Fđt tác dụng làm cho rôto quay, chiều lực điện từ xác định theo qui tắc bàn tay trái Khi động quay, dẫn cắt từ trường cảm ứng sức điện động Eư, động cơmột chiều sức điện động phần ứng ngược chiều với dòng điện phần ứng nên sức điện động phần ứng gọi sức phản điện 1.3.3 Phân loại :  Động chiều kích từ độc lập  Động chiều kích từ song song  Động chiều kích từ nối tiếp  Động chiều kích từ hỗn hợp 1.3.4 Kí hiệu : Dương Khánh Luân Đồ án trang bị điện Lớp 11CĐ_Đ3 GVHD : Quách Minh Thử 1.4 Transistor : 1.4.1 Khái niệm : Transistor linh kiện bán dẫn thường sử dụng thiết bị khuếch đại khóa điện tử Transistor khối đơn vị xây dựng nên cấu trúc mạch máy tính điện tử tất thiết bị điện tử đại khác Cũng giống điốt, transistor tạo thành từ hai chất bán dẫn điện Khi ghép bán dẫn điện âm nằm hai bán dẫn điện dương ta PNP transistor Khi ghép bán dẫn điện dương nằm hai bán dẫn điện âm ta NPN transistor 1.4.2 Cấu tạo : Transistor gồm ba lớp bán dẫn ghép với hình thành hai mối tiếp giáp P-N , ghép theo thứ tự PNP ta Transistor thuận , ghép theo thứ tự NPN ta Transistor ngược phương diện cấu tạo Transistor tương đương với hai Diode đấu ngược chiều Ba lớp bán dẫn nối thành ba cực , lớp gọi cực gốc ký hiệu B (Base ), lớp bán dẫn B mỏng có nồng độ tạp chất thấp Hai lớp bán dẫn bên nối thành cực phát (Emitter ) viết tắt E, cực thu hay cực góp ( Collector ) viết tắt C, vùng bán dẫn E C có loại bán dẫn (loại N hay P ) có kích thước nồng độ tạp chất khác nên khơng hốn vị cho 1.4.3 Ngun lí hoạt động : Xét hoạt động Transistor NPN : Ta cấp nguồn chiều UCE vào hai cực C E (+) nguồn vào cực C (-) nguồn vào cực E Cấp nguồn chiều UBE qua cơng tắc trở hạn dịng vào hai cực B E , cực (+) vào chân B, cực (-) vào chân E Khi công tắc mở , ta thấy rằng, hai cực C E cấp điện khơng có dịng điện chạy qua mối C E ( lúc dịng IC = ) Khi cơng tắc đóng, mối P-N phân cực thuận Dương Khánh Luân 10 Đồ án trang bị điện Lớp 11CĐ_Đ3 GVHD : Quách Minh Thử Người ta thường dùng giấy, gốm , mica, giấy tẩm hoá chất làm chất điện môi tụ điện phân loại theo tên gọi chất điện môi tụ giấy, tụ gốm, tụ hố Tụ gốm Tụ hóa Cấu tạo tụ hóa 1.5.3 Điện dung : Là đại lượng nói lên khả tích điện hai cực tụ điện, điện dung tụ điện phụ thuộc vào diện tích cực, vật liệu làm chất điện môi khoảng cách giữ hai cực theo công thức : C=ξ.S/d Trong đó: C : điện dung tụ điện , đơn vị Fara (F) ξ : Là số điện môi lớp cách điện d : chiều dày lớp cách điện S : diện tích cực tụ điện 1.5.4 Đơn vị điện dung tụ : Đơn vị Fara (F) , 1Fara lớn thực tế thường dùng đơn vị nhỏ MicroFara (µF) , NanoFara (nF), PicoFara (pF) 1Fara = 1.000.000 µ Fara = 1.000.000.000 n F = 1.000.000.000.000 p F 1.5.5 Ký hiệu : Tụ điện có ký hiệu C (Capacitor) Ký hiệu sơ đồ nguyên lý 1.6 Diode : 1.6.1 Khái niệm : Diode bán dẫn linh kiện điện tử thụ động phi tuyến, cho phép dòng điện qua theo chiều mà khơng theo chiều ngược lại, sử dụng tính chất chất bán dẫn 1.6.2 Cấu tạo : Khi có hai chất bán dẫn P N , ghép hai chất bán dẫn theo tiếp giáp P – N ta Diode, tiếp giáp P -N có đặc điểm : Tại bề mặt tiếp xúc, điện tử dư Dương Khánh Luân 12 Đồ án trang bị điện Lớp 11CĐ_Đ3 GVHD : Quách Minh Thử thừa bán dẫn N khuyếch tán sang vùng bán dẫn P để lấp vào lỗ trống => tạo thành lớp Ion trung hoà điện => lớp Ion tạo thành miền cách điện hai chất bán dẫn * Ở hình mối tiếp xúc P – N cấu tạo Diode bán dẫn Ký hiệu hình dáng Diode bán dẫn 1.6.3 Nguyên lý hoạt động : Khối bán dẫn loại P chứa nhiều lỗ trống tự mang điện tích dương nên ghép với khối bán dẫn N (chứa điện tử tự do) lỗ trống có xu hướng chuyễn động khuếch tán sang khối N Cùng lúc khối P lại nhận thêm điện tử (điện tích âm) từ khối N chuyển sang Kết khối P tích điện âm (thiếu hụt lỗ trống dư thừa điện tử) khối N tích điện dương (thiếu hụt điện tử dư thừa lỗ trống) Nếu đặt điện áp bên ngược với điện áp tiếp xúc, khuyếch tán điện tử lỗ trống không bị ngăn trở điện áp tiếp xúc vùng tiếp giáp dẫn điện tốt Nếu đặt điện áp bên chiều với điện áp tiếp xúc, khuyếch tán điện tử lỗ trống bị ngăn lại vùng nghèo trở nên nghèo hạt dẫn điện tự Nói cách khác điốt cho phép dịng điện qua đặt điện áp theo hướng định 1.6.4 Phân cực cho Diode : • Phân cực thuận : Khi ta cấp điện áp dương (+) vào Anôt ( vùng bán dẫn P ) điện áp âm (-) vào Katôt ( vùng bán dẫn N ) , tác dụng tương tác điện áp, miền cách điện thu hẹp lại, điện áp chênh lệch giữ hai cực đạt 0,6V ( với Diode loại Si ) 0,2V ( với Diode loại Ge ) diện tích miền cách điện giảm không => Diode bắt đầu dẫn điện Nếu tiếp tục tăng điện áp nguồn dịng qua Diode tăng nhanh chênh lệch điện áp hai cực Diode không tăng (vẫn giữ mức 0,6V ) Dương Khánh Luân 13 Đồ án trang bị điện Lớp 11CĐ_Đ3 GVHD : Quách Minh Thử Diode (Si) phân cực thuận – Khi Dode dẫn điện áp thuận đựơc gim mức 0,6V Đường đặc tính đồ thị UI với u trục tung i trục hồnh Giá trị điện áp đạt đến 0.6V bão hòa Khi Diode (loại Si) phân cực thuận, điện áp phân cực thuận < 0,6V chưa có dịng qua Diode, Nếu áp phân cực thuận đạt = 0,6V có dịng qua Diode sau dịng điện qua Diode tăng nhanh sụt áp thuận giữ giá trị 0,6V • Phân cực ngược : Khi phân cực ngược cho Diode tức cấp nguồn (+) vào Katôt (bán dẫn N), nguồn (-) vào Anôt (bán dẫn P), tương tác điện áp ngược, miền cách điện rộng ngăn cản dòng điện qua mối tiếp giáp, Diode chiu điện áp ngược lớn khoảng 1000V diode bị đánh thủng Diode bị cháy áp phân cực ngựơc tăng > = 1000V 1.6.5 Phân loại : • Diode Zener • Diode thu quang • Diode phát quang • Diode Varicap ( Diode biến dung ) • Diode xung • Diode tách sóng • Diode nắn điện 1.6.6 Thơng số kỹ thuật : IDmax : dòng điện cực đại mà diode chịu Dương Khánh Luân 14 Đồ án trang bị điện Lớp 11CĐ_Đ3 GVHD : Quách Minh Thử Vng.max : điện áp ngược cực đại mà diode khơng bị đánh thủng Đường đặc tính diode 1.7 OP-AMP : 1.7.1 Khái niệm : Mạch khuếch đại thuật toán (tiếng Anh: operational amplifier), thường gọi tắt opamp mạch khuếch đại "DC-coupled" (tín hiệu đầu vào bao gồm tín hiệu BIAS) với hệ số khuếch đại cao, có đầu vào vi sai, thơng thường có đầu đơn Trong ứng dụng thông thường, đầu điều khiển mạch hồi tiếp âm cho xác định độ lợi đầu ra, tổng trở đầu vào tổng trở đầu 1.7.2 Nguyên lý hoạt động : Đầu vào vi sai mạch khuếch đại gồm có đầu vào đảo đầu vào không đảo, mạch khuếch đại thuật toán thực tế khuếch đại hiệu số điện hai đầu vào Điện áp gọi điện áp vi sai đầu vào Trong hầu hết trường hợp, điện áp đầu mạch khuếch đại thuật toán điều khiển cách trích tỷ lệ điện áp để đưa ngược đầu vào đảo Tác động gọi hồi tiếp âm Nếu tỷ lệ 0, nghĩa khơng có hồi tiếp âm, mạch khuếch đại gọi hoạt động vòng hở Và điện áp với điện áp vi sai đầu vào nhân với độ lợi tổng mạch khuếch đại, theo cơng thức sau : Trong V+ điện đầu vào không đảo, V − điện đầu vào đảo G gọi độ lợi vòng hở mạch khuếch đại Một cấu hình khác mạch khuếch đại thuật tốn sử dụng hồi tiếp dương, mạch trích phần điện áp đưa ngược trở đầu vào khơng đảo Ứng dụng quan trọng dùng để so sánh, với đặc tính trễ hysteresis 1.7.3 Ký hiệu : Trong đó: • V+: Đầu vào khơng đảo • V-: Đầu vào đảo Dương Khánh Luân 15 Đồ án trang bị điện Lớp 11CĐ_Đ3 GVHD : Quách Minh Thử • Vout: Đầu • VS+: Nguồn cung cấp điện dương • VS−: Nguồn cung cấp điện âm Các chân cấp nguồn (VS+ and VS−) ký hiệu nhiều cách khác Thông thường chân thường vẽ dồn góc trái sơ đồ với hệ thống cấp nguồn cho vẽ rõ ràng 1.8 Cầu chì : 1.8.1 Khái niệm : Cầu chì thiết bị bảo vệ mạch điện sử dụng nhằm phòng tránh tưởng tải đường dây gây cháy, nổ 1.8.2 Cấu tạo : Thành phần thiếu cầu chì dây chì mắc nối tiếp với hai dầu dây dẫn mạch điện bọc lớp vỏ bảo vệ nhựa sứ tùy theo vị trí sử dụng Vị trí lắp đặt cầu chì sau nguồn điện tổng trước phận mạch điện , mạng điện cần bảo vệ thiết bị điện, Các thành phần lại bao gồm: hộp giữ cầu chì, chấu mắc, nắp cầu chì, v.v 1.8.3 Nguyên lý hoạt động : Cầu chì thực theo nguyên lý tự chảy uốn cong để tách khỏi mạch điện cường độ dòng điện mạch tăng đột biến Để làm điều này, điện trở chất liệu làm dây cầu chì cần có nhiệt độ nóng chảy , kích thước thành phần thích hợp Dương Khánh Luân 16 Đồ án trang bị điện Lớp 11CĐ_Đ3 GVHD : Quách Minh Thử Đường đặc tính cầu chì 1.8.4 Thơng số kỹ thuật : Điện áp định mức dây chảy Udc Dịng điện định mức dây chảy Idc 1.8.5 Tính chọn : Chọn dây chảy cầu chì theo điều kiện : • Dịng điện định mức dây chảy cầu chì: • Điện áp định mức dây chảy cầu chì: Idc> Itt (A) Udc Unguồn (V) Trong đó: Idc : Dịng điện định mức dây chảy cầu Itt : Dòng điện tính tốn phụ tải mà cầu chì bảo vệ 1.8.6 Phân loại : • Phân theo mơi trường hoạt động : Cầu chì cao áp / Cầu chì hạ áp / Cầu chì tơ • Phân theo đặc điểm trực quan : Cầu chì sứ / Cầu chì ống / Cầu chì hộp / Cầu chì tự rơi / Cầu chì nổ • Phân theo số lần sử dụng : Có loại cầu chì dùng lần bỏ , loại khác thay dây chì để tiếp tục sử dụng có loại tự nối lại mạch điện sau ngắt mà không cần người nhờ cấu tạo chất dẻo 1.8.7 Ký hiệu : 1.9 Aptomat (CB): 1.9.1 Khái niệm : Aptomat hay gọi CB (CB viết tắt từ danh từ Circuit Breaker) , khí cụ điện dùng đóng ngắt mạch điện, có cơng dụng bảo vệ tải, ngắn mạch, sụt áp… mạch điện 1.9.2 Cấu tạo : a) Tiếp điểm : CB thường chế tạo có hai cấp tiếp điểm (tiếp điểm hồ quang), ba cấp tiếp điểm (chính, phụ, hồ quang) Khi đóng mạch, tiếp điểm hồ quang đóng trước, tiếp điểm phụ, sau tiếp điểm Khi cắt mạch ngược lại, tiếp điểm mở trước, sau đến tiếp điểm phụ, cuối tiếp điểm hồ quang Như hồ quang cháy tiếp điểm điểm hồ Dương Khánh Luân 17 Đồ án trang bị điện Lớp 11CĐ_Đ3 GVHD : Quách Minh Thử quang, bảo vệ tiếp điểm để dẫn điện Dùng thêm tiếp điểm phụ để tránh hồ quang cháy lan vào làm hư hại tiếp điểm CB phải ngắt trị số dịng điện ngắn mạch lớn, vài chục KA Sau ngắt dòng điện ngắn mạch, CB đảm bảo làm việc tốt trị số dòng điện định mức b) Hộp dập hồ quang : Để CB dập hồ quang tất chế độ làm việc lưới điện, người ta thường dùng hai kiểu thiết bị dập hồ quang là: Kiểu nửa kín kiểu hở Kiểu nửa kín dặt vỏ kín CB có lỗ khí Kiểu có dịng điện giới hạn cắt khơng q 50KA Kiểu hở dùng giới hạn dòng điện cắt lớn 50KA điện áp lớn 1000V (cao áp) c) Cơ cấu truyền động cắt CB : Truyền động cắt thường có hai cách: Bằng tay điện (điện từ, động điện) Điều kiển tay thực với CB có dịng điện định mức không lớn 600A Điều khiển điện từ (nam châm điện) ứng dụng CB có dịng điện lớn (đến 1000A) Để tăng lực điều khiển tay người ta dùng tay dài phụ theo ngun lý địn bẩy Ngồi cịn có cách điều khiển động điện khí nén d) Móc bảo vệ : CB tự động cắt nhờ phần tử bảo vệ – gọi móc bảo vệ, tác động mạch điện có cố dòng điện (quá tải hay ngắn mạch) sụt áp 1.9.3 Nguyên lý hoạt động : Ở trạng thái bình thường sau đóng điện, CB giữ trạng thái đóng tiếp điểm nhờ móc khớp với móc cụm với tiếp điểm động Bật CB trạng thái ON, với dòng điện định mức nam châm điện phần ứng không hút Khi mạch điện tải hay ngắn mạch, lực hút điện từ nam châm điện lớn lực lò xo làm cho nam châm điện hút phần ứng xuống làm bật nhả móc 3, móc thả tự do, lị xo thả lỏng, kết tiếp điểm CB mở ra, mạch điện bị ngắt Dương Khánh Luân 18 Đồ án trang bị điện Lớp 11CĐ_Đ3 GVHD : Quách Minh Thử Đặc tính bảo vệ aptomat 1.9.4 Thơng số kỹ thuật : - Dòng điện định mức In - Điện áp định mức Un - Dòng điện cắt Ic - Thời gian tác động t - Nhiệt độ làm việc to - Tần số định mức fđm - Đặc tính ngắt - Số cực 1.9.5 Tính chọn : Việc lựa chọn áptômát chủ yếu dựa vào : - Dịng điện tính tốn mạch - Dịng điện q tải - Tính thao tác có chọn lọc Ngồi lựa chọn áptơmát cịn phải vào đặc tính làm việc phụ tải áptơmát khơng phép cắt có dịng q tải ngắn hạn thường xảy điều kiện làm việc bình thường dòng điện khởi động, dòng điện đỉnh nhọn phụ tải cơng nghệ u cầu chung dịng điện định mức móc bảo vệ khơng bé dịng điện tính tốn mạch ICB > (1,25 1,5 ) Itt UđmCB Unguồn Với : - IđmCB : dòng điện định mức CB Itt : dịng điện tính tốn mạch UđmCB : điện áp định mức CB Unguồn : điện áp lưới 1.9.6 Phân loại : • Theo yêu cầu : Loại cực / hai cực / ba cực Dương Khánh Luân 19 Đồ án trang bị điện Lớp 11CĐ_Đ3 GVHD : Quách Minh Thử • Theo thời gian tác động : Tác động không tức thời / tức thời • Theo cơng dụng bảo vệ : Dòng điện cực đại / cực tiểu Aptomat điện áp giảm / bảo vệ công suất ngược / vạn 1.9.7 Ký hiệu : CB pha Chương II Đặc điểm cơng nghệ 2.1 Cấu tạo chung : • Thân máy : Là phần cố định so với bệ máy, có kết cấu hình chữ U, hai đầu có hai ụ • Ụ : Nằm thân máy, chuyển động tịnh tiến so vớithân máy Động trục gắn vào thân máy với hộp tốc độ, trình di chuyển thực hiên nhờ trục động chạy dao • Ụ trục phụ : Nằm thân máy chuyển động tịnh tiến nhờ động ăn dao tay Khi gia cơng chi tiết có địi hỏi độ xác cao có tác dụng giữ dao • Bàn máy : Được bố trí hai ụ, di chuyển ngang, dọc, qua trái, qua phải Dương Khánh Luân 20 Đồ án trang bị điện Lớp 11CĐ_Đ3 GVHD : Quách Minh Thử Trên bệ máy đặt trụ trước 6, có ụ trục Trụ sau có đặt giá để giữ trục dao q trình gia cơng Bàn quay gá chi tiết dịch chuyển ngang dọc bệ máy Ụ trục dịch chuyển theo chiều thẳng đứng trục Bản thân trục dịch chuyển theo phương nằm ngang Chuyển động chuyển động quay dao doa (trục chính) Chuyển động ăn dao chuyển động ngang, dọc bàn máy mang chi tiết hay di chuyển dọc trục mang đầu dao Chuyển động phụ chuyển động thẳng đứng ụ dao v.v… 2.2 Các truyền động máy doa : 2.2.1 Truyền động : Truyền động máy doa 2620B truyền động quay mâm gá dao, truyền động thực nhờ động KĐB ro to lồng sóc, thay đổi tốc độ nhờ thay đổi cách dây từ ∆∆-YY Tốc độ trục mâm gá dao thay đổi phạm vi rộng có cấp nhờ hộp tốc độ Khi thay đổi tốc độ bánh chưa ăn khớp động đóng điện với mô men nhỏ tạo điêù kiện cho bánh vào ăn khớp , truyền động có nhiều cấp tốc độ nhờ kết hợp hai phương pháp thay đổi tốc độ điện khí Động hãm ngược sau ấn nút dừng sau ấn nút thử máy Yêu cầu cần phải đảm bảo đảo chiều quay, phạm vi điều chỉnh tốc độ D = 130/1 với công suất không đổi, độ trơn điều chỉnh φ = 1,26 Hệ thống truyền động cần phải hãm dừng nhanh Hiện hệ truyền động máy doa thường sử dụng động khơng đồng roto lồng sóc hộp tốc độ (động có hay nhiều cấp tốc độ ) Ở máy doa cỡ nặng sử dụng động điện chiều, điều chỉnh trơn phạm vi rộng Nhờ đơn giản kết cấu, mặt khác hạn chế mômen vùng tốc độ thấp phương pháp điều chỉnh tốc độ hai vùng 2.2.2 Truyền động ăn dao : Bao gồm truyền động: - Chuyển động tịnh tiến theo phương ngang - Chuyển động sang trái - Chuyển động sang phải Ngồi cịn có chuyển động bàn máy ụ máy theo hai chiều, chuyển động truyền động động điện chiều kích từ độc lập truyền động quan trọng , phức tạp máy doa với yêu cầu thông số chất lượng cao Dương Khánh Luân 21 Đồ án trang bị điện Lớp 11CĐ_Đ3 GVHD : Quách Minh Thử Phạm vi điều chỉnh tốc độ truyền động ăn dao D = 1500/1 Lượng ăn dao điều chỉnh phạm vi ÷ 600mm/ph; di chuyển nhanh, đạt đến 2,5 ÷ 3mm/ph Lượng ăn dao (mm/ph) máy cỡ yêu cầu giữ khơng đổi tốc độ trục thay đổi Đặc tính cần có độ cứng cao, với độ ổn định tốc độ 900 cho : α1 + α2 = 1800 Lúc điện áp chỉnh lưu hai nhóm van : Ud1 = Ud0 cosα1 > Ud2 = Ud0cosα2 < Động quay theo chiều thuận phù hợp với chiều Ud1 Còn biến đổi hai làm việc chế độ nghịch lưu đợi 3.3 Nguyên lý làm việc mạch điều khiển : Mạch điều khiển hệ thống truyền động ăn dao máy doa 2620B thiết kế theo yêu cầu kỹ thuật : + Ổn định điều chỉnh tốc độ + Tự động hạn chế phụ tải + Đảo chiều + Hãm dừng xác Xuất phát từ yêu cầu ta phân tích nguyên lý làm việc hệ thống theo yêu cầu • Nguyên lý ổn định tốc độ điều chỉnh tốc độ : Giả sử động làm việc tốc độ đặt chiều quay thuận, lúc tiếp điểm T đóng, Ucđ mang dấu dương khiến điện áp khâu khuyếch đại trung gian IC có dấu dương điện áp điều khiển có dấu dương Điện áp làm cho nhóm van katốt chung mở với góc mở α1 < 90 ; mặt khác , điện áp điều khiển nhóm van anốt chung có dấu âm khiến nhóm van anốt chung mở với góc mở α2 > 90 , tức làm việc chế độ nghịch lưu đợi Trong q trình làm việc có thay đổi tải, giả sử tải tăng khiến tốc độ động giảm ⇒ ( Ucđ - ϒn) tăng ⇒ điện áp điều khiển tăng ⇒ góc mở α1 giảm ⇒ Ud1 tăng kéo tốc độ động trở lại điểm làm việc yêu cầu Nếu tải giảm q trình diễn ngược lai Đó ngun lý ổn định tốc độ Chất lượng trình ổn định tốc độ đánh giá qua tiêu: S* = 1,8 % Khi muốn thay đổi tốc độ ta điều chỉnh biến trở R30 điện áp chủ đạo thay đổi, dẫn đến điện áp điều khiển thay đổi ⇒ góc mở α thay đổi ⇒ điện áp chỉnh lưu thay đổi ⇒ tốc độ động thay đổi theo Điện áp chủ đạo điều chỉnh nhờ biến trở R30 vơ cấp tốc độ động điều chỉnh vô cấp • Khả hãn chế phụ tải : Giả sử trình làm việc tải hệ thống tăng q mức cho phép dịng phần ứng động tăng mức cho phép, điều khơng cho phép Trong hệ thống có tính đến khả Khi dòng phần ứng tăng giá trị ngắt khâu ngắt dịng tham gia tác động làm giảm điện áp điều khiển ⇒ góc mở α có xu hướng tiến tới 90 làm cho điện áp chỉnh lưu giảm dịng phần ứng khơng tăng lớn Dương Khánh Luân 24 Đồ án trang bị điện Lớp 11CĐ_Đ3 GVHD : Quách Minh Thử Mặt khác , điện áp chỉnh lưu giảm ⇒ tốc độ động giảm (đủ nhỏ) lúc khối cải thiện cất lượng động tác động tiếp tục hạn chế góc mở dịng điện phần ứng hạn chế nhỏ mức cho phép, giá trị 18A • Q trình đảo chiều động : Để đảo chiều quay động ta thay đổi đóng mở tiếp điểm T,N, tức đảo chiều điện áp chủ đạo Giả sử T đóng động quay theo chiều thuận ta đồng thời mở T đóng N điện áp chủ đạo đảo từ dương sang âm ⇒ điện áp đầu khâu khuyếch đại trung gian đảo dấu từ âm sang dương Tuy nhiên lúc động quay thuận nên khối cải thiện chất lượng động tham gia tác dụng làm cho động hãm tái sinh Khi tốc độ động giảm dần diốt D7 khoá lại khiến điện áp điều khiển nhóm van anốt chung có giá trị dương ⇒ động chuyển từ hãm tái sinh sang hãm ngược Khi n = động tự động khởi động theo chiều ngược lại • Hãm dừng : Muốn hãm dừng ta việc ngắt Ucđ cách mở tiếp điểm T N trạng thái đóng Lúc q trình hãm diễn tương tự trình đảo chiều Dương Khánh Luân 25 Đồ án trang bị điện Lớp 11CĐ_Đ3 GVHD : Quách Minh Thử Chương IV Kết luận 4.1 Ưu điểm : • Có khả tự đưa tồn hệ thống hoạt động lại sau nhiễu loạn • Hệ thống làm việc an tồn, tin cậy • Độ ổn định hệ thống cao 4.2 Nhược điểm : • Hệ thống truyền động điện tự động nhiễu loạn số lý khác mà hệ thống có thê bị ổn định • Cần hiệu chỉnh ổn định phương pháp khác , chi phí cao Dương Khánh Luân 26