93 Chương 7 TRANG BỊ ĐIỆN QUẠT GIÓ 7-1.Khái niệm chung Quạt là máy khí dùng để hút hoặc đẩy không khí hoặc các khí khác. Do tỷ số nén khí trong quạt không lớn nên ta có thể coi khí thổi hoặc hút là không bị nén, nghĩa là coi khí như chất lỏng và tính toán quạt cũng tương tự như cho bơm. 1. Phân loại - Theo nguyên lý làm việc có 2 loại: • quạt ly tâm: dịch chuyển dòng không khí trong mặt phẳng vuông góc với trục quay của quạt. • quạt hướng trục: dịch chuyển dòng không khí song song với trục quay của quạt. - Theo áp suất chia ra: • quạt áp lực thấp với p < 100mm H 2 O. • quạt áp lực vừa với p = 100 – 400 mm H 2 O. • quạt áp lực cao với p > 400mm H 2 O. - Theo mục đích sử dụng, chia ra : quạt không khí và quạt khói. - Theo tốc độ chạy quạt có quạt cao tốc (>1500)v/ph, tốc độ trung bình (800 -1400)v/ph, chậm (500-700)v/ph, rất chậm (<500v/ph). 2. Đặc tính của quạt a) Quạt ly tâm: guồng động hay bánh xe công tác 2 là bộ phận chính của quạt. Cánh có thể cong về phía trước,thẳng hay cong về phía sau tuỳ theo áp suất cần nhưng khi đó hiệu suất khí sẽ thay đổi. Khí ra khỏi guồng động G sẽ vào thiết bị hướng 1 và chuyển vào ống đẩy hình trôn ốc và ra ngoài theo ống 2 Hình 7.1 Cấu tạo quạt ly tâm 94 Nếu bỏ qua sự biến đổi khối lượng của khí (do độ nén nhỏ) thì công suất của quạt là 33 1010 −− == ηη ρ QH gHQ N k q [kW] (7-1) Trong đó: Q - năng suất quạt [m 3 /s]; H k - chiều cao áp lực [m cột khí] ; ρ- khối lượng riêng của khí [kg/m 3 ]; H - áp lực [mm H 2 O hay N/m 2 ]; g = 9,81m/s 2 ; η - hiệu suất chung, thường η = 0,4 ÷ 0,6. Hiệu suất chung bao gồm: η = η q η ô η tđ (7-2) trong đó: η q - hiệu suất quạt không kể tổn hao cơ khí η ô - hiệu suất ổ đỡ, tùy loại mà η ô = 0,95 ÷ 0,97. η tđ - hiệu suất hệ truyền động. Khi nối trực tiếp với động cơ, η ≈ 1; còn khi nối qua đai, η = 0,9 ÷ 0,95. Công suất động cơ kéo quạt: 3 10 − == η kQH kNN đc [kW] (7-3) Hệ số dự trữ k có thể tham khảo ở bảng 7-1 k Công suất N(kW) Quạt ly tâm Quạt hướng trục < 0,5 1,5 1,2 0,5 ÷ 1 1,3 1,15 1,01 ÷ 2 1,2 1,1 2,00 ÷ 5 1,15 1,05 > 5 1,1 1,05 Các đặc tính của quạt có dạng như ở bơm ly tâm ở chương 6 b) Quạt hướng trục: Quạt hướng trục có cấu tạo đơn giản hơn quạt ly tâm, gồm 2 phần chính: - Guồng 1 gồm trục bạc đường kính tương đối lớn có gắn các cánh. -Vỏ 2 định hướng khí vào cửa hút 3, qua giữa các cánh theo dọc trục quay rồi ra cửa 4. Đa số guồng nối trực tiếp v ới trục động cơ 6. Quạt hướng trục là loại quạt đẩy chạy nhanh (tốc độ lớn hơn 1000vg/ph) dùng khi cần lưu lượng lớn, áp suất nhỏ như thông gió nhà, xưởng, hầm lò. Công suất động cơ kéo xác định như (7-3). Hiệu suất quạt hướng trục lớn hơn quạt ly tâm. Các đặc tính cũng tương tự như đặc tính của bơm ly tâm 95 Hình 7.2 Cấu tạo quạt hướng trục 7- 2. Yêu cầu trang bị điện cho quạt Các quạt công suất dưới 200kW thường dùng động cơ không đồng bộ roto lồng sóc mở máy trực tiếp hoặc gián tiếp qua các phần tử hạn chế dòng ở mạch stator như điện trở hoặc kháng. Đôi khi dùng động cơ roto dây quấn để thay đổi tốc độ trong phạm vi hẹp hoặc động cơ đồng bộ hạ áp. Với quạ t trên 200kW thường dùng động cơ đồng bộ cao áp. Thường động cơ đồng bộ kéo quạt được mở máy trực tiếp từ toàn bộ điện áp lưới. Trường hợp do các thông số lưới hạn chế hay cần giới hạn tốc độ của quạt mà không được mở máy trực tiếp thì phải hạn chế điện áp mở máy qua cuộn kháng hoặc biến áp tự ngẫu đối với động cơ cao áp và qua điện trở tác dụng ở mạch stato đối với động cơ hạ áp. Sơ đồ mở máy bất kỳ của động cơ đồng bộ đều phải tăng tốc động cơ tới gần tốc độ đồng bộ qua giai đoạn mở máy không đồng bộ. Cuộn ngắn mạch ở roto động cơ đồng b ộ (loại roto cực lồi) dùng cho mở máy được tính ở chế độ ngắn hạn nên động cơ đồng bộ không được phép làm việc lâu dài ở chế độ không đồng bộ. Hình 7.3 Sơ đồ cấp kích từ lúc mở máy Sự có mặt của cuộn kích từ ở roto khi mở máy không đồng bộ đã ảnh hưởng tới đặc tính cơ của động cơ. Nếu lúc này cuộn kích từ hở mạch thì do số vòng lớn, trong nó sẽ xuấ t hiện điện áp cảm ứng rất lớn có thể phá hỏng cách điện cuộn dây. Do vậy, khi mở máy cuộn kích từ được nối với một điện trở dập từ r = (5-12)r kt . 96 Tới gần tốc độ đồng bộ (s = 0,5) thì K mở và roto được cấp dòng kích từ để kéo động cơ vào tốc độ đồng bộ. Khi mở máy không đồng bộ, cuộn kích từ khép kín mạch qua r, như cuộn dây 1 pha, cảm ứng một sức điện động xoay chiều tần số f 2 =f 1 s và dòng điện xoay chiều 1 pha chạy trong nó sinh ra một từ trường đập mạch. Có thể phân từ trường đập mạch thành 2 thành phần quay thuận và ngược đối với roto. sn p sf p f n r 1 12 6060 ±=±=±= Đối với stator, thành phần thuận quay với tốc độ: n th = n 2 + n 1 = n 1 (1-s) + n 1 s = n 1 (7-4 ngh ) ĩa là quay đồng bộ với từ trường thành phần ngược đối với st 2 - n 1 = n 1 (1-s) - n 1 = n 1 (1-2s) y dạng đường 3 ở hình 7.4. Thành p h ở roto (cực lồ cuộ nhờ máy phát nối trục với roto của g máy phát rất nhỏ nên có thể coi cuộn kích từ động cơ là ngắn mạch khi mở máy không đồng bộ và dòng qua cuộn Hình 7.4 Sự phụ thuộc của momen điện từ theo độ trượt khi mở máy không đồng bộ động cơ đồng bộ stator và mômen điện từ do thành phần này tạo ra với dòng stator phụ thuộc độ trượt s như trong động cơ không đồng bộ 3 pha (đường 2 ở hình 7.4). Còn ator: n ng = n (7-5) Mômen điện từ của thành phần nà có hần này có tác dụng hãm bớt chuyển động khi độ trượt < 0,5. Do có cuộn ngắn mạc i), tạo ra momen điện từ đường 1khi mở máy không đồng bộ, nên momen tổng có dạng đường 4 với phần lõm a. Nếu momen cản Mc lớn hơn phần võng thì động cơ không thể tăng tốc tới gầ n tốc độ đồng bộ được. Điều này cần lưu ý và tính chọn điện trở dập từ để cho phần võng nằm trên đường mômen cản Mc vì phần võng này càng lớn khi điện trở càng bé (dòng qua Động cơ kéo quạt cũng có thể mở máy động cơ. Vì điện trở trong phần ứn Hình 7-5 Sơ đồ cấp kích từ n kích từ càng lớn) 97 k Sơ đồ ơ đồ như au: Cầu dao cá cấp áp cho cuộn tator động cơ và đông cơ tăng tốc ở chế độ không đồng bộ. Mạch roto nối q công tắc tơ kích từ K, nối tắt đ ích từ sẽ lớn dẫn đến phần võng lớn. Ngoài ra trong quá trình mở máy, dòng cảm ứng xoay chiều ở cuộn kích từ động cơ qua cả phần ứng máy kích thích và gây ra tia lửa ở chổi than. Do vậy sơ đồ chỉ dùng cho động cơ kéo bơm không lớn lắm. Ở sơ đồ này, khi độ trượt giảm cở 0,3-0,4 thì máy phát kích được kích thích để cấp dòng một chiều cho cuộn kích từ động cơ nhằm đảm bảo khi độ trượt bằng 0,05 thì động cơ được kéo vào đồng bộ. 6-3. Sơ đồ khống chế quạt 1. Sơ đồ khống chế quạt qua bảng điều khiển ΠH-7304 ĐB CD thường dùng cho quạt ở hầm lò. Mở máy động cơ trên s s ch ly CL đã đóng. Đóng máy cắt dầu CD để s ua máy phát kích FK và điện trở dập từ R. Dòng mở máy lớn làm cho rơle dòng 3RD tác động và tiếp điểm 3RD đóng mạch r ơle 1R. Rơle 1R đóng mạch cho rơle 2R và ngắt mạch côngtắctơ K. Tới gần tốc độ đồng bộ, dòng stator giảm và rơle dòng 3RD thôi tác động, do đó 1R thôi tác động. Sau một thời gian 1÷1,5s thì tiếp điểm 1R đóng ngay mở chậm sẽ ngắt mạch rơle 2R và đóng mạch iện trở dập từ R. Động cơ ĐB được kích từ và kéo vào đồng bộ. Sau một thời gian 2 ÷ 3s, tiếp điểm 2R đóng ngay mở chậm ở mạch côngtắc tơ K mở 6kV CL 2TI 1TI 2RD 1RD 3RD A 1 2R K Φ 1R RΦ CD FK KTFK Φ K R S h A 2 RΦ 1RD 2RD RD SC R kt K 1R 2R KC KC K KC CD CD Φ 3R 1R 3RD 1R 2R VD Ap Ap ĐB CD 6kV CL 2TI 1TI 2RD 1RD 3RD A 1 2R K Φ 1R RΦ CD FKFK KTFK Φ K R S h A 2 RΦ 1RD 2RD RD SC R kt K 1R 2R KC KC K KC CD CD Φ 3R 1R 3RD 1R 2R VD Ap Ap Hình 7-6 Sơ đồ bảng điều khiển ΠH - 7304 98 ra nhưng nó không mất điện vì có chốt cơ khí tự giữ. Các tiếp điểm công tắc tơ K còn đóng chuẩn bị mạch cho cuộn nhả chốt điện cơ KC. Khi ngắt máy cắt dầu CD, cuộn KC được cấp điện qua tiếp điểm CD đóng lại và các tiếp điểm K đã đóng. Nó đóng tiếp điểm KC, cấp điện cho cuộ n K tator trong các trường hợp này tăng và là ng bộ. Lúc này rơle RΦ thôi tác động và công tắc tơ Φ ÷ 3s. nh mức và điện áp nhả là 80÷ 8 0,98 tốc độ đồng bộ. Điều chỉnh thô nhờ điện trở nối tiếp 2R, điều c âu ở chế độ không đồng bộ lựa chọn trong giới h ộn kích từ của động cơ. Điện trở R nhỏ sẽ khó kéo động c 2 C. Chốt được tháo và K mất điện. Để bảo vệ động cơ khỏi ngắn mạch, quá tải cũng như mất điện, sơ đồ dùng các rơle dòng 1RD và 2RD. Dòng s m các rơle 1RD và 2RD tác động, cắt điện cuộn bảo vệ điện áp 0 để từ đó ngắt máy cắt dầu CD. Khi mất điện áp lưới hay điện áp t ụt mạnh thì cuộn RO cũng tác động, cắt máy cắt cắt dầu CD. Trường hợp điện áp lưới tụt mất 15 ÷ 20% thì cần tăng dòng kích từ động cơ để duy trì chế độ đồ được cấp điện sẽ nối tắt điện trở kích từ R kt của máy phát kích FK để tăng dòng kích từ của máy phát, tăng điện áp phát ra, tăng dòng kích từ động cơ đồng bộ. Lúc điện áp khôi phục bình thường thì hệ cưỡng bức dòng kích trở về trạng thái ban đầu do rơle RΦ tác động, ngắt công tắc Φ. Điều chỉnh sơ đồ. Cần đảm bảo: - Thời gian duy trì của rơle 1R là 1 ÷ 1,5s. - Thời gian duy trì của rơle 2R là 2 - Điện áp hút c ủa rơle RΦ là 95% giá trị đị 5%. - Rơle 3RD được điều chỉnh để thôi tác động khi tốc độ động cơ khoảng 0,97 ÷ hỉnh tinh nhờ cơ cấu ở rơle. - Bảo vệ dòng điện cực đại ở giới hạn 5 ÷ 7 lần dòng định mức stator. Bảo vệ quá tải và chống làm việc l ạn 1,15 ÷ 1,25 giá trị định mức của dòng stator. Thời gian duy trì thiết lập ở giới hạn tối thiểu có thể đối với thiết bị bảo vệ. Đối với đông cơ kéo quạt thường từ 10 ÷ 30s. - Điện tr ở R nối với mạch kích từ lúc mở máy chọn trong giới hạn 5 ÷ 10 lần giá trị điện trở cu ơ vào đồng bộ, còn R lớn sẽ gây nguy hiểm cho cách điện cuộn kích từ. - Vị trí con trượt của biến trở R kt xác định nhờ thực nghiệm để đảm bảo dòng định mức ở cuộn kích từ động cơ. . Sơ đồ điều khiển xa quạt hướng trục công suất lớn 99 110V 1 V Hình 7-7 Sơ đồ điều khiển xa quạt hướng trục 27 24V 1CD 1KĐ 2KĐ 2CD M 1RQ 2RQ RN TX TC 1CM 2CM QI QII K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 RD St’ RN 1RC 2RC 1RC 2RC 1CM TX TC 1RQ 1RC 2RC 2RQ RD RĐ RD 1CD 1CM TX TC Q 2 P 2 2CD Q: đolưulượng P: đoáplựcgió Re6Re5Re4 Re3 Re2Re1 12356 7 8 9 10 12 13 14 16 17 18 19 20 21 22 23 25 24 26 2TĐ CD 2CL 2D 2CD 2ĐB 2CO 1CD 2D RN 6kV 1TĐ CD 1CL 1D 1CD 1ĐB 1CO 2CD 1D RN St’ (28) (29) RTr6 2KT 1KT RTr5RTr4 2CD 2HT 4HT 6HT RTr3 2K 1K RTr2RTr1 1CD 1HT 3HT 5HT 2 1 30V DC 30 32 34 35 37 3938 3633 31 + - RTr1 VD3 C1 1T R a 1 b 1 c 2 VD1 VD2 Re1 VD 19 R7 R8 R9C7 R1 RTr2 VD6 C2 2T a 1 c 1 b 2 Re2 C8 R2 RTr3 VD9 C3 3T b 1 c 1 a 2 Re3 C9 R3 a 1 b 1 c 1 a 2 b 2 c 2 O RTr4 VD12 C4 4T a 2 b 2 c 1 Re4 C10 R4 RTr5 VD15 C5 5T a 2 c 2 b 1 Re5 C11 R5 RTr6 VD18 C6 6T b 2 c 2 a 1 Re6 C12 R6 R10 R18 R17 VD 22 1 2 + - Re7 Re7 N1 N2 N3 N4 1C 2C 8L 7T 7L 6L 1VD 2VD 9C 8C 2L BA3 5R 5L 8T 2R 1R 2C 9T 1L 4C 4R 3R 2L 6R 10T 3VD 3C 3L BA1 4L 1L 6C 5VD 7C 4VD BA2 Máy phát ( 20kHz) Máy thu ( 14kHz) N5 N6 Đường dây liên lạc Chống sét Phía đặtquạt 1BA (40) (41) + + - RTr1 VD3 C1 1T R a 1 b 1 c 2 VD1 VD2 Re1 VD 19 R7 R8 R9 C7 R1 RTr2 VD6 C2 2T a 1 c 1 b 2 Re2 C8 R2 RTr3 VD9 C3 3T b 1 c 1 a 2 Re3 R3 a 1 b 1 c 1 a 2 b 2 c 2 O RTr4 VD12 C4 4T a 2 b 2 c 1 Re4 R4 RTr5 VD15 C5 5T a 2 c 2 b 1 Re5 R5 RTr6 VD18 C6 6T b 2 c 2 a 1 Re6 C12 R6 R10 1 2 - Re7 Re7 N1 N2 N3 N4 1C 2C 8L 7T 7L 6L 1VD 2VD 9C 8C 2L BA3 5R 5L 8T 2R 1R 2C 9T 1L 4C 4R 3R 2L 6R 10T 3VD 3C 3L BA1 4L 1L 6C 5VD 7C 4VD BA2 Máy phát ( 14kHz) Máy thu ( 20kHz) N5 N6 Đường dây liên lạc Chống sét 2BA (có sơ cấpnhư 1BA) R11 R12 Phía điềukhiển (42) (43) + 1 -2 RTr1 MI 30V DC RTr2 MII RTr3 St RTr4 I RTr5 II RTr6 Đ Re5 Re4 Re2 Re1 RK R8 RK Re6Re3 RT SW RT RT 54 56 57 58 60 61 62 63 64 65 66 67 68 RK LL R8 LN Re1 LQI LCB Re2 Re2 Re1 LDI LH Re3 LT Re6 LQII Re4 Re5 Re5 Re4 LDII 20V AC 2BA 2BA 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 LCB 110V 1 V27 24V 1CD 1KĐ 2KĐ 2CD M 1RQ 2RQ RN TX TC 1CM 2CM QI QII K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 RD St’ RN 1RC 2RC 1RC 2RC 1CM TX TC 1RQ 1RC 2RC 2RQ RD RĐ RD 1CD 1CM TX TC Q 2 P 2 2CD Q: đolưulượng P: đoáplựcgió Re6Re5Re4 Re3 Re2Re1 12356 7 8 9 10 12 13 14 16 17 18 19 20 21 22 23 25 24 26 110V 1 V27 24V 1CD 1KĐ 2KĐ 2CD M 1RQ 2RQ RN TX TC 1CM 2CM QI QII K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 RD St’ RN 1RC 2RC 1RC 2RC 1CM TX TC 1RQ 1RC 2RC 2RQ RD RĐ RD 1CD 1CM TX TC Q 2 Q 2 P 2 P 2 2CD Q: đolưulượng P: đoáplựcgió Re6Re5Re4 Re3 Re2Re1 12356 7 8 9 10 12 13 14 16 17 18 19 20 21 22 23 25 24 26 2TĐ CD 2CL 2D 2CD 2ĐB 2CO 1CD 2D RN 6kV 1TĐ CD 1CL 1D 1CD 1ĐB 1CO 2CD 1D RN St’ (28) (29) 2TĐ CD 2CL 2D 2CD 2ĐB 2CO 1CD 2D RN 6kV 1TĐ CD 1CL 1D 1CD 1ĐB 1CO 2CD 1D RN St’ 2TĐ CD 2CL 2D 2CD 2ĐB 2CO 1CD 2D RN 6kV 1TĐ CD 1CL 1D 1CD 1ĐB 1CO 2CD 1D RN St’ (28) (29) RTr6 2KT 1KT RTr5RTr4 2CD 2HT 4HT 6HT RTr3 2K 1K RTr2RTr1 1CD 1HT 3HT 5HT 2 1 30V DC 30 32 34 35 37 3938 3633 31 RTr6 2KT 1KT RTr5RTr4 2CD 2HT 4HT 6HT RTr3 2K 1K RTr2RTr1 1CD 1HT 3HT 5HT 2 1 30V DC 30 32 34 35 37 3938 3633 31 + - RTr1 VD3 C1 1T R a 1 b 1 c 2 VD1 VD2 Re1 VD 19 R7 R8 R9C7 R1 RTr2 VD6 C2 2T a 1 c 1 b 2 Re2 C8 R2 RTr3 VD9 C3 3T b 1 c 1 a 2 Re3 C9 R3 a 1 b 1 c 1 a 2 b 2 c 2 O RTr4 VD12 C4 4T a 2 b 2 c 1 Re4 C10 R4 RTr5 VD15 C5 5T a 2 c 2 b 1 Re5 C11 R5 RTr6 VD18 C6 6T b 2 c 2 a 1 Re6 C12 R6 R10 R18 R17 VD 22 1 2 + - Re7 Re7 N1 N2 N3 N4 1C 2C 8L 7T 7L 6L 1VD 2VD 9C 8C 2L BA3 5R 5L 8T 2R 1R 2C 9T 1L 4C 4R 3R 2L 6R 10T 3VD 3C 3L BA1 4L 1L 6C 5VD 7C 4VD BA2 Máy phát ( 20kHz) Máy thu ( 14kHz) N5 N6 Đường dây liên lạc Chống sét Phía đặtquạt 1BA (40) (41) + - RTr1 VD3 C1 1T R a 1 b 1 c 2 VD1 VD2 Re1 VD 19 R7 R8 R9C7 R1 RTr2 VD6 C2 2T a 1 c 1 b 2 Re2 C8 R2 RTr3 VD9 C3 3T b 1 c 1 a 2 Re3 C9 R3 a 1 b 1 c 1 a 2 b 2 c 2 O RTr4 VD12 C4 4T a 2 b 2 c 1 Re4 C10 R4 RTr5 VD15 C5 5T a 2 c 2 b 1 Re5 C11 R5 RTr6 VD18 C6 6T b 2 c 2 a 1 Re6 C12 R6 R10 R18 R17 VD 22 1 2 + - Re7 Re7 N1 N2 N3 N4 1C 2C 8L 7T 7L 6L 1VD 2VD 9C 8C 2L BA3 5R 5L 8T 2R 1R 2C 9T 1L 4C 4R 3R 2L 6R 10T 3VD 3C 3L BA1 4L 1L 6C 5VD 7C 4VD BA2 Máy phát ( 20kHz) Máy thu ( 14kHz) N5 N6 Đường dây liên lạc Chống sét Phía đặtquạt 1BA (40) (41) + + - RTr1 VD3 C1 1T R a 1 b 1 c 2 VD1 VD2 Re1 VD 19 R7 R8 R9 C7 R1 RTr2 VD6 C2 2T a 1 c 1 b 2 Re2 C8 R2 RTr3 VD9 C3 3T b 1 c 1 a 2 Re3 R3 a 1 b 1 c 1 a 2 b 2 c 2 O RTr4 VD12 C4 4T a 2 b 2 c 1 Re4 R4 RTr5 VD15 C5 5T a 2 c 2 b 1 Re5 R5 RTr6 VD18 C6 6T b 2 c 2 a 1 Re6 C12 R6 R10 1 2 - Re7 Re7 N1 N2 N3 N4 1C 2C 8L 7T 7L 6L 1VD 2VD 9C 8C 2L BA3 5R 5L 8T 2R 1R 2C 9T 1L 4C 4R 3R 2L 6R 10T 3VD 3C 3L BA1 4L 1L 6C 5VD 7C 4VD BA2 Máy phát ( 14kHz) Máy thu ( 20kHz) N5 N6 Đường dây liên lạc Chống sét 2BA (có sơ cấpnhư 1BA) R11 R12 Phía điềukhiển (42) (43) + + - RTr1 VD3 C1 1T R a 1 b 1 c 2 VD1 VD2 Re1 VD 19 R7 R8 R9 C7 R1 RTr2 VD6 C2 2T a 1 c 1 b 2 Re2 C8 R2 RTr3 VD9 C3 3T b 1 c 1 a 2 Re3 R3 a 1 b 1 c 1 a 2 b 2 c 2 O RTr4 VD12 C4 4T a 2 b 2 c 1 Re4 R4 RTr5 VD15 C5 5T a 2 c 2 b 1 Re5 R5 RTr6 VD18 C6 6T b 2 c 2 a 1 Re6 C12 R6 R10 1 2 - Re7 Re7 N1 N2 N3 N4 1C 2C 8L 7T 7L 6L 1VD 2VD 9C 8C 2L BA3 5R 5L 8T 2R 1R 2C 9T 1L 4C 4R 3R 2L 6R 10T 3VD 3C 3L BA1 4L 1L 6C 5VD 7C 4VD BA2 Máy phát ( 14kHz) Máy thu ( 20kHz) N5 N6 Đường dây liên lạc Chống sét 2BA (có sơ cấpnhư 1BA) R11 R12 Phía điềukhiển + + - RTr1 VD3 C1 1T R a 1 b 1 c 2 VD1 VD2 Re1 VD 19 R7 R8 R9 C7 R1 RTr2 VD6 C2 2T a 1 c 1 b 2 Re2 C8 R2 RTr3 VD9 C3 3T b 1 c 1 a 2 Re3 R3 a 1 b 1 c 1 a 2 b 2 c 2 O RTr4 VD12 C4 4T a 2 b 2 c 1 Re4 R4 RTr5 VD15 C5 5T a 2 c 2 b 1 Re5 R5 RTr6 VD18 C6 6T b 2 c 2 a 1 Re6 C12 R6 R10 1 2 - Re7 Re7 N1 N2 N3 N4 1C 2C 8L 7T 7L 6L 1VD 2VD 9C 8C 2L BA3 5R 5L 8T 2R 1R 2C 9T 1L 4C 4R 3R 2L 6R 10T 3VD 3C 3L BA1 4L 1L 6C 5VD 7C 4VD BA2 Máy phát ( 14kHz) Máy thu ( 20kHz) N5 N6 Đường dây liên lạc Chống sét 2BA (có sơ cấpnhư 1BA) R11 R12 Phía điềukhiển (42) (43) + 1 -2 RTr1 MI 30V DC RTr2 MII RTr3 St RTr4 I RTr5 II RTr6 Đ Re5 Re4 Re2 Re1 RK R8 RK Re6Re3 RT SW RT RT 54 56 57 58 60 61 62 63 64 65 66 67 68 + 1 -2 RTr1 MI 30V DC RTr2 MII RTr3 St RTr4 I RTr5 II RTr6 Đ Re5 Re4 Re2 Re1 RK R8 RK Re6Re3 RT SW RT RT + 1 -2 RTr1 MI 30V DC RTr2 MII RTr3 St RTr4 I RTr5 II RTr6 Đ Re5 Re4 Re2 Re1 RK R8 RK Re6Re3 RT SW RT RT 54 56 57 58 60 61 62 63 64 65 66 67 68 RK LL R8 LN Re1 LQI LCB Re2 Re2 Re1 LDI LH Re3 LT Re6 LQII Re4 Re5 Re5 Re4 LDII 20V AC 2BA 2BA 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 LCB RK LL R8 LN Re1 LQI LCB Re2 Re2 Re1 LDI LH Re3 LT Re6 LQII Re4 Re5 Re5 Re4 LDII 20V AC 2BA 2BA 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 LCB 100 Sơ đồ dùng để điều khiển từ xa 2 quạt hướng trục công suất lớn có đảo chiều dòng khí. Động cơ kéo quạt có thể là hạ áp hoặc cao áp. Quạt dùng trong hệ thống thông gió chính của một nhà máy lớn hay hầm lò. Nơi đặt quạt cách trung tâm điều khiển từ 500m ÷ 5000m. Lưới điện cấp cho thiết bị là 3 pha 380/660V với độ lệch điện áp cho phép là ± 10%. Sơ đồ làm việ c theo nguyên lý tổ hợp tần số theo thời gian. Phân chia thời gian các tín hiệu thực hiện nhờ bộ chia 6 pha. Phía điều khiển trung tâm có bộ phát làm việc với tần số sóng mang 14kHz, và bộ thu có tần số 20kHz. Phía chấp hành (động cơ - quạt) có bộ phát làm việc với tần số sóng mang 20kHz, và bộ thu có tần số 14kHz. Hệ ba pha đối xứng (lưới) được biến áp 1BA (phía chấp hành) hay 2BA (phía điều khiển) biến đổi thành 6 pha đố i xứng nhờ các cuộn dây thứ cấp có điểm giữa nối chung. Các cuộn sơ cấp có thể nối sao hay tam giác. Hệ 6 pha nhận được có 3 vectơ chính Oa 1 , Ob 1 , Oc 1 và 3 vectơ cực tính ngược Oa 2 , Ob 2 , Oc 2 . Nếu từ hệ 6 pha này, lấy 2 vectơ cực tính thuận và 1 vectơ cực tính ngược của pha thứ 3 hoặc lấy 2 vectơ cực tính ngược và 1 vectơ cực tính thuận của pha thứ 3 thì có thể tạo được sơ đồ tạo xung trong 1/6 của chu kỳ điện áp xoay chiều. a 1 a 2 b 1 b 2 c 1 c 2 Hình 7-8. Sơđồvectơ 6 pha a 1 a 2 b 1 b 2 c 1 c 2 a 1 a 2 b 1 b 2 c 1 c 2 Hình 7-8. Sơđồvectơ 6 pha Chẳng hạn, lấy 2 pha thuận a 1 , b 1 và 1 pha ngược c 2 . Sơ đồ được tạo ra với 3 điôt và điện trở R (hình 7-9a) Hình 7-9 Sơ đồ nguyên lý tạo xung c 2 c 1 b 2 b 1 a 2 a 1 VD3 VD1VD2 R R tải c 2 c 1 b 2 b 1 a 2 a 1 VD3 VD1VD2 R R tải u a 1 c 2 b 1 P R Q A CB t u a 1 c 2 b 1 P R Q A CB t b) a) Trong hình 7-9b, ở nửa chu kỳ dương (đoạn OP) pha a 1 dương hơn pha b 1 nhưng không có dòng qua pha b 1 vì có điôt VD2. Ở đoạn PQ, pha c 2 dương hơn pha b 1 nhưng không có dòng qua pha b 1 cũng vì VD2. Ở đoạn QR, pha c 2 dương hơn pha a 1 nhưng cũng không có dòng qua pha a 1 vì điôt VD1. 101 Ở nửa chu kỳ âm (đoạn AB), pha b 1 dương hơn pha c 2 và ở đoạn BC, pha a 1 dương hơn pha c 2 nên có dòng chảy từ các pha b 1 rồi a 1 qua pha c 2 theo đường R tải – VD3 - R. Như vậy, qua tải R tải có dòng xung dạng tam giác trong 1/6 chu kỳ điện áp xoay chiều. Tương tự, các xung cũng được tạo ra trong các tổ hợp pha khác nhau. Có 6 tổ hợp các pha như thế nên trong 1/6 chu kỳ của lưới, trên điện trở tải R tải có một xung tam giác. Đối với sơ đồ phía đặt quạt, điện trở tải cho khâu tạo xung thứ nhất là các phần tử: - mạch máy phát: qua N2, điện trở tải là 5R mắc song song với điện trở E-B của 8T qua N3, điot VD3, mạch C1-R1. - mạch máy thu: qua N2, điện trở E-C của 7T, cuộn 8L qua N4, tụ C7 và đ . Các xung tạo ra ở 6 khâu tạo xung dùng để đi ều khiể Hình 7-10 Đồ thị xung hệ 6 pha I tải A B t I tải A B t iot VD19 n máy phát tần số chủ đ bộ phân bố 6 pha (c ó tín hiệu cao tần (14kHz) từ đường dây li th hợp b ạo cũng như nhận xung đến qua các sơ đồ lặp của 1T-6T Máy phát: làm việc như sau: khi xung tam giác truyền từ ác tiếp điểm 1RTr- 6RTr đóng) thì 8T thông → 9T thông và mạch dao động 1L-4C dao động. Dao động này được 10T khuếch đại và truyền trên đường dây liên lạc với tần số 20kHz. Tương tự, máy phát phía trung tâm điều khiển có tần số phát 14kHz. Máy thu: làm việc như sau: khi c ên lạc tới mạch cộng hưởng (8C-9C-2L-BA3) thì 7T thông, và cho xung tạo ra từ khâu tạo xung tới sơ đồ lặp theo mạch: điểm O của 1BA - tiếp điểm Re7 thường đóng - đầu nối N2- 7T - cuộn phản hồi 8L - đầu nối N4 - rồi tiếp tục chẳng hạn khâu tạo xung thứ nhất , tụ C7 – điot VD19 – pha c2.Tụ C7 nạp điện, sau đó phóng qua lớp E-B của 1T duy trì transistor này mở trong một thời gian. 1T mở sẽ làm cho rơle chấp hành Re1 hút. Điện trở 8R và C7 được tính chọn để C7 phóng điện kéo dài không quá 5/6 chu kỳ, nghĩa là để 1T mở cho tới lúc xuất hiện xung tiếp theo của khâu tạo xung thứ nhất. Điều hành quạt như sau: [các ký hiệu trong sơ đồ ghi địa chỉ theo cột hoặc eo dòng. Ví dụ 1KĐ(c2): 1KĐ ở cột 2; RTr5(d40): RTr5 ở dòng 40]. Để mở quạt I ở chế độ làm việc bình thường, chọn các chế độ thích ằng các 1CM và CM (chọn từ xa TX hoặc tại chổ TC) và ấn nút I (c65) → RTr4(c65) = 1 → RTr4(d42) =1. Xung từ khâu phát xung thứ tư sẽ làm cho transisto T8 thông trong thời gian 1/6 chu kỳ điện áp lưới. Máy phát xung 14kHz làm việc truyền tín hiệu đến máy thu 14kHz phía chấp hành để cho 102 transisto 7T thông. Tín hiệu tương ứng từ khâu tạo xung thứ tư sẽ từ 0 (1BA) qua 7T rồi C10, VD22 Tụ C10 nạp điện rồi phóng qua lớp E-B của 4T duy trì 4T thông trong thời gian 5/6 chu kỳ để rơle Re4(d41) = 1 → Re4(c24) =1 → 1RC(c9) =1. 1RC là rơle chọn quạt I, nó có cơ cấu tự giữ. Nó đóng mạch tời mở cửa gió quạt I và chuẩn bị chạy quạtI. Tiếp điểm 1RC(c13) =1 → 1PQ(c13) =1, 1RC(c11) = 0 → 2RC(c11) = 0. Sau khi cửa gió quạt I mở xong, công tắc hành trình cuối 1HT (c32) =1 và 3 t MI(c68) → RTr(c68) =1 → RTr(d42) =1→ đóng khâu tạo xung thứ n Đ mất điện nhưng tiếp đ máy p 0) =1 → RTr1(40) =1→ Re1(43) = 1 → R RTr6(d42) = HT (c31) =1 hoặc 5HT (c32) =1 → RTr2(c32) = 1 → RTr2(d40) =1 → nối khâu tạo xung thứ hai vào gốc của transisto 8T để máy phát làm việc. Tín hiệu 20kHz trong 1/6 chu kỳ được gởi tới máy thu 20kHz ở phía điều khiển để mở transisto 7T. Tương ứng với khâu tạo xung thứ hai ở phía đặt quạt, khi transisto 7T thông thì khâu tạo xung thứ hai ở phía điều khiển cho xung qua 7T nạp lên tụ C8 và mở transisto 2T → Re2(d43) =1 → Re2(c47) =1 → đèn LCB(c47) sáng lên báo đã mở cửa quạt gió và chuẩn bị xong việc chạy quạt I. Ấn nú hất, cấp xung cho mạch bazơ 8T để máy phát làm việc truyền tín hiệu tới phần thu ở phía đặt quạt và mở 7T. Tương ứng khâu tạo xung thứ nhất cho xung qua 7T để nạp tụ C7 và mở 1T → Re1(d41) =1 → Re1(c21) =1 → 1RQ(c13) = 1 → 1RQ(c1) =1 → 1KĐ(c2) = 1; 1KĐ đóng m ạch truyền động 1TĐCD để đóng máy cắt dầu 1CD cho động cơ 1ĐB. Các tiếp điểm thường đóng 1CD(c2) = 0 → cuộn 1K iểm của máy cắt vẫn đóng do có cơ cấu tự giữ và 1RC(c9) = 0 để tránh đóng cửa gió khi quạt đang làm việc; và 1CD(c30) = 1→ RTr1(c30) = 1 → RTr1(d40) = 1 → khối phát xung thứ nhất được nối với máy phát14kHz và tương ứng với ở phía trung tâm điều khiển, máy thu mở transisto 7T để xung từ khối phát xung thứ nhất đóng mạch rơle Re1(d43) → Re1(c46) = 1 → LQI sáng lên báo hiệu quạt I đang chạy và Re1(c48) = 0 → LDI tắt. Dừng quạt: ấn nút stop St(c66) → RTr3(c66) = 1 → RTr3(d42) =1 → hát 14kHz làm việc truyền đến máy thu 14kHz → Re3(d41) =1 → Re3(c23) = 1→ RD(c18) =1 → RD(c18) =1→ RN(c8) = 1→ RN(c28) = 0→ 1CO(c28) = 0 (1CO là cuộn điện áp không ở máy cắt dầu) → máy c ắt 1CD mở ngắt điện động cơ 1ĐB. 1CD(c30) =1 → RTr1(c3 e1(c46) = 0 → LQI (c46) = 0; Re1(c48) = 1 → LDI (c48) =1. Khi đảo chiều dòng khí: đóng khóa Đ(c63) → RTr6(c63) =1 → 1→ máy phát 14kHz làm việc truyền tín hiệu cho máy thu 14kHz → Re6(d41) =1→ Re6(c26) =1 → RĐ(c19) =1→ Các tiếp điểm thường mở của RĐ và tiếp điểm thường mở rơle chọn quạt 1RC hoặc 2RC sẽ đ óng mạch [...]... hiệu sự cố: khi gối trục quạt nóng, thiết bị kiểm tra nhiệt độ đóng tiếp điểm thường kín 1KT(c38) [quạt I], 2KT(c39) [quạt II] → RTr6(c39)=1 → RTr(d40) =1→ máy phát 20kHz làm việc truyền cho máy thu 20kHz → Re6(43) =1→ Re6(c58) =1 → RT (c59) =1 → RT(c54) =1 → chuông kêu đồng thời Re6(c50) =1 → đèn LT(c50) sáng lên báo quá nhiệt độ gối trục Khi khí thông gió bị phá hủy, tiếp điểm 1K(c33) =1 [thay đổi... quá nhiệt độ gối trục Khi khí thông gió bị phá hủy, tiếp điểm 1K(c33) =1 [thay đổi năng suất] hoặc 2K(c34) =1 [giảm áp] → RTr3(c34) =1 → Re3(c43) =1 → Re3(c49) =1 → LH(c49) sáng và Re3(c 57) =1 → RT(c59) =1 → còi kêu Cắt điện cho còi bằng công tắc SW Qua các tiếp điểm thường đóng Re1, Re2, Re3, Re4, Re5 (khi quạt làm việc) có thể dùng để kiểm tra đường liên lạc vì RK(c62) = 1 → RK(c44) =1 → LL(c44) sáng . các rơle 1RD và 2RD tác động, cắt điện cuộn bảo vệ điện áp 0 để từ đó ngắt máy cắt dầu CD. Khi mất điện áp lưới hay điện áp t ụt mạnh thì cuộn RO cũng. của bơm ly tâm 95 Hình 7.2 Cấu tạo quạt hướng trục 7- 2. Yêu cầu trang bị điện cho quạt Các quạt công suất dưới 200kW thường dùng động cơ không