. Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ ba pha

điểm K1 đóng, cấp nguồn cho máy chải hoạt động. Do hệ thống có 10 máy chải độc lập nên tuỳ theo yêu cầu công việc mà có thể khởi động số lượng máy chải tương ứng. Sau khi máy chải đã hoạt động, ấn nút b41 ON, contactor c41 được cấp nguồn. Contactor c41 điều khiển quạt hút nguyên liệu cho máy chải ( Ventilator ). Tiếp điểm contactor c41 ở mạch lực đóng lại, cấp nguồn cho động cơ m41. Tiếp điểm c41( 576 ) đóng, đèn h41 sáng báo hiệu động cơ m41 đã làm việc. Tiếp theo ấn nút b6 ON để khởi động bộ phận xé mịn. Đèn h6 sáng, báo hiêụ bộ phận xé mịn sẵn đã hoạt động. Các contactor d167 và contactor d168 được cấp nguồn. Các tiếp điểm của contactor d167 và contactor d168 sẽ đóng lại, gửi tín hiệu cấp nguyên liệu cho các máy chải ở phía sau. Tiếp điểm d167( 471 ) đóng, cấp nguồn cho contactor d170. Contactor d170 điều khiển yêu cầu cấp nguyên liệu cho máy xé mịn. Tiếp điểm d170( 193 ) đóng, gửi yêu cầu cấp nguyên liệu đến máy trộn. Mở máy trộn ấn nút B18 ON, máy trộn có 3 chế độ làm việc là normal, filling và empty. Khi có yêu cầu cấp nguyên liệu từ máy xé mịn, máy trộn sẽ hoạt động. Sau khi máy trộn đã làm việc, tiến hành mở máy xé thô. Â’n nút b3 ON để khởi động máy xé thô. Máy xé thô được cấp nguồn hoạt động, contactor d5 được cấp nguồn. Tiếp điểm d5( 162 ) đóng, đèn h5 sáng báo máy xé thô đã hoạt động. Khởi động máy cào bông, các tiếp điểm K33 và K34 đóng, cấp nguồn cho máy cào bông hoạt động. Tiếp điểm K33( 94 ) đóng, đèn h1 sáng báo máy cào bông bắt đầu làm việc. Tiếp điểm K33( 113 ) đóng, contactor d4 được cấp nguồn. Tiếp điểm d4( 123 ) đóng, đèn h4 sáng báo thùng chứa làm việc. Tiếp điểm K33( 117 ) đóng, chuẩn bị cấp nguồn cho contactor d10. Hai máy xé thô và máy cào bông được liên hệ với nhau. Khi máy cào bông hoạt động, nó gửi tín hiệu báo nguyên liệu đã sẵn sàng cho máy xé thô. Khi cần nguyên liệu, máy xé thô gửi tín hiệu yêu cầu cấp nguyên liệu cho máy cào bông. Khi đó máy cào bông sẽ làm việc. Khi máy xé thô đã đủ nguyên liệu thì nó sẽ gửi tín hiệu để tạm dừng cấp nguyên liệu vào. Lúc đó máy cào bông sẽ tạm ngừng hoạt động. Khi toàn bộ hệ thống đã hoạt động, ấn công tắc b61 để bắt đầu cấp nguyên liệu vào. Công tắc b61 là loại công tắc có dập hồ quang. Contactor d160 được cấp nguồn. Tiếp điểm d160( 117 ) đóng, cấp nguồn cho contactor d10. Contactor d10 điều khiển dòng cho máy cào bông và xé thô. 2.2.Hệ thống thiết bị điện trong công đoạn trộn 2.2.1. Mạch Lực Ký hiệu Tên gọi Công suất [ KW ] Tốc độ [ Vòng / phút ] Dòng bảo vệ [ A ] m14 Phên gai nghiêng 2,2 14 á 261 8,0 m15 Động cơ cấp nguyên liệu 0,37 4 á 77 8,0 m16 Quạt cấp nguyên liệu máy trộn 4,0 1440 8,4 m17 Trục xé bông 0,37 1380 1,1 m18 Trục gạt 0,37 1380 1,1 m19 Băng tải 0,37 1390 1,0 m21 Mở trục 4,0 1420 8,4 m23 Quạt hút bụi máy trộn 4,0 1440 8,4 m41 Quạt cấp nguyên liệu máy chải 4,0 1440 8,4 m42 Quạt hút bụi máy chải 4,0 1440 8,4 m53 Trục phụ 0,55 860 1,7 Bảng 2 – 1: Các động cơ của máy trộn Có 11 động cơ không đồng bộ ba pha có công suất và tốc độ khác nhau được lắp đặt trong máy trộn . Có 2 động cơ được điều khiển bằng biến tần do có yêu cầu về điều chỉnh tốc độ rất cao, là động cơ m14 và m15. Các động cơ được bảo vệ bởi aptomat 3 pha và rơ le nhiệt. Sau khi đóng khoá a1 ( Main switch ) để cấp nguồn 3 pha 380 V – 50 HZ cho toàn bộ mạch lực, các động cơ được cấp nguồn và chuẩn bị hoạt động. Khi có tín hiệu điều khiển từ mạch điều khiển, tiếp điểm các contactor sẽ cấp nguồn cho các động cơ để bắt đầu hoạt động. 2.2.2. Mạch điều khiển Do yêu cầu về độ an toàn cũng như năng suất làm việc của dây truyền nên máy trộn có 3 chế độ làm việc, được điều khiển bởi công tắc b11 ( Filling switch ). Đó là Filling, Empty và Normal operation. Vị trí A – A ( 319 ) B – B ( 323 ) Filling ( I ) Đóng Mở Empty ( II ) Mở Đóng Normal operation ( III ) Mở Mở Filling: Khi làm việc ở chế độ này thì chỉ có những khâu ở trước máy trộn làm việc. Cụ thể là máy cào bông và máy xé thô để làm đầy nguyên liệu vào thùng chứa máy trộn. Những khâu như trộn, xé mịn và chải ngừng hoạt động. Chế độ này áp dụng khi đang khan hiếm nguyên liệu ở máy trộn. Công tắc b11 ở vị trí I Empty: Khi làm việc ở chế độ này, khâu cấp nguyên liệu đầu vào sẽ bị ngắt, các máy cào bông và máy xé thô ngừng hoạt động trong khi các máy xé mịn và máy chải vẫn hoạt động bình thường. Hệ thống sẽ hoạt động đến khi dùng hết nguyên liệu ở trong máy trộn thì dừng lại. Chế độ này áp dụng khi đã hết nguyên liệu đầu vào hoặc cần phải vệ sinh máy và thay thế nguyên liệu. Công tắc b11 ở vị trí III Normal operation: Chế độ làm việc bình thường. Tất cả các khâu sẽ tham gia vào quá trình hoạt động của hệ thống. Công tắc b11 ở vị trí II Phân tích nguyên lý điều khiển của máy ở từng chế độ làm việc: *Chế độ Filling: Khi công tắc b11 ở vị trí I: các contactor d13, contactor d14 photocell đều không có điện. Contactor d12 được cấp nguồn. Tếp điểm d12( 272 ) mở, ngắt nguồn các contactor d26, c17, c18, c21, c53. Dưới tác động của contactor d12, nguyên liệu sau khi qua máy cào bông và máy xé mịn sẽ được giữ lại ở thùng chứa của máy trộn để làm đầy thùng chứa. Khi làm việc ở chế độ Filling, các máy cào bông và máy xé thô sẽ hoạt động nhằm làm đầy thùng chứa của máy trộn, các máy xé mịn và máy chải ngừng hoạt động. Do các tất cả các động cơ của máy trộn đều không hoạt động nên nguyên liệu được cấp đầy vào 6 thùng chứa của máy trộn. Khi thùng chứa đầy, áp suất trong thùng chứa đạt 200 Pa, công tắc áp suất b33 tác động, nguyên liệu sẽ ngừng cấp vào thùng trộn. Hệ thống dừng hoạt động. Chế độ Filling kết thúc. *Chế độ Empty: Khi công tắc b11 ở vị trí III contactor d12 không có điện. Contactor d13 được cấp nguồn. Tiếp điểm d13( 138 ) mở, tắt máy xé thô. Khi máy xé thô dừng, nó gửi tín hiệu dừng đén máy cào bông. Kết quả là cả máy cào bông và máy xé thô đều dừng. Các contactor d4, d5 và d10 bị ngắt nguồn. Quá trình làm việc của máy trộn và các bộ phận phía sau sẽ diễn ra bình thường. Tuy nhiên nguyên liệu không được cấp vào máy trộn nữa ( do máy cào bông và xé thô đã ngừng hoạt động ). Toàn bộ nguyên liệu của quá trình làm việc sẽ được lấy ở thùng chứa của máy trộn. Khi dùng hết số nguyên liệu này, hệ thống sẽ dừng lại. Chế độ Empty kết thúc. *Chế độ Normal operation: Khi công tắc b11 ở vị trí II, tiếp điểm b11(3A, 4A) và b11(3B, 4B) hở các contactor d12 ( 310), contactor d13 ( 314 ), contactor d14 (318 ) đều không có điện. Để khởi động máy trộn cần đóng b24 ( Mantenance door top ). Â’n b18 ON ( Unimix ON ) để khởi động máy trộn. Các contactor sau được cấp nguồn: d11(268), d26,(272) c18(280),c21(284). Contactor d11(268) điều khiển quá trình trộn. Tiếp điểm d11( 263 ) đóng, duy trì mạch. Tiếp điểm d11( 255 ) đóng, cấp nguồn cho contactor c23. Tiếp điểm contactor c23 ở mạch lực đóng lại, cấp nguồn cho động cơ m23 làm việc, hút bụi và tạp chất ra ngoài . Tiếp điểm c23( 568 ) đóng, đèn h23 sáng báo hiệu quạt hút âm hút tạp chất và bụi bẩn đã làm việc. Sau 10 giây, tiếp điểm thường mở đóng chậm d26( 276 ) đóng lại, cấp nguồn cho contactor c17. Khi được cấp nguồn, tiếp điểm contactor c17 ở mạch lực đóng lại, cấp nguồn cho động cơ trục xé m17 làm việc. Tiếp điểm c17( 520 ) đóng, đèn h17 sáng báo hiệu trục xé đã làm việc. Contactor c18 điều khiển động cơ trục gạt m18. Khi được cấp nguồn, tiếp điểm contactor c18 ở mạch lực đóng lại, cấp nguồn cho động cơ trục gạt m18 làm việc. Tiếp điểm c18( 528 ) đóng, đèn h18 sáng báo hiệu trục gạt đã làm việc. Contactor c21 điều khiển động cơ mở trục c21. Khi được cấp nguồn, tiếp điểm contactor c21 ở mạch lực đóng lại, cấp nguồn cho động cơ mở trục m21 làm việc. Tiếp điểm c21( 552 ) đóng, đèn h21 sáng báo hiệu động cơ mở trục đã làm việc. Contactor c53 điều khiển động cơ trục phụ m53. Khi được cấp nguồn, tiếp điểm contactor c53 ở mạch lực đóng lại, cấp nguồn cho động cơ trục phụ m53. Tiếp điểm c53( 592 ) đóng, đèn h53 sáng báo hiệu động cơ trục phụ đã làm việc. Hai động cơ mở trục m21 và động cơ trục phụ m53 có thể thay nhau làm việc. Trong đó động cơ trục phụ m53 là động cơ dự phòng. Việc dùng động cơ nào do công tắc b35 quyết định. Khi đóng b35 thì contactor d21 có điện. Tiếp điểm d21( 283 ) mở, ngắt nguồn contactor c21. Tiếp điểm d21( 288 ) đóng, cấp nguồn cho contactor c53. Khi làm việc bình thường thì b35 mở và sử dụng động cơ mở trục m21. Sau khi đã khởi động máy trộn, tiến hành khởi động động cơ phên gai nghiêng m14 và động cơ cấp nguyên liệu m15 qua biến tần. Đóng aptomat Q14 và đặt dòng bảo vệ I = 8A. Sau khi đóng aptomat, quạt M90 tản nhiệt biến tần và contactor c1 được cấp điện. Tiếp điểm contactor c1 ở mạch lực đóng lại, cấp nguồn cho 2 biến tần. Điện áp điều khiển U2 và U3 cấp nguồn cho contactor d22 và contactor d24. Các tiếp điểm d22 và d24 đóng lại, chuẩn bị để diều khiển động cơ m14, đông cơ m15. Tiếp điểm c1 ( 434 ) và tiếp điểm d22( 434 ) đóng, cấp nguồn cho contactor d95. Tiếp điểm c1( 438 ) và tiếp điểm d24( 438 ) đóng, cấp nguồn cho contactor d96. Tiếp điểm d95( 340 ) và d96( 340 ) đóng. Nguồn từ dây B sẽ được tách ra làm 2 dây C và D. Dây D cấp nguồn cho mắt thần 1 điều khiển băng tải. Dây C chuẩn bị được cấp nguồn.( Hình .Mạch điều khiển biến tần). Â’n nút b16 ON để khởi động động cơ quạt cấp nguyên liệu máy trộn m16, contactor c16 có điện. Tiếp điểm contactor c16 ở mạch lực đóng lại, cấp nguồn cho động cơ quạt cấp nguyên liệu máy trộn m16. Tiếp điểm c16( 512 ) đóng, đèn h16 sáng báo hiệu quạt hút hoạt động. Nguyên liệu từ máy xé thô bắt đầu được cấp vào thùng trộn. Do áp suất trong thùng trộn chưa đạt 200 Pa nên công tắc áp b33 ở vị trí COM – NC, contactor d15 được cấp nguồn. Tiếp điểm d15( 104 ) đóng, gửi tín hiệu yêu cầu tiếp tục cấp nguyên liệu cho máy trộn đến máy cào bông. Tiếp điểm d15( 343 ) đóng lại để duy trì mạch. Bông được cấp vào 6 thùng trộn của máy trộn. Khi đó mắt thần 2 hoạt động, contactor d18 được cấp nguồn. Tiếp điểm d18( 456 ) đóng, đèn h81 sáng báo hiệu thùng chứa sẵn sàng. Tiếp điểm d18( 363 ) đóng, cấp nguồn cho dây C. Dây C cấp nguồn cho mắt thần 3 và contactor d25. Tiếp điểm d25( 197 ) đóng, gửi tín hiệu làm việc đến máy xé mịn. Khi mắt thần 3 hoạt động, contactor c20 được cấp nguồn. Tiếp điểm c20( 444 ) đóng, gửi tín hiệu đến biến tần để khởi động động cơ phên gai nghiêng m14. Tiếp điểm c20( 544 ) đóng, đèn h20 sáng báo hiệu phên gai nghiêng đã làm việc. Tiếp điểm c20( 378 ) đóng, cấp nguồn cho contactor c19. Tiếp điểm contactor c19 ở mạch lực đóng lại, cấp nguồn cho động cơ băng tải m19. Tiếp điểm c19( 534 ) đóng, đèn h19 sáng báo hiệu băng tải đã làm việc. Khi có yêu cầu cấp nguyên liệu cho máy xé mịn , contactor c22 được cấp nguồn. Contactor c22 điều khiển động cơ cấp nhiên liệu m15. Tiếp điểm c22( 560 ) đóng, đèn h20 sáng báo hiệu động cơ cấp nguyên liệu đã làm việc. Tiếp điểm c22( 448 ) đóng, gửi tín hiệu đến biến tần để khởi động động cơ cấp nhiên liệu m15. Khi bông đã đầy cả 6 thùng chứa, áp suất trong thùng đạt 200 Pa thì công tắc áp suất b33 chuyển sang vị trí COM – NO, rơ le thời gian d27 được cấp nguồn. Sau 10 giây, contactor d15 bị ngắt nguồn. Khi đó tín hiệu yêu cầu nguyên liệu cho máy trộn mất, máy xé thô sẽ ngừng cấp nguyên liệu vào cho máy trộn. Nếu máy xé mịn đã đủ nguyên liệu, contactor c22 bị ngắt nguồn, động cơ cấp nguyên liệu m15 dừng lại trong khi động cơ phên gai nghiêng m14 và băng tải vẫn hoạt động. Bông vẫn tiếp tục đổ vào thùng chứa. Khi bông lên quá mức mắt thần 3 thì contactor c20 bị ngắt nguồn, phên gai nghiêng ngừng hoạt động. Tiếp điểm c20( 369 ) mở, ngắt nguồn contactor c19,băng tải sẽ ngừng hoạt động. Máy trộn sẽ tạm ngừng hoạt động cho đén khi có yêu cầu cấp nguyên liệu từ máy xé mịn. 2.2.3. Mạch bảo vệ. 2.2.3.1. Sơ đồ mạch bảo vệ. Nguồn 3 pha 380V – 50HZ được bảo vệ bằng cầu chì 100A. Aptomat một pha e161 – 6A đặt dòng bảo vệ là 4A. Aptomat một pha e162 – 10A đặt dòng bảo vệ là 6A. Các động cơ trong máy trộn đều được bảo vệ bằng aptomat 3 pha tự động. Hệ thống còn có 2 thiết bị báo cháy làm việc theo nguyên lý cảm biến màu sắc. 2.2.3.2. Nguyên lý hoạt động. Khi cảm biến báo cháy 1 tác động, contactor d2 được cấp nguồn. Tiếp điểm d2( 44 ) đóng, đèn h2 sáng báo cháy. Tiếp điểm d2( 53 ) mở, ngắt nguồn toàn bộ hệ thống. Tiếp điểm d2( 641 ) đóng, cấp nguồn cho điện áp điều khiển U10 2. Khi cảm biến báo cháy 2 tác động, contactor d3 được cấp nguồn. Tiếp điểm d3( 50 ) đóng, đèn h7 sáng báo cháy. Tiếp điểm d3( 53 ) mở, ngắt nguồn toàn bộ hệ thống. Tiếp điểm d3( 644 ) đóng, cấp nguồn cho điện áp điều khiển U10 2. Khi máy cào bông gặp sự cố, tiếp điểm K33( 602 ) đóng, cấp nguồn cho điện áp điều khiển U10 1. Khi máy xé thô gặp sự cố, contactor d6 được cấp nguồn. Tiếp điểm d6( 605 ) đóng, cấp nguồn cho điện áp điều khiển U10 1. Máy xé mịn gặp sự cố, contactor d28 được cấp nguồn. Tiếp điểm d28( 628 ) đóng, cấp nguồn cho điện áp điều khiển U10 2. Contactor d17 dùng để điều khiển băng tải hoạt động bằng tay, và nhận nguồn từ công tắc b12. Chế độ làm việc bằng tay được sử dụng khi muốn kiểm tra tình trạng hoạt động của băng tải sau khi sử lý sự cố. Khi đó băng tải hoạt động và bỏ qua các tín hiệu báo lỗi của hệ thống qua cặp tiếp điểm d17( 88 ) và d17 ( 88 ). Khi làm việc bình thường, công tắc b12 ở vị trí mở, ngắt nguồn contactor d17. Khi dòng điện qua động cơ quạt cấp nguyên liệu máy trộn m16 lớn hơn 8,4A thì aptomat ba pha e16 sẽ tự động ngắt động cơ ra khỏi lưới. Tiếp điểm e16( 250 ) mở, cắt nguồn c16. Tiếp điểm e16( 516 ) đóng, cấp nguồn cho điện áp điều khiển U10 1. Khi dòng điện qua động cơ trục xé bông m17 lớn hơn 1,1A thì máy cắt ba pha e17 sẽ tự động ngắt động cơ ra khỏi lưới. Tiếp điểm e17( 263 ) mở, cắt nguồn toàn bộ máy trộn. Tiếp điểm e17( 524 ) đóng, cấp nguồn cho điện áp điều khiển U10 1. Khi dòng điện qua động cơ trục gạt m18 lớn hơn 1,1A thì aptomat ba pha e18 sẽ tự động ngắt động cơ ra khỏi lưới. Tiếp điểm e18( 263 ) mở, cắt nguồn toàn bộ máy trộn. Tiếp điểm e18( 532 ) đóng, cấp nguồn cho điện áp điều khiển U10 1. Khi dòng điện qua động cơ băng tải m19 lớn hơn 1A thì máy aptomat pha e19 sẽ tự động ngắt động cơ ra khỏi lưới. Tiếp điểm e19( 330 ) mở, cắt nguồn contactor d19. Contactor d19 dùng để bảo vệ quá tải băng tải. Khi có sự cố gây quá tải băng tải thì contactor d19 sẽ tự động ngắt băng tải ra khỏi nguồn. Tiếp điểm d19( 340 ) mở, cắt nguồn dây C và D. Tiếp điểm d19( 348 ) mở, cắt nguồn contactor d15. Tiếp điểm d19( 378 ) mở, cắt nguồn contactor c19. Tiếp điểm Tiếp điểm e19( 540 ) đóng, cấp nguồn cho điện áp điều khiển U10 1. Khi dòng điện qua động cơ mở trục m21 lớn hơn 8,4A thì aptomat ba pha e21 sẽ tự động ngắt động cơ ra khỏi lưới. Tiếp điểm e21( 263 ) mở, cắt nguồn toàn bộ máy trộn. Tiếp điểm e21( 556 ) đóng, cấp nguồn cho điện áp điều khiển U10 1. Khi dòng điện qua động cơ trục phụ m53 lớn hơn 1,7A thì aptomat ba pha e53 sẽ tự động ngắt động cơ ra khỏi lưới. Tiếp điểm e53( 263 ) mở, cắt nguồn toàn bộ máy trộn. Tiếp điểm e53( 596 ) đóng, cấp nguồn cho điện áp điều khiển U10 1. Khi dòng điện qua động cơ quạt hút bụi máy trộn m23 lớn hơn 8,4A thì aptomat ba pha e23 sẽ tự động ngắt động cơ ra khỏi lưới. Tiếp điểm e23( 263 ) mở, cắt nguồn toàn bộ máy trộn. Tiếp điểm e23( 572 ) đóng, cấp nguồn cho điện áp điều khiển U10 2. Khi dòng điện qua động cơ quạt cấp nhiên liệu máy trải m41 lớn hơn 8,4A thì aptomat ba pha e41 sẽ tự động ngắt động cơ ra khỏi lưới. Tiếp điểm e41( 477 ) mở, cắt nguồn contactor c41. Tiếp điểm e41( 580 ) đóng, cấp nguồn cho điện áp điều khiển U10 2. Khi dòng điện qua động cơ quạt hút bụi máy trải m42 lớn hơn 8,4A thì aptomat ba pha e42 sẽ tự động ngắt động cơ ra khỏi lưới. Tiếp điểm e42( 484 ) mở, cắt nguồn contactor c42. Tiếp điểm e42( 588 ) đóng, cấp nguồn cho điện áp điều khiển U10 2. Khi dòng điện qua biến tần lớn hơn 8A thì máy cắt ba pha Q14 sẽ tác động. Tiếp điểm Q14 13 – 14 mở, cắt nguồn contactor c1. Tiếp điểm c1 ở mạch lực sẽ ngắt biến tần khỏi lưới. Tiếp điểm c1( 434 ) mở, ngắt nguồn contactor d95. Tiếp điểm d95( 340 ) mở, cắt nguồn dây C và D. Tiếp điểm c95( 548 ) đóng, cấp nguồn cho điện áp điều khiển U10 1. Tiếp điểm c1( 438 ) mở, ngắt nguồn contactor d96. Tiếp điểm d96( 340 ) mở, cắt nguồn dây C và D. Tiếp điểm c96( 564 ) đóng, cấp nguồn cho điện áp điều khiển U10 1. Khi d12 và d18 bị cắt nguồn, contactor d11 được cấp nguồn thì điện áp điều khiển U10 1 cũng được cấp nguồn. Trường hợp này xảy ra khi không có nguyên liệu cấp vào, thùng chứa máy trộn rỗng mà vẫn khởi động máy trộn. Khi các công tắc b28 hoặc công tắc b29 đóng lại,contactor d20 sẽ được cấp nguồn. Tiếp điểm d20( 299 ) đóng, duy trì mạch. Tiếp điểm d20340 ) mở, cắt nguồn dây C và D. Tiếp điểm d20( 463 ) đóng, đèn h82 sáng, báo hiệu máy đang làm việc ở chế độ kiểm tra trục cấp nguyên liệu. Tiếp điểm d20( 611 ) đóng,cấp nguồn cho điện áp điều khiển U10 1. Khi dây C và D bị cắt nguồn, các contactor d25, contactor c19, contactor c20 và contactor c22 bị cắt nguồn. Contactor d25 sẽ dừng yêu cầu cấp nguyên liệu. Contactor c19 sẽ điều khiển dừng băng tải. Contactor c20 điều khiển dừng động cơ phên gai nghiêng m14. Contactor c22 điều khiển dừng động cơ cấp nhiên liệu m15. 2.2.3.3. Tác động bảo vệ. Khi có điện áp điều khiển U10 1 hoặc điện áp điều khiển U10 2 ,contactor d202 sẽ được cấp nguồn. Tiếp điểm d202( 78 ) đóng, đèn h202 sáng báo hiệu sự cố. Tiếp điểm d202( 646 ) đóng, chuẩn bị hoạt động cho nút ấn b202 OFF. Tiếp điểm d202( 658 ) đóng, cấp nguồn cho điện áp điều khiển U25 và cấp nguồn cho van điện s203. Van điện s203 cấp nguồn cho còi h203 báo sự cố. Để xử lý sự cố, ấn b203 ON, contactor d203 được cấp nguồn. Tiếp điểm d203( 655 ) đóng, duy trì mạch. Tiếp điểm d203( 658 ) đóng, cắt nguồn van điện s203, còi sẽ tắt. Sau khi sử lý sự cố, ấn b202 OFF ( Reset fault ). Contactor d202 được ngát nguồn. Đèn báo sự có h202 tắt, dây chuyền có thể làm việc trở lại bình thường. Chương 3 : Động cơ không đồng bộ ba pha 3.1. Giới thiệu chung và nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ ba pha. 3.1.1. Giới thiệu chung. Động cơ không đồng bộ được sử dụng rộng rãi trong thực tế. Ưu điểm nổi bật là cấu tạo đơn giản, đặc biệt là động cơ lồng sóc. So với động cơ 1 chiều nó có ưu điểm hơn là dễ chế tạo, giá thành rẻ, vận hành tin cậy, an toàn, chắc chắn. Nhược điểm của động cơ không đồng bộ là điều chỉnh tốc độ và khống chế quá trình quá độ khó khăn; riêng với động cơ ro to lồng sóc có các chỉ tiêu khởi động xấu hơn. Do sự phát triển mạnh mẽ của kỹ thuật điện tử công suất và vi điện tử tin học đã tăng khả năng sử dụng động cơ không đồng bộ ngay cả trong trường hợp yêu cầu điều chỉnh tự động truyền động điện trong rải rộng với độ chính xác cao mà trước đây vẫn phải dùng động cơ 1 chiều điều này đặc biệt có ý nghĩa khi động cơ làm việc trong môi trường có hoá chất ăn mòn, bụi bẩn. Vì sử dụng động cơ ro to lồng sóc an toàn, tin cậy hơn rất nhiều khi sử dụng động cơ 1 chiều.Cũng như các máy điện quay khác động cơ không đồng bộ ba pha có tính thuận nghịch ,nghĩa là có thể làm việc ở chế độ động cơ và chế độ máy phát điện. Động cơ không đồng bộ ba pha so với các loại động cơ khác có cấu tạo và vận hành không phức tạp,giá thành rẻ ,làm việc tin cậy nên được sử dụng nhiều trong sản xuất và sinh hoạt . Động cơ không đồng bộ ba pha có các loại : Động cơ ba pha ,hai pha,một pha.Động cơ không đồng bộ ba pha có công suất lớn trên 600W thường là loại ba pha có ba dây quấn làm việc,trục các dây quấn lệch nhau trong không gian một góc 120o điện .Các động cơ có công suất nhỏ hơn 600W thường là loại hai pha hoặc một pha . Động cơ hai pha có hai dây quấn làm việc ,trục của hai dây quấn đặt lệch nhau trong không gian một góc 90ođiện . Động cơ một pha chỉ có một dây quấn làm việc. Các số liệu định mức của động cơ không đồng bộ ba pha: Công suất cơ có ích trên trục :Pđm Điện áp dây stato :U1đm Dòng điện dây stato :I1đm Tần số dòng điện stato :f Tốc độ quay rôto :nđm Hệ số công suất :cosjđm Hiệu suất hđm 3.1.2. Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ ba pha. 3.1.2.1.Nguyên lý làm việc. Khi cho dòng điện ba pha vào ba dây quấn stato sẽ tạo ra từ trường quay p đôi cực ,quay với tốc độ n1=. Từ trường quay cắt các thanh dẫn của dây quấn rôto cảm ứng các sức điện động. Vì dây quấn rôto ngắn mạch nên sđđ cảm ứng sẽ sinh ra dòng trong thanh dẫn rôto . Lực tác dụng tương hỗ giữa từ trường quay của máy với thanh dẫn mang dòng điện rôto sẽ kéo rôto quay cùng chiều quay của từ trường với tốc độ n. Tốc độ n của máy nhỏ hơn tốc độ từ trường quay n1 vì nếu tốc độ quay bằng nhau thì không có sự chuyển động tương đối ,trong dây quấn rôto không có sđđ và dòng điện cảm ứng ,lực điện từ bằng không .Độ chênh lệch giữa tốc độ từ từ trường quay vầ tốc độ máy gọi là tốc độ trượt : n2=n1-n ( 3-1 ) hệ số trượt của tốc độ: s= ( 3-2 ) tốc độ động cơ: n=n1(1-s)= ( 3-3 ) 3.1.2.2. Đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ. Đặc tính cơ được định nghĩa bởi mối quan hệ hàm giữa tốc độ quay và mô men điện từ của động cơ: n = f ( M ). Đặc tính cơ tự nhiên được xác định khi các thông số của động cơ như điện áp, điện trở, tần số có giá trị định mức. Phương trình đặc tính cơ: 0 b c a ωđm ω(rad/s) ω0 ωth Mcđm Mth M(Nm) M = ( 3 – 4 ) Hình 3 - 1: Đặc tính cơ tự nhiên của động cơ không đồng bộ Đặc tính cơ chia làm hai đoạn: ab và bc. Đoạn ab là đoạn làm việc ổn định vì trên đoạn này mỗi khi chế độ ổn định cũ bị phá vỡ thì nó lại thiết lập chế độ ổn định mới. Còn trên đoạn bc thì không có được tính chất đó. Khi M = 0 thì w = w0 ( w0 là tốc độ không tải có giá trị bằng từ trường quay). Chế độ này trong thực tế không có, được gọi là chế độ không tải lý tưởng. Khi w = 0, đây là chế độ khi vừa đưa động cơ vào lưới cung cấp, động cơ chưa kịp quay, ta gọi đó là chế độ khởi động, ứng với chế độ này có mô men khởi động. Phương trình đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ cũng có thể được biểu diễn như sau: M = ( 3 – 5 ) Trong đó a = ( 3 – 6 ) Sth = ( 3 – 7 ) Mth = ( 3 – 8 ) Với các động cơ công suất vừa và lớn, có thể bỏ qua R1. Khi đó: M = ( 3 – 9 ) 3.2. Các phương pháp thay đổi tốc độ động cơ không đồng bộ Trong công nghiệp thường sử dụng các hệ truyền động điều chỉnh tốc độ động cơ KĐB : Điều chỉnh tốc độ bằng cách điều chỉnh điện trở rôto dùng bộ biến đổi xung tiristo. Điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách điều chỉnh điện áp cấp cho động cơ dùng bộ biến đổi tiristo. Điều chỉnh tần số. 3.2.1.Điều khiển tốc độ bằng phương pháp điều chỉnh điện trở rôto dùng bộ biến đổi tiristo Sơ đồ nguyên lý váơ đồ tương đương điều chỉnh trơn điện trở mạch rôto bằng phương pháp xung Hình 3-2: Sơ đồ nguyên lý Hình 3-3: Sơ đồ tưong đương Hoạt động của khoá bán dẫn tương tự trong mạch điều khiển xung áp một chiều : -Khi K đóng :Rd bị ngắt ra khỏi mạch -Khi K mở : Rd đựoc đưa vào mạch Từ đó ta có giá trị Retương đơng trong mạch: Re=Rd =Rdr ( 3-10 ) td :thời gian đóng tn :thời gian ngắt Điện trở Re trong mạch một chiều được quy đổi về mạch xoay chiều ba pha ở rôto theo quy tắc bảo toàn công suât tổn hao.Ta có : Rf=1/2Re=r.Rd/2. ( 3-11 ) Nhờ vậy nhờ điều chỉnh chu kỳ đóng cắt của khoá K mà ta có thể điều khiển trơn đựơc điện trở rôto và tốc độ tương ứng .Phương pháp trên chỉ được sử dụng trong điều khiển tốc độ động cơ không đồng bộ ba pha rôto dây quấn Hình 3-4: Đặc tính cơ thay đổi điện trở roto 3.2.2. Điều chỉnh rốc độ bằng phương pháp thay đổi điện áp dùng điều áp xoay chiều ba pha Khi điện áp lưới giảm , mô men tới hạn sẽ giảm theo bình phương làm độ suy giảm của điện áp lưới . Trong khi đó tốc độ đồng bộ w1 giữ nguyên và độ trượt tới hạn sth không thay đổi . Để điều chỉnh điện áp đặt vào động cơ, người ta thường dùng các bộ điều áp xoay chiều ba pha . ứng với các góc mở khác nhau của thyristo , điện áp trung bình đặt vào động cơ giảm nhỏ khác nhau . Phương pháp này thích hợp khi mô men tải giảm nhỏ theo tốc độ (VD: tải là quạt gió ) . Nó cũng cho phép mở máy động cơ dễ dàng bằng cách điều khiển góc mở a để hạn chế dòng mở máy. C B A Hình 3-5: Sơ đồ nguyên lý hệ động cơ điều áp xoay chiều cơ bản Đây là sơ đồ đấu 6T song song ngược - là sơ đồ thông dụng nhất hiện nay Hình 3-6: Đặc tính cơ thay đổi điện áp. 3.3.2.Điều chỉnh tần số. 3.3.2.1. Nguyên lý điều chỉnh. Tốc độ của động cơ là n = . ( 3 – 12 ) Khi hệ số trượt thay đổi ít thì hệ số tỷ lệ thuận với f1. Mô men tới hạn của động cơ: Mth = . ( 3 – 13 ) Khi f1 > f1đm , do Uđm = U1, Mth giảm nên Mth tỷ lệ nghịch với . Khi f1 < f1đm , nếu giữ nguyên điện áp U1 thì dòng điện động cơ sẽ tăng rất lớn vì tổng trở giảm theo tần số. Do vậy khi giảm tần số cần giảm điện áp đặt vào động cơ theo quy luật nhất định sao cho động cơ tạo ra mô men như trong chế độ định mức . ( 3 – 14 ) Mặt khác trong điều chỉnh tốc độ phải đảm bảo khả năng quá tải của động cơ không đổi trong toàn bộ phạm vi điều chỉnh: 3.3.3.2. Luật điều chỉnh. n2 n1 n3 M Mc n 0 Mc = const f2 f1 f3 Có 3 qui luật điều chỉnh tần số đảm bảo khả năng quá tải không đổi, tương ứng với 3 dạng phụ tải khác nhau. Đặc tính mô men cản không đổi Mc = const Hình 3 – 7 : Đường đặc tính cơ mô men không đổi Mô men cản tỉ lệ ng