Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
2 Các thiết bị đóng cắt và điều khiển

2 Các thiết bị đóng cắt và điều khiển

Tải bản đầy đủ - 0trang

− Dòng điện bảo vệ ngắn mạch của áp tơ mát I nm (A). Đây là dòng điện nhỏ nhất (tác

động trong thời gian rất ngắn) đủ để làm cho ap tơ mát tự ngắt. Chỉ những áp tơ mát

có kết cấu ngắt kiểu điện từ mới có thơng số này. Đối với áp tô mát loại này khi chọn

để đóng ngắt động cơ thì dòng điện này khơng được chọn nhỏ hơn dòng khởi động

động cơ (Inm>Ikđ).

− Dòng điện bảo vệ quá tải của áp tô mát I qt (A): dòng điện này có thể điều chỉnh được

nhờ các vít điều chỉnh đặt bên trong áp tơ mát. Thơng thường nhà chế tạo đã chỉnh

định sẵn và gắn keo, trong một số trường hợp ta có thể hiệu chỉnh lại theo giá trị sau:

Iqt=(1,1÷1,2).Itt.

− Điện áp làm việc của áp tô mát: (điện áp định mức của áp tô mát). Điện áp này được

chọn phụ thuộc vào điện áp áp của lưới điện mà áp tô mát sử dụng. Về nguyên lý điện

áp này không nhỏ hơn điện áp cực đại của lưới điện mà áp tô mát sử dụng.

2.2.2 Cơng tắc tơ

Cơng tắc tơ là loại khí cụ điện dùng để đóng cắt mạch điện động lực bằng tay (qua

bộ nút nhấn) hoặc tự động. Công tắc tơ có thể dùng cho các mạch động lực có điện áp

lên tới 500V, dòng điện định mức đến 600A.

Trong mạch điện công nghiệp công nghiệp công tắc tơ thường được dùng đóng cắt

động cơ điện với tần số đóng cắt lớn, có thể lên tới 1800 lần trong một giờ. Công tắc tơ

làm việc với điện áp cho phép trong khoảng (±10÷20%Udm).



Hình 2.3 cơng tắc tơ

2.2.2.1 Phân loại

















Theo số cực người ta chia thành các loại sau:

Công tắc tơ 1 cực.

Công tắc tơ 2 cực.

Công tắc tơ 3 pha.

Theo điện áp làm việc của công tác tơ:

Công tắc tơ 1 chiều DC.

Công tắc tơ xoay chiều AC.

11

















Theo kết cấu của cơng tắc tơ:

Cơng tắc tơ kiểu kín ( thường được dùng ở mơi trường có ở độ ẩm cao ).

Cơng tắc tơ kiểu hở.

Theo công dụng:

Công tắc tơ đơn ( sử dụng để điều khiển động cơ quay một chiều ).

Công tắc tơ kép, loại này gồm 2 công tắc tơ gắn liền nhau và có liên động cơ khí với

nhau ( chuyên dùng để điều khiển động cơ xoay 2 chiều ).

2.2.2.2 Thơng số kỹ thuật



− Dòng điện định mức trên cơng tắc tơ (A). Đây là dòng điện lớn nhất cho phép công tắc

tơ làm việc trong thời gian lâu dài mà không bị hư hỏng. Đối với mỗi cơng tắc tơ thì

dòng điện này phụ thuộc vào điện áp làm việc của công tắc tơ (lưu ý là điện áp làm

việc của tiếp điểm chứ không phải điện áp của cuộn hút). Về nguyên tắc khi chọn cơng

tắc tơ thì dòng điện định mức của cơng tắc tơ khơng được nhỏ hơn dòng điện tính tốn

(Itt) của phụ tải. Dòng điện này chủ yếu do tiếp điểm của công tắc tơ quyết định. Để

tiết kiệm người ta thường chọn Idm = (1,2÷1,5).Itt

− Điện áp định mức của công tắc tơ (V). Đây là điện áp cách điện an toàn giữa các bộ

phận tiếp điện với vỏ của công tắc tơ. Điện áp này không được chọn nhỏ hơn điện áp

cực đại của lưới điện.

− Điện áp định mức của cuộn hút (V). Điện áp này được chọn phải phù hợp với điện áp

của mạch điều khiển.

− Tuổi thọ của cơng tắc tơ: được tính bằng số lần đóng cắt (tính trung bình) kể từ khi

dùng tới khi hỏng. Tuổi thọ được chia thành 2 loại : tuổi thọ về điện và tuổi thọ cơ khí.

Kinh nghiệm cho thấy tuổi thọ về điện thấp hơn tuổi thọ cơ khí.

− Tần số đóng cắt lớn nhất cho phép: thường được tính bằng số lần đóng (cắt) lớn nhất

cho phép trong 1 giờ.

− Môi trường làm việc của công tắc tơ: nếu môi trường làm việc của công tắc tơ khơ ráo

thì ta có thể lựa chọn cơng tắc tơ loại hở hoặc nữa hở. Còn nếu mơi trường làm việc

của cơng tắc tơ có độ ẩm cao (ví dụ trong trạm bơm nước) thì ta phải chọn cơng tắc tơ

loại kín để an tồn cho người vận hành và bảo vệ cho cuộn dây khỏi bị ẩm ướt dẫn đến

chạm chập.

− Số lượng các cặp tiếp điểm chính, phụ: tùy vào phụ tải (1 pha hay 3 pha) và sự liên

động của công tắc tơ với các thiết bị khác trong hệ thống.



12



2.2.3 Rơ le nhiệt

Rơ le nhiệt là loại khí cụ điện tự động đóng, cắt tiếp điểm nhờ sự co dãn vì nhiệt

của các thanh kim loại. Trong mạch điện cơng nghiệp nó thường được dùng để bảo vệ

q tải cho các động cơ điện, khí đó rơ le nhiệt được lắp kèm với công tắc tơ và

thường gọi là khởi động từ.



Hình 2.4 Rơ le nhiệt

Các thơng số kỹ thuật và cách chọn rơ le nhiệt:

Dòng điện định mức (Idm): đây là dòng điện lớn nhất mà rơ le nhiệt có thể làm việc

được trong thời gian lâu dài (A).

Dòng tác động (dòng ngắt mạch) là dòng điện lớn nhất trước khi rơ le tác động để

các tiếp điểm chuyển trạng thái (tiếp điểm đang đóng sẽ chuyển sang trạng thái ngắt

hoặc ngược lại ).

Để bảo vệ động cơ điện thì dòng tác động được điều chỉnh như sau:

Iđc=(1,1÷ 1,2) .I đm

2.2.4 Rơ le thời gian

Rơ le thời gian được dùng nhiều trong các mạch tự động điều khiển. Nó có tác dụng

làm trễ q trình đóng, mở các tiếp điểm sau một thời gian chỉ định nào đó. Thơng

thường rơ le thời gian khơng tác động (tức là đóng hoặc cắt) trực tiếp trên mạch động

lực mà nó tác động gián tiếp qua mạch điều khiển, vì vậy dòng định mức của các tiếp

điểm trên rơ le thời gian là không lớn, thường chỉ cỡ vài am-pe. Bộ phận chính của rơ

le thời gian là cơ cấu tác động trễ và hệ thống tiếp điểm.



Hình 2.5 Rơ le thời gian

Phân loại:

13























Theo thời điểm trễ người ta chia thành 3 loại:

Trễ vào thời điểm cuộn hút được đóng điện (ON DELAY).

Trễ vào thời điểm cuộn hút mất điện (OFF DELAY).

Trễ vào cả 2 thời điểm trên (ON/OFF DELAY).

Theo cơ cấu tác động trễ người ta chia thành các loại sau:

Rơ le thời gian kiểu con lắc.

Rơ le thời gian khí nén.

Ro le thời gian điện từ.

Rơ le thời gian điện tử.

2.2.5 Rơ le bán dẫn SSR



Hình 2.6 Rơ le bán dẫn SSR

SSR dùng để khuếch đại tín hiệu,từ tín hiệu điều khiển sang cơ cấu chấp hành.















Thơng số kĩ thuật:

Tín hiệu điều khiển từ 3-32 VDC.

Điện áp hoạt động: 24-380 VAC.

Dòng tải tối đa: 10A.

Thời gian đáp ứng: ON < 10ms, OFF < 10ms.

SSR được phân ra làm hai loại là AC SSR và DC SSR:



Hình 2.7 Sơ đồ nguyên lý SSR loại xoay chiều và một chiều.

Nguyên lý hoạt động: SSR gồm hai chân số 1 và 2 điều khiển tín hiệu được điều

khiển từ mạch điều khiển (PLC hoặc vi điều khiển hoặc mạch số). Và hai chân số 3 và

4 thì được mắc với tải. Khi hai chân số 1 và 2 dẫn thì chân số 3 và 4 dẫn cho phép tải

hoạt động.



14



2.2.6 Biến tần

2.2.6.1 Định nghĩa

Biến tần là thiết bị biến đổi dòng điện xoay chiều ở tần số này thành dòng điện xoay

chiều ở tần số khác có thể điều chỉnh được.



Hình 2.8 Biến tần của hãng LS

2.2.6.2 Nguyên lý cơ bản làm việc

Đầu tiên, nguồn điện xoay chiều 1 pha hay 3 pha được chỉnh lưu và lọc thành nguồn

1 chiều bằng phẳng. Công đoạn này được thực hiện bởi bộ chỉnh lưu cầu diode và tụ

điện. Điện áp một chiều này được biến đổi (nghịch lưu) thành điện áp xoay chiều 3

pha đối xứng. Công đoạn này hiện nay được thực hiện thông qua hệ IGBT (transistor

lưỡng cực có cổng cách ly) bằng phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM). Nhờ

tiến bộ của công nghệ vi xử lý và công nghệ bán dẫn lực hiện nay, tần số chuyển mạch

xung có thể lên tới dải tần số siêu âm nhằm giảm tiếng ồn cho động cơ và giảm tổn

thất trên lõi sắt động cơ.



Hình 2.9 Nguyên lý làm việc của biến tần.

Hiệu suất chuyển đổi nguồn của các bộ biến tần rất cao vì sử dụng các bộ linh kiện

bán dẫn công suất được chế tạo theo công nghệ hiện đại. Nhờ vậy, năng lượng tiêu thụ

xấp xỉ bằng năng lượng yêu cầu của hệ thống. Ngoài ra, biến tần ngày nay đã tích hợp

rất nhiều kiểu điều khiển khác nhau phù hợp hầu hết các loại phụ tải khác nhau. Ngày

nay biến tần có tích hợp cả bộ PID và thích hợp với nhiều chuẩn truyền thông khác

nhau, rất phù hợp cho việc điều khiển và giám sát trong hệ thống tự động.



15



2.3 Tổng quan về PLC S7 200 và module EM235

PLC viết tắt của Programmable Logic Controller, là thiết bị điều khiển lập trình

được (khả trình) cho phép thực hiện linh hoạt các thuật tốn điều khiển logic thơng qua

một ngơn ngữ lập trình. Người sử dụng có thể lập trình để thực hiện một loạt trình tự

các sự kiện. Các sự kiện này được kích hoạt bởi tác nhân kích thích (ngõ vào) tác động

vào PLC hoặc qua các hoạt động có trễ như thời gian định thì hay các sự kiện được

đếm.

2.3.1 Hình dáng PLC S7 200

PLC S7_200 được thể hiện ở hình 2.10:



Hình 2.10 PLC S7 200 CPU 222.

2.3.2 PLC S7-200.

a. Số ngõ vào ra.

Bảng 2.1 Các ngõ vào ra của PLC S7-200.

PLC



Nguồn cấp cho

PLC



Ngõ vào



Ngõ ra



Module mở

rộng



221 DC/DC/DC 20.4 – 28.8 VDC

221 AC/DC/Relay 85 – 264 VAC

47 – 63 Hz



6 DC

6 DC



4 DC

4 Relay



None



222 DC/DC/DC

20.4 – 28.8 VDC

222 AC/DC/Relay 85 – 264 VAC

47 – 63 Hz



8 DC

8 DC



6 DC

6 Relay



2



224 DC/DC/DC

20.4 – 28.8 VDC

224 AC/DC/Relay 85 – 264 VAC

47 – 63 Hz



14 DC

14 DC



10 DC

10 Relay



7



16



226 DC/DC/DC

20.4 – 28.8 VDC

226 AC/DC/Relay 85 – 264 VAC

47 – 63 Hz



24 DC

24 DC



16 DC

15 Relay



7



b. Cấu trúc bộ nhớ

Bộ nhớ của S7_200 được chia làm 4 vùng chính:

− Vùng chương trình: là miền bộ nhớ được sử dụng để lưu các lệnh chương trình.

− Vùng tham số: là miền lưu trữ các tham số như: từ khóa, địa chỉ trạm,…

− Vùng dữ liệu: được sử dụng để cất giữ các dữ liệu của chương trình bao gồm các kết

quả các phép tính, hằng số được định nghĩa trong chương trình, bộ đệm truyền thơng



− Vùng đối tượng: Timer, counter, bộ đếm tốc độ cao và các cổng vào/ra được đặt trong

vùng nhớ này.

c. Cổng truyền thông

PLC sử dụng cổng truyền thông nối tiếp RS485 để phục vụ cho việc ghép nối với

các thiết bị lập trình hoặc với các trạm PLC khác.

Ghép nối với máy tính PC qua cổng RS-232 cần có cáp PC/PPI với bộ chuyển đổi

RS232/RS485 hoặc thông qua cổng USB.

d.







e.



Ngôn ngữ lập trình

LAD (Ladder Logic): lập trình theo phương pháp hình thang.

STL (Statement List): lập trình theo phương pháp liệt kê lệnh.

FBD (Function Block Diagram): lập trình theo phương pháp khối chức năng.

Vòng qt chương trình

CPU thực hiện 1 vòng qt như sau:



Hình 2.11 Vòng qt của chương trình PLC



17



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

2 Các thiết bị đóng cắt và điều khiển

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×