Giáo trình Trang bị điện 1

điểm thường mở 2K trên mạch động lực đóng lại làm cho ĐC 1M quay theo 
chiều trái và tarô tự động ra khỏi vật cần ren. Ngay sau đó tiếp điểm 3Mп( 2-5) tự 
mở ra nhưng cuộn 2K vẫn có điện. Khi tarô đã ra khỏi vật thì ta đưa tay gạt điều 
khiển về vị trí giữa động cơ 1M dừng lại 
 Muốn động cơ bơm nuớc làm việc bật công tắc BпH 
 Đèn chiếu sáng cục bộ đuợc điều khiển bằng công tắc BO 
 117 
5.3.4. Liên động và bảo vệ 
 - Liên đông cơ khí dùng tay gạt Mп 
 - Liên động về điện dùng các tiếp điểm thường mở duy trì và tiếp điểm 
thường đóng đấu gửi 
 - Bảo vệ ngắn mạch, bảo vệ quá tải bằng CC và RN 
5.4 Trang bị điện máy khoan cần 3A55 
5.4.1. Sơ đồ mạch điện : Hình vẽ 1.16 
5.4.2. Giới thiệu sơ đồ 
 Máy khoan cần 2A-55 có thể dùng để khoan, doa, khoét lỗ, đường kính 
khoan lớn nhất 50mm 
 Trên máy sử dụng 5 động cơ KĐB rôto lồng sóc điện áp 380V/220V 
 - 1M là đông cơ quay trục chính loại A051- 4, P = 4.5kw, n = 1440vòng/phút 
 - 2M là động cơ di chuyển cần khoan và giữ cần khoan trên trụ loại A041- 4, P 
= 1.7kw, n = 1420vòng/phút) 
 - 3M1 là động cơ kẹp chặt cần khoan vào trụ bằng thuỷ lực loại дPT22 – 4, P 
= 0.5kw, n = 1410vòng/phút) 
 - 3M2 là động cơ kẹp chặt đầu khoan trên cần bằng thuỷ lực loại дPT22 – 4, P 
= 0.5kw, n = 1410vòng/phút 
 - 4M là động cơ bơm nước làm mát loại  A-22, P = 0.125kw, n = 
2800vòng/phút 
 - Mạch điều khiển sử dụng điện ápUmđk = 380v 
 - Mạch chiếu sáng cục bộ sử dụng điện áp Ucs = 36v 
 - Bảo vệ mạch điện trong máy bằng CC 25A, bảo vệ động cơ bơm nước bằng 
CC 1  
 118 
 A B C 0 
 BO 
    3   O 
 1 2 3 KT 
 BB TO 
 2  
  
    35
 11 21 31 
 25
 15 
1  
 BH 2K1 3K1 
 1K1 1K2 2K
 2 3K2 
 PT 
 1C3 
 4C1 2C2 3C1 
 2M 
 4M 1M 3M1 3M1 
 1 PH 2 
 PH 
 PT B r 
 BXX K  
 3K1 3 4 
 1K1 
 5 
 1K2 
 K  6 KB 7 8 
 2K1 Lên 
 Aэ 2K2 
 Aэ 2K1 Xuống 
 9 
 2K2 
 1KY 10 11 
 KB 
 12 13 Đóng 
 3K1 
 2KY 3K2 
 14 15 Mở 
 3K2 
 3K1 
 Hình 1-16: Sơ đồ nguyên lý mạch điện máy khoan cần Liên xô 2A-55 
 119 
 - Để cung cấp điện và tăng cường tiếp đất cho các bộ phận di động trên máy 
người ta dùng các vành góp điện KT đặt ở phần trên của cột máy khoan 
 - Bảo vệ quá tải của động cơ 1M bằng role nhiệt PT, còn các động cơ 2M, 
3M1, 3M2 làm việc trong thời gian ngắn nên chỉ dùng cầu chì 2  để bảo vệ ngắn 
mạch chung 
 - Điều khiển 1M bằng tay gạt chữ thập Kп và tay gạt cơ khí có liên quan đến 
hãm cắt BXX (2-3), điều khiển 2M bằng tay gạt chữ thập Kп 
5.4.3. Nguyên lý làm việc 
 Mạch điện được cung cấp từ lưới qua công tắc đầu vào BB, công tắc BH cung 
cấp điện cho động cơ bơm nước làm mát 4M 
 Điện áp lưới sau khi đặt lên các vành góp điện KT qua các chổi điện dẫn đến 
các khởi động từ 1K1, 1K2, 2K1, 2K2, 3K1 và 3K2 để chuẩn bị đóng điện cho các 
động cơ 1M, 2M, 3M1, 3M2. Đồng thời lưới điện cũng từ các vành góp điện dẫn đến 
mạch điều khiển và biến áp đèn chiếu sáng TO, mạch điều khiển được cung cấp điện 
qua tiếp điểm thường đóng của rơle nhiệt PT( λ25-1) 
 Ấn nút 1KY làm cho 3K1 tác động làm đóng các tiếp điểm 3K1bên mạch 
động lực nối động cơ 3M1 và 3M2 vào lưới trong thời gian ấn nút để kẹp chặt đầu 
khoan và cần khoan. Tiếp điểm thường mở 3K1(1-2) đóng lại làm cho rơle bảo vệ 
điện áp không PH tác động và tự duy trì bằng tiếp điểm thường mở PH(1-2) để chuẩn 
bị làm việc 
 Đóng điện cho 1M tuỳ thuộc vào vị trí tay gạt chữ thập Kп và tay gạt cơ khí có 
liên quan tới hãm cắt BXX(2-3). 
 Giả thiết gạt tay gạt chữ thập sang vị trí B thì tiếp điểm Kп(3-4) kín và đưa tay 
gạt cơ khí xuống dưới ấn lên hãm cắt BXX làm cho BXX( 2-3 ) đóng lại. Đồng thời 
nối khớp giữa trục động cơ và trục khoan để quay phải. Khi đó 1K1 có điện ( 1-2-3- 
4 - λ15) đóng các tiếp điểm 1K1 bên mạch động lực nối động cơ 1M với lưới để 
truyền động trục khoan quay phải. Nếu Kп ở vị trí B và đưa tay gạ cơ khi lên phía 
trên thì tiếp điểm BXX(2-3) cũng đóng lại nhưng trục động cơ và trục khoan được 
nối khớp để quay trái. 
 120 
 Nếu để tay gạt chữ thập ở vị trí r rồi bằng tay gạt cơ khí điều khiển trục khoan 
thì quá trình xảy ra tương tự như trên nhưng 1K2 có điện và chiều quay của trục 
khoan ngược lại như trên 
 Đóng điện cho 2M cũng bằng tay gạt chữ thập Kп. Khi chuyển tay gạt này vào 
vị trí lên thì tiếp điểm Kп(2-6) đóng và 2K1 có điện ( λ25 -1- 2- 6 -7-8-λ15) các 
tiếp điểm thường mở 2K1 bên mạch động lực đóng lại nối 2M vào lưới. Đầu tiên 
động cơ này quay trục vít để nới lỏng cần khoan, khi cần đã lỏng thì một cơ cấu cơ 
khí riêng làm cho tiếp điểm hình trống пAэ(2-10) đóng lại ( chuẩn bị mạch cho việc 
giữ cần khoan trên trụ sau khi ngừng đi lên), đồng thời tách khỏi truyền động nới cần 
sang chuyển động nâng cần. Khi cần khoan đã lên tới vị trí yêu cầu thì đưa tay gạt 
chữ thập Kп về vị trí giữa làm cho khởi động từ 2K1 mất điện, cần ngừng đi 
lên đóng tiếp điểm 2K1(10-11) 2K2 có điện ( λ25 -1- 2- пAэ -10-11-λ15), đóng 
các tiếp điểm 2K2 bên mạch động lực nối 2M vào lưới theo chiều ngược lại để bắt 
đầu quá trình siết cần khoan. Khi cần khoan đã chặt thì đồng thời nhờ cơ cấu cơ khí 
tiếp điểm пAэ(2-10) mở ra cắt điện 2K2 kết thúc di chuyển cần. Các hãm cuối 
KB(6-7) và KB ( 9-10) dùng để giới hạn khoảng cách di chuyển cần ở phía trên và 
phía dưới 
 Khởi động từ 3K1 và 3K2 điều khiển các động cơ 3M1 và 3M2 dùng để mở và 
xiết chặt cần khoan và đầu khoan, các trang bị này chỉ làm việc trong thời gian ấn 
1KY và 2KY( thời gian ấn nút khoảng vài ba giây) 
 121 
6. Trang bị điện máy mài 
6.1. Đặc điểm, yêu cầu trang bị điện 
6.1.1. Đặc điểm 
 Hình 1.17 Hình dáng chung của máy mài 
 Nhóm máy mài được chia thành 2 loại chính là máy mài tròn và máy mài 
phẳng. Máy mài tròn gồm máy mài mặt ngoài và máy mài trong. Máy mài phẳng 
gồm máy có bàn chữ nhật và máy bàn tròn. Ngoài ra còn một số máy mài khác. 
6.1.2. Yêu cầu công nghệ 
 * Truyền đông chính: Thông thường máy không yêu cầu điều chỉnh tốc độ, 
nên sử dụng động cơ không đồng bộ roto lồng sóc. Ở các máy mài cỡ nặng, để duy 
trì tốc độ cắt là không đổi khi mòn đá hay kích thước chi tiết gia công thay đổi, 
thường sử dụng truyền động động cơ có phạm vi điều chỉnh tốc độ là D = (2 ÷ 4):1 
với công suất không đổi. 
 Ở máy mài trung bình và nhỏ v = 50 ÷ 80 m/s nên đá mài có đường kính lớn 
thì tốc độ quay đá khoảng 1000vg/ph. Ở những máy có đường kính nhỏ, tốc độ đá rất 
cao. Động cơ truyền động là các động cơ đặc biêt, đá mài gắn trên trục động cơ, 
động cơ có tốc độ (24000 ÷ 48000) vg/ph, hoặc có thể lên tới (150000 ÷ 200000) 
vg/ph. Nguồn của động cơ là các bộ biến tần, có thể là các máy phát tần số cao (BBT 
quay) hoặc là các bộ biến tần tĩnh bằng Thyristor. 
 Mô men cản tĩnh trên trục động cơ thường là 15 ÷ 20% momen định mức. Mô 
men quán tính của đá và cơ cấu truyền lực lại lớn: 500 ÷ 600% momen quán tính của 
 122 
động cơ, do đó cần hãm cưỡng bức động cơ quay đá. Không yêu cầu đảo chiều quay 
đá. 
 * Truyền động ăn dao 
 - Máy mài tròn : Ở máy cỡ nhỏ, truyền động quay chi tiết dùng động cơ không 
đồng bộ nhiều cấp tốc độ (điều chỉnh số đôi cực) với D = (2 ÷ 4):1. Ở các máy lớn 
thì dùng hệ thống biến đổi - động cơ một chiều (BBĐ-ĐM), hệ KĐT – ĐM có D = 
10/1 với điều chỉnh điện áp phần ứng. 
 Truyền động ăn dao dọc của bàn máy tròn cỡ lớn thực hiện theo hệ BBĐ-ĐM 
với D = (20 ÷ 25)/1. 
 Truyền động ăn dao ngang sử dụng thuỷ lực. 
 - Máy mài phẳng: Truyền động ăn dao của ụ đá thực hiện lặp lại nhiều chu kỳ, 
sử dụng thuỷ lực. Truyền động ăn dao tịnh tiến qua lại của bàn dùng hệ truyền động 
một chiều với phạm vi điều chỉnh tốc độ D = (8 ÷ 10):1 
 * Truyền động phụ trong máy mài và truyền động ăn di chuyển nhanh đầu 
mài, bơm dầu của hệ thống bôi trơn, bơm nước làm mát thường dùng hệ truyền động 
xoay chiều với động cơ không đồng bộ roto lồng sóc. 
 Máy mài tròn có chuyển động chính là chuyển động quay đá mài, chuyển động 
ăn dao là chuyển động quay chi tiết gia công, chuyển động dọc trục mài của bàn máy 
và chuyển động tịnh tiến của ụ đá 
 Máy mài phẳng có chuyển động ăn dao là chuyển động tịnh tiến của bàn chữ 
nhật hay chuyển động quay của bàn tròn, chuyển động tịnh tiến của đá hay của bàn 
theo phương thẳng góc với phương ăn dao dọc, chuyển động của đá theo phương 
thẳng đứng từng khoảng bằng chiều sâu cắt 
 Đặc điểm chủ yếu của trưyền động chính ở máy mài 
 + Thường không yêu cầu điều chỉnh tốc độ 
 + Mở máy không tải, M cản tĩnh trên trục ĐC khi đó chỉ chiếm (15-20) giá trị 
định mức 
 + M quán tính lớn vì vậy cần phải hãm cưỡng bức ĐC khi dừng máy 
 + Không yêu cầu đảo chiều quay. 
 Do những yêu cầu trên để quay đá mài người ta thường dùng ĐC lồng sóc một 
hay nhiều tốc độ. 
 123 
 6.2. Mạch điện máy mài mặt phẳng 
 6.2.1. Sơ đồ nguyên lý: 
 A B C 2 RN 4 RN
 1 MĐ 3 NC1 5 
CD CC2 K1 6 
 K1 
 MĐ 7 NC2 9 
CC 1 K2 
 K2 
 P1 
 K1 K2 BA 
 Đ1 Đ2 
RN RN
 Đ1 Đ2 Đ3 
 Cuộn dây 
 Quay đá Bơm nước Bơm dầu NCĐ 
 P2 
 Hình 1-18: Sơ đồ nguyên lý mạch điện máy mài mặt phẳng 
 6.2.2. Giới thiệu sơ đồ: 
 Trên sơ đồ sử dùng 3 động cơ KĐB 3 pha rôto lồng sóc 380V/220V 
 - Đ1 là động cơ quay máy mài P = 2,8KW, n = 1400vòng/phút 
 - Đ2 là động cơ bơm nước khởi động cùng động cơ quay đá P = 0,125KW, n = 
 2800vòng/phút 
 - Hệ thống áp lực dầu điều khiển bàn lui, tới, trái, phải cho động cơ Đ2 kéo P 
 = 0,8KW, n = 930 vòng/phút 
 - Mạch điều khiển dùng U = 380v 
 - Dùng bàn điện từ (nam châm điện) dùng để giữ chi tiết gia công 
 - Nguồn điện một chiều cung cấp cho NCĐ dùng 2 đèn điện tử 2 cực mắc theo 
 sơ đồ 2 nửa chu kì. Máy biến áp có cuộn sơ cấp nhiều đầu dây, điều chỉnh số vòng 
 cuộn dây sơ cấp sẽ điều chỉnh được lực hút của NCĐ 
 6.2.3. Nguyên lý làm việc 
 Muốn cho máy làm việc trứơc tiên đóng cầu dao CD cung cấp điện cdo mạch 
 chuẩn bị làm việc 
 124 
 Sau đó ấn MĐ1 có điện K1 có điện đóng tiếp điểm thường mở K1 để cấp 
nguồn điện cho động cơ quay đá Đ1 và động cơ bơm nứơc làm mát Đ làm việc đồng 
thời và đóng tiếp điểm bên mạch điều khiển để tự duy trì 
 Muốn dừng động cơ ấn nút NC1 K1 mất điện 
 Muốn động cơ bơm dầu làm việc ấn MĐ2 K2 có điện đóng tiếp điểm bên 
mạch điều khiển và mạch động lực để duy trì và cấp diện cho Đ2 làm việc. Muốn 
dừng động cơ ấn NC2 
 Đóng điện cho MBA dùng công tắc P1, đóng điện cho nam châm điện bằng 
công tắc P2 
6.2 Trang bị điện máy mài 3A616 
6.2.1. Sơ đồ nguyên lý : Hình vẽ 1.19 
6.2.2. Giới thiệu sơ đồ 
 Máy mài tròn 3A161 được dùng để gia công mặt trụ của các chi tiết có chiều 
dài dưới 1000mm và đường kính dưới 280mm; đường kính đá mài lớn nhất là 
600mm. Sơ đồ điều khiển máy mài 3A161 (đơn giản hoá) được trình bày trên hình 5-
19. 
 Động cơ ĐM (7 kW, 930vg/ph) quay đá mài. 
 Động cơ ĐT (1,7 kW, 930 vg/ph) bơm dầu cho hệ thống thuỷ lực để thực hiện 
dao ăn ngang của ụ đá, ăn dao dọc của bàn máy và di chuyển nhanh ụ đá ăn vào chi 
tiết hoặc ra khỏi chi tiết. 
 Động cơ ĐC (0,76 kW, 250 ÷ 2500 vg/ph) quay chi tiết mài. 
 Động cơ ĐB (0,125 kW, 2800 vg/ph) truyền động bơm nước. 
 Đóng mở van thuỷ lực nhờ các nam châm điện 1NC, 2NC và các tiếp điểm 
2KT và 3KT. 
 Động cơ quay chi tiết được cung cấp điện từ khuếch đại từ KĐT. KĐT nối 
theo sơ đồ ba pha kết hợp với các điốt chỉnh lưu, có 6 cuộn làm việc và 3 cuộn dây 
điều khiển CK1, CK2 và CK3. Cuộn CK3 được nối với điện áp chỉnh lưu 3CL tạo ra 
sức từ hoá chuyển dịch. Cuộn CK1 vừa là cuộn chủ đạo vừa là cuộn phản hồi âm 
điện áp phần ứng. Điện áp chủ đạo Ucđ lấy trên biến trở 1BT, còn điện áp phản hồi 
Uph âm áp lấy trên phần ứng động cơ. 
 125 
Hình 1-19. Sơ đồ điều khiển máy mài 3A161 
 126 
 Điện áp đặt vào cuộn dây CK1 là: 
 UCK1 = Ucđ - Uph = Ucđ - kUư (5-1) 
 Cuộn CK2 là cuộn phản hồi dương dòng điện phần ứng động cơ. Nó được nối 
vào điện áp thứ cấp của biến dòng BD qua bộ chỉnh lưu 2CL. Vì dòng điện sơ cấp 
biến dòng tỉ lệ với dòng điện phần ứng động cơ (I1= 0,815Iư) nên dòng điện trong 
cuộn CK2 cũng tỷ lệ với dòng điện phần ứng. Sức từ hoá phản hồi được điều chỉnh 
nhờ biến trở 2BT. 
 Tốc độ động cơ được điều chỉnh bằng cách thay đổi điện áp chủ đạo Ucđ (nhờ 
biến trở 1BT). Để làm cứng đặc tính cơ ở vùng tốc độ thấp, khi giảm Ucđ cần phải 
tăng hệ số phản hổi dương dòng điện. Vì vây, người ta đã đặt sẵn khâu liên hệ cơ khí 
giữa con trượt 2BT và 1BT. 
 Để thành lập đặc tính tĩnh của động cơ ta dựa vào các phương trình sau: 
 Điện áp tổng trên cuộn CK1 là UCK1∑: 
 UCK1∑ = Ucđ – Uư + Kqđ.UCK2 = Ucđ – Uư + Kqđ.Ki.Iư (5-2) 
 Trong đó: UCK2 = Kqđ2.Ki.Iư là điện áp trên cuộn CK2 qui đổi về CK1. 
 Sức điện động của khuếch đại từ (với giả thiết điểm làm việc của nó nằm ở 
đoạn tuyến tính) 
 EKĐT = KKĐT.UCK1∑ (5-3) 
 Trong đó: KKĐT - hệ số khuếch đại điện áp của KĐT 
 Phương trình cân bằng điện áp trong mạch phần ứng là: 
 EKĐT = K.Ф.ω + Iư.RưΣ (5-4) 
 Từ các phương trình (5-2), (5-3), (5-4) và một số biến đổi ta nhận được 
phương trình đặc tính tĩnh của hệ như sau: 
 Đặc tính tĩnh của hệ thống được vẽ trên hình 5.20 
 Sơ đồ cấu trúc của hệ thống được trình bày trên hình 5.21 
 127 
 Hình 1.20. Sơ đồ cấu trúc hệ điều khiển Hình 1.21. Đặc tính tĩnh của 
 máy mài 3A161 động cơ 
 Nguyên lý làm việc của sơ đồ điều khiển tự động như sau: 
 Sơ đồ cho phép điều khiển máy ở chế độ thử máy và chế độ làm việc tự động. 
Ở chế độ thử máy các công tắc 1CT, 2CT, 3CT được đóng sang vị trí 1. Mở máy 
động cơ ĐT nhờ ấn nút MT, sau đó có thể khởi động đồng thời ĐM và ĐB bằng nút 
ấn MN. Động cơ ĐC được khởi động bằng nút ấn MC. 
 Ở chế độ tự động, quá trình hoạt động của máy gồm 3 giai đoạn theo thứ tự: 
 - Đưa nhanh ụ đá vào chi tiết gia công nhờ truyền động thuỷ lực, đóng các 
động cơ ĐC và ĐB. 
 - Mài thô, rồi tự động chuyển sang mài tinh nhờ tác động của công tắc tơ. 
 - Tự động đưa nhanh ụ đá ra khỏi chi tiết và cắt điện các động cơ ĐC, ĐB 
 Trước hết đóng các công tắc tơ 1CT, 2CT, 3CT sang vị trí 2. Kéo tay gạt điều 
khiển (được bố trí trên máy) về vị trí di chuyển nhanh ụ đá vào chi tiết (nhờ hệ thống 
thuỷ lực). Khi ụ đá đi đến vị trí cần thiết, công tắc hành trình 1KT tác động, đóng 
mạch cho các cuộn dây công tắc tơ KC và KB, các động cơ ĐC và ĐB được khởi 
động. Đồng thời truyền động thuỷ lực của các máy được khởi động. Quá trình gia 
công bắt đầu. Khi kết thúc giai đoạn mài thô, công tắc hành trình 2KT tác động, 
đóng mạch cuộn dây rơle 1RTr. Tiếp điểm của nó đóng điện cho cuộn dây nam 
châm 1NC, để chuyển đổi van thuỷ lực, làm giảm tốc độ ăn dao của ụ đá. Như vậy 
giai đoạn mài tinh bắt đầu. Khi kích thước chi tiết đã đạt yêu cầu, công tắc hành 
trình 3KT tác động, đóng mạch cuộn dây rơle 2RTr. Tiếp điểm rơle này đóng điện 
cho cuộn dây nam châm 2NC để chuyển đổi van thuỷ lực, đưa nhanh ụ đá về vị trí 
ban đầu. Sau đó, công tắc 1KT phục hồi cắt điện công tắc tơ KC và KB; động cơ ĐC 
được cắt điện và được hãm động năng nhờ công tắc tơ H. Khi tốc độ động cơ đủ nhỏ, 
tiếp điểm rơle tốc độ RKT mở ra, cắt điện cuộn dây công tắc tơ H. Tiếp điểm của H 
cắt điện trở hãm ra khỏi phần ứng động cơ. 
 128