Giáo trình Trang bị điện trong máy công nghiệp

g đứng, theo chiều dọc hoặc phương nằm ngang.
Hình 4.5 Hình dạng ngoài của máy phay
Thân máy chứa hộp tốc độ;	4. Bàn máy;
Xà ngang máy;	5. Đế máy
Giá đỡ trục dao; 
Yêu cầu trang bị điện
Chuyển động chính trong máy phay là truyền động quay lưỡi dao phay và chuyển động ăn dao.
Chuyển động quay lưỡi dao phay: Yêu cầu phải đảo được chiều quay và phạm vi điều chỉnh tốc độ rộng (D từ 20/1 đến 60/1). Thường dùng ĐKB rô to lồng sóc có bộ điều chỉnh tốc độ.
Chuyển động ăn dao là chuyển động dịch chuyển của chi tiết so với chuyển động của dao phay. Trong các máy phay cỡ nhỏ, truyền động này được thực hiện từ truyền động trục chính qua hệ thống tay gạt và hộp số. Còn trong các máy cỡ lớn do yêu cầu chất lượng điều chỉnh cao nên thường dùng ĐC - DC kích từ độc lập và các bộ điều tốc phù hợp . 
Chuyển động phụ: chạy nhanh bàn, bơm dầu, làm mát, di chuyển xà ... Thường dùng ĐKB rô to lồng sóc.
3.2.Trang bị điện máy phay 6H81
Sơ Sơ đồ mạch (xem hình 4.6)
b. Giới thiệu trang bị điện
1Đ: Động cơ truyền động trục chính (quay dao phay); loại: AO – 51 – 4; 3~ - 380V; 4,5 KW; 1440v/p.
2Đ: Động cơ truyền động bàn; loại: FT – 41 – 4; 3~ - 380V; 1,7KW; 1420v/p.
3Đ: Động cơ bơm nước; loại: PA – 22; 3~ - 380V; 0,12KW; 2800v/p.
KC: Tay gạt (bộ khống chế) 6 vị trí, 4 tiếp điểm dùng đảo chiều quay động cơ 1Đ.
FH: Phanh hãm điện từ dùng hãm cưỡng bức động cơ trục chính khi dừng máy.
BA: Biến áp 380V/; 36V: dùng cấp nguồn cho đèn Đ.
Đ: Đèn chiếu sáng làm việc; 36V/ 10W.
c.Nguyên lý hoạt động:
Đóng cầu dao 1CD cấp nguồn cho mạch.
Thao tác máy bằng nút MLV(5,7), cuộn dây 1K có điện và động cơ 1Đ làm việc. Dao phay quay thuận hay nghịch tùy vào tay gạt KC ở vị trí 1 hoặc 2.
Di chuyển bàn thì ấn MB(5,11). Bàn di chuyển về trái, sang phải, vào trong hay ra ngoài tùy thuộc vào tay gạt cơ khí trên bệ máy.
Công tắc hành trình KH dùng để khống chế chuyển động của hệ thống khi bàn di chuyển đến cuối hành trình.
Dừng máy thì ấn nút D (3,5).
Nút MT(5,7) dùng để thử máy.
Thao tác động cơ 3Đ để bơm nước bằng cầu dao 2CD khi bàn đã làm việc.
d.Các khâu bảo vệ và liên động
Ngắn mạch: các cầu chì 1CC; 2CC.
Quá tải: Các rơ-le nhiệt 1RN; 2RN.
Chiếu sáng làm việc: Đèn Đ - 36V.
0
1
2
3~ - 380
Dao
1Đ
fh
2Đ
3Đ
KC
2K
1K
1RN
2RN
1CC
2CC
1CD
2CD
Bàn
Nước
HìNH 3.6 Mach điện máy phay 6H81
1
1K
2K
KH
Mt
Mlv
Mb
D
1K
2K
1RN
2RN
3
5
7
9
11
2
4
6
đ
K
BA
5
Hình 4-6: Sơ đồ nguyên lý mạch điện máy phay 6H81
4.Trang bị điện nhóm máy doa
4.1. Đặc điểm và yêu cầu công nghệ
Đặc điểm
	Khái niệm về máy doa: Máy doa là loại máy công cụ dùng để gia công lỗ mà kích thước các tâm lỗ có yêu câu về độ chính xác cao. Ngoài ra, máy doa còn có thể dùng để khoan hoặc gia công ren.
Đặc điểm chính của các chi tiết gia công trên máy doa là đạt độ chính xác và độ bóng rất cao. Hình dáng và các bộ phận chính của máy doa trong hình 4.7.
Yêu cầu trang bị điện
Chuyển động chính trong máy doa là chuyển động quay của dao doa và chuyển động ăn dao. Chuyển động ăn dao có thể là:
Chuyển động ngang hoặc dọc của bàn máy gá chi tiết gia công.
Chuyển động di chuyển dọc trục của trục chính mang đầu dao.
	 Hình 4.7 Hình dạng và các bộ phận chính của máy doa
Yêu cầu đối với truyền động chính:
Động cơ truyền động chính phải đảo được chiều quay.
Phạm vi điều chỉnh: D từ 100/1 đến 250/1.
Độ bằng phẳng điều chỉnh: j = 1,26.
Hệ truyền động trục chính cần phải hãm dừng nhanh.
Có thể dùng ĐKB rô to lồng sóc một hoặc nhiều cấp tốc độ. Cũng có thể dùng ĐC - DC với các hệ điều chỉnh tốc độ thích hợp.
Chuyển động phụ gồm: di chuyển bàn, di chuyển ụ dao, bơm nước, bơm dầu ...
Trang bị điện máy doa 2A613
a. Sơ đồ mạch điện (xem hình 4.8)
b.Giới thiệu trang bị điện
1Đ: Động cơ truyền động trục chính (quay dao doa); loại: AO51 – 2 – T ; 3~ - 380V; 4,5 KW; 2800v/p.
2Đ: Động cơ truyền động bàn; loại: AO42 – 6 – T; 3~ - 380V; 1,7KW; 980v/p.
RTĐ: Rơ-le tốc độ dùng hãm ngược động cơ trục chính.
1BA: Biến áp 380V/; 24V: dùng cấp nguồn cho đèn Đ.
2BA: Biến áp 380V/; 127V: dùng cấp nguồn cho mạch điều khiển.
Đ: Đèn chiếu sáng làm việc; 24V/ 10W.
3RTr: Rơ-le trung gian dùng trong đảo chiều động cơ 1Đ.
1RTr; 2RTr: Định hướng di chuyển cho bàn ứng với trạng thái làm việc của 1Đ.
c .Nguyên lý hoạt động:
Truyền động chính
Đóng cầu dao CD cấp nguồn cho mạch.
Ấn nút MT(11,19) làm cuộn dây 3RTr(27,4) có điện nên tiếp điểm 3RTr(13,7) đóng lại cấp điện cho cuộn 1K và động cơ 1Đ quay thuận chiều. Khi đó Rtđ (3,35) đóng lại, chuẩn bị cho mạch hãm ngược làm việc.
Dừng máy bằng nút D(1,3), cuộn 1K mất điện nên các tiếp điểm 1K(11,21) và 1K(21,23) đóng lại đồng thời làm cho 2K được cấp nguồn quá trình hãm ngược xảy ra.
Chú ý: Phải ấn và giữ nút D trong suốt quá trình hãm máy, khi động cơ gần dừng hẳn thì mới buông tay ra.
Muốn máy quay nghịch thì ấn MN(11,13) quá trình xảy ra tương tự (cuộn 2K làm việc; Rtđ (3,5) và 1K hãm máy).
Truyền động ăn dao
Cũng do 1Đ truyền động qua 1 tay gạt cơ khí, người ta có thể cho ăn dao theo 2 chiều hoặc 1 chiều nào đó.
Di chuyển bàn, ụ
Chuyển tay gạt cơ khí sang vị trí ²nhanh² làm KH(1,9) bị ấn. Nó sẽ cắt điện 1K hoặc 2K và cấp điện cho 3k hoặc 4K tùy vào trạng thái của 2TRr.
Do kết cấu cơ khí nên 2Đ bao giờ cũng làm việc để di chuyển bàn ngược với hướng ăn dao. Công việc này do 1TRr và 2TRr thực hiện như sau:
Rơ-le 2TRr khi có điện sẽ làm tiếp điểm 2TRr(29,31) đóng lại hoặc tiếp điểm 2TRr(29, 33) mở ra. Các tiếp điểm này được giữ nguyên trạng thái nhờ vào 1 chốt cơ khí. Chỉ khi 1TRr hút chốt này đi thì các tiếp điểm trên mới trở về trạng thái ban đầu.
Do vậy: Khi ấn MT thì 1K và 1TRr có điện, động cơ 1Đ quay thuận như đã nói. Đồng thời 1TRr sẽ hút chốt cơ khí để các tiếp điểm của 2TRr có trạng thái như trong hình vẽ. Nghĩa là 2TRr(29,33) đóng lại để cấp điện cho 4K và bàn được di chuyển ngược với hướng ăn dao.
Tương tự khi ấn MN thì 2K và 2TRr có điện quá trình xảy ra ngược lại và 3K có điện, bàn sẽ di chuyển ngược lại.
Bảo vệ và liên động:
Ngắn mạch: Các cầu chì.
Quá tải: RN.
Liên động: 1TRr và chốt cơ khí; Rtđ ; KH.
5.Trang bị điện nhóm máy khoan
5.1. Đặc điểm và yêu cầu trang bị điện
Đặc điểm
Khái niệm về máy khoan
Máy khoan dùng gia công các lỗ hình trụ, gia công tinh các lỗ do đúc hay dập đã có sẳn, cũng có thể cắt ren bằng ta-rô.
Yêu cầu trang bị điện
Truyền động quay đầu khoan là truyền động chính trong máy; chuyển động ăn dao là chuyển động dịch chuyển mũi khoan dọc theo trục quay đi xuống hết chi tiết cần khoan. Chuyển động chính thường dùng động cơ rô to lồng sóc có đảo chiều quay, một hay nhiều cấp tốc độ làm việc dài hạn. Phạm vi điều chỉnh tốc độ trong khoảng D = (50 - 60)/ 1.
Truyền động ăn dao cũng được thực hiện từ động cơ trục chính thông qua hộp tốc độ ăn dao.
Ngoài ra còn có động cơ bơm nước, nâng hạ cần khoan, xiết cần, xiết đầu khoan ...
 Hình 4.9 Hình dạng và các bộ phận của máy khoan
1. Trụ đứng;	2. Cần khoan;	3. Đầu khoan;	4. Bàn gá chi tiết
5.2.Mạch điện máy khoan 2A55
a. Sơ đồ mạch điện (xem hình 4.10)
b. Giới thiệu trang bị điện
1Đ: Quay trục chính: Loại AO 51 - 4; 3~ - 380V; 4,5KW; 1440v/p.
2Đ: Di chuyển cần và giữ cần trên trục: Loại AO41 - 4; 3~ - 380V; 1,7KW; 1420v/p.
3Đ1: Kẹp chặt cần khoan vào trụ bằng thủy lực: Loại PT22 – 4; 3~ - 380V; 1,5KW; 1410Rpm.
3Đ2: Kẹp chặt cần khoan vào trụ bằng thủy lực: Loại PT22 – 4; 3~ - 380V; 1,5KW; 1410 rpm.
4Đ: Bơm nước: Loại PA – 22; 3~ - 380V; 0,125 KW; 2800 rpm.
KC: Tay gạt chữ thập: 4 vị trí, 4 tiếp điểm.
c. Nguyên lý hoạt động:
Trước tiên ấn nút 1M(3,25) cấp điện cho 3K1 để động cơ 3Đ1 và 3Đ2 làm việc xiết chặt cần khoan và đầu khoan vào trụ.
Khi đó tiếp điểm 3K1(3,5) đóng lại cấp điện cho rơ-le điện áp RU nên tiếp điểm RU(3,5) đóng lại chuẩn bị cho mạch làm việc.
Đóng điện cho động cơ 1Đ để quay trục chính tùy vào vị trí của tay gạt chữ thập KC và tay gạt cơ khí trên bệ máy có liên quan đến công tắc hành trình 3KH như sau:
Giả sử KC đặt ở vị trí số 1 (bên phải) thì tiếp điểm KC(7,9) kín và ấn tay gạt cơ khí xuống dưới làm cho 3KH bị ấn, lúc đó trục khoan được nối khớp để quay thuận chiều.
3~ - 380
1CD
1CC
2CC
2cd
1M
4M
2M
3M1Đ1
3M2Đ2
1K1
1K2
2K2
3K2
2K1
3K1
RN
Di chuyển cần
chính
Nước 
Kẹp cần
Kẹp cần
HìNH 4.10 Mạch điện máy khoan 2A55
2
KC
1K1
2K1
1K2
2K2
3K1
3K2
1
2
3
4
RU
RU
3K1
RN
3KH
2KH
1KKH
1/KH
2K1
2K2
3K1
3K2
1RN
2RN
Xuống
Lên
Xiết
Mở
1
3
3
5
5
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25
29
27
31
2
6.Trang bị điện nhóm máy mài
6.1. Đặc điểm và yêu cầu trang bị điện
Đặc điểm
Khái niệm về máy mài
	Máy mài là loại máy công cụ dùng gia công làm nhẵn hoặc tạo hình bề mặt các chi tiết. Máy mài có 2 nhóm chính.
Máy mài tròn: Dùng gia công mặt ngoài và mặt trong của chi tiết. Chuyển động chính là chuyển động quay tròn của đá mài, chi tiết có thể quay tròn hoặc tịnh tiến. Các chuyển động phụ gồm: di chuyển ụ đá, bơm dầu , làm mát ...
Máy mài phẳng: Dùng gia công các mặt phẳng hoặc mặt cầu. Đá mài thường chuyển động tịnh tiến, chi tiết có thể tịnh tiến hoặc quay
Máy mài dùng gia công các lỗ hình trụ, gia công tinh các lỗ do đúc hay dập đã có sẳn, cũng có thể cắt ren bằng ta-rô.
Yêu cầu trang bị điện
	Yêu cầu đối với truyền động chính là không cần điều chỉnh tốc độ, nếu có cũng chỉ trong phạm vi hẹp (2:1 hoặc 3:1). Do vậy thường dùng động cơ roto lồng sóc. Đá mài không cần đảo chiều quay và mở máy không tải. Khi dừng máy do mô men quán tính rất lớn nên thường phải áp dụng các biện pháp hãm cưỡng bức động cơ.
	Đối với truyền động quay chi tiết: có nhu cầu điều chỉnh tốc độ rất cao (8:1 hoặc đến 25: 1), mở máy có tải nặng.
	Để giảm nhẹ và rút ngắn thời gian thao tác, người ta thường bố trí bàn nam châm để hút giữ vật cần mài.
Hình dạng ngoài và các bộ phận chính của máy mài trong hình 4.11.
	hình 4.11 Hình dáng ngoài và các bộ phận của máy mài
1. Thân máy;	2. ụ quay phôi;	3. ụ đỡ phôi;	4. ụ mài
6.2.Trang bị điện máy mài 3Б722.
a. Sơ đồ mạch điện (xem hình 4.12).
b. Giới thiệu trang bị điện
1Đ: Quay đá mài: Loại AO 62 - 4; 3~ - 380V; 10KW; 1450v/p.
2Đ: Bơm thủy lực: Loại AO52 - 6; 3~ - 380V; 4,5KW; 9500 v/p.
3Đ: Bơm dầu: Loại AOP11 - 4; 3~ - 380V; 0,12KW; 1400 v/p.
4Đ: Bơm nước: Loại PA45 - 2; 3~ - 380V; 0,05KW; 2800 v/p.
5Đ: Gạt phôi: Loại AOP11 - 4; 3~ - 380V; 0,12KW; 1400R v/p
6Đ: Di chuyển đá lên - xuống nhanh: Loại AO41 - 6; 3~ - 380V; 1KW; 9300 v/p
BĐT: Bàn điện từ: Dùng hút giữ vật cần mài.
1NC, 2NC: Nam châm điện: Dùng hút van thủy lực ở hai biên.
Nguyên lý hoạt động:
Đóng cầu dao CD cấp nguồn cho mạch chuẩn bị làm việc.
Ấn nút 1M cuộn dây 3K có điện, động cơ bơm dầu làm việc, khi lượng dầu bôi trơn đã đủ, rơ-le áp lực bên trong sẽ làm đóng 4KH(7,9) cấp điện cho cuộn 1K, khi đó đá mài mới bắt đầu làm việc.
Ấn nút 2M để thao tác động cơ bơm nước và gạt phôi. Trạng thái làm việc của 2 động cơ này tùy thuộc vào vị trí của tay gạt 1KC, điều khiển như sau:
Đặt 1KC ở vị trí số 1, tiếp điểm 1KC(7,11) kín, nên 4Đ và 5Đ sẽ làm việc đồng thời với động cơ đá mài.
Bơm nước và gạt phôi sẽ được khống chế bằng nút 2M nếu 1KC đặt ở vị trí số 2.
Các động cơ trên làm việc đồng thời với động cơ thủy lực 2Đ, nếu đặt 1KC ở vị trí số 3, không bơm nước đặt ở số 0.
Bàn nam châm BĐT dùng hút giữ vật cần mài: Cấp điện cho BĐT băng cách quay tay gạt 3KC về vị trí số 1, khi đó điện áp nguồn sau khi qua 2BT và cầu chỉnh lưu cấp cho mạch chuẩn bị làm việc. Không sử dụng BĐT thì 3KC đặt ở vị trí số 2.
Điều khiển BĐT bằng tay gạt 2KC như sau:
Quay 2KC về vị trí số 2, khi đó các tiếp điểm 2KC(39, 41) và 2KC(12,43) kín cấp điên cho BĐT và RTr. Tiếp điểm TRr(18,16) đóng lại, đèn 1Đ báo hiệu bàn nam châm đã có điện. Đồng thời tiếp điểm TRr(3,19) cũng đóng lại chuẩn bị động cơ thủy lực làm việc.
Khi muốn lấy vậy cần mài ra khỏi bàn nam châm thì quay 2KC về vị trí số 1 (vị trí khử từ) làm cho các tiếp điểm 2KC(12, 41) và 2KC(47, 43) kín. Điện áp đưa vào bàn nam châm bị đổi cực tính và suy giảm trên 2R nên bé hơn định mức làm tính nhiễm từ bị khử. 
Do kết cấu cơ khí nên sau đó 2KC lập tức chuyển về 0, BĐT bị cắt điện và cuộn dây của nó được xả điện qua 1R (nhờ vào 2KC (54,14) kín lại ). Khi đó RTr mất điện và đèn báo tắt đi, chi tiết được lấy ra dễ dàng.
Điều khiển động cơ thủy lực bằng nút ấn 3M. Công tắc K1(21, 15) để tự động hóa sự dịch chuyển của ụ đá theo phương thẳng đứng hoạt động như sau:
Khi K1(21, 15) kín: ụ đá di cuyển theo chiều ngang đến vị trí một trong hai biên sẽ ấn lên 1KH hoặc 2KH cấp nguồn cho 1NC hoặc 2NC. Hai nam châm này sẽ điều khiển van thủy lực để tự động dịch đá mài ăn sâu xuống vật cần mài.
Còn nếu K1(21, 15) hở: quá trình trên không xảy ra.
Điều khiển động cơ 6Đ (đá lên xuống nhanh) bằng nút ấn 6M hoặc 5M. Lưu ý là, trước đó phải chuyển tay gạt về vị trí “nhanh“ làm cho 3KH bị ấn xuống.
Công tắc K2 cấp nguồn cho mạch chiếu sáng làm việc.
Công tắc hành trình 5KH dùng giới hạn hành trình trên của máy khi đá chạy nhanh.
Ngắt toàn bộ mạch điều khiển bằng nút ấn 1D.
Bảo vệ và liên động (học viên tự phân tích).
2đ
+
_
3KC
1
2
2KC
1
2
0
2BT
CL
6CC
1R
2R
Bđt
RTr
12
41
43
14
45
39
47
43
a
b
5K
1K
3K
4K
2K
6K
1D
2D
1M
4KH
1K
1KC
1
2
0
3
2M
4K
3D
3M
K1
1KH
2KH
3KH
2NC
1NC
5KH
4M
5M
RTr
2K
1
3
3
3
3
5
7
11
9
7
11
13
15
15
17
19
15
21
23
25
27
29
31
33
35
37
2RN
4RN
3RN
1RN
2
2
2
4
6
8
10
Hình 4-12 : Mạch điện máy mài 3B722
16
18
3~ 380
RTr
1M
2M
3M
4M
5M
6M
1đ
5CC
4CC
1BT
1CD
1CC
2CC
3CC
1k
2k
3K
4K
5K
6K
1RN
2RN
3RN
4RN
Đá mài
Thủy lực
Dầu
Nước
Gạt phôi
Đá nhanh
a
b
CÁC THUẬT NGỮ CHUYÊN MÔN
GDKT-DN
Dự án Giáo dục kỹ thuật và Dạy nghề
VTEP
Vocational and Technical Education Project
ĐKB
động cơ không đồng bộ
ĐC - DC
Động cơ đIện một chiều
ĐC - DC KTĐL 
Động cơ một chiều kích từ độc lập 
ĐC - DC KTNT 
Động cơ một chiều kích từ nối tiếp 
ĐC - DC KT// 
Động cơ một chiều kích từ song song 
rpm
round per minute (số vòng phút)
var
Variable (thay đổi, không ổn định)
const
Constane (không đổi, cố định)
FK
máy phát kích
CCSX
cơ cấu sản xuất (máy công tác).
TĐKC
tự động khống chế
CD
cầu dao đIện
CC 
Cầu chì
D
Nút dừng máy
M
Nút mở máy
A, B, C
Các dây pha A, B, C
N, O
Dây trung tính
CTT
Công tắc tơ
RN
Rơ-le nhiệt
RTh
Rơ le thời gian
RU
Rơ le điện áp
RI
Rơ le dòng điện
RTr
Rơ le trung gian
RTĐ
Rơ le tốc độ
RTT
Rơ le thiếu từ trường
FH
Phanh hãm điện từ
TĐKC
tự động khống chế
ĐChTĐ
Điều chỉnh tốc độ
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Vũ Quang Hồi
Trang bị điện - điện tử cho máy công nghiệp dùng chung, NXB Giáo dục, Hà Nội, 1996.
Trịnh Đình Đề
Điều khiển tự động truyền động điện, NXB Đại học và Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội, 1983.
Bùi Đình Tiếu (người dịch)
Các đặc tính của động cơ trong truyền động điện, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 1979.
Bùi Đình Tiếu, Đặng Duy Nhi
Truyền động điện tự động, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 1982.
Võ Hồng Căn Phạm Thế Hựu
Phân tích mạch điện máy cắt gọt kim loại, NXB Công nhân kỹ thuật, Hà Nội, 1982.