Điều khiển 2 bơm nước khởi động trực tiếp sử dụng timer thời gian thực

1. Yêu cầu bài toán

Tủ điều khiển 2 bơm chạy trong 24h khởi động trực tiếp có hai chế độ Auto/Manual, kết hợp hệ thống chiếu sáng dân dụng. Động cơ được bảo vệ quá tải bằng relay nhiệt, có đầy đủ đèn báo tín hiệu, chế độ làm việc của mạch điện. Biết cả 2 động cơ đều có công suất 10kW, điện áp 380/400V, hệ số công suất cosφ = 0,8,  hiệu suất η = 0.85 .

2. Tính chọn thiết bị

2.1. Tính chọn Contactor

Ta chọn dòng điện cho Contactor vào khoảng (1-1,4).Iđm

→ Dòng điện định mức của Contactor là:

I_{Contactor}=1,2.I_{dm}=1,2\ .22,34=26,81(A)

Ta chọn tải cho Contactor là loại tải AC-3: Tải cuộn kháng; Loại TeSys D. Theo TCVN 6592-4-1.

Tra catalogue, ta chọn được Contactor có mã như sau:Hình 1. Tra catalogue để chọn Contactor

Chọn Coil cho Contactor: do điện áp mạch điều khiển là 220V nên chọn Coil có mã:

Hình 2. Tra catalogue để chọn Coil cho Contactor

Sau khi tra catalogue, ta chọn được Contactor với công suất P= 6kW, điện áp Uđm = 380VAC cho tải động cơ không đồng bộ nhóm AC -3 điện áp 3 pha. Có mã LC1D25M7.

Hình 3. Contactor có mã LC1D25M7

2.2. Tính chọn relay nhiệt

Ta thường chọn dải cài đặt dòng điện của relay nhiệt bằng (1,1 ÷ 1,3).Iđm

=> Dòng điện định mức của Relay nhiệt:

I_{OL}=(1,1\ \div\ 1,3).I_{dm}=1,2.22,34=26,81(A)

Theo catalogue ta chọn Relay nhiệt có mã LRD32 có dòng định mức là 18A, cụ thể như sau:

Hình 4. Tra catalogue để chọn Relay nhiệt phù hợp

Theo catalogue ta chọn Relay nhiệt có mã là LRD32

Hình 5. Chọn relay nhiệt phù hợp với contactor để bảo vệ quá tải

Lưu ý: Khi chọn Relay nhiệt cần phải xem xét kết nối cơ khí nó có phù hợp với Contactor mà mình đã lựa chọn hay không?

2.3. Tính chọn MCB (Miniature Circuit Breaker)

Ta chọn dòng điện cho MCB vào khoảng (1,1 ÷ 1,3).Icontactor hoặc 1,5.Iđm

⇒ Dòng điện định mức của MCB là:

I_{MCB3P}=1,5.I_{dm}=1,5\ .\ 22.34=33,51(A)

Ta sẽ tra bảng để chọn dòng điện bằng hoặc lớn hơn 33,51 (A) thì ta sẽ chọn 40A với mã là A9F74325.

Tra catalogue, ta chọn loại MCB 3 pha như sau:

Hình 6. Tra catalogue để chọn MCB

Hình 7. Chọn MCB có mã A9F74325

2.4. Chọn cầu chì

Ta chọn cầu chì để bảo vệ ngắn mạch cho đèn báo, ta chọn vỏ cầu chì là DF81 (25A)

Tra catalogue, ta chọn được cầu chì:

Hình 8. Tra catalogue, ta chọn vỏ đựng cầu chì 25A

Hình 9. Chọn cầu chì bảo vệ cho đèn báo pha

Chọn ruột cầu chì: ta có dòng điện định mức 2A, dùng để bảo vệ các đèn báo pha.

Hình 10. Dựa vào catalogue, ta chọn ruột cầu chì có dòng 2A

Hình 11. Chọn ruột cầu chì cho mạch điện DF2

2.5. Chọn MCB cho mạch điều khiển

Chọn MCB 1P bảo vệ, cấp nguồn cho mạch điều khiển:

I_{MCB1P}=\frac{I_{MCB3P}}{3}=\frac{33,51}{3}=11,17(A)

Ta chọn dòng định mức cho MCB 1 pha lớn hơn 11,17A.

Ta chọn MCB có mã A9F74113, có dòng điện định mức là 13A.

Hình 12. Tra catalogue để chọn MCB 1P – 13A

Hình 13. Chọn MCB để đóng cắt, bảo vệ mạch điều khiển

2.6. Chọn Relay thời gian 24h

Để hệ thống có tính thời gian thực điều khiển các thiết bị đóng mở theo chu kỳ thời gian, hẹn giờ kích xung cho các thiết bị. Ta chọn Timer thời gian 24h – TB118K .

Hình 14. Timer 24h – TB118K

2.7. Chọn đèn báo

Khi chọn đèn báo ta dựa vào điện áp, ở đây ta sử dụng điện áp mạch điều khiển là 220VAC, tần số 50/60 Hz cho đèn báo.

Tra catalogue ta được:

Hình 15. Tra catalogue để chọn đèn báo

Ta chọn các loại đèn báo sau:

2.7.1. Đèn xanh (Green)

Hình 16. Đèn báo màu xanh lá – XB7EV03MP

2.7.2. Đèn đỏ (Red)

Hình 17. Đèn báo màu đỏ – XB7EV04MP

2.7.3. Đèn vàng (Yellow)

Hình 18. Đèn báo màu vàng – XB7EV05MP

2.8. Chọn nút nhấn

Khi chọn nút nhấn ta dựa vào chức năng mà ta muốn sử dụng để chọn.

2.8.1. Nút ESTOP (Emegency Stop): 1 NO + 1 NC

Tra catalogue ta chọn các loại nút nhấn:

Hình 19. Tra catalogue để chọn nút nhấn dừng khẩn cấp (ESTOP)

Hình 20. Chọn nút nhấn dừng khẩn – XB5AS8445

2.8.2. Nút nhấn START: 1 NO

Tra catalogue ta chọn nút nhấn ON và OFF như sau:

Hình 21. Chọn nút nhấn ON – OFF

=> Ta chọn nút nhấn ON (Green) có mã XB4BA31, và nút nhấn OFF ( Red) có mã XB4BA42.

Hình 22. Chọn nút nhấn ON – XB4BA31

2.8.3. Nút nhấn OFF: 1 NC

Hình 23. Chọn nút nhấn OFF – XB4BA42

2.8.4.Selector Switch : 1NC + 1NO

Tra catalog ta chọn Selector Switch như sau:

Hình 24. Selector  Switch – XB5AD25

3. Sơ đồ nguyên lý

4. Giải thích sơ đồ nguyên lý hoạt động của mạch điện

Đóng MCB1 cấp điện cho hệ thống, đóng MCB2 và MCB3 cấp điện cho mạch điều khiển.

– Chế độ điều khiển bằng tay (Manual):

  • Nhấn nút Start, đèn Run1 và đèn Run2 sáng báo hiệu động cơ M1 hoạt động; dòng điện qua tiếp điểm thường đóng OVR1(95-96) và OVR2(95-96) của relay nhiệt 1 và 2, xuống cuộn hút K1(A1-A2) và cuộn hút K2(A1-A2) làm tiếp điểm thường mở K1(43-44) và K2(43-44) đóng lại trở thành tiếp điểm duy trì dòng điện.
  • Nhấn Stop động cơ M1 và M2 ngừng hoạt động

– Chế độ tự động (Auto):

  • Gạt công tắc Selector Switch sang vị trí Auto, lúc này Timer TB118K được cấp nguồn. Sau khoảng thời gian được cài đặt trước thì tiếp điểm thường mở của timer TR(L1-L2) đóng lại cấp nguồn cho 2 cuộn hút K1(A1-A2) và K2(A1-A2) làm tiếp điểm thường mở K1(43-44) và K2(43-44) đóng lại trở thành tiếp điểm duy trì dòng điện. Động cơ M1 và M2 hoạt động.

5. Layout 3D

Hình 25. Layout mặt tủ

Hình 26. Layout thiết bị

Công ty TNHH Toàn Thật (☎️ 0903 339 539)
Add: 702/30 Lê Văn Khương, Quận 12, Tp. HCM