Trong các ứng dụng tự động việc đảo chiều động chạy luân phiên là cần thiết. Và các mạch điều khiển có thể sử dụng timer, vi điều khiển hoặc PLC. Bài viết hôm nay sẽ tìm hiểu về sơ đồ, nguyên lý 3 mạch đảo chiều động cơ chạy thuận nghịch luân phiên dùng timer.
>>> Xem thêm: 4 loại contactor 3 pha thông dụng nhất – nên sử dụng loại nào?
1. Mạch thuận nghịch luân phiên dùng Timer ON, OFF delay
Sơ đồ đấu dây
Mạch sau đây sử dụng một Timer ON, OFF delay để điều khiển mạch đảo chiều động cơ 3 pha luân phiên một các tự động.
Sơ đồ mạch đảo chiều thuận nghịch luân phiên dùng 1 timer
Như ở bài viết trước chúng tôi đã trình bày, việc đảo chiều động cơ được thực hiện bằng cách đảo 2 trong 3 pha của động cơ. Và trong các mạch điện sau đây chúng ta sẽ thực hiện đổi pha 1 với pha 3 để chiều.
Contactor K_T khi đóng thì điều khiển động cơ chạy thuận, contactor K_N khi đóng thì động cơ chạy theo chiều ngược lại. Vì 2 contactor luân phiên đóng nên ta chỉ sử dụng một rơ le nhiệt nối tiếp với cả 2 contactor. Giả sử động cơ bị quá tải thì rơ le nhiệt tác động làm thay đổi trạng thái tiếp điểm để ngắt mạch điều khiển.
Nguyên lý hoạt động
+ Ở trạng thái bình thường, công tắc mở nên mạch không được cấp điện động cơ không quay
+ Khi công tắc gạc sang trạng thái đóng thì cuộn dây của timer T được cấp điện bắt đầu đếm thời gian. Đồng thời contactor K_T được cấp điện động cơ chạy theo chiều thuận.
Khi timer đếm đủ thời gian T_On đặt trước thì tiếp điểm thường mở của T mở ra làm ngắt điện cuộn K_T. Đồng thời tiếp điểm thường hở của T đóng lại cấp điện cho cuộn K_N nên động cơ chạy chiều ngược lại.
Do đây là Timer On Off Delay nên thời gian sau khoảng thời gian T_Off thì tiếp điểm của timer T trở về trạng thái ban đầu. Lúc này cuộn K_N bị ngắt điện và cuộn K_T hút động cơ chạy chiều thuận, chu kỳ luân phiên lặp lại.
+ Khi điều khiển đảo chiều động cơ, điều cần thiết là phải đảm bảo để 2 contactor K_T và K_N không đóng cùng lúc. Nếu không sẽ dẫn đến ngắn mạch, do đó người ta sử dụng tiếp điểm thường đóng của contactor này nối tiếp cuộn dây contactor kia. Khi đó thì mỗi contactor chỉ có thể đóng khi contactor còn lại đang mở.
Ưu và nhược điểm
+ Ưu điểm của mạch là đơn giản dễ đấu dây, nguyên lý dễ hiểu
+ Nhược điểm là không thể khởi động chiều ngược trước và sau đó chạy thuận. Không thể chuyển sang chế độ điều khiển tay chỉ một chiều cố định. Không có thời gian nghĩ khi chuyển từ thuận sang nghịch và ngược lại.
>>> Video tham khảo mạch thuận nghịch luân phiên
2. Mạch đảo chiều động cơ luân phiên với 2 timer ON Delay
Một mạch điện tiếp theo có nguyên lý hoạt động tương tự nhưng sử dụng 2 timer On Delay và điều khiển bằng nút nhấn ON và OFF.
Sơ đồ đấu dây
Mạch dưới đây sử dụng 2 timer T1 và T2 điều khiển thời gian chạy của 2 contactor K_T và K_N tương ứng.
Mạch đảo chiều động cơ luân phiên dùng 2 timer
Nguyên lý hoạt động
– Khi công tắc MODE ở trạng thái bình thường, rơ le không cấp điện, mạch hoạt động ở chế độ tự động đảo chiều luân phiên.
+ Khi nhấn nút ON thì cuộn dây K_T và timer T1 được cấp điện. Contactor K_T hút nên động cơ quay thuận và tiếp điểm thường hở K_T song song với nút nhấn đóng lại duy trì trạng thái hút của contactor sau khi nhã tay khỏi nút nhấn. Và đồng thời timer T1 đếm giờ theo thời gian đã cài sẵn.
+ Khi timer T1 đếm đủ thời gian thì tác động thay đổi tiếp điểm thường đóng thành thường hở và tiếp điểm thường hở thành đóng. Do đó cuộn K_T bị ngắt điện bởi thường hở của T1, và ngay lập tức cuộn dây K_N và timer T2 được cấp điện. Động cơ lúc này quay chiều ngược lại và timer T2 đếm thời gian.
+ Tương tự sau khi T2 đếm đủ thời gian thì sẽ ngắt cuộn dây K_N và đóng cuộn K_T. Do đó động cơ được luân phiên đảo chiều thuận nghịch.
– Khi công tắc MODE chuyển sang trạng thái đóng thì rơ le được cấp điện, tiếp điểm thường đóng của rơ le mở ra. Do đó các cuộn dây timer sẽ không được cấp điện ở chế độ này. Mạch chuyển sang chế độ điều khiển 2 chiều độc lập.
Ưu điểm và nhược điểm
+ Ưu điểm là mạch điều khiển được chế độ tự động và điều khiển tay hai chiều độc lập. Ở chế độ tự động có thể chạy chiều thuận hoặc chiều ngược trước.
+ Nhược điểm là mạch phức tạp hơn, khi động cơ chuyển mạch từ thuận sang ngược và từ ngược sang thuận thì không có khoảng thời gian dừng. Việc chuyển mạch xảy ra ngay lập tức do đó không phù hợp cho động cơ công suất lớn và một số loại tải.
3. Mạch đảo chiều động cơ luân phiên có thời gian nghỉ
Sơ đồ đấu dây
Mạch bên dưới sử dụng 4 timer On Delay để điều khiển đảo chiều thuận nghịch động cơ 3 pha chạy luân phiên. Khi chuyển tử chiều quay thuận sang nghịch và ngược lại sẽ có một khoảng thời gian dừng. Do đó mạch sẽ tối ưu hơn các mạch phía trên và được ứng dụng nhiều hơn.
Sơ đồ mạch đảo chiều thuận nghịch có thời gian nghĩ
Timer 1 sẽ cho phép thời gian động cơ chạy theo chiều thuận, thời gian cài đặt cho timer 2 là thời gian dừng trước khi động cơ chuyển sang chạy nghịch. Tương tự timer 3 là thời gian chạy thuận, timer 4 là thời gian dừng trước khi chuyển sang chạy thuận.
Nguyên lý hoạt động
Mạch sẽ hoạt động tuần tự khi timer 1 đếm đến thời gian đặt trước sẽ kích đóng timer 2. Timer 2 kích đóng timer 3, timer 3 kích đóng timer 4 và timer 4 kích timer 1 hoạt động trở lại.
+ Khi nhấn nút ON_T thì cuộn dây contactor K_T và timer 1 được cấp điện. Động cơ quay chiều thuận và timer1 bắt đầu đếm thời gian.
+ Khi timer 1 đếm đến thời gian đặt trước thì ngắt điện contactor K_T nên động cơ dừng, khi động cơ dừng thì timer1 cũng bị ngắt điện. Đồng thời cấp điện cho cuộn timer 2 hoạt động. Như vậy động cơ chạy thuận trong khoảng thời gian T1
+ Khi timer 2 đếm hết thời gian thì cấp điện cho cuộn K_N và timer 3. Động cơ chạy chiều ngược và timer 3 bắt đầu đếm thời gian. Do vậy trước khi động cơ chuyển từ thuận sang nghịch thì dừng một khoảng thời gian T2.
+ Tương tự cho chiều ngược lại, động cơ sẽ chạy với chiều ngược trong khoảng thời gian T3. Và trước khi động cơ chuyển mạch từ quay nghịch sang quay thuận thì động cơ dừng một khoảng thời gian T4.
Ưu và nhược điểm
+ Ưu điểm: Mạch khắc phục được nhược điểm của 2 mạch trên, điều chỉnh được thời gian động cơ dừng khi chuyển mạch.
+ Nhược điểm: mạch phức tạp do sử dụng nhiều khí cụ, chi phí cao hơn.
>>> Xem thêm:
6 mạch đảo chiều động cơ 3 pha – phân tích ưu điểm từng mạch