1/ Mạch điều khiển khởi động từ đơn sử dụng công tắc hai vị trí

 

 

Nguyên lý hoạt động của mạch:

  + Khi công tắc được bật, dòng điện sẽ được cung cấp cho cuộn dây của contactor K, làm sáng đèn báo Run. Contactor K sẽ được kích hoạt, làm cho các tiếp điểm chính chuyển sang trạng thái đóng, cung cấp điện cho động cơ.

  + Khi công tắc được tắt, cuộn dây của contactor K sẽ không nhận điện, các tiếp điểm chính của contactor K chuyển về trạng thái mở (trạng thái ban đầu), làm cho động cơ dừng lại và đèn báo Run tắt.

  + Khi động cơ gặp sự cố quá tải, dòng điện vượt quá dòng điện định mức của động cơ. Dòng điện quá tải làm nóng các thanh lưỡng kim trong relay nhiệt. Sau một thời gian, relay nhiệt ORL sẽ hoạt động, tiếp điểm thường đóng ORL chuyển sang trạng thái mở. Điều này ngắt cung cấp điện cho cuộn dây của contactor K, làm cho động cơ dừng lại và đèn báo lỗi sáng lên. Vì vậy, relay nhiệt có chức năng bảo vệ động cơ khỏi quá tải.

Ưu điểm: 

       Mạch đơn giản, dễ sử dụng, có thể thay thế công tắc hai vị trí bằng các công tắc thông minh để điều khiển từ xa.

Nhược điểm:

        Khi xảy ra sự cố mất điện, khi điện được khôi phục, động cơ sẽ tự động khởi động lại. Điều này có thể gây nguy hiểm cho con người và các cơ cấu truyền động.

         Để khắc phục nhược điểm này, người ta thường sử dụng mạch khác cho các ứng dụng công nghiệp và đời sống.

Dưới đây là cách diễn đạt lại thông tin bạn đã cung cấp một cách chi tiết hơn:

2/ Điều khiển khởi động từ đơn bằng nút nhấn ON/OFF:

 

 

Nguyên lý hoạt động của mạch:

  + Khi nút ON được nhấn, dòng điện sẽ được cung cấp cho cuộn dây của contactor K. Tiếp điểm chính của contactor K sẽ đóng, làm cho động cơ bắt đầu quay. Đồng thời, tiếp điểm thường hở của K sẽ đóng lại, duy trì việc cung cấp điện cho cuộn dây K ngay cả sau khi nút nhấn ON được thả ra (tự giữ).

  + Khi nút OFF được nhấn, động cơ sẽ dừng quay. Nếu xảy ra sự cố quá tải, relay nhiệt sẽ ngắt mạch điện.

Ưu điểm: 

        Mạch này sử dụng nút nhấn, vì vậy khi điện được khôi phục sau một sự cố mất điện, động cơ sẽ không tự động khởi động lại. Điều này giúp tăng cường an toàn cho người sử dụng và các cơ cấu truyền động. Tuy nhiên, sơ đồ đấu dây của mạch khởi động từ đơn sử dụng nút nhấn ON/OFF có phần phức tạp hơn so với mạch sử dụng công tắc.

3/ Mạch điều khiển động cơ sử dụng nút nhấn ON/OFF và chế độ nhấp thử (JOG):

 

 

Nguyên lý hoạt động của mạch:

       Khi nút ON được kích hoạt, dòng điện sẽ được cung cấp cho cuộn dây của contactor K. Tiếp điểm chính của contactor K sẽ đóng, làm cho động cơ bắt đầu hoạt động. Đồng thời, tiếp điểm thường hở của K sẽ đóng lại, duy trì việc cung cấp điện cho cuộn dây K ngay cả sau khi nút nhấn ON được thả ra (tự giữ).
Khi nút OFF được kích hoạt, động cơ sẽ dừng hoạt động. Nếu xảy ra sự cố quá tải, relay nhiệt sẽ ngắt mạch điện.

       Nút nhấn JOG, bao gồm một tiếp điểm thường đóng và một tiếp điểm thường mở được nối liên động với nhau, được sử dụng trong các ứng dụng cần thử máy. Khi nút JOG được nhấn và giữ, động cơ sẽ hoạt động. Khi nút JOG được thả ra, động cơ sẽ dừng lại.

Ưu điểm: 

       Mạch này sử dụng nút nhấn, vì vậy khi điện được khôi phục sau một sự cố mất điện, động cơ sẽ không tự động khởi động lại. Điều này giúp tăng cường an toàn cho người sử dụng và các cơ cấu truyền động. Tuy nhiên, thêm chức năng nhấp thử thông qua nút JOG cho phép kiểm tra hoạt động của động cơ mà không cần để động cơ hoạt động liên tục. Sơ đồ đấu dây của mạch này có phần phức tạp hơn so với mạch sử dụng công tắc.

4/ Điều khiển động cơ ở 2 vị trí dùng khởi động từ đơn

 

 

      Trong một số dây truyền sản xuất lớn, người ta sử dụng một tủ điều khiển chính và nhiều tủ phụ để điều khiển động cơ. Một động cơ có thể được điều khiển bằng nhiều tủ đặt ở các vị trí khác nhau. Điều này giúp tăng hiệu quả và linh hoạt của quá trình sản xuất, vì người ta có thể chọn tủ nào phù hợp nhất với nhu cầu của mình. 

      Tủ điều khiển chính có vai trò là trung tâm điều phối và giám sát các tủ phụ, cũng như nhận và gửi các tín hiệu từ và đến các thiết bị khác trong dây truyền. Tủ phụ thường được gắn trực tiếp trên động cơ hoặc gần động cơ, để có thể điều chỉnh nhanh chóng các thông số như tốc độ, hướng, lực kéo, v.v. Tùy theo loại động cơ và yêu cầu của dây truyền, người ta có thể sử dụng các loại tủ phụ khác nhau, như tủ biến tần, tủ khởi động mềm, tủ sao-tam giác, v.v. Việc sử dụng một tủ điều khiển chính và nhiều tủ phụ là một giải pháp thông minh và tiết kiệm cho các dây truyền sản xuất lớn.

Nguyên lý hoạt động của mạch:

       Hai bộ nút nhấn ON1, OFF2 và ON2, OFF2 hoạt động song song với nhau

       Khi một trong hai nút ON ( ON1 ON2 ) được nhấn, động cơ sẽ chạy. Khi một trong hai nút OFF ( OFF1 OFF2 ) được nhấn, động cơ sẽ ngừng. Mạch này giúp tăng khả năng điều khiển và quản lý động cơ, đặc biệt là trong các dây chuyền sản xuất lớn, nơi cần phải kiểm soát động cơ từ nhiều vị trí. Mạch này cũng giảm thiểu nguy cơ xảy ra sự cố do việc nhấn sai nút hoặc quên nhấn nút.

5/ Mạch mở máy theo thứ tự

 

 

       Trong một số dây truyền sản xuất, đòi hỏi các động cơ chạy theo một thứ tự nhất định. Nếu sai sót sẽ dẫn đến hư hỏng sản phẩm hay các cơ cấu. Khi đó người ta sẽ dùng mạch mở máy theo thứ tự.

       Mạch dưới đây sẽ giúp người vận hành tránh được các sai sót trên. Vì động cơ 2 chỉ chạy khi động cơ 1 đang chạy, động cơ 3 chỉ chạy khi động cơ 1 và 2 đang chạy. Tắt động cơ 1 thì động cơ 2 và 3 cũng sẽ dừng quay.

6/ Mạch động cơ chạy, dừng theo thời gian

 

 

       Mạch này là một giải pháp tuyệt vời cho việc điều khiển động cơ chạy, dừng theo thời gian một cách chính xác và tiết kiệm thay vì sử dụng vi điều khiển hoặc PLC

       Bằng cách sử dụng 2 Timer ON Delay, bạn có thể thiết lập thời gian chạy và thời gian dừng của động cơ một cách dễ dàng và linh hoạt. 

Mạch động cơ chạy, dừng theo thời gian hoạt động như sau: 

       Khi bạn nhấn nút ON, động cơ sẽ chạy và Timer 1 sẽ bắt đầu đếm thời gian. Khi Timer 1 đếm đủ thời gian bạn đã đặt trước, nó sẽ ngắt điện cho động cơ và bật điện cho Timer 2. Khi Timer 2 đếm đủ thời gian bạn đã đặt trước, nó sẽ bật lại điện cho động cơ và tắt điện cho Timer 1. Như vậy, chu kỳ chạy, dừng của động cơ sẽ lặp lại liên tục theo thời gian bạn mong muốn. 

       Bạn nên chú ý rằng Timer ON Delay có 2 loại tiếp điểm: tiếp điểm có thời gian và tiếp điểm không có thời gian. Tiếp điểm có thời gian là tiếp điểm NC 5-8 và NO 6-8, chỉ thay đổi trạng thái khi Timer đếm xong thời gian. Tiếp điểm không có thời gian là tiếp điểm NC 1-4 và NO 1-3, sẽ thay đổi trạng thái ngay khi bạn cấp điện cho Timer. Bạn nên kết nối các tiếp điểm một cách hợp lý để mạch hoạt động đúng mục đích sử dụng.

7/ Mạch 2 động cơ chạy luân phiên

 

 

       Mạch điều khiển hai động cơ chạy luân phiên không là mạch ứng dụng rất hữu ích trong các hệ thống bơm nước, vì nó giúp kéo dài tuổi thọ của động cơ và tăng hiệu quả sử dụng nước. Bạn có thể chọn chế độ Man hoặc Auto để điều khiển hai động cơ theo ý muốn.

Mạch 2 động cơ chạy luân phiên hoạt động như sau:

       Chế độ Manual cho phép bạn bật và tắt từng động cơ một cách riêng biệt, bằng cách sử dụng các nút nhấn ON và OFF. Bạn có thể chạy một hoặc hai động cơ tùy theo nhu cầu.

      Chế độ Auto cho phép bạn để cho hai động cơ tự động chạy luân phiên theo một khoảng thời gian được đặt trước. Khi động cơ 1 chạy thì động cơ 2 dừng, và ngược lại. Bạn không cần phải can thiệp vào quá trình này, chỉ cần thiết lập thời gian cho mỗi động cơ.

       Mạch điện sau đây minh họa cho cách điều khiển hai động cơ chạy luân phiên ở hai chế độ Manual và Automatic. Bạn hãy xem kỹ và thử áp dụng vào thực tế nhé!

8/ Mạch 3 động cơ chạy luân phiên

 

 

       Mạch 3 động cơ chạy luân phiên là một ứng dụng thú vị và hữu ích của vi điều khiển. Bằng cách sử dụng các IC 555 và IC 4017, ta có thể tạo ra một mạch điều khiển cho phép ba động cơ chạy theo thứ tự xác định, mỗi động cơ chạy một khoảng thời gian nhất định rồi dừng lại để động cơ tiếp theo chạy. 

       Mạch này có thể dùng để điều khiển các thiết bị cần chuyển đổi giữa các chế độ hoạt động khác nhau, ví dụ như máy bơm nước, máy sấy quần áo, hay máy phát điện. Mạch này cũng có thể mở rộng để điều khiển nhiều động cơ hơn nếu cần thiết.

9/ Khởi động từ kép đảo chiều động cơ 3 pha

 

 

       Để đảo chiều quay của động cơ không đồng bộ 3 pha, ta có thể sử dụng mạch khởi động từ kép đảo chiều. Mạch này gồm hai contactor (K_T và K_N) được điều khiển bằng hai nút nhấn (ON_T và ON_N).

Mạch khởi động từ kép đảo chiều động cơ 3 pha hoạt động như sau:

         Khi muốn động cơ quay theo chiều thuận, ta nhấn nút ON_T để hút contactor K_T. 

       Lúc này, ba dây cấp nguồn được nối trực tiếp với ba dây của động cơ. Khi muốn động cơ quay theo chiều nghịch, ta nhấn nút ON_N để hút contactor K_N. Đồng thời, hai dây cấp nguồn được đảo vị trí với nhau, làm thay đổi thứ tự các pha của dòng điện vào động cơ. Điều này khiến cho động cơ quay ngược lại so với chiều ban đầu. 

       Mạch khởi động từ kép đảo chiều là một giải pháp tiện lợi và hiệu quả để điều khiển chiều quay của động cơ không đồng bộ 3 pha.

10/ Đảo chiều động cơ 1 pha ra 4 đầu dây

 

 

        Mạch đảo chiều quay của một động cơ 1 pha ra 4 đầu dây là một kỹ thuật hữu ích để điều chỉnh hướng quay của động cơ theo ý muốn. Động cơ 1 pha ra 4 đầu dây bao gồm hai cuộn dây: cuộn dây đề và cuộn dây chạy. 

       Cuộn dây đề có điện trở cao hơn cuộn dây chạy, để tạo ra một hiệu ứng từ trường không đồng bộ giúp khởi động động cơ. Để đảo chiều quay của động cơ, bạn chỉ cần đảo chiều một trong hai cuộn dây, thường là cuộn dây chạy. 

       Bạn có thể sử dụng một công tắc hoặc một rơ le để thực hiện việc này. Hình vẽ dưới đây minh họa cho mạch điện của động cơ 1 pha ra 4 đầu dây và cách đảo chiều quay bằng cách đổi chiều cuộn dây chạy. Hãy thử nghiệm và xem kết quả nhé!

11/ Mạch khởi động sao tam giác

 

 

       Mạch khởi động sao tam giác là một phương pháp tuyệt vời để khởi động động cơ ba pha một cách an toàn và hiệu quả. Mạch này dùng một công tắc sao tam giác để điều chỉnh điện áp cho các cuộn dây của động cơ, giúp giảm dòng điện khởi động xuống còn 1/3 so với bình thường. 

       Bạn có thể hình dung như thế này: khi bạn bật công tắc, động cơ sẽ chạy ở chế độ sao, tức là các cuộn dây được nối song song với nguồn điện, nhưng chỉ nhận được 1/√3 lần điện áp nguồn. Điều này giúp động cơ khởi động dễ dàng hơn, không bị quá tải hay gây hại cho hệ thống điện. 

Mạch sao tam giác hoạt động như sau:

       Sau khi động cơ đã chạy ổn định, bạn sẽ chuyển công tắc sang chế độ tam giác, tức là các cuộn dây được nối tiếp theo với nhau, nhận được toàn bộ điện áp nguồn. ( Nguyên lý: Khi nhấn ON khởi K và K1 hút, động cơ chạy chế độ sao. Khi Timer đếm đến thời gian đặt trước thì K và K2 hút, động cơ chạy chế độ tam giác. )

      Điều này giúp động cơ hoạt động mạnh mẽ và hiệu quả hơn. Mạch khởi động sao tam giác là một giải pháp thông minh và tiết kiệm cho việc khởi động động cơ ba pha. Bạn có thể xem hình minh họa dưới đây để hiểu rõ hơn về nguyên lý hoạt động của mạch này.

12/ Mạch khởi động từ kép đảo chiều và chạy sao tam giác

 

       

      Một cách thú vị để tăng hiệu suất và tiết kiệm điện năng cho động cơ là sử dụng mạch khởi động từ kép đảo chiều và chạy sao tam giác. Đây là một mạch kết hợp giữa hai mạch đảo chiều và khởi động sao tam giác, cho phép điều khiển động cơ chạy theo hai hướng khác nhau với tốc độ cao và ổn định. 

      Khi muốn chạy thuận hoặc nghịch, ta chỉ cần nhấn nút tương ứng, động cơ sẽ được khởi động sao tam giác để giảm dòng khởi động và tránh gây quá tải cho mạch. Sau một thời gian, động cơ sẽ chuyển sang chế độ chạy tam giác để tận dụng công suất tối ưu. Mạch này có thể áp dụng cho các loại động cơ ba pha có công suất lớn và yêu cầu điều khiển linh hoạt.

13/ Mạch hãm động năng

 

 

 

      Một trong những cách để giảm thời gian dừng của động cơ là sử dụng các phương pháp phanh động cơ. Mạch sau đây sẽ giúp bạn thực hiện phương pháp hãm động năng bằng cách tạo ra từ trường đứng yên khiến trục quay động cơ ngừng quay. Bạn chỉ cần nhấn nút dừng và mạch sẽ tự động ngắt nguồn 3 pha và cấp nguồn 1 chiều vào 2 dây của động cơ. 

      Sau một khoảng thời gian được đặt trước, mạch sẽ ngắt nguồn 1 chiều và động cơ sẽ dừng hoàn toàn. Bạn có thể bật hoặc tắt công tắt SW để kích hoạt hoặc vô hiệu hóa chức năng hãm động năng.

Mạch hãm động năng hoạt động như sau:

     + Khi nhấn ON, contactor 1 sẽ hút và cho động cơ chạy bình thường với nguồn điện 3 pha.

     + Khi nhấn OFF, contactor 1 sẽ ngắt và contactor 2 sẽ hút, chuyển nguồn điện 3 pha thành nguồn 1 chiều bằng mạch chỉnh lưu và cấp vào 2 dây của động cơ. Lúc này, từ trường trong động cơ sẽ không xoay nữa mà đứng yên, tạo ra lực hãm lớn cho trục quay. Timer bắt đầu tính thời gian hãm.

      + Khi Timer kết thúc thời gian hãm đã được thiết lập, nó sẽ ngắt nguồn 1 chiều và động cơ sẽ dừng hoàn toàn.

      + Bạn có thể bật công tắt SW để kích hoạt chức năng hãm động năng khi muốn dừng động cơ nhanh chóng, hoặc để hở khi muốn cho động cơ dừng tự do.

      Đây là một mạch hãm động năng hiệu quả và tiện lợi. Bạn có thể áp dụng cho các ứng dụng yêu cầu dừng động cơ nhanh như máy công cụ, máy bơm, quạt,... Chúc bạn thành công!

14/ Mạch hãm ngược dùng khởi động từ kép

 

 

       Mạch hãm ngược dùng khởi động từ kép là một giải pháp tuyệt vời để kiểm soát tốc độ của động cơ một cách hiệu quả và an toàn. Bằng cách đảo chiều quay của động cơ trong một khoảng thời gian ngắn, mạch này có thể làm giảm tốc độ của động cơ nhanh chóng và dừng hoàn toàn.

Mạch hãm ngược hoạt động như sau:

      + Khi bấm nút ON, khởi động từ thuận được kích hoạt, làm cho động cơ quay theo chiều thuận.

      + Khi bấm nút OFF (nút có 1 NC và 1 NO), khởi động từ thuận bị ngắt, đồng thời khởi động từ nghịch được kích hoạt. Điều này làm cho động cơ quay theo chiều nghịch trong một khoảng thời gian do Timer T điều chỉnh.

      + Khi Timer T hết thời gian, khởi động từ nghịch bị ngắt. Thời gian kích hoạt khởi động từ nghịch phải được lựa chọn phù hợp với tình huống. Nếu quá dài, động cơ sẽ quay nghịch với tốc độ cao, không giúp rút ngắn thời gian dừng. Nếu quá ngắn, động cơ sẽ không có đủ năng lượng để phanh, vẫn còn quay thuận.

15/ Mạch gọi bơm theo áp suất

 

 

       Một mạch gọi bơm thông minh có thể điều chỉnh áp suất nước theo nhu cầu của người dùng. Mạch này sử dụng cảm biến áp suất để phát hiện khi nào cần bật hoặc tắt bơm. 

Mạch gọi bơm theo áp suất hoạt động như sau:

       Khi bật công tắc ON, bơm 1 sẽ hoạt động để cung cấp áp suất nước. Nếu áp suất nước vượt quá mức cho phép, cảm biến sẽ ngắt kết nối tiếp điểm H_P và dừng bơm 1. Nếu áp suất nước quá thấp, cảm biến sẽ đóng tiếp điểm L_P và kích hoạt cả hai bơm 1 và 2 để tăng áp suất nước. Đây là một mạch gọi bơm hiệu quả và tiết kiệm điện năng.