Bài giảng Trang bị điện-điện tử

 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN 
KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ 
BÀI GIẢNG 
TRANG BỊ ĐIỆN – ĐIỆN TỬ 
TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ 
BIÊN SOẠN: TS. ĐỖ TUẤN KHANH 
 ThS. LÊ THỊ MINH TÂM 
 Th.S TRẦN VĂN CHƢƠNG 
HƢNG YÊN - 12/2016 
LỜI NÓI ĐẦU 
 Ngày nay, trong các lĩnh vực sản xuất của nền kinh tế quốc dân, điện khí hoá, cơ 
khí hoá và tự động hoá liên quan chặt chẽ với nhau. Đòi hỏi những kỹ sư điện, điện tử, 
kỹ sư cơ khí cần được trang bị những kiến thức rất cơ bản về các phần tử điều khiển, 
các phần tử bảo vệ và các khâu bảo vệ, các nguyên tắc điều khiển tự động truyền động 
điện và hệ thống trang bị điện điện tử các máy công nghiệp. 
 Bài giảng Trang bị điện - điện tử được biên soạn với các nội dung cô đọng, đầy 
đủ theo đề cương chi tiết học phần Trang bị điện - điện tử cho sinh viên Đại học chính 
quy, ngành Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử làm tài liệu học tập và nghiên cứu được dễ 
dàng, hiệu quả hơn. Ngoài ra có thể được dùng làm tài liệu tham khảo cho sinh viên 
ngành cơ khí hàn, cơ khí chế tạo và các bạn đọc. Tài liệu được lưu hành nội bộ tại 
trường Đại học SPKT Hưng Yên. 
 Nội dung tài liệu được chia thành 6 chương: 
Chương 1. Nguyên tắc điều khiển tự động truyền động điện. 
Chương 2. Trang bị điện-điện tử nhóm máy cắt kim loại. 
Chương 3. Trang bị điện-điện tử các máy nâng vận chuyển. 
Chương 4. Trang bị điện-điện tử thiết bị gia nhiệt. 
Chương 5. Trang bị điện-điện tử máy hàn điện. 
Chương 6. Thực tập trang bị điện. 
Tài liệu này đã qua chỉnh sửa và tái bản nhưng vẫn không thể tránh khỏi những 
khiếm khuyết, nhóm biên soạn chúng tôi rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của 
bạn đọc, các em sinh viên và đồng nghiệp để tài liệu được hoàn thiện hơn. 
Mọi ý kiến đóng góp xin gửi về: Khoa Điện-Điện Tử, Trường Đại học Sư phạm 
Kỹ thuật Hưng Yên, Email: ddtu@utehy.edu.vn. 
Hưng Yên, ngày 01 tháng 12 năm 2016 
 Nhóm biên soạn 
MỤC LỤC 
Chƣơng 1. Nguyên tắc điều khiển tự động truyền động điện 1 
1.1. Khái niệm chung 1 
1.2. Các nguyên tắc điều khiển hệ thống truyền động điện kiểu hở 2 
1.3. Nguyên tắc điều khiển hệ thống truyền động điện kiểu hệ kín 7 
1.4. Phương pháp thiết kế sơ đồ điều khiển 13 
Câu hỏi và bài tập chương 1 26 
Chƣơng 2. Trang bị điện-điện tử nhóm máy cắt kim loại 27 
2.1. Yêu cầu chung về trang bị điện và phân loại máy cắt kim loại 27 
2.2. Trang bị điện máy tiện 30 
2.3. Trang bị điện máy doa 34 
Câu hỏi và bài tập chương 2 38 
Chƣơng 3. Trang bị điện-điện tử các máy nâng vận chuyển 39 
3.1. Khái niệm và phân loại 39 
3.2. Trang bị điện - điện tử thang máy 42 
3.3. Trang bị điện - điện tử băng tải 50 
Câu hỏi và bài tập chương 3. 56 
Chƣơng 4. Trang bị điện-điện tử thiết bị gia nhiệt 57 
4.1. Khái niệm và phân loại 57 
4.2. Trang bị điện - điện tử, lò điện trở 58 
4.3. Trang bị điện - điện tử lò cảm ứng 65 
4.4. Trang bị điện - điên tử lò hồ quang 70 
Câu hỏi và bài tập chương 4 79 
Chƣơng 5. Trang bị điện-điện tử máy hàn điện 80 
5.1. Yêu cầu và đặc điểm trang bị điện-điện tử máy hàn điện 80 
5.2. Trang bị điện-điện tử máy hàn hồ quang 118 
5.3. Trang bị điện-điện tử máy hàn tiếp xúc 126 
Câu hỏi và bài tập chương 5 136 
Chƣơng 6. Thực tập trang bị điện 137 
Tài liệu tham khảo 158 
Bài giảng Trang bị điện - điện tử 
ĐHSPKT Hưng Yên _ Khoa Điện – Điện Tử 1 
Chương 1: CÁC NGUYÊN TẮC ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 
1.1. Khái niệm chung 
Khi mở máy các động cơ có công suất trung bình và lớn ngƣời ta phải dùng các 
biện pháp hạn chế dòng khởi động nhƣ: Mở máy qua điện trở, điện kháng, máy biến áp 
tự ngẫu, mở máy bằng đổi nối Sao-Tam giác..... Trong quá trình khởi động muốn tốc độ 
động cơ tăng dần đến giá trị định mức, thì ta phải tìm cách loại dần các phần tử mở 
máy đó ra. Một cách tổng quát ta có sơ đồ mạch động lực, đặc tính tĩnh, đặc tính động 
của quá trình mở máy của động cơ điện 1 chiều, xoay chiều nhƣ hình vẽ. 
K
cc cc
I®m
n
K2
R2R1
R1
R2
I2 I
n®m
n0
I1
K1
Ð
K
CKĐ
Ap
F
§
K2
r1
2
r
n
r2
r1
K
n®m
n0
I®m I2 I1 I
K1
 I n(v/p)
I1
I2
n1
n2
t1 t1 t
n=f(t)
I=f(t)
§Æc tÝnh ®éng
Bài giảng Trang bị điện - điện tử 
ĐHSPKT Hưng Yên _ Khoa Điện – Điện Tử 2 
Nhìn vào đặc tính tĩnh và đặc tính động ta có nhận xét: 
- Quá trình khởi động đi theo chiều mũi tên, tốc độ động cơ tăng dần ứng với việc loại 
dần các cấp điện trở phụ. 
- Nếu ta sử dụng các thiết bị để đo khoảng thời gian từ 0- t1, t1-t2 bằng các rơle thời 
gian và tại đó ta phát các lệnh điều khiển làm thay đổi tham số của mạch điện ( RP, 
XP..) và điều khiển quá trình theo mong muốn gọi là tự động khống chế theo nguyên 
tắc thời gian. 
- Nếu nhƣ ta sử dụng các thiết bị đo tốc độ nhƣ rơle ly tâm, máy phát tốc để đo tốc độ 
n1, n2 và tƣơng tự nhƣ trên ta có tự động khống chế theo nguyên tắc tốc độ. 
- Nếu sử dụng rơ le dòng điện để đo dòng điện I1, I2 và tƣơng tự ta có phƣơng pháp tự 
động khống chế theo nguyên tắc dòng điện. 
- Trong thực tế có nhiều bộ phận của máy làm việc bị giới hạn bởi góc quay hay 
quãng đƣờng nhất định khi đó ngƣời ta sử dụng phƣơng pháp khống chế theo 
nguyên tắc hành trình. 
1.2. Các nguyên tắc điều khiển hệ thống truyền động điện kiểu hở 
1.2.1 Nguyên tắc điều khiển theo thời gian 
 Nội dung nguyên tắc 
 Điều khiển theo nguyên tắc thời gian dựa trên cơ sở là thông số làm việc của 
mạch biến đổi theo thời gian. Những tín hiệu điều khiển phát ra theo quy luật thời gian 
cần thiết để làm thay đổi trạng thái của hệ thống. Những phần tử thụ cảm đƣợc thời gian 
để phát tín hiệu cần đƣợc chỉnh định dựa theo ngƣỡng chuyển đổi của đối tƣợng. Ví dụ 
nhƣ tốc độ, dòng điện, mô men của mỗi động cơ đƣợc tính toán chọn ngƣỡng cho thích 
hợp cho từng hệ thống truyền động điện cụ thể. 
 Những phần tử thụ cảm đƣợc thời gian có thể gọi là rơ le thời gian. Nó tạo nên 
đƣợc một khoảng thời gian trễ (duy trì) kể từ lúc có tín hiệu đƣa vào (mốc không) đầu 
vào của nó đến khi nó phát đƣợc tín hiệu ra đƣa vào phần tử chấp hành. 
 Các cơ cấu duy trì thời gian có thể là: cơ cấu con lắc, cơ cấu điện từ, khí nén, cơ 
cấu điện tử, tƣơng ứng là rơ le loại đó, 
Bằng giải tích hoặc bằng đồ thị mà ngƣời ta xác định số cấp điện trở phụ mở 
máy, giá trị điện trở của từng cấp, đặc tính động để chỉnh định thời gian tác động của 
rơ le, các khoảng thời gian đƣợc tính tƣơng đối nhƣ sau: 
 t = J
M
M
MM dg
dg
dgdg 2
1
21
21 ln
  
J là mô men quán tính 
Mđg1, Mđg2 là mô men động 
Bài giảng Trang bị điện - điện tử 
ĐHSPKT Hưng Yên _ Khoa Điện – Điện Tử 3 
Ví dụ minh hoạ 
Mạch mở máy động cơ điện một chiều qua hai cấp điện trở phụ trong mạch phần ứng: 
K3 K2
K1
+ -+ -
§
CKT
r1r2
K1
K1
M
K1
D
1
3
5
Rt1
K2
K2
K2Rt1
K3
K3
Rt2
Rt2
K3
7
9
11
13
Hình 1.2 Mạch điều khiển theo nguyên tắc thời gian 
 Trong sơ đồ không giới thiệu cách cấp nguồn nhƣng cần phải lƣu ý rằng ở mọi chỗ có 
nguồn đều phải đƣợc cấp đầy đủ trƣớc khi vận hành, nhất là cần chú ý đến nguồn kích từ.. 
 Để điều khiển cho động cơ làm việc, trƣớc tiên ta cấp nguồn cho cuộn kích từ, 
đóng các thiết bị cấp nguồn cho mạch động lực và mạch điều khiển chuẩn bị làm việc. 
Điều khiển cho động cơ mở máy bằng cách bấm nút mở máy M -> Cuộn dây công tắc 
tơ K1 có điện, đóng tiếp điểm K1(3-5) để duy trì, các tiếp điểm K1 ở mạch động lực 
đóng lại, phần ứng của động cơ đƣợc nối vào nguồn và mở máy qua 2 cấp điện trở phụ 
r1 và r2. Đồng thời rơ le thời gian Rt1 ở mạch điều khiển có điện và bắt đầu đếm, sau 
một khoảng thời gian tiếp điểm thƣờng mở đóng chậm Rt1(5-9) đóng lại -> K2 có điện, 
đóng K2(5-9) để duy trì, tiếp điểm K2 ở mạch động lực đóng lại, loại cấp điện trở phụ 
r1 khỏi mạch phần ứng, đồng thời tiếp điểm K2(5-7) mở ra để cắt điện của Rt1, khi đó 
cuộn dây của rơ le thời gian Rt2 cũng có điện, sau một khoảng thời gian sẽ đóng tiếp 
điểm Rt2(9-13) để cấp nguồn cho K3 loại nốt điện trở phụ r2 và tiếp điểm K3(9-11) 
cũng mở ra đế cắt điện của Rt2; Động cơ tăng tốc và làm việc ổn định ở tốc độ định 
mức, quá trình mở máy kết thúc. 
Muốn dừng máy ta ấn nút D, các công tắc tơ K1, K2 và K3 mất điện, phần ứng 
của động cơ đƣợc cắt khỏi nguồn và dừng lại. 
Thời gian chỉnh định ở mỗi cấp điện trở đƣợc tính theo công thức: ti= Tci ln
McM
McM
2
1 
Trong đó Tci : hằng số thời gian điên cơ của động cở đặc tính có điện trở phụ ở cấp thứ i 
 Những yếu tố ảnh hưởng đến nguyên tắc 
 Khi tính toán các đƣờng đặc tính mở máy động cơ thƣờng ta xét ở chế độ định 
mức. Nhƣng thực tế do điện lƣới, mô men cản, mô men quán tính và nhiệt độ thay đổi 
so với tính toán, các yếu tố đó ảnh hƣởng trực tiếp đến đặc tính khởi động. 
Bài giảng Trang bị điện - điện tử 
ĐHSPKT Hưng Yên _ Khoa Điện – Điện Tử 4 
1.2.2 Nguyên tắc điều khiển theo tốc độ 
 Nội dung nguyên tắc 
Để khống chế theo nguyên tắc này ta phải đo đƣợc tốc độ động cơ, có thể đo trực 
tiếp bằng rơle kiểm tra tốc độ, nhƣng khi hệ thống khống chế có nhiều cấp điện trở thì 
việc điều khiển gặp rất nhiều khó khăn do đó thực tế ít sử dụng. Ngoài ra ta còn có thể 
đo tốc độ bằng máy phát tốc nhƣng trong các hệ thống đơn giản thì chỉ tiêu kinh tế thấp 
(máy phát tốc có giá thành cao) nên ít dùng loại này. Thông thƣờng ngƣời ta sử dụng 
phƣơng pháp đo gián tiếp. 
+ Đối với động cơ điện 1 chiều, đo tốc độ thông qua sđđ phần ứng của động cơ. 
EĐ= Ke..n (dùng rơ le điện áp mắc song song với phần ứng động cơ). 
+ Đối với động cơ KĐB, đo tốc độ gián tiếp qua sđđ rotor, tần số dòng điện rotor và hệ 
số trƣợt. 
 Sơ đồ đặc trưng 
cc
cc
G2
K
G2
R2 R1
G1
§
CK§
G1
1
2
K
Hình1.3. Điều khiển theo nguyên tắc tốc độ 
Theo định luật Kirchhoff 2 ta có: 
Vòng 1 UG1= Eƣ + Iƣ Rƣ = Ke..n1+ Iƣ Rƣ 
Vòng 2 UG2= + Iƣ( Rƣ+R2) =Ke..n2+ Iƣ (Rƣ+R2) 
Xét trƣờng hợp 1: Khi tốc độ động cơ tăng đến tốc độ n1 nào đó thì 
 UG1= Eƣ + Iƣ Rƣ = Ke..n1+ Iƣ Rƣ = UG1tđ 
Dẫn đến rơle điện áp G1 tác động đóng tiếp điểm G1 lại loại bỏ cấp điện trở phụ R1 ra 
khỏi mạch phần ứng động cơ. 
Xét trƣờng hợp 2: Khi tốc độ động cơ tăng đến tốc độ n2 nào đó thì 
 UG2 = Eƣ + Iƣ( Rƣ+R2) = Ke..n2+ Iƣ( Rƣ+R2) = UG2tđ 
Dẫn đến rơle điện áp G2 tác động đóng tiếp điểm G2 lại loại bỏ cấp điện trở phụ R2 ra 
khỏi mạch phần ứng động cơ. 
Bài giảng Trang bị điện - điện tử 
ĐHSPKT Hưng Yên _ Khoa Điện – Điện Tử 5 
Nhận xét: 
+ Ƣu điểm: Đơn giản, rẻ tiền 
+ Nhƣợc điểm: Khi mô men cản, điện áp lƣới và nhiệt độ thay đổi cũng làm thay 
đổi thời gian mở máy của động cơ. 
Việc chỉnh định điện áp hút của các rơ le cũng gặp nhiều khó khăn. 
Ví dụ: Mạch điều khiển mở máy động cơ 1 chiều KTĐL qua 2 cấp điện trở phụ và 
hãm động năng. Hình 1.5 
§
r1r2
k
cc cc
H
k Rtr
Rh
MD
k
k
H
cccc
Rtr
G1
G2
G1G2
CK§
1.2.3. Nguyên tắc điều khiển theo dòng điện 
Khống chế theo nguyên tắc dòng điện nghĩa là khống chế quá trình theo các giá 
trị đo đƣợc hoặc tính toán đƣợc. Trị số của dòng điện mở máy của động cơ dao động 
giới hạn đƣợc xác định từ I2 tới I1, giá trị của dòng điện I1= 2,22,5 dòng Iđm đƣợc xác 
định căn cứ vào điều kiện vận hành của động cơ và giá trị cho phép của dòng điện phần 
ứng động cơ. Giá trị dòng điện I2 = (1,82)Iđm đƣợc xác định căn cứ vào việc đảm bảo 
gia tốc tối thiểu khi mở máy động cơ ở phụ tải đã cho đến I1, I2 luôn lớn hơn Iđm này. 
Muốn khống chế theo nguyên tắc dòng điện ta sử dụng một số rơ le dòng điện mắc nối 
tiếp với phần ứng của động cơ điện 1 chiều hoặc mắc nôi tiếp với 1 pha của động cơ 
xoay chiều. 
n
no
n®m
n
n1
2
r1
r
2
II1I2I®m
AB
H·m 
®éng 
n¨ng
I
n(v/p)
I1
I2
n1
n2
t1 t2 t
n=f(t)
I=f(t)
§Æc tÝnh 
®éng
H·m 
®éng 
n¨ng
H·m 
®éng 
n¨ng
I
Bài giảng Trang bị điện - điện tử 
ĐHSPKT Hưng Yên _ Khoa Điện – Điện Tử 6 
Ví dụ minh hoạ 
RK
+ -
§
r1CKT RIK1 K1
K2
RIK1
S1
S2
-
+
K1 K2
K2
RK
 Hoạt động của sơ đồ: ấn nút S2 công tắc tơ K1 
có điện, tiếp điểm K1 đóng duy trì, tiếp điểm K1 mạch 
động lực đóng cấp điện cho mạch phần ứng, động cơ 
hoạt động qua r1. Lúc này rơle dòng RI, rơle khoá RK 
cùng có điện, cùng tác động nhƣng phải đảm bảo yêu 
cầu nhƣ sau: RI có thời gian tác động nhanh hơn RK. 
Lúc đó tiếp điểm thƣờng đóng RI mở ra trƣớc sau đó 
tiếp điểm thƣờng mở RK đóng. Động cơ hoạt động, 
dòng điện giảm dần (từ I1 đến I2) thì RI đạt trị số và 
nhả, dẫn đến công tắc tơ K2 tác động, tiếp điểm K2 
đóng lại duy trì và ngắn mạch r1. Động cơ hoạt động 
ở đƣờng đặc tính tự nhiên. 
 Tiếp điểm thƣờng mở K2 song song với tiếp điểm RI có vai trò không cho K2 
mất điện với bất cứ lý do nào sau này (nhƣ do quá tải...) nghĩa là không đƣa r1 vào 
mạch phần ứng. 
Nhận xét: 
- Có thể duy trì MĐ trong quá trình khởi động ở mức xác định. 
- Quá trình khởi động không phụ thuộc vào nhiệt độ của dây quấn rơ le. 
- Không đảm bảo giữ nguyên thời gian khởi động. 
1.2.4. Nguyên tắc điềukhiển theo hành trình 
 Nội dung nguyên tắc 
Khống chế theo nguyên tắc hành trình nghĩa là 1 khâu hay một bộ phận nào đó 
của máy khi chuyển động phụ thuộc vào vị trí không gian của các bộ phận khác. 
Ví dụ: Bàn dao của máy cắt gọt, bàn máy, buồng thang của thang máy. 
I
I2
I1
t
Bài giảng Trang bị điện - điện tử 
ĐHSPKT Hưng Yên _ Khoa Điện – Điện Tử 7 
Ví dụ minh hoạ: 
Hình 1.7 
1.3. Nguyên tắc điều khiển hệ thống truyền động điện kiểu hệ kín 
1.3.1. Sơ đồ khối của hệ thống tự động điều chỉnh 
Rn
KI
RI
Kn
§K BB§
§FT
CK§
BD
A
T
+
-
U®
Hình 1.8 
BD là biến dòng 
BBĐ là bộ biến đổi, có thể là máy phát, khuếch đại từ, bán dẫn. 
ĐK là khối điều khiển 
Kn, KI là hệ số phản hồi tốc độ và dòng điện. 
Rn, RI bộ điều chỉnh tốc độ, dòng điện 
Bài giảng Trang bị điện - điện tử 
ĐHSPKT Hưng Yên _ Khoa Điện – Điện Tử 8 
 Các bộ điều chỉnh tốc độ, dòng điện (Rn, RI) là bộ phận quan trọng nhất của hệ 
thống vì nó quyết định chất lƣợng tĩnh và chất lƣợng động của hệ thống. Nó có 2 chức 
năng nhƣ sau: 
- Khuếch đại các sai lệch điều khiển nhỏ của hệ thống. 
- Đảm bảo chất lƣợng và độ chính xác của hệ 
1.3.2. Các nguyên tắc điều chỉnh 
1.3.2.1. Khái niệm chung 
Đối với hệ thống truyền động điện làm việc ở các trạng thái hở, trong quá trình 
hãm, khởi động, đảo chiều, ăn tải, nhả tải thƣờng gây ra các sai lệch lớn so với giá trị 
cho phép. Trong khi đó nhiều máy lại yêu cầu phải đảm bảo duy trì tốc độ không đổi 
hay các đại lƣợng khác theo yêu cầu của chất lƣợng tĩnh cũng nhƣ chất lƣợng động đặt 
ra.Trong trƣờng hợp nhƣ vậy ta phải dùng hệ thống điều khiển tự động kiểu hệ kín. 
Đối với hệ thống sử dụng động cơ điện 1 chiều làm việc trong hệ thống truyền 
động điên kiểu hệ kín thƣờng ngƣời ta phải sử dụng các bộ biến đổi để cung cấp nguồn 
điện áp một chiều cho phần ứng động cơ hay cung cấp cho cuộn kích từ của động cơ 
điều khiển tự động hệ kín ngƣời ta thƣờng sử dụng bộ biến tần, hoặc điều khiển xung 
trở mạch rotor... ... 
Trong hệ thống điều khiển tự động truyền động điện kiểu hệ kín ngƣời ta thƣờng 
tiến hành lấy một số phản hồi cơ bản sau: 
- Phản hồi âm: Tác động ngƣợc chiều điện áp đặt 
- Phản hồi dƣơng: Tác động cùng chiều với điện áp đặt. 
- Phản hồi có ngắt: Tín hiệu phản hồi đƣợc so sánh với một lƣợng bên ngoài, nếu nó 
vƣợt qua giá trị đó thì khâu p ... 
(2,8;4,10;6,12) ngắt động cơ ra khỏi lưới điện động cơ dừng. 
Ấn nút S3 (9;11) Công tắc tơ K2(21;0) có điện, tiếp điểm thường mở K2(7;19) 
đóng lại duy trì, tiếp điểm K2(21;23) đóng lại đèn H2 sáng, tiếp điểm thường đóng 
K2(11;13) mở ra khống chế khoá chéo chế độ quay thuận. Đồng thời tiếp điểm mạch 
động lực K2(2,8;4,10;6,12) đóng đảo chéo 2 trong 3 pha cấp nguồn cho động cơ M hoạt 
động ở chế độ ngược. 
b/ Dừng máy: 
Muốn dừng máy ấn S1(5;7) ngắt điện toàn mạch điều khiển, mở tiếp điểm 
K1(K2)động cơ dừng hoạt động. Muốn kết thúc quá trình làm việc ta ngắt AP1, AP2 
c/ Thiết bị bảo vệ 
- Khi xảy ra quá tải, rơle nhiệt F2 tác động , tiếp điểm thường đóng F2(3;5) mở ra ngắt 
mạch điều khiển, tiếp điểm thường mở F2(3;11) đóng lại, đèn H2 sáng báo hiệu sự cố. 
- Động cơ được nối đất an toàn bằng dây tiếp địa PE. 
2.4. Lựa chọn thiết bị theo sơ đồ : 
TT Tên thiết bị SL MÃ SỐ Số hiệu/loại Nhà chế tạo 
Dụng cụ 
1 
2 
3 
2.5. Lắp mạch theo sơ đồ lắp ráp: 
a. Xây dựng các bước tiến hành. 
- Kiểm tra chất lượng thiết bị. 
- Gá lắp, bố trí thiết bị. 
- Đi dây mạch điều khiển. 
- Đi dây mạch động lực. 
Bài giảng Trang bị điện-điện tử 
ĐHSPKT Hưng Yên _ Khoa Điện – Điện Tử 143 
- Kiểm tra mạch. 
- Thử mạch điều khiển. 
- Vận hành động cơ. 
b. Lập sơ đồ lắp ráp. 
Not out
OFF
ON
ON
OFF
ON
ON
13 0
K1
2 4 6
12108
10 128 3
5 25U1 V1 W1
7
11
13
15
21 0
K2
246
12108
7
19
21
23
L1
L2
L3
N
PE
L1 L2 L3
2 4 6
1 3
1
L1
H1
H2
H3
5717 7 U1 V1 W1
19
21
11
13
9 71719 911
2.6. Kiểm tra - Vận hành 
- Công tắc tơ K1, K2 tác động không ổn định. Do tiếp điểm duy trì K1(7;9), 
K2(17;19) bị hở, cần kiểm tra thông mạch và có phương án sửa chữa. 
- Kiểm tra sơ đồ đi dây đúng, mạch vẫn không hoạt động. Do mất nguồn hoặc 
tiếp điểm Rơle nhiệt F2 (3;5) ngắt. 
- Động cơ chạy chậm, kêu to, phát nhiệt nhanh. Do mất một pha nguồn (do 
tiếp điểm hoặc đấu dây không chặt), ta ngắt nguồn động lực, dùng đồng hồ 
Ôm kế đo kiểm xác định pha hỏng. 
- Kiểm tra nguồn, chất lượng động cơ. 
- Dùng đồng hồ vạn năng đo chạm chập của mạch điều khiển - mạch động lực. 
- Tiến hành thử mạch điều khiển. 
- Thử mạch động lực. 
Bài giảng Trang bị điện-điện tử 
ĐHSPKT Hưng Yên _ Khoa Điện – Điện Tử 144 
3. Mạch điều khiển động cơ KĐB 3 pha Rôto lồng sóc đảo chiều trực tiếp 
3.2. Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển và mạch động lực. 
So
220V
S1
S2
5
7
H3
3
25
F2
F2
K2
K1
H1
11
13
K1
S3
9
K2
15
17
23
H2
K1
K2
K2
19
21
K1
U1 V1 W1
M
F2
K1
PE
AP2
L1
L2
L3
N
PE
K2
2
4
6
8
10
12
AP1
1
0 0 0 0 0 
 Mạch động lực Mạch điều khiển 
Mô tả thiết bị mạch điện: 
- F2 : Rơ le nhiệt bảo vệ quá tải. 
- K1 : Công tắc tơ bảo vệ chế độ quay thuận. 
- K2 : Công tắc tơ bảo vệ chế độ quay ngược. 
- H1 : Đèn báo chế độ quay thuận. 
- H2 : Đèn báo chế độ quay ngược. 
- H3 : Đèn báo sự cố quá tải. 
- AP1, AP2 : Áptômat đóng cắt mạch điện, bảo vệ ngắn mạch, quá tải mạch 
đ/khiển, động lực. 
- M : Động cơ xoay chiều không đồng bộ 3 pha rôto lồng sóc 
3.3. Mô tả nguyên tắc hoạt động. 
a/ Mở máy : 
Cấp nguồn cho mạch điện : Đóng AP1, AP2 
+/ Quay thuận: Ấn S2(7;9) Công tắc tơ K1 (13;0 ) có điện , tiếp điểm 
thường mở K1 (7;9) đóng lại duy trì , tiếp điểm K1 (13;15) đóng ( Đèn H1 sáng), tiếp 
điểm thường đóng K1 (19;21) mở ra khống chế khoá chéo chế độ quay ngược. Đồng 
thời các tiếp điểm mạch động lực K1 (2,8;4,10;6,12) đóng cấp nguồn cho động cơ M 
khởi động trực tiếp theo chiều thuận . 
+/ Quay ngược: Muốn đảo chiều quay động cơ ta thực hiện ấn nút S3 (9;11) 
 Công tắc tơ K1 mất điện, mở các tiếp điểm mạch động lực K1 (2,8;4,10;6,12) ngắt 
động cơ ra khỏi lưới điện Công tắc tơ K2(21;0) có điện, tiếp điểm thường mở 
Bài giảng Trang bị điện-điện tử 
ĐHSPKT Hưng Yên _ Khoa Điện – Điện Tử 145 
K2(17;19) đóng lại duy trì, tiếp điểm K2(21;23) đóng lại đèn H2 sáng, tiếp điểm 
thường đóng K2(11;13) mở ra khống chế khoá chéo chế độ quay thuận. Đồng thời 
tiếp điểm mạch động lực K2 (2,8;4,10;6,12)đóng đảo chéo 2 trong 3 pha cấp nguồn 
cho động cơ M hoạt động ở chế độ ngược. 
b/ Dừng máy: 
Muốn dừng máy ấn S1(5;7) ngắt điện toàn mạch điều khiển, mở tiếp điểm 
K1(K2)động cơ dừng hoạt động. Muốn kết thúc quá trình làm việc ta ngắt AP1, AP2. 
c/ Thiết bị bảo vệ 
- Khi xảy ra quá tải, rơle nhiệt F2 tác động , tiếp điểm thường đóng F2(3;5) mở 
ra ngắt mạch điều khiển, tiếp điểm thường mở F2(3;11) đóng lại, đèn H2 sáng 
báo hiệu sự cố. 
- Động cơ được nối đất an toàn bằng dây tiếp địa PE. 
3.4. Lựa chọn thiết bị theo sơ đồ : 
TT Tên thiết bị SL MÃ 
SỐ 
Số hiệu/loại Nhà chế tạo 
Dụng cụ 
3.5. Lắp mạch theo sơ đồ lắp ráp: 
a. Xây dựng các bước tiến hành. 
- Kiểm tra chất lượng thiết bị. 
- Gá lắp, bố trí thiết bị. 
- Đi dây mạch điều khiển. 
- Đi dây mạch động lực. 
- Kiểm tra mạch. 
- Thử mạch điều khiển. 
- Vận hành động cơ. 
Bài giảng Trang bị điện-điện tử 
ĐHSPKT Hưng Yên _ Khoa Điện – Điện Tử 146 
b. Lập sơ đồ lắp ráp. 
AP1
Not out
OFF
ON
ON
OFF
ON
ON
13 0
K1
2 4 6
12108
10 128 3
5 25U1 V1 W1
7
9
13
15
21 0
K2
246
12108
17
19
21
23
L1
L2
L3
N
PE
L1 L2 L3
2 4 6
1 3
1
L1
H1
H2
H3
5717 7 U1 V1 W1
19
21
11
13
9 71719 911
AP2
3.6. Kiểm tra - Vận hành 
- Tiến hành thử mạch điều khiển. 
- Chạy chế độ quay thuận bình thường khi chuyển sang chế độ quay ngược 
công tắc tơ K2(21,0) không tác động do tiếp điểm thường đóng K1 không 
tiếp xúc hoặc do đứt dây. Dùng đồng hồ vạn năng kiểm tra. 
- Thử mạch động lực. 
- Động cơ chạy chậm, kêu to, phát nhiệt nhanh. Do mất một pha nguồn (do 
tiếp điểm hoặc đấu dây không chặt), ta ngắt nguồn động lực, dùng đồng hồ 
Ôm kế đo kiểm xác định pha hỏng. 
Bài giảng Trang bị điện-điện tử 
ĐHSPKT Hưng Yên _ Khoa Điện – Điện Tử 147 
4. Điều khiển động cơ KĐB 3 pha Rôto lồng sóc đảo chiều gián tiếp ở hai vị trí 
4.2. Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển và mạch động lực. 
220 V
So
1
3
F2
S2
7
S1
5
MT
11
MT
K2
K1 H1
K1
K1
K1
K2 H2
K2
K2MN MN
9
15
17
19
21
H3
F2
13
23
21 1 2
0 0 0 0 0
U1 V1 W1
M
F2
K1
PE
AP2
L1
L2
L3
N
PE
K2
2
4
6
8
10
12
AP1
 Mạch động lực Mạch điều khiển 
Mô tả thiết bị mạch điện: 
- F2 : Rơ le nhiệt bảo vệ quá tải. 
- K1 : Công tắc tơ bảo vệ chế độ quay thuận. 
- K2 : Công tắc tơ bảo vệ chế độ quay ngược. 
- H1 : Đèn báo chế độ quay thuận. 
- H2 : Đèn báo chế độ quay ngược. 
- H3 : Đèn báo sự cố quá tải. 
- AP1, AP2 : Áptômat đóng cắt mạch điện, bảo vệ ngắn mạch, quá tải mạch 
đ/khiển, động lực. 
- M : Động cơ xoay chiều không đồng bộ 3 pha rôto lồng sóc 
4.3. Mô tả nguyên tắc hoạt động. 
a/ Mở máy : 
Cấp nguồn cho mạch điện : Đóng AP1, AP2. 
+ Quay thuận: Ấn nút MT1(9;11) hoặc MT2 (9;11) Công tắc tơ K1 (13;0) 
có điện, tiếp điểm thường mở K1 (9;11) đóng lại duy trì , tiếp điểm K1 (13;15) đóng ( 
Đèn H1 sáng), tiếp điểm thường đóng K1 (17; 19) mở ra khống chế khoá chéo chế độ 
quay ngược. Đồng thời các tiếp điểm mạch động lực K1 (2,8;4,10;6,12) đóng cấp 
nguồn cho động cơ M khởi động trực tiếp theo chiều thuận. Kết thúc quá trình mở 
máy theo chiều thuận. 
+ Quay ngược: Muốn đảo chiều quay động cơ ta thực hiện khi động cơ ở chế 
độ dừng: ấn nút S1 (5;7) hoặc S2 (7; 9) Công tắc tơ K1 mất điện, mở tiếp điểm mạch 
Bài giảng Trang bị điện-điện tử 
ĐHSPKT Hưng Yên _ Khoa Điện – Điện Tử 148 
động lực K1 (2,8;4,10;6,12) ngắt động cơ ra khỏi lưới điện động cơ dừng. Ấn nút 
MN1 (9;17) hoặc MN2 (9;17) Công tấc tơ K2 (19;0) có điện, tiếp điểm thường mở 
K2(9;17) đóng lại duy trì, tiếp điểm K2(19 ;21) đóng lại đèn H2 sáng, tiếp điểm 
thường đóng K2(11;13) mở ra khống chế khoá chéo chế độ quay thuận. Đồng thời 
tiếp điểm mạch động lực K2 (2,8;4,10;6,12) đóng đảo chéo 2 trong 3 pha cho động 
cơ M hoạt động ở chế độ ngược. 
b/ Dừng máy: 
Muốn dừng máy ấn S1(5;7) ngắt điện toàn mạch điều khiển, mở tiếp điểm 
K1(K2)động cơ dừng hoạt động. Muốn kết thúc quá trình làm việc ta ngắt AP1, AP2 
c/ Thiết bị bảo vệ 
- Khi xảy ra quá tải, rơle nhiệt F2 tác động , tiếp điểm thường đóng F2(3;5) mở 
ra ngắt mạch điều khiển, tiếp điểm thường mở F2(3;11) đóng lại, đèn H2 sáng 
báo hiệu sự cố. 
- Động cơ được nối đất an toàn bằng dây tiếp địa PE. 
4.4. Lựa chọn thiết bị theo sơ đồ : 
TT Tên thiết bị SL MÃ SỐ Số hiệu/loại Nhà chế tạo 
Dụng cụ 
4.5. Lắp mạch theo sơ đồ lắp ráp: 
a. Xây dựng các bước tiến hành. 
- Kiểm tra chất lượng thiết bị. 
- Gá lắp, bố trí thiết bị. 
- Đi dây mạch điều khiển. 
- Đi dây mạch động lực. 
- Kiểm tra mạch. 
- Thử mạch điều khiển. 
Bài giảng Trang bị điện-điện tử 
ĐHSPKT Hưng Yên _ Khoa Điện – Điện Tử 149 
- Vận hành động cơ. 
b. Lập sơ đồ lắp ráp. 
Not out
OFF
ON
ON
OFF
ON
ON
13 0
K1
2 4 6
12108
10 128 3
5 23U1 V1 W1
9
11
13
15
19 0
K2
246
12108
9
17
19
21
L1
L2
L3
N
PE
L1 L2 L3
2 4 6
1 3
1
L1
H1
H2
H3
57 U1 V1 W1
17
19
11
13
11 9917 79911917
4.6. Kiểm tra - Vận hành 
Tiến hành thử mạch điều khiển. 
- Mạch không hoạt động, kiểm tra sơ đồ đi dây đúng. Do mất nguồn hoặc 
động cơ chạy quá 
tải tiếp điểm Rơle nhiệt F2 (3;5) ngắt. 
- Thử mạch động lực. 
- Động cơ chạy chậm, kêu to, phát nhiệt nhanh. Do mất một pha nguồn (do 
tiếp điểm hoặc đấu dây không chặt), ta ngắt nguồn động lực, dùng đồng hồ 
Ôm kế đo kiểm xác định pha hỏng. 
Bài giảng Trang bị điện-điện tử 
ĐHSPKT Hưng Yên _ Khoa Điện – Điện Tử 150 
5. Mạch điều khiển mở máy bằng đổi nối Y/ . 
5.2. Sơ đồ mạch điện 
a. Mạch điều khiển bằng tay. 
S 0
F2
S 1
S 2
S 3
K3
K2
K2 K1
K1 K3
K1
K3
F2
K3K2
H1 H2 H3
L1
F1
1
3
5
7
9
11
13
7 7 7
15
17
19
21
K2
23
25 27 29
0 0 0 0 0 0
Nguyên lý hoạt động. 
- Động cơ M có chế độ làm việc lâu dài, ổn định với cách nối tam giác cuộn dây 
Stato. Để giảm dòng mở máy, người ta thực hiện đổi nối hình sao cho dây quấn Stato, 
tuỳ theo tình trạng nguồn cung cấp hoặc phụ tải của động cơ mà nó có thể được đổi nối 
trở lại nhanh hay chậm. Kết thúc quá trình mở máy. 
- Nhấn nút S2, K2, K1 tác động động cơ M nối hình Y, đèn H1 sáng. 
- Nhấn nút S3, K2 mất điện đồng thời K3 tác động, động cơ được nối , đèn H2 
sáng. 
- Khi có sự cố qua dòng F2 tác động, đèn H3 sáng. 
b. Mạch điều khiển theo nguyên tắc thời gian 
5.3. Nội dung thực hiện. 
- Chọn các phần tử, vẽ sơ đồ lắp 
ráp. 
- Lắp ráp mạch điện, chạy thử. 
- Mô tả nguyên lý hoạt động. 
U1 V1 W1
W2 U2 V2
M3~
F2
K1 K3 K2
PE
L1
L2
L3
N
PE
AB
F2
F2
3
5
7
9
11
13
15
17
19 21 23
0000 0 0 0
L1
F1
K2 K4T
K4T
K1
K1K2
K2
K3
K2 K3
K3
H2
S0
S1
S2
H1 H3
Bài giảng Trang bị điện-điện tử 
ĐHSPKT Hưng Yên _ Khoa Điện – Điện Tử 151 
6. Mạch điều khiển mở máy Y/ có đảo chiều 
6.2. Sơ đồ mạch điện 
L1
U V W
W1 U1 V1
M3~
F2
K4
K2K3
PE
F1
L2
L3
N
PE
K1
S0
F2
S1
S2
K4T
K3
K2
K2
K1
K4T K1
K4
F2
K4
H1 H2 H3
S3
K3
K4
K4
K1
S2
K1
0 0 0 0 0 000
1
3
5
7 7 7 7 7
9 9
11
13
15
17
19
1515
21
23
25
27 29 31
K2
L1
F1
Bài giảng Trang bị điện-điện tử 
ĐHSPKT Hưng Yên _ Khoa Điện – Điện Tử 152 
7. Mạch điều khiển mở máy động cơ xoay chiều Rôto dây quấn. 
7.2. Sơ đồ mạch động lực. 
K1
K4 K3 K2
R1 R2 R3
M
F2
L1
L2
L3
N
PE
PE
F1
14
2 4 6
8 10 12
U
V
W
J
K
L
16 18 20 22 24 26 28 30
32 34 36
7.3. Sơ đồ mạch điều khiển. 
a. Sơ đồ điều khiển bằng tay 
 Áp dụng nguyên tắc điều khiển tuần tự cưỡng bức. 
S 0
F2
S 1
S 2
K3
K3
F2
K3
H1 H2
K4
1
3
5
7
9
13
11
21
23
25
000 0 0
K1
S 5
K1
K4
S4
K2
K4
S3
K2
0
K2
K1
15
17
19
9
L1
F1
Bài giảng Trang bị điện-điện tử 
ĐHSPKT Hưng Yên _ Khoa Điện – Điện Tử 153 
b. Sơ đồ mạch điều khiển dùng Rơle thời gian. 
1
3
5
7
9
11
21
000 00
13
15
0 0
L1
F1
K1
K1
K1
K2
K2
K2
K3
K3
K3
K4
K4
K4
K1T
K1T
K2T
K2T
K3T
K3T
17
19
23
25
S2
S1
F2
S0
7.4. Nội dung thực hiện. 
- Chọn các phần tử, vẽ sơ đồ lắp ráp. 
- Lắp ráp mạch điện, chạy thử. 
- Mô tả nguyên lý hoạt động. 
Bài giảng Trang bị điện-điện tử 
ĐHSPKT Hưng Yên _ Khoa Điện – Điện Tử 154 
8. Mạch điều khiển mở máy động cơ xoay chiều Rôto dây quấn có đảo chiều 
8.2. Sơ đồ mạch động lực. 
K1
K4 K3 K2
R1 R2 R3
M
F2
L1
L2
L3
N
PE
PE
K5
8.3. Sơ đồ mạch điều khiển. 
S0
F2
S1
S2
K3
K3
220v
K4
F1
1
3
5
7
9
13
11
29
27
000 0
K1
K5
K4
K4
K2
0
K2
23
25
21
K3
0 0
K1
K2
K3T
K2T
K1T
K3T K2T K1T
S3
0
K5
K1
K1
K5
15
17
19
K5
31
33
Bài giảng Trang bị điện-điện tử 
ĐHSPKT Hưng Yên _ Khoa Điện – Điện Tử 155 
9. Mạch điều khiển động cơ 2 cấp tốc độ bằng thay đổi số đôi cực p. 
9.2. Mạch điện đổi nối Y/YY 
9.2.1. Sơ đồ mạch điện 
K4
K1 K2
K3
K5
L1
L2
L3
N
PE
S0
F2
S1
S3
K3
220v
K2
F1
1
3
5
7
9
000
K1
K2
S2
K1
K1
K2
K4
K3
S4
S5
K1 K2
K4
0
K3
K4
K5
0
11
13
7 7
15
17
19
21
23
25
27
29
31
33
Bài giảng Trang bị điện-điện tử 
ĐHSPKT Hưng Yên _ Khoa Điện – Điện Tử 156 
9.3. Mạch điện đổi nối /YY 
9.3.1. Sơ đồ mạch điện 
S0
F2
S1
S3
K3
220v
K2
F1
1
3
5
7
9
000
K1
K2
S2
K1
K1
K2
K4
K3
S4
S5
K1 K2
K4
0
K3
K4
K5
0
11
13
7 7
15
17
19
21
23
25
27
29
31
33
K4
K1 K2
K3
L1
L2
L3
N
PE
K5
Bài giảng Trang bị điện-điện tử 
ĐHSPKT Hưng Yên _ Khoa Điện – Điện Tử 157 
10. Mạch điều khiển mở máy động cơ KĐB Roto lồng sóc qua điện trở phụ 
10.1 . Sơ đồ mạch động lực 
L1
L2
L3
N
PE
K1
K2Rp
F2
M3~
2 4 6
8
10
12
AB 1
3
5
7
9
0
L1
K1
F2
0
K2
K1
K2
0
H2
F2
H3
0
11 13
0
H1
S0
S1
S2
14
16
18
12 10 8
18 16 14
WU V
AP2
S3
 Mạch động lực Mạch điều khiển 
10.2. Nguyên lý hoạt động 
a/ Mở máy : 
Cấp nguồn cho mạch điện: Đóng AB, AP2. 
Ấn S2 (7;9) Công tắc tơ K1 (9;0) có điện , tiếp điểm thường mở K1 (7;9) đóng lại duy 
trì ( Đèn H1 sáng). Đồng thời các tiếp điểm mạch động lực K1 (2;8), (4;10), (6;12) đóng 
cấp nguồn cho động cơ M khởi động qua điện trở phụ. Để kết thúc quá trình mở máy ấn 
S3 (9;11) Công tắc tơ K2 (11;0) có điện, tiếp điểm thường mở K2 (9;11) đóng lại duy 
trì ( Đèn H2 sáng). Đồng thời các tiếp điểm mạch động lực K2 (12;18), (10;16), (8;14) 
đóng cấp nguồn trực tiếp cho động cơ M làm việc. Kết thúc quá trình mở máy. 
b/ Dừng máy: 
Muốn dừng máy ấn S1 (5;7) ngắt điện toàn mạch điều khiển, động cơ dừng hoạt động. 
Kết thúc quá trình làm việc ta ngắt AB, AP2 
c/ Thiết bị bảo vệ 
Khi xảy ra quá tải, rơle nhiệt F2 tác động , tiếp điểm thường đóng F2(3;5) mở ra ngắt 
mạch điều khiển, tiếp điểm thường mở F2(3;13) đóng lại, đèn H3 sáng báo hiệu sự cố. 
Bài giảng Trang bị điện-điện tử 
ĐHSPKT Hưng Yên _ Khoa Điện – Điện Tử 158 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Vũ Quang Hồi, Trang bị điện công nghiệp, NXB KHKT, 1998. 
2. Nguyễn Mạnh Tiến-Vũ Quang Hồi, Trang bị điện máy cắt kim loại, NXB GD, 2000. 
3. Vũ Quang Hồi - Nguyễn Văn Chất - Nguyễn Thị Liên Anh, Trang bị điện-điện tử 
máy công nghiệp dùng chung, NXB KHKT, 2002. 
4. Bùi Quốc Khánh, Truyền động điện, NXB KHKT, 1995. 
5. Bùi Quốc Khánh-Nguyễn Văn Liễn-Nguyễn Thị Hiền, Truyền động điện, Hà Nội, 2006 
6. Website: www.ebook.edu.vn