Phan 1-chuong-6-dieu-khien-dien-trong-mach-khi

1. PHẦN 1:
KHÍ NÉN
Nội dung phần này: gồm 8 chương
Chương 1: Khái niệm chung về hệ thống khí nén
Chương 2: Nguồn cung cấp khí nén
Chương 3: Hoạt động và ứng dụng các phần tử khí
Chương 4: Mạch điều khiển
Chương 5: Các phần tử và mạch logic khí
Chương 6: Điều khiển điện trong mạch khí
Chương 7: Hệ thống áp suất
Chương 8: Các bộ điều khiển khí

2. CHƯƠNG 6
ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TRONG
MẠCH KHÍ
Nội dung: Cung cấp cho sinh viên khiến thức chung
về hoạt động, cấu tạo các phần tử điện
dùng để điều khiển trong mạch khí. Giới
thiệu một số mạch điều khiển điện khí đơn
giản.

3. 6.1 Khái quát chung
Việc điều khiển 1 xi-lanh khí có thể thực hiện bằng
các van tay, cơ khí, khí và điện, … Trong đó, điều
khiển bằng điện là tối ưu nhất, và dòng điện dễ
điều khiển hơn.
Van điện từ là loại van kết hợp ưu điểm của 2 dạng
năng lượng: điện và khí vì thế những van này được
sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điều khiển.
Những công tắc áp lực, công tắc giới hạn, và các
dạng rơ-le khác nhau, … cũng được sử dụng rộng
rãi trong hệ thống điện khí.

4. 6.2 Van điện từ
Van điều khiển hướng thường được tác động bởi
nam châm điện.
Nguyên lý cấu tạo nam châm điện trong van điện
từ như sau:
6.2.1 Cơ cấu nam châm
1. Thân mạch từ
2. Cuộn dây
3. Phần ứng
4. Khoảng hành trình

5. 6.2 Van điện từ
6.2.2 Van điện từ
Van điện từ phải thỏa mãn những yêu cầu sau:
• Tác động nhanh và dứt khoát,
• Tuổi thọ cao,
• Ít phải bảo dưỡng và sửa chữa,
• Hiệu suất cao.
Có 2 loại van điện từ:
• Loại 1 chiều và
• Loại xoay chiều.

6. 6.2 Van điện từ
6.2.2 Van điện từ
Cấu tạo:
1 2
3
4
5
6
7
8 P
(T)
A B
P T
A B
Cuộn hút (coil)

7. 6.3 Công tắc hành trình
Công tắc hành trình là một thiết bị điện cơ dùng để
cảm biến vị trí và trạng thái của các thiết bị khí
trong hệ thống.
Các công tắc hành trình thường có 3 cực: 1 chung,
1 thường đóng và 1 thường mở. Cũng có loại 4 cực:
2 cực của tiếp điểm thường đóng và thường mở
tách biệt nhau.

8. 6.4 Công tắc và tiếp điểm
Công tắc và tiếp điểm là thiết bị dùng
để đóng ngắt van điện từ, yêu cầu
phải có những đặc điểm sau:
• Tiếp xúc và dẫn điện tốt, thường
làm bằng đồng thau,
• Có đế và vỏ cách điện tốt,
• Có cơ cấu tác động (nút nhấn, tay
gạt chìa khóa, …) cách điện tốt để
an toàn trong vận hành khai thác,
• Hoạt động tin cậy, an toàn, tuổi
thọ cao, …

9. 6.5 Rơ-le điện từ
Rơ-le là thiết bị điện từ được sử dụng nhiều trong
các hệ thống điều khiển tự động. Chúng tương đối
nhỏ nhưng có khả năng điều khiển tải lớn và ở xa
với hiệu suất và độ chính xác cao.
(a) (b) (c)

11. 6.6 Các phương thức chuyển mạch
Các xy-lanh khí có thể được điều khiển bằng điện
theo nhiều cách khác nhau.
Hình vẽ sau mô tả 1 xy-lanh tác động kép được
điều khiển bởi 1 van điện từ 4/2.
(a)
C
A
b1 b2
Có 4 phương thức chuyển mạch:

12. 6.6 Các phương thức chuyển mạch
1. Chuyển mạch trực tiếp: van điện từ được điều
khiển trực tiếp bởi nút nhấn S thông qua việc cung
cấp điện cho cuộn hút C của van.
(a)
C
A
b1 b2

13. 6.6 Các phương thức chuyển mạch
2. Chuyển mạch gián tiếp: van điện từ được điều
khiển gián tiếp thông qua tiếp điểm của rơ-le điều
khiển R.
(a)
C
A
b1 b2

14. 6.6 Các phương thức chuyển mạch
3. Chuyển mạch gián tiếp có nhớ: van điện từ được
điều khiển gián tiếp thông qua tiếp điểm của rơ-le
điều khiển R. Chức năng của R mắc song song với
S là để nhớ trạng thái tác động của nút nhấn S1.
(a)
C
A
b1 b2

15. 6.6 Các phương thức chuyển mạch
4. Chuyển mạch gián tiếp có nhớ và trở về tự động
thông qua tiếp điểm ngắt hành trình.
(a)
C
A
b1 b2

16. 6.7 Mạch điện khí

17. 6.8 Các ví dụ về sơ đồ điện khí
đơn giản
Bài 1: Điều khiển một xy-lanh tác động đơn dùng van
điện từ có lò xo hồi.
S1
A
a
(a)
+24V
0
b1
S1
(b)

18. 6.8 Các ví dụ về sơ đồ điện khí
đơn giản
Bài 2: Điều khiển xy-lanh tác động kép bằng van điện
từ 4/2 có lò xo hồi. Sơ đồ mạch như hình.
+24V
0
b1
S1
(b)(a)
S1
A

19. 6.8 Các ví dụ về sơ đồ điện khí
đơn giản
Bài 3: Điều khiển xy-lanh tác động kép dùng van điện
từ kép.
(a)
S1
A
S2
bs
(b)
+24V
0
b1
S1
b2
S2

20. 6.8 Các ví dụ về sơ đồ điện khí
đơn giản
Bài 4: Điều khiển xy-lanh tác động kép với van điện từ
có lò xo hồi. Thiết kế mạch điều khiển có nhớ.
(b)
+24V
0
b1
R1
b2
S2
R1
R2
R2
R1
(a)
S1
A
bs

21. 6.8 Các ví dụ về sơ đồ điện khí
đơn giản
Bài 5: Một xy-lanh tác động kép thực hiện hành trình
ra nhờ van điện từ, hành trình vào được thực
hiện sau một thời gian trễ.
(b)
+24V
0
b1
S1
b4
RT
RT
S2
(a)
S1
A
S2
b2
6.5

22. 6.8 Các ví dụ về sơ đồ điện khí
đơn giản
Bài 6: Một chuỗi 2 xy-lanh tác động làm việc theo biểu
đồ bước như hình vẽ. Hãy thiết kế mạch điều
khiển điện khí theo yêu cầu.
1
A
0
1
B
0
1 2 3 4 5 6 7
(a)

23. 6.8 Các ví dụ về sơ đồ điện khí
đơn giản
Bài 6:
(b)
S1
A
S2
b1 b2
S3
B
S4
b3 b4
(c)
+24V
0
b1
S1
b4
S2
b2
S3
b1
S4
b3
6.6

24. 6.8 Các ví dụ về sơ đồ điện khí
đơn giản
Bài 7: Thiết kế mạch điều khiển điện khí cho chuỗi xy-
lanh: A+, B+, B-, A-.

25. 6.7

26. 6.8

27. 6.8 Các ví dụ về sơ đồ điện khí
đơn giản
Bài 7: Thiết kế mạch điều khiển điện khí cho chuỗi xy-
lanh: A-, A+, B-, C-, C+, B+.

28. 6.9

29. 6.10