Trường ĐHKT Công Nghiệp  Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, trong sự nghiệp công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước, ngành
công nghiệp luyện kim đóng vai trò quan trọng. Đây là ngành công nghiệp có vị
trí then chốt trong việc phát triển ngành công nghiệp nặng nói riêng và ngành
công nghiệp nước nhà nói chung. Ngành công nghiệp luyện kim ở Việt Nam
hiện nay đang được phát triển mạnh cả về lượng và chất, là một mũi nhọn trong
công cuộc xây dựng và kiến thiết đất nước. Việc ứng dụng các thành tựu khoa
học - kỹ thuật tiên tiến, các dây truyền hiện đại về luyện kim của các nước tiên
tiến trên thế giới đã làm cho ngành công nghiệp luyện kim ở Việt Nam có sự
phát triển vượt bậc.
Có nhiều phương pháp luyện thép song phương pháp luyện thép bằng lò
hồ quang đã và đang được áp dụng một cách rộng rãi trong các nhà máy luyện
thép ở Việt Nam. Phương pháp này có ưu điểm cơ bản là đơn giản, tiện lợi, dễ
điều chỉnh để tạo ra mác thép mong muốn, đồng thời phương pháp này đem lại
hiệu quả kinh tế cao.
Sau 5 năm học tập và nghiên cứu tại trường, em đã cơ bản hoàn thành
được nhiệm vụ học tập của mình, và được giao đồ án tốt nghiệp với đề tài:
“Thiết kế hệ thống điều khiển nâng hạ điện cực lò hồ quang, ứng dụng biến
tần và PLC S7-200 ” phục vụ cho ngành luyện kim.
Sau thời gian hơn 3 tháng tìm tòi nghiên cứu, được sự giúp đỡ tận tình của
Thầy giáo Đào Thanh và sự chỉ bảo của các thầy cô trong bộ môn TĐH –
XNCN cùng với sự giúp đỡ của các bạn bè, và sự nỗ lực của bản thân, đến nay
đề tài tốt nghiệp của em đã được hoàn thành với đầy đủ các nội dung yêu cầu.
Với khả năng có hạn về kiến thức và tài liệu tham khảo cho nên bản đồ án
này sẽ không chánh khỏi những thiếu sót. Vì vậy em rất mong được sự giúp đỡ
chỉ bảo của các thầy cô và các bạn bè để đề tài được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Ngày 5 tháng 06 năm 2008
Sinh viên


3
4
a
b.
H1.1: a. Lò hồ quang nung nóng gián tiếp
b. Lò hồ quang nung nóng trực tiếp
Trong đó:
1: Than điện cực; 2: Tường lò
3: Ngọn lửa hồ quang; 4: Vật gia công nhiệt.
c. Theo đặc điểm chất liệu vào lò:
- Lò chất liệu từ đỉnh lò xuống nhờ gầu chất liệu, loại lò này có cơ cấu nâng
ván móc.
- Lò chất liệu bên sườn bằng phương pháp thủ công hay máy móc qua cửa lò.
GVHD: Đào Thanh  3  SVTK: Vũ Thị Yến
Trường ĐHKT Công Nghiệp  Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
d. Theo số tấn thép được luyện (dung lượng định mức của lò) 0,5; 1,5; 3,5;
9; 12… tấn.
e. Theo dung dịch nấu luyện: Lò axit, lò bazơ.
f. Theo tính chất nấu luyện:
- Lò hồ quang chân không.
- Lò hồ quang plasma.
1.1.2. Cấu tạo của lò hồ quang.
1.1.2.1. Thiết bị cơ khí lò điện hồ quang.
a. Vỏ lò:
Cần có độ bền cơ học cao, có khả năng chịu tải trọng của kim loại và áp
lực giãn nở khi nung nóng. Vỏ lò thường được làm bằng thép tấm dầy 10ữ30
mm bằng cách ghép hay hàn. Trong vỏ lò có xây vật liệu chịu lửa, vỏ thân lò
thường có dạng hình trụ, hình côn hoặc phối hợp trụ côn, đáy vỏ lò thường có
dạng hình cầu, hình thang.
b. Cửa lò:

dây cáp, dây cáp sẽ nâng hoặc hạ điện cực lên hoặc xuống. Trong cơ cấu nâng
hạ còn có đối trọng, nhờ đó mà tốc độ nâng điện cực luôn lớn hơn tốc độ xuống.
Tuỳ theo loại lò mà tốc độ lên hoặc xuống của điện cực cũng khác nhau.
+ Đối với lò lớn:
V
lên
= 1 ữ1,5 m/ph.
V
xuống
= 0,5 ữ0,8 m/ ph.
+ Đối với lò nhỏ:
V
lên
= 1,5 ữ2 m/ph.
V
xuống
= 1,2ữ1,5 m/ ph.
GVHD: Đào Thanh  5  SVTK: Vũ Thị Yến
Trường ĐHKT Công Nghiệp  Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
Có 2 lọai thiết bị nâng hạ điện cực.
+ Loại bàn trượt:
Loại này dùng thích hợp cho lò nhỏ vì thiết bị đơn giản, dễ chế tạo nhưng
có nhược điểm là do trụ đứng cần có chiều cao nhất định nên ảnh hưởng đến sự
làm việc chung của cầu trục trong phân xưởng .
+ Loại trụ xếp :
Loại này thích hợp cho những lò có dung tích lớn, có thể hạ thấp chiều cao
khi cần thiết, kết cấu chắc chắn nhưng phức tạp
i. Ngoài ra đối với lò hồ quang nạp liệu trên cao còn có cơ cấu quay vòm
lò, (nắp lò ) cơ cấu nạp liệu…
k. Trong các lò hồ quang có nồi lò sâu kim loại lỏng ở trạng thái tĩnh có sự

nấu luyện, nghĩa là tớ năng suất lò.
Theo mức độ công suất tác dụng của biến trong giai đoạn nấu chảy đối với một
tấn kim loại lỏng, lò hồ quang được chia ra: lò có công suất bình thường, cao siêu
cao. Lò hồ quang công suất cao và siêu cao còn có hệ thống làm mát qua vỏ lò.
1.1.3. Chu trình làm việc và làm mát Lò Hồ Quang
- Năng suất lò hồ quang và chi phí năng lượng điện cho một tấn thép ở
một mức độ lớn phụ thuộc vào việc định ra chế độ điện trong quá trình nấu
luyện. Chế độ điện hợp lý thì quá trình nấu luyện sẽ kinh kế. Trong quá trình
nấu luyện chế độ nhiệt ở các thời kỳ khác nhau, do đó chế độ điện cũng khác
nhau.

0
1
2
3
4
10
20
30
t (h)
P
(MW)
NÊu chÈy
oxy ho¸
hoµn nguyªn
H1.3: Đồ thị P (t)
*. Yêu cầu công suất điện trong quá trình nấu luyện.
1.1.3.1. Giai đoạn nung nóng liệu và nấu chảy kim loại :
GVHD: Đào Thanh  7  SVTK: Vũ Thị Yến
Trường ĐHKT Công Nghiệp  Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

1. 1.3.3. Giai đoạn hoàn nguyên:
GVHD: Đào Thanh  8  SVTK: Vũ Thị Yến
Trường ĐHKT Công Nghiệp  Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
Trong giai đoạn này nhiệt độ của kim loại, tường, nắp lò đã cao và tương
đối ổn định, vì vậy công suất không lớn lắm nhưng yêu cầu ổn định, nghĩa là
công suất nhỏ hơn công suất trung bình. Tuỳ theo phương pháp luyện thép và
mác thép mà cần chọn chế độ điện trong thời kỳ hoàn nguyên.
1.1.4. mục đích yêu cầu điều chỉnh lò hồ quang
1.1.4.1. Mục đích của việc điều chỉnh hồ quang:
- Cải thiện điều kiện làm việc của công nhân, muốn vậy phải dùng hệ
thống dịch điện cực có khả năng tự đông hoàn toàn.
- Tiết kiệm năng lượng điện, tận dụng hết công suất máy biến thế lò.
Muốn vậy phải dùng thiết bị dịch điện cực có độ nhạy cao, thoả mãn với điều
kiện kỹ thuật.
- Đảm bảo thời gian nấu luyện nhanh nhất, muốn vậy phải giảm thời gian phô.
1.1.4.2. Yêu cầu điều chỉnh hồ quang:
- Các lò hồ quang nấu luỵên kim loại đều có các bộ điều chỉnh tự động
việc dịch điện cực vì nó cho phép giảm thời gian nấu luyện, nâng cao năng suất
lò, giảm chi phí năng lượng, giảm thấp cacbon cho kim loại, nâng cao chất
lượng thép. Giảm dao động công suất khi nấu chảy, cải thiện điều kiện lao
động….
- Điều chỉnh công suất lò hồ quang có thể thực hiện bằng cách thay đổi
điện áp ra của biến áp lực hoặc bằng sự dịch chuyển điện cực để thay đổi chiều
dài của ngọn lửa hồ quang và như vậy sẽ thay đổi được điện áp hồ quang, dòng
diện hồ quang và công suất tác dụng của hồ quang.
- Việc điều chỉnh cũng nh khống chế tự động khoảng cách điện cực và bề
mặt kim loại có thể thực hiện theo ba phương pháp sau.
+ Phương pháp duy trì dòng hồ quang không đổi: I
hq


đến các pha khác, thực tế cuộn dây đo được nối với giữa dây kim loại của cửa lò
và thanh cái thứ cấp máy biến áp, do vậy điện áp đo phụ thuộc vào dòng tải, sự
thay đổi của một pha sẽ ảnh hưởng đến hai pha còn lại. Vì vậy phương pháp này
Ýt được dùng.
c. Phương pháp duy trì tổng trở hồ quang:
Z
hq
= U
hq
/I
hq
= const thông qua tỷ số tín hiệu dòng và áp hồ quang:
a.I
hq
- b.U
hq
= b.I
hq
(Z
0hq
-Z
hq
) (*)
Trong đó a,b: Là hệ số phụ thuộc, hệ số biến áp đo lường (biến dòng, biến
điện áp) và điện trở điều chỉnh trên mạch (thay đổi bằng tay khi chỉnh định)
Z
0hq
, Z
hq
: Giá trị đặt, giá trị thực tế của tổng trở hồ quang

của kim loại…
Các lò hồ quang hiện đại không cho phép cắt máy cắt chính hai lần trong
giai đoạn nóng chẩy. Đảm bảo yêu cầu này nhờ tốc độ dịch cực nhanh từ 2,5 ữ3
(m/ph) trong giai đoạn nấu chảy khi dùng truyền động điện cơ và 5ữ 6 (m/ph)
khi dùng truyền động thuỷ lực. Dòng điện hồ quang càng lệch xa trị số đặt thì
tốc độ dịch cực càng phải nhanh.
- Thời gian điều chỉnh ngắn.
- Hạn chế tối thiểu sự dịch cực không cần thiết khi chế độ làm việc bị phá
vỡ trong thời gian rất ngắn (vài phần giây ) hay trong chế độ thay đổi tính đối
xứng. Yêu cầu này càng cần đối với lò ba pha không có dây trung tính. Chế độ
hồ quang của một pha nào đó bị phá huỷ sẽ làm phá huỷ chế độ hồ quang của
các pha còn lại. Điện cực của các pha còn lại đang ở vị trí chuẩn cũng có thể bị
dịch chuyển do vậy mỗi pha cần có hệ điều chỉnh độc lập để không làm ảnh
hưởng đến các pha khác.
-Thay đổi công suất lò bằng phẳng trong giới hạn (20ữ125) % trị số định
mức với sai số không quá 5%.
- Có thể chuyển nhanh chế độ điều khiển tự động sang bằng tay do phải
thực hiện thao tác phụ nào đó chẳng hạn nâng điện cực lên nhanh trước khi chất
liệu vào lò và ngược lại.
- Tự động mồi hồ quang khi bắt đầu làm việc và khi hồ quang bị đứt.
Khi ngắn mạch thì việc nâng điện cực lên không làm đứt hồ quang.
- Dừng mọi điện cực khi mất điện lưới.
- Cơ cấu chấp hành (cơ cấu dịch cực) có thể thực hiện bằng điện, cơ hay
thuỷ lực trong cơ cấu điện cơ trước đây người ta hay dùng động cơ điện một
chiều kích từ độc lập vì nó có mô men khởi động lớn, dải điều chỉnh rộng, bằng
GVHD: Đào Thanh  11  SVTK: Vũ Thị Yến
Trường ĐHKT Công Nghiệp  Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
phẳng, dễ điều chỉnh và dễ mở máy, đảo chiều, hãm… Ngày nay với sự phát
triển ngày càng cao của kĩ thuật vi xử lí đã cho phép giải quyết các thuật toán
phức tạp trong quá trình điều khiển động cơ điện xoay chiều ba pha trong điều

r
a
r
b
r
c
H1.4
Trong phân xưởng luyện thép lò điện thường có một biến thế riêng có điện
áp vào là 6, 10, 35 KV. Tuỳ theo công suất lò mà điện thế của lò 100
÷
600 (V).
Cường độ dòng điện có thể lên tới 10 KA.
GVHD: Đào Thanh  13  SVTK: Vũ Thị Yến
Trường ĐHKT Công Nghiệp  Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
1.2.1. Máy biến thế lò :
Thường làm việc trong các điều kiện rất nặng nề nên có những đặc điểm sau:
- Công suất lớn (có thể lên tới hàng trục MW) và dòng điện thứ cấp rất lớn.
- Điện áp ngắn mạch lớn để hạn chế dòng điện ngắn mạch (2,5 ữ 4) I
đm
.
- Có độ bền cơ học cao để chịu được những lực phát sinh trong các cuộn
dây, thanh dẫn khi có ngắn mạch.
- Có khả năng điều chỉnh điện áp sơ cấp dưới tải trong một giới hạn rộng.
- Có khả năng quá tải.
- Phải làm mát tốt vì dòng lớn, hay xẩy ra ngắn mạch. Biến thế đặt ở nơi
kín, gần lò.
- Công suất biến thế lò có thể xác định gần đúng từ điều kiện nhiệt trong
giai đoạn nấu chẩy. Vì ở giai đoạn khác lò đòi hỏi công suất tiêu thụ Ýt hơn.
Nếu coi rằng trong giai đoạn nóng chẩy, tổn thất năng lượng trong lò hồ
quang, trong biến thế lò, và cuộn kháng được bù trừ bởi năng lượng của phản

điều chỉnh không hoàn hảo, do không đối xứng giữa 3 pha… Hiện nay công suất
GVHD: Đào Thanh  14  SVTK: Vũ Thị Yến
Trường ĐHKT Công Nghiệp  Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
biến thế lò ngày càng tăng do nã cho phép giảm thời gian nấu chẩy, giảm suất
chi phí do hạ tổn hao nhiệt, năng suất của lò phụ thuộc vào dung lượng máy biến
áp. Giá trị công suất định nghĩa dung lượng biến thế lò của lò điện hồ quang
Γ
OTC7206 như sau.
Dung lượng định mức của lò (T): 0.5, 1.5, 3, 5, 9, 10, 20, 40, …
Công suất danh nghĩa biến thế (KVA): 400, 1000, 1800, 2800, 5000, 9000,
15000.
Cuộn thứ cấp biến áp lò được nối tam giác vì dòng ngắn mạch được phân
ra 2 pha và như vậy điều kiện làm việc của các cuộn dây sẽ nhẹ nhàng hơn. Biến
áp lò thường phải làm việc trong điều kiện ngắn mạch và phải có khả năng quá
tải nên thường chế tạo to, nặng hơn các máy biến thế động lực có cùng công
suất.
1.2.2. Thiết bị đóng cắt, đo lường và bảo vệ:
1.2.2.1. Thiết bị đóng cắt:
Cầu dao cách ly dùng để phân cách mạch động lực của lò với lưới khi
cần thiết.
Máy cắt: MC1 dùng để bảo vệ lò hồ quang khỏi ngắn mạch sự cố. Nó được
chỉnh định để không tác động khi ngắn mạch làm việc. MC1 cũng dùng để đóng
và cắt mạch lực dưới tải. MC2 dùng để đóng, cắt cuộn kháng. MC3 và MC4
dùng để thay đổi nối của sơ cấp máy biến áp để điều chỉnh điện áp.
1.2.2.2. Thiết bị đo lường và bảo vệ:
- Để lấy tín hiệu từ lưới người ta dùng biến dòng 1Ti và TU. Phía sơ cấp
biến áp lực có đặt rơle dòng điện cực đại để tác động lên cuộn cắt MC1. Rơle
này duy trì thời gian, thời gian này giảm khi bội số quá tải dòng tăng. Nhờ vậy
MC1 cắt mạch lực của lò hồ quang chỉ khi có ngắn mạch sự cố và ngắn mạch
làm việc kéo dài mà không xử lý được. Với ngắn mạch làm việc trong một thời

Nhìn chung có thể chia quá trình nấu luyện ra làm hai thời kỳ dựa trên mức độ
yêu cầu năng lượng khác nhau.
Thời kỳ nấu chẩy liệu rắn cần nhiều năng lượng để nấu chẩy liệu và giữ
nhiệt độ đó để tiếp tục các quá trình sau. Thời kỳ hoàn nguyên cần lượng nhiệt
nhỏ với mục đích chủ yếu là giữ nhiệt độ kim loại không bị giảm và nấu chẩy
GVHD: Đào Thanh  16  SVTK: Vũ Thị Yến
Trường ĐHKT Công Nghiệp  Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
các. Điện thế thứ cấp được thay đổi bằng cách thay đổi cuộn dây biến áp lò bằng
MC3 và MC4. Sự chuyển đổi cuộn dây từ tam giác sang sao cho phép giảm điện
thế thứ cấp xuống
3
lần và nh vậy công suất sẽ giảm
3
lần.
1.2.5. Mạch ngắn:
Mạch ngắn hay dây dẫn dòng điện, thứ cấp có dòng điện làm việc rất lớn
tới hàng trục và cả hàng trăm nghìn (A). Tổn hao công suất của mạch ngắn
∆
P =
I
2
mn
.R
mn
đạt tới 70% tổn hao trong toàn bộ thiết bị lò hồ quang. Do vậy yêu cầu
cơ bản của mạch ngắn là phải ngắn nhất trong điều kiện có thể (biến áp lò phải
đặt rất gần lò). Để giảm bớt tổn hao, đồng thời mạch ngắn được ghép từ các tấm
đồng lá thành các thanh mềm có thể lên xuống theo các điện cực. Ngoài ra mạch
ngắn còn phải đảm bảo sự cân bằng giữa r
mn

đối xứng của MN xuống mức tối tiểu.
1.2.6. Hệ thống nâng hạ điện cực:
Cơ cấu chấp hành (cơ cấu dịch cực), có thể truyền động bằng điện, cơ hay
thuỷ lực. Trong cơ cấu điện động cơ được dùng phổ biến là động cơ điện một
chiều kích từ độc lập vì nó có mô men khởi động lớn, dải điều chỉnh rộng, bằng
phẳng, dễ điều chỉnh và có thể mở máy, đảo chiều, hãm một cách dễ dàng. Đôi
khi cũng dùng động cơ không đồng bộ có mô men quán tính của rotor nhá.
Trong các lò một pha với điện cực nằm ngang người ta thường điều chỉnh
điện cực bằng tay vì chế độ điện không thay đổi nhiều, công suất máy biến thế
bé, điện cực nhỏ. Đối với những lò điện 3 pha, điện cực bố trí thẳng đứng, chế
độ điện luôn thay đổi, hồ quang cháy mãnh liệt, công suất máy biến thế lò lớn
thì không điều chỉnh bằng tay được mà phải tự động điều chỉnh bằng máy riêng
với độ chính xác cao.
1.2.7. Một số thiết bị điện phụ khác:
Ngoài các thiết bị đã nêu thì trong lò điện còn có các hệ thống điện cho các
truyền động phụ kiện phục vụ lò nh:
GVHD: Đào Thanh  18  SVTK: Vũ Thị Yến
Trường ĐHKT Công Nghiệp  Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
Truyền động nghiêng lò, nâng nắp lò, bơm nước làm mát lò, di chuyển lò,
quạt làm mát máy biến áp lò… Các tủ điện động lực và tủ điện điều khiển, bàn
điều khiển, hệ thống đèn báo, nút Ên.

PHẦN II
CHỌN PHƯƠNG ÁN
TRUYỀN ĐỘNG
GVHD: Đào Thanh  19  SVTK: Vũ Thị Yến
Trường ĐHKT Công Nghiệp  Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
2.1. SƠ ĐỒ CHỨC NĂNG KHỐNG CHẾ MỘT PHA ĐIỆN CỰC LÒ
HỒ QUANG
Một hệ điều chỉnh công suất tự động lò hồ quang có sơ đồ chức năng đơn

khiển bằng tay. Cuộn CFA là cuộn phản hồi âm điện áp, hệ số phản hồi điện áp
khác nhau đối với trường hợp hạ và nâng. Cực tính của điện áp đặt lên động cơ
khi hạ (H) và khi nâng (N) cho sơ đồ. Do 7R mắc song song với 3CL nên ta có
hệ số phản hồi áp khi hạ là αh = α, khi αN=0,3 α.
Ở chế độ làm việc bằng tay thì điện áp một chiều cấp cho cuộn chủ đạo là
CĐC2lấy từ nguồn một chiều.
Ở chế độ điều khiển tự động thì tín hiệu chủ đạo cấp cho cuộn CĐC1 là
hiệu số của tín hiệu tỷ lệ theo dòng và áp của hồ quang, phần tín hiệu được tỷ lệ
theo dòng được tạo lên bởi mạch vòng MBD, 1R, 1BA,bộ chỉnh lưu 1CL và bộ
phân áp 5R.Mạch tạo ra tín hiệu tỷ lệ với điện áp hồ quang nhờ điện trở có cấp
2R bộ chỉnh lưu 2CL và bộ phân áp 4R.
Nguyên lý hoạt động
Ở chế độ điều khiển bằng tay: có hai trường hợp nâng và hạ
Giả sử bật công tắc ở vị trí nâng thì tiếp điểm 1và2, 3và 4sẽ kín còn tiếp
điểm khác sẽ hở. Cuộn CĐC2 được cấp điện áp với giá trị điện áp có thể điều
chỉnh được bằng 6R và cực tính dương ở phía con trượt 6R. Lúc này điện áp
phát ra của máy MĐKĐ có cực tính làm cho động cơ quay theo chiều nâng điện
cực, tốc độ nâng phụ thuộc vào vị trí con trượt 6R. Muốn dừng ta bật công tắc
dừng, tất cả công tắc của tiếp điểm hở và động cơ sẽ được hãm .
Giả sử bật công tắc điều khiển ở vị trí hạ (H) thì 9và 10, 11và 12 sẽ kín
cuộn CĐC2 được cấp điện nhưng cực tính của điện áp trên cuộn dây lúc này ngược
so với trường hợp để công tắc ở vị trí nâng,dẫn đến máy điện khuyếch đại sẽ Phát
ra một sực điện động với cực tính ngược lại, động cơ sẽ quay theo chiều hạ điện
cực. Trong trường hợp hạ điện cực thì do hệ số phản hồi âm điện áp tăng lên tốc độ
hạ sẽ nhỏ hơn tốc độ nâng cùng một giá trị điện áp đặt lên cuộn CDC2.
2.2.1.2. Ở chế độ điều khiển tự động:
GVHD: Đào Thanh  21  SVTK: Vũ Thị Yến
Trường ĐHKT Công Nghiệp  Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
Các tiếp điểm 5 và 6, 7 và 8 kín. Mở 1CD và đóng 2CD điện áp ra trên
chỉnh lưu 1CL tỉ lệ với dòng điện hồ quang rơi trên 5R. Điện áp trên chinh lưu

-
+
6
CDC1
F1
2CD
2R
1k
2R
2CL
N
H
4
3
12
11
6R
F2
H
10
9
2
1
N
CDC2
-
+
RTh
RA
KTD

H¹ H
Trường ĐHKT Công Nghiệp  Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
Mặt khác như hình vẽ khi hạ điện cực động cơ sẽ được cấp điện với cực
tính dương ở trên lên 3CL thông mạch nối tắt 7R làm tăng dòng phản hồi âm áp
CFA hạn chế bớt STĐ của cuộn CĐC1 ( cỡ 50%) do vậy điện cực hạ xuống
chậm.
Khi điện cực chạm vào kim loại, dòng lớn nhất và điện áp bằng 0 (ngắn
mạch làm việc ). Lµm STĐ trong cuộn CĐC1 đổi chiều, mặt khác rơle dòng RD
tác động, nối tắt 3R, làm cho máy điện MĐKĐ phát ra điện áp có chiều ngược
lại cấp cho động cơ Đ quay theo chiều kéo điện cực đi lên nhanh. Lúc này động
cơ có cực tính (-) ở trên làm cho 4CL được đặt điện áp thuận nên rơle RA có
điện làm tiếp điểm thường kín mở ra, do đó rơle thời gian Rth mất điện.
Sau thời gian duy trì, tiếp điểm thường mở mở chậm Rth sẽ đưa 9R vào
mạch kích từ KTĐ của động cơ để giảm từ thông và tốc độ động cơ nâng cực
tăng lên. Cũng lúc này do cực tính (-) làm cho 3CL khoá và điện trở 7R tham gia
vào mạch cuộn phản hồi CFA, làm giảm dòng qua CFA sự hạn chế STĐ cuộn
CĐC1 giảm bớt (còn 30%). Do vậy điện áp phát ra của MĐKĐ cũng tăng lên.
Điện cực dời khỏi kim loại thì hồ quang được mồi.
Trong quá trình điện cực đi lên dòng Ihq giảm và áp Uhq tăng. Hiệu điện
áp lấy trên 4R,5R giảm dần STĐ cuộn CĐC1 giảm, điện áp MĐKĐ phát ra giảm
và động cơ nâng cực lên chậm dần. Khi điện áp phát ra của MĐKĐ dưới
ngưỡng nhả của rơle RA thì 9R được tách khỏi mạch kích từ Đ, tốc độ động cơ
quay càng chậm.
Khi cân bằng, điện áp tỷ lệ với dòng hồ quang rơi trên 5R và điện áp tỷ lệ
với áp HQ rơi trên 4R thì STĐ của cuộn CĐC1 bằng 0 làm cho điện áp phát ra
của MĐKĐ cũng bằng 0 và động cơ Đ ngừng quay và hồ quang cháy ổn định.
Nếu xảy ra sự cố:
Mất ổn định hiệu số điện áp sẽ khác 0 và cuộn CĐC1 sẽ có STĐ và
MĐKĐ phát điện áp chạy động cơ dịch cực. Chiều và tốc độ động cơ dich cực
phụ thuộc chiều và độ lớn của STĐ của cuộn CĐC1.

,CL
2
: Các bộ chỉnh lưu đi ốt (mắc sơ đồ cầu).
KN : Khối không nhậy.
KĐ : Khối khuếch đại (khuếch đại tín hiệu điều khiển).
NĐK : Nguồn điều khiển (đưa tín hiệu điều khiển tới các khâu phát
xung XP
1
,XP
2
để điều khiển góc mở của các Thyristo).
Ng : Khối nguồn (nguồn nuôi cho các khối khuếch đại).
Ta thấy rằng tốc độ động cơ được quyết định bởi hiệu số của tín hiệu ra
khối KN và tín hiệu phản hồi âm điện áp.
Đi ốt ổn áp 4VD được đưa vào nhằm mục đích tạo chế độ rơle trên đặc tính
(trên đoạn đặc tính mà động cơ quay theo chiều nâng điện cực).
Khi tín hiệu điện áp lấy trên BA
1
,BA
2
tức là tín hiệu tỷ lệ với dòng điện áp
hồ quang được đưa tới các bộ chỉnh lưu CL
1
,CL
2
, sù mất cân bằng giữa các tín
hiệu đầu vào sẽ được đưa tới khâu vùng không nhậy KN. Từ đó tới khâu khuếch
đại bán dẫn KĐ. Ngoài ra tới khâu KĐ còn có tín hiệu phản hồi âm tốc độ của
GVHD: Đào Thanh  25  SVTK: Vũ Thị Yến