TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH

KHOA ĐIỆN

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thơng tin có thể được phép dùng
ngun bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh sẽ bị
nghiêm cấm.
Mọi trích dẫn, sử dụng giáo trình này với mục đích khác hay ở nơi khác đều phải được
sự đồng ý bằng văn bản của trường Cao đẳng Công nghệ Hà Tĩnh

GIÁO TRÌNH ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN KHÍ NÉN

1


TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH

KHOA ĐIỆN

LỜI GIỚI THIỆU
Hệ thống khí nén (Pneumatic Systems) được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp lắp
ráp, chế biến, đặc biệt ở những lĩnh vực cần phải đảm bảo vệ sinh, chống cháy nổ hoặc ở
mơi trường độc hại. Ví dụ, lĩnh vực lắp ráp điện tử; chế biến thực phẩm; các khâu phân
loại, đóng gói sản phẩm thuộc các dây chuyền sản xuất tự động. Trong cơng nghiệp gia
cơng cơ khí; trong cơng nghiệp khai thác khống sản… Vì vậy địi hỏi kỹ thuật viên bảo
trì trong các nhà máy cần phải có kiến thức và kỹ năng về hệ thống khí nén để có thể vận
hành, bảo trì, bảo dưỡng hệ thống. Để cung cấp cho các bạn sinh viên trước khi ra trường
một lượng kiến thức và kỹ năng cần thiết để phục vụ cho công việc sau này. Chúng tôi, tập
thể giáo viên khoa Điện trường Cao đẳng Công nghệ Hà Tĩnh đã biên soạn Cuốn giáo trình

7. Câu hỏi ôn tập: .................................................................................... Error! Bookmark not defined.
BÀI 2: MÁY NÉN KHÍ VÀ THIẾT BỊ XỬ LÝ KHÍ NÉN......................... Error! Bookmark not defined.
1. Máy nén khí ........................................................................................ Error! Bookmark not defined.
2. Thiết bị xử lý khí nén.......................................................................... Error! Bookmark not defined.
3. Câu hỏi ôn tập: .............................................................................................................................. 11
Bài 3: THIẾT BỊ PHÂN PHỐI .............................................................................................................. 13
1. Bộ lọc ........................................................................................................................................... 13
2. Van điều chỉnh áp suất .................................................................................................................. 16
3. Bộ tra dầu bôi trơn ........................................................................................................................ 18
4. Đồng hồ đo áp suất .............................................................................. Error! Bookmark not defined.
5. Câu hỏi ôn tập: .................................................................................... Error! Bookmark not defined.
BÀI 4: CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN .................... Error! Bookmark not defined.
1. Khái niệm ........................................................................................... Error! Bookmark not defined.
2. Các phần tử khí nén ............................................................................ Error! Bookmark not defined.
3. Câu hỏi ôn tập .................................................................................... Error! Bookmark not defined.
Bài 5: CƠ CẤU CHẤP HÀNH .................................................................. Error! Bookmark not defined.
1. Cơ cấu chấp hành ............................................................................... Error! Bookmark not defined.
2. Phụ kiện thiết bị khí nén ..................................................................... Error! Bookmark not defined.
3. Câu hỏi ôn tập ..................................................................................... Error! Bookmark not defined.
Bài 6: CÁC BÀI TẬP ỨNG DỤNG ........................................................... Error! Bookmark not defined.
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................................................... 22

GIÁO TRÌNH ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN KHÍ NÉN

3


TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠNG NGHỆ HÀ TĨNH

KHOA ĐIỆN

điều áp, bộ bôi trơn trên đường khí.
Về kỹ năng:
- Đọc được ký hiệu của van đảo chiều 2/2, 3/2, 5/2, 5/3, 4/3 điều khiển bằng cuộn
dây điện từ;
- Đọc được thông số trên đồng hồ đo áp suất;
- Điều chỉnh áp suất bằng van điều áp;
- Lắp đặt, vận hành được các mạch ứng dụng điều khiển điện khí nén theo yêu cầu;
Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
+ Làm việc độc lập hoặc làm việc theo nhóm, giải quyết cơng việc, vấn đề phức tạp
trong điều kiện làm việc thay đổi;
+ Hướng dẫn, giám sát những người khác thực hiện nhiệm vụ xác định; chịu trách
nhiệm cá nhân trách nhiệm đối với nhóm;
GIÁO TRÌNH ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN KHÍ NÉN

4


TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH

KHOA ĐIỆN

+ Đánh giá chất lượng cơng việc sau khi hồn thành và kết quả thực hiện của các
thành viên trong nhóm.
Nội dung mơ đun:
Thời gian (giờ)
Thực
hành, thí
Số
Tên các bài trong mơ đun
Tổng

3.1 Cấu tạo
3.2 Nguyên lý hoạt động
3.3 Phân loại
3.4 Ứng dụng
4. Máy nén khí piston
4.1 Cấu tạo
4.2 Nguyên lý hoạt động
4.3 Phân loại
4.4 Ứng dụng
5. Bình chứa khí
5.1 Ứng dụng
5.2 Đặc điểm
6. Máy sấy khí
6.1 Máy sấy theo nguyên lý hấp thụ
6.1.1 Cấu tạo
6.1.2 Nguyên lý hoạt động

GIÁO TRÌNH ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN KHÍ NÉN

12

5

3

9


TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH


2.1 Ký hiệu
2.2 Cấu tạo
2.3 Ứng dụng
2.4 Đọc giá trị
Bài 4. Các phần tử trong hệ thống 20
điều khiển
1. Khái niệm
2. Các phần tử khí nén
2.1. Van đảo chiều
2.1.1. Cấu tạo
2.1.2. Ứng dụng
2.1.3. Nguyên lí hoạt động
2.1.4. Ký hiệu van đảo chiều
2.1.5. Van đảo chiều có vị trí “ khơng”
2.1.6. Van đảo chiều khơng có vị trí “ khơng”
2.1.7. Tín hiệu tác động
2.1.8. Gọi tên van
2.2 Van đảo chiều 2/2

GIÁO TRÌNH ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN KHÍ NÉN

6

2

2

3

12

2.8.3. Cơng tắc áp suất
Bài 5: Cơ cấu chấp hành
4
1. Xi lanh
1.1 Xi lanh tác động đơn
1.2 Xi lanh tác động kép
1.3 Động cơ khí nén
Bài 6: Các bài tập ứng dụng
20
1. Lắp đặt mạch điện – khí nén. Khi cấp
nguồn, xilanh hoạt động theo trình tự:
B1: Xilanh 1 đi ra
B2: Xilanh 2 đi ra
B3: Xilanh 1 đi về
B4: Xi lanh 2 đi về
2. Lắp đặt mạch điện – khí nén. Khi cấp
nguồn, xilanh hoạt động theo trình tự:
B1: Xilanh 1 đi ra
B2: Xilanh 2 đi ra
B3: Xilanh 2 đi về
B4: Xi lanh 1 đi về
3. Lắp đặt mạch điện – khí nén. Khi cấp
nguồn, xilanh hoạt động theo trình tự:
B1: Xilanh 1 đi ra
B2: Xilanh 1 đi về

GIÁO TRÌNH ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN KHÍ NÉN

7



19

39

2

Bài 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ KHÍ NÉN
Giới thiệu:
Trước khi vào nghiên cứu về các thiết bị trong hệ thống khí nén chúng ta sẽ tìm hiểu
tổng quan về khí nén. Bài học này sẽ trang bị cho các bạn các thơng tin tổng quan nhất về
khí nén và hệ thống khí nén.
GIÁO TRÌNH ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN KHÍ NÉN

8


TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠNG NGHỆ HÀ TĨNH

KHOA ĐIỆN

Mục tiêu:
- Trình bày được các khái niệm và cấu trúc của hệ thống khí nén.
- Đọc được đơn vị đo áp suất.
- Rèn luyện tính chủ động, nghiêm túc trong học tập và trong cơng việc.
Nội dung chính:
1. Lịch sử phát triển và những đặc trưng của hệ thống điều khiển khí nén.
1.1. Vài nét về sự phát triển.
Ứng dụng của khí nén đã có từ thời kỳ trước cơng ngun, tuy nhiên sự phát
triển khoa học kỹ thuật thời đó khơng đồng bộ, nhất là sự kết hợp các kiến thức về cơ


TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH

KHOA ĐIỆN

1.2. Những đặc trưng của khí nén
Về số lượng: có sẵn ở khắp mọi nơi nên có thể sử dụng với số lượng vơ hạn.
Về vận chuyển: khí nén có thể vận chuyển dễ dàng trong các đường ống, với một
khoảng cách nhất định. Các đường ống dẫn về khơng cần thiết vì khí nén sau khi sử dụng
sẽ được cho thốt ra ngồi mơi trường sau khi đã thực hiện xong cơng tác.
Về lưu trữ:máy nén khí khơng nhất thiết phải sử dụng liên tục.Khí nén có thể được
lưu trữ trong các bình chứa để cung cấp khi cần thiết.
Về nhiệt độ :khí nén ít thay đổi theo nhiệt độ.
Về phịng chống cháy nổ:khơng một nguy cơ nào gây cháy bởi khí nén,nên
khơng mất chi phí cho việc phịng cháy.Khơng khí nén thường hoạt động với áp suất
khoảng 6 bar nên việc phịng nổ khơng q phức tạp.
Về tính vệ sinh:khí nén được sử dụng trong các thiết bị đều được lọc các bụi bẩn, tạp
chất hay nước nên thường sạch , khơng một nguy cơ nào về phần vệ sinh.Tính chất này rất
quan trọng trong các ngành công nghiệp đặc biệt như: thực phẩm ,vải sợi, lâm sản và thuộc
da.
Về cấu tạo thiết bị :đơn giản nên rẻ hơn các thiết bị tự động khác.
Về vận tốc: khí nén là một dịng chảy có lưu tốc lớn cho phép đạt được tốc độ cao
(vận tốc làm việc trong các xy-lanh thường 1-2 m/s).
Về tính điều chỉnh: vận tốc và áp lực của những thiết bị cơng tác bằng khí nén được
điều chỉnh một cách vô cấp.
1.3. Ưu, nhược điểm của hệ thống truyền động bằng khí nén.
1.3.1. Ưu điểm:
- Do khả năng chịu nén( đàn hồi ) lớn của khơng khí, nên có thể trích chứa khí nén
một cách thuận lợi
- Có khả năng truyền tải năng lượng đi xa, vì độ nhớt động học của khí nén nhỏ và

………………………………………………………………………………………….
2. Van hút dùng làm gì?
………………………………………………………………………………………….
3. Đầu nén dùng làm gì?
………………………………………………………………………………………….
4. Bình chứa khí dầu dùng làm gì?
………………………………………………………………………………………….
5. Bộ lọc tách dầu dùng làm gì?
………………………………………………………………………………………….
6. Van áp suất thấp dùng làm gì?
………………………………………………………………………………………….
7. Bộ giải nhiệt dùng làm gì?
…………………………………………………………………………………………
8. Bộ tách nước dùng làm gì?
………………………………………………………………………………………….
9. Van nhiệt độ dầu (van hằng nhiệt) dùng làm gì?
………………………………………………………………………………………….
10. Lọc dầu dùng làm gì?
………………………………………………………………………………………….
11. Van nhiệt độ dầu có những loại nào?
………………………………………………………………………………………….
12. Cảm biến nhiệt dùng làm gì?
………………………………………………………………………………………….
13. Cảm biến áp suất (cơng tắc áp suất) dùng làm gì?
………………………………………………………………………………………….
14. Van an tồn dùng làm gì?
………………………………………………………………………………………….
15. Cơng tắc chênh lệch áp khí dùng để làm gì?
………………………………………………………………………………………….
GIÁO TRÌNH ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN KHÍ NÉN

27. Dàn trao đổi nhiệt trong máy sấy khí dùng làm gì?
………………………………………………………………………………………….
28. Máy sấy khí có những loại nào đã học?
………………………………………………………………………………………….
29. Nhiệt độ điểm sương trong máy sấy khí?
………………………………………………………………………………………….
30. Lọc khí trên đường ống có những loại nào?
………………………………………………………………………………………….

GIÁO TRÌNH ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN KHÍ NÉN

12


TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH

KHOA ĐIỆN

Bài 3: THIẾT BỊ PHÂN PHỐI
Giới thiệu:
Hệ thống phân phối khí nén có nhiệm vụ chuyển khơng khí nén từ máy nén khí đến đến
khâu cuối cùng để sử dụng ví dụ như động cơ khí nén, xi lanh khí nén, máy nâng dùng khơng
khí nén…. Truyền tải khơng khí nén thực hiện bằng hệ hống ống dẫn khí nén. Yêu cầu đối với
hệ thống thiết bị phân phối khí nén để đảm bảo áp suất P, lưu lượng Q và chất lượng của khí
nén cho nơi tiêu thụ cụ thể là các thiết bị máy móc. Để giảm chi phí đầu tư hệ thống máy nén
khí cho nhà máy vì vậy thiết bị phân phối khí được sản xuất để giải quyết vấn đề đó cho doanh
nghiệp.
Mục tiêu:
- Trình bày được cấu tạo, nguyên lý, ứng dụng, lắp đặt bộ lọc, điều áp, bôi trơn;
- Đọc được giá trị đồng hồ đo áp lực;

KHOA ĐIỆN

Hình 3.2: Tài liệu kỹ thuật của bộ lọc
GIÁO TRÌNH ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN KHÍ NÉN

15


TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH

KHOA ĐIỆN

2. Van điều chỉnh áp suất
Van điều chỉnh áp suất có cơng dụng giữ cho áp suất khơng đổi ngay cả khi có sự
thay đổi bất thường của tải trọng làm việc phía đầu ra hoặc sự dao động của áp suất đường
vào. Nguyên tắc hoạt động của van điều chỉnh áp suất: khi điều chỉnh trục vít, tức là điều
chỉnh vị trí của đĩa van, trong trường hợp áp suất của đường ra tăng lên so với áp suất được
điều chỉnh, khí nén sẽ qua lỗ thông tác dụng lên màng , vị trí của kim van thay đổi, khí nén
qua lỗ xả khí ra ngồi. Đến khi áp suất ở đường ra giảm xuống bằng với áp suất được điều
chỉnh, kim van trở về vị trí ban đầu. Để điều chỉnh áp suất khí nén phía đầu ra của van chúng
ta sử dụng vít điều chỉnh. Xoay núm điều chỉnh theo chiều kim đồng hồ áp suất đầu ra sẽ
tăng, xoay núm điều chỉnh ngược chiều kim đồng hồ áp suất khí sẽ giảm. Áp suất khí đầu
ra của van khơng thể điều chỉnh lớn hơn áp suất khí đầu vào của van.

Hình 3.3: Cấu tạo và ký hiệu của van điều chỉnh áp suất

GIÁO TRÌNH ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN KHÍ NÉN

16


S, cửa R bị chặn. Khi có tín hiệu tác động cửa P nối với A, cửa B nối với cửa R, cửa S bị
chặn.
Hình 4.12: Tài liệu van đảo chiều 5/2

e. Van đảo chiều 5/3
GIÁO TRÌNH ĐIỀU KHỂN ĐIỆN KHÍ NÉN

18


TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH

KHOA ĐIỆN

Tác động bằng nam châm điện qua van phụ trợ

Khi chưa có tín hiệu tác động các cửa van bị chặn. Khi có tín hiệu tác động bên phải
của P thơng với cửa B, cửa A thông với của R, của S bị chặn. Khi có tín hiệu tác động bên
trái cửa P thông với cửa A, của B thông với cửa S, của R bị chặn.
Hình 4.13: Tài liệu van đảo chiều 5/3
2.1.6. Van đảo chiều khơng có vị trí “ khơng”
Van đảo chiều khơng có vị trí “ khơng” là loại van sau khi tác động lần cuối lên
nịng van khơng cịn nữa thì van sẽ giữ ngun vị trí tác động cuối cùng, chừng nào chưa
có tín hiệu tác động lên phía đối diện của nịng van.
Tác động lên nịng van có thể là:
- Tác động bằng tay, bàn đạp.
- Tác động bằng dịng khí nén điều khiển đi vào hoặc đi ra từ hai phía.
- Tác động trực tiếp bằng điện từ hay gián tiếp bằng dịng khí nén qua van phụ trợ.
Loại van đảo chiều chịu tác động bằng dịng khí nén điều khiển đi vào hay đi ra từ
hai nòng van hay tác động trực tiếp bằng nam châm điện từ hoặc gián tiếp bằng dịng

Bài tập 5:

1. Đấu lắp mạch điện khí nén theo sơ đồ
2. Vận hành kiểm tra mạch đã lắp đặt
3. Bước 1: Xi lanh 1 đi ra, bước 2: Xi lanh 1 đi về, bước 3: Xi lanh 2 đi ra, bước 4:
xi lanh 2 đi về

Sơ đồ khí nén

GIÁO TRÌNH ĐIỀU KHỂN ĐIỆN KHÍ NÉN

20


TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH

Sơ đồ mạch điện

GIÁO TRÌNH ĐIỀU KHỂN ĐIỆN KHÍ NÉN

21

KHOA ĐIỆN


TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH

KHOA ĐIỆN

TÀI LIỆU THAM KHẢO