Giáo trình Điện cơ bản (Nghề: Cắt gọt kim loại - Cao đẳng): Phần 1 - Trường CĐ nghề Việt Nam - Hàn Quốc thành phố Hà Nội

(NB) Giáo trình Điện cơ bản với mục tiêu giúp người học có thể lập được phân tích được các nguyên nhân gây ra tai nạn điện; Xác định được những hư hỏng trong các mạch điện máy công cụ, mạch chiếu sáng cơ bản. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung giáo trình phần 1.

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HÀ NỘI TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT NAM - HÀN QUỐC THÀNH PHỐ HÀ NỘI LƯU HUY HẠNH (Chủ biên) PHẠM VĂN TÂM – TẠ THỊ HƯƠNG GIÁO TRÌNH ĐIỆN CƠ BẢN Nghề: Cắt gọt kim loại Trình độ: Cao đẳng (Lưu hành nội bộ) Hà Nội - Năm 2018 LỜI NÓI ĐẦU Để cung cấp tài liệu học tập cho học sinh - sinh viên tài liệu cho giáo viên giảng dạy, Khoa Điện Trường CĐN Việt Nam - Hàn Quốc thành phố Hà Nội chỉnh sửa, biên soạn giáo trình “Điện bản”dành riêng cho học sinh - sinh viên nghề Cắt gọt kim loại Đây môn học kỹ thuật chuyên ngành chương trình đào tạo nghề Cắt gọt kim loại trình độ Cao đẳng Nhóm biên soạn tham khảo tài liệu: [1] GT Thực tập điện - Ths Bùi Văn Hồng NXB ĐHQG Tp.HCM – 2009 [2] Hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế ICE- VS.GS TSKH Trần Đình Long, NXB Khoa học kỹ thuật – 2008.[3] Control Technology www.hps-systemtechnik.com ” nhiều tài liệu khác Mặc dù nhóm biên soạn có nhiều cố gắng khơng tránh thiếu sót Rất mong đồng nghiệp độc giả góp ý kiến để giáo trình hồn thiện Địa đóng góp khoa Cơ khí, Trường Cao Đẳng Nghề Việt Nam – Hàn Quốc, Đường Uy Nỗ – Đông Anh – Hà Nội Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày … tháng … năm 2018 Nhóm biên soạn MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU MỤC LỤC Bài 1: An toàn điện 1.1 Một số khái niệm an toàn điện 1.2 Tiêu chuẩn Việt Nam an toàn điện 1.3 Nguyên nhân gây tai nạn điện 24 1.4 Các biện pháp sơ cấp cứu cho nạn nhân bị điện giật 24 Bài 2: Đo đại lượng điện 28 2.1 Đo đại lượng U, I 28 Bài 3: Các mạch điện chiếu sáng 52 3.1 Mạch đèn đơn giản (mạch đèn tắt mở) 52 3.2 Mạch đảo chiều (mạch đèn cầu thang) 54 3.3 Mạch đèn hùynh quang 56 3.4 Các tập 57 Bài 4: Động điện không đồng 67 4.1 Động không đồng pha 67 4.2 Đấu dây vận hành động 67 Bài 5: Mạch điều khiển mở máy động không đồng pha 72 5.1 Sơ đồ mạch điều khiển mở máy động không đồng pha 72 5.2 Bảng kê thiết bị - khí cụ 72 5.3 Sơ đồ nối dây 73 5.3 Qui trình lắp ráp - kiểm tra - vận hành 74 5.4 Vận hành mạch 75 Bài 6: Mạch điều khiển đảo chiều quay động không đồng pha 76 6.1 Mạch đảo chiều gián tiếp (sử dụng nút bấm) 76 6.2 Mạch đảo chiều trực tiếp (sử dụng nút bấm) 80 Bài 7: Mạch điều khiển mở máy động không đồng pha phương pháp đổi nối y –  87 7.1 Mở máy Y –  87 7.2 Bảng kê thiết bị - khí cụ điện 87 7.3 Qui trình lắp ráp - kiểm tra - vận hành 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO 118 CHƯƠNG TRÌNH MƠ-ĐUN Tên mơ đun: Điện Mã số mô-đun: MĐ 42 Thời gian mô-đun: 60 (LT: 10 giờ; TH: 46 giờ: KT: giờ) I VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT MƠ-ĐUN - Vị trí: + Mơ-đun Điện bố trí sau sinh viên học xong môn học, mơ-đun: MH07, MH08, MH14, MĐ16 - Tính chất: + Là mô-đun tự chọn + Là mô-đun tạo điều kiện cho sinh viên tiếp cận kiến thức, kỹ với ngành liên quan góp phần nâng cao kỹ nghề nghiệp II MỤC TIÊU MÔ-ĐUN: - Kiến thức: + Phân tích nguyên nhân gây tai nạn điện + Xác định hư hỏng mạch điện máy công cụ, mạch chiếu sáng - Kỹ năng: + Thao tác đo đại lượng điện quy trình, đảm bảo an tồn + Nhận biết mô tả thiết bị điện dùng cơng nghiệp + Có khả thay khí cụ điện mạch điện máy cơng cụ +Lắp đặt mạch điện điều khiển đơn giản máy công cụ - Năng lực tự chủ trách nhiệm: + Tuân thủ qui định an toàn điện lao động + Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động tích cực sáng tạo học tập III NỘI DUNG MÔ-ĐUN: Nội dung tổng quát phân phối thời gian: Số Thời gian Tên mô đun Tổng số Lý thuyết Thực hành Kiểm tra* An toàn điện 2 0 Đo đại lượng điện 3 Các mạch điện chiếu sáng Động không đồng Mạch điện điều khiển mở máy động 10 không đồng pha 6 Mạch điện điều khiển đảo chiều quay 10 động không đồng pha 16 10 46 TT Mạch điện điều khiển mở máy động 20 không đồng pha phương pháp đổi nối Y- Cộng 60 Bài 1: An toàn điện Giới thiệu: An toàn điện vấn đề đặc biệt quan tâm cần thiết người tham gia vận hành, lắp đặt sửa chữa thiết bị điện, mạng điện Các biện pháp phịng ngừa xử lý có tai nạn điện nội dung quan trọng đề cập chương Mục tiêu: - Giải thích nguyên lý hoạt động thiết bị/hệ thống an tồn điện - Trình bày xác thơng số an toàn điện theo tiêu chuẩn cho phép - Trình bày xác biện pháp đảm bảo an tồn điện cho ngườ - Phân tích xác trường hợp gây nên tai nạn điện - Lắp đặt thiết bị/hệ thống để bảo vệ an tồn điện cơng nghiệp dân dụng - Cấp cứu nạn nhân bị tai nạn điện kỹ thuật, đảm bảo an tồn - Phát huy tính tích cực, chủ động nhanh nhạy công việc Nội dung chính: 1.1 Một số khái niệm an tồn điện Mục tiêu: Trình bày tác động dòng điện lên thể người dạng tai nạn điện 1.1.1 Tác động dòng điện thể người Khi người tiếp xúc với phần tử có điện áp có dịng điện chạy qua thể, phận thể phải chịu tác động nhiệt, điện phân tác dụng sinh học dòng điện làm rối loạn, phá hủy phận này, dẫn đến tử vong Tác động nhiệt dòng điện thể người thể qua tượng gây bỏng, phát nóng mạch máu, dây thần kinh, tim, não phận khác thể dẫn đến phá hủy phận làm rối loạn hoạt động chúng dòng điện chạy qua Tác động điện phân dòng điện thể phân hủy chất lỏng thể, đặc biệt máu, dẫn đến phá vỡ thành phần máu mô thể Tác động sinh học dòng điện biểu chủ yếu qua phá hủy trình điện sinh, phá vỡ cân sinh học, dẫn đến phá hủy chức sống 1.1.2 Các dạng tai nạn điện Tai nạn điện phân thành dạng: - Chấn thương điện, - Điện giật 1.1.2.1 Các chấn thương điện Chấn thương điện phá hủy cục mơ thể dịng điện hồ quang điện - Bỏng điện: bỏng gây nên dòng điện qua thể người tác động hồ quang điện, phần bột kim loại nóng bắn vào gây bỏng - Co giật cơ: có dịng điện qua người, bị co giật - Viêm mắt: tác dụng tia cực tím 1.1.2.2 Điện giật Điện giật chiếm tỷ lệ lớn, khoảng 80% tai nạn điện 85% số vụ tai nạn điện chết người điện giật Dịng điện qua thể gây kích thích mô kèm theo co giật mức độ khác nhau; - Cơ bị co giật không bị ngạt - Cơ bị co giật, người bị ngất trì hơ hấp tuần hồn - Người bị ngất, hoạt động tim hệ hô hấp bị rối loạn - Chết lâm sàng (không thở, hệ tuần hồn khơng hoạt động) 1.2 Tiêu chuẩn Việt Nam an toàn điện Mục tiêu: Nắm rõ qui chuẩn quốc gia an toàn điện để từ có ý thức tuân thủ qui chuẩn mơi trường lao động (Trích QCVN 01: 2008/BCT) Qui chuẩn kỹ thuật quốc gia an toàn điện Điều Cảnh báo Tại khu vực nguy hiểm khu vực lắp đặt thiết bị điện phải bố trí hệ thống rào chắn, biển báo, tín hiệu phù hợp để cảnh báo nguy hiểm Điều Thiết bị lắp đặt trời Đối với thiết bị điện cao áp lắp đặt trời, người sử dụng lao động phải thực biện pháp sau để người khơng có nhiệm vụ khơng vào vùng giới hạn: Rào chắn khoanh vùng v.v… Tín hiệu cảnh báo “cấm vào” đặt lối vào, Khóa cửa sử dụng dụng cụ tương đương khác bố trí cửa vào, Điều Thiết bị lắp đặt nhà Đối với thiết bị điện cao áp lắp đặt nhà, người sử dụng lao động phải thực biện pháp thích hợp để ngồi nhân viên đơn vị cơng tác người trực tiếp vận hành, người khác khơng đến gần thiết bị Điều Đặt rào chắn tạo vùng làm việc cho đơn vị công tác Khi vùng làm việc đơn vị công tác mà khoảng cách đến phần mang điện xung quanh không đạt khoảng cách quy định bảng phải làm rào chắn để ngăn cách vùng làm việc đơn vị công tác với phần mang điện Cấp điện áp (kV) Khoảng cách (m) Đến 15 0,7 Trên 15 đến 35 1,0 Trên 35 đến 110 1,5 220 2,5 500 4,5 Khoảng cách từ rào chắn đến phần mang điện quy định bảng sau: Cấp điện áp (kV) Khoảng cách (m) Đến 15 0,35 Trên 15 đến 35 0,6 Trên 35 đến 110 1,5 220 2,5 500 4,5 Điều 11 Cảnh báo nơi làm việc Người huy trực tiếp đơn vị cơng tác phải đặt tín hiệu cảnh báo an toàn vùng nguy hiểm trình thực cơng việc để đảm bảo an tồn cho nhân viên đơn vị công tác cộng đồng Điều 12 Đặt rào chắn Đơn vị công tác phải thực biện pháp thích hợp đặt rào chắn thấy cần thiết quanh vùng làm việc cho người khơng có nhiệm vụ khơng vào gây tai nạn tự gây thương tích Đặc biệt trường hợp làm việc với đường cáp điện ngầm, đơn vị công tác phải thực biện pháp nhằm tránh cho người bị rơi xuống hố Điều 13 Tín hiệu cảnh báo Đơn vị cơng tác phải đặt tín hiệu cảnh báo trước làm việc nhằm đảm bảo an toàn cho cộng đồng Điều 14 Làm việc đường giao thông Khi sử dụng đường giao thông cho công việc xây dựng sửa chữa, đơn vị cơng tác hạn chế qua lại phương tiện giao thông, người nhằm giữ an toàn cho cộng đồng Khi hạn chế phương tiện tham gia giao thông, phải thực đầy đủ quy định quan chức liên quan phải đảm bảo yêu cầu sau đây: a) Phải đặt tín hiệu cảnh báo bố trí người hướng dẫn nhằm tránh nguy hiểm cho cộng đồng; b) Chiều rộng đường để phương tiện giao thông qua phải đảm bảo quy định quan quản lý đường Khi hạn chế lại người bộ, để đảm bảo việc qua lại an toàn, phải thực căng dây, lắp đặt rào chắn tạm thời v.v có biển dẫn cụ thể Khi cơng việc thực gần đường sắt, đường bộ, đường thuỷ, vị trí giao chéo đường dây dẫn điện với đường giao thơng nói trên, đơn vị công tác phải liên hệ với quan có liên quan yêu L1/N/PE 3 X1 NYM-J 1,5 E1 Q1 Hình 3.8 Sơ đồ tổng quát mạch đèn hùynh quang N PE L1 X1 Q1 E1 Hình 39 Sơ đồ chi tiết mạch đèn hùynh quang 3.4 Các tập Bài tập Một phòng làm việc cần lắp đặt điện theo sơ đồ tổng quát hình vẽ 57 L1/N/PE X1 NYM-J 1,5 X2 X3 E1 Q1 X4 X5 Vẽ sơ đồ chi tiết Phân tích mach cách trả lời câu hỏi hoạt động mạch Cần sử dụng khí cụ điện ? Loại dây dẫn sử dụng ? Loại lắp đặt sử dụng ? Q1 X4 lắp đặt chung phải không ? Giữa X1 X2 cần dây dẫn ? Mũi tên sau X3 có ý nghĩa ? Lắp ráp mạch Bài tập : Hãy vẽ sơ đồ mạch chi tiết theo sơ đồ tổng quát hình 3.30 Hãy cho biết số lõi dây hộp nối Lắp ráp mạch Liệt kê khí cụ điện cần lắp đặt 58 E2 E1 L1/N/PE 2+3 X1 X2 H07V-U X3 X4 Q1 Q2 X5 X6 Sơ đồ tổng quát Bài tập : Hãy vẽ sơ đồ mạch tổng quát ( Dây dẫn H07V–U ống lắp đặt điện ) Thay đổi lại mạch điện: Đèn E1 E4 điều khiển công tắc , E2 E3 điều khiển công tắc lại Hãy vẽ lại mạch điện chi tiết thay đổi Hãy cho biết số lượng dây nối thiết bị Lắp ráp mạch Liệt kê khí cụ cần thiết Bài tập : Lắp đặt điện cho phòng với loại dây dẫn NYIF Cơng tắc Q2 đóng điện cho ổ cắm X4 x5 Vẽ sơ đồ tổng quát Vẽ sơ đồ chi tiết 59 Bài tập : Hãy vẽ sơ đồ mạch chi tiết theo sơ đồ tổng quát cho, lắp ráp mạch L1/N/PE X1 X2 X3 3 E1 Q1 Q2 Bài tập : Phân tích mạch cách trả lời câu hỏi sau : Cả hai ổ cắm X3 lắp chung với công tắc Q1 X4 với Q2 phải khơng ? Mạch đảo chiều thích hợp với thiết bị ? Vẽ sơ đồ mạch chi tiết E1 E1 L1/N/PE X1 X3 Q1 Q2 X3 X4 60 Bài tập : Cho sơ đồ tổng quát sau Hãy vẽ sơ đồ chi tiết lắp ráp mạch E1 2+3 E2 L1/N/PE X1 Q1 X4 Bài tập : Mạch điện hành lang nhà Vẽ sơ đồ tổng quát Hướng dẫn : Đèn mắc trần nhà cung cấp điện từ hộp nối X5 Ổ cắm đặt chung với công tắc Vẽ sơ đồ mạch chi tiết Liệt kê vật liệu cần thiết Lắp ráp mạch 61 X2 X3 Q2 Q3 X5 Q2 X3 X2 Q1 E1 E2 X1 Bài tập : Mạch đèn phòng khách Vẽ sơ đồ tổng quát Hướng dẫn : Q2 đóng mạch cho E1 E2 Các ổ cắmđược nối trực tiếp đến hộp nối Lắp đặt tường với dây NYM Vẽ sơ đồ mạch chi tiết Liệt kê vật liệu cần thiết 62 Q3 X1 X4 Q4 E3 E2 Q3 X3 Q1 Q2 X2 Bài tập 10 : Mạch đèn hàng lang Vẽ sơ đồ tổng quát Hướng dẫn : Ổ cắm đặt chung với nút nhấn Cơng tắc dịng điện xung đặt cạnh hộp nối S1 Vẽ sơ đồ mạch tổng quát Liệt lê vật liệu cần thiết Lắp ráp mạch 63 S3 X2 E3 S4 X1 S1 E2 S2 E1 Bài tập 11: Mạch cầu thang Vẽ sơ đồ mạch chi tiết Liệt kê vật liệu cần thiết lắp ráp mạch L1/N/PE E1 E2 E3 3 X1 X3 X2 X4 Q1 K1T t S1 S2 Tầng Tầng 64 S3 Tầng 322125 Tầng Tầng Tầng L1 PE N Bài tập 12 : Vẽ sơ đồ mạch chi tiết Liệt kê vật liệu cần thiết Lắp ráp mạch 65 Y1 H1 S5 S6 H2 230/8V L1/N X1 T1 X2 S1 S2 X3 S3 Cửa nhà S4 Tầng Tầng lầu N 8V L1 Cửa nhà Tầng 66 Tầng lầu Bài 4: Động điện không đồng 4.1 Động không đồng pha Mục tiêu: - Hiểu cấu tạo động KĐB pha - Phân tích nguyên lý hoạt động động KĐB pha - Biết cách mở máy động KĐB pha - Biết loại động KĐB pha Về cấu tạo, stato động pha có dây quấn pha, roto thường lồng sóc Dây quấn stato khơng tạo từ trường quay Do biến thiên dòng điện, chiều trị số từ trường thay đổi, phương từ trường cố định không gian Từ trường gọi từ trường đập mạch Vì khơng phải từ trường quay nên ta cho điện vào dây quấn stato động không tự quay Để cho động làm việc được, trước hết ta phải quay roto động điện theo chiều đó, roto tiếp tục quay ttheo chiều động làm việc Và ta phải có biện pháp mở máy, nghĩa phải tạo cho động pha mô men mở máy Ta thường dùng biện pháp dây quấn phụ, vòng ngắn mạch cực từ 4.2 Đấu dây vận hành động 4.2.1 Ý nghĩa kí hiệu ghi biển máy Thông thường tất động điện điều có ghi thơng số sau: - Công suất định mức Pđm (KW) (HP) - Điện áp dây định mức Uđm (V) - Dòng điện dây định mức Iđm (A) - Tần số dòng điện f (Hz) - Tốc độ quay rơto nđm (vịng / phút) (r/pm) - Hệ số công suất cos ϕ - Loại động pha pha Ngoài thơng số định mức bên cạnh có loại động cịn có thơng số phụ như: hiệu suât (ηđm ); mã số vòng bi; cấp cách điện; trọng lượng động cơ… 67 4.2.2 Cách bố trí mối dây động 4.2.1.1 Qui ước ký hiệu Đầu- Cuối * Đối với bối dây (hay nhóm bối dây): Trong thực hành, xây dựng sơ đồ dâyquấn ta phải qui ước nhìn vào hình vẽ bối dây (hay nhóm bối dây) đầu nằm phía tráilà đầu “đầu” đầu cịn lại nằm phía phải đầu“cuối” * Đối với cuộn dây pha: Tương tự trên, kí hiệu A, B, C đầu “đầu” pha, X, Y, Z đầu “cuối” pha 4.2.1.2 Quy cách bố trí mối dây hộp nối Động pha gồm có cuộn dây pha với đầu dây đưa ngồi hộp nối (hình 4.1a) Tùy thuộc vào điện áp định mức đặt lên cuộn dây đện áp nguồn mà ta có cách đấu Y hay  cách xoay đồng vào chân cực (hình 4.1b, c) A B C A B C A B C Y Z X Y Z X Y Z X a) b) c) Hình 4.1 a Cách bố trí đầu dây hộp nối b Đấu Y; c Đấu  4.3 Đấu dây vận hành động Qua q trình sửa chữa quấn lại tồn động cơ, công đoạn cuối đấu dây động hoạt động theo chiều quay ta phải nắm sơ đồ dấy quấn loại để thuận tiện trình đấu Tùy theo loại động pha hay pha mà ta có sơ đồ sau 68 4.3.1 Đấu dây vận hành động pha a Sơ đồ quạt bàn dùng tụ (quạt bàn số) T I ụ Cuộn LV Rôto U Cuộn Cuộn số1 số Cuộn KĐ b Sơ đồ quạt trần chạy tụ T I ụ I I B A H số Cuộn LV Rôto Cuộn KĐ 34 U 69 c Động pha dùng tụ thường trực LV KĐ C d Động pha dùng tụ khởi động LV C KĐ K e Động pha dùng tụ thường trực tụ khởi động LV C1 C2 KĐ K C1: Tụ thường trực C2: Tụ khởi động K: Công tắc li tâm 4.3.2 Đấu dây vận hành động pha sáu đầu dây Cách đấu động pha tùy thuộc vào điện áp định mức mà nhà thiết kế yêu cầu điện áp nguồn Trên thực tế, có hai cách đấu động pha sáu đầu dây: đấu tam giác ( ) đấu (Y) 70 a Đấu tam giác ( ) Khi thẻ máy động 3pha có ghi điện áp định mức cấp 220V/380V động lắp đặt sử dụng với mạng điện 110V/220V pha, động đấu dây tam giác cho phù hợp với điện áp thấp b Đấu (Y) Nếu động pha lắp đặt sử dụng với mạng điện 220V/380V pha động đấu dây theo cách đấu phù hợp với điện áp cao mạng điện Lưu ý: Động ghi 127V/220V đấu sử dụng với điện áp thấp 220V-3 pha Động ghi 380V/660V đấu tam giác để sử dụng mạng điện 220V/380V pha B B,X X,Y,Z A A,Z C C,Y Hình 4.2 Ba cuộn dây pha động pha đấu hình Y  71 ... sinh - sinh viên tài liệu cho giáo viên giảng dạy, Khoa Điện Trường CĐN Việt Nam - Hàn Quốc thành phố Hà Nội chỉnh sửa, biên soạn giáo trình ? ?Điện bản? ??dành riêng cho học sinh - sinh viên nghề Cắt. .. ý kiến để giáo trình hồn thiện Địa đóng góp khoa Cơ khí, Trường Cao Đẳng Nghề Việt Nam – Hàn Quốc, Đường Uy Nỗ – Đông Anh – Hà Nội Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày … tháng … năm 2 018 Nhóm biên... dạng: - Chấn thương điện, - Điện giật 1. 1.2 .1 Các chấn thương điện Chấn thương điện phá hủy cục mô thể dòng điện hồ quang điện - Bỏng điện: bỏng gây nên dòng điện qua thể người tác động hồ quang điện,