ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1 (PBL1) MÁY ĐIỆN VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA  ĐỒ ÁN MÔN HỌC (PBL1) MÁY ĐIỆN VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : TS VÕ QUANG SƠN : ThS NGUYỄN VĂN TẤN SINH VIÊN THỰC HIỆN : VÕ VĂN THÀNH LỚP SINH HOẠT : 19DCLC3 LỚP HỌC PHẦN : 19.27A MÃ SỐ SINH VIÊN : 105190122 ĐÀ NẴNG, 2021 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN BỘ MÔN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP DỰ ÁN LIÊN MÔN (PBL1): MÁY ĐIỆN VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN Họ tên: VÕ VĂN THÀNH Lớp sinh hoạt: 19DCLC3 Nhóm:27A Số thứ tự: 16 I Nhiệm vụ, yêu cầu: Phần – Thiết kế động điện không đồng bộ: Thiết kế động điện không đồng ba pha rơto lồng sóc với số liệu ban đầu sau: Công suất định mức: Pđm = 7.5 kW Điện áp dây định mức: Uđm- /Y - 220/380 V Tốc độ đồng bộ: n1 = 1500 vòng/phút Tần số định mức: f đm = 50 Hz Hiệu suất: đm = 87.5 % Hệ số công suất: cosđm = 0.86 Kiểu kín IP44 Chế độ làm việc dài hạn Cấp cách điện: F B Cịn thơng số khác phải phù hợp với tiêu chuẩn nhà nước Phần – Tìm hiểu thiết bị điện sơ đồ mạch điều khiển động điện khơng đồng (nhóm từ đến sinh viên): Tìm hiểu sơ đồ mạch điều khiển động điện không đồng (mạch khởi động, mạch đảo chiều, mạch hãm, …) Tìm hiểu chức năng, cấu tạo, nguyên lý vấn đề liên quan thiết bị điện sơ đồ II Nội dung phần thuyết minh tính tốn: Phần – Thiết kế động khơng đồng bộ: Xác định kích thước chủ yếu; thiết kế dây quấn, lõi sắt stato rơto; tính tốn tham số động chế độ làm việc bình thường; tính tổn hao; tính đặc tính làm việc đặc tính mở máy Vẽ vẽ tổng lắp ráp A0 (cắt 1/4) Phần – Tìm hiểu thiết bị điện mạch điều khiển động không đồng bộ: Sơ đồ mạch điều khiển, báo cáo vấn đề tìm hiểu phần nhiệm vụ, yêu cầu Giáo viên hướng dẫn ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA  Phần I THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ Cáp : để nhập thông số Cáp ta nhấp vào biểu tượng cửa sổ làm việc etap, sau ta nhập thông số sau cho cáp: tên cáp, chiều dài, sai số chiều dài, số sợi cáp pha Nhấp vào Library để chọn cáp từ thư viện sẵn có Etap - Cửa sổ thư viện (library) cable: - Lựa chọn cable cho mạch: ID cáp Cáp Cáp Cáp Cáp Tiết diện (mm) 25 10 16 Chiều dài (m) 50 40 30 20 Sai số chiều dài (%) 0 0 Số sợi Loại pha kết nối 3 pha 3 pha 3 pha 3 pha Phụ tải: - Để nhập thông số phụ tải ta nhấp vào biểu tượng cửa sổ hình ETAP, sau ta nhập thơng số sau cho phụ tải: tên phụ tải, điện áp định mức, kết nối, công suất phụ tải, hệ số cosφ Tỉ lệ phần trăm tải tỉnh tải động Hình 3.2 Cửa sổ nhập thông số cho tải - Thông số phụ tải: Tên phụ tải Động Động Động Điện áp (kV) 0,4 0,4 0.4 Công suất (kW) 7.5 15 22.5 Công suất (kVA) 9.37 18.75 28.13 Hệ số công suất (cos phi) 0.8 0.8 0.8 3.1, Tính chọn CB (bằng phần mềm Etap): - Tính tốn ngắn mạch: Hình 3.3 Tính ngắn mạch tất bus - Dòng định mức CB tổng (ACB): 𝑷(𝒕ổ𝒏𝒈 𝟑 độ𝒏𝒈 𝒄ơ)∗𝟏𝟎𝟑 Ta có: Itt = √𝟑∗𝑼∗𝐜𝐨𝐬 𝝋 = (𝟕.𝟓+𝟏𝟓+𝟐𝟐.𝟓)∗𝟏𝟎𝟑 √𝟑∗𝟑𝟖𝟎∗𝟎.𝟖 = 𝟖𝟓 𝟓(𝑨) ICB = * Itt = * 85.5 = 171(A) - Chọn ACB hãng LS: Model CB Standard AN-06D (LS) IEC Size (amps) 200 Rate (kV) 0.69 Icu (kA) 50 Ics (kA) 50 Min delay (sec) 0.01 - Dịng định mức CB (MCCB): Ta có: Ittdc1 = 𝑷(độ𝒏𝒈 𝒄ơ 𝟏)∗𝟏𝟎𝟑 √𝟑∗𝑼∗𝐜𝐨𝐬 𝝋 = 𝟕.𝟓∗𝟏𝟎𝟑 √𝟑∗𝟑𝟖𝟎∗𝟎.𝟖 = 𝟏𝟒 𝟐𝟒(𝑨) ICB1 = * Ittđc1 = * 14.24 = 28.5(A) Ittdc2 = 𝑷(độ𝒏𝒈 𝒄ơ 𝟐)∗𝟏𝟎𝟑 √𝟑∗𝑼∗𝐜𝐨𝐬 𝝋 = 𝟏𝟓∗𝟏𝟎𝟑 √𝟑∗𝟑𝟖𝟎∗𝟎.𝟖 = 𝟐𝟖 𝟓(𝑨) ICB2 = * Ittđc2 = * 28.5 = 57(A) Ittdc3 = 𝑷(độ𝒏𝒈 𝒄ơ 𝟑)∗𝟏𝟎𝟑 √𝟑∗𝑼∗𝐜𝐨𝐬 𝝋 = 𝟐𝟐.𝟓∗𝟏𝟎𝟑 √𝟑∗𝟑𝟖𝟎∗𝟎.𝟖 = 𝟒𝟐 𝟕(𝑨) ICB3 = * Ittđc3 = * 42.7 = 85.5(A) - Chọn MCCB hãng K Moeller: Động Model CB Standard M1 S 200-C (ABB) S 800-C (ABB) C 120H-C (Merlin Gerin) M2 M3 IEC Size (amps) 32 Rate (kV) 0.44 Icu (kA) 10 Min delay (sec) 0.003 IEC 63 0.69 10 0.002 IEC 100 0.44 10 0.01 - Kiểm tra tính chọn CB: • Ngắn mạch động M1: - Khi ngắn mạch động M1 CB động M1 tác động trước CB động M1 không tác động CB tổng tác động Như hình minh họa việc tính chọn CB cho động M1 hợp lí - Dịng ngắn mạch xung kích cực đại bus2 (bus tổng): Ixk=3,4kA < Icu=50kA (CB tổng) => ta chọn CB tổng hợp lí - Dịng ngắn mạch xung kích cực đại bus4 (bus động 1): Ixk=1.4kA < Icu=10kA(Icu CB động M1) => Vậy ta chọn CB cho động M1 hợp lí Đồ đường cong đặc tính CB động M1 CB tổng • Ngắn mạch động M2: - Khi ngắn mạch động M2 CB động M2 tác động trước CB động M2 khơng tác động CB tổng tác động Như hình minh họa việc tính chọn CB cho động M2 hợp lí - Dịng ngắn mạch xung kích cực đại bus5 (bus động 2): Ixk=2.1kA < Icu=10kA (Icu CB động M2) => Vậy ta chọn CB cho động M2 hợp lí Đồ đường cong đặc tính CB động M2 CB tổng • Ngắn mạch động M3: - Khi ngắn mạch động M3 CB động M3 tác động trước CB động M3 khơng tác động CB tổng tác động Như hình minh họa việc tính chọn CB cho động M3 hợp lí - Dịng ngắn mạch xung kích cực đại bus6 (bus động 3): Ixk=2.7kA < Icu=10kA (Icu CB động M3) => Vậy ta chọn CB cho động M3 hợp lí Đồ đường cong đặc tính CB động M3 CB tổng 3.2, Tính chọn CONTACTOR: - Chọn contactor nối tam giác tắc tơ có dịng định mức nhau: Icontactor (chính, nối tam giác) = (1,2-1,5) * Ittdc Động Icontactor (chính, nối tam giác)(A) M1 17.1-21.4 M2 34.2-42.8 M3 51.2-64.1 → Tra theo catalogue hãng LS chọn contactor cho khởi động từ khởi nối tam giác: Động Contactor (chính nối ∆) M1 MC-32a (In = 32A) M2 MC-50a (In = 50A) M3 MC-75a (In = 75A) →Từ contactor chọn ta chọn Rơle nhiệt cho động động M1 ta chọn MT-32 (18-25)A, động M2 ta chọn MT-63 (3450)A, động M3 ta chọn MT-95 (54-75)A tra theo catalogue hãng LS - chọn contactor nối sao: Icontactor (sao) = (1,2-1,5) * Động M1 M2 M3 𝐼𝑡𝑡𝑑𝑐 √3 Icontactor (nối sao)(A) 9.9-12.3 19.8-24.7 30-37 → Tra theo catalogue hãng LS khởi động từ cho khởi nối sao: Động M1 M2 M3 Contactor (nối 𝑌)(A) MC-18a (In = 18A) MC-32a (In = 32A) MC-40a (In = 40A) * chuyển từ nối sang nối tam giác nối (Idm = Id = Ip) cịn nối tam giác (Idm = Id = √3 *Ip) nên chuyển từ nối sang nối tam giác Idm phải chia cho √3 3.3 Lựa chọn rơ le thời gian : +Sử dụng loại relay thời gian ON Delay có đế chân, điều chỉnh thời gian biến trở mặt +Tùy theo thời gian phù hợp với ứng dụng có dãy thời gian là: 6S, 10S, 30S, 60S, 10M, 30M, 60M, 2H, 6H +Điện áp nguồn: AC220V 50Hz/60Hz +Ta chọn rơ le thời gian GT3S-1AF20 IDEC 3.4, Các thiết bị khác: +Đèn báo +Nút nhấn +Động D, Một số hình ảnh thiết bị điện MCCB (Moulded Case Ciruit Breaker): khí cụ Điện dịng cắt tay cắt tự động có cố như: tải, ngắn mạch, sụt áp, chạm đất, mạch điện hạ Contactor: Là loại khí cụ điện đóng cắt từ xa, tự động cá nút ấn mạch điện lực có phụ tải điện áp lên đến 500V, dòng điện đến 600A Contactor có hai vị trí đóng cắt Tần số đóng lên đến 1500 lần/giờ……… Role nhiệt: Là thiết bị dùng để bảo vệ động vào mạch điện khỏi bị tải, thường dùng kèm với Contactor, thời gian làm việc khoảng từ vài giây đến vài phút Rơle nhiệt không tác động nhanh (tức thời) thiết bị đóng cắt chế điện từ Nút ấn ON, OFF, nút Dừng: Nút ấn loại nút điều khiển Dùng để đóng ngắt từ xa thiết bị điện từ khác nhau: dụng cụ báo hiệu dùng để chuyển đổi mạch điều khiển, bảo vệ mạch điện chiều có điện áp 440V mạch xoay chiều có điện áp 500V, tần số 50Hz Thường làm việc môi trường ẩm ướt, khơng bụi bẩn, khơng có hóa chất • Nút ấn thường mở (ON): nút bị ấn mạch thơng, thơi ấn lị xo bật lên làm mạch điện bị cắt • Nút nhấn thường đóng (OFF): mạch nút Bị ấn • Nút Dừng: loại nút sử dụng dừng trường hợp khẩn cấp Nhờ thiết kế đầu nút lớn, trường hợp khẩn cấp tác động dễ dàng Khi bị tác động nút ấn khẩn cấp trì trạng thái, muốn trở lại ban đầu phải xoay nút ấn Cầu chì: Là loại thiết bị dùng để bảo vệ thiết bị điện lưới điện tránh tải hay ngắn mạch Thường dùng cho bảo vệ đường dây máy biến áp, động cơ,… ...ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN BỘ MÔN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP DỰ ÁN LIÊN MÔN (PBL1): MÁY ĐIỆN VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN Họ tên: VÕ VĂN THÀNH Lớp sinh hoạt: 19 DCLC3 Nhóm:27A Số thứ tự: 16 I... THIẾT BỊ ĐIỆN MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA  Phần II: TÌM HIỂU THIẾT BỊ ĐIỆN MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ A, Tìm hiểu thiết bị điện. .. sơ đồ mạch khởi động – tam giác B, Tìm hiểu thiết bị điện sơ đồ mạch khởi động hai động chạy luân phiên C, Tìm hiểu thiết bị điện sơ đồ mạch khởi động ba động chạy D, Một số hình ảnh thiết bị điện