Giáo trình môn Kỹ thuật điện

Bài giảng KỸ THUẬT ĐIỆN GV: Nguyễn Thị Hiên BM: Cơ sở KTĐ, khoa Cơ Điện Email: nthien@vnua.edu.vn hiencodien@gmail.com Thông tin học phần Tên học phần: Kỹ thuật điện (CD02611) Số tiết: 30 tiết (2TC: 2,0 – – 4,0) Đánh giá: Chuyên cần: 10% Thuyết trình, thảo luận: 10% (có thể thay = BT) Kiểm tra kỳ: 30% Thi cuối kỳ: 50% u cầu: có máy tính kỹ thuật Giáo trình: Ngơ Thị Tuyến (2008) Giáo trình Kỹ thuật điện NXB Nông nghiệp Nội dung Phần I: Mạch điện Khái niệm mạch điện Mạch điện xoay chiều hình sin pha Mạch điện xoay chiều hình sin ba pha Phần 2: Máy điện Khái niệm chung Máy biến áp Máy điện không đồng Máy điện đồng Máy điện chiều Phần 3: Khí cụ điện Tài liệu tham khảo Ngô Thị Tuyến (2008) Kỹ thuật điện NXB Nông nghiệp, Đặng Văn Đào & Lê Văn Doanh Kỹ thuật điện NXB Khoa học & Kỹ thuật PHẦN MẠCH ĐIỆN Khái niệm mạch điện • Kn: Ghép nối nguồn + thiết bị điện (phụ tải) dây dẫn (kín mạch) cách thích hợp cho mơ tả truyền đạt lượng điện từ + Mô hình mạch: Nguồn, thiết bị điện mơ hình hóa phần tử (đặc trưng cho trình lượng) 1.1 Các phần tử của mạch điện 1) Phần tử nguồn VD: pin, ắc quy, máy phát điện,… - Nguồn áp (nguồn SĐĐ): phần tử có khả cung cấp điện áp khơng phụ thuộc vào tình trạng mạch, đặc trưng SĐĐ e(t) [V] Ký hiệu phần tử nguồn áp a b + - Nếu bỏ qua tổn thất nguồn u(t) = -e(t) (Điện áp đầu nguồn SĐĐ ngược chiều với SĐĐ ấy)7 1.1 Các phần tử … (tiếp) 1) Phần tử nguồn (tiếp) - Nguồn dòng: phần tử có khả cung cấp dòng điện khơng phụ thuộc vào tình trạng mạch Ký hiệu phần tử nguồn dòng a b 1.1 Các phần tử … (tiếp) 2) Phần tử thụ động a Điện trở R, điện dẫn G + Đặc trưng cho trình tiêu tán NL i + Quan hệ dịng – áp R tuyến tính u R + Đơn vị điện trở: Ohm (Ω) + Nghịch đảo điện trở điện dẫn G Đơn vị điện dẫn: siemen (S) 1.1 Các phần tử … (tiếp) 2) Phần tử thụ động (tiếp) b Điện cảm L i u L + Đặc trưng cho tượng tích phóng lượng từ trường + Quan hệ dịng – áp L tuyến tính Đơn vị điện cảm: Henry (H) 10 9.2 Cầu chì - Cầu chì có tác dụng bảo vệ tải - Mắc nối tiếp phía nguồn với cầu dao (cao áp, hạ áp) Cấu tạo gồm: + Ống sứ (có chứa vật liệu dập hồ quang) + Dây chảy( thường làm chì) Kí hiệu sơ đồ: Chọn cầu chì hạ áp: PdmD I dc  Itt  K mm  3.U dm cosdm  160 9.3 Aptomat • Là khí cụ dùng để đóng - cắt mạch điện tay tự động cắt mạch xảy cố (ngắn mạch, tải) • Phân loại: - Theo kết cấu: cực, cực, cực - Theo chức bảo vệ: + Aptomat dòng điện cực đại; + Aptomat dòng điện cực tiểu; + Aptomat điện áp thấp; + Aptomat công suất ngược - Theo thời gian tác động: loại tác động tức thời & tác động không tức thời 161 9.3 Aptomat (tiếp) Cấu tạo: - Vỏ làm phíp, nhựa tởng hợp - Dao cắt làm hợp kim đồng - Tiếp điểm làm hợp kim đồng, bạc Platin - Cơ cấu lị xo + móc hãm đảm bảo đóng, cắt tiếp điểm dứt khoát đủ lực Cách chọn Aptomat: - Điện áp định mức: UđmAT > Uđm lưới - Dòng điện định mức: IđmAT > Itt - Dòng cắt đỉnh nhọn: IcđmAT > IN 162 9.3 Aptomat (tiếp) • Aptomat dòng điện cực đại 11 10 a) 1- Nút đóng mở tay; 2, 10- Hệ thống lò xo; 3- Hệ thống tiếp điểm; 4- Buồng dập hồ quang; 5- Ngàm; 6- Lẫy; 7- Đòn bẩy; 8, 9- Rơ le nhiệt; 11- Nam châm điện 163 9.3 Aptomat (tiếp) • Aptomat dòng điện cực đại Khi đóng aptomat tay → ngàm đóng, tiếp điểm đóng lại, cấp điện cho phụ tải 11 10 a) Dòng điện từ nguồn → qua tiếp điểm 3, phần tử đốt nóng 9, cuộn dây 11 đến phụ tải Khi mạch bị q tải → dịng điện qua phần tử đốt nóng lớn bình thường → lưỡng kim bị uốn cong lên (sau khoảng thời gian) → tác động vào đòn bẩy → đập vào lẫy → mở ngàm → lò xo kéo tiếp điểm → mạch điện bị cắt Thời gian mở tiếp điểm phụ thuộc vào độ lớn dịng q164 tải 9.3 Aptomat (tiếp) • Aptomat dòng điện cực tiểu & aptomat điện áp thấp - Nút đóng mở tay 2, - Hệ thống lò xo - Hệ thống t.điểm - Buồng dập hồ quang 5- Ngàm 6- Lẫy 7- Đòn bẩy - Nam châm điện 165 9.3 Aptomat (tiếp) • Aptomat dòng điện cực tiểu Khi dòng điện lớn trị số tới hạn → cuộn dây hút đòn bẩy → ngàm trạng thái đóng Khi dòng điện < giá trị tới hạn → lực hút của cuộn dây < lực kéo của lò xo → đòn bẩy bật lên → đẩy lẫy → mở ngàm → cắt mạch điện • Aptomat điện áp thấp (SV tự trình bày) 166 9.4 Công tắc tơ - Là thiết bị dùng để điều khiển đóng cắt từ xa - Cấu tạo: + Vỏ: làm nhựa tổng hợp + Lõi thép: gồm hai phần: lõi thép tĩnh & lõi thép động + Cuộn hút: dây quấn đồng quấn lõi thép tĩnh + Tiếp điểm: thường đóng & thường mở - Nguyên lý truyền động: đóng cắt tiếp điểm điện từ 167 9.4 Công tắc tơ (tiếp) Nguyên lý làm việc: Cho dòng điện qua cuộn hút → xuất lực hút tác động lên lõi thép động → thông qua truyền động khí đóng cắt tiếp điểm Ký hiệu sơ đồ ĐK: 168 9.4 Công tắc tơ (tiếp) Ứng dụng công tắc tơ ĐK động 169 9.5 Nút ấn - Dùng để đóng cắt mạch điện điều khiển có điện áp U < 500 V Các tiếp điểm chuyển trạng thái có ngoại lực tác động, khơng có ngoại lực tác động → nút ấn trở lại trạng thái cũ - Thường dùng nút ấn để khởi động, dừng, đảo chiều quay động thông qua công tắc tơ (hoặc rơle trung gian) - Phân loại: + Theo kết cấu: nút ấn đơn & nút ấn kép + Theo phương thức kết nối mạch: nút ấn đơn thường 170 mở, nút ấn đơn thường đóng, nút ấn kép 9.5 Nút ấn (tiếp) - Cấu tạo: nút ấn đơn thường mở nút ấn đơn thường đóng – nút ấn; 2,2’ – tiếp điểm tĩnh – tiếp điểm động; 4,5 – Lò xo nút ấn kép 171 9.6 Rơle điều khiển & bảo vệ - Dùng để đóng cắt mạch điện điều khiển, bảo vệ & điều khiển làm việc của mạch động lực - Phân loại: + Theo nguyên lý làm việc: rơle điện (rơle điện từ, rơle từ điện, rơle cảm ứng, …); rơle nhiệt, rơle tương tự, rơle số + Theo tham số vào: rơle dịng điện, rơle điện áp, rơle thời gian Cơng tắc tơ + Rơle nhiệt = Khởi động từ 172 Sơ đồ điều khiển khởi động động Tiếp điểm thường đóng Tiếp điểm thường mở Nút ấn thường mở Nút ấn thường đóng Ấn nút Nđ, cuộn dây K của khởi động từ có điện, tiếp điểm thường mở K đóng lại, cung cấp điện cho động Khi ấn nút NC, cuộn K mất điện, tiếp điểm K mở ra, làm mất nguồn cấp cho động cơ, động dừng lại Các rơle 173 nhiệt RN1 RN2 bảo vệ tải cho động Sơ đồ điều khiển đảo chiều động Tiếp điểm rơle nhiệt bảo vệ tải động Nút ấn thường mở Cuộn dây K1 với tiếp điểm K1 giúp ĐC quay thuận Cuộn dây K2 với tiếp điểm K2 giúp ĐC quay ngược Cuộn dây Tiếp điểm thường đóng ĐCKĐB Tiếp điểm thường mở 174 ... máy tính kỹ thuật Giáo trình: Ngơ Thị Tuyến (2008) Giáo trình Kỹ thuật điện NXB Nông nghiệp Nội dung Phần I: Mạch điện Khái niệm mạch điện Mạch điện xoay chiều hình sin pha Mạch điện xoay chiều... Doanh Kỹ thuật điện NXB Khoa học & Kỹ thuật PHẦN MẠCH ĐIỆN Khái niệm mạch điện • Kn: Ghép nối nguồn + thiết bị điện (phụ tải) dây dẫn (kín mạch) cách thích hợp cho mơ tả truyền đạt lượng điện. .. sin ba pha Phần 2: Máy điện Khái niệm chung Máy biến áp Máy điện không đồng Máy điện đồng Máy điện chiều Phần 3: Khí cụ điện Tài liệu tham khảo Ngô Thị Tuyến (2008) Kỹ thuật điện NXB Nông nghiệp,