Trong công cuộc công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, nhu cầu xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp, bảo trì cho công trình xây dựng là một nhu cầu trở nên cấp thiết. Việc đào tạo nhân lực cho ngành xây dưng để phục vụ mục tiêu công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước là một nhu cầu tất yếu khách quan. Để thực hiện nhiệm vụ của Bộ xây dựng và tổng cục dạy nghề đã biên soạn bộ giáo trình “Kỹ thuật xây dựng” phục vụ nghiên cứu và học tập của giáo viên và học viên ngành kỹ thuật xây dựng.
BỘ LAO ĐỘNG - THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI TỔNG CỤC DẠY NGHỀ GIÁO TRÌNH Mơn học: Điện kỹ thuật NGHỀ KỸ THUẬT XÂY DỰNG TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG NGHỀ Ban hành kèm theo Quyết định số 120/QĐ-TCDN ngày 25 tháng 02 năm 2013 Tổng cục trưởng Tổng cục Dạy nghề Hà nội, năm 2013 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng ngun trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình mơn học Điện kỹ thuật xây dựng theo đề cương chương trình dạy nghề trình độ Cao đẳng nghề Kỹ thuật Xây dựng Tổng cục Dạy nghề - Bộ Lao động – Thương binh Xã hội ban hành Môn học Điện kỹ thuật môn kỹ thuật sở, bố trí học trước mơn học/mơ đun chun mơn nghề Là môn sở hỗ trợ kiến thức cho mơn khác, đồng thời giúp cho học viên có điều kiện tự học, nâng cao kiến thức nghề nghiệp Nội dung giáo trình mơn học Điện kỹ thuật biên soạn với dung lượng 30 giờ, gồm chương: Chương 1: Mạch điện chiều; Chương 2: Mạch điện xoay chiều hình sin pha; Chương 3: Mạch điện xoay chiều pha; Chương 4: Đo lường điện; Chương 5: Máy biến áp; Chương 6: Động điện xoay chiều Giáo trình chủ yếu dùng làm tài liệu học tập cho sinh viên Cao đẳng nghề học sinh Trung cấp nghề nghề Kỹ thuật Xây dựng làm tài liệu tham khảo cho người làm cơng tác xây dựng nói chung Trong q trình biên soạn, dù có nhiều cố gắng giáo trình khơng tránh khỏi thiếu sót nội dung hình thức, mong đóng góp đồng nghiệp độc giả Nhóm biên soạn giáo trình môn học Điện kỹ thuật xin chân thành cảm ơn lãnh đạo Vụ Tổng cục dạy nghề, thành viên Hội đồng thẩm quốc gia, lãnh đạo giáo viên trường Cao đẳng Xây dựng Nam Định tạo điều kiện giúp đỡ chúng tơi hồn thành giáo trình Hà Nội, ngày tháng năm 2013 Tham gia biên soạn: Chủ biên: Ths Trần Đức Thành Ths Phạm Ngọc Tuyền Kỹ sư Trần Quang Long MỤC LỤC Tên chương, mục 4 MƠN HỌC: ĐIỆN KỸ THUẬT Mã mơn học: MH 09 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơn học - Vị trí mơn hoc: Mơn Điện kỹ thuật kỹ thuật sở, bố trí học trước mơn học/mơ đun chun mơn nghề - Tính chất mơn học: Mơn Điện kỹ thuật môn sở hỗ trợ kiến thức cho môn khác, đồng thời giúp cho sinh viên có điều kiện tự học, nâng cao kiến thức nghề nghiệp - Ý nghĩa môn học: môn học nhằm trang bị cho sinh viên kiến thức điện kỹ thuật, động điện, máy biến áp điện giúp sinh viên có kiến thức để thực cơng việc nghề xây dựng có liên quan đến điện kỹ thuật - Vai trị mơn học: môn học kỹ thuật sở bắt buộc, nhằm hoàn thiện kiến thức, kỹ người lao động nghề Kỹ thuật xây dựng Mục tiêu môn học - Nêu kiến thức phân tích số sơ đồ mạch điện bản; - Nêu trình tự bước đo, kiểm tra dụng cụ đo đảm bảo an toàn - Sử dụng loại dụng cụ đo, tiến hành đo kiểm tra mạch điện bản, máy điện động điện - Rèn luyện tính cẩn thận, tỷ mỷ phân tích sử dụng dụng cụ kiểm tra, đo mạch điện Nội dung môn học: Số TT I II Tên chương, mục Chương 1: Mạch điện chiều Thời gian (giờ) Thực Tổng Lý Kiểm hành, số thuyết tra* BT 2 Những khái niệm mạch điện chiều Định luật ôm Chương 2: Mạch điện xoay chiều hình sin pha Định nghĩa - Cách tạo dòng điện 1 xoay chiều hình sin pha Pha lệch pha, trị số hiệu dụng Mạch xoay chiều điện trở Mạch xoay chiều điện cảm Mạch xoay chiều điện dung Mạch điện R - L - C nối tiếp III Chương 3: Mạch điện xoay chiều pha Hệ thống điện xoay chiều ba pha Nối phụ tải thành hình Nối phụ tải thành hình tam giác Công suất mạch pha IV Chương 4:Đo lường điện V 5 Khái niệm dụng cụ đo Đo dòng điện điện áp Đo công suất điện pha ba pha Chương 5: Máy biến áp Cấu tạo, phân loại nguyên lý làm việc máy biến áp 2 Phạm vi ứng dụng dạng hư hỏng thường xảy máy biến áp VI Chương 6: Động điện xoay chiều Cấu tạo, nguyên lý làm việc động xoay chiều pha 2 Nguyên tắc mở máy điều chỉnh tốc độ động xoay chiều Động điện không đồng xoay chiều pha Các thông số kỹ thuật động Cộng 30 27 0 1 * Ghi chú: Thời gian kiểm tra lý thuyết tính vào lý thuyết, kiểm tra thực hành tính vào thực hành CHƯƠNG 1: Mạch điện chiều Mã chương: M 09-01 Giới thiệu: Chương mạch điện chiều nhằm cung cấp cho sinh viên hiểu đựợc khái niệm mạch điện chiều áp dụng định luật Ơm để tính phần tử mạch điện Mục tiêu - Phân tích nhiệm vụ, vai trò phần tử cấu thành mạch điện như: nguồn điện, dây dẫn, phụ tải, thiết bị đo lường, đóng cắt ; - Hiểu vận dụng biểu thức tính tốn định luật Ơm - Rèn luyện tính cẩn thận, tỷ mỷ phân tích tính tốn Nội dung Những khái niệm mạch điện chiều Mục tiêu :Phân tích nhiệm vụ, vai trị phần tử cấu thành mạch điện như: nguồn điện, dây dẫn, phụ tải, thiết bị đo lường, đóng cắt ; Mạch điện chiều có trị số chiều khơng đổi theo thời gian Khi ta nối vật A tích điện với vật B khơng tích điên vật dẫn D điện tích chuyển dời từ A qua D sang B tạo thành dòng điện - Dòng điện I giá trị tốc độ biến thiên lượng điện tích q qua tiết diện ngang vật dẫn i= dq dt - Chiều qui ước chiều chuyển động điện tích dương điện trường - Đơn vị: A; mA; 1mA = 10-3 A 1.1 Mạch điện Mạch điện thường gồm phần tử bản: nguồn điện, vật tiêu thụ điện (phụ tải), dây dẫn Ngồi cịn có thiết bị phụ trợ như: thiết bị đóng cắt, đo lường, bảo vệ, tự động, 1.2 Các phần tử mạch điện 1.2.1 Nguồn điện chiều Là thiết bị để biến đổi dạng lượng khác thành điện Ví dụ: pin, ắc quy, máy phát điện,… - Pin, ắc quy: biến đổi hóa thành điện - Pin mặt trời: Pin mặt trời làm việc theo hiệu ứng quang học, biến đổi trực tiếp quang thành điện - Máy phát điện chiều: biến đổi đưa vào trục máy thành điệnnăng lấy cực dây - Bộ nguồn điện tử công suất: không tạo điện mà biến đổi điệnáp xoay chiều (lấy từ lưới điện) thành điệnáp chiều lấy hai cực 1.2.2 Phụ tải Phụ tải (Vật tiêu thụ điện ): Là thiết bị điện tiêu thụ điện để biến đổi thành dạng lượng khác như: (động điện); nhiệt (bàn điện, bếp điện); quang (đền điện) 1.2.3 Dây dẫn Dây dẫn: Để dẫn dòng điện từ nguồn điện tới nơi tiêu thụ (chuyên tải điện năng) Các thiết bị phụ trợ: Dùng để đóng cắt (điều khiển), đo lường, bảo vệ Ví dụ: cơng tắc, cầu dao, am pe kế, vơn kế, cầu chì,… Mạch điện tập hợp thiết bị điện (nguồn, tải, dây dẫn) nối với dịng điện chạy qua Mạch điện biểu diễn hình vẽ qui ước gọi sơ đồ mạch điện + _ A Hình 1.1: Sơ đồ mạch điện 1.Nguồn điện 3.Dây dẫn 2.Phụ tải Định luật Ơm 4.Thiết bị phụ trợ (cơng tắc) Mục tiêu : Hiểu vận dụng biểu thức tính tốn định luật Ơm Các định luật mạch điện học Vật lý, nhấn mạnh áp dụng thực hành vận dụng biểu thức vào tính tốn mạch điện 2.1 Định luật Ơm cho đoạn mạch Cho đoạn mạch điện trở hành vẽ 1.2 I R U Hình 1.2 Định luật Ơm phát biểu sau: Dòng điện đoạn mạch tỷ lệ thuận với điện áp đầu đoạn mạch tỷ lệ nghịch với điện trở đoạn mạch Công thức: I= U R hay U = I R Trong đó: U điện áp đầu đoạn mạch (V) R điện trở đoạn mạch ( Ω ) I dòng điện qua điện trở (A) Ví dụ: Trong mạch điện hình 1.2, biết I = 210 mA; R = 100 Ω ; tính điện áp U điện trở Bài giải: Điện áp điện trở U = I.R = 210.10-3.100 = 21 (V) 2.2.Định luật Ơm cho tồn mạch: Cho mạch điện hình vẽ 1.3 R Rd E ; ro Hình 1.3 Định luật Ơm phát biểu sau: Dịng điện chạy mạch tỉ lệ với suất điện động nguồn tỉ lệ nghịch với điện trở toàn mạch E I = R+R +r d o Trong đó: E suất điện động nguồn, E = U+Ud+Uo U điện áp mạch U = I.R Ud điện áp rơi đường dây Ud = I.Rd Uo điện áp rơi nguồn Uo = I.ro CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP 1.1 Nguồn điện ? Tải ? Hãy cho ví dụ nguồn điện tải ? 1.2 Phát biểu định luật Ôm 1.3 Cho E= 100V ; R = 10 ; I = 5A Tính điện áp U sơ đồ hình 1.4.a hình 1.4.b A A R R I I B A B A UBA UAB Hình 1.4.a Hình 1.4.b 1.4.Cho E = 50V; R = ; U = 40V Tính dịng điện I sơ đồ hình 1.5.a hình 1.5.b A R A B A UAB Hình 1.5.a R I I B A UBA Hình 1.5.b 10 CHƯƠNG 2: Mạch điện xoay chiều hình sin pha Mã chương: M09-02 Giới thiệu: Chương mạch điện xoay chiều hình sin pha nhằm cung cấp cho sinh viên hiểu đựợc khái niệm mạch điện áp dụng tính tốn thơng số mạch điện, từ đề phương phsp để nâng cao công suất máy điện Mục tiêu - Giải thích khái niệm mạch xoay chiều pha như: chu kỳ, tần số, pha, lệch pha, trị biên độ, trị hiệu dụng Phân biệt đặc điểm dòng điện chiều dòng điện xoay chiều; - Biểu diễn lượng hình sin đồ thị vectơ, phương pháp biên độ phức; - Tính tốn thơng số (tổng trở, dịng điện, điện áp ) mạch điện AC pha không phân nhánh phân nhánh; Giải toán cộng hưởng điện áp, cộng hưởng dịng điện; - Phân tích ý nghĩa hệ số công suất phương pháp nâng cao hệ số cơng suất - Rèn luyện tính cẩn thận, tỷ mỷ phân tích tính tốn Nội dung Định nghĩa - Cách tạo dịng điện xoay chiều hình sin pha Mục tiêu : Hiểu định nghĩa cách tạo dòng điện xoay chiều hình sin pha 1.1 Định nghĩa - Dịng điện xoay chiều hình sin dịng điện biến đổi cách chu kỳ theo quy luật hình sin với thời gian, biểu diễn đồ thị hình sin hình 2.1 Cơng thức: i = Imax.sin ( ω t + Ψi ) 34 - Sơ lược cấu tạo: Gồm máy phát điện nhỏ quay tay nối với đồng hồ đo kiểu từ điện - Cách sử dụng: Nối đầu cực Mêgôm kế vào điện trở cần đo (1 que có dấu – chạm vào vỏ máy cạo gỉ để tiếp xúc tốt, que đo chạm vào pha cuộn dây cần kiểm tra) Quay Mêgôm kế với tốc độ (khoảng 80v/p) Đọc trị số điện trở cách điện ( cách điện đạt 0,2M dùng được) Đo công suất điện pha ba pha Mục tiêu:Đo đại lượng dịng điện như: cơng suất, điện dịng điện pha, pha 3.1 Đo công suất pha, ba pha - Dụng cụ đo: Oát ké - Cách mắc:Trong t kế có cuộn dịng điện cuộn điện áp Cuộn dòng điện mắc nối tiếp với phụ tảI, cuộn điện áp mắc song song với phụ tải + Với mạch điện pha: dùng Oát kế pha kiểu điện động để đo W R + Với mạch điện pha: Dùng Oát kế pha kiểu điện động để đo công suất pha cộng lại A B P H U W W P3pha = PA+PB+PC C O W T A I Với mđ pha đối xứng: dùng Oát kế đo công suất pha nhân 35 W A B P H U T A I C O P3pha = 3.PA Với mạch pha khơng có dây trung tính: dùng Oát kế: A B C C W W P3pha = P1 + P2 3.2 Đo điện pha, ba pha - Dụng cụ đo: Công tơ điện kiểu cảm ứng + Đo điện máy điện xoay chiều pha dùng công tơ đện pha + Đo điện máy Ađiện xoay chiều pha dùng cơng tơ điện pha - Cách mắc: Cuộn dịng điện (có điện trở nhỏ) mắc nối tiếp với phụ tải Cuộn điện áp (có điện trở lớn) mắc song song với phụ tải + Công tơ điện pha: Lửa Nguồn vào ∼ + Công tơ điện pha: Nguội E I Lửa Phụ tải Nguội 36 I A B Nguồn vào C O Phụ tải I R R R E 37 CHƯƠNG 5: Máy biến áp Mã chương: M09-05 Giới thiệu: Chương máy biến áp giúp sinh viên hiểu cấu tạo, nguyên lý làm việc, phạm vi ứng dụng máy biến áp, từ đề biện pháp khắc phục hư hỏng thường gặp nhằm nhằm nâng cao khả làm việc cho máy biến áp Mục tiêu - Phân tích cấu tạo, nguyên lý làm việc máy biến áp - Phân tích chế độ làm việc máy biến áp - Rèn luyện tính cẩn thận, tỷ mỷ phân tích sử dụng thiết bị điện Nội dung Cấu tạo, phân loại nguyên lý làm việc máy biến áp Mục tiêu: Phân tích cấu tạo, nguyên lý làm việc máy biến áp 1.1 Phân loại, cấu tạo 1.1.1.Phân loại Khái niệm: Máy biến áp máy điện tĩnh Nhiệm vụ máy biến áp truyền tải điện biến đổi từ điện áp sang điện áp khác phù hợp với mục đích sử dụng Máy biênEsáp làm việc với nguồn điện xoay chiều Phân loại: -Máy biến áp tăng áp: có nhiệm vụ nâng cao điện áp để truyền tải điện từ nhà máy điện đến nơi tiêu D thụ nhằm giảm bớt tổn hao đường dây tải điện -Máy biến áp giảm áp: có nhiệm vụ hạ thấp điện áp phù hợp với thiêt sbij hộ tiêu thụ -Máy biến áp đặc biệt dùng chỉnh lưu dòng điện chiều cho thiết bị điện phân, lò điện, mạ điện -Máy biến áp dùng đo lường điều khiển 1.1.2.Cấu tạo: Máy biến áp gồm có: lõi thép, dây phận khác; B 38 F Hình 5.1 Lõi thép: - Dẫn từ thơng máy, khung để đặt dây quấn, làm từ thép kỹ thuật điện (dày 0,35mm 0,5mm, hai mặt có sơn cách điện) - Lõi thép gồm có trụ để đặt dây quấn gơng dùng để khép kín mạch từ trụ Dây quấn: - Là phận dẫn điện máy biens áp, làm nhiệm vụ thu lượng vào truyền lượng - Dây đồng bọc cách điện lớp sơn êmay hay sợi vải dệt, quấn quanh trụ lõi thép thành nhiều lớp - Dây quấn nối với nguồn dây quấn sơ cấp, dây quấn nối vơí tảI dây quấn thứ cấp Giữa lớp dây quấn, dây cách điện với cách điện với lõi thép Các phận khác: - Vỏ máy: bảo vệ lõi thép, dây quấn đựng dầu máy - Dầu máy: làm mát tăng cường cách điện cho máy - Sứ cao áp, hạ áp, màng bảo hiểm, bình dầu phụ… 1.2 Nguyên lý làm việc Dựa tượng cảm ứng điện từ - Nếu đưa vào dây quấn sơ cấp điện áp xoay chiều U có từ thơng xoay chiều Φ chạy lõi thép móc vịng qua dây quấn sơ cấp thứ cấp - Theo định luật cảm ứng điện từ Φ biến thiên xuất suất điện động cảm ứng dây quấn sơ cấp thứ cấp Hai suất điện động chậm pha sau từ thơng Φ góc 900 có trị số hiệu dụng: 39 E1 = 4,44.f.W1 Φ max E2 = 4,44.f.W2 Φ max - Khi máy biến áp khơng tải U1= E1; U2 = E2 Ta có tỷ số biến đổi giây bằng: k= W1 E1 U1 = ≈ W2 E2 U - Hiệu suất máy biến áp cao (98%), theo định luật bảo tồn lượng: coi cơng suất nhận vào phía sơ cấp cơng suất đưa phía thứ cấp: S1 = S2 hay U1.I1 = U2.I2 - Máy biến áp tăng áp: Có U1 < U2 suy W1 < W2 K U2 suy W1 > W2 K >1 Phạm vi ứng dụng dạng hư hỏng thường xảy máy biến áp Mục tiêu: trình bày phạm vi ứng dung dạng hư hỏng thường gặp máy biến áp để có hướng khắc phục 2.1 Phạm vi ứng dụng Máy biến áp sử dụng rộng rãi công nghiệp đời sống Ở lĩnh vực, mục đích sử dụng khác dẫn đến kết cấu máy biến áp khác 2.1.1 Trong cơng nghiệp Các máy biến áp có cơng suất lớn điện áp cao dùng chi lưới điện truyền tải Các máy biến áp co công suất trung bình nhỏ, điện áp trung hạ áp từ – 35 kV/0,4 kV dùng cho lưới điện địa phương: nhà máy, xí nghiệp, bệnh viện, khách sạn 2.2.2.Trong đời sống: Các máy có cơng suất nhỏ dùng cho nhà hàng, xưởng sản xuất nhỏ, trường học, trạm xá 2.2 Những dạng hư hỏng thường xảy ra: 2.2.1 Nhiệt độ máy biến áp tăng cao giới hạn cho phép: nguyên nhân sau 40 - Dòng điện phụ tải máy biến áp lớn dòng điện định mức máy biến áp, máy biến áp bị tải ngắn mạch - Do nhiệt độ môi trường cao làm cho máy biến áp nóng lên - Quá nhiệt mức dầu hạ thấp đối lưu dầu máy biến áp - Do ngắn mạch số vòng dây bối dây, dòng chỗ ngắn mạch lớn dịng vào máy biến áp nhỏ khơng đủ cho rơle bảo vệ tác động thép lõi từ hỏng cách điện, làm tổn hao lõi thép tăng lên 2.2.2.Tiếng kêu khơng bình thường máy biến áp: nguyên nhân sau - Xà ép gông từ bị hỏng - Các mối ghép trụ gông từ hở mức cho phép - Các thép mép ngồi gơng từ bị rung - Máy biến biến áp bị tải hay đối xứng nghiêm trọng - Ngắn mạch dây pha hay vòng dây - Điện áp đặt vào máy biến áp tăng cao mức - Một số trường hợp vỏ máy, nắp máy thùng dầu phụ lắp ráp không chặt 2.2.3 Những hư hỏng khác - Vỏ máy biến áp bị chảy dầu rò rỉ mối hàn, vỏ máy nắp máy bu lông khoogn xiết chặt, lâu ngày gioăng cao su bị hỏng - Các sứ đầu vào đầu bị vỡ nứt chảy dầu, xiết bu lông đầu sứ không chặt, giăng cao su hỏng - Điện áp thứ cấp khác nhau, tiếp xúc xấu đầu vào, đầu đứt dây sơ cấp máy biến áp Việc xác định hư hỏng máy biến áp cách xác việc làm vơ quan trọng, dựa vào nguyên nhân hư hỏng từ phân tích tình trạng máy biến áp để đề phương án sửa chữa hợp lý, tiết kiệm kinh tế CÂU HỎI ÔN TẬP 5.1.Nêu khái niệm tác dụng máy biến áp 41 5.2 Nêu dạng hư hỏng thường xảy cách khắc phục máy biến áp> 42 CHƯƠNG 6: Động điện xoay chiều Mã chương: M 09-06 Giới thiệu: Chương động điện xoay chiều nhằm cung cấp cho sinh viên hiểu cấu tạo, nguyên lý làm việc động điện xoay chiều pha, động điện không đồng xoay chiều pha Từ hướng dẫn sinh viên cách mở máy điều chỉnh tốc độ máy theo yêu cầu công tác Mục tiêu - Phân tích cấu tạo, nguyên lý làm việc động xoay chiều pha, động không đồng xoay chiều pha - Giải thích nguyên tắc điều chỉnh tốc độ động xoay chiều - Rèn luyện tính cẩn thận, tỷ mỷ phân tích sử dụng thiết bị điện Nội dung Cấu tạo, nguyên lý làm việc động xoay chiều pha Mục tiêu: Phân tích cấu tạo, nguyên lý làm việc động xoay chiều pha 1.1 Cấu tạo Gồm phận chính: phần tĩnh (Stato) phần động (Rơto), ngồi cịn có phận phụ khác - Stato: gồm lõi thép, dây quấn vỏ (hình 6.1) Hình 6.1 43 + Lõi thép: dùng để dẫn từ Ghép nhiều thép kỹ thuật điện dày 0,35 – 0,5 mm dập sẵn, bề mặt có phủ sơn cách điện tạo thành hình trụ rỗng, bên có rãnh để đặt dây quấn + Dây quấn: dẫn điện tạo từ trường Dây quấn gồm cuộn dây pha, dây đồng có lớp cách điện sơn êmay hay cơton đặt vào rãnh lõi thép Dây quấn pha có đầu dây hộp cực đấu hình (Y) tam giác ( ∆ ) + Vỏ máy: gồm thân máy, nắp máy chân đế Dùng để giữ chặt lõi thép stato, cố định máy bệ, đỡ trục rôto, bảo vệ dây quấn Làm nhôm, gang đúc thép (đối với động có cơng suất lớn) - Rơto: gồm lõi thép, trục dây quấn (hình 6.2 – Rơto lồng sóc) Hình 6.2 + Lõi thép: Ghép thép kỹ thuật điện, mặt ngồi có xẻ rãnhđể đặt dây quấn, có lỗ để lắp trục, đơi cịn có thêm lỗ thơng gió + Trục: Làm thép tốt, két cấu kiểu trục bậc, ghép chặt vào lõi thép rôto, đầu lắp vào vòng bi (2 vòng bi ghép vào nắp máy) + Dây quấn: Tuỳ theo loại máy mà có cấu tạo khác nhau: Rơto lồng sóc (rơto ngắn mạch): Dây quấn đồng hay nhôm đặt rãnh lõi thép, đầu nối với vịng đồng hay nhơm ( vịng ngắn mạch) tạo thành lồng sóc Rơto dây quấn: Trong rãnh lõi thép đặt dây quấn pha, thường nối Y, đầu nối lên vành trượt đặt cố định đầu trục, tì lên vành trượt chổi than để nối dây quấn pha với biến trở pha bên (để mở máy điều chỉnh tốc độ) 1.2 Nguyên lý làm việc Khi đưa điện vào dây pha, dây có dòng điện Hệ thống dòng điện tạo từ trường quay với tốc độ: n1 = 60 f1 p 44 Trong đó: f1 tần số nguồn điện vào P số đôi cực Nếu f1 = 50 Hz, ta có n1 = 60 f1 3.000 = p p Từ trường quay Stato tao nên cảm ứng dây Rôto sức diện động E (chiều sức điện động xác định theo quy tắc bàn tay phải) Vì dây quấn Roto nối ngắn mạch, nên dẫn Roto hình thành dịng điện lớn Sự tác dụng tương hỗ dịng điện Rơto với từ trường Stato tạo lực điện từ tác dụng lên dẫn theo phương tiếp tuyến với bề mặt Rôto, tạo mô men làm cho Rôto quay Chiều quay Rôto theo chiều quay từ trường Như chiều quay Rô to phụ thuộc vào thứ tự pha điện áp lưới điện đặt lên dây Stato Tốc độ Rôto n2 gọi tốc độ làm việc nhỏ tốc độcủa từ trường Vì tốc độ quay Rơ to tốc độ từ trường, xem cn dây Rô to từ trường đứng yên, nên không xảy tượng cảm ứng điện từ cuộn dây Rơ to Vì vậy, trường hợp tốc độ quay Rô to nhỏ tốc độ quay từ trường xảy cảm ứng suất điện động dây quấn Rô to Hiệu số tốc độ quay từ trường Stato Rô to đặc trưng đại lượng, gọi hệ số trượt s: s= n1 − n2 n1 Trong đó: s hệ số trượt n1 tốc độ quay từ trường Stato n2 tốc độquay Rô to Hệ số trượt động khơng đồng có trị số nằm khoảng từ – Khi s = tốc độ Rô to tốc độ từ trường, chế độnày gọi chế độ không tải lý tưởng Khi hệ số trượt s = 1, Rô to đứng yên ( n = 0), mô men trục mô men mở máy Khi động quay tải định mức, có hệ số trượt định mức tương ứng có tốc quay Rô to định mức Hệ số trượt định mức nằm khoảng từ 0,01 – 0,06 Từ công thức ta tính tốc độquay động khơng đồng bằng: n2 = n1(1-s) Nguyên tắc mở máy điều chỉnh tốc độ động xoay chiều 45 Mục tiêu : hiểu phương pháp mở máy điều chỉnh tốc đọ cho động xoay chiều 2.1 Nguyên tắc mở máy 2.1.1.Đặc điểm trình mở máy - Quá trình mở máy động q trình từ đóng điện vào động động đạt tốc độ làm việc ổn định - Imm = (4 – 7) Iđm, mở máy động phải tìm cách hạn chế Imm - Chọn phương pháp mở máy cần xét đến yêu cầu sau: + Mô men mở máy phải đủ lớn + Imm nhỏ tốt + Thao tác mở máy đơn giản, sử dụng chắn, rẻ tiền + Tổn hao công suất qúa trình mở máy tốt 2.1.2.Các phương pháp mở máy Đối với động rơto lồng sóc - Mở máy trực tiếp: đưa nguồn điện trực tiếp vào cuộn dây stato Phương pháp khơng hạn chế Imm, sử dụng cho độngcơ có cơng suất nhỏ cơng suất lưới điện nhiều lần - Mở máy cách giảm điện áp mở máy: dùng thiết bị giảm điện áp đặt vào cuộn dây stato mở máy để giảm dịng điện mở máy Nhược điểm: mơmen mở máy giảm nên sử dụng với trường hợp không yêu cầu mômen mở máy lớn - Mở máy đổi nối hình Y: áp dụng cho động có coogn suất P = (7 – 20)KW, làm việc bình thường dây quấn stato đấu - Mở máy phương pháp dùng điện kháng nối tiếp vào mạch stato: áp dụng cho động có cơng suất lớn - Mở máy phương pháp dùng máy tự biến áp pha: áp dụng cho động có cơng suất P > 75KW Đối với động rôto dây quấn: Thường dùng phương pháp dùng biến trở mở máy nối tiếp vào mạch rơto Đặc tính mở máy tốt: dịng điện mở máy giảm, tăng mơmen mở máy Phương pháp áp dụng cho động có điều kiện mở máy nặng cầu trục, tời 2.2 Điều chỉnh tốc độ động điện xoay chiều 46 - Tốc độ động tính theo cơng thức: n2 = n1(1-s) = 60 f1 (1-s) p Điều chỉnh tốc độ động ta cần điều chỉnh tần số f; số đôi cực p - Điều chỉnh tốc độ động phương pháp đổi số cực: Dùng cho động rơto lồng sóc quấn cấp tốc độ Phương pháp áp dụng phạm vi điều chỉnh tốc độ không lớn - Điều chỉnh tốc độ động phương pháp thay đổi tần số nguồn: Phương pháp cần có biến tần Phương pháp áp dụng phạm vi điều chỉnh tốc độ rộng Công suất lắp đặt thiết bị lớn (4-5) lần động cơ, áp dụng có nhiều động thay đổi tốc độ theo quy luật chung có yêu cầu cao điều chỉnh tốc độ - Điều chỉnh tốc độ động phương pháp thay đổi điện áp nguồn: Umin = 0,707.Uđm Cách thay đổi: Dùng cuộn kháng cuộn kháng bão hoà Phương pháp áp dụng cần điều chỉnh tốc độ giảm nhỏ tốc độ định mức - Điều chỉnh tốc độ động rôto dây quấn: Bằng cách đưa R hay XL vào mạch rôto Động điện không đồng xoay chiều pha Mục tiêu : Phân tích cấu tạo, nguyên lý làm việc động điện không đồng xoay chiều pha 3.1 Cấu tạo Động điện xoay chiều không đồng pha gồm phần là: phần tĩnh (Stato) phần động (Rơto), ngồi cịn có phận phụ khác - Stato (phần đứng yên): gồm lõi thép dây quấn tập trung Cực từ có sẻ rãnh để lắp vịng đồng ngắn mạch - Rơ to (phần quay): gồm lõi thép dây quấn kiểu lồng sóc Lõi thép có xẻ rãnh để lắp dẫn song song nối với còng ngắn mạch 3.2 Nguyên lý hoạt động 47 Khi cho dòng điện vào cuộn dây Stato tạo từ trường quay (do quận dây lẹch pha tạo ra) Lực điện từ từ trường quay tác động lên dòng điện cảm ứng khiến khung dây khung Rôto quay với tốc độ n < n (Do người ta gọi động khơng đồng bộ) Các thông số kỹ thuật động Đại lượng Ký hiệu Đơn vị Cơng suất có ích trục Pđm W, kW Điện áp Stato Uđm Vôn (V) Dòng điện Stato Iđm Am pe (A) Tần số dịng điện Stato fđm Hz Tốc độ quay Rơ to nđm rpm: vòng/phút cos ϕ đm – điện áp vượt trước dòng điện (hoặc dòng điện chậm sau điện áp) 14 Khi φ < – điện áp chậm sau dòng điện (hoặc dòng điện vượt trước điện áp) Khi φ = – điện. .. dòng điện, điện áp ) mạch điện xoay chiều điện dung 5.1 Định nghĩa - Là mạch điện có tụ điệnthuần điện dung C - Sơ đồ mạch điện i u C 5.2.Quan hệ dòng điện điện áp - Quan hệ trị số hiệu dụng điện. .. hiệu điện áp thử cách điện: Ví dụ: Thử cách điện điện áp 2KV Đo dòng điện điện áp Mục tiêu : Đo đại lượng dịng điện như: điện áp, cơng suất 2.1 Đo dòng điện - Dụng cụ đo: Đo dịng điện µ A dùng điện