nguyên lý mạch điện và trình bày khâu mở máy động cơ điện một chiều kích từ độc lập có 2 cấp điện trở phụ trong mạch phần ứng theo nguyên tắc thời gian đồng thời cho nhận xét về nguyên
Trang 1CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
ĐÁP ÁN
ĐỀ THI TỐT NGHIỆP CAO ĐẲNG NGHỀ KHOÁ 3 (2009 - 2012)
NGHỀ: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP
MÔN THI: LÝ THUYẾT CHUYÊN MÔN NGHỀ
Mã đề thi: DA ĐCN – LT 11 Thời gian: 150 Phút
1 Nêu ý nghĩa của việc nâng cao hệ số công suất cosϕ? Các giải pháp bù
cosϕ? Nêu ưu nhược điểm của các thiết bị bù cosϕ và phạm vi sử dụng
của chúng?
2
Ý nghĩa của việc nâng cao hệ số công suất cosϕ
- Lợi ích to lớn về kinh tế cho ngành điện và doanh nghiệp
- Lợi ích về kỹ thuật: nâng cao chất lượng điện áp
Ý nghĩa của việc nâng cao hệ số công suất cosϕ thể hiện cụ thể như sau:
1,0
Làm giảm tổn thất điện áp trên lưới điện
Giả thiết công suất tác dụng không đổi, cosϕ của xí nghiệp tăng từ cosϕ1 lên cosϕ2 nghĩa là công suất phản kháng truyền tải giảm từ Q1
xuống Q2 khi đó, do Q1> Q2 nên: ∆U1 = > = ∆U2
0,4
0,2
0,2
Làm giảm tổn thất công suất trên lưới điện
∆S1 = = =∆S2
0,2
Trang 2∆A1= Rτ
U
Q
P
2
2 1
2
+
> Rτ
U
Q
P
2
2 2
2
+
=∆A2
Làm tăng khả năng tải của đường dây và biến áp
Từ hình vẽ trên ta thấy S2 <S1 nghĩa là đường dây và biến áp chỉ cần
tải công suất S2 sau khi giảm lượng Q truyền tải Nếu đường dâyvà
MBA đã chọn để tải thì với Q2 có thể tải lượng P2>P1
0,2
Các giải pháp bù cosϕ
Có 2 nhóm giải pháp bù cosϕ
1 Nhóm giải pháp bù cosϕ tự nhiên:
- Hạn chế động cơ KĐB chạy non tải hoặc không tải bằng cách thay thế
động cơ KĐB làm việc non tải bằng động cơ KĐB có công suất nhỏ
hơn hoặc đặt bộ hạn chế chạy không tải
- Thường xuyên bảo dưỡng và nâng cao chất lượng sửa chữa động cơ
- Sắp xếp, sử dụng hợp lý các quá trình công nghệ của các máy móc
thiết bị điện
- Sử dụng động cơ đồng bộ thay cho động cơ KĐB
- Thay thế các MBA làm việc non tải bằng các MBA có dung lượng
nhỏ hơn
- Sử dụng chấn lưu điện tử hoặc chấn lưu sắt từ hiệu suất cao thay cho
chấn lưu thông thường
0,5
0,25
2 Nhóm giải pháp bù cosϕ nhân tạo:
Là giải pháp dùng các thiết bị bù (tụ bù hoặc máy bù) Các thiết bị bù phát ra
Q để cung cấp 1 phần hoặc toàn bộ nhu cầu Q trong xí nghiệp
0,25
Ưu nhược điểm của các thiết bị bù cosϕ
Ưu nhược điểm của các thiết bị bù cosϕ được cho trong bảng sau:
Cấu tạo vận hành sửa chữa
phức tạp
Cấu tạo vận hành sửa chữa đơn
giản Giá thành cao Giá thành thấp Tiêu thụ nhiều điện năng
∆P=5%Qb
Tiêu thụ ít điện năng
∆P=(2 ÷ 5)% Qb
Điều chỉnh Qb trơn Điều chỉnh Qb theo cấp
0,5
0,25
Qua bảng trên ta thấy tụ bù có nhiều ưu điểm hơn máy bù, nhược điểm duy
nhất của tụ bù là điều chỉnh có cấp khi tăng giảm số tụ bù Tuy nhiên điều
này không quan trọng vì bù cosϕ mục đích là sao cho cosϕ của xí nghiệp cao
hơn cosϕ quy định là 0,85 chứ không cần có trị số thật chính xác, thường bù
0,25
Trang 3cosϕ lên trị số từ 0,9 đến 0,95.
Trong các xí nghiệp công nghiệp, dịch vụ và dân dụng chủ yếu sử dụng bù
bằng tụ điện
2 Trình bày cấu tạo, nguyên lý làm việc và đặc tính bảo vệ của rơle nhiệt? 2
+ Sơ đồ nguyên lý cấu tạo rơ le nhiệt
1 Bộ phận đốt nóng
2 Tiếp điểm thường đóng
3 Thanh kim loại kép
(có hệ số giãn nở nhiệt khác
nhau)
4 Đòn bẩy
5 Lò xo
6 Nút ấn phục hồi
0,75
+ Nguyên lý làm việc của rơ le nhiệt
- Nguyên lý làm việc dựa vào tác dụng của dòng điện
- Bộ phận đốt nóng (1) đấu nối tiếp vào mạch điện chính của thiét bị cần
bảo vệ Khi dòng điện trong mạch tăng quá mức quy định ( động cơ bị
quá tải) thì nhiệt lượng toả ra làm cho tấm kim loại kép (3) cong lên phía
trên ( về phía kim loại có hệ số giãn nở nhỏ) Nhờ lực kéo của lò xo (5),
đòn bẩy (4) sẽ quay và mở tiếp điểm (2) Mạch điện tự động mất điện
- Bộ phận đốt nóng nguội đi →thanh kim loại kép hết cong → ấn nút ấn
phục hồi (6) đưa rơle về vị trí cũ, tiếp điểm (2) đóng
0,75
0,5
0,25
+ Đặc tính bảo vệ của rơle nhiệt.
- Đặc tính bảo vệ của rơle nhiệt là
quan hệ giữa thời gian tác động t và
dòng điện tác động I
t = f (I)
- Khi I < Iđm rơle không tác động, vì nhiệt
độ thấp, độ chuyển dời của kim loại kép bé,
chưa tạo ra lực cần thiết nên tiếp điểm chưa
thay đổi trạng thái Khi dòng điện càng tăng,
thời gian tác động càng giảm
0,5
3 Nêu nguyên tắc điều khiển truyền động điện theo thời gian? Vẽ sơ đồ 3
t
I/
I
đm
Trang 4nguyên lý mạch điện và trình bày khâu mở máy động cơ điện một chiều
kích từ độc lập có 2 cấp điện trở phụ trong mạch phần ứng theo nguyên
tắc thời gian đồng thời cho nhận xét về nguyên tắc điều khiển này?
Nội dung nguyên tắc điều khiển truyền động điện theo thời gian
Điều khiển theo nguyên tắc thời gian dựa trên cơ sở là thông số làm việc của
mạch động lực biến đổi theo thời gian
Những tín hiệu điều khiển phát ra theo một quy luật thời gian cần thiết để
làm thay đổi trạng thái của hệ thống
0,25
Nguyên lý hoạt động của mạch mở máy động cơ điện một chiều kích từ
độc lập có 2 cấp điện trở phụ trong mạch phần ứng:
Trạng thái ban đầu sau khi cấp nguồn động lực và điều khiển thì rơle
thời gian 1RTh được cấp điện mở ngay tiếp điểm thường kín đóng chậm
RTh(9-11) Để khởi động ta phải ấn nút mở máy M(3-5), công tắc tơ Đg hút sẽ
đóng các tiếp điểm ở mạch động lực, phần ứng động cơ điện được đấu vào
lưới điện qua các điện trở phụ khởi động r1, r2
Dòng điện qua các điện trở có trị số lớn gây ra sụt áp trên điện trở r1
Điện áp đó vượt quá ngưỡng điện áp hút của rơle thời gian 2RTh làm cho nó
hoạt động sẽ mở ngay tiếp điểm thường kín đóng chậm 2RTh(11-13), trên
mạch 2G cùng với sự hoạt động của rơle 1RTh chúng đảm bảo không
cho các công tắc tơ 1G và 2G có điện trong giai đoạn đầu của quá trình khởi
động
động Tiếp điểm phụ Đg(3-5) đóng để tự duy trì dòng điện cho cuộn dây
công tắc tơ Đg khi ta thôi không ấn nút M nữa Tiếp điểm Đg(1-7) mở ra cắt
điện rơ le thời gian 1RTh đưa rơ le thời gian này vào hoạt động để chuẩn bị
phát tín hiệu chuyển trạng thái của truyền động điện Mốc không của thời gian t
có thể được xem là thời điểm Đg(1-7) mở cắt điện 1RTh
Sau khi rơle thời gian 1RTh nhả, cơ cấu duy trì thời gian sẽ tính thời gian
từ gốc không cho đến đạt trị số chỉnh định thì đóng tiếp điểm thường kín
đóng chậm RTh(9-11) Lúc này cuộn dây công tắc tơ gia tốc 1G được cấp
điện và hoạt động đóng tiếp điểm chính của nó ở mạch động lực và cấp điện
trở phụ thứ nhất r1 bị nối ngắn mạch Động cơ sẽ chuyển sang khởi động
trên đường đặc tính cơ thứ 2
2,75
0,25
0, 5
0,25
Trang 5Việc ngắn mạch điện trở r1 làm cho rơle thời gian 2RTh mất điện và cơ
cấu duy trì thời gian của nó cũng sẽ tính thời gian tương tự như đối với rơle
1RTh, khi đạt đến trị số chỉnh định nó sẽ đóng tiếp điểm thường đóng
đóng chậm 2RTh(11-13) Công tắc tơ gia tốc 2G có điện hút tiếp điểm chính
2G, ngắn mạch cấp điện trở thứ hai r2, động cơ sẽ chuyển sang tiếp tục khởi
động trên đường đặc tính cơ tự nhiên cho đến điểm làm việc ổn định A
0,25
Nhận xét về điều khiển truyền động điện theo nguyên tắc thời gian
Ưu điểm của nguyên tắc điều khiển theo thời gian là có thể chỉnh được
thời gian theo tính toán và độc lập với thông số của hệ thống động lực Trong
thực tế ảnh hưởng của mô men cản MC của điện áp lưới và của điện trở cuộn
dây hầu như không đáng kể đến sự làm việc của hệ thống và đến quá trình gia
tốc của truyền động điện, vì các trị số thực tế sai khác với trị số thiết kế không
nhiều
Thiết bị của sơ đồ đơn giản, làm việc tin cậy cao ngay cả khi phụ tải thay
đổi, rơle thời gian dùng đồng loạt cho bất kỳ công suất và động cơ nào, có
tính kinh tế cao
0,25
………, ngày ……… tháng …… năm …
