1 BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI NINH BÌNH GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN TRANG BỊ ĐIỆN 1 NGHỀ ĐIỆN CÔNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG VÀ TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số /QĐ TC[.]
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI NINH BÌNH GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: TRANG BỊ ĐIỆN NGHỀ: ĐIỆN CƠNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG VÀ TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-TCGNB ngày….tháng….năm 2021 Hiệu trưởng trường Cao đẳng Cơ giới Ninh Bình Ninh Bình, 2021 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên 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 Trang bị điện mơ đun chun mơn mang tính đặc trưng cao thuộc nghề Điện cơng nghiệp Mơ đun có ý nghĩa định đến việc tiếp thu kiến thức kỹ nghề nghiệp Giáo trình thiết kế theo mô đun thuộc hệ thống mô đun/ môn học chương trình đào tạo nghề Điện cơng nghiệp cấp trình độ Cao đẳng nghề dùng làm giáo trình cho học viên khóa đào tạo Ngồi ra, tài liệu sử dụng cho đào tạo ngắn hạn cho công nhân kỹ thuật, nhà quản lý người sử dụng nhân lực tham khảo Công việc lắp đặt, vận hành hay sửa chữa mạch điện máy công nghiệp yêu cầu bắt buộc công nhân nghề Điện cơng nghiệp Mơ dun có ý nghĩa định để hình thành kỹ cho người học làm tiền đề để người học tiếp thu kỹ cao như: Lắp đặt điều khiển lập trình hay mạch điện tử cơng suất Mặc dù cố gắng, song sai sót khó tránh Tác giả mong nhận ý kiến phê bình, nhận xét bạn đọc để giáo trình hồn thiện Xin chân thành cảm ơn! Ninh Bình, ngày tháng năm 2021 Tham gia biên soạn Chủ biên: Đỗ Thị Nhung Vũ Thị Vui : MỤC LỤC TRANG BÀI KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HỆ THỐNG TRANG BỊ ĐIỆN Những khái niệm hệ thống truyền điện 1.1 Định nghĩa hệ truyền động điện 1.2 Hệ truyền động máy sản xuất 1.3 Cấu trúc chung hệ truyền động điện (Hình 4) 11 1.4 Phân loại hệ truyền động điện 12 Các đặc tính trạng thái làm việc động điện 15 2.1.Đặc tính động điện DC, trạng thái khởi động hãm 15 2.2 Đặc tính động điện khơng đồng bộ, trạng thái khởi động hãm 39 Tính chọn công suất động 59 3.1 Phương pháp chọn động truyền động cho tải theo nguyên lý phát nhiệt 59 3.2 Chọn công suất động cho truyền động không điều chỉnh tốc độ 63 3.3 Tính chọn cơng suất động cho truyền động có điều chỉnh tốc độ 65 3.4 Kiểm nghiệm công suất động 67 BÀI 2: KHÍ CỤ ĐIỆN 72 Khái niệm cơng dụng khí cụ 72 1 Khái niệm khí cụ điện 72 1.2 Phân loại khí cụ điện 81 Khí cụ điện đóng cắt 84 2.1 Công tắc 84 Khí cụ điện bảo vệ 96 3.1 Rơle nhiệt 96 3.2 Cầu chì 98 Khí cụ điện điều khiển 107 4.1 Công tắc tơ 107 4.2 Khởi động từ 112 4.3 Rơle thời gian 115 4.4 Rơ le trung gian 116 BÀI 3: MẠCH MỞ MÁY ĐỘNG CƠ KĐB 121 BA PHA RƠ TO LỒNG SĨC 121 Mạch điều khiển động KĐB ba pha quay chiều 121 Mạch điều khiển động KĐB ba pha có đảo chiều quay 127 Mở máy qua cuộn kháng 136 Mở máy Y – D 143 Mở máy qua biến áp tự ngẫu 150 Mạch hãm động 155 Mạch hãm ngược 162 BÀI CÁC MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KĐB BA PHA 166 RÔ TO DÂY QUẤN 166 Mạch mở máy qua cấp điện trở phụ theo nguyên tắc thời gian 166 Mạch mở máy qua cấp điện trở phụ theo nguyên tắc dòng điện 172 Mạch mở máy qua cấp điện trở phụ theo nguyên tắc điện áp 178 4 Mạch hãm động 182 Mạch hãm ngược điện trở phụ 187 BÀI 5: CÁC MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ SỬ DỤNG BIẾN TẦN VÀ KHỞI ĐỘNG MỀM 193 Mạch điều khiển động sử dụng biến tần 193 1.1 Giới thiệu loại biến tần 193 1.2 Các phím chức 194 1.3 Các ngõ vào/ra cách kết nối 194 1.4 Khảo sát hoạt động biến tần 197 1.5 Ứng dụng thông dụng công nghiệp 198 Mạch điều khiển động sử dụng khởi động từ mềm 203 2.1 Khái quát chung khởi động mềm 203 2.2 Kết nối mạch động lực 204 2.3 Khảo sát chức năng: khởi động mềm, dừng mềm, hạn chế dòng khởi động 206 2.4 Hãm động 213 TÀI LIỆU THAM KHẢO 216 CHƯƠNG TRÌNH MƠ ĐUN TRANG BỊ ĐIỆN Mã mơ đun: MĐ15 I Vị trí tính chất mơ đun: - Vị trí: Mơ đun Trang bị điện học sau mơn học/mơđun: An tồn & tổ chức sản xuất, Đo lường điện, Lắp đặt điện - Tính chất: Là mô đun chuyên môn nghề II Mục tiêu mô đun: - Về kiến thức: + Phân tích cấu tạo, nguyên lý hoạt động vận hành số thiết bị điều khiển điển hình như: Khởi động mềm (soft stater), Biến tần (inverter), biến đổi khác; + Đọc, vẽ phân tích sơ đồ mạch điều khiển dùng rơle công tắc tơ dùng tự động khống chế động không đồng pha,; + Phân tích nguyên lý sơ đồ làm sở cho việc phát hư hỏng chọn phương án cải tiến - Về kỹ năng: + Lựa chọn điều khiển phù hợp với yêu cầu hệ truyền động; + Lắp đặt, sửa chữa mạch mở máy, dừng máy cho động không đồng pha,; + Vận hành mạch theo nguyên tắc, theo qui trình định Từ vạch kế hoạch bảo trì hợp lý, đảm bảo an tồn vệ sinh cơng nghiệp - Về lực tự chủ trách nhiệm: + Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, xác, tư sáng tạo khoa học III Nội dung mô đun: Nội dung tổng quát phân bố thời gian Số TT Thời gian Thực hành, thí Kiểm Tổng số Lý thuyết nghiệm, tra* thảo luận, tập Tên mô đun Bài 1: Khái quát chung hệ thống trang bị điện Những khái niệm hệ thống truyền điện Động điện đặc tính động điện; Tính chọn cơng suất động Bài 2: Khí cụ điện Khái niệm phân loại khí cụ điện Khí cụ điện đóng cắt Khí cụ điện bảo vệ Khí cụ điện điều khiển Bài 3: Các mạch điều khiển động KĐB ba pha rơ to lồng sóc KĐB ba pha rơ to lồng sóc Mạch điều khiển động KĐB ba pha quay chiều Mạch điều khiển động KĐB ba pha có đảo chiều quay Mạch mở máy qua cuộn kháng Mạch mở máy Y/∆ Mạch mở máy qua máy biến áp tự ngẫu Mạch hãm động Mạch hãm ngược Bài Các mạch điều khiển động KĐB ba pha rô to dây quấn Mạch mở máy động KĐB ba pha rô to dây quấn qua cấp điện trở phụ theo nguyên tắc thời gian Mạch mở máy động KĐB ba pha rô to dây quấn qua cấp điện trở phụ theo nguyên tắc dòng điện Mạch mở máy động KĐB ba pha rô to dây quấn qua cấp điện trở phụ theo nguyên tắc điện áp 16 12 4 32 8 8 2 2 20 6 32 22 3 1 4,5 14,5 1 3 20 Số TT Thời gian Thực hành, thí Kiểm Tổng số Lý thuyết nghiệm, tra* thảo luận, tập Tên mô đun Mạch hãm động động KĐB ba pha rô to dây quấn Mạch hãm ngược động KĐB ba pha rô to dây quấn Bài 5: Các mạch điều khiển động sử dụng biến tần khởi động mềm 1.Mạch điều khiển động sử dụng biến tần 2.Mạch điều khiển động sử dụng khởi động từ mềm Tổng III Nội dung mô đun: 20 120 0.5 2.5 15 1 3 34 80 BÀI KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HỆ THỐNG TRANG BỊ ĐIỆN Giới thiệu: Bài học giới thiệu tới sinh viên khái niệm hệ truyền động điện, hệ truyền động điện máy sản xuất, cấu trúc cách phân loại hệ thống truyền động điện, từ giúp sinh viên phân tích hệ truyền động điện thực tế có nguồn kiến thức để phục vụ cho học Mục tiêu: - Trình bày khái niệm, đặc điểm, ý nghĩa hệ truyền động điện - Giải thích cấu trúc chung phân loại hệ truyền động điện - Rèn luyện đức tính chủ động, nghiêm túc học tập công việc Nội dung chính: Những khái niệm hệ thống truyền điện 1.1 Định nghĩa hệ truyền động điện Truyền động cho máy, dây chuyền sản xuất mà dùng lượng điện gọi truyền động điện (TĐĐ) Định nghĩa: Hệ truyền động điện tập hợp thiết bị như: thiết bị điện, thiết bị điện từ, thiết bị điện tử, cơ, thủy lực phục vụ cho việc biến đổi điện thành cung cấp cho cấu chấp hành máy sản xuất, đồng thời điều khiển dịng lượng theo u cầu cơng nghệ máy sản xuất Ví dụ: - Hệ truyền động máy bơm nước - Truyền động mâm cặp máy tiện - Truyền động cần trục máy nâng 1.2 Hệ truyền động máy sản xuất Máy sản xuất thiết bị sử dụng để sản xuất sản phẩm thực yêu cầu công nghệ CCSX: Cơ cấu sản xuất hay cấu làm việc, thực thao tác sản xuất công nghệ (gia công chi tiết, nâng - hạ tải trọng, dịch chuyển ) Hệ truyền động máy sản xuất tập hợp thiết bị phục vụ cho việc truyền chuyển động từ động điện tới cấu sản xuất thực việc sản xuất sản phẩm theo yêu cầu công nghệ Hệ truyền động máy sản xuất a Truyền động máy bơm nước Hình 1-1 Truyền động máy bơm nước Động điện Đ biến đổi điện thành tạo mômen M làm quay trục máy cánh bơm Cánh bơm cấu cơng tác CT chịu tác động nước tạo Momen MCT ngược chiều tốc độ quay ω trục, Momen tác động lên trục động cơ, ta gọi Momen cản MC Nếu MC cân với Momen động cơ: MC = M hệ có chuyển động ổn định với tốc độ không đổi ω = const b Truyền động mâm cặp máy tiện Hình 1-2.Truyền động mâm cặp máy tiện Cơ cấu công tác CT bao gồm mâm cặp MC, phôi PH kẹp mâm dao cắt DC Khi làm việc động Đ tạo ram omen M làm quay trục, qua truyền lực TL chuyển động quay truyền dến mâm cặp phôi Lực cắt dao tạo phơi hình thành Momen MCT tác động cấu cơng tác có chiều ngược với chiều chuyển động Nếu dời điểm đặt MCT trục dộng ta có Momen cản MC Nếu MC cân với Momen động cơ: MC = M hệ có chuyển động ổn định với tốc độ không đổi ω = const 10 ... dùng lượng điện gọi truyền động điện (TĐĐ) Định nghĩa: Hệ truyền động điện tập hợp thiết bị như: thiết bị điện, thiết bị điện từ, thiết bị điện tử, cơ, thủy lực phục vụ cho việc biến đổi điện thành... thống trang bị điện Những khái niệm hệ thống truyền điện Động điện đặc tính động điện; Tính chọn cơng suất động Bài 2: Khí cụ điện Khái niệm phân loại khí cụ điện Khí cụ điện đóng cắt Khí cụ điện. .. CHƯƠNG TRÌNH MƠ ĐUN TRANG BỊ ĐIỆN Mã mơ đun: M? ?15 I Vị trí tính chất mơ đun: - Vị trí: Mơ đun Trang bị điện học sau mơn học/mơđun: An tồn & tổ chức sản xuất, Đo lường điện, Lắp đặt điện - Tính chất: