Đang tải... (xem toàn văn)
Giáo trình Điện kỹ thuật (Nghề Vận hành cần, cầu trục - Trình độ Trung cấp): Phần 1 - CĐ GTVT Trung ương I tài liệu, giá...
BQ GIAO THONG VAN TAI TRUONG CAO DANG GIAO THONG VAN TAI TRUNG UONG I GIAO TRINH MON HOC DIEN KY THUAT Hà Nội, 2017 BO GIAO THONG VAN TAI TRUONG CAO DANG GIAO THONG VAN TAI TRUNG UONG I GIAO TRINH MON HOC: DIEN KY THUAT NGHE: VAN HANH CAN, CAU TRUC TRINH DO: TRUNG CAP Hà Nội — 2017 MO DAU Môn học: Điện kỹ thuật mơn học bắt buộc chương trình đào tạo nghề Vận hành cần trục Trình độ trung cấp; Đây môn học sở quan trọng chương trình đào tạo, mơn học giúp cho người học nắm sở chuyên nghành, nâng cao kỹ nghề nghiệp; Mơn tiến hành học trước môn học, mô đun chuyên môn; Chúng gồm Thạc sỹ, Cử nhân, giáo viên có tay nghề cao nghề Xây dựng cầu đường, có nhiều kinh nghiệm giảng dạy, sưu tầm, kinh nghiệm, kiến thức chuyên môn, cố gắng biên soạn giáo trình nội cho mơn học này, nhằm giúp người học nhanh chóng tiếp thu mơn học; Trong q trình biên soạn chúng tơi có nhiều cố gắng, song tránh khỏi khiếm khuyết, chúng tơi mong góp ý, bỗ sung đề chúng tơi hồn thiện Chúng tơi chân thành cảm ơn MUC LUC TT Nội dung L.VỊ trí mơn học IL Mục đích, u câu mơn học Chương 1: Mạch điện chiêu 1.1 | Dòng điện mạch điện chiêu 1.2_ | Các định luật đại lượng đặc trưng dòng điện chiều 1.3 | Ghép điện trở ghép nguôn thành Chương 2: Điện từ cảm ứng điện từ 2.1 | Điệntừ 2.2_| 3.1 32 Cảm ứng điện từ 4 5 15 17 17 19 Chương 3: Mạch điện xoay chiêu 21 |Ý nghĩa hệ sô công suât cách nâng cao hệ số công suât 25 Dinh nghia dong dién xoay chiều 3.3 | Hệ thong dong dién xoa Chương 4: Vật liệu điện 4.1_| Trang chiéu ba pha Vật liệu dẫn điện 4.2 | Vật liệu cách điện Chương 5: Dụng cụ 21 28 35 35 kỹ thuật đo điện 5.1 | Công dụng phương pháp sử dụng máy đo VOM 5.2 _| Hướng dẫn đo dòng điện đồng hồ vạn Chương 6: Máy điện 6.1 | Khái nệm 39 46 46 58 60 60 6.2_ | Máy biến áp 61 6.4_| Động điện không đông 6.5_ | Máy điện chiêu 72 79 6.3_| Máy phát điện 6.6 | Máy điện đông pha 6.7 | Động xoay chiêu khơng đơng Chương 7: Khí cụ điêu khiên bảo vệ mạch điện 7.] | Khí cụ điêu khiên mạch điện 66 81 82 89 89 7.2_| Khí cụ bảo vệ mạch điện 7.3 | Mạch điện điêu khiên máy phát điện 7.4_ | Mạch điện điều khiến động điện 96 98 99 Chương 8: Điện tử cơng nghiệp 101 §.1 | Đặc tính linh kiện bán dẫn 8.2 [Ung dụng điện tử cơng nghiệp 101 105 Chương trình mơn học Mơn Điện kỹ thuật I- Vị trí mơn học Ngày với b-ớc tiến v-ợt bậc thành tựu to lớn khoa học công nghệ tác động sâu sắc đến phát triển kinh tế - Xã hội, thành tựu khoa học đ-ợc áp dụng nhanh vào kỹ thuật đời sống có hiệu thiết thực Trong ngành khoa học tiến phải kể đến ngành điện, mức độ sử dụng l-ợng điện đ-ợc coi nh- th-ớc đo, đánh giá mức độ khí hố, điện khí hố xí nghiệp Quốc gia, mơn Điện kỹ thuật mơn kỹ thuật sở nhằm mục đích trang bị cho học sinh số kiến thức Điện, sở hiểu nắm nguyên lý, cấu tạo số máy điện mà công tác chun ngành có sử dụng, ngồi cịn giúp cho học sinh công tác quản lý, sử dụng thiết bị điên có hiệu an tồn cho ng-ời thiết bị II- Mục đích yêu cầu môn học Môn học Điện kỹ thuật môn kỹ thuật sở, mục đích mơn học nhằm trang bị cho học sinh kiến thức có tính chất thực dụng điện, nắm đ-ợc cấu tạo, nguyên lý làm việc số máy điện mà cơng tác chun mơn có sử dụng (máy phát điện, động điên ba pha, máy điện chiều) nhằm sử dụng thiết bị điện thật an toàn, đạt hiệu kinh tế kỹ thuật, sau kết thúc môn học này, yêu cầu mặt lý thuyết học sinh cần nắm đ-ợc sở lý luận máy điện chiều, mạch điện xoay chiều pha ba pha, cấu tạo nguyên lý làm việc máy biến áp, động điện, nguyên lý làm việc số thiết bị điều khiển, chất bán dẫn sơ đồ nắn dòng điện xoay chiều thành chiều (một pha ba pha) Về mặt thực hành học sinh nối nguồn điện phụ tải mạch điện xoay chiều pha ba pha Biết cách lắp ráp nắn dòng điện xoay chiều thành dịng điện chiều cơng việc khác đời sống hàng ngày Căn vào tình hình thực tế nội dung giảng dạy giáo viên tổ chức cho học sinh làm thí nghiệm, tham quan thực tế CHUONG MẠCH ĐIỆN MOTCHIEU 1.1 Dòng điên mạch điện mơt chiều 1.1.1 Khái niêm dịng điên * Định nghĩa Khi nối vật tích điện A với vật B chưa tích điện dây dẫn ta thấy địng điện tích chuyền đời từ A tới B qua dây dẫn hai đầu dây có hiệu điện thế, khiến cho điện tích chuyển dời dây dẫn theo hướng xác định Cy ©) Vậy dịng điện tích chuyển dời có hướng gọi địng điện * Điều kiện trì tồn dịng điện: Đề có dịng điện vật đẫn hai đầu vật dẫn phải có hiệu điện oe Id 1.1.2 Các đặc trưng dòng điện chiều a Chiều dòng điện Người ta quy ước chiều dòng điện chiều chuyền đời điện tích dương dây dẫn Tức ngồi nguồn điện chiều dịng điện từ cực dương tới cực âm ngn b Cường độ dịng điện Cường độ dòng điện đại lượng cho biết địng điện mạnh hay yếu Cường độ địng điện tính tỉ số điện lượng chuyển qua mặt cắt thắng vật dẫn đơn vị thời gian( giây) Đơn vị cường độ ampe (A) c, Dịng điện khơng đối Nếu khoảng thời gian tuỳ, điện tích qua mặt cắt thẳng vật dẫn dịng điện gọi mịỊịm dịng điện khơng đổi ( I ) Q: culông(C) t: giây (s) I: ampe (A ) Với ampe cường độ địng điện khơng đổi mà giây có culơng chuyển qua mặt cắt thẳng dây dẫn 1.1.3 Ac qui: a- Khai niém : Ắc qui tích lũy lượng đạng hóa sau giải phóng lượng , hóa biến thành điện năng, chế tạo sau ắc qui phóng điện mà sức điện động (E ) giảm đến 1,8 V / ngăn phải nạp điện vào ắc qui đạt tới 2,5 ữ 2,7V/ngăn cho phóng điện b- Cấu tạo : Gém binh dién phan chita dung dich axit sunphuarich H2SO4 có cực điện âm va cực điện dương lắp xen kẽ làm bên có khung xương hình vng nhỏ phủ kín cực chì ơxýt nắp chung thành bình ắc qui ,bản cực âm thường nhiều cực dương | ban cuc qựx ảm La eve dong - Phân loại ắc qui có loại: + Ac qui a xít ( ắc qui chì) + Ac qui kiềm (ắc qui sắt kiềm) c Nguyên lý làm việc ắc qui: + Quá trình nạp điện: Khi đặt cực điện vào bình điện phân axít HaSƠa tác dụng với cực điện cực điện xuất chì sun phát PbSOx lúc ắc qui chưa phát điện Khi cho dòng điện chiều chạy qua ắc qui cách nối cực tên ắc qui vào máy phát điện chiều lúc ion đương Hh dung dịch chạy sang cực âm ion âm SOx chạu sang cực đương Phản ứng cực dương là; PbSO4 + SO4 + 2H20 = PbO? + 2H2SO4 - Chất lỏng Silic hữu cơ: Có nhỏ, đ? hút 4m nhỏ, đ? bền nhiệt cao Có thé ding tam tu điện đ?t tiền đ? bền thấp - Chất lỏng Flo hữu cơ: Có tơn hao điện mơi nhỏ, đ? hút 4m nhỏ không đng kế đ? bền nhiệt cao Ð? nhớt nhỏ, tư?ng đ?i dễ bay hơi, khả đ?m bảo thoát nhiệt khỏi dây quấn lõi từ chất lỏng Flo hữu mạnh nhiều so với dầu mỏ Ưu điểm: Không cháy đ?ợc, có đ? bền chịu hồ quang cao đ?t tiền * Dầu thực vật: Là chất lỏng nhớt thu đ?ợc từ hạt loại thực vật khác Cần đ?c biệt ý tới đầu khơ Nó thư?ng dùng chế tạo sơn dầu cách điện, vải sơn, tâm gỗ * Nhựa đường: Là chất không đ?nh hình, hỗn hợp phức tạp hyđrơcácbon (cả it S Os) Có mầu đen nâu sẫm, nhiệt đ? thấp giịn sinh vết nứt có dạng vân đ?c biệt Khơng hồ tan rư?u nư?c, không bền đ?i với dầu, có tính nhiệt dẻo Theo nguồn gốc chia làm loại: Nhựa đ?ờng nhân tạo (gốc dầu mỏ) nhựa đ?ờng thiên nhiên (khoáng sản) Nhựa đ?ờng chịu nhiệt cao có tính cách điện tốt, nhiệt đ? tăng lên tính cách điện giảm dần Dùng nhựa đ?ờng đ? sản xuất sơn hợp chất cách điện * Điện môi sáp: Là chất rắn mầu trắng vàng tư?i đễ nóng chảy, có cấu tạo tỉnh thể, đ? bền thấp hút âm Chúng đ?ợc dùng vào việc ngâm tâm Không 45 CHUONG 5: DUNG CU VA KY THUAT DO DIEN 5.1.Công dụng phư ng pháp sử dụng máy đo VOM ( Đồng hồ điện tử) 5.1.1.Công dụng: Đồng hồ vạn ( VOM ) thiết bị đo thiếu với kỹ thuật viên điện tử nào, đồng hồ vạn có chức 1a Do điện trở, đo điện áp DC, đo điện áp AC đo dòng điện Đồng hồ vạn hay vạn kế dụng cụ đo lường điện có nhiều chức Các chức ampe kế, vơn kế, ơm kế, ngồi có số đồng hồ cịn đo tần số dòng điện, điện dung tụ điện, kiểm tra bóng bán dẫn (transitor Ưu điểm: đo nhanh, kiểm tra nhiều loại linh kiện, thấy phóng nạp tụ điện , nhiên đồng hồ có hạn chế độ xác có trở kháng thấp khoảng 20K/Vol đo vây đo vào mạch cho đòng thấp chúng bị sụt áp 5.1.2 Phân loại Có loại đồng hồ vạn năng: Đồng hồ vạn điện tử Đồng hồ vạn hiển thị kim * Đồng hồ vạn điện tử Đồng hồ vạn điện tử, gọi vạn kế điện tử đồng hồ vạn sử dụng linh kiện điện tử chủ động, cần có nguồn điện pin Đây loại thông dụng cho người làm công tác kiểm tra điện điện tử Kết phép đo thường hiển thị tính thé long nén đồng hộ gọi đồng hồ vạn điện tử só 46 Viéc lựa chọn đơn vi do, thang đo hay vi chỉnh thường tiến hành nút bắm, hay công tắc xoay, c6 nhiéu nắc, va việc cắm dây nối kim đo vào lỗ Nhiều vạn kế đại tự động chọn thang đo Vạn kế điện tử cịn có thêm chức sau: Kiểm tra nối mạch: máy kêu "bíp" điện trở đầu đo (gan) bang Hiển thị số thay cho kim thước Thêm khuếch đại điện dé đo hiệu điện hay cường độ đòng điện nhỏ điện trở lớn Đo độ tự cảm cuộn cảm điện dung tụ điện, có ích kiểm tra lắp đặt mạch điện Kiểm tra diode transistor, có ích cho sửa chữa mạch điện Hỗ trợ cho đo nhiệt độ cặp nhiệt 47 Do tần số trung bình, khuếch đại âm thanh, để điều chỉnh mạch điện radio Nó cho phép nghe tín hiệu thay cho nhìn thấy tín hiệu (như đao động kế) Dao động kế cho tần số thấp, có vạn kế có giao tiếp với máy tính Bộ kiểm tra điện thoại 10 Bộ kiểm tra mạch điện ô-tô 11 Lưu giữ số liệu đo đạc (ví dụ hiệu điện thế) Đông h vạn hiển thị kim 5.1.3 Phương pháp sử dụng *Hướng dẫn đo điện áp xoay chiều Nếu để thang cao kết đo khơng xác Ảnh có quyền - Vinh Sử dụng đồng hô vạn đo áp AC Khi đo điện áp xoay chiều đa chuyển thang đo thang AC, để thang AC cao điện áp cần đo nắc, Ví dụ đo điện áp AC220V ta để thang AC 250V, ta để thang thấp điện áp cần đo đồng hồ báo kịch kim, để cao kim báo thiếu xác 48 * Chú ý: Tuyết đối khơng để thang đo điện trở hay thang đo dòng điện đo vào điện áp xoay chiều => Nếu nhằm đồng hồ bị hỏng ! Cam dé thang dịng đo trực tiếp vào điện Ảnh có quyền - Vinh Đề nhằm thang đo dòng điện, đo vào nguôn AC => hỏng đông hô 49 Lộ 220002 c3 Ảnh có quyền - Vinh Đề nhằm thang đo điện trở, đo vào nguồn AC => hỏng điện trở đông hỗ * Nếu để thang đo áp DC mà đo vào nguồn AC kim đồng hồ khơng báo , đơng ho không ảnh hưởng Nếu để thang DC đo vào nguồn AC kim khơng lên ` ⁄ : Ảnh có quyền - Vinh Đề thang DC đo áp AC đồng hồ không lên kim nhiên đông hỗ không hỏng 50 *Hướng dẫn đo điện áp chiều DC đồng hồ vạn Khi đo điện áp chiều DC, ta nhớ chuyên thang đo thang DC, đo ta đặt que đỏ vào cực dương (+) nguôn, que đen vào cực âm (-) nguồn, đề thang đo cao điện áp cân đo nâc Ví dụ néu 4p DC 110V ta để thang DC 250V, trường hợp để thang đo thấp điện áp cần đo => kim báo kịch kim, trường hợp để thang cao => kim báo thiếu xác Để thang q cao kết đo khơng xác Ảnh cỏ quyền - Vinh Dùng đồng hồ vạn đo điện áp chiều DC * Trường hợp để sai thang đo : Nếu ta để sai thang đo, đo áp chiều ta để đồng hồ thang xoay chiều dong hồ vạn báo sai, thông thường giá trị báo sai cao gấp lần giá trị thực điện áp DC, nhiên đồng hồ không bị hỏng 51 Để thang AC đo nguồn DC đồng hồ báo sai Ảnh có quyền - Vinh Để sai thang đo đo điện áp chiều => báo sai giá trị * Trường hợp để nhầm thang đo “¿ Chú ý : Tuyệt đối không để nhằm đồng hồ vạn vào thang dòng điện thang đo điện trở ta đo dign 4p mOt chieu (DC) , nêu nham dong hô bị hỏng !! 52 & aL CC en È Loại đời trước dan bi thay thé vạn kế điện tử Bộ phận Gavanơ kế Nó thường thực đo đại lượng điện học cường độ dòng điện, hiệu điện điện trở Hiển thị kết đo thực kim thước hình cung Loại không cần nguồn điện nuôi hoạt động chế độ đo cường độ dòng điệnvà hiệu điện 53 Cam dé cac thang đo dòng điện đo vào nguồn DC Ảnh có quyền - Vinh Trường hợp đề nhằm thang đo dòng điện đo điện áp DC => đồng hồ bị hỏng ! Ảnh có quyền - Vinh Trường hợp để nhằm thang đo điện trở đo điện dp DC => đông hà bị hỏng điện trở bên trong! 54 * Hướng dẫn đo điện trở trở kháng - Với thang đo điện trở đông hô vạn ta có thê đo rât nhiêu thứ ‹ Đo kiểm tra giá trị điện trở „Đo kiểm tra thông mạch đoạn dây dẫn „Đo kiểm tra thông mạch đoạn mạch in + - Do kiém tra cuộn dây biến áp có thơng mạch khơng Do kiém tra phóng nạp tụ điện Do kiém tra xem tụ có bị dị, bị chập không Do kiểm tra trở kháng mạch điện - Do kiém tra ốt bóng bán dẫn * Để sử dụng thang đo đồng hồ phải lắp Pin tiểu 1,5V bên trong, để xử dụng thang đo 1Kohm 10Kohm ta phải lắp Pin 9V - Đo điện trở : Ảnh cỏ quyền - Vinh Đo kiểm tra điện trở đồng hồ vạn 55 Để đo tri số điện trở ta thực theo bước sau : Bước I1 : Để thang đồng hồ thang đo trở, điện trở nhỏ để thang x1 ohm x10 ohm, điện trở lớn để thang xIKohm 10Kohm => sau chap hai que va chỉnh triết áo dé kim đồng hồ báo vi tri ohm Bước : Chuẩn bị đo Bước : Đặt que đo vào hai đầu điện trở, đọc trị số thang đo, Giá trị đo được= Chỉ số thang đo X Thang đo Ví dụ : dé thang x 100 ohm số báo 27 giá trị = 100 x 27 = 2700 ohm = 2,7 K ohm Bước : Nếu ta để thang đo cao kim lên chút, đọc trị sơ khơng xác Bước § : Nếu ta dé thang đo thấp, kim lên nhiều, đọc trị số khơng xác Khi ão điện trở ta chọn thang đo cho kim báo gan vi tri vạch số cho độ xác cao - Dùng thang điện trở để đo kiểm tra tụ điện Ta có thé ding thang điện trở để kiểm tra độ phóng nạp hư hỏng tụ điện, tụ điện, tụ gồm ta dùng thang đo xIK ohm 10K ohm, tụ hoá ta ding thang x ohm hoac x 10 ohm Ảnh cò bàn quyền - Vinh Dùng thang x 1K ohm để kiểm tra tụ gốm 56 Phép đo tụ gốm cho ta biét : Tụ C1 cịn tốt => kim phóng nạp ta đo Tụ C2 bị dị => lên kim khơng trở vị trí cũ / Tu C3 bi chap => kim dong hồ lên = ohm không trở vê G1 100 Micro Fara Ảnh có quyền - Vịnh Dùng thang x 10 ohm để kiểm tra tụ hố Ở chập phép đo kiểm tra tụ hố, tụ hố bị đị mà chủ u bị khơ ( giảm điện dung) đo tụ hoá để biết xác mức độ hỏng tụ ta cần đo so sánh với tụ có điện dung Ở phép đo so sánh hai tụ hoá điện dung, tụ CI tụ cịn C2 tụ cũ, ta thay tụ C2 có độ phóng nạp yêu tụ CI => chứng tỏ tụ C2 bị khô ( giảm điện dung ) Chú ý đo tụ phóng nạp, ta phải đảo chiều que đo vài lần để xem độ phóng nạp 5.2 Hướng dẫn đo dòng điện b ng đồng hồ vạn Cách : Dùng thang đo dòng Dé dong dién bang dong ho van nang, ta đo đồng hồ nối tiếp với 57 tải tiêu thụ ý đo dòng điện nhỏ hon giá trị thang đo cho phép, ta thực theo bước sau Buoc : Đặt đồng hồ vạn vào thang đo dong cao Bước 2: Đặt que đồng hồ nối tiếp với tải, que đỏ chiều dương, que đen vê chiêu âm - Néu kim lên thấp giảm thang đo -_ Nếu kim lên kịch kim tăng thang đo, thang da dé thang cao hồ vạn khơng đo dòng điện - Chi sé kim bao cho ta biết giá trị dong điện Cách : Ding thang 4p DC Ta đo dòng điện qua tải cách đo sụt áp điện trở hạn dòng mắc nối với tải, điện áp đo chia cho giá trị trở hạn đòng cho biết giá trị dòng điện, phương pháp đo dịng điện lớn khả cho phép đồng hồ vàđồng hồ vạn cũg an tồn Cách đọc trị số dịng điện điện áp đo ? Đọc giá trị điện áp AC DC „ _ Khi đo điện áp DC ta đọc giá trị vạch số DCV.A - Néutadé thang đo 250V ta đọc vạch có giá trị cao 250, tương tự để thang 10V đọc vạch có giá trỊ cao 10 trường hợp đề thang 1000V khơng có vạch „ ghi cho giá trị 1000 đọc vạch giá trị Max = 10, giá trị đo nhân với 100 lần Khi đo điện áp AC đọc giá trị tương tự đọc vạch AC.10V, đo thang có giá trị khác ta tính theo tỷ lệ Ví 58 dụ đề thang 250V số vạch 10 số „_ tương đương với 25V Khi đo dịng điện đọc giá trị tương tự đọc giá trị đo điện ap 59