Giáo trình Điện kỹ thuật (Nghề: Công nghệ ô tô - Trình độ: Cao đẳng) - Trường CĐ Cơ điện-Xây dựng và Nông lâm Trung bộ

GIỚI THIỆU MƠN HỌC I.Vị trí ý nghĩa mơn học: Điện kỹ thuật : mảng kiến thức kỹ thiếu học sinhsinh viên Trong máy điện có mặt hầu hết thiết bị ô tô, sinh hoạt, sản xuất.Vì người thợ cán quản lý kỹ thuật cần có kiến thức kết cấu nguyên lý làm việc cảu loại máy biến áp, động điện, máy phát điện … Từ đưa phương pháp vận hành sửa chữa hợp lý Hơn phát triển không ngừng khoa học cơng nghệ, máy điện nói riêng thiết bị điện nói chung ngày cải tiến đại, phức tạp hơn, đa dạng hơn…Do biên soạn giáo trình chúng tơi cân nhắc đến đặc điểm ngành nghề, thời gian đào tạo Môn học điện kỹ thuật không trang bị cho học viên kiến thức khái niệm, nguyên lý sản sinh sức điện động xoay chiều dòng điện chiều, phương pháp giải toán chiều, xoay chiều kết cấu nguyên lý làm việc kỹ vận hành sửa chữa loại máy điện mà trang bị cho học viên kiến thức cấu tạo, nguyên lý loại khí cụ điện bảo vệ điều khiển mạch điện Môn học điện kỹ thuật bố trí sau học xong môn học, mô đun: Giáo dục thể chất, kỹ thuật, vật liệu khí, vẽ kỹ thuật, ngoại ngữ, thực hành nguội bản, kỹ thuật chung ô tô Là môn sở nghề bắt buộc II.Mục tiêu mơ đun: Sau hồn tất mơ đun này, học viên có khả năng: - Trình bày nguyên lý sản sinh sức điện động xoay chiều dòng điện mọtt chiều - Giải tốn mạch điện có thành phần điện trở, điện, cảm điện dung (RLC) - Mô tả thành phần cấu tạo giải toán dịng điện chiều - Mơ tả cấu tạo trình bày nguyên lý việc MBA pha, pha - Mô tả thành phần cấu tạo trình bày nguyên lý làm việc động điện xoay chiều không đồng pha phương pháp đổi chiều quay - Mô tả thành phần cấu tạo trình bày nguyên lý làm việc động điện xoay chiều không đồng pha - Mô tả thành phần cấu tạo nguyên lý làm việc máy điện chiều - Mô tả thành phần cấu tạo nguyên lý làm việc máy phát điện đồng xuay chiều pha dùng làm máy nạp điện ác quy ơtơ - Phân tích tượng nguyên nhân biện pháp phòng tránh hư hỏng đơn giản máy điện dùng phạm vi nghề công nghệ ôtô III Nội dung môn học: Số TT Thời gian Tên chương, mục Tổng số Lý thuyết Thực hành Kiểm tra* I Đại cương mạch điện 10 II Máy phát điện 1 III Động điện 1 IV Máy biến áp 1 V Khí cụ điều khiển bảo vệ mạch điện 11 1 Cộng: 45 37 VI.Tham gia biên soan: Phamngocvan1963@gmail.com CHƯƠNG I: ĐẠI CƯƠNG VỀ MẠCH ĐIỆN Bài 1: MẠCH ĐIỆN MỘT CHIỀU Khái niệm chung Mạch điện mơ hình Mạch điện hệ gồm thiết bị điện, điện tử ghép lại xảy q trình truyền đạt, biến đổi lượng hay tín hiệu điện tử đại lượng dòng điện điện áp.Mạch điện cấu trúc từ phần riêng lẻ đủ nhỏ thực chức xác định gọi “ phần tử mạch điện “ Có hai loại phần tử mạch điện là: Phần tử nguồn phần tử phụ tải  Nguồn phần tử dùng cung cấp lượng điện tín hiệu điện cho mạch.Vd: máy phát điện (biến đổi thành điện năng), ắc qui (biến đổi hoá thành điện năng) cảm biến nhiệt (biến đổi tín hiệu nhiệt thành tín hiệu điện)  Tải phần tử tiêu tán lượng điện (nhận lượng điện hay tín hiệu điện để biến thành dạng lượng khác).Vd: động điện, đèn điện (biến điện thành quang năng) bếp điện … Ngồi hai loại cịn có nhiều loại phần tử khác : phần tử dùng để nối nguồn với tải (dây nối , hay đường dây tải điện) phần tử dùng thay đổi áp dòng phần khác cuả mạch( máy biến áp , máy biến dịng)… Trên phần tử thường có số đầu nối ta gọi cực dùng để nối với cá phần tử khác Là dịng chuyển dịch có hướng cuả diện tích Lượng điện tích dịch chuyển qua bề mặt (tiết diện ngang dây dẫn , dòng điện chạy dây dẫn ) đơn vị thời gian gọi cường độ dòng điện + UAB - I (t )  dQ(t ) dt Hình 1-4 Đơn vị cuả dòng điện ampere (A) Dòng điện nhánh mạch điện xác định chiều (kí hiệu) độ lớn (giá trị đại số) Chiều dòng điện định nghiã chiều chuyển động điện tích dương Để tiện lợi người ta chọn tuỳ ý chiều kí hiệu mũi tên gọi chiều dương cuả dòng điện thời điểm chiều dịng điện trùng với chiều dương I mang dấu dương ( I > ) cịn Hình 1-5 chiều dịng điện ngược với chiều dương I âm ( I < ) Các dòng điện nhánh khác ta phải ký hiệu ký hiệu khác Ví dụ: Trên ba nhánh mạch điện ta ký hiệu ba dòng điện khác I1, I2 , I3 Nếu ta đổi giá trị độ lớn dòng điện qua phần tử mạch điện từ âm sang dương, đồng thời đổi ln ký hiệu dịng điện nhánh ta mạch điện khơng đổi Ví dụ hai mạch điện sau (Hình 1-6) tương đương Hiện tượng biến đổi lượng chia thành hai loại:  Nguồn :( Phần tử cung cấp công suất) Là tượng biến đổi từ dạng lượng khác năng, hoá năng, nhiệt … thành lượng điện từ Hình 1-6 Một phần tử gọi nguồn cung cấp cơng suất dịng điện từ cực dương vào cực âm hai đầu phần tử  Tải (Phần tử tiêu thụ công suất) Là Phần tử biến đổi lượng điện từ thành dạng lượng khác cơ, nhiệt, quang, hoá … lượng tiêu tán khơng hồn trở lại mạch Một phần tử gọi tải dòng điện vào từ cực dương từ cực âm phần tử Hình 1-7 Ac quy1: nguồn (phần tử cung cấp cơng suất) Ac quy 2: tải (phần tử tiêu thụ công suất) - Hiện tượng tích phóng lượng điện từ: Là tượng lượng điện từ tích vùng khơng gian có tồn trường điện từ đưa từ vùng trả lại bên ngồi - Hiện tượng tích phóng lượng điện từ bao gồm tượng tích phóng lượng trường từ tượng tích phóng lượng trường điện  Trong cuộn dây : Hiện tượng xảy chủ yếu tượng tích phóng lượng trường từ Ngồi dòng điện dẫn gây tổn hao nhiệt dây dẫn cuộn dây nên cuộn dây xảy tượng tiêu tán (trong cuộn dây xảy tượng tích phóng lượng trường điện thường yếu bỏ qua)  Trong tụ điện : Trong tụ điện tượng chủ yếu xảy tượng tích phóng lượng trường điện Ngồi điện mơi giưã hai cực tụ có độ dẫn điện hưũ hạn nên tụ xãy tượng tiêu tán biến điện thành nhiệt  Trong điện trở : Trong điện trở thực tượng chủ yếu xảy tượng tiêu tán (tải) Nó biến đổi lượng trường điện từ thành nhiệt Các đại lượng đặc trưng Mơ hình mạch điện dùng lý thuyết mạch xây dựng từ phân tử mạch lý tưởng sau  Phần tử điện trở (R) phần tử đặc trưng cho tiêu tán lượng (tải) Quan hệ dòng điện điện áp hai cực điện trở có dạng u=R.i Hình 1-8  Phần tử điện cảm (L) phần tử đặc trưng cho phóng thích lượng trường từ Quan hệ dòng điện điện áp hai cực điện cảm có dạng: di dt  Phần tử điện dung (C) phần tử đặc trưng cho phóng thích lượng trường điện Quan hệ dòng điện điện áp hai cực điện dung có dạng: u  L i  C du dt Hình 1-9 Hình 1-10  Phần tử nguồn phần tư cung cấp công suất Phần tử nguồn có hai loại Phần tử nguồn áp:  Nguồn áp độc lập i(t) Hình 1-11 e(t) + + _ u(t) u(t)=e(t)=const i(t) khơng phụ thuộc e(t) Dịng điện i(t) phụ thuộc vào tải mắc vào hai đầu nguồn áp từ cực dương nguồn  Nguồn áp phụ thuộc + Nguồn áp phụ thuộc áp (VCVS) (voltage controlled voltage source) Hình 1-12 Là phần tử nguồn áp mà giá trị phụ thuộc vào điện áp phần tử mạch + Nguồn áp phụ thuộc dòng (VCCS) (voltage controlled currunt source) Hình 1-13 Là phần tử nguồn áp mà giá trị phụ thuộc vào dịng điện qua phần tử mạch Phần tử nguồn dòng:  Nguồn dòng độc lập I(t)=j(t)=const U(t) khơng phụ thuộc vào j(t) Hình 1-14 Điện áp u(t) phụ thuộc vào tải mắc vào hai đầu nguồn dòng  Nguồn dòng phụ thuộc + Nguồn dòng phụ thuộc áp Hình 1-15 (CCCS) (currunt controlled voltage source) Là phần tử nguồn dịng mà giá trị phụ thuộc vào điện áp phần tử mạch + Nguồn dòng phụ thuộc dòng (CCVS) (currunt controlled currunt source) Là phần tử nguồn dòng mà giá trị phụ thuộc vào dịng điện qua phần tử mạch Hình 1-16 Các định luật mạch điện Định luật Ôm đại lượng đặc trưng Định luật Ohm: a Định luật Ohm cho đoạn mạch Định luật ơm nêu lên mối quan hệ dịng điện qua đoạn mạch điện áp hai đầu đoạn mạch Giá sử áp U đặt vào hai đầu đoạn mạch (vật dẫn) chiều dài l, tạo điện trường có cường độ là: = I U l R U Hình 2.6 Dưới tác dụng điện trường, phân tử dẫn điện di chuyển tạo thành dịng điện Điện trường mạnh mật độ dòng điện lớn, tức mật độ dòng điện tỷ lệ với cường độ điện trường  = . Trong đó:  - mật độ dịng điện  - điện dẫn suất Điện dẫn suất lớn, vật liệu dẫn điện tốt Thay giá trị   vào ta có: I U = l S Rút ra: I = S U = g.U l Trong đó: g - điện dẫn đoạn mạch: g =  S l Vậy: dòng điện qua đoạn mạch tỷ lệ với điện áp hai đầu đoạn mạch với điện dẫn đoạn mạch Nghịch đảo điện dẫn gọi điện trở, ký hiệu r : r= 1 l l = =  S g  S Trong đó,  (rơ) – điện trở suất vật liệu  =  Từ đó, ta có dạng khác định luật Ơm : I= U r Và phát biểu sau: dòng điện qua đoạn mạch tỷ lệ với điện áp hai đầu đoạn mạch, tỷ lệ nghịch với điện trở đoạn mạch Định luật Ohm cho toàn mạch Tổng quát , xét mạch điện hình vẽ Áp dụng định luật Ơm cho đoạn mạch ta có: - Sụt áp phụ tải: U = I.Rt - Sụt áp đường dây: Ud = I.rd E,ro - Sụt áp điện trở nguồn: Uo = I.ro Từ phương trình cân s.đ.đ (bài 3), ta có: E = U + Ud + Uro = I.(Rt + rd + ro) Suy ra: E I=  Rt  rd  ro E R I Rt rd Hình 2.7 Trong , E =  U Ta có định luật Ơm cho tồn mạch: ”Dịng điện mạch tỉ lệ với sức điện động nguồn tỉ lệ nghịch với điện trở toàn mạch” Các đại lượng đặc trưng Dịng điện: - Dịng điện i có trị số tốc độ biến thiên điện lượng Q qua tiết diện ngang vật dẫn i = dQ (A) dt ʘ  I Hình 2.8 - Người ta quy ước chiều dòng điện chạy vật dẫn ngược với chiều chuyển động điện từ Điện áp: - Tại điểm mạch điện có điện  Hiệu điện hai điểm gọi điện áp U (đơn vị V) - Điện áp điểm A B là: UAB = A - B A UAB B Hình 2.9 - Chiều điện áp quy ước chiều từ điểm có điện cao đến điểm có điện thấp - Điện áp cực nguồn điện hở mạch ngồi (dịng điện I = 0) gọi sức điện động E Công suất: - Công suất nguồn sức điện động là: P = E.I - Công suất mạch ngồi là: P = U.I Đơn vị ốt, (W, kW) Các định nghiã mạch điện: Nhánh: phần tử hai cực phần tử hai cực nối tiếp với có dịng điện chạy Nút (đỉnh): biên nhánh, điểm chung nhánh Vòng: sơ đồ mạch đặt đủ nhánh tạo thành đường khép kín Mắt lưới: áp dụng cho mạch phẳng vịng mà khơng chứa vịng bên Mạch phẳng: mạch mà vẽ lên mặt phẳng cho khơng có nhánh c81t Trong toán lý thuyết mạch để xét mạch điện tổng quát ta xét mạch điện có: mạch phẳng n nhánh, d nút số mắt lưới: m = n- d + Định luật Kirchhoff 1: (còn gọi định luật Kirchhoff dòng điện ) “Tổng đại số dòng điện chảy vào nút mặt cắt tuỳ ý ln ln không “ n  I K 1 K Quy ước: Chiều dòng điện chảy vào là: dương Chiều dòng điện chảy là: âm Cho ví dụ: S Theo định luật kirchhoff ta viết tổng dòng điện nút mặt cắt S bao quanh mắc lưới sau I1 – I2 + I3 =0 (Theo giá trị thực) K1 : cho nút a : I1 – I4 – I5 =0 (1) K1 : cho nút b: I4– I2– I6= (2) K1 : cho nút c: I3+I6+I5 = (3) K1 : cho mạch kín S bao nút : (1) + (2) + (3) : I1 – I2 + I3 = Định luật Kirchhoff 2: ( gọi định luật Kirchhoff điện áp ) “ Tổng đại số điện áp tất phần tử thuộc vịng kính khơng “  ( / )u k 0 * Định luật Kirchhoff viết cho vòng: Dấu (+) chiều dương vòng từ cực tính dương sang cực tính âm U Dấu (-) chiều dương cuả vịng từ cực tính âm sang cực tính dương U (xem mục 1.2) Vd: Vẽ hình phân tích: Chiều dương vịng chiều tuỳ ý chọn: (Nhưng thực tế nên chọn chiều dương vòng chiều quay với kim đồng hồ, để sau không nhầm lẫn) Từ ví dụ ta viết định luật kirchhoff ta được: U1 – E1 – U2 – U3 – U4 = (1) Trong theo định luật omh ta có: U1 = r1 I U2 = - r2 I2 I3  C dU (t )  U3  I (T ) DT dt C3  U  L4 di4 (t ) dt Suy ra:  r K I K  LK VONG dI K  dt CK I K dt  E K  Dấu ± trước lk: (+) : chiều dương dòng điện trùng với chiều dương vòng (-) : chiều dương cuả dòng điện ngược với chiều dương cuả vòng r1I1  r2 I  di (t ) i3 (t )dt  L4  E1   c3 dt * Định luật Kirchhoff viết theo điện áp hai nút: “ Điện áp Uij hai nút i j tổng đại số điện áp tất phần tử đường tuỳ ý từ điểm I tới điểm j “ U ij  U  U  r2 I  i3 (t )dt C3  U ij  U  U  E1  E1  r1 I  L4 U ij    rK iK  LK di4 (t ) dt diK  I K dt  EK dt CK  (+) : Chiều dương dòng điện trùng với chiều dương vòng (-) : Chiều dương dịng điện ngược với chiều dương vịng Tính độc lập phương trình tuyến tính phương trình K1 K2 Tính độc lập tuyến tính Kirchhoff 1: Định lí: Mạch có d nút viết (d – 1) phương trình k1 độc lập tuyến tính Các phương trình cịn lại suy từ (d – 1) phương trình Vd: Vẽ hình minh họa: K1 : Cho nút (1) : I1 – I2 – I3 = (1) K1 : Cho nút (2) :-I1 – I4 –I6 = (2) K1 : Cho nút (3) : I3 + I6 + I5 = (3) K1 : Cho nút (4) : I2 + I4 – I5 = (4) Ta nhận thấy phương trình có phương trình suy từ phương trình cịn lại Có nghiã ta viết phương trình cho nút ý định luật Kirchhoff có tình độc lập tuyến tính ta nhận thấy mạch có d nút viết d- phương trình K1 độc lập tuyến tính cịn phương trình cịn lại phụ thuộc tuyến tính Tính độc lập tuyến tính định luật kirchhoff2 viết cho vịng Định lí: Mạch có n nhánh, d nút viết ( n – d + 1) phương trình K2 độc lập tuyến tính Cácphương trình cịn lại suy từ ( n- d + 1) phương trình Vd: cho mạch điện hình: Mắc lưới (I) Mắc lưới ( II ) Mắc lưới ( III ) Mắc lưới ( IV ) : -E1 + R1.I1 + R3.I3 – R6.I6 = : E2 + R2.I2 – R3.I3 + R5.I5 =0 : -R4.I4 – R5.I5 + R6.I6 =0 : -E1 + R1.I1 – R6.I6 +E2 + R2.I2 + R5.I = Phương pháp dòng điện nhánh để phân tách mạch: Để tìm dịng điện nhánh cuả mạch điện ta cần thiết lập kột hệ phương trình có chưá dịng điện nhánh , nên phương pháp người ta gọi phương pháp dòng điện nhánh Để thiết lập hệ phương trình dịng điện nhánh ta cần viết sơý phương trình sau : Viết ( d – ) phương trình K1 Viết ( n – + d) phương trình K2 Từ hệ phương trình có n ẩn số n phương trình Ta giải hệ n phương trình tìm n dịng điện nhánh Vd1: Cho ví dụ hình vẽ : có thông số E1 = 70V , E2 = 45V , R1 = 10Ω , R2 = 30Ω , R3 = 15Ω a_ Tìm cá dịng điện nhánh b_ Nghiệm lại cân công suất mạch Bài giải: a_ Tìm dịng điện nhánh Bước 1: Chọn chiều dương hình vẽ cho tất dòng điện nhánh ( Khi chọn chiều cho dịng điện nên nhớ ta chọn tuỳ ý chiều cho dịng điện, khơng thiết phải chọn theo qui ước ) : I1 , I2 , I3 Bước 2: Viết (d – 1) phương trình K1 (n – d + 1) phương trình K2 : Viết phương trình K1 cho nút thứ : I1 – I2 + I3 = (1) Viết phương trình K2 cho mắt lưới (vịng 1): -E1 + U1 – U3 + E2 =  -70 + 10I1 – 15I3 +45 = Viết phương trình K2 cho mắt lưới (vòng II): U3 + U2 – E2 =  15I3 +30I2 – 45 = (3) (2) Bước 3: Từ n phương trình ta tìm ẩn số: Từ phương trình ta có: I1 – I2 + I3 = (1) -70 + 10I1 -15I3 + 45 = (2) 15I3 + 30I2 – 45 = (3)  I1 = (A)  I2 = 5/3 (A)  I3 = - 1/3 (A) b Nghiệm lại cân công suất mạch: Tìm tổng cơng suất nguồn phát: Pphát = E1 I1 + E2 I3  70 x + 45 x (-1/3) = 125 (W)  Pphát = 125 (W) Tìm tổng cơng suất tải tiêu thụ : Ptiêu thụ = r1 I12 Như công suất tiêu htụ công suất nguồn phát cân Chú ý : Trong giải toán lý thuyết mạch xong , ta nhận kết kiểm tra kết hay sai cách tính tổng cơng suất nguồn phát tổng cơng suất tải tiêu thụ xem có cân hay không Nếu không cân kết nhận khơng đúng, cịn cơng suất cân kết nhận MỘT SỐ VÍ DỤ VÀ BÀI TẬP Ví dụ 1: tìm cơng suất cung cấp cơng suất tiêu thụ mạch sau Giải: Phần tử cung cấp công suất P1 = 5x2 = 10w Phần tử tiêu thụ công suất P2 = U2 x I2 =2 x =4w Phần tử tiêu thụ công suất P3 = U3 x I3 =3 x =6w Kiêm tra lại nguyên lý cân công suất P1 = P2 + P3 10 Tai lieu Luan van Luan an Do an + Loại nút Thường đóng Thường mở Thường đóng Thường mở + Loại nút Dạng Thường đóng Thường mở Dạng Thường đóng Thường mở + Loại nút Dạng Thường đóng Thường mở Dạng Hình: Cấu tạo loại nút ấn  Phân loại: i Theo hình dạng bên ngồi người ta chia nút nhấn làm loại: + Loại hở + Loại bảo vệ + Loại bảo vệ chống nước, chống bụi + Loại bảo vệ chống nổ ii Theo yêu cầu điều khiển người ta chia nút nhấn theo loại:1, nút 76 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an iii Theo kết cấu bên nút nhấn có loại có đèn báo loại khơng có đèn báo Bộ khống chế a.Cơng dụng: Trong máy móc cơng nghiệp người ta sử dụng rộng rãi không chế để làm khí cụ điều khiển thiết bị điện Bộ khơng chế chia làm khống chế động lực (còn gọi tay trang) để điều khiển trực tiếp khống chế huy để điều khiển gián tiếp Bộ không chế loại thiết bị chuyển đổi mạch điện tay gạt hay vô lăng quay Điều khiẻn trực tiếp gián tiếp từ xa thực chuyển đổi mạch phức tạp để điều khiển khởi động, điều chỉnh tốc độ, đảo chiều, hãm điện máy điện thiét bị điện Bộ khống chế động lực dùng để điều khiển trực tiếp đớng điện có cơng suất bé trung bình chế độ làm việc khác nhằm đơn giản hoá thao tác cho người vận hành Bộ khống chế huy dùng để điều khiển gián tiếp động điện có cơng suất lớn, chuyển đổi mạch điện điều khiển cuộn dây công tắc tơ, khởi động từ Đơi dùng đóng cắt trực tiếp động điện có cơng suất bé, nam châm điện thiết bị điện khác Bộ khống chế huy truyền động tay động chấp hành Bộ khống chế động lực dùng để thay đổi trị số điện trở đấu mạch điện Về nguyên lý khống chế huy không khác khống chế động lực Chỉ có hệ thống tiếp điểm bé, nhẹ, nhỏ sử dụng mạch điều khiển b Phân loại cấu tạo - Theo kết cấu người ta chia khống chế làm khống chế hình trống khống chế hình cam - Theo nguyên lý sử dụng người ta chia khống chế làm khống chế điện xoay chiều khống chế điện chiều 77 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an Hình 4.7: Bộ khống chế hình trống a Hình dạng chung b Bộ phận bên Trục quay Vành trượt đồng Các tiếp xúc tỉnh Trục cố định 78 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an Bài 2: KHÍ CỤ BẢO VỆ TRONG MẠCH ĐIỆN HẠ ÁP Cầu chì: a Tác dụng: Cầu chì khí cụ điện dùng bảo vệ thiết bị điện lưới điện tránh khỏi dòng điện ngắn mạch Cầu chì loại khí cụ điện bảo vệ phổ biến đơn giản dùng bảo vệ cho đường dây, máy biến áp, động điện, mạng điện gia đình Trường hợp mạch điện bị tải dài hạn cầu chì tác động, khơng nên phát huy tính cầu chì, thiết bị bị giảm tuổi thọ ảnh hưởng nghiêm trọng đến đường dây b Cấu tạo: Hình 4.8: Cấu tạo cầu chì hộp (MẶT CẮT) Dây chảy Ngàm cố định Cực tiếp xúc Cực đấu dây Nắp cầu chì Cầu chì có nhiều loại như: cầu chì hộp, cầu chì ống, cầu chì vặn ren Dù loại phần tử cầu chì dây chảy Dây chảy chế tạo chì, hợp kim chì, đồng, bạc Tùy vào dịng điện chịu đựng khác mà kích cỡ chất liệu làm dây chảy khác c Nguyên lý: Dòng điện mạch qua dây chảy làm dây chảy nóng lên theo định luật Jeunle-Lenx Nếu dịng điện qua mạch bình thường, nhiệt lượng sinh cịn phạm vi chịu đựng dây chảy mạch phải hoạt động bình thường Khi ngắn mạch (hoặc bị tải lớn) dòng điện tăng cao, nhiệt lượng sinh làm dây chảy bị đứt mạch điện bị cắt, thiết bị bảo vệ Rơ -le nhiệ t: (Thermal relay) 79 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an Hình 4.9: CẤU RẠO RƠLE NHIỆT Bảng lưỡng kim Dây đốt nóng Thanh truyền động Tay đòn Tiếp điểm Cực đấu dây Nút ấn phục hồi Lò xo Lò xo Trục quay Rơ-le nhiệt loại khí cụ điện tự động cắt mạch đạt đến nhiệt độ cần thiết, thường dùng thiết bị điện gia dụng kết hợp với công tắc tơ để bảo vệ tải cho động điện Phần rơ-le nhiệt lưỡng kim đốt nóng dây điện trở Khi mạch làm việc bình thường (I = Iđm) phát nóng chưa đủ làm lưỡng kim biến dạng Khi bị tải dịng điện tăng cao, lưỡng kim bị đốt nóng lên biến dạng cong phía (nét chấm gạch) làm nhả cần truyền động (3) Cần quay quanh trục (9) tác dụng lò xo kéo tay đòn (4) di chuyển theo chiều mũi tên làm mở hệ thống tiếp điểm (5) mạch bị ngắt Nút ấn phục hồi (7) để trả lại trạng thái ban đầu lưỡng kim nguội Bài 3: MẠCH ĐIỀU KHIỂN MỞ MÁY TRỰC TIẾP VÀ BẢO VỆ ĐỘNG CƠ ĐIỆN Sơ đồ nguyên lý  Sơ đồ mạch: Trong hình 4.10  Ngun lý: - Đóng cầu dao CD cấp nguồn cho mạch động lực mạch điều khiển - Ấn nút mở máy M(3,5), cuộn dây khởi động từ K(5,4) có điện nên tiếp điểm K mạch động lực đóng lại, ĐKB nối nguồn bắt đầu hoạt động Khi tiếp điểm K(3,5) đóng lại để trì nguồn cung cấp cho cuộn dây K (dòng điện theo đường 1;D; K(3,5); K(5,4); RN; 2) - Dừng máy ấn nút D (1,3) 80 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an  UĐK CD D M K CC K RN K RN Hình 4.10 Sơ Đồ mạch khởi động trực tiếp Đkb pha quay chiều kđb  Bảo vệ:  Ngắn mạch: Cầu chì CC  Quá tải: Rơ-le nhiệt RN: Khi ĐKB bị tải, dòng điện tăng lên, phần tử đốt nóng tác động làm mở tiếp điểm RN (2,4) nên cuộn dây K (5,4) điện, tiếp điểm K động lực mở ra, động dừng  Sụt áp: Trường hợp điện áp mạch động lực mạch điều khiển (hoặc quan hệ với theo tỉ lệ đó) mạch điện bảo vệ sụt áp Do điện áp cấp cho mạch điều khiển sụt giảm cuộn dây K (5,4) không làm việc  Chống tự động mở máy lại: Khi động làm việc, lý bị nguồn cung cấp, động ngưng hoạt động Nếu sau nguồn điện bình thường trở lại động khơng tự động làm việc ta chưa thao tác nút ấn M(3,5) Vì trước cuộn hút K(5,4) nguồn làm cho tiếp điểm trì K(3,5) mở nên mạch điều khiển trạng thái hở mạch  Liên động: Tiếp điểm trì K(3,5)  ưu điểm:  An toàn, mạch hoạt động tin cậy  Có buồng dập hồ quang, cho phép thao tác có tải, thao tác với với tần số lớn  Bảo vệ cố ngắn mạch, tải đặc biệt chống tự động mở máy lại  Chú ý:  Phải chọn dòng điện làm việc KĐT phù hợp với công suất tải  Ulưới = UđmĐC; Uđk = UKĐT Sơ đồ lắp đặt a Lắp đặt mạch động lực b Lắp đặt mạch điều khiển Lắp đặt mạch điện 81 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an a Lắp đặt mạch động lực b Lắp đặt mạch điều khiển Bài 4: MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN ĐẢO CHIỀU QUAY VÀ BẢO VỆ ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA Sơ đồ nguyên lý Mạch đảo chiều khơng có liên động khí  Sơ đồ mạch: Cho hình 4.6  Nguyên lý: - Đóng cầu dao CD cấp nguồn cho mạch điều khiển: Mạch chuẩn bị làm việc - Ấn nút MT(3,5), cuộn dây T(7,4) có điện nên tiếp điểm T mạch động lực đóng lại, động quay theo chiều thuận Khi tiếp điểm T(3,5) đóng lại để tự trì, đồng thời tiếp điểm T(9,11) mở để cắt điện cuộn dây N(11,4) - Quá trình xãy tương tự ấn nút MN (3,9) Cuộn dây N(11,4) cấp nguồn, thứ tự pha đưa vào động hoán đổi nên động quay ngược chiều với ban đầu Lúc tiếp điểm N(5,7) mở cuộn dây T (7,4) cô lập - Dừng máy ấn nút D(1,3) Chú ý là: phải dừng máy trước đảo chiều quay CD  D MT N T RN T CC MN N T T N N RN đkb HìNH : Mạch đảo chiều động ĐKB PHA  Bảo vệ liên động  Bảo vệ - Ngắn mạch: Cầu chì CC - Quá tải: Rơ-le nhiệt RN  Liên động - Duy trì: T(3,5); N(3,9) - Khóa chéo T(9,11), N(5,7 ) có tác dụng đảm bảo an tồn cho mạch; thời điểm có1 cơng tắc tơ làm việc mà thôi, tránh trường hợp ngắn mạch động lực (nếu công tắc tơ hút đồng thời) 82 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an Mạch đảo chiều có liên động khí (đảo chiều trực tiếp) Sơ đồ nguyên lý hình 4.7 Học viên tự phân tích nguyên lý khâu bảo vệ - liên động D MT MN N T RN T T N N HìNH 4.12 Mạch đảo chiều trực tiếp động ĐKB PHA Sơ đồ lắp đặt a Lắp đặt mạch động lực b Lắp đặt mạch điều khiển 4.3 Lắp đặt mạch điện a Lắp đặt mạch động lực b Lắp đặt mạch điều khiển Bài 5: MẠCH ĐIỀU KHIỂN MỞ MÁY GIÁN TIẾP ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỔI NỐI Y-∆ Sơ đồ nguyên lý  CD CC D M RTh Đg RN Đg RTh RN K KY RTh k đkb K KY Hình mạch Mở máy Y -  đkb pha roto lồng sóc KY 83 Đg Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an  Nguyên lý: - Cấp nguồn cho mạch động lực mạch điều khiển - ấn nút mở máy M(3,5) cuộn dây Đg(5,4) KY (13,4) có điện đồng thời, làm cho tiếp điểm Đg KY mạch động lực đóng lại, động bắt đầu mở máy trạng thái đấu Y - Khi RTh cấp nguồn bắt đầu tính thời gian trì cho tiếp điểm Hết thời gian trì, tiếp điểm RTh(5,11) mở cuộn KY bị cắt; đồng thời tiếp điểm RTh(7,9) đóng lại cấp nguồn cho cuộn dây K Các tiếp điểm K động lực đóng lại động chuyển sang làm việc trạng thái đấu , kết thúc trình mở máy - Dừng máy ấn nút D(3,5)  Bảo vệ liên động - Mạch bảo vệ ngắn mạch tải - Liên động điện khóa chéo: KY(7,9) K(11,13)  Chú ý - Điện áp mạch động lực: Ud nguồn = Up ĐC - Cách đấu dây mạch động lực Sơ đồ lắp đặt a Lắp đặt mạch động lực b Lắp đặt mạch điều khiển 5.3 Lắp đặt mạch điện a Lắp đặt mạch động lực b Lắp đặt mạch điều khiển Bài 6: MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ MỘT PHA DÙNG CUỘN PHỤ VÀ TỤ MỞ MÁY Sơ đồ nguyên lý R C K S A Hình 4: Sơ đồ nguyên lý 84 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an - R: cuộn chạy - S: Cuộn đề - K: công tắc ly tâm Sơ đồ lắp đặt a Mạch động lực -Cầu dao pha CD, Cầu chì CC, Tiếp điểm K động lực, - Phần tử đốt nóng RN, - Hộp cực đấu dây động A RN CD CC D K M RN K K R K S Ckđ Hình 4: Sơ đồ lắp đặt b Mạch điều khiển - Nút dừng D - Nút mở máy M - Cuộng dây công tắc tơ K - Tiếp điểm trì K - Tiếp điểm thường đóng có nút nhấn phục hồi RN Lắp đặt 85 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an - Lắp đặt mạch động lực - Lắp đặt mạch điều khiển Bài 7: MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ MỘT PHA DÙNG CUỘN PHỤ VÀ TỤ THƯỜNG TRỰC Sơ đồ nguyên lý R C S A Hình 4: Sơ đồ nguyên lý - R: cuộn chạy - S: Cuộn đề - K: công tắc ly tâm - Cuộn đề nơi tiếp với tụ khởi động C mắc song song với cuộn chạy R Như tụ tham gia mở máy làm việc động nên gọi tụ thường trực Sơ đồ lắp đặt a Mạch động lực -Cầu dao pha CD - Cầu chì CC - Tiếp điểm K động lực - Phần tử đốt nóng RN b Mạch điều khiển - Nút dừng D - Nút mở máy M - Cuộng dây cơng tắc tơ K - Tiếp điểm trì K - Tiếp điểm thường đóng có nút nhấn phục hồi RN 86 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an - Hộp cực động A RN CD CC D K RN M K K R K S C Hình 4: Sơ đồ lắp đặt Lắp đặt - Lắp đặt mạch động lực - Lắp đặt mạch điều khiển 87 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an Bài 8: MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ MỘT PHA DÙNG CUỘN PHỤ TỤ MỞ MÁY VÀ TỤ THƯỜNG TRỰC Sơ đồ nguyên lý R C K S Ckđ A Hình : Sơ đồ nguyên lý - R: cuộn chạy - S: Cuộn đề - K: công tắc ly tâm Sơ đồ lắp đặt a Mạch động lực -Cầu dao pha CD - Cầu chì CC - Tiếp điểm K động lực - Phần tử đốt nóng RN - Hộp cực đấu dây động b Mạch điều khiển - Nút dừng D - Nút mở máy M - Cuộng dây công tắc tơ K - Tiếp điểm trì K - Tiếp điểm thường đóng có nút nhấn phục hồi RN 88 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an A RN CD CC D K RN M K K R K S C Ckđ Hình : Sơ đồ lắp đặt Lắp đặt - Lắp đặt mạch động lực - Lắp đặt mạch điều khiển 89 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn