Giáo trình kỹ thuật điện và điện tử công nghiệp (nghề cắt gọt kim loại trung cấp)

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: KỸ THUẬT ĐIỆN VÀ ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP NGHỀ: CẮT GỌT KIM LOẠI TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số: / QĐ-CĐCG ngày … tháng năm…… Trường cao đẳng Cơ giới Quảng Ngãi 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 Kỹ thuật điện-điện tử công nghiệp môn học sở biên soạn dựa chương trình khung, chương trình dạy nghề Bộ Lao động- Thương binh Xã hôi Tổng cục dạy nghề ban hành dành cho hệ Cao đẳng nghề Trung cấp nghề Cắt gọt kim loại Kỹ thuật điện điện tử công nghiệp môn học quan trọng ngành công nghiệp đại Môn học giúp sinh viên hiểu cách hoạt động thiết bị điện tử hệ thống điện ứng dụng công nghiệp Đối với sinh viên trung cấp nghề Cắt gọt kim loại, môn học giúp họ nắm bắt kiến thức điện tử ứng dụng công nghiệp, đồng thời phát triển kỹ để tham gia thiết kế xây dựng hệ thống điện tử đơn giản Những kiến thức sẽgiúp sinh viên nâng cao khả tìm kiếm việc làm hội thăng tiến công việc sau Ở Việt Nam có nhiều giáo trình, tài liệu tham khảo, sách hướng dẫn tập môn học Kỹ thuật điện điện tử công nghiệp biên soạn biên dịch nhiều tác giả, chuyên gia đầu ngành điện, điện tử công nghiệp Tuy nhiên nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng trình đào tạo nhà trường phải bám sát chương trình khung giáo trình Kỹ thuật điện điện tử cơng nghiệp biên soạn tham gia giảng viên trường Cao đẳng Cơ giới dựa sở chương trình khung đào tạo ban hành, trường Cao đẳng Cơ giới với giáo viên có nhiều kinh nghiệm tham khảo nguồn tài liệu khác để thực biên soạn giáo trình Kỹ thuật điện điện tử công nghiệp vụ cho công tác giảng dạy Giáo trình thiết kế theo mơn học thuộc hệ thống Mơn học( MH12) chương trình đào tạo nghề Cắt gọt kim loại cấp trình độ trung cấp nghề dùng làm giáo trình cho học viên khóa đào tạo, sau học tập xong mơ đun này, học viên có đủ kiến thức để học tập tiếp môn học, mô đun khác nghề Tham gia biên soạn Cao Thị Thanh Bình ………… ……… … Chủ biên MỤC LỤC NỘI DUNG TRANG Chương 1: Khái niện mạch điện 14 Mạch điện phần tử mạch 14 Định luật Ohm 15 Định luật Kirchhoff 17 Giải mạch điện chiều 19 Chương 2: Từ trường – Các tượng cảm ứng điện từ 24 Khái niệm từ trường 25 Từ trường dòng điện 27 Các đại lượng đặc trưng từ trường 28 Lực điện từ 29 Hiện tượng cảm ứng điện từ 31 Sức điện động cảm ứng dây dẫn thẳng chuyển động cắt ngang từ trường 32 Hiện tượng tự cảm 33 Chương 3: Mạch điện xoay chiều hình sin pha 34 Dịng điện xoay chiều hình sin 35 Biểu diễn đại lượng xoay chiều dạng đồ thị 36 Mạch xoay chiều trở 39 Mạch xoay chiều cảm 41 Mạch xoay chiều dung 42 Mạch xoay chiều có R-L-C nối tiếp 45 Hệ số công suất 47 Chương 4: Mạch điện xoay chiều pha 50 1.Hệ thống pha 51 Mạch pha nối hình 53 Mạch pha nối hình tam giác 55 4 Cơng suất mạch pha 57 Chương 5: Đo lường điện 60 Khái niệm 61 Đo dòng điện – điện áp 63 Đo điện trở 65 Đo điện – đo công suất 67 Chương 6: Máy biến áp 68 Khái niệm chung 69 Cấu tạo, nguyên lý làm việc máy biến áp 76 Máy biến áp pha 96 Các máy biến áp đặc biệt 126 Chương 7: Máy điện không đồng 139 Khái niệm chung cấu tạo Mở máy động không đồng ba pha 146 Điều chỉnh tốc độ động không đồng ba pha 169 Động không đồng pha 223 Chương 8: Máy điện chiều 274 Cấu tạo – nguyên lý làm việc máy điện chiều 276 Phân loại máy điện chiều 288 Chương 9: Khí cụ điện – mạch máy 306 Cấu tạo - công dụng 307 Lựa chọn sồ khí cụ điện hạ áp 308 Mạch máy công nghiệp 309 Tài liệu tham khảo 312 GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Tên mơ đun: Kỹ thuật điện-điện tử cơng nghiệp Mã mơ đun: MH12 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị Mơn học: - Vị trí: + Mơn học Kỹ thuật điện học học kỳ II năm thứ + Học trước mô-đun Điện - Tính chất + Mơn học Kỹ thuật điện thuộc mơ đun kỹ thuật sở, đóng vai trị quan trọng q trình đào tạo cao đẳng nghề nói chung Cao đẳng nghề cắt gọt kim loại nói riêng + Mơn học Kỹ thuật điện tảng để sinh viên dễ dàng tiếp thu kiến thức môn học khác chuyên ngành -Ý nghĩa, vai trị: Mơn học Kỹ thuật điện điện tử cơng nghiệp đóng vai trị quan trọng q trình học tập nghiên cứu lĩnh vực điện tử Nó cung cấp cho học viên kiến thức kỹ cần thiết Trong khóa học này, sinh viên học phương pháp để thiết kế, vận hành bảo trì hệ thống điện tử, bao gồm phần cứng, phần mềm linh kiện điện tử Các chủ đề trình bày hình thức lý thuyết thực hành, giúp sinh viên có hội tiếp cận với thiết bị điện tử thực tế công nghệ tiên tiến - Đối tượng: Áp dụng cho học sinh trình độ trung cấp nghề Cắt gọt kim loại + kiến thức: A1 Trình bày tiêu chuẩn hình thành vẽ kỹ thuật; A2 Trình bày nội dung hình học hoạ hình; + kỹ năng: B1 Rèn luyện kỹ phương pháp vẽ B2 Vẽ đọc dạng sơ đồ điện như: sơ đồ nguyên lý, sơ đồ lắp đặt, sơ đồ nối dây, sơ đồ đơn tuyến + Năng lực tự chủ trách nhiệm: C1 Chủ động, nghiêm túc học tập cơng việc C2 Giữ gìn vệ sinh cơng nghiệp, đảm bảo an tồn cho người thiết bị 1.Chương trình khung nghề Cắt gọt kim loại Mã MH, Tên môn học, mô đun Số Thời gian đào tạo (giờ) tín MĐ I MH 01 MH 02 MH 03 MH 06 MH 05 MH 06 II MH 07 MH 08 MH 09 MH 10 MH 11 MH 12 MH 13 MĐ 14 MĐ 15 MĐ 16 MĐ 17 MĐ 18 MĐ 19 MĐ 20 MĐ 21 MĐ 22 MĐ 23 MĐ 24 MĐ 25 MĐ 26 Các môn học chung 12 Chính trị Pháp luật Giáo dục thể chất Giáo dục quốc phòng - An ninh Tin học Ngoại ngữ (Anh văn) Các môn học, mô đun chuyên môn 110 ngành, nghề Vẽ kỹ thuật Autocad Cơ Kỹ thuật Dung sai – Đo lường kỹ thuật Vật liệu khí Kỹ thuật điện điện tử cơng nghiệp Kỹ thuật an toàn – Bảo hộ lao động Nguội Tiện trụ ngắn, trụ bậc, tiện trụ dài l10d Tiện rãnh, cắt đứt Gia công lỗ máy tiện Phay, bào mặt phẳng ngang, song song, vng góc, nghiêng Phay, bào mặt phẳng bậc Phay, bào rãnh, cắt đứt Tiện côn Tiện ren tam giác Tiên ren vuông Tiện ren thang Phay, bào rãnh chốt đuôi én - chữ T Phay đa giác Tổng số 255 30 15 30 45 45 90 Trong Lý Thực Kiểm thuyết hành tra 94 148 13 15 13 24 21 21 15 29 30 56 1650 450 1136 64 60 45 60 45 45 45 30 60 33 14 40 34 41 37 25 14 24 29 16 43 3 75 25 47 30 75 16 24 56 75 10 62 45 30 45 60 45 45 75 45 10 13 8 20 35 23 33 45 35 35 52 36 2 2 MĐ 27 MĐ 28 MĐ 29 MĐ 30 MĐ 31 MĐ 32 MĐ 33 MĐ 34 MĐ 35 Phay bánh trụ thẳng Phay bánh trụ nghiêng, rãnh xoắn Tiện CNC Phay CNC Tiện lệch tâm, tiện định hình Thực hành hàn Mài mặt phẳng Mài trụ ngồi, ngồi Thực tập sản xuất Tổng cộng 60 51 45 35 2 2 81 60 60 75 45 45 45 180 1905 4 10 8 18 544 54 54 62 35 35 35 162 1284 2 2 77 Chương trình chi tiết môn học: S TT I II III Tên chương, mục Khái niện mạch điện Mạch điện phần tử mạch Định luật Ohm Định luật Kirchhoff Giải mạch điện chiều Từ trường – Các tượng cảm ứng điện từ Khái niệm từ trường Từ trường dòng điện Các đại lượng đặc trưng từ trường Lực điện từ Hiện tượng cảm ứng điện từ Sức điện động cảm ứng dây dẫn thẳng chuyển động cắt ngang từ trường Hiện tượng tự cảm Mạch điện xoay chiều hình sin pha Dịng điện xoay chiều hình sin Biểu diễn đại lượng xoay chiều dạng đồ thị Thời gian Tổng Lý Bài số thuyết tập 4 Kiểm tra IV Mạch xoay chiều trở Mạch xoay chiều cảm Mạch xoay chiều dung Mạch xoay chiều có R-L-C nối tiếp Hệ số công suất Mạch điện xoay chiều pha Hệ thống pha Mạch pha nối hình Mạch pha nối hình tam giác Công suất mạch pha Đo lường điện Khái niệm Đo dòng điện – điện áp Đo điện trở Đo điện – đo công suất VI Máy biến áp Khái niệm chung Cấu tạo, nguyên lý làm việc máy biến áp Máy biến áp pha Các máy biến áp đặc biệt VII Máy điện không đồng Khái niệm chung cấu tạo Nguyên lý hoạt động động không động ba pha Mở máy động không đồng ba pha Điều chỉnh tốc độ động không đồng ba pha Động không đồng pha 4 4 VIII Máy điện chiều Cấu tạo – nguyên lý làm việc máy điện chiều Phân loại máy điện chiều IX Khí cụ điện – mạch máy Cấu tạo - cơng dụng Lựa chọn sồ khí cụ điện hạ áp 2 11 10 V 10 1 1 Nếu ta xê dịch ΔABC song song với thân cho đỉnh A trượt dọc đặc tính khơng tải đỉnh C vẽ thành đặc tính phụ tải máy phát điện kích thích độc lập thay đổi cạnh ΔABC tỉ lệ với I ta vẽ loạt đặc tính phụ tải ví dụ I = I đm I = 0,5Iđm Hình 17-05-21 Cách vẽ đặc tính phụ tải máy phát điện kích tử hỗn hợp 7.3 Máy phát điện chiều làm việc song song Trong thực tế nhằm đảm bảo an toàn cho cung cấp điện sử dụng kinh tế máy phát hầu hết nhà máy điện ghép máy phát làm việc song song với Sau ta xét điều kiện cần thiết để ghép máy phát điện làm việc song song phân phối chuyển công suất máy * Điều kiện làm việc song song MFĐDC Giả sử ta có hai MFĐ DC I II, máy phát điện I làm việc với phụ tải I phát điện áp u hai đồng đấu Muốn ghép MFĐII vào làm việc song song với MFĐI cần phải giữ điều kiện sau: 301 1) Cực tính MFĐII phải cực tính đồng đấu 2) S.đ.đ MFĐII thực tế phải điện áp U 3) Nếu MFĐ làm việc song song thuộc MFĐ KTHH cần có điều kiện thứ 3: nối dây cb điểm a b hình 5.32 Hình 17-05-22 Sơ đồ ghép song song Hình 17-05-23 Sơ đồ ghép song song MFĐKTSS MFĐKTHH Giải thích điều kiện trên: Điều kiện 1: Cần phải đảm bảo chặt chẽ không hai MFĐ bị nối nối tiếp với gây nên tình trạng ngắn mạch hai máy Điều kiện 2: Nếu khơng thỏa sau ghép vào máy II phải nhận tải đột ngột nên E > u làm cho lưới điện thay đổi làm việc theo chế độ động E < u 302 Điều kiện 3: Có thể giải thích sau, giả sử tốc độ quay máy phát ví dụ máy phát I tăng nI tăng → EưI tăng ý dây quấn kích thích song song máy phát I sinh Φ1 dây quấn nối tiếp sinh Φ Φ2 = C2I1 trường hợp đó: Iư = E 1−u C e n(Φ +Φ2 )−u C e n( Φ +C I )−u = = Rư Rư Rư Từ đó: I1= nC e Φ 1−u Rư −nC e C Vì nên Eư1 = Ce.n.Φ1 tăng → I1 tăng → Φ1 tăng → Eư1 tăng → I1 tăng Cứ máy phát I dành lấy hết tải bị tải buộc máy phát II chuyển từ chế độ máy phát sang chế độ động (với cách nối ngược dây quấn song song nối tiếp) Tải đột ngột tăng máy phát I làm tốc độ quay động sơ cấp nối với giảm dẫn đến chuyển toàn phụ tải sang máy phát II máy phát I lại chuyển sang làm việc chế độ động Sau động sơ cấp máy phát I lại tăng tốc độ lại nhận tồn phụ tải… Như xuất q trình dao động chuyển đổi tuần hồn dòng điện phụ tải từ máy qua máy máy phát điện khơng thể làm việc ổn định Khi có dây nối cân bằng, dây quấn kích từ nối tiếp nối song song Do dịng điện chúng thay đổi theo tỉ lệ xác định điện trở dây quấn Nếu lý I ư1 tăng → Iư2 tăng theo mức độ làm cho s.đ.đ dòng điện phụ tải hai máy tăng đồng thời khơng có tượng Cách ghép máy phát song song: quay máy phát II khơng kích từ đến n đm đóng cầu dao 4, bỏ qua từ dư máy V2 điện áp u Bắt đầu kích từ máy II, cực tính máy khơng với cực tính đồng đấu V2 điện áp u + E ưII, khơng thể đóng Nếu cực tính cực tính đồng đấu V2 u - E ư2 303 hiệu số khơng ta đóng để ghép máy II vào làm việc song song với máy I Muốn cho máy II mang tải tăng kích từ * Phân phối chuyển phụ tải Từ phương trình s.đ.đ máy phát điện chiều ta có: u = EưI – IưIRưI = EưII – IưIIRưII Nếu RC điện trở mạch ngồi u = (IưI + IưII).RC Giải phương trình IưI IưII ta có: I uI = Eu ( RC + RuII )−EuII R C RC ( Ru + RuII )+ RuI R uII I uII == u= (1) E uII ( RC + RuI )− EuI R c R C ( R uI + R uII )+ RuI RuII (2) RC ( EuI R uII + EuII R uI )−EuI RC RC ( RuI + RuII )+ RuI RuII (3) Từ công thức ta thấy biết R ưI, RưII, RC phân phối dịng điện phụ tải MF phụ thuộc vào s.đ.đ E Ưi EƯii, nghĩa vào tốc độ quay MF : n I nII từ thông tổng chúng ΦI, ΦII ( E =Ce.n.Φ) Nếu muốn phân phối lại phụ tải máy với u = Cte phải đồng thời thay đổi tốc độ quay kích thích hai MF theo chiều ngược cho tổng số EưIRưII + EưIIRưI tỉ số công thức (3) không đổi Nếu muốn tách MF, ví dụ MFI phải giảm kích thích đồng thời tăng kích thích MFII dòng điện II = 304 Câu hỏi Khi lấy đặc tính khơng tải, q trình tăng điện áp có nên giảm dịng điện kích từ tăng tiếp tục khơng? Tại sao? Với điện trở nhỏ điện trở giới hạn r t(th) n < nđm trình tự kích máy phát điện kích thích song song, điện áp đầu cực máy phát sao? Trong trường hợp máy không tự kích được? Tìm ngun nhân khiến máy phát điện kích thích song song khơng thể tự kích tạo điện áp Nếu máy phát điện kích thích song song khơng tự kích thích từ dư phải giải để tạo điện áp? * Phân loại động điện chiều Cũng máy phát điện, động điện chiều phân loại theo cách kích thích thành động điện chiều kích thích độc lập , kích thích song song, kích thích nối tiếp kích thích hỗn hợp.Cần ý động điện chiều kích thích độc lập I = I; động điện chiều kích thích song song hỗn hợp I = Iư + It; động điện kích thích nối tiếp I = Iư = It Sơ đồ nối dây chúng tương tự máy phát trình bày hình 5.37 U U I I + I­ Ut U U S2 It S1 + - I I­ S1 S2 + F1 I t F2 305 - I­ S1 S2 I + I­ F1 I t F2 Hình 17-05-25 Sơ đồ nguyên lý động điên chiều 8.2 Mở máy động điện chiều Quá trình mở máy trình đưa tốc độ động điện từ n = đến tốc độ n = nđm - Yêu cầu mở máy - Dòng điện mở máy (Imm) phải hạn chế đến mức thấp - Moment mở máy (Mmm) phải đủ lớn - Thời gian mở máy nhỏ - Biện pháp thiết bị mở máy phải đơn giản vận hành chắn Từ yêu cầu có phương pháp mở máy sau đây: - Mở máy trực tiếp (U = Uđm) - Mở máy biến trở - Mở máy điện áp thấp đặt vào phần ứng (U < Uđm) Trong tất trường hợp mở máy phải bảo đảm từ thông Φ = Φđm nghĩa biến trở mạch kích từ R đc phải trị số nhỏ để sau đóng điện, động kích thích tối đa lớn Phải đảm bảo khơng để đứt mạch kích thích trường hợp Φ = 0, M = động khơng quay sức phản điện động E = → Iư = U/Rư lớn làm cháy dây quấn vành góp Muốn đổi chiều quay động dùng hai phương pháp đổi chiều dòng điện phần ứng Iư đổi chiều dịng điện kích thích It Thơng thường thực tế đổi chiều I dây quấn kích từ có nhiều vịng dây nên hệ số tự cảm L t lớn thay đổi It dẫn đến thay đổi s.đ.đ tự cảm lớn gây điện áp đánh thủng cách điện dây quấn * Mở máy trực tiếp 306 Phương pháp thực cách đóng thẳng động vào nguồn điện với điện áp định mức Như vậy, lúc khởi động rotor chưa quay n = nên Eư = và: Iư = I mn U đm−Eu U đm = Ru Ru Trong thực tế Rư* = 0,22-0,1 = Iđm.Rđm/Iđm = Imm* = 50-10 Dòng điện mở máy lớn làm hư hỏng cổ góp, xung lực trục làm hư hỏng máy Nên phương pháp áp dụng động công suất nhỏ khoảng vài trăm watt trở xuống cỡ cơng suất máy có R lớn Do đó, mở máy Iư = Imm ≤ (46)Iđm * Mở máy nhờ biến trở Để tránh nguy hiểm cho động người ta phải giảm dòng điện mở máy I mm cách nối biến trở mở máy Rmm với phần ứng Dòng điện phần ứng động tính theo biểu thức: U đm−E Iư = R + ∑ Rmmi Trong đó: i: thức bậc bậc điện trở Trước mở máy phải để R mmmax, Rđcmin Gạt tay gạt T vị trí I ta có dịng điện mở máy Imm1 bằng: U đm −Eư Imn1 = R + ∑ Rmm Vì mở máy n = nên E = Ce.Φδ.n Do dây quấn kích thích nối trực tiếp với nguồn nên Φ = Φđm Nếu mô men động sinh lớn mơ men cản trục MĐ > MC n tăng → Eư tăng → Iư giảm → M giảm Khi Iư = Imm2 = (1,1-1,3)Iđm ta gạt tay 307 gạt T đến vị trị bậc điện trở bị loại trừ nên I tăng đến Imm1: Iư tăng → M tăng → n tăng → Eư tăng → Iư tăng → M giảm Khi Iư giảm đến Imm2 ta gạt T đến vị trí đến vị trí 4, Q trình lặp lại n Đ = nđm Rmm bị loại trừ khỏi mạch phần ứng Nếu Rmm bị hết mà nĐ chưa nđm điều chỉnh Rđc Muốn dừng máy ta kéo tay gạt T vị trí ban đầu số 0, tốc độ máy chậm lại chậm lại, cắt nguồn điện đưa vào động Giới hạn dòng điện mở máy Imm1 chọn cho thỏa mãn điều kiện đổi chiều dòng điện (tia lửa) chổi than Giới hạn dòng điện I mm2 chọn cho thỏa mãn điều kiện: dω Mđl = MĐ – MC = J dt >0 J: mô men qn tính khối quay ω: tốc độ góc rotor Thường chọn Imm1 = (1,5-1,75)Iđm, Imm2 = (1,1-1,3)Iđm Hình 17-05-26 Các quan hệ Iư, M, n theo thời gian mở máy động * Mở máy điện áp thấp 308 Trong thiết bị công suất lớn, biến trở mở máy cồng kềnh đưa lại lượng tổn hao lớn, phải mở máy Nên số thiết bị người ta dùng mở máy không biến trở cách hạ điện áp đặt vào động lúc mở máy Dùng tổ máy phát – động (Hệ thống WARD – LEONARD nguồn điện áp điều chỉnh máy phát cung cấp cho phần ứng động cơ, mạch kích thích máy phát động phải đặt điện áp độc lập khác Phương pháp áp dụng cho ĐCĐKTĐL Thường kết hợp với điều chỉnh n Sơ đồ nối dây hệ thống Ward – Leonard thay đổi điện áp để điều khiển ĐCĐKTĐL Hệ thống máy phát – động gồm phận: Máy kích từ nhỏ, động sơ cấp, máy phát điện DC điều khiển CÂU HỎI ÔN TẬP Máy điện chiều (DC machine) hoạt động dựa nguyên tắc tự từ điển? Điện chiều (DC) điện xoay chiều (AC) khác nào? Cho ví dụ ứng dụng máy điện chiều Trong máy điện chiều, phần gắn với nguồn điện gọi gì? Phần quay máy gọi gì? Giải thích ngun tắc hoạt động máy phát điện (generator) DC Máy phát điện chiều hoạt động người nông dân hay ngược lại? Tại sao? Trong máy phát điện chiều, nguồn lượng cung cấp cho dây cuộn cắt xén gọi gì? Điều tạo tượng máy? 309 CHƯƠNG 9: KHÍ CỤ ĐIỆN – MẠCH MÁY Mã chương: MH12-09 Mục tiêu: + Mô tả cấu tạo - nguyên lý hoạt động khí cụ hạ điện thơng dụng + Trình bày phương pháp tính chọn khí cụ điện hạ áp + Phân tích sơ đồ mạch điều khiển động + Thiết kế mạch điện điều khiển động + Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động tích cực sáng tạo học tập Cấu tạo - cơng dụng khí cụ điện hạ áp Trong hệ thống điện hạ áp, khí cụ điện đóng vai trị quan trọng việc điều khiển, bảo vệ tự động hóa thiết bị mạch điện Dưới thông tin cấu tạo cơng dụng khí cụ điện hạ áp theo yêu cầu bạn: 1.1 Cầu chì Cấu tạo: Cầu chì bao gồm hạt chì đặt ống thủy tinh nhựa Khi dòng điện vượt mức cho phép, hạt chì nóng chảy đứt, cắt đứt mạch điện, ngăn chặn dòng điện tiếp tục chảy qua Cơng dụng: Cầu chì sử dụng để bảo vệ mạch khỏi tải dòng điện, ngăn cháy nổ dòng điện tải 1.2 Cầu dao Cấu tạo: Cầu dao bao gồm đầu dao di chuyển mở đóng mạch điện đầu cố định Thường điều khiển tay tự động Công dụng: Cầu dao sử dụng để ngắt mạch điện tình bảo trì, kiểm tra thiết bị, khẩn cấp 1.3 Công tắc, nút nhấn 310 Cấu tạo: Công tắc thiết bị mở đóng mạch điện Nút nhấn thường loại cơng tắc nhấn để mở đóng mạch Cơng dụng: Cơng tắc nút nhấn sử dụng để điều khiển thiết bị mạch hệ thống, đèn, máy móc 1.4 Áptômát Cấu tạo: Áptômát loại công tắc tự động tự động đóng mở mạch dựa điều kiện định, thường tải ngắn mạch Công dụng: Áptômát bảo vệ mạch điện khỏi tình tải ngắn mạch 1.5 Contactor Cấu tạo: Contactor loại cơng tắc điện có khả chịu tải nặng thường điều khiển thiết bị lớn động điện Công dụng: Contactor sử dụng để điều khiển động cơ, máy bơm, quạt thiết bị có cơng suất lớn khác 1.6 Rơle nhiệt: Cấu tạo: Rơle nhiệt bao gồm cảm biến nhiệt độ thiết bị khí Khi nhiệt độ tăng mức cho phép, rơle nhiệt kích hoạt ngắt mạch điện Cơng dụng: Rơle nhiệt sử dụng để bảo vệ thiết bị khỏi nhiệt 1.7 Timer: Cấu tạo: Timer thiết bị có khả thiết lập khoảng thời gian cụ thể Có loại timer cài đặt tay điều khiển tự động Công dụng: Timer sử dụng để tự động điều khiển hoạt động theo thời gian, đèn hẹn giờ, quạt tự động, Tất khí cụ điện hạ áp có vai trị quan trọng việc bảo vệ, điều khiển tự động hóa thiết bị mạch điện hệ thống Chúng tạo nên hệ thống an toàn hiệu việc sử dụng điện Lựa chọn khí cụ điện hạ áp 311 Dưới thông tin lựa chọn sử dụng khí cụ điện hạ áp cầu chì, cầu dao, áptơmát, contactor rơle nhiệt: 2.1 Cầu chì: Lựa chọn: Cầu chì thường lựa chọn để bảo vệ mạch điện khỏi tải ngắn mạch Cầu chì chọn dựa dòng định mức mạch loại dòng ngắn mạch mà cần ngắt Ứng dụng: Sử dụng mạch điện hạ áp để ngăn chặn dòng điện vượt mức cho phép, ngăn cháy nổ bảo vệ thiết bị 2.2 Cầu dao: Lựa chọn: Cầu dao thường sử dụng để ngắt mạch tình bảo trì, kiểm tra thiết bị khẩn cấp Khi lựa chọn cầu dao, cần xác định dòng định mức mạch tính tốn khả ngắt dòng ngắn mạch Ứng dụng: Được sử dụng để ngắt mạch điện tạm thời tình cần thiết 2.3 Áptômát: Lựa chọn: Áptômát lựa chọn dựa dòng định mức mạch khả ngắt dịng ngắn mạch Cần xem xét tính cảnh báo tải, độ nhạy cảm biến, khả điều chỉnh số trường hợp Ứng dụng: Sử dụng để tự động ngắt mạch dòng điện vượt giới hạn an toàn, ngăn chặn tải ngắn mạch 2.4 Contactor: Lựa chọn: Khi lựa chọn contactor, cần xác định công suất thiết bị cần điều khiển Điều bao gồm dòng định mức, điện áp, tần số làm việc Ứng dụng: Contactor sử dụng để điều khiển thiết bị có cơng suất lớn động cơ, máy bơm, quạt thiết bị công nghiệp khác 2.5 Rơle nhiệt: Lựa chọn: Lựa chọn rơle nhiệt cần dựa dòng định mức thiết bị cần bảo vệ dải nhiệt độ cần giám sát Rơle nhiệt cần có khả phản hồi đáp ứng nhanh chóng nhiệt độ tăng mức cho phép 312 Ứng dụng: Sử dụng để bảo vệ thiết bị khỏi nhiệt, đặc biệt ứng dụng có nguy tải nhiệt độ Khi lựa chọn khí cụ điện hạ áp, quan trọng để hiểu rõ yêu cầu hệ thống, tính loại khí cụ, đảm bảo chúng hoạt động hiệu an tồn mơi trường cụ thể Mạch máy công nghiệp Dưới mô tả mạch điều khiển cho động không đồng ba pha rotor lồng sóc theo yêu cầu bạn: 3.1 Mạch mở máy động không đồng ba pha rotor lồng sóc: Mạch sử dụng khởi động mềm để khởi động máy động mềm mại, giúp tránh tác động đột ngột lên mạch thiết bị Sau khởi động mềm, động hoạt động bình thường 3.2 Mạch đảo chiều quay động khơng đồng ba pha rotor lồng sóc dùng nút nhấn đơn: Mạch cho phép thay đổi chiều quay động cách sử dụng nút nhấn Khi nút nhấn nhấn, động đảo chiều quay 3.3 Mạch đảo chiều quay động không đồng ba pha rotor lồng sóc dùng nút nhấn kép: Mạch cho phép đảo chiều quay động cơ, cách sử dụng hai nút nhấn Khi nút nhấn nhấn, động quay theo chiều, nút nhấn khác nhấn, động quay theo chiều khác 3.4 Mạch đảo chiều quay động khơng đồng ba pha rotor lồng sóc dùng cơng tắc hành trình đơn, cơng tắc hành trình kép: Mạch sử dụng cơng tắc hành trình để đảo chiều quay động Công tắc hành trình đơn thay đổi chiều quay kích hoạt, cơng tắc hành trình kép cho phép thay đổi chiều quay cách nhấn hai công tắc 3.5 Mạch khởi động động không đồng ba pha rotor lồng sóc theo phương pháp đổi nối – tam giác: Mạch cho phép khởi động động không đồng ba pha rotor lồng sóc cách thay đổi cách nối cuộn dây (nối tam giác) để điều chỉnh tốc độ khởi động 3.6 Mạch khởi động động cơ: 313 Mạch cho phép khởi động hai động cơ, sau Điều sử dụng ứng dụng yêu cầu việc khởi động thiết bị 3.7 Mạch khởi động hai cấp tốc độ: Mạch cho phép khởi động động hai cấp tốc độ khác nhau, thường cấp tốc độ thấp cấp tốc độ cao Điều thích hợp cho ứng dụng cần tốc độ khởi động thấp trước chuyển sang tốc độ hoạt động cao Các mạch điều khiển thiết kế để phù hợp với yêu cầu cụ thể ứng dụng đảm bảo khởi động, dừng điều khiển động khơng đồng ba pha rotor lồng sóc cách hiệu an tồn CÂU HỎI ƠN TẬP Khí cụ điện hạ áp chúng sử dụng để làm ngành điện? Điểm khác biệt khí cụ điện hạ áp khí cụ điện cao áp gì? Liệt kê giải thích số khí cụ điện hạ áp thơng dụng Trong ngữ cảnh an tồn, việc sử dụng khí cụ điện thích hợp quan trọng? Khí cụ điện hạ áp thường sử dụng ứng dụng gì? Cho ví dụ Trong ngành xây dựng, khí cụ điện hạ áp thường sử dụng để làm gì? 314 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đặng Văn Đào, Lê Văn Doanh- Kỹ thuật điện (lý thuyết 100 giải)[2] NXBKHKT 1995 [3] Hồng Hữu Thận-Đo lường máy điện khí cụ điện - NXBKHKT 1982 [4] Trần Minh Sở- Kỹ thuật điện - NXBGD 2001 [5] Đỗ Xuân Thụ- Kỹ thuật điện tử- NXBGD 2004 [6].V.A Blumberg, E.I Zazeski Sổ tay thợ tiện NXB Thanh niên – 2000 [7].GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, PGS.TS Lê Văn Tiến, PGS.TS Ninh Đức Tốn, PGS.TS Trần Xuân Việt Sổ tay Công nghệ chế tạo máy (tập 1, 2, 3) NXB Khoa học kỹ thuật – 2005 [8].P.Đenegiơnưi, G.Xchixkin, I.Tkho Kỹ thuật tiện NXB Mir – 1989 315