Bài giảng Kỹ thuật điện

Tổng quan về mạch điện1.Khái niệm mạch điện Trang 7 • Nhánh:• Nút:• Vòng:7NhánhVòngV3V1 V2NútNútMFi2ĐCi1 i3“Nhánh gồm các phần tử nối tiếp nhau trong đó có cùng dòng điện chạy qua”“Nút

BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN GVGD: Đinh Hải Lĩnh Bộ môn: Kỹ thuật điện-điện tử Mail: linhdh@tlu.edu.vn ĐT: 0946655096 Nội dung phân bổ thời gian Nội dung Số tiết Tổng LT BT 24 14 10 12 6 Phần 2: Thiết bị điện 21 16 Máy điện 15 11 45 30 15 Phần 1: Mạch điện Tổng quan mạch điện Phương pháp phân tích mạch điện pha chế độ xác lập Mạch điện pha xoay chiều chế độ xác lập Khí cụ điện Tổng THƠNG TIN HỌC PHẦN (2) • Phương pháp dạy-học • GV giới thiệu ĐCHP, thống phương pháp học tập nhà lớp • Chia nhóm SV tự học, thảo luận lớp thực BT • GV chuẩn bị câu hỏi, BT giao cho nhóm SV thực • GV hướng dẫn, giải đáp lý thuyết BT ❖ Đánh giá học phần • Điểm q trình 30%: Tích cực học, thảo luận, làm BT, kiểm tra tiết • Điểm thi kết thúc học phần 70%: Tự luận Tài liệu học tập [1] Dinh Hai Linh, Bài giảng Kỹ thuật điện, 2023 [2] Đặng Văn Đào, Lê Văn Doanh, Kỹ thuật điện, NXBKH&KT, 2006 [3] Charles K Alexander and Matthew N O Sadiku, Fundamentals of Electric Circuits, McGraw-Hill Education, 2021 PHẦN MẠCH ĐIỆN CHƯƠNG §1 Tổng quan mạch điện Khái niệm mạch điện Mạch điện tập hợp thiết bị điện nối với dây dẫn tạo thành vịng kín dịng điện chạy qua - Nguồn điện thiết bị phát điện VD pin, ăcqui, máy phát điện - Tải thiết bị tiêu thụ điện VD động điện, bếp điện, bàn - Dây dẫn Chương / Chương Phân loại mạch điện 1- Tính chất phần tử: Mạch điện tuyến tính Mạch điện phi tuyến 2- Chế độ làm việc: Chế độ xác lập Chế độ độ 3- Tính chất nguồn cấp: Mạch điện chiều Mạch điện xoay chiều pha pha Kết cấu hình học mạch điện • Nhánh: Vòng Nút i1 “Nhánh gồm phần tử nối tiếp có dịng điện chạy qua” i3 i • Nút: “Nút điểm giao nhánh trở • lên” Vịng: MF V1 ĐC V2 V3 “Vịng lối khép kín qua nhánh” Nhánh Nút Các đại lượng đặc trưng trình lượng mạch điện (i & u nhánh/phần tử: p = u.i) • Dịng điện i: • Là dịng chuyển rời điện tích vật dẫn • Về trị số tốc độ biến thiên lượng điện tích q qua tiết diện ngang 𝑑𝑞 vật dẫn: 𝑖 = 𝑑𝑡 Quy ước: Chiều dòng điện chiều chuyển động điện tích (+) điện trường • Điện áp u: • Tại điểm mạch điện có điện A i • Hiệu điện điểm gọi điện áp: uAB = φA – φB Quy ước: Chiều điện áp chiều từ nơi cao đến nơi thấp B uAB Dạng sóng dòng điện chiều xoay chiều chế độ xác lập a) Dòng điện chiều b) Dòng điện xoay chiều CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CHO QUÁ TRÌNH NĂNG LƯỢNG TRONG MẠCH ĐIỆN (2) • Cơng suất p: • Một nhánh (hoặc phần tử mạch điện) nhận lượng phát lượng • Khi chiều i u trùng (hình vẽ), nếu: • p = ui > kết luận: nhánh (phần tử) nhận lượng • p = ui < kết luận: nhánh (phần tử) phát lượng • Chú ý: • Có thể chọn chiều dương i & u nhánh mạch điện tùy ý • Khi tính kết thấy thời điểm i & u dương, chứng tỏ chiều chọn trùng với chiều thực tế; ngược lại 10 Hình ảnh mặt cắt AT 1- Tay gạt khởi động ( công tắc ON/OFF) 2- Cơ cấu truyền động 3- Hệ thống tiếp điểm 4- Cực điện vào/ra 5- Phần tử bảo vệ tải ( Tấm kim loại kép) 6- Vít hiệu chỉnh (Cho phép hiệu chỉnh dòng tác động) 7- Cuộn dây nam châm điện (bảo vệ ngắn mạch) 8- Buồng dập hồ quang Phân loại áptômát Phân loại theo kết cấu: + Loại cực + Loại hai cực + Loại ba cực Phân loại theo thời gian tác động + Tác động không tức thời + Tác động tức thời Phân loại theo công dụng bảo vệ + Dòng cực đại + Dòng cực tiểu + Áp cực tiểu + AT bảo vệ công suất ngược + AT vạn + AT định hình: bảo vệ tải rơ le nhiệt, bảo vệ điện áp rơ le điện từ, đặt vỏ nhựa Nguyên lý làm việc áptômát Tùy vào chức bảo vệ mà áptơmát có ngun lý làm việc việc khác ứng với loại áptơmát • Áptơmát dịng điện cực đại: tự động ngắt mạch dòng điện mạch vượt trị số dòng chỉnh định Icđ Khi I > Icđ , lực điện từ nam châm điện thắng lực cản lò xo 3, nắp bị kéo làm mấu đòn bật ra, lò xo ngắt kéo tiếp điểm động khỏi tiếp điểm tĩnh, mạch điện bị ngắt Áptơmát dịng điện cực đại dùng để bảo vệ mạch điện bị tải ngắn mạch Lựa chọn áptômát Tùy theo thôngsố, kếtcấu phụ tải, mức độ bảo vệ để chọn loại, thông số áptômát Áptômát chọn theo điều kiện: 𝑈đ𝑚𝐴 ≥ 𝑈đ𝑚𝐿Đ ቐ 𝐼đ𝑚𝐴 ≥ 𝐼𝑡𝑡 IcAT ≥ IN Với lưới hạ áp ngắn mạch xa nguồn khơng cần tính kiểm tra điều kiệm ngắn mạch THIẾT BỊ CHỐNG DÒNG RÒ (RCD) I I I∆n I đ 188 CÔNG TẮC TƠ (CONTACTOR) 189 ➢ Ký hiệu công tắc tơ sơ đồ điện Ký hiệu cuộn dây công tắc tơ Ký hiệu tiếp điểm công tắc tơ ➢ Nguyên lý làm việc công tắc tơ Khi cấp nguồn điện giá trị điện áp định mức công tắc tơ vào đầu cuộn dây quấn phần lõi từ cố định, tạo lực điện từ lớn phản lực lò xo, lực từ có tác dụng hút phần lõi từ động xuống tiếp xúc với phần lõi từ cố định hình thành mạch từ kín đồng thời cơng tắc tơ trạng thái hoạt động Lúc nhờ phận liên động hệ thống tiếp điểm lõi từ di động làm cho hệ thống tiếp điểm đóng lại, hệ thống tiếp điểm phụ chuyển đổi trạng thái (thường đóng mở thường hở đóng lại) trì trạng thái Khi ngưng cấp điện cho cuộn dây cơng tắc tơ trạng thái nghỉ, tiếp điểm trở trạng thái ban đầu • Sơ đồ ứng dụng cơng tắc tơ ( khởi động từ đơn) điều khiển động quay theo chiều ỨNG DỤNG CÔNG TẮC TƠ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ CÓ ĐẢO CHIỀU QUAY RƠ LE (RELAY) • Các loại rơ le phổ biến gồm loại • • • • Rơ le nhiệt Rơ le trung gian Rơ le thời gian Rơ le bảo vệ pha • Theo nguyên lý tác động chấp chấp hành: • Hầu hết tất loại rơ le hoạt động theo nguyên lý đóng ngắt tiếp điểm thông qua yếu tố tác động như: dịng điện, nguồn điện, thời gian… • Rơle khơng tiếp điểm (rơle tĩnh): loại tác động cách thay đổi đột ngột tham số cấu chấp hành mắc mạch điều khiển như: điện cảm, điện dung, điện trở… • Phân loại theo đặc tính tham số vào: • • • • • • • Rơle dịng điện Rơle điện áp Rơle cơng suất Rơle tổng trở… Phân loại theo cách mắc cấu: Rơle sơ cấp: loại mắc trực tiếp vào mạch điện cần bảo vệ Rơle thứ cấp: loại mắc vào mạch thơng qua biến áp lường hay biến dịng điện 195 Cấp bảo vệ IP (Ingress Protection) Có chữ số: Ví dụ: Cấp bảo vệ IP XX ▪ Chữ số thứ nhất: mức độ bảo vệ xâm phạm vật rắn - Cấp 0: kiểu hở khơng có vỏ bảo vệ - Cấp 1: bảo vệ tránh vật rắn xâm nhập có kích thước đến 50mm, ví dụ bàn tay người - Cấp 2: bảo vệ tránh vật rắn xâm nhập có kích thước đến 12mm, ví dụ ngón tay người - Cấp 3: bảo vệ tránh vật rắn xâm nhập có kích thước đến 2,5mm - Cấp 4: bảo vệ vật rắn kích thước đến 1mm - Cấp 5: bảo vệ chống bụi Bụi chui vào với số lượng không đáng kể, không ảnh hưởng đến trình làm việc thiết bị - Cấp 6: kín hồn tồn, bụi khơng thể xâm nhập được, Chữ số thứ hai: bảo vệ chống xâm nhập nước vào thiết bị • cấp 0: khơng có bảo vệ chống nước • Cấp 1: chống nước nhỏ giọt theo phương thẳng đứng • Cấp 2: chống nước nhỏ nghiêng 150 • Cấp 3: chống nước mưa góc nghiêng đến 600 • Cấp 4: chống nước nhỏ giọt, nước mưa phía • Cấp chống tia nước phía • Cấp 6: chống sóng nước tràn vào thiết bị • Cấp 7: chống ngập nước với áp suất nước thời gian ngập xác định • Cấp 8: chống nước ngập kéo dài thiết bị làm việc môi trường ngập nước 198