GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: THIẾT BỊ ĐIỆN GIA DỤNG NGHỀ: ĐIỆN DÂN DỤNG

Thiết bị điện gia dụng là một trong các môn học kỹ thuật chuyên nghành của cácchuyên ngành điện công nghiệp …Nhằm cung cấp cho người học những kiến thức cơ bảnvề cách sử dụng, bảo dưỡng sửa chữa một số thiết bị điện dùng trong gia đình hiện nay.Phân tích được cấu tạo, nguyên lý của một số thiết bị điển hình như: bàn là điện, nồi cơmđiện, ấm điện, tủ lạnh, máy điêu hòa nhiêt độ cũng như lựa chọn được các thiết bị phùhợp với yêu của hộ gia đình

BỘ NÔNG NGHIỆP & PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN

TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CƠ KHÍ NÔNG NGHIỆP

GIÁO TRÌNH

MÔ ĐUN: THIẾT BỊ ĐIỆN GIA DỤNG

NGHỀ: ĐIỆN DÂN DỤNG

(Ban hành kèm theo Quyết định số /QĐ-CĐNCKNN

ngày tháng năm 2016 của Hiệu trưởng trường Cao đẳng nghề Cơ khí nông

nghiệp)

(Lưu hành nội bộ)Dùng cho đào tạo trình độ: Cao đẳng

Nhóm tác giả, biên tập, biên soạn

MỤC LỤC

Bài mở đầu: Khái quát chung về thiết bị điện gia dụng 4

2.2 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy biết áp một pha 19

3.2 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của động cơ KĐB một pha có

3.3 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của động cơ KĐB 1 pha

3.4 Sử dụng và sửa chữa động cơ điện một pha 28

7.2 Mạch điện điều khiển đèn ở 2 vị trí 50

7.4 Mạch điện điều khiển đèn nhà 3 tầng dùng công tắc 3 cực 51

Bài mở đầu: Khái quát chung về thiết bị điện gia dụng

Thiết bị điện gia dụng là một trong các môn học kỹ thuật chuyên nghành của cácchuyên ngành điện công nghiệp …Nhằm cung cấp cho người học những kiến thức cơ bản

về cách sử dụng, bảo dưỡng sửa chữa một số thiết bị điện dùng trong gia đình hiện nay.Phân tích được cấu tạo, nguyên lý của một số thiết bị điển hình như: bàn là điện, nồi cơmđiện, ấm điện, tủ lạnh, máy điêu hòa nhiêt độ cũng như lựa chọn được các thiết bị phùhợp với yêu của hộ gia đình

Với mục tiêu trên, nội dung môn học được chia thành 6 bài như sau:

Bài mở đầu: Khái quát chung về thiết bị điện gia dụng

Bài 1: Thiết bị cấp nhiệt

Bài 2: Máy biến áp gia dụng

Bài 3: Động cơ điện gia dụng

Bài 4: Thiết bị điện lạnh

Bài 5: Thiết bị điều hòa nhiệt độ

Bài 6: Các loại đèn gia dụng và trang trí

Bài 7: Thực hành lắp đặt điện gia dụng

Các bài học trên được sắp xếp theo trình tự phù hợp với nhận thức và phát triển nhậnthức của người học nghề, tuy nhiên để đạt được hiệu quả cao hơn khi đọc giáo trình nàyngười học cần nắm vững các kiến thức cơ bản của các môn học cơ sở khác, đặc biệt là cácmôn như máy điện, điện tử công suất, trang bị điện Đối với hệ cao đẳng kỹ thuật và caođẳng nghề cần nắm vững cả 7 bài của giáo trình Tuy nhiên trong các bài giảng cần tăngcường liên hệ, so sánh với các cơ cấu sản xuất, các hệ thống truyền động trong côngnghiệp để người học có cái nhìn tổng thể hơn Để thực hiện biên soạn giáo trình này tácgiả đã dựa vào các tài liệu tham khảo chính nêu ở cuối giáo trình, kết hợp với kinhnghiệm giảng dạy ở bậc cao đẳng nghề Tác giả cố gắng trình bày các vấn đề một cáchđơn giản, dễ tiếp thu cho người học Tuy nhiên do trình độ và thời gian hạn chế nên chắcrằng giáo trình còn nhiều sai sót, rất mong được sự đóng góp xây dựng của bạn đọc

Bài 1 Thiết bị cấp nhiệt.

1 Khái niệm và phân loại.

Khi dòng điện đi trong bất cứ vật dẫn nào cũng làm nó nóng lên Theo định luậtJun- Lenxơ cho biết nhiệt lượng Q tỏa ra trên dây tuỳ thuộc vào R của dây dẫn, dòng điện

I và thời gian duy trì t của dòng điện đi trong dây dẫn đó

Vậy nhiệt lượng toả ra khi cho dòng điện chạy trong một dây dẫn trong thời gian tlà: Q= 0,24.R.I2.t (calo).b

Từ mối quan hệ này người ta dùng dây dẫn có điện trở suất lớn và chịu được nhiệt

độ cao để làm dây đốt nóng (biến điện năng thành nhiệt năng) cho các thiết bị như: Bếpđiện, bàn là, ấm đun nước, nối cơm điện

Dây đốt nóng là những hợp kim như:

- Nikel-Crôm, điện trở suất  = 1,1.mm2/m, nhiệt độ làm việc từ 100011000C

- Dây Sắt-Crôm, điện trở suất  = 1,3.mm2/m, nhiệt độ làm việc 850oC

2 BÀN LÀ ĐIỆN.

2.1 Cấu tạo, nguyên lý làm việc của bàn là

2.1.1 Bàn là không có bộ phận phun nước:

2.1.1.1 Cấu tạo của bàn là không có bộ phận phun nước:

Bàn là điện có nhiều loại khác nhau tuỳ theo các hãng sản xuất, nhưng nó đều có một nguyên lý chung Hình 1.2 là sơ đồ nguyên lí mạch điện của bàn là không có bộ phận phun nước bàn là này thông thường có điện áp 100V hoặc 220V, công suất 1000W.

Hình 1.1: Hình dạng thực tế của

một loại bàn là không có bộ

phận phun nước.

R1 §iÖn trë nhiÖt SW1 Power

J1 100V-220V/50Hz

1 2 3

F1 FUSE

Led Red R2 R

L N GND

OCR

1 2 3

Hình 1.2: Sơ đồ mạch điện của bàn là không có

bộ phận phun nước.

*Cấu tạo: Về phương diện bên ngoài thì bàn là không có bộ phận phun nước thông

thường được chế tạo theo kiểu dáng như hình 1.1 Vỏ thường làm bằng nhựa cứng chịu nhiệt có tráng men hoặc sơn theo các màu sáng sang trọng Bên dưới là mặt ủi được chế tạo bằng hợp kim nhôm gia công nhẵn bóng, không đục lỗ và có phủ lớp men chống ôxy hoá để dễ dàng di chuyển trên các loại vải Phía sau thường là vị trí gắn dây dẫn, phích cắm và đèn báo có loại thì đèn báo đặt dưới hay bên cạnh tay cầm Tại đoạn cuối của dây dẫn người ta chế tạo thêm một ốp nhựa dẻo (hoặc lò xo phản kháng) có đàn hồi để trong quá trình ủi cũng như di chuyển để mềm mại sự di chuyển của dây dẫn tránh dối dây và đứt ngậm bên trong Giữa bàn là là một mâm xoay (núm điều chỉnh) nhiệt độ đã được ghi theo các mức qui định của nhà sản xuất, dành cho người sử dụng tuỳ thuộc vào chất liệu vải trong khi ủi để điều chỉnh cho phù hợp.

Về phương diện bên trong chủ yếu là mạch điện như hình 1.2 phần tử sinh nhiệt chính là điện trở nhiệt R1 được gắn trên mặt ủi Quá trình khống chế nhiệt độ được thực hiện bởi phần tử rơ le nhiệt OCR Việc báo hiệu bàn ủi đang hoạt động hay không hoạt động sử dụng đèn báo chuyên dụng 100V-220V hoặc dùng đèn led

có mắc điện trở hạn dòng R2 Một số hãng người ta còn lắp thêm phần tử cần chì F1

để bảo vệ ngắn mạch.

2.1.1.2 Nguyên lý làm việc của bàn là không có bộ phận phun nước:

Bàn là không có bộ phận phun nước được trình bày theo sơ đồ mạch điện hình 1.2 Điều chỉnh nhiệt độ bằng rơ le nhiệt 0CR làm cho tiếp điểm của rơ le SW1

đóng lại, mạch điện được kín mạch Dây điện trở R1 được cấp điện, đồng thời đèn báo hiệu led sáng Tuỳ vị trí điều chỉnh rơ le nhiệt 0CR để trục ví 3 thay đổi khoảng cách vị trí tiếp điểm SW1 của rơ le nhiệt theo các loại bàn là mà có nhiệt độ làm việc khác nhau Trong một khoảng thời gian nhất định, mặt ủi nóng lên, thanh lưỡng kim 2 của rơ le nhiệt cong lên đến nhiệt độ xác định, nó sẽ đẩy tiếp điểm

SW1 làm hở mạch điện, dây điện trở R1 mất điện, đồng thời đèn báo hiệu led tắt Sau một khoảng thời gian bàn ủi giảm nhiệt độ, thanh lưỡng kim 2 nguội đi, trở về

vị trí ban đầu, tiếp điểm SW1 của rơ le nhiệt tự động đóng lại, dây điện trở R1 lại được cấp điện, đèn báo hiệu led sáng Cứ như vậy chương trình hoạt động của bàn

là sẽ lặp đi lặp lại theo nguyên lý trên Thời gian đóng mở của rơ le OCR nhiệt phụ thuộc vào việc điều chỉnh trục vít 3, được gắn vào mâm xoay hay núm điều chỉnh tuỳ thuộc vào chất liệu vải mà trên mâm xoay nhà chế tạo đã chỉ những vị trí điều chỉnh nhiệt độ

2.1.2 Bàn là có bộ phận phun nước:

2.1.2.1 Cấu tạo của bàn là có bộ phận phun nước:

Về phương diện tổng quan thì

cấu tạo của bàn là có bộ phận phun

nước gần giống với bàn là không có bộ

phận phun nước Trên bàn là có bộ

phận phun nước thì có thêm một số chi

tiết cấu tạo sau: Mặt ủi được chế tạo

bằng hợp kim nhôm gia công nhẵn

bóng, có đục lỗ để tạo hơi nước, Chốt

mở khoá tháo bộ phận chứa nước, nút

ấn phun nước phía trước, nút ấn mở

nước dưới mặt ủi, lỗ đổ nước vào hốc

chứa nước và đầu phun nước phía

loại bàn là có bộ phận phun nước.

2.1.2.2 Nguyên lý làm việc của bàn là có bộ phận phun nước:

Về phần điện thì bàn là có bộ phận phun nước có nguyên lý giống như bàn

là không có bộ phận phun nước Nhưng trên bàn là có bộ phận phun nước sử dụng

áp lực hơi nước trên mặt ủi khi tác động “nút mở nước dưới mặt ủi” nên bàn là này thường có ưu điểm phù hợp với các loại vải và ủi được nhanh hơn Đối với các vị trí khó tiếp xúc toàn bộ mặt ủi thông thường sử dụng hệ thống phun nước phía trước khi tác động “nút ấn phun nước phía trước” để làm ướt vải rồi sử dụng mũi mặt ủi để len lỏi vào tạo áp lực hơi nước cho các vị trí khó tiếp xúc.

2.2 Sửa chữa, thay thế các bộ phận của bàn là

2.2.1 Rơ le nhiệt:

2.2.1.1 Sửa chữa rơ le nhiệt:

Rơ le nhiệt trong bàn là có cấu tạo như hình 1.4 trong đó bao gồm các chi tiết sau:

- Điểm đấu dây cấp nguồn: Dùng để đấu dây nguồn vào và ra.

- Vị trí bắt vào mâm nhiệt: Dùng để cố định rơ le nhiệt vào mâm nhiệt.

Hình 1.4: Hình dạng thực tế của rơ le nhiệt trong bàn là điện.

Hiện tượng, hư hỏng Cách kiểm tra và biện pháp khắc phục sửa chữa

- Tiếp điểm của rơ le

nhiệt tiếp xúc không tốt

hoặc không tiếp xúc.

- Dùng đồng hồ vạn năng ở chế độ đo điện trở để thang đo Rx1để kiểm tra sự tiếp xúc của tiếp điểm Tiếp xúc hai que đo của đồng hồ vào hai vị trí đấu dây cấp nguồn vào ra của rơ le nhiệt nếu thấy kim đồng hồ chỉ:

+ Rtđ≈0Ω là tiếp điểm tiếp xúc tốt (tiếp điểm sạch) + Rtđ= 1Ω trở lên đến vài chục ôm là tiếp điểm tiếp xúc không tốt (tiếp điểm không sạch).

+ Rtđ= ∞Ω là tiếp điểm không tiếp xúc.

- Dùng giấy nhám mịn chà bề mặt tiếp điểm, sau đó dùng kìm kẹp kiểm tra sao cho khi ép hai mặt tiếp xúc của tiếp điểm được áp khít vào nhau.

- Cam sứ đội tiếp điểm

bị vỡ hoặc bị tuột - Dùng mắt thường quan sát cam sứ của rơ le nhiệt.

- Gia công một cam sứ khác phù hợp với kích thước cam sứ bị vỡ, để dễ dàng gia công cam sứ đội tiếp điểm thì nên sử dụng loại gỗ phíp chịu nhiệt.

- Quá trình cam sứ tuột khỏi vị trí đội tiếp điểm thông thường do panh kẹp trên tiếp điểm bị lỏng hoặc quá trình tiếp xúc nhiệt nhiều lần nên bị giãn nở Khi lắp cam sứ trở lại đúng vị trí rồi dùng kìm kẹp ép lại panh kẹp để cố định cam sứ.

- Tiếp điểm trên rơ le

3.1 Cấu tạo, nguyên lý làm việc của bếp điện

3.1.1 Bếp điện có công suất không đổi:

3.1.1.1 Cấu tạo của bếp điện có công suất không đổi:

Bếp điện cũng là thiết bị gia nhiệt dùng dây điện trở, có nhiều công suất khác nhau Trước đây bếp điện kiểu hở được sử dụng rộng rãi vì tính kinh tế, nhưng loại này không an toàn, hiệu suất thấp, nay được thay thế bằng bếp điện kiểu kín có hiệu suất cao hơn và an toàn hơn.

- Cấu tạo: Bếp điện có hai bộ phận chính là dây đốt nóng và thân bếp

+ Dây đốt nóng thường làm bằng hợp kim niken-crôm

a) Bếp điện kiểu hở:

*Cấu tạo bếp điện kiểu hở:

Dây đốt nóng của bếp điện kiểu hở

được quấn thành lò xo, đặt vào rãnh

của thân bếp (đế) làm bằng đất chịu

nhiệt Hai đầu dây sợi đốt được luồng

trong chuỗi hạt cườm Hình 2.1: Hình dạng thực tế của bếp

kiểu hở.

b) Bếp điện kiểu kín:

*Cấu tạo của bếp điện kiểu kín:

Dây đốt nóng được đúc kín trong

ống (có chất chịu nhiệt và cách điện

bao quanh dây đốt nóng) đặt trên thân

bếp làm bằng nhôm, gang hoặc sắt.

thì rơ le nhiệt OCR mở tiếp điểm làm

dây điện trở R1 mất điện đồng thời đèn

báo DS1 tắt

OCR

R1 §iÖn trë nhiÖt F1 FUSE

J1 220V 12

3

DS1 LAMP 12

SW1 C«ng t¾c

Hình 2.3: Sơ đồ mạch điện của bếp

điện có công suất không đổi Khi nhiệt độ trên điện trở nhiệt R1 giảm dưới định mức thì tiếp điểm rơ le nhiệt OCR lại đóng lại Chương trình hoạt động của bếp được lặp lại như trên.

3.1.2 Bếp điện có công suất thay đổi được:

3.1.2.1 Cấu tạo của bếp điện có công suất thay đổi được:

*Cấu tạo:

Loại bếp này vỏ ngoài bằng sắt có

tráng men Dây điện trở được đúc kín

trong ống, đảm bảo độ bền, hiệu suất

cao, cách điện tốt, công suất tối đa

0 1 2 3 4

C

SW2 ChuyÓn m¹ch

OCR

R1 §iÖn trë nhiÖt

R2 §iÖn trë nhiÖt

0 1 2 3 4 C

SW1 ChuyÓn m¹ch

Hình 2.5: Sơ đồ mạch điện của bếp điện có công suất thay đổi được.

3.1.2.2 Nguyên lý làm việc của bếp điện có công suất thay đổi được:

*Nguyên lý làm việc:

Bếp có một công tắc chuyển mạch để nấu được 4 chế độ khác nhau:

- Vị trí công tắc ở số 4, nhiệt độ cao nhất (6500 ÷ 7500C) 2 điện trở nối song song, công suất cỡ 1kW.

- Vị trí công tắc ở số 3 Nhiệt độ trung bình (5500 ÷ 6500C), công suất cỡ 600W.

- Vị trí công tắc ở số 2, nhiệt độ (4500 ÷ 5000C), công suất 400W.

- Vị trí công tắc ở số 1, nhiệt độ thấp nhất (2500 ÷ 4000C), ở vị trí này 2 dây điện trở nối tiếp với nhau, công suất cỡ 250W.

Với loại bếp này thông thường rơ le nhiệt chỉ hoạt động ở mức nhiệt độ lớn nhất theo đinh mức.

3.2 Thay thế các bộ phận, sửa chữa bếp điện

3.2.1 Rơ le nhiệt:

3.2.1.1 Sửa chữa rơ le nhiệt:

Hiện tượng, hư hỏng Biện pháp khắc phục và sửa chữa

Tiếp điểm của rơ le nhiệt

không tiếp xúc.

- Dùng giấy nhám mịn chà bề mặt tiếp điểm, sau

đó dùng kìm kẹp kiểm tra sao cho khi ép hai mặt tiếp xúc của tiếp điểm được áp khít vào nhau Tiếp điểm trên rơ le nhiệt bị

mòn vẹt hoặc thanh lưỡng kim

không còn khả năng đàn hồi

- Thay mới rơ le nhiệt

3.2.1.2 Thay thế rơ le nhiệt:

Quá trình thay mới rơ le nhiệt được thực hiện theo thứ tự các bước như sau: + Tháo vỏ bếp điện, tháo dây nguồn vào và dây dẫn vào công tắc (chuyển mạch) trên rơ le nhiệt

+ Lấy dấu vị trí rơ le nhiệt rồi tháo ốc vít tách rời rơ le nhiệt ra khỏi mâm nhiệt

+ Lắp rơ le nhiệt mới vào theo đúng vị trí lấy dấu các bước được thực hiện ngược lại so với các bước tháo rơ le nhiệt

4 NỒI CƠM ĐIỆN

4.1 Cấu tạo, nguyên lý làm việc của nồi cơm điện

Hiện tại trên thị trường có khá nhiều nhãn hiệu nồi cơm điện khác nhau từ Nhật, Hàn Quốc, Trung Quốc, Thái Lan,…và Việt Nam, nhưng về cơ bản được phân thành 2 loại chính: nồi cơm điện cơ , nồi cơm kỹ thuật số (nồi cơm điện tử) và nồi cơm cao tần.

4.1.1 Nồi cơm điện cơ:

4.1.1.1 Cấu tạo của nồi cơm điện cơ:

Nồi cơm điện cơ là loại nồi có rơ le

tự ngắt, xuất hiện trên thị trường từ

hơn 20 năm nay, hoạt động dựa trên

nguyên lý cơ học, khi nhiệt độ đạt đến

mức nhiệt nhất định khoảng 102 độ C

thì rơ le này sẽ tự ngắt và chuyển sang

chức năng giữ ấm.

Loại nồi này chỉ có 2 chức năng :

nấu chín và giữ ấm thông thường, vì

thế mà giá của chúng chỉ tầm từ

300,000 đến 1 triệu đồng, và tất nhiên

cũng có sản phẩm giá cao hơn, tùy

hãng sản xuất và dung tích nồi.

Hình 4.1: Hình dạng thực tế nồi cơm

điện cơ.

4.1.2 Nồi cơm điện tử:

4.1.2.1 Cấu tạo của nồi cơm điện tử

Nồi cơm kỹ thuật số hay nồi cơm điện tử, có khả năng tự điều chỉnh nhờ một chip điện tử (vi xử lý) đã được cài đặt sẵn các chương trình nấu nướng Việc điều chỉnh và cài đặt được hiển thị thông qua một màn hình tinh thể lỏng LCD hay led 7 thanh, do vậy mà ngoài chức năng nấu cơm thì nồi kỹ thuật số có thể dùng để nấu cơm nếp, nấu cháo, làm bánh hay hầm, xào,

Hình 4.2: Hình dạng thực tế nồi cơm điện kỹ thuật số (nồi cơm điện tử).

Trên thị trường hiện nay có hai dòng sản phẩm chính hãng Nhật Bản và Thái Lan của một số thương hiệu như Tiger, Panasonic, Hitachi, Sharp, Zojirushi, Toshiba với các loại dung tích phổ biến là 1,8L, 1L và 0,5L

4.1.2.2 Nguyên lý làm việc của nồi cơm điện tử:

4.1.3 Nồi cơm cao tần:

4.1.3.1 Cấu tạo của nồi cơm cao tần:

Một số model Panasonic có thêm chức năng nướng bánh và tiềm thức ăn, sản xuất tại Nhật Bản - Thái Lan Trong khi đó, loại sản phẩm cao cấp của Nhật như Tiger ngoài lớp chống dính bên trong, còn có thêm lớp men chống trầy bên ngoài, hai mâm nhiệt làm nóng bên trên, bên dưới giữ cơm ấm đều 12 tiếng với nhiệt độ cao nhất đến 6000C, đảm bảo cho người sử dụng luôn có cơm nóng như vừa chín tới

Tuy nhiên sự hiện đại chưa hẳn đã

phổ biến bởi người tiêu dùng còn e

ngại khi mua sắm nồi cơm cao tần do

khó sử dụng và giá thành còn cao.

Do sản phẩm này có quá nhiều tính

năng nên đòi hỏi người sử dụng phải

có sự am hiểu nhất định về quá trình

vận hành của nó để có những thao tác

đúng trong việc điều chỉnh, cài đặt

nhiệt độ/ thời gian, định lượng thực

phẩm cho phù hợp với món ăn

Bên cạnh đó việc tháo lắp, lau rửa

cũng phức tạp hơn, đòi hỏi đúng kỹ

thuật để đảm bảo các mạch điện tử

4.1.3.2 Nguyên lý của nồi cơm cao tần:

4.1.2 Cấu tạo:

Về phương diện phân loại thì có 3 loại nồi cơm: nồi cơm điện cơ, nồi cơm điện tử và nồi cơm cao tần Nhưng chức năng nhiệm vụ thì giống nhau, nên về cấu tạo cũng chỉ lấy đại diện một loại nồi cơm điện.

Cấu tạo của nồi cơm điện thường có 2 lớp vỏ Giữa 2 lớp vỏ đặt bông thủy tinh giữ nhiệt Dây điện trở R1 (điện trở chính) được đúc kín trong ống có chất chịu nhiệt và cách điện với vỏ ống, đặt ở đáy nồi, giống như một bếp điện, điện tở phụ R2 được gắn trên thành nồi như hình vẽ Nồi nấu làm bằng nhôm đặt khít trong vỏ,

để chống dính cho nồi người ta thường phủ bên trong nồi một lớp men mỏng đặc biệt màu ghi nhạt.

Hình 4.4: Cấu tạo nồi cơm điện cơ.

Vung nồi có van an toàn, khi đậy vung khít chặt với nồi, nhiệt năng không phát tán ra ngoài, ngoài vỏ có cốc hứng nước ngưng tụ để khỏi rơi xuống sàn bếp.

4.3 Nguyên lý làm việc của nồi cơm điện:

Sơ đồ mạch điện đơn giản nhưng có

thể làm việc tự động ở 2 chế độ:

- Chế độ nấu cơm, dùng một điện trở

nhiệt chính R1 trên mâm nhiệt đặt dưới

đáy nồi.

- Chế độ ủ cơm hoặc ninh thực phẩm

dùng thêm một điện trở nhiệt phụ R2

có công suất nhỏ được gắn vào thành

nồi Việc nấu cơm hoặc ủ cơm được

thực hiện hoàn toàn tự động Hình 4.5: Sơ đồ nồi cơm cơ thông

dụng hiện nay.

Nguyên lý đầy đủ và đại diện cho một loại nồi cơm điện được thực hiện theo

sơ đồ hình 4.6: Khi cấp điện cho nồi cơm đèn màu vàng (Led1) sáng báo hiệu đã có nguồn, đồng thời thiết bị cũng đang ở chế độ giữ nhiệt điện trở nhiệt phụ (R2) được cấp điện Tác động công tắc (SW1) đèn màu đỏ (Led2) sáng còn đèn màu vàng (Led1) tắt thiết bị ở chế độ sinh nhiệt điện trở nhiệt chính (R1) được cấp điện Công

tắc (SW1) tự giữ nhờ lực hút của nam châm vĩnh cửu (4) trong rơ le từ nhiệt Khi thiết bị thực hiện xong chế độ sinh nhiệt, nhiệt độ cao đến định mức làm mất từ tính trong nam châm vĩnh cửu (4) lò xo phản kháng (2) thắng lực hút của nam châm đẩy công tắc (SW1) hở mạch điện trở nhiệt chính R1) mất điện Trạng thái đèn báo đảo ngược lại đèn màu đỏ (Led2) tắt, đèn màu vàng (led1) sáng báo hiệu đã thực hiện xong chế độ nấu đồng thời thiết bị chuyển về trạng thái giữ nhiệt điện trở nhiệt phụ (R2) được cấp điện.

4.2 Một số sơ đồ nồi cơm điện

2.1 Sơ đồ nguyên lý mạch điện của nồi cơm điện cơ:

R1 §iÖn trë nhiÖt chÝnh

R2 §iÖn trë nhiÖt phô

4 3 2 1

5 R¬ le tõ nhiÖt

F1 FUSE SW1 Power

J1 220v /50Hz

1 2 3

Led2 RED R4 R Led1

Y ELLOW R3 R

GND N

+ SW1: Công tắc dùng để đóng cắt điện cho điện trở nhiệt chính R1.

+ R1: Điện trở nhiệt chính dùng để nấu cơm (Cook).

+ R2: Điện trở nhiệt phụ dùng để ủ cơm (Warm).

+ Led1: Đi ốt phát quang màu vàng dùng để báo hiệu chế độ ủ cơm.

+ Led2: Đi ốt phát quang màu đỏ dùng để báo hiệu chế độ nấu cơm.

+ R3 và R4: Điện trở hạn dòng cho 2 led báo hiệu chế độ làm việc.

2.2 Sơ đồ nguyên lý mạch điện của nồi cơm điện tử:

2.3 Sơ đồ nguyên lý mạch điện của nồi cơm cao tần:

5 Bình nước nóng gián tiếp:

5.1 Cấu tạo của bình nước nóng gián tiếp:

Hình 5.3: Hình dạng thực tế của bình

nước nóng gián tiếp

Hình 5.4: Mô tả cấu tạo toàn diện của

bình nước nóng gián tiếp:

1 Lõi bình nước nóng gián tiếp: Lõi bình được làm từ thép tấm chuyên dùng được trángmen Thép tấm được chế tạo thành 2 nửa, rồi được xử lý tẩy dầu mỡ và tẩy gỉ Sau đóđược hàn kín lại với nhau và được tạo độ nhám bề mặt bên trong lõi bình Tiếp theo đượctráng một lớp men thủy tinh rồi cho vào lò nung ở nhiệt độ 800 đến 8600C Ở nhiệt độ nàycác phần tử thép giãn nở hết cỡ tạo điều kiện cho men thủy tinh nóng chảy thẩm thấu vào

bề mặt tạo thành một lớp liên kết bền vững giữa thép và thủy tinh Lớp men thủy tinh này

có tác dụng bảo vệ không cho lõi bình bị ăn mòn trong điều kiện môi trường nước

2 Lớp cách nhiệt: Lớp xốp giữ nhiệt bằng Polyurethane (PU) được bơm vào khoảngtrống giữa vỏ nhựa và lõi bình với mật độ cao nhằm làm giữ nhiệt và giảm tối đa tổn thấtnhiệt khi đun nước trong bình giúp tiết kiệm điện năng

3 Vỏ bình nước nóng gián tiếp: Vỏ bình nước nóng gián tiếp thường được làm bằng nhựađối với các loại bình nhỏ và bằng thép sơn tĩnh điện đối với các loại bình cỡ lớn

4 Thanh gia nhiệt (Heating Element): Thanh gia nhiệt bình nước nóng thường đượclàm bằng hợp kim hoặc bằng đồng Thanh gia nhiệt phải đảm bảo những điều kiện nhưtruyền nhiệt tốt, cách điện tốt và thời gian sử dụng cao

5 Thanh Magiê (Magnesium Anode): Dù có cố gắng đến mấy cũng không thể trángmen phủ kín toàn bộ lòng bình nước nóng, đặc biệt là các khu vực mối hàn hai nửa bìnhnước nóng và mối hàn của đường nước ra và nước vào Thậm chí men có thể bị bong mộtvài điểm do công nghệ và dây chuyền tráng men không hoàn hảo hoặc do va chạm trongquá trình vận chuyển Khi tiếp xúc trực tiếp với nước, các tiếp điểm tiếp xúc bị ăn mòndẫn đến thủng, gây ra những hậu quả khôn lường nguy hiểm đến tính mạng cho người sửdụng

Thanh magiê được lắp trong bình nước nóng tráng men có chức năng bảo vệ cácđiểm hở, không được men phủ kín trong bình nước nóng tráng men làm cho quá trình han

gỉ tại các điểm hở trong bình nước nóng tráng men không diễn ra do đó nó bảo vệ lõi bìnhkhông bị thủng

Bề mặt tráng men của lõi bình nước nóng càng hở nhiều thì thanh Magiê tan racàng nhanh Khi thanh Magiê tan hết, lúc đó bình nước nóng không được bảo vệ, cần phảithay thế thanh Magiê khác.

Ngoài ra chất lượng thanh Magiê cũng có vai trò hết sức quan trọng trong việc bảo

vệ bình nước nóng tráng men Như chúng ta đã biết, do có tính chất riêng rất đặc biệt nênMagiê có chức năng bảo vệ bình nước nóng tráng men Nếu thanh Magiê có lẫn quá nhiềutạp chất hay các kim loại khác, thì tác dụng bảo vệ bình nước nóng giảm đi đáng kể

Tuổi thọ của thanh Magiê trong bình nước nóng tráng men còn phụ thuộc nhiềuvào cách thức vào vị trí lắp đặt của thanh Magiê trong bình nước nóng

Chất lượng nước cũng là một trong những yếu tố có thể làm tuổi thọ của thanhMagiê tăng hay giảm

- Những quan điểm hiểu sai về thanh Magiê trong bình nước nóng:

+ Thanh Magiê không có chức năng lọc nước, khử đóng cặn trong bình nước nóng.+ Thanh Magiê có thể dùng trong bình nước nóng Inox (thanh Magiê chỉ đượckhuyến cáo dùng cho bình nước nóng tráng men, trường hợp dùng cho bình Inox, thanhMagiê sẽ tan rất nhanh, điều này có nghĩa thời gian bảo vệ quá ngắn nên không hiệu quả)

Vì vậy thanh Magiê (Magnesium Anode) là một giải pháp an toàn để bảo vệ lõibình nước nóng chống lại sự ăn mòn điện hóa, làm tăng tuổi thọ lõi bình nước nóng nóiriêng và toàn bộ bình nước nóng nói chung

6 Bộ ổn nhiệt (Rơ le nhiệt – Thermostat): Bộ ổn nhiệt thường được thiết kế với hai chứcnăng

- Chức năng thứ nhất là chức năng điều khiển (ổn nhiệt): Khi nhiệt độ trong bìnhđạt định mức 7500C thì rơ le nhiệt tự động ngắt không cấp điện cho thanh gia nhiệt, cònkhi nhiệt độ giảm xuống thì rơ le nhiệt lại tự động cấp điện trở lại cho thanh gia nhiệt

- Chức năng thứ hai là chức năng bảo vệ: Trong trường hợp chức năng thứ nhất bịtrục trặc, không ngắt điện tại nhiệt độ 7500C thì chức năng thứ hai sẽ hoạt động và cắtđiện toàn hệ thống, giúp đảm bảo an toàn cho người và thiết bị

7 Dây điện nguồn: Dây điện nguồn thường được thiết kế gắn liền với bộ chống giật LCB.Chỉ với dòng dò nhỏ hơn hoặc bằng 15mA thì bộ chống giật tự động ngắt không cấp điệncho bình nên luôn đảm bảo an toàn cho người và thiết bị

8 Đèn hiển thị: Đèn hiển thị giúp người sử dụng biết bình nước nóng đang hoạt động haykhông hoạt động

9 Van xả một chiều (van an toàn): Van xả một chiều có chức năng xả nước khi bình gặp

sự cố, đảm bảo an toàn cho người sử dụng

5.2 Nguyên lý làm việc của bình nước nóng gián tiếp:

Nguyên lý làm việc của

bình nước nóng gián tiếp

được trình bày theo hình 5.5

Điều chỉnh nhiệt độ bằng

núm xoay trên bộ điều nhiệt

thermostat làm cho tiếp điểm

K1 đóng lại, mạch điện được

kín mạch Thanh ra nhiệt R1

(sợi đốt – điện trở nhiệt)

R1 §iÖn trë nhiÖt

J1 220V

1 2 3

K1 Thermortat

DS2 GREEN

1 2

DS1 RED

1 2

Thermostat

OCR

Hình 5.5: Sơ đồ mạch điện bình nước nóng gián tiếp.

được cấp điện, đồng thời đèn báo làm việc DS1 sáng (màu đỏ) còn đèn báo kết thúc làmviệc DS2 tắt (màu xanh) Tùy vị trí đặt của bộ điều nhiệt thermostat để mở hay đóng tiếpđiểm K1 Khi nhiệt độ nên đến định mức theo vị trí đặt của bộ điều nhiệt thermostat thìtiếp điểm K1 mở ra làm thanh ra nhiệt R1 mất điện đồng thời đèn báo nước trong bình đã

đủ nhiệt độ theo vị trí đặt của thermostat DS2 sáng (màu xanh) còn đèn báo DS1 tắt Saumột khoảng thời gian nước trong bình giảm nhiệt độ, bộ điều nhiệt thermostat lại đóngtiếp điểm K1 thanh ra nhiệt R1 lại được cấp điện, đèn báo hiều DS1 sáng Cứ như vậychương trình hoạt động của bình nước nóng sẽ lặp đi lặp lại theo nguyên lý trên Thờigian đóng mở tiếp điểm của bộ điều nhiệt thermostat K1 phụ thuộc vào việc điều chỉnhthermostat được gắn vào mâm xoay hay núm điều chỉnh

Nếu trong trường hợp bộ điều nhiệt thermostat bị hỏng, thanh ra nhiệt luôn đượccấp điện nhiệt độ nước trong bình tăng cao kéo theo áp suất trong bình cũng tăng Đểtránh hư hỏng thanh ra nhiệt và zoăng kín nước (giữa bình chứa và thanh ra nhiệt) thì rơ

le nhiệt OCR sẽ được tác động làm tiếp điểm rơ le nhiệt OCR mở ra làm thanh ra nhiệt R1mất điện, đèn báo hiệu DS1 và DS2 tắt trạng thái bảo vệ được khởi động

5.3 Tháo, lắp các bộ phận bình nước nóng

5.3.1 Rơ le nhiệt:

Một số hãng sản xuất bình nước

nóng theo xu thế bảo vệ toàn diện cho các

bộ phận trên bình nước nóng được tốt

hơn Khi bộ điều nhiệt thermostat bị hỏng

thì rơ le nhiệt sẽ được khởi động để bảo

5.3.2 Dây điện trở:

Hình : Hình dạng thực thế của một số điện trở nhiệt trong bình nước nóng.

5.4 Một số hư hỏng của bình đun nước nóng và cách khắc phục.

1 Cả hai vòi nóng lạnh chảy

yếu, chậm - Cột nước từ bể chứa nước vào bình thấp, áp suất nướcvào bình nhỏ, tăng áp suất vào bình bằng cách

- Nâng cao bể chứa nước so với bình (ít nhất từ 5 - 6m)

- Lắp thêm máy bơm phụ trợ phía trước bình

- Bỏ bớt lò xo đóng van một chiều trong van an toàn

- Van chặn trước bình mở nhỏ quá, cần mở rộng ra

- Van đường nước nóng không mở hết, khắc phụ bằngcách vệ sinh lại bình hoặc bảo dưỡng làm sạch van

3 Đèn báo hiệu sáng liên tục

nhưng không có nước

nóng

- Thanh gia nhiệt bị đứt, kiểm tra lại và thay thế thanh gianhiệt mới

4 Đèn báo hiệu không sáng,

không có nước nóng Không có điện vào bình do: Tiếp điểm của cách rơ lekhông tiếp xúc, Rơle bảo vệ quá nhiệt đã tác động ngắn

mạch điện, Các mối nối dây cáp bị hỏng hoặc tiếp xúckém, Cần kiểm tra, sửa chữa, thay thế những phần hỏnghóc

- Các rơle hỏng không ngắt mạch điện, cần ngắt áptômátnguồn cung cấp điện, kiểm tra, sửa chữa hoặc thay thế rơlekhác.

7 Thanh gia nhiệt hỏng - Lớp cáu cặn canxi bám ngoài ống dày lên, làm giảm tốc

độ truyền nhiệt từ dây mayxo vào nước, nhiệt độ thanh gianhiệt tăng cao, cát thạch anh trong ống dãn nở nhiều làmnứt vỏ ống gây hư hỏng thanh gia nhiệt

- Hoặc do lâu ngày, vỏ ống nhôm bị ăn mòn dần gây thủngống và hỏng thanh gia nhiệt Thay thanh gia nhiệt khácđúng chủng loại, đúng công suất

8 áptômát cấp điện cho bình

tự động ngắt không đóng

điện bằng áptômát được

- Đường cáp dẫn điện sau áptômát bị chập, bị tuột gâychập mạch Cần kiểm tra, thay thế dây lớn hơn

- Thanh gia nhiệt bị chập mayxo với vỏ ống ở phần đầucực dây lửa Thay thế thanh gia nhiệt khác

Bài 2 MÁY BIẾN ÁP

2.1 Khái niệm và phân loại.

việc Theo điện áp Theo tính chất làm mát Theo số pha

+ MBA thông dụng + Biến áp hạ áp +MBA làm mát cưỡng

dày từ 0,25 - 0,35 mm và được ghép chặt lại với

nhau tạo thành hệ thống mạch từ kín, phần để quấn

dây gọi là trụ, phần còn lại gọi là gông

Để giảm tổn hao do dòng điện xoáy thì 2 mặt

lá thép được sơn phủ 1 lớp sơn cách điện mỏng

Mạch từ thường là những lõi thép hình I-E, U-I, I-I

hoặc Vành xuyến

b/ Dây quấn :

Gồm 2 cuộn dây riêng biệt được cách điện với nhau và cách điện với lõi thép

Cuộn nhận điện áp từ nguồn tới gọi là cuộn dây sơ cấp : Các thông số kỹ thuật

1, ,1 1, 1

U I W d

Cuộn lấy điện áp ra gọi là cuộn dây thứ cấp : Các thông số kỹ thuật U I W d2, ,2 2, 2

- Dây quấn của máy biến áp thường dùng dây đồng có tiết diện hình chữ nhật,hình tròn và được bọc bởi lớp sơn cách điện (êmay), hoặc được bởi 1 lớp băng vải sợi gọi

là dây (pôtông)

2.2.2 Nguyên lý làm việc của máy biến áp một pha.

Khi đặt một điện áp xoay chiều u1 vào 2 đầu cuộn dây W1, trong cuộn dây sẽ códòng điện xoay chiều i1 chạy qua, dòng điện này tạo ra từ thông chạy trong mạch từ củamáy  Do mạch từ kín mạch nên từ thông  sẽ móc vòng qua cuộn dây W1 và W2 Nêntheo định luật cảm ứng điện từ trong cuộn dây W1 sinh ra một sức điện động e1, trongcuộn dây W2 sinh ra một sức điện động e2

1 max 2

1 2

1

u

K w f

w f

U

U e





Gọi là tỷ số máy biến áp

Như vậy tỉ số truyền đạt điện áp của nguồn điện xoay chiều đúng bằng tỉ số vòngdây của các cuộn dây

Cuộn dây phải làm việc với điện áp càng lớn thì số vòng dây càng nhiều

Cuộn dây phải làm việc với điện áp càng thấp thì số vòng dây càng ít

Nếu KU  1  U1  U2 là biến áp tăng áp

Nếu KU  1  U1  U2 là biến áp giảm áp.

2.3 Các loại biến áp thông dụng.

2.3.1 Máy biến áp nguồn.

Biến áp nguồn là biến áp làm việc ở tần số 5060 Hz để biến đổi điện áp lưới(thường là 110V-60 Hz hoặc 220V-50Hz) thành điện áp đầu ra theo yêu cầu, đồng thờingăn cách thiết bị khỏi nguồn điện cao áp

Các biến áp nguồn thường có : Đầu vào (0-110-220V) Đầu ra (0-3- 6-9-12 V)Một số thiết bị yêu cầu nguồn cung cấp có độ ổn định cao như màn hình máy tính,

tivi, VCD ta sử dụng mạch ổn áp dải rộng gọi là autovolt với sơ đồ (hình 2.4 và hình

* Nguyên tắc hoạt động như sau:

Nguồn điện lưới không ổn định được đưa vào mạch nắn điện để tạo ra điện áp mộtchiều Dòng điện một chiều này chạy qua cuộn dây sơ cấp rồi qua mạch điện tử tạo daođộng cao tần Dao động cao tần làm ức chế dòng điện một chiều, lúc có lúc mất, do đó tạo

nên dòng điện xoay chiều biến đổi nhanh, tạo ra sức điện động tự cảm rất lớn do di/dt lớn.

Sức điện động này có thể lên tới 1KV và như vậy sự không ổn định của điện lưới ban đầu(80240V) có thể coi như không ảnh hưởng tới sức điện động của cuộn sơ cấp, tức làcũng không ảnh hưởng tới cuộn thứ cấp, đầu ra ac của mạch được ổn định

2.3.2 Survolteur ( Máy biến áp tự ngẫu).

Máy biến áp tự ngẫu có cấu tạo giống máy

biến áp thông thường là gồm mạch từ

và dây quấn

a/ Cấu tạo bên ngoài survoltteur :

Chú thích

b/ Nguyên lý làm việc của máy biến áp tự ngẫu.

Nguyên lý làm việc của máy biến áp tương tự nhưmáy biến áp thông thường

Ta có thể ghép ba biến áp một pha thành một biến áp bapha để có thể điều chỉnh trị số điện áp 3 pha theo yêu cầu

Dây quấn của ổn áp được quấn trên một lõi thép hình vành khăn Để thay đổi sốvòng dây cuộn sơ cấp khi điện áp cung cấp thay đổi, người ta dùng IC điều khiển động cơquay con trượt để thay đổi số vòng dây W1 nhằm cho điện áp ra không đổi khi điện áp vàothay đổi

4

5

7

8 9

10

2 3 4 5 7

-2 -3 -10

160 1 220 1

110 1 80 V

Cầu chỉnh tinh

1 2 3 4 5 6 7

-2 -1

-3

220 160 110 80

Stắcte

Cầu chỉnh thô

220

6 12

2.3.4 Một số hư hỏng thường gặp và cách khắc phục.

1 Máy biến áp bị quá nhiệt + Do quá tải

+ Nhiệt độ môi trường xung quanh quá cao

2 Máy biến áp ngắn mạch do sự

cố cách điện + Hỏng cánh điện giữa lõi thép với dây quấn.+ Ngắn mạch vòng dây

3 Tiếng kêu không bình thường

của máy biến áp

+ ép gông bị lỏng+ Các mối ghép giữa trụ và gông bị hở quá mức do

máy biến áp bị dung trong quá trình làm việc

+ Điện áp đặt vào máy biến áp tăng

Bài 3 Động cơ điện gia dụng.

3.1 Khái niệm và phân loại

3.1.1 Khái niệm

Là loại động cơ làm việc với nguồn điện áp xoay chiều 1 pha, rôto kết cấu kiểu

lồng sóc và dây quấn Tốc độ quay của rôto nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường

3.1.2 Phân loại

- Loại có vòng ngắn mạch

- Loại có cuộn dây phụ

3.2 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của động cơ KĐB một pha có vòng ngắn

mạch.

3.2.1 Cấu tạo

a/ Stato: Mạch từ được kết cấu kiểu cực từ lồi.

* Lõi thép: Được tạo nên bởi

* Dây quấn Stato: Gồm một bộ dây có nhiều bối dây được nối nối tiếp lại với

nhau, mỗi một bối dây được đặt trên một cực từ, các bối dây được cách điện vớinhau và được cách điện với lõi thép Quy luật nối dây giữa các bối dây với nhausao cho khi có dòng điện chạy qua thì từ trường giữa các cực từ kề nhau phải cùngchiều (chiều dòng điện trong một rãnh phải cùng chiều)

b/ Rôto: Gồm lõi thép và dây quấn

* Lõi thép: Được tạo nên bởi các lá thép KTĐ mỏng được dập định hình và được

ghép chặt lại với nhau rồi ghép chặt trên trục Mặt ngoài của lõi thép là các rãnh đểđặt dây quấn

1

2

3 4

Hình 3.1 Lõi thép và dây quấn stato 1/ Lõi thép stato

2/ Dây quấn 3/ Cực từ 4/ Vòng ngắn mạch

* Dây quấn Rôto: Kiểu thanh dẫn

Có kết cấu hình khung được tạo nên bởi rất nhiều các thanh dẫn Mỗi thanh dẫn

được đặt trong một rãnh của rôto, tất cả các thanh dẫn được hàn kín mạch với nha

u bởi hai vòng ngắn mạch ở hai đầu

c/ Các bộ phận khác:

Nắp: Gồm nắp trước và nắp sau, có nhiệm vụ che chắn bảo vệ các bộ phận phía

bên trong của máy và là nơi lắp các vòng bi hoặc bạc Nắp được chế tạo đúc bằng

hợp kim nhôm hoặc gang

* Chân, vỏ, hệ thống làm mát, cực đấu dây, hệ thống bu lông đai ốc

3.2.2 Nguyên lý làm việc

Khi đặt ngồn điện xoay chiều vào 2 đầu bộ dây stato thì sẽ có dòng điện xoay

chiều chạy qua Các cuộn dây có dòng điện sinh ra từ trường, từ trường của các cuộn dây

được khép mạch trong hệ thống mạch từ của động cơ: qua cực từ 1  qua khe hở không

khí 1qua gông rôto qua khe hở không khí 2 qua cực từ 2  rồi khép kín mạch qua

1 và 2 đều là từ trường biến thiên, dưới tác dụng

của 2 trên vành ngắn mạch sẽ xuất hiện 1 sức điện

động cảm ứng EK

Do vòng ngắn mạch kín mạch nên trong đó có

dòng điện cảm ứng IK, IK sinh ra 1 từ trường

K có xu hướng chống lại sự biến thiên của 2,

Kết quả từ trường đi qua phần cực từ có vòng ngắn