GT Điện cơ bản

GIÁO TRÌNH Mơ đun : ĐIỆN CƠ BẢN TUN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên 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 MỤC LỤC ĐỀ MỤC TRANG Tuyên bố quyền Lời giới thiệu BÀI 1: VẬT LIỆU ĐIỆN Khái niệm vật liệu điện 1.1 Cấu tạo vật liệu điện 1.2 Phân loại vật liệu 14 Vật liệu dẫn điện 15 2.1 Khái niệm vật liệu dẫn điện 15 2.2 Tính chất vật liệu dẫn điện 16 2.3 Đặc điểm tính chất chọn lựa 18 2.4 Phân loại phạm vi ứng dụng 18 2.5 Một số vật liệu thông dụng 19 Vật liệu cách điện 25 3.1 Khái niệm vật liệu cách điện 26 3.2 Tính chất vật liệu cách điện 26 3.3 Tiêu chuẩn chọn lựa 35 3.4 Một số vật liệu cách điện thông dụng 35 Vật liệu dẫn từ 45 4.1 Khái niệm vật liệu dẫn từ 45 4.2 Tính chất vật liệu từ 46 4.3 Các loại vật liệu sắt từ 51 BÀI 2: KHÍ CỤ ĐIỆN 51 Khái niệm 51 1.1 Khái niệm khí cụ điện 51 1.2 Sự phát nóng khí cụ điện 52 1.3 Tiếp xúc điện 54 1.4 Hồ quang phương pháp dập tắt hồ quang 55 Phân loại 57 2.1 Phân loại theo công dụng 57 2.2 Phân loại theo điện áp 57 2.3 Phân loại theo nguyên lý làm việc 57 Yêu cầu chung khí cụ điện 58 Khí cụ điện đóng cắt 60 4.1 Cầu dao 60 4.2 Công tắc 64 4.3 Áptômát 69 4.4 Công tắc tơ - Khởi động từ 76 4.5 Tính tốn, chọn lựa mắc khí cụ đóng cắt hệ thống điện 85 4.6 Kiểm tra, thay thế, sửa chữa khí cụ đóng cắt 96 Khí cụ điện bảo vệ 106 5.1 Cầu chì 106 5.2 Rơ le nhiệt 115 5.3 Rơ le điện áp 120 5.4 Thiết bị chống dòng điện rò 121 5.5 Tính tốn, chọn lựa mắc khí cụ điện bảo vệ hệ thống điện 125 5.6 Kiểm tra, thay thế, sửa chữa khí cụ điện bảo vệ 130 Khí cụ điện điều khiển 136 6.1 Nút nhấn 136 6.2 Bộ khống chế 139 6.3 Rơ le trung gian 141 6.4 Rơ le thời gian 145 6.5 Rơ le tốc độ 152 6.6 Chọn lựa, mắc khí cụ điện điều khiển hệ thống điện 153 6.7 Kiểm tra, thay thế, sửa chữa khí cụ điện điều khiển 154 BÀI 3: THIẾT BỊ GIA DỤNG 163 Thiết bị cấp nhiệt 163 1.1 Nguyên lý chung 163 1.2 Giới thiệu số thiết bị thông dụng 166 1.3 Kiểm tra, sửa chữa thiết bị cấp nhiệt thông dụng 187 Máy biến áp pha 195 2.1 Khái niệm chung 195 2.2 Cấu tạo máy biến áp pha 197 2.3 Nguyên lý máy biến áp pha 198 2.4 Các thông số kỹ thuật định mức máy biến áp 199 2.5 Các dạng máy biến áp pha đặc biệt 199 2.6 Các biến áp pha thông dụng 204 Động điện pha 212 3.1 Cấu tạo động điện pha 212 3.2 Nguyên lý làm việc động điện pha kiểu điện dung 212 3.3 Nguyên lý làm việc động điện pha kiểu vòng ngắn mạch 215 3.4 Quạt điện 217 Thiết bị điện chiều 224 4.1 Khái niệm chung 224 4.2 Các phương pháp tạo điện chiều 225 4.3 Kiểm tra, sửa chữa thiết bị điện chiều 226 BÀI 4: RƠ LE ĐIỆN TỬ 228 Khái niệm chung 228 Cấu tạo nguyên lý hoạt động rơ le điện tử 228 2.1 Cấu tạo 228 2.2 Nguyên lý làm việc 229 Mạch điện ứng dụng 230 3.1 Mạch điện tự động đóng ngắt máy bơm nước 230 3.2 Mạch hẹn cho quạt bàn 234 3.3 Mạch đảo chiều quay động điện chiều 235 3.4 Mạch điều khiển đèn cách sờ tay 236 Bài 5: RƠ LE SỐ 238 Cấu tạo 238 Phân loại 245 Các mạch điện ứng dụng 245 3.1 Bảo vệ dòng điện 245 3.2 Bảo vệ dòng điện có hướng 249 3.3 Bảo vệ dòng điện chống chạm đất 251 3.4 Bảo vệ khoảng cách 255 3.5 Bảo vệ so lệch 258 3.6 Giới thiệu Rơle số SEL311L 261 TÀI LIỆU THAM KHẢO 272 TÊN MƠ ĐUN: ĐIỆN CƠ BẢN Mã mơ đun: MĐ 14 Vị trí, tính chất, ý nghĩa, vai trị mơ đun: * Vị trí mơ đun: Mơ đun bố trí dạy đầu chương trình sau học xong mơn bản: tốn, lý, trị * Tính chất: Là mơ đun bắt buộc * Ý nghĩa: Mô đun chứa đựng kiến thức bản, thơng dụng về: khí cụ điện, máy biến áp, động điện xoay chiều thiết bị ngõ chủ yếu thường gặp lĩnh vực điện tử công nghiệp * Vai trị mơ đun: Cung cấp cho học sinh kiến thức vật liệu điện, thiết bị điện dân dụng khí cụ điện công nghiệp Mục tiêu mô đun: Sau học xong mơ đun học viên có lực * Về kiến thức: - Nhận dạng, lựa chọn sử dụng tiêu chuẩn kỹ thuật nhóm vật liệu điện thơng dụng theo Tiêu chuẩn Việt Nam * Về kỹ năng: - Tháo lắp sửa chữa khí cụ điện theo thơng số nhà sản xuất - Phán đoán hư hỏng sửa chữa thiết bị điện gia dụng theo tiêu chuẩn nhà sản xuất - Lắp đặt hệ thống chiếu sáng cho hộ gia đình theo vẽ thiết kế * Về thái độ: - Rèn luyện tính tỷ mỉ, đảm bảo an tồn vệ sinh công nghiệp Mã MĐ 14-1 MĐ 14-2 Tên mô đun Vật liệu điện Khái niệm vật liệu điện Vật liệu dẫn điện Vật liệu cách điện Vật liệu dẫn từ Khí cụ điện Khái niệm Phân loại Thời gian (giờ) T.Số LT TH KT 10 1 1 4,5 0.5 1,5 0,5 1 70 28 40 2 3 MĐ14-3 MĐ 14-4 MĐ 14-5 Yêu cầu chung khí cụ điện Khí cụ điện đóng cắt Khí cụ điện bảo vệ Khí cụ điện điều khiển Thiết bị điện gia dụng Thiết bị cấp nhiệt Máy biến áp pha Động điện pha Thiết bị điện chiều Rơ le điện tử Cấu tạo Phân loại Các mạch điện ứng dụng Rơ le điện tử Cấu tạo Phân loại Các mạch điện ứng dụng 1 18 18 27 30 8 10 30 1 1 27 40 1,25 1,25 0,25 0,25 37,5 6,5 11 10 20 21 24 0 24 31 0 31 1 BÀI VẬT LIỆU ĐIỆN Mã bài: 14-01 Giới thiệu Trong chương trình đào tạo cơng nhân kỹ thuật vật liệu điện môn học sở thiếu Việc hiểu đặc điểm, tính chất để ứng dụng vật liệu theo tiêu chuẩn kỹ thuật việc quan trọng, cần thiết Vì vậy, nội dung cung cấp cho sinh viên kiến thức vật liệu điện thông dụng để từ ứng dụng vật liệu điện trongcác môn học chuyên ngành thực tế Mục tiêu: - Phân biệt, nhận dạng vật liệu điện thơng dụng - Phân tích tính chất vật liệu điện thông dụng - Sử dụng vật liệu theo tiêu chuẩn kỹ thuật điều kiện xác định - Rèn luyện tính cẩn thận, an toàn cho người thiết bị Nội dung bài: Khái niệm vật liệu điện Mục tiêu: - Hiểu cấu tạo chung phân loại vật liệu 1.1 Khái niệm vật liệu điện 1.1.1 Khái niệm Vật liệu điện tất chất liệu dùng để sản xuất thiết bị sử dụng lĩnh vực ngành điện Thường người ta phân loại vật liệu điện theo đặc điểm, tính chất cơng dụng 1.1.2 Cấu tạo nguyên tử Mọi vật liệu (vật chất) cấu tạo từ nguyên tử phân tử Nguyên tử phần tử vật chất Theo mơ hình ngun tử Bor, ngun tử cấu tạo từ hạt nhân mang điện tích dương điện tử (electron e) mang điện tích âm chuyển động xung quanh hạt nhân theo quỹ đạo định Hạt nhân nguyên tử cấu tạo từ hạt proton nơtron Nơtron hạt khơng mang điện tích, cịn proton có điện tích dương với số lượng Z.q Trong đó: Z – số lượng điện tử nguyên tử đồng thời số thứ tự nguyên tố nguyên tử bảng tuần hồn Menđêlêep q – điện tích điện tử e (q = 1,6.10 -19 culơng) Proton có khối lượng 1,6.10 -27 kg, electron (e) có khối lượng 9,1.10 -31 kg Ở trạng thái bình thường nguyên tử trung hoà điện, tức nguyên tử có tổng điện tích dương hạt nhân tổng số điện tích âm điện tử Nếu lý ngun tử hay nhiều điện tích trở thành điện tích dương, ta gọi ion dương Ngược lại nguyên tử trung hồ nhận thêm điện tử trở thành ion âm Để có khái niệm lượng điện tử ta xét nguyên tử Hiđrô, nguyên tử cấu tạo tử proton điện tử Khi điện tử chuyển động quỹ đạo tròn bán kính r xung quanh hạt nhân điện tử chịu lực hút hạt nhân f xác định công thức sau: q2 f1 = r ( 1.1 ) Lực hút f1 cân với lực ly tâm chuyển động f 2: f2 = mv r ( 1.2 ) Trong đó: m – khối lượng điện tử v – tốc độ chuyển động điện tử Từ (1.1) (1.2) ta có: f1 = f2 hay mv2 = q2 r ( 1.3 ) Trong trình chuyển động điện tử có động T = U = - mv q2 , nên lượng điện tử bằng: r We = T + U Thay T = mv q2 q2 q2 q2 = Vậy We = T + U = =2 2r 2r r 2r ( 1.4 ) ... chung khí cụ điện Khí cụ điện đóng cắt Khí cụ điện bảo vệ Khí cụ điện điều khiển Thiết bị điện gia dụng Thiết bị cấp nhiệt Máy biến áp pha Động điện pha Thiết bị điện chiều Rơ le điện tử Cấu tạo... phát sinh hiệu điện gọi hiệu điện tiếp xúc Nguyên nhân sinh hiệu điện tiếp xúc cơng điện tử kim loại khác nhau, số điện tử tự kim loại hợp kim không Theo thuyết điện tử, hiệu điện tiếp xúc hai... có điện tích tự do, đặt chúng vào điện trường điện tích 15 chuyển động theo hướng định tạo thành dòng điện Người ta gọi chúng vật liệu có tính dẫn điện 2.2 Tính chất vật liệu dẫn điện 2.2.1 Điện