Giáo trình Trang bị điện cơ bản - Võ Tá Thành
Tổng Liên Đoàn Lao Động Việt Nam
Trường Cao Đẳng Công Nghệ Hà Tĩnh
Giáo Trình
Trang
Bị
Điện
Cơ
Bản
Võ Tá Thành
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH
KHOA ĐIỆN
LỜI GIỚI THIỆU
Trang bị điện cơ bản là một trong những mô đun chuyên môn mang tính đặc trưng
cao thuộc nghề Điện công nghiệp. Mô đun này có ý nghĩa quyết định đến kỹ năng cũng
như kiến thức của người học. Sau khi học tập mô đun này, người học có đủ kiến thức để
học tập tiếp các mô đun nâng cao như Trang bị điện 2 và Kỹ thuật lập trình.
Giáo trình này được thiết kế theo mô đun thuộc hệ thống mô đun/ môn học của chương
trình đào tạo nghề Điện công nghiệp để giảng dạy ở cấp trình độ Cao đẳng nghề/Trung cấp
nghề. Ngoài ra, tài liệu cũng có thể được sử dụng cho đào tạo ngắn hạn hoặc cho các công
nhân kỹ thuật, các nhà quản lý và người sử dụng nhân lực tham khảo. Mô đun này được
triển khai sau các môn học, mô đun Điện kỹ thuật, Vẽ điện, Đo lường điện và Máy điện.
Công việc lắp đặt, vận hành hay sửa chữa mạch điện trong máy công nghiệp là một trong
những yêu cầu bắt buộc đối với công nhân nghề Điện công nghiệp. Mô dun này có ý nghĩa
quyết định để hình thành kỹ năng cho người học làm tiền đề để người học tiếp thu các kỹ
năng cao hơn như: Lắp đặt các bộ điều khiển lập trình hay các mạch điện tử công suất.
Mặc dù đã hết sức cố gắng, song sai sót là khó tránh. Tác giả rất mong nhận được các ý
kiến phê bình, nhận xét của bạn đọc để giáo trình được hoàn thiện hơn
GT TRANG BỊ ĐIỆN CƠ BẢN
2
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH
KHOA ĐIỆN
TÊN MÔ ĐUN: TRANG BỊ ĐIỆN CƠ BẢN
Tên môn học: Trang bị điện cơ bản
Mã môn học: MĐ20
Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun:
- Vị trí: Mô đun Trang bị điện cơ bản học sau các môn học/môđun: Khí cụ điện, Máy điện,
Cung cấp điện, Truyền động điện.
- Tính chất: Là mô đun chuyên môn nghề.
- Ý nghĩa và vai trò môn học: Trong mọi lĩnh vực sản xuất, đặc biệt là các ngành công
nghiệp, việc sử dụng các máy móc để giải phóng sức lao động của con người ngày càng
phổ biến. Để nắm bắt và làm chủ các trang thiết bị ngày càng hiện đại đòi hỏi cán bộ kỹ
thuật phải có những kiến thức cơ bản về công nghệ, bên cạnh đó là các kỹ năng vẽ, đọc sơ
đồ, phân tích và chẩn đoán sai hỏng để có thể vận hành, bảo trì, bảo dưỡng và sửa chữa
hiệu quả các trang thiết bị đó. Mô đun Trang bị điện được biên soạn nhằm trang bị cho
người học những kiến thức và kỹ năng cơ bản nêu trên.
Mục tiêu của mô đun :
- Đọc, vẽ và phân tích được các sơ đồ mạch điều khiển dùng rơle công tắc tơ dùng trong
tự động khống chế động cơ không đồng bộ 3 pha, động cơ một chiều.
- Phân tích được qui trình làm việc và yêu cầu về trang bị điện cho máy cắt gọt kim loại
(máy khoan, tiện, phay, bào, mài
- Lắp đặt, sửa chữa được các mạch mở máy, dừng máy cho động cơ không đồng bộ 3 pha,
động cơ một chiều.
- Phân tích được nguyên lý của sơ đồ làm cơ sở cho việc phát hiện hư hỏng và chọn phương
án cải tiến mới.
- Vận hành được mạch theo nguyên tắc, theo qui trình đã định. Từ đó sẽ vạch ra kế hoạch
bảo trì hợp lý, đảm bảo an toàn và vệ sinh công nghiệp.
- Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, chính xác, tư duy sáng tạo và khoa học.
Nội dung môn học:
Thời gian (giờ)
Thực
Số
TT
hành, thí
nghiệm,
thảo luận,
bài tập
Tên các bài trong mô đun
Tổng
số
Lý
thuyết
Kiểm
tra
Bài mở đầu : Khái quát chung về hệ
thống trang bị điện
1
2
2
2
6
Bài 1: Bảo vệ và liên động trong tự
động khống chế truyền động điện
18
12
GT TRANG BỊ ĐIỆN CƠ BẢN
3
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH
1. Bảo vệ quá dòng
KHOA ĐIỆN
2. Bảo vệ điện áp
3. Bảo vệ thiếu và mất từ trường
4. Khóa liên động
Bài 2: Lắp đặt và sửa chữa mạch
khởi động từ đơn.
2
12
1
11
1. Phân tích mạch điện
2. Nhận và kiểm tra thiết bị điện.
3. Lắp đặt mạch điện động lực
4. Lắp đặt mạch điện điều khiển
5. Kiểm tra nguội.
6. Kiểm tra nóng.
7. Cấp nguồn, vận hành tủ điện không
tải và có tải.
8. Làm vệ sinh tủ điều khiển và nơi
làm việc
9. Kiểm tra, xác định hư hỏng trong
mạch và khắc phục sửa chữa được
mạch
Bài 3: Lắp đặt và sửa chữa mạch đảo
chiều quay gián tiếp.
3
16
2
14
1. Phân tích mạch điện
2. Nhận và kiểm tra thiết bị điện.
3. Lắp đặt mạch điện động lực
4. Lắp đặt mạch điện điều khiển
5. Kiểm tra nguội.
6. Kiểm tra nóng.
7. Cấp nguồn, vận hành tủ điện không
tải và có tải.
8. Làm vệ sinh tủ điều khiển và nơi
làm việc
9. Kiểm tra, xác định hư hỏng trong
mạch và khắc phục sửa chữa được
mạch
GT TRANG BỊ ĐIỆN CƠ BẢN
4
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH
KHOA ĐIỆN
Bài 4: Lắp đặt và sửa chữa mạch đảo
chiều quay trực tiếp.
4
16
2
13
1
1. Phân tích mạch điện
2. Nhận và kiểm tra thiết bị điện.
3. Lắp đặt mạch điện động lực
4. Lắp đặt mạch điện điều khiển
5. Kiểm tra nguội.
6. Kiểm tra nóng.
7. Cấp nguồn, vận hành tủ điện không
tải và có tải.
8. Làm vệ sinh tủ điều khiển và nơi
làm việc
9. Kiểm tra, xác định hư hỏng trong
mạch và khắc phục sửa chữa được
mạch
Bài 5: Lắp đặt và sửa chữa mạch
điều khiển tuần tự dùng nút nhấn
5
16
2
13
1
1. Phân tích mạch điện
2. Nhận và kiểm tra thiết bị điện.
3. Lắp đặt mạch điện động lực
4. Lắp đặt mạch điện điều khiển
5. Kiểm tra nguội.
6. Kiểm tra nóng.
7. Cấp nguồn, vận hành tủ điện không
tải và có tải.
8. Làm vệ sinh tủ điều khiển và nơi
làm việc
9. Kiểm tra, xác định hư hỏng trong
mạch và khắc phục sửa chữa được
mạch
Bài 6: : Lắp đặt và sửa chữa mạch
6
điều khiển tuần tự dùng rơle thời
16
3
12
1
gian.
1. Phân tích mạch điện
GT TRANG BỊ ĐIỆN CƠ BẢN
5
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH
KHOA ĐIỆN
2. Nhận và kiểm tra thiết bị điện.
3. Lắp đặt mạch điện động lực
4. Lắp đặt mạch điện điều khiển
5. Kiểm tra nguội.
6. Kiểm tra nóng.
7. Cấp nguồn, vận hành tủ điện không
tải và có tải.
8. Làm vệ sinh tủ điều khiển và nơi
làm việc
9. Kiểm tra, xác định hư hỏng trong
mạch và khắc phục sửa chữa được
mạch
Bài 7: Lắp đặt và sửa chữa mạch
khởi động sao/tam giác.
7
28
3
24
1
1. Phân tích mạch điện
2. Nhận và kiểm tra thiết bị điện.
3. Lắp đặt mạch điện động lực
4. Lắp đặt mạch điện điều khiển
5. Kiểm tra nguội.
6. Kiểm tra nóng.
7. Cấp nguồn, vận hành tủ điện không
tải và có tải.
8. Làm vệ sinh tủ điều khiển và nơi
làm việc
9. Kiểm tra, xác định hư hỏng trong
mạch và khắc phục sửa chữa được
mạch
Bài 8: Lắp đặt và sửa chữa mạch đảo
chiều quay có giới hạn hành trình.
8
26
5
20
1
1. Phân tích mạch điện
2. Nhận và kiểm tra thiết bị điện.
3. Lắp đặt mạch điện động lực
4. Lắp đặt mạch điện điều khiển
5. Kiểm tra nguội.
GT TRANG BỊ ĐIỆN CƠ BẢN
6
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH
6. Kiểm tra nóng.
KHOA ĐIỆN
7. Cấp nguồn, vận hành tủ điện không
tải và có tải.
8. Làm vệ sinh tủ điều khiển và nơi
làm việc
9. Kiểm tra, xác định hư hỏng trong
mạch và khắc phục sửa chữa được
mạch
Cộng
150
26
119
5
GT TRANG BỊ ĐIỆN CƠ BẢN
7
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH
KHOA ĐIỆN
Mục lục
Phần I: Hệ thống trang bị điện --------------------------------------------------------------------10
Giới thiệu:-----------------------------------------------------------------------------------------12
I. Các phần tử bảo vệ ----------------------------------------------------------------------------12
2. Rơle nhiệt -----------------------------------------------------------------------------------15
II. Các phần tử điều khiển ----------------------------------------------------------------------17
1 Công tắc--------------------------------------------------------------------------------------17
2. Nút ấn----------------------------------------------------------------------------------------18
3. Công tắc hành trình. -----------------------------------------------------------------------19
4. Cầu dao hạ áp-------------------------------------------------------------------------------20
5. Công tắc tơ ----------------------------------------------------------------------------------21
6. Áp tô mát (CB - Circuit Breaker) --------------------------------------------------------22
III. Rơle -------------------------------------------------------------------------------------------25
1. Khái quát chung về rơle -------------------------------------------------------------------25
2. Rơle điện từ ---------------------------------------------------------------------------------26
3. Rơle dòng điện -----------------------------------------------------------------------------26
4. Rơle điện áp---------------------------------------------------------------------------------28
5. Rơle trung gian -----------------------------------------------------------------------------28
6. Rơle thời gian-------------------------------------------------------------------------------30
Phần II: Tự động khống chế truyền động điện--------------------------------------------------33
Bài 1: Khái niệm cơ bản về tự động khống chế truyền động điện ---------------------------33
1. Định nghĩa -------------------------------------------------------------------------------------33
2. Ký hiệu hình vẽ và chữ viết trên sơ đồ tự động khống chế truyền động điện --------33
2.1. Ký hiệu hình vẽ --------------------------------------------------------------------------33
2.2. Ký hiệu chữ-------------------------------------------------------------------------------34
3. Phân loại sơ đồ điện --------------------------------------------------------------------------34
3.1. Sơ đồ nguyên lý --------------------------------------------------------------------------34
3.2. Sơ đồ khai triển --------------------------------------------------------------------------34
3.3. Sơ đồ lắp ráp------------------------------------------------------------------------------34
4. Phân loại mạch điện --------------------------------------------------------------------------34
Bài 2: Các nguyên tắc tự động khống chế truyền động điện----------------------------------35
1. Khái niệm chung ------------------------------------------------------------------------------35
2. Các nguyên tắc tự động khống chế truyền động điện------------------------------------35
2.1 Tự động khống chế truyền động điện theo hành trình -------------------------------35
2.2 Tự động khống chế truyền động điện theo thời gian---------------------------------35
2.3 Tự động khống chế truyền động điện theo tốc độ------------------------------------35
GT TRANG BỊ ĐIỆN CƠ BẢN
8
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH
KHOA ĐIỆN
2.4 Tự động khống chế truyền động điện theo dòng điện -------------------------------36
2.5 Tự động khống chế truyền động điện theo nhiệt độ ---------------------------------36
Phần III: Các mạch điện công nghiệp------------------------------------------------------------37
Bài 1: Bảo vệ và liên động trong tự động khống chế truyền động điện ------------------37
1. Bảo vệ quá dòng----------------------------------------------------------------------------37
2. Bảo vệ điện áp ------------------------------------------------------------------------------38
3. Bảo vệ thiếu và mất từ trường------------------------------------------------------------38
4. Vấn đề liên động ---------------------------------------------------------------------------39
GT TRANG BỊ ĐIỆN CƠ BẢN
9
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH
KHOA ĐIỆN
Phần I: Hệ thống trang bị điện
Bài 1: Khái quát chung về hệ thống trang bị điện
Giới thiệu:
Động cơ điện được sử dụng phổ biến trong các dây truyền tự động của quá trình sản
xuất công nghiệp. Điều khiển, khống chế động cơ là vấn đề luôn luôn được giới chuyên
môn quan tâm, tìm hiểu và giải quyết một cách tối ưu, đa năng và phổ dụng.
Đối với những người công tác trong lĩnh vực điện công nghiệp thì mảng kiến thức và
kỹ năng về hệ thống trang bị điện dùng điều khiển, khống chế động cơ điện là một yêu cầu
bắt buộc. Nó là tiền đề cho việc tiếp thu, thực hiện các mạch điều khiển bằng linh kiện điện
tử hoặc điều khiển lập trình.
Mục tiêu:
- Phân tích được đặc điểm của hệ thống trang bị điện.
- Vận dụng đúng các yêu cầu hệ thống trang bị điện khi thiết kế, lắp đặt.
- Rèn luyện tính cẩn thận, nghiêm túc trong học tập và trong thực hiện công việc.
Nội dung chính:
1. Đặc điểm của hệ thống trang bị điện
Hệ thống trang bị điện các máy sản xuất là tổng hợp các thiết bị điện được lắp ráp
theo một sơ đồ phù hợp nhằm đảm bảo cho các máy sản xuất thực hiện nhiệm vụ sản xuất.
Hệ thống trang bị điện các máy sản xuất giúp cho việc nâng cao năng suất máy, đảm bảo
độ chính xác gia công, rút ngắn thời gian máy, thực hiện các công đoạn gia công khác nhau
theo một trình tự cho trước.
Hệ thống trang bị điện cần có: Các thiết bị động lực, các thiết bị điều khiển và các
phần tử tự động. Nhằm tự động hoá một phần hoặc toàn bộ các quá trình sản xuất của máy,
hệ thống trang bị điện sẽ điều khiển các bộ phận công tác thực hiện các thao tác cần thiết
với những thông số phù hợp với quy trình sản xuất.
Kết cấu của hệ thống trang bị điện:
- Phần thiết bị động lực: Là bộ phận thực hiện việc biến đổi năng lượng điện thành
các dạng năng lượng cần thiết cho quá trình sản xuất.
Thiết bị động lực có thể là: Động cơ điện, nam châm điện, li hợp điện từ trong các truyền
động từ động cơ sang các máy sản xuất hay đóng mở các van khí nén, thuỷ lực, các phần
tử đốt nóng trong các thiết bị gia nhiệt, các phần tử phát quang như các hệ thống chiếu
sáng, các phần tử R, L, C, để thay đổi thông số của mạch điện để làm thay đổi chế độ làm
việc của phần tử động lực...
- Thiết bị điều khiển: Là các khí cụ đóng cắt, bảo vệ, tín hiệu nhằm đảm bảo cho các
thiết bị động lực làm việc theo yêu cầu của máy công tác.
Các trạng thái làm việc của thiết bị động lực được đặc trưng bằng: Tốc độ làm việc của
các động cơ điện hay của máy công tác, dòng điện phần ứng hay dòng điện phần cảm của
động cơ điện, Mômen phụ tải trên trục động cơ...
Tuỳ theo quá trình công nghệ yêu cầu mà động cơ truyền động có các chế độ công tác
khác nhau. Khi động cơ thay đổi chế độ làm việc, các thông số trên có thể có giá trị khác
GT TRANG BỊ ĐIỆN CƠ BẢN
10
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH
KHOA ĐIỆN
nhau.Việc chuyển chế độ làm việc của động cơ truyền động được thực hiện tự động nhờ
hệ thống điều khiển.
Như vậy: Hệ thống khống chế truyền động điện là tập hợp các khí cụ điện và dây nối
được lắp ráp theo một sơ đồ nào đó nhằm đáp ứng việc việc điều khiển, khống chế và bảo
vệ cho phần tử động lực trong quá trình làm việc theo yêu cầu công nghệ đặt ra.
2. Yêu cầu đối với hệ thống trang bị điện công nghiệp
- Nhận và biến đổi năng lượng điện thành dạng năng lượng khác để thực hiện nhiệm
vụ sản xuất thông qua bộ phận công tác
- Khống chế và điều khiển bộ phận công tác làm việc theo trình tự cho trước với thông
số kỹ thuật phù hợp.
- Góp phần nâng cao năng suất, chất lượng, hiệu quả của quá trình sản xuất, giảm nhẹ
điều kiện lao động cho con người.
- Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị trong quá trình sản xuất.
GT TRANG BỊ ĐIỆN CƠ BẢN
11
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH
KHOA ĐIỆN
Bài 2: Các phần tử trong hệ thống trang bị điện
Giới thiệu:
Hiện nay ngành công nghiệp ở Việt nam đang phát triển rất nhanh, nhu cầu sử dụng
các phần tử điện điều khiển ngày càng nhiều vế số lượng và chủng loại. Các nhà sản xuất
đã không ngừng cải tiến và nâng cao chất lượng, chủng loại nhằm đáp ứng những yêu cầu
của thị trường. Do vậy từ việc tìm hiểu về lý thuyết cũng như thực hành tìm hiểu kết cấu,
tính toán chọn lựa đến việc sử dụng, vận hành các phần tử điện điều khiển là cần thiết nhằm
điều khiển tốt nhất cho mạch điện và hệ thống điện.Nội dung bài học này nhằm trang bị
cho sinh viên những kiến thức cơ bản về cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các phần tử điện
điều khiển thường được sử dụng trong trong các doanh nghiệp công nghiệp.
Mục tiêu:
- Nhận biết được các phần tử điều khiển trong một hệ thống trang bị điện.
- Mô tả được cấu tạo và giải thích được nguyên lý làm việc của các khí cụ điện điều
khiển có trong sơ đồ.
- Sửa chữa được hư hỏng thông thường của các khí cụ điện điều khiển.
- Rèn luyện tính tỉ mỉ, cẩn thận, chính xác và an toàn trong công việc.
Nội dung chính:
I. Các phần tử bảo vệ
1. Cầu chì
a) Khái niệm
Cầu chì là khí cụ điện dùng để bảo vệ
động cơ điện, các khí cụ điện và toàn mạch
điện khi có sự cố ngắn mạch xảy ra. Khi đó
dây chảy của cầu chì sẽ đứt làm ngắt dòng
điện trong mạch ngay tức thời nên tránh
được hư hỏng, hỏa hoạn cho đường dây và
các khí cụ điện.
Trường hợp mạch điện bị quá tải lớn
và dài hạn cầu chì cũng tác động, nhưng
không nên phát huy tính năng này của cầu
Hình 1.1: Cầu chì dân dụng
chì, vì khi đó thiết bị sẽ bị giảm tuổi thọ ảnh
hưởng nghiêm trọng đến đường dây.
Ký hiệu:
Hình 1.2: Cầu chì ống và đế
b) Tính
Hình 1.3: Ký hiệu cầu chì
GT TRANG BỊ ĐIỆN CƠ BẢN
12
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH
KHOA ĐIỆN
Khi chọn cầu chì thì yêu cầu phải thỏa mãn 3 điều kiện sau:
o Dây chảy qua cầu chì không bị đứt khi có dòng điện làm việc lâu dài chạy qua.
o Dây chảy qua cầu chì không bị đứt khi có dòng điện mở máy động cơ chạy qua.
o Khi cắt cầu chì phải có tính chọn lọc, nghĩa là thiết bị điện nào bị ngắn mạch thì chỉ
cầu chì bảo vệ thiết bị điện đó cháy, cầu chì bảo vệ đường dây chính vẫn hoạt động
để cấp điện cho nhiều thiết bị.
Chọn cầu chì cần căn cứ vào các yếu tố sau:
( 1.1)
- Điện áp định mức:
Uđmcc > Uđmlđ
Iđmcc > Itt
( 1.2)
- Dòng điện định mức:
Trong đó:
+ UđmCC: Điện áp định mức của cầu chì.
+ Iđm: Dòng định mức của dây chảy (A), nhà chế tạo cho theo các bảng.
+ Itt: Dòng điện tính toán là dòng lâu dài lớn nhất chạy qua dây chảy cầu chì (A).
* Với thiết bị một pha (ví dụ các thiết bị diện gia dụng), dòng tinh toán chính là dòng
định mức của thiết bị điện:
pdm
( 1.3)
Itt = Iđmtb
=
Udm.cos
Trong đó:
+ Iđmtb: Dòng định mức của thiết bị (A)
+ Uđm: Điện áp pha định mức bằng 220V
+ Cos: Lấy theo thiết bị điện
Với đèn sợi đốt, bàn là, bếp điện, bình nóng lạnh…: cos = 1
Với quạt, đèn tuýp, điều hòa, tủ lạnh, máy giặt…: cos = 0,8
* Khi cầu chì bảo vệ lưới ba pha, dòng tính toán xác định như sau:
P
dm
( 1.4)
Itt
3.Udm.cos
Trong đó:
+ Udm: điện áp dây định mưc của lưới điện bằng 380V
+ Cos: lấy theo thực tế
* Cầu chì bảo vệ một động cơ:
Cầu chi bảo vệ một động cơ chọn theo hai điều kiện sau:
IdmItt Kt.IdmD
( 1.5)
( 1.6)
Imm Kmm.IdmD
Idm
Trong đó:
+ : hệ số phụ thuộc điều kiện mở máy, chọn như sau:
+ Kt: hệ số tải của động cơ, nếu không biết lấy Kt = 1, khi đó:
IdmIdmD
+ IdmD: dòng định mức của động cơ xác định theo công thức:
GT TRANG BỊ ĐIỆN CƠ BẢN
13
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH
KHOA ĐIỆN
P
dmD
IdmD
( 1.7)
3.Udm.cosdm.
Trong đó:
+ Uđm: Điện áp định mức lưới hạ áp của mang 3 pha.
+ Cos: Hệ số công suất định mức của động cơ.
+ : Hiệu suất của động cơ.
+ Kmm: Hệ số mở máy của động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc, thường chọn
Kmm= (4 7)
+ : Là hệ số phụ thuộc điều kiện mở máy.
Với động cơ mở máy nhẹ nhàng hoặc mở máy không tải (máy bơm, máy cắt
gọt kim loại), = 2.5;
Với động cơ mở máy nặng hoặc mở máy có tải (cần cẩu, cần trục, máy nâng),
= 1.6
* Cầu chì bảo vệ 2,3 động cơ:
Trong thực tế, cụm hai, ba động cơ nhỏ hoặc cụm động cơ lớn cùng một, hai động
cơ nhỏ ở gần có khi được cấp điện chung bằng một cầu chì. Trường hợp này cầu chì cũng
được chọn theo hai điều kiện sau:
n
I K * I
( 1.8)
dm
ti
dmtbi
1
n1
Immmax K *I
ti
dmtbi
1
( 1.9)
Idm
: lấy theo tính chất của động cơ mở máy.
Để lựa chọn dây chảy cầu chì bảo vệ ngắn mạch cho tải tiêu thụ ta có thể dựa vào bảng
cỡ dây chảy chịu tải dòng điện tối đa sau đây:
Bảng 1.1: Cỡ dây chảy chịu tải dòng điện tối đa
Cường độ dòng điện tác động lên dây chảy (A)
Đường kính dây chảy
(mm)
0.3
0.4
0.5
0.7
1.0
1.2
1.5
2.0
Dây chì thiếc
Dây chì
Dây nhôm
1.8
2.5
2
3
5
8
4.0
5
12
20
35
42
60
85
7.0
8.5
14
12.5
Bài 2: Mạch điện khởi động từ đơn
Giới thiệu:
GT TRANG BỊ ĐIỆN CƠ BẢN
14
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH
KHOA ĐIỆN
Trong thực tế để điều khiển động cơ điện nói chung và động cơ không đồng bộ xoay
chiều 3 pha nói riêng ta có thể dùng cầu dao, áp tô mát hoặc dùng khởi động từ đơn.
Việc sử dụng cầu dao hay áp tô mát thì mạch điện đơn giản, dễ lắp đặt và sửa chữa.
Tuy nhiên tần số đóng cắt sẽ thấp, vận hành nặng nề, tốn sức lao động, năng suất thấp, độ
an toàn thấp do chỉ có thể bảo vệ ngắn mạch cho mạch điện và dễ sinh ra hồ quang điện
trong quá trình đóng cắt cầu dao... Đồng thời khó tự động hoá quá trình vận hành động cơ.
Để khắc phục được các nhược điểm trên ta dùng phương pháp điều khiển động cơ
bằng khởi động từ đơn kết hợp với nút ấn điều khiển.
Mục tiêu
- Trình bày được nguyên lý hoạt động của mạch điện khởi động từ đơn điều khiển mở máy
động cơ KĐB 3 pha rô to lồng sóc và quy trình lắp đặt, bảo dưỡng và sửa chữa mạch điện
dùng khởi động từ đơn;
- Lắp đặt, bảo dưỡng và sửa chữa được mạch dùng khởi động từ đơn điều khiển mở máy
động cơ KĐB 3 pha rô to lồng sóc;
- Rèn luyện tính cẩn thận, tỷ mỉ, an toàn cho người và thiết bị; tự chịu trách nhiệm về trang
thiết bị trong phòng học.
Nội dung bài học:
1. Sơ đồ nguyên lý
1.1. Yêu cầu công nghệ:
- Nhấn S1 động cơ M chạy, đèn D1 sáng báo động cơ hoạt động
- Nhấn S0 động cơ M dừng
- Động cơ được bảo vệ quá tải và ngắn mạch, khi xảy ra sự cố ngắn mạch đèn D2 sáng
báo sự cố
1.2. Sơ đồ nguyên lý:
1
2
GT TRANG BỊ ĐIỆN CƠ BẢN
15
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH
KHOA ĐIỆN
2
2:2
GT TRANG BỊ ĐIỆN CƠ BẢN
16
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH
1.3. Sơ đồ chân cầu đấu:
KHOA ĐIỆN
1.4. Sơ đồ bố trí thiết bị
CB1
CB2
D1
S0
D2
S1
K
OL
2. Tr
- Nguồn điện xoay chiều 3 pha.
GT TRANG BỊ ĐIỆN CƠ BẢN
17
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH
KHOA ĐIỆN
- CB1: Áp tô mát 3 pha cấp nguồn cho mạch động lực.
- CB2: Áp to mát 1 pha cấp nguồn cho mạch điều khiển.
- K: Công tắc tơ dùng điều khiển động cơ hoạt động.
- OL: Rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho động cơ M.
- S0: Nút ấn đơn thường mở dùng điều khiển động cơ hoạt động.
- S1: Nút ấn đơn thường đóng dùng để dừng động cơ.
- M: Động cơ không đồng bộ xoay chiều 3 pha roto lồng sóc.
3. Nguyên lý hoạt động
- Đóng CB nguồn
Đóng CB1 cấp điện cho mạch động lực và CB2 cấp điện cho mạch điều khiển
- Điều khiển động cơ hoạt động:
Ấn nút S1 cuộn dây công tắc tơ K có điện, tiếp điểm phụ thường mở K ở mạch điều
khiển đóng lại duy trì, 3 tiếp điểm chính thường mở K ở mạch động lực đóng lại cấp điện
cho động cơ hoạt động.
- Dừng động cơ:
Ấn S2, cuộn dây công tắc tơ K mất điện nên công tắc tơ không tác động nữa. Các
tiếp điểm K mạch điều khiển và K ở mạch động lực mở ra cắt nguồn điện vào mạch điều
khiển và nguồn vào động cơ, động cơ được dừng tự do. Sau đó ta cắt CB.
- Bảo vệ:
+ Khi có sự cố quá tải xảy ra thì rơ le nhiệt OL tác động, tiếp điểm thường đóng của
rơ le nhiệt OL mở ra, công tắc tơ K mất điện cắt động cơ ra khỏi lưới điện.
+ Khi ngắn mạch thì CB tác động, cắt động cơ ra khỏi lưới điện bảo vệ cho động cơ
và các thiết bị điện.
4. Ứng dụng
Mạch khởi động từ đơn được dùng nhiều trong các hệ thống công nghiệp và sinh
hoạt khi điều kiển động cơ không có yêu cầu đảo chiều quay như
- Điều khiển động cơ máy bơm nước
- Điều khiển động cơ quạt gió
Ưu điểm
- Điều khiển được từ xa, an toàn, tần số đóng cắt cao, bảo vệ nhiều sự cố
- Khi sử dụng phương pháp khởi động trực tiếp thì nguồn điện khi lớn hơn so với
những công suất động cơ thì nên dùng loại phương pháp này vì sẽ có một thời gian mở
động cơ máy nhanh, cũng như thao tác mở máy đơn giản và áp dụng cho các momen mở
máy lớn.
Nhược điểm
Nhược điểm của mạch khởi động từ đơn này chính là dòng điện mở máy khá lớn và
nếu quán tính của những dòng tải khá lớn sẽ làm cho dòng điện mở máy kéo dài hơn.
Đặc biệt nó có thể làm cho những động cơ điện bị phát nóng và các động cơ khởi động
không êm, chính điều này sẽ ảnh hưởng đến các lưới điện áp vì thời gian bị giảm áp bị quá
lâu. Ngoài ra, khi sử dụng phương pháp này sẽ kéo theo các động cơ phức tạp hơn như vận
hành khó hơn, bảo quản phức tạp cho các roto lồng sóc.
GT TRANG BỊ ĐIỆN CƠ BẢN
18
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH
KHOA ĐIỆN
5. Một số hư hỏng thường gặp, nguyên nhân và biện pháp khắc phục.
TT
Hiện tượng
Đóng CB, động cơ M hoạt
động ngay.
Nguyên nhân có thể
Biện pháp
1
- Đấu nhầm cặp tiếp điểm thường Kiểm tra, đấu nối
đóng của nút ấn S1
lại.
2. Đóng CB, nếu ấn nút S1 thì - Nối sai tiếp điểm thường đóng
động cơ không hoạt động.
Kiểm tra, đấu nối
của rơ le nhiệt, cần test rơ le nhiệt lại.
bị kéo ra
3
4
Ấn nút S1 thì động cơ chạy, - Không đấu tiếp điểm duy trì của Kiểm tra đấu nối
nhả ra thì động cơ dừng
công tắc tơ K
lại tiếp điểm duy
trì của công tắc
tơ K
Đóng CB, ấn nút S1 thì
động cơ khonng hoạt động
mà phát ra tiếng kêu bất
thường ( ồn, bất thường,
rung lắc)
-Thiếu pha mạch động lực của
động cơ
Kiểm tra lại các
pha cấp cho động
cơ
6. Các yêu cầu đối với việc lắp đặt mạch
6.1. Biên bản kiểm tra
GT TRANG BỊ ĐIỆN CƠ BẢN
19
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH
KHOA ĐIỆN
Kiểm tra hệ thống điện
Biên bản kiểm tra
Số khách hàng:
Số biên bản:
Trang
Của
Chủ hợp đồng:
Số hợp đồng:
Người nhận hợp đồng:
Tên bài học
Người kiểm tra
Thiết bị
mới
Mở rộng
Thay đổi
Sữa chữa
Kiểm tra lại theo định kỳ
Điện thế mạng:
Bộ bảo vệ cân bằng
Kiểm tra bằng mắt quan sát:
Lựa chọn trang thiết bị
i.O.
Thiết bị cách ly và chuyển mạch
i.O.
Chống cháy
i.O.
Hệ thống kỹ thuật của tòa nhà
i.O.
Cáp, dây dẫn, thanh cái
i.O.
Đánh dấu mạng điện và thiết bị
i.O.
i.O.
i.O.
i.O.
i.O.
i.O.
i.O.
Bộ bảo vệ thêm tại vị trí cụ thể
i.O.
Tài liệu
i.O.
Dây bus/hoạt độn
i.O.
Đánh dấu dây N và dây PE
Kết nối dây
Thiết bị bảo vệ và thiết bị giám sát
Chống tiếp xúc trực tiếp
Đo thông mạch
……………………………
……………………………
Đo:
Sử dụng thiết bị đo
Bộ phân phối điện số.
1
Bộ phân phối UV1
Đo / kiểm tra
Mạch điện
Đánh dấu mạch điện
Dây dẫn/cáp
Số lượng dây/tiết diện
mm²
Hệ thống bảo vệ quá dòng
TT
Ký hiệu
của dây
Chủng loại/
đặc điểm
Dòng điện
(A)
Không có lỗi
Ít lỗi
Có lỗi đáng kể
Không đạt
Chữ ký người kiểm tra:
Người kiểm tra:
--------------------------------------------------------------------------------------
Vị trí Ngày tháng Chữ ký
-------------------------------------------------------------------------------------
Vị trí Ngày tháng Chữ ký
6.2. Tiêu chí đánh giá:
GT TRANG BỊ ĐIỆN CƠ BẢN
20
Tải về để xem bản đầy đủ
64 trang
06/05/2022
5081
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Trang bị điện cơ bản - Võ Tá Thành", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- giao_trinh_trang_bi_dien_co_ban_vo_ta_thanh.docx
