Bài giảng thực hành lắp mạch điện điều khiển (nghề vận hành nhà máy thủy điện) trường cao đẳng lào cai

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH LÀO CAI TRƯỜNG CAO ĐẲNG LÀO CAI BBÀÀII GGIIẢẢNNGG MMÔÔ ĐĐUUNN TTHHỰỰCC HHÀÀNNHH LLẮẮPP MMẠẠCCHH ĐĐIIỆỆNN ĐĐIIỀỀUU KKHHIIỂỂNN NGHỀ ĐÀO TẠO VẬN HÀNH NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN TRÌNH ĐỘ TRUNG[.]

Trang 1

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH LÀO CAI

TRƯỜNG CAO ĐẲNG LÀO CAI

BÀI GIẢNG

MÔ ĐUN:THỰC HÀNH LẮP MẠCH ĐIỆN ĐIỀU

KHIỂN NGHỀ ĐÀO TẠO: VẬN HÀNH NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN

TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP

LƯU HÀNH NỘI BỘ Năm 2017

Trang 2

LỜI GIỚI THIỆU

Bài giảng Thực hành lắp mạch điều khiển được biên soạn trên cơ sở chương trình chi tiết mô đun Thực hành lắp mạch điều khiển của nghề vận hành nhà máy thủy điện, được viết cho đối tượng đào tạo hệ cao đẳng và trung cấp có thể sử dụng được Bài giảng Thực hành lắp mạch điều khiển là một trong những tập bài giảng kü thuËt

cơ sở nghề quan trọng trong chương trình đào tạo cao đẳng và trung cấp nghề.Vì vậy nội dung đã bám sát chương trình khung của nghề nhằm đạt mục tiêu đào tạo của nghề đồng thời tạo điều kiện cho người sử dụng tài liệu tốt và hiệu quả Bài giảng được xây dựng với sự tham gia của các giáo viên trong khoa Điện- Điện tử Trường CĐ Lào cai

Giáo trình được chia làm 07 bài, trong đó:

Bài 1: Tìm hiểu một số thiết bị điện Bài 2: Lắp mạch mở máy động cơ theo trình tự quy định Bài 3: Lắp mạch điện tự động giới hạn hành trình

Bài 4: Lắp mạch điều khiển động cơ rô to lồng sóc hai cấp độ kiểu Y/YY Bài 5: Lắp mạch điều khiển động cơ rô to lồng sóc hai cấp độ kiểu ∆/YY Bài 6: Lắp mạch tự động chuyển đổi nguồn điện

Bài 7: Lắp mạch tự động ngắt bơm nước

Bài 8: Lắp mạch tự động bảo vệ động cơ khi mất một pha

Bài 9: Lắp mạch điện tự động mở máy động cơ lồng sóc bằng phương pháp đối

nổi sao – tam giác

Tác giả bày tỏ sự cảm ơn chân thành đến Ban giám hiệu, Phòng Đào tạo, Khoa Điện – Điện tử đã tạo điều kiện để bài giảng được hoàn thành Bài giảng biên soạn khó tránh khỏi thiếu sót, rất mong nhận được ý kiến đóng góp từ các đồng nghiệp và các bạn đọc để bài giảng ngày càng hoàn thiện hơn

Trang 3

MỤC LỤC

LỜI GIỚI THIỆU 1

BÀI 1: TÌM HIỂU MỘT SỐ THIẾT BỊ ĐIỆN CÔNG NGHIỆP……….5

1 CÔNG TẮC TƠ………5

2 RƠ LE THỜI GIAN……… 7

3 RƠ LE ĐIỆN TỪ……… 9

4.RƠ LE NHIỆT……… 10

5 RƠ LE ĐIỀU NHIỆT……… 10

BÀI 2: LẮP MẠCH MỞ MÁY ĐỘNG CƠ THEO TRINH TỰ QUY ĐỊNH 11

1 TÌM HIỂU SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA MẠCH ĐIỆN 11

2.GÁ LẮP THIẾT BỊ TRÊN PANEL THEO SƠ ĐỒ BỐ TRÍ THIẾT BỊ 11

3 LẮP MẠCH THEO SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ 12

4 KIỂM TRA NGUỘI THEO TRÌNH TỰ 14

5 ĐÓNG ĐIỆN VẬN HÀNH THEO TRÌNH TỰ 14

BÀI 3 LẮP MẠCH ĐIỆN TỰ ĐỘNG GIỚI HẠN HÀNH TRÌNH 15

1.TÌM HIỂU SƠ ĐỒ VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH 15

2 GÁ LẮP THIẾT BỊ TRÊN PANEL THEO SƠ ĐỒ BỐ TRÍ THIẾT BỊ 16

BÀI 4: LẮP MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ROTO LỒNG SÓC 2 CẤP ĐỘ Y/YY 19

BÀI 5: LẮP MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ RÔ TO LỒNG SÓC HAI CẤP ĐỘ ∆/YY 23

2.GÁ LẮP THIẾT BỊ TRÊN PANEL THEO SƠ ĐỒ BỐ TRÍ THIẾT BỊỊ 24

Trang 4

BÀI 6: LẮP MẠCH TỰ ĐỘNG CHUYỂN ĐỔI NGUỒN ĐIỆN 27

BÀI 7: LẮP MẠCH TỰ ĐỘNG ĐÓNG, NGẮT MÁY BƠM NƯỚC……… 31

BÀI 8: LẮP MẠCH TỰ ĐỘNG BẢO VỆ ĐỘNG CƠ KHI MẤT MỘT PHA 35 1.TÌM HIỂU SƠ ĐỒ VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH 35

BÀI 9: LẮP MẠCH ĐIỆN TỰ ĐỘNG MỞ MÁY ĐỘNG CƠ LỒNG SÓC BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỐI NỐI SAO – TAM GIÁC 39

Trang 5

TẬP BÀI GIẢNG MÔ ĐUN: THỰC HÀNH LẮP MẠCH ĐIỀU KHIỂN Tên mô đun: Thực hành lắp mạch điện điều khiển

Mã môn học: MĐ 26

I VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MÔ ĐUN:

- Vị trí của mô đun: Mô đun thực hành lắp mạch điện điều khiển được bố trí sau khi đã học xong các môn học cơ sở và các mô đun chuyên môn khác

- Tính chất mô đun: Mô đun thực hành lắp mạch điện điều khiển là một mô đun chuyên môn để hình thành cho người học các kỹ năng lắp ráp các mạch điều khiển làm

cơ sở cho việc đấu nối, sửa chữa mạch điều khiển trong vận hành tại nhà máy sau này

II MỤC TIÊU MÔ ĐUN:

1 Kiến thức:

- Phân tích được nội dung các bước công nghệ của từng bài tập thực hành qua đó

rèn luyện tính tự lập, tự chủ, phát huy tính sáng tạo trong mỗi bài thực hành

2 Kỹ năng:

- Luyện tập tư thế, thao động tác, phương pháp sử dụng các dụng cụ đồ nghề, các thiết bị kiểm tra đo lường về điện;

- Luyện kỹ năng, thông qua các bài tập thực hành để từng bước tích luỹ kinh nghiệm;

- Lắp được một số mạch điện cơ bản trong truyền động điện

3 Năng tự chủ và trách nhiệm:

- Củng cố, bổ xung và mở rộng kiến thức, kỹ năng nghề giúp người học phát triển

nghề nghiệp khi ra trường;

- Thực hiện đúng nội quy xưởng thực hành, nội quy sử dụng điện, có tác phong công nghiệp và kỷ luật trong thực hành

- Cẩn thận, nghiêm túc trong luyện tập

Trang 6

BÀI 1 TÌM HIỂU VỀ MỘT SỐ THIẾT BỊ ĐIỆN CÔNG NGHIỆP

I MỤC TIÊU CỦA BÀI

- Trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc của một số thiết bị điện công nghiệp;

- Tháo, lắp, đấu dây, kiểm tra và xác định các thông số kỹ thuật của thiết bị điện

- Thực hiện đúng nội quy xưởng thực tập, có tác phong công nghiệp và kỷ luật trong thực tập

II NỘI DUNG CỦA BÀI

1 Công tăc tơ - Khởi động từ 1.1 Công tắc tơ

Contactơ là một loại khí cụ điện đóng cắt hạ áp dùng để khống chế tự động và điều khiển từ xa các thiết bị điện có điện áp từ 500V và dòng điện 600A với sự hỗ trợ

của nút điều khiển

a Cấu tạo

Mạch từ gồm những lá tôn silic có chiều dày từ ( 0,35  0,5) mm ghép lại để tránh tổn hao dòng điện xoáy Mạch từ gồm 2 phần: phần kẹp chặt gọi là phần tĩnh, phần còn lại là nắp được nối với hệ thống tiếp điểm qua hệ thống tay đòn

Cuộn dây: có điện trở rất nhỏ so với điện kháng Dòng điện trong cuộn dây phụ thuộc vào khe hở không khí giữa nắp và lõi thép cố định Vì vậy không được cho điện vào cuộn dây khi nắp mở

Hệ thống tiếp điểm gồm có tiếp điểm chính là tiếp điểm thường mở Tiếp điểm phụ có cả thường đóng và thường mở

Ký hiệu:

Cuộn dây Tiếp điểm thường mở Tiếp điểm thường đóng

K

F e

a b c 1 2

LX

Hình 1.13 Cấu tạo contactor

Trang 7

b Nguyên lý hoạt động

Công tắc tơ làm việc dựa trên nguyên tắc lực điện từ Khi ta cấp một điện áp U

= (85  100)% Uđm vào cuộn dây nó sẽ sinh ra từ trường, từ trường này sẽ tạo ra lực

từ có lực lớn hơn lực kéo của lò xo của hệ thống truyền động nó sẽ hút lõi sắt phần động để khép kín mạch từ Hệ thống tiếp điểm sẽ thay đổi trạng thái, tiếp điểm thường đóng sẽ mở ra, tiếp điểm thường mở sẽ đóng lại

1.2 Khởi động từ

Khởi động từ là một khí cụ điện điều khiển gián tiếp từ xa Được ứng dụng trong các mạch điện : khởi động động cơ, đảo chiều quay động cơ, …có sự bảo vệ quá

tải cho động cơ bằng nguyên lý của rơle nhiệt

Có thể hiểu một cách đơn giản: Khởi động từ là một thiết bị được hợp thành bởi một contactơ và một thiết bị bảo vệ chuyên dùng (thường là rơle nhiệt) để đóng cắt cho động cơ hoặc cho mạch điện khi có sự cố

Khởi động từ có một contactơ gọi là khởi động từ đơn

Khởi động từ có hai contactơ gọi là khởi động từ kép

Để bảo vệ ngắn mạch cho động cơ hoặc mạch điện có khởi động từ ta phải kết hợp sử dụng thêm cầu chì

- Tiếp điểm động 1 được chế tạo theo kiểu bắc cầu có lò xo nén tiếp điểm để tăng lực tiếp xúc và tự phục hồi trạng thái ban đầu Giá đỡ tiếp điểm làm bằng đồng thau, tiếp điểm thường làm bằng bột gốm kim loại

- Nam châm điện chuyển động gồm có lõi thép phần ứng 2 (phần động) và phần tĩnh 3 nhờ có lò xo khởi động từ nên tự trở về vị trí ban đầu khi cuộn dây không có điện

A B C

M

RN

1

2

3

Đ RN

Hình 1.14 Cấu tạo khởi động từ

Trang 8

- Vòng ngắn mạch được đặt ở 2 đầu mút 2 mạch rẽ của lõi thép tĩnh, lõi thép phần ứng của nam châm được lắp liền với giá đỡ động cách điện trên đó có mang các tiếp điểm động và lò xo tiếp điểm Giá đỡ cách điện thường làm bằng bakêlit chuyển động trong rãnh dẫn hướng ở trên thân nhựa đúc của KĐT

2 Rơ le thời gian

Rơ le thời gian là thiết bị tạo ra thời gian duy trì cần thiết khi truyền tín hiệu từ một rơ le (thiết bị) đến rơ le (thiết bị) khác

Trong sơ đồ điều khiển và bảo vệ rơ le thời gian dùng để giới hạn thời giạn quá tải của thiết bị, tự động mở máy động cơ nhiều cấp điện trở, hạn chế động cơ làm việc

không tải

Cấu tạo gồm lõi thép hình chữ

U 2, mang cuộn dây 7 và ống lót bằng đồng 1 Một đầu lõ thép động 5 gắn với lõi thép tĩnh hình chữ U, đầu còn lại mang tiếp điểm động của bộ tiếp điểm 8 Khi cho dòng điện chảy qua cuộn dây, cuộn dây sinh ra lực từ

ở lõi thép đủ lớn thắng lực kéo của lò

xo 3, lõi thép 2 sẽ hút lõi thép động 5 xuống, các cặp tiếp điểm 6 sẽ đóng lại hoặc mở ra

Nếu cắt dòng điện đi qua cuộn dây 7, lõi thép động không nhả ra ngay vì khi cuộn dây 7 mất dòng điện thì từ thông trong lõi thép sẽ giảm, trong ống lót đồng sẽ cảm ứng một sức điện động và dòng điện chống lại sự giảm của từ thông nên lõi thép động vẫn được hút thêm một thời gian nữa mới nhả ra Muốn thay đổi thời gian duy trì

ta có thể thay đổi lực của lò xo 3 bằng cách chỉnh vít 4, hoặc cũng có thể chỉnh vít 9 để thay đổi khoảng cách của cặp tiếp điểm từ 8

3 Rơ le điện từ

a Cấu tạo

Rơ le kiểu điện từ có cấu tạo cơ bản gồm các phần chủ yếu sau:

1

2

3

9

7

8

6

Hình 1.21 Cấu tạo rơ le thời gian

6

1

2

Lò xo phản hồi

3

5

Trang 9

Hình 1.18 Cấu tạo của rơle điện từ

- Phần mạch:

1- Lõi thép phần cảm cố định (phần tĩnh) 2- Nắp phần ứng (phần động)

3- Cuộn dây (cuộn hút) 4- Vòng ngắn mạch (chống rung cho rơle) 5- Tiếp điểm thường mở

6- Tiếp điểm thường đóng

- Phần động lực:

Cuộn dây nam châm 3 tuỳ thuộc đại lượng dòng điện đi vào mà có kết cấu phù hợp

- Phần tiếp xúc (hệ thống tiếp điểm)

+ Tiếp điểm thường đóng + Tiếp điểm thường mở

Tiếp điểm thường đóng là loại tiếp điểm ở trạng thái kín mạch khi cuộn dây nam châm trong rơle ở trạng thái nghỉ

Tiếp điểm thường mở là loại tiếp điểm ở trạng thái hở mạch khi cuộn dây nam châm trong rơle ở trạng thái nghỉ

Trên bản vẽ điện rơle điện từ được ký hiệu:

Cuộn dây Thường mở Thường đóng

b Nguyên lý làm việc

Sự làm việc của rơle điện từ dựa trên nguyên tắc lực điện từ

- Khi cuộn dây hút có điện sẽ sinh ra từ trường, lực từ sẽ hút nắp từ để khép kín mạch từ Hệ thống tiếp điểm sẽ thay đổi trạng thái, tiếp điểm thường đóng

mở ra và tiếp điểm thường mở sẽ đóng lại

- Khi cuộn dây hút mất điện, lò xo phản hồi sẽ kéo nắp từ về vị trí ban đầu, trả các tiếp điểm về vị trí ban đầu chuẩn bị cho lần làm việc tiếp theo

Trang 10

1 - Sợi nung

2 - Thanh lưỡng kim

3 - Cần quay

4 - Trục quay

5 - Lò xo 6,7 - Cặp tiếp điểm

Để chống rung cho nắp từ người ta bố trí vòng ngắn mạch trên mạch từ phần tĩnh

1.1.2 Rơ le nhiệt

a Khái niệm và công dụng:

Rơ le nhiệt là một loại khí cụ dùng để bảo vệ động cơ và mạch điện khỏi bị quá tải, thường dùng kèm với công tắc tơ Nó thường dùng ở điện áp xoay chiều đến 500V, tần số 50Hz Một số kết cấu mới của rơ le nhiệt có dòng điện định mức đến 150A

Vì rơ le nhiệt không tác động tức thời theo trị số dòng điện vì nó có quán tính nhiệt lớn, phải có thời gian phát nóng vì vậy rơ le nhiệt không dùng để bảo vệ ngắn mạch mà thường dùng để bảo vệ qua tải

b Cấu tạo và nguyên lý làm việc

* Cấu tạo :

Bộ phận chính của rơ le nhiệt là thanh lưỡng kim 2 đặt cạnh cuộn dây đốt nóng

1, và tiếp điểm 6-7 Thanh lưỡng kim gồm hai thanh kim loại khác loại nhau gắn chặt với nhau, có hệ số giãn nở nhiệt khác nhau, thanh trên có hệ số giãn nở nhỏ hơn thanh dưới Một đầu được kẹp chặt còn đầu kia đội vào cần quay 3 của lò xo 5 Cuộn dây đốt được nối tiếp với mạch điện cần được bảo vệ còn tiếp điểm đặt trong mạch của cuộn

dây đóng cắt như cuộn hút của công tắc tơ

* Nguyên lý hoạt động:

Khi dòng điện I trong mạch điện cần được bảo vệ tăng quá trị số chỉnh định sẵn, cặp kim loại bị đốt nóng sẽ uốn cong lên phía trên( đường nét đứt), cần quay 3 được lò

xo 5 găng sẵn sẽ quay trục 4 ngược chiều kim đồng hồ, làm mở tiếp điểm 6-7, ngắt mạch dòng điện vào cuộn hút của công tắc tơ, công tắc tơ nhả tiếp điểm cắt nguồn cấp cho mạch điện cần được bảo vệ

Sau khi rơ le nhiệt tác động, ta phải để một thời gian cho cặp kim loại nguội đi mới đưa mạch vào hoạt động trở lại

1

2

3

5

4

6

7

Hình 1.6 Cấu tạo rơ le nhiệt

Tiêu đề	Bài giảng thực hành lắp mạch điện điều khiển (nghề vận hành nhà máy thủy điện)
Người hướng dẫn	P. GS. Nguyễn Văn A, PGS. Trần Văn B
Trường học	Trường Cao Đẳng Lào Cai
Chuyên ngành	Vận hành nhà máy thủy điện
Thể loại	Bài giảng thực hành
Năm xuất bản	2017
Thành phố	Lào Cai

Định dạng
Số trang	10
Dung lượng	482,4 KB