de-cuong-on-tap-thi-tot-nghiep-Ly-thuyet-chuyen-mon-DTT2

TRẢ LỜI a, Thao tác đóng máy phát xoay chiều với lưới điện: - Khởi động diesel và điều chỉnh tốc độ diesel tới tốc độ định mức kiểm tra tần số bằng cách quan sát các đồng hồ tần số.. b,

ĐỀ CƯƠNG ÔN THI TỐT NGHIỆP NGÀNH ĐIỆN TÀU THỦY KHÓA 5 MÔN: LÝ THUYẾT CHUYÊN MÔN NGHỀ (NĂM 2012 – 2015)

+ Nguyên lý làm việc của rơ le nhiệt

- Nguyên lý làm việc dựa vào tác dụng của dòng điện

- Bộ phận đốt nóng (1) đấu nối tiếp vào mạch điện chính của thiét bị cần bảo vệ Khi dòng điện trong mạch tăng quá mức quy định ( động cơ bị quá tải) thì nhiệt lượng toả ra làm cho tấm kim loại kép (3) cong lên phía trên ( về phía kim loại

có hệ số giãn nở nhỏ) Nhờ lực kéo của lò xo (5), đòn bẩy (4) sẽ quay và mở tiếp điểm (2) Mạch điện tự động mất điện

Bộ phận đốt nóng nguội đi -> thanh kim loại kép hết cong ->ấn nút ấn phục hồi (6) đưa rơle về vị trí cũ, tiếp điểm (2) đóng

+ Đặc tính bảo vệ của rơle nhiệt

- Đặc tính bảo vệ của rơle nhiệt là

quan hệ giữa thời gian tác động t và

dòng điện tác động I

t = f (I)

t

I/ Iđ m

- Khi I < Iđm rơle không tác động, vì nhiệt

độ thấp, độ chuyển dời của kim loại kép bé,

chưa tạo ra lực cần thiết nên tiếp điểm chưa

thay đổi trạng thái Khi dòng điện càng tăng,

thời gian tác động càng giảm

Câu 2

Trình bày các thao tác đóng và ngắt máy phát với lưới điện xoay chiều?

TRẢ LỜI

a, Thao tác đóng máy phát xoay chiều với lưới điện:

- Khởi động diesel và điều chỉnh tốc độ diesel tới tốc độ định mức (kiểm tra tần số bằng cách quan sát các đồng hồ tần số)

- Kiểm tra điện áp máy phát bằng cách kiểm tra các đồng hồ điện áp

- Thực hiện việc hòa đồng bộ : khi thời điểm hòa thỏa mãn thì đóng aptomat nối máy phát với lưới điện

- Thực hiện phân chia tải giữa các máy phát bao gồm:

+ Phân chia tải tác dụng bằng cách tăng lượng dầu vào máy mới hòa đồng thời giảm lượng dầu vào máy đang làm việc; quan sát các đồng hồ để điều chỉnh sao cho tần số trạm là không đổi Quá trình phân chia tải kết thúc khi công suất của các máy tương ứng như nhau trên các đồng hồ chỉ công suất của máy phát

+ Phân chia tải phản tác dụng bằng cách tăng điều chỉnh kích từ của các máy phát quan sát các đồng hồ để điều chỉnh sao cho dòng điện của các máy tương ứng như nhau

b, Thao tác ngắt máy phát xoay chiều khỏi lưới điện:

- Thực hiện việc chuyển tải tác dụng từ máy phát chuẩn bị ngắt sang các máy còn làm việc bằng cách giảm lượng dầu vào máy sẽ ngắt đồng thời tăng lượng dầu vào máy đang làm việc; quan sát các đồng hồ công suất và tần số để điều chỉnh sao cho tần số trạm là không đổi Quá trình chuyển tải kết thúc khi công suất của máy sẽ ngắt bằng 0

- Ngắt mát phát khỏi lưới điện bằng cách ngắt aptomat máy phát

- Giảm tốc độ diesel đến tốc độ min

- Kiểm tra các thông số của diesel nếu đảm bảo thì dừng máy

thống phải có khả năng tự động khởi động các máy phát sự cố hoặc dự trữ Ngoài

ra khi các thông số của hệ thống vượt quá giá trị cho phép thì các thiết bị bảo vệ phân đoạn phải hoạt động trong thời gian ngắn nhất

b, Tính cơ động: Nhằm đảm bảo việc vận hành an toàn cho tàu, đảm bảo chế độ làm hàng, đảm bảo chế độ điều động cũng như chế độ làm việc bình thường; Các thiết bị an toàn phải nhanh chóng khắc phục chỗ hỏng hóc, cho phép kiểm tra để khắc phục sai sót khi vận hành gây nên Ngoài ra tính cơ động còn thể hiện ở chỗ khắc phục hư hỏng và sửa chữa bảo dưỡng dễ dàng khi ngắt nguồn

c, Vận hành và sử dụng thuận tiện: Xây dựng sơ đồ phải đơn giản, hệ thống có cấu tạo hoàn chỉnh, thời gian sửa chữa ít, tăng thời gian vận hành thiết bị, áp dụng kĩ thuật điều khiển từ xa và tập trung, dễ phát hiện sự cố và thuận tiện cho khắc phục

sự cố

d,Tính kinh tế trong khai thác: Cho phép lấy điện bờ khi tầu cập cảng; cho phép dùng máy phát đồng trục với động cơ lai chân vịt khi tàu hành trình Đồng thời phân chia phụ tải trên tàu thành nhóm để quản lý: phụ tải rất quan trọng (TB vô tuyến điện, Ra đa,… trong đó nguồn cung cấp phải được lấy từ 2 vị trí riêng biệt 1

từ bảng điện chính, 1 từ bảng điện sự cố); phụ tải quan trọng (neo, TB phục vụ máy chính lấy nguồn tin cậy từ bảng điện chính); phụ tải không quan trọng (bếp điện, quạt gió, cho phép gián đoạn hoạt động khi máy phát bị quá tải)

 Giới thiệu thiết bị :

Gồm một động cơ không đồng bộ xoay chiều 3 pha rô to lồng sóc được cung cấp điện bởi cầu dao CD Công tắc tơ K, KY điều khiển cho động cơ khởi động ở chế độ sao (Y), công tắc tơ K điều khiển động cơ chạy ở chế độ tam giác () RN

là phần tử đốt nóng của rơ le nhiệt

 Nguyên lý làm việc:

Đóng cầu dao CD cung cấp nguồn cho mạch động lực và mạch điều khiển Ấn nút mở máy M(3-5) cuộn dây K(5-4) và KY (9-4) có điện đồng thời, làm cho các tiếp điểm K và KY ở mạch động lực và điều khiển đóng lại, động cơ bắt đầu mở máy ở trạng thái đấu sao Khi đó 1RTh cũng được cấp nguồn và bắt đầu tính thời gian duy trì cho các tiếp điểm thời gian của nó

Hết thời gian duy trì, tiếp điểm thường đóng mở chậm 1RTh(5-7) mở ra, cuộn dây KY bị cắt, đồng thời tiếp điểm thường mở đóng chậm 1RTh(5-11) đóng lại cấp

nguồn cho cuộn dây K Các tiếp điểm K động lực đóng lại, động cơ chuyển sang làm việc ở trạng thái đấu tam giác () và kết thúc quá trình mở máy

Ấn nút D(1-3) dừng toàn bộ mạch

 Khâu liên động bảo vệ:

- Mạch được bảo vệ ngắn mạch nhờ cầu chì CC1, CC2 và quá tải nhờ rơ le nhiệt RN

- Liên động điện khóa chéo: K(7-9) và KY (11-13)

- Mở máy trực tiếp: Đóng trực tiếp động

cơ điện vào lưới điện

- Dùng cuộn kháng nối tiếp vào mạch stato

Điện áp mạng điện đặt vào động cơ qua cuộn kháng DK Lúc mở máy cầu dao CD1 đóng, cầu dao CD2 mở Nhờ có điện áp rơi trên cuộn kháng, điện áp đặt

Đ/C

C B A CD

vào động cơ giảm đi k lần, mômen giảm đi k2

lần (vì mômen tỷ lệ với bình phương điện áp) Khi động cơ đã quay ổn định thì đóng cầu dao D2

- Dùng máy biến áp tự ngẫu

Điện áp mạng điện đặt vào sơ cấp máy biến áp tự ngẫu, điện áp thứ cấp máy biến áp tự ngẫu đặt vào động cơ Thay đổi vị trí con chạy để lúc mở máy điện áp đặt vào động cơ nhỏ, sau đó tăng dần dần lên bằng định mức

- Phương pháp đổi nối sao - tam giác

Phương pháp này chỉ dùng được với những động cơ khi làm việc bình thường dây quấn stato nối hình tam giác

Khi mở máy nối hình sao để điện áp đặt vào mỗi pha giảm 3 lần Sau khi

mở máy nối lại thành hình tam giác Khi mở máy đóng cầu dao sang phía Y, mở máy xong đóng sang 

Mở máy bằng điện kháng Mở máy dùng máy BATN Mở máy bằng đổi nối Y- 

+ M; động cơ không đồng bộ 3 pha rotor lồng sóc

+ RT; Rơ le nhiệt dùng để bảo vệ quá tải cho động cơ

+ K; Contator chính

+ B1; Công tắc 3 vị trí để chọn chế độ làm việc

+ R rơ le trung gian

+ D, KD; Các nút nhấn khởi động và dừng

+ CBMT, CBMC; Các cảm biến mức (hoặc áp lực …) thấp và cao

+ DV, DX; Đèn tín hiệu màu vàng và xanh

+ BA; Biến áp cấp nguồn tín hiệu

- Nguyên lý làm việc của hệ thống:

+ Chế độ làm việc bằng tay: Bật công tắc chọn chế độ B1 vế vị trí HAND ấn nút khởi động KD khi đó K và R được cấp điện đóng tiếp điểm cấp nguồn khởi động cho động cơ

+ Chế độ làm việc tự động: Bật công tắc chọn chế độ B1 vế vị trí AUTO.Nếu mức nứơc trong két thấp hơn mức yêu cầu khi đó cảm biến mức thấp CBMT tác động đóng tiếp điểm lại khi đó K và R được cấp điện đóng tiếp điểm cấp nguồn khởi động cho động cơ.Khi mực nước cao hơn mức yêu cầu thì CBMT mở nhưng động

cơ vẫn hoạt động vì có tiếp điểm tự duy trì của R Khi mực nước đủ cao theo yêu cầu thì cảm biến mức cao CBMC mở ra, K và R mất điện ngắt điện làm động cơ dùng lại Trong quá trình sử dụng mực nứơc giảm dần cho đến khi xuống thấp hơn mức yêu cầu khi đó cảm biến mức thấp CBMT tác động động cơ sẽ hoạt động trở lại

- Bảo vệ trong hệ thống:

+ Bảo vệ quá tải cho động cơ dùng rơ le nhiệt RT khi động cơ bị quá tải thì RT mở

ra cắt nguồn vào contactor chính dùng động cơ

+ Bảo vệ thấp áp và bảo vệ “0” dùng tiếp điểm tự duy trì của contactor chính

Nếu ta mắc một nguồn điện một chiều VAA vào SCR như hình phía dưới Một dòng điện nhỏ IG kích vào cực cổng G sẽ làm nối PN giữa cực cổng G và catot K dẫn phát khởi dòng điện anod IA qua SCR lớn hơn nhiều Nếu ta đổi chiều nguồn

VAA (cực dương nối với catod, cục âm nối với anod) sẽ không có dòng điện qua SCR cho dù có dòng điện kích IG Như vậy ta có thể hiểu SCR như một diode nhưng có thêm cực cổng G và để SCR dẫn điện phải có dòng điện kích IG vào cực cổng

Cơ chế hoạt động như trên của SCR cho thấy dòng IG không cần lớn và chỉ cần tồn tại trong thời gian ngắn Khi SCR đã dẫn điện, nếu ta ngắt bỏ IG thì SCR vẫn tiếp tục dẫn điện, nghĩa là ta không thể ngắt SCR bằng cực cổng, đây cũng là một nhược điểm của SCR so với transistor

Người ta chỉ có thể ngắt SCR bằng cách cắt nguồn VAA hoặc giảm VAA sao cho dòng điện qua SCR nhỏ hơn một trị số nào đó (tùy thuộc vào từng SCR) gọi là dòng điện duy trì IH (hodding current)

Câu 8:

Trình bày nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ ? ý nghĩa của phương pháp khởi động động cơ không đồng bộ ba pha theo phương pháp đổi nối sao tam giác và phạm vi ứng dụng của phương pháp?

TRẢ LỜI

* Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ ba pha rôto lồng sóc

- Khi ta cho dòng điện ba pha vào dây quấn stato, dây quấn stato sẽ tạo ra từ trường quay với tốc độ n1 Từ trường quay cắt các thanh dẫn của dây quấn rôto, cảm ứng ra các sức điện động

- Vì dây quấn rôto nối ngắn mạch, nên sức điện động cảm ứng sẽ sinh ra dòng trong các thanh dẫn rôto Lực tác dụng tương hỗ giữa từ trường quay của máy với thanh dẫn mang dòng điện rôto, kéo rôto quay cùng chiều quay từ trường với tốc độ n

- Tốc độ n của máy luôn nhỏ hơn tốc độ từ trường quay n1, vì nếu tốc

độ bằng nhau thì không có sự chuyển động tương đối, trong dây quấn rôto không

có sđđ và dòng điện cảm ứng, lực điện từ bằng không

Độ chênh lệch giữa tốc độ từ trường quay và tốc độ máy gọi là tốc độ trượt n2

n2 = n1 – n

Hệ số trượt của tốc độ là:

1 1 1

2

n

n n n

K2 : Tiếp điểm của rơ le gài khớp

Trên sơ đồ: rơ le gài khớp có hai cuộn dây: cuộn dòng có số vòng dây

ít nhưng tiết diện dây lớn cuộn áp có số vòng dây nhiều nhưng tiết diện dây nhỏ, cuộn dòng ở rơ le gài khớp có tác dụng là làm sụt điện áp ban đầu khi đi vào động

cơ để động cơ quay với tốc độ thấp

Nguyên lý hoạt động

Thực chất đây là hệ thống khởi động kiểu cưỡng bức, Nhấn nút N dòng điện

đi từ cực dương ắc quy qua cuộn hút của rơ le trung gian, dòng điện này sinh ra lực

từ hoá làm đóng tiếp điểm K1, khi K1 đóng, dòng điện đi từ cực dương ắc quy qua tiếp điểm K1, qua rơ le gài khớp, lúc này trong rơ le gài khớp có hai dòng điện: dòng điện đi qua cuộn dòng, sau đó qua cực dương động cơ về âm máy phát, lúc này động cơ quay với tốc độ thấp do điện áp đặt vào nó không đủ định mức ( bị rơi điện áp trên cuộn dòng của rơ le gài khớp )

Dòng điện thứ hai đi qua cuộn áp của rơ le, dòng điện này sinh ra lực từ hoá hút cần gạt đẩy bánh răng ăn khớp với động cơ Do có tốc độ quay chậm của động cơ nên bánh răng không bị kẹt Và ta chỉnh sao cho khi bánh răng vừa ăn khớp vào động cơ Diesel thì cũng là lúc tiếp điểm K2 được đóng lại, lúc này dòng điện đi trực tiếp từ cực dương ắc quy qua K1 qua K2 qua cực dương động cơ về cực âm ắc quy

K

K

+

-205Ah

12V

+

-205Ah 12V

Lúc này động cơ được cấp đủ điện áp định mức nên nó có mô men khởi động rất lớn đủ để khởi động động cơ Diesel Khi động cơ nổ ta buông tay khỏi nút nhấn, rơ

le trung gian mất điện, tiếp điểm K1 mở, rơ le gài khớp mất điện, động cơ mất điện Dưới tác dụng của lò xo đàn hồi bánh răng của động cơ khởi động được thu trở về

a, Tác dụng khi các máy phát điện làm việc song song:

+ Sẽ đảm bảo cung cấp năng lượng điện cho mọi chế độ hoạt động của tầu, có thể ngắt một hay một số máy khi ít tải

+ Có khả năng khởi động được các động cơ dị bộ có công suất lớn so với công suất của máy phát

+ Có khả năng phục hồi điện áp nhanh

+ Khi chuyển từ máy này sang máy kia không xẩy ra hiện tượng ngắt điện (Nguồn trên thanh cái lúc nào cũng có điện)

+ Giảm được trọng lượng của các thiết bị phân phối

b Yêu cầu của các máy phát khi làm việc song song :

+ Cung cấp đầy đủ năng lượng điện cho mọi chế độ hoạt động của tầu

+ Các máy phát phải làm việc ổn định với phạm vi thay đổi tải lớn

+ Quá trình phân phối tải giữa các máy phát phải đều nhau

+ Giá trị dòng cân bằng phải bé nhất (lý tưởng bằng không)

Icb =0 ( đối với máy phát xoay chiều thì coi như r = 0 )

c Điều kiện hòa đồng bộ các máy phát xoay chiều

- Điện áp máy phát bằng điện áp lưới

- Tần số máy phát bằng tần số lưới

- Thứ tự pha của máy phát trùng thứ tự pha của lưới

- Pha của điện áp máy phát trùng với pha của điện áp lưới

Câu 11

Trình bày cấu tạo và nguyên lý hoạt động của áptômát dòng điện cực đại ? Nêu cách lựa chọn áptômát?

TRẢ LỜI

1.Cấu tạo áptômát dòng cực đại

1 Nam châm điện

Áptômát dòng cực đại dùng để bảo vệ mạch điện khi bị quá tải hay ngắn mạch

Lựa chọn áptômát Việc lựa chọn áptômát chủ yếu dựa vào:

- Dòng điện tính toán đi trong mạch điện

- Dòng điện quá tải

- Xét tại thời điểm từ ( 0 – T/2 ) dòng điện đi theo 1 chiều được xác định như (Ha) Lúc đó từ trường hướng từ phải qua trái Giá trị dòng điện tăng dần từ 0 đến Imax sau đó trở về 0 tương ứng với từ trường tăng dần từ 0 đến Bmax sau đó về 0

- Xét thời điểm ( T/2 – T) giá trị dòng điện đổi chiều (Hb) Hướng

từ trường thay đổi từ trái sang phải Dòng điện biến thiên từ 0 đến Imin rồi về 0 tương ứng với từ trường cũng biến thiên từ 0 đến Bmin rồi trở về

- Nếu biểu thị từ trường B là 1 véc tơ thì véc tơ này luôn hướng theo trục của cuộn dây , trị số biểu thị từ – Bmin đến Bmax Hai từ trường này cùng tốc độ nhưng có chiều ngược nhau : - Bmin = Bmax = B/ 2

Như vậy tổng hợp 2 từ trường quay ngược chiều nhau thành từ trường đứng yên hay còn gọi là từ trường đập mạch

b/ Nguyên lý làm việc của động cơ KĐB 3 pha rô to lồng sóc

Khi đặt điện áp xoay chiều ba pha có tần số f vào ba pha dây quấn

Stato, thì dòng điện xoay chiều ba pha chạy trong dây quấn sẽ sinh ra Từ

trường quay, quay với tốc độ:

để xác định chiều của lực và Momen M tác dụng lên rôto)

Tốc độ trục động cơ (n) luôn nhỏ tốc độ quay từ trường (n1),

Tốc độ trục động cơ (n) luôn nhỏ tốc độ quay từ trường (n1),

Vì tốc độ rôto khác tốc độ trường quay nên ta gọi động cơ là động cơ không đồng bộ

Tốc độ trên trục động cơ đƣợc tính bằng:

n = n1(1- s)

- n: Tốc độ quay của từ trường

- n1: Tốc độ quay của rôto

TRẢ LỜI

a.Sơ đồ cấu trúc

Vì con tàu có quán tính lớn, đặc biệt con tàu có kích thước và trọng tải lớn, có tuyến hình khác nhau, có sự thay đổi đáng kể các thông số động học khi thay đổi trọng tải, loại hàng do vậy nếu chúng ta sử dụng sơ đồ hệ thống lái tự động cơ bản như ở trên thì chất lượng hệ thống sẽ không cao Để nâng cao chất lượng hệ thống người ta thường đưa thêm các khâu hiệu chỉnh song song và phản hồi người ta cải thiện sơ đồ, mắc thêm các khâu hiệu chỉnh nối tiếp, song song

Các phần tử trong sơ sơ đồ cấu trúc:

Sơ đồ cấu trúc đầy đủ hệ thống lái tự động, trong đó:

0: Góc đặt hướng đi cho trước

 : Hướng đi thực của con tàu

 : Độ chênh lệch giứa hướng đi cho trước và thực tế

K1 : Khối khuếch đại tỉ lệ độ lệch hướng

KĐ: Khối khuếch đại tổng

THTG: Khối thực hiện trung gian

ML: Máy lái

 : Góc bẻ lái

LB: Phân tử cảm biến hướng đi của tàu

ĐH: Khâu đặt hướng đi cho trước

CT: Đối tượng điều khiển ( con tàu )

K4: Tín hiệu phản hồi góc bẻ lái

K1  : Khối tạo tín hiệu tỷ lệ góc bẻ lái

K2d  /dt: Khối tạo tín hiệu vi phân góc bẻ lái

K3  dt: Khối tạo tín hiệu tích phân góc bẻ lái

LB: la bàn lấy tín hiệu phản hồi hướng đi thực của con tàu

K4  : Khối tạo tín hiệu tỷ lệ góc quay bánh lái

K2d/dt

DDDD

Dd

TH ML BL CT K4

f: Tác động của nhiễu(sóng, gió, hải lưu,…)

y: Tín hiệu điều khiển của hệ thống

b Phương trình thuật toán điều khiển hệ thống lái tự động:

y = K1  + K2d  /dt + K3  dt - K4  - K5d  /dt

* Nguyên lý điều khiển:

Khi hướng đi của con tàu trùng với hướng đi đặt trước (= 0) thì  = 0

Giả sử nhiễu tác động làm tàu lệch khỏi hướng đi cho trước (   0), khi đó hướng đi thực tế  của tàu sẽ được cảm nhận từ phản ánh về so sánh với hướng lệnh cho trước  0

xuất hiện  =  0 -   0 Các tín hiệu tỷ lệ, vi phân, tích phân sau khi được đưa vào khâu khuếch đại sẽ qua khối thực hiện trung gian tác động bẻ lái đưa tàu về hướng đi ban đầu

Khi bánh lái quay xuất hiện tín hiệu phản hồi K4  và K5d  /dt làm giảm tín hiệu điều khiển y Khi tàu trở về hướng đi đặt trước thì  = 0 Trong quá trình tàu dần trở về hướng đi đặt trước, tín hiệu điều khiển đổi dấu, bánh lái được quay theo chiều ngược lại dần trở về mặt phẳng đối xứng của con tàu

Như vậy khi mũi tàu trở về hướng đi đặt trước thì đồng thời bánh lái cũng trở về mặt phẳng đối xứng

Do có quán tính, tàu có xu hướng dao động một vài lần sau đó tàu sẽ trở lại hướng đi ban đầu

Đối với sơ đồ hoàn chỉnh trên :

- Giảm độ quá điều chỉnh, thời gian quá độ và số lần dao động của hệ thống do sử dụng các khâu vi phân

- Nâng cao tính chính xác do sử dụng khâu tích phân