Giáo trình thiết bị điện gia dụng

I. VỊ TRÍ TÍNH CHẤT CỦA MÔ ĐUN: Mô đun này học sau các môn học: An toàn lao động; Mạch điện; Vật liệu điện; Khí cụ điện. II. MỤC TIÊU MÔ ĐUN: Sau khi hoàn tất môđun này, học viên có năng lực: Giải thích cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các thiết bị điện gia dụng như: + Thiết bị cấp nhiệt: nồi cơm điện, bàn ủi, máy nước nóng,... + Tủ lạnh, máy điều hoà nhiệt độ .. + Quạt điện, máy bơm nước, ... + Máy biến áp gia dụng: survolteur, ổn áp tự động ... + Các loại đèn gia dụng và đèn trang trí. Sử dụng thành thạo các thiết bị điện gia dụng nói trên. Tháo lắp các thiết bị điện gia dụng. Xác định nguyên nhân hư hỏng; Sửa chữa hư hỏng theo yêu cầu III. NỘI DUNG MÔ ĐUN: Thiết bị cấp nhiệt Máy biến áp gia dụng Động cơ điện gia dụng Thiết bị điện lạnh Thiết bị điều hòa nhiệt độ Các loại đèn gia dụng trang trí Thực hành lắp đặt điện gia dụng

Gi¸o tr×nhThiÕt bÞ ®iÖn gia dông

Bài 1 Thiết bị cấp nhiệt 1.1 Khái niệm và phân loại

- Trong sinh hoạt đời sống, nhiệt năng chủ yếu dùng để đun, nấu, nớng.Nguồn nhiệt năng đợc chuyển từ điện năng qua các bàn là điện, bếp điện,nồi cơm điện, bình nóng lạnh, lò vi sóng Đây là nguồn năng lợng sạch, không

ảnh hởng tới môi trờng sống, sử dụng thuận tiện dễ dàng

- Biến đổi điện năng thành nhiệt năng có nhiều cách: nhờ hiệu ứngJoule (lò điện trở), nhờ phóng điện hồ quang (lò hồ quang), nhờ tác dụng nhiệtcủa dòng điện xoáy Foucault, thông qua hiện tợng cảm ứng điện từ (lò cảmứng)

- Các thiết bị cấp nhiệt dùng trong sinh hoạt trừ lò vi sóng ứng dụng hiệntợng cảm ứng điện từ, hầu hết dùng dây điện trở nh bàn là, bếp điện, nồicơm điện, siêu điện, bình nóng lạnh

- Các thiết bị cấp nhiệt đợc chế tạo dựa trên cơ sở tác dụng nhiệt củadòng điện (định luật Joule-Lenx) Khi dòng điện chạy qua dây dẫn làm cho

nó nóng lên Lợng nhiệt sinh ra tỉ lệ với bình phơng dòng điện, với điện trở vàthời gian duy trì dòng điện

[1-1]Trong đó:

I - dòng điện chạy trong dây dẫn, [A]

R - điện trở của vật dẫn, [Ω]

t - thời gian, [s]

Q - nhiệt lợng, [J]

1J = 0,24cal

- Những dây điện trở thờng dùng là hợp kim Nikel - Crôm màu sáng bóng,

điện trở suất ρ = 1,1 Ωmm2/m Nhiệt độ làm việc từ (1000 - 1100)0C Thờng

đợc đúc kín trong ống, nèn chặt bằng chất chịu nhiệt, dẫn nhiệt, cách điệnvới vỏ

- Dới đây giới thiệu một số thiết bị gia nhiệt thông dụng

1.2 Bàn là điện, bếp điện

1 Bàn là điện

- Bàn là điện có nhiều loại khác nhau, có loại tự động điều chỉnh nhiệt

độ, có loại tự động điều chỉnh nhiệt độ và phun nớc Hiện nay bàn là còn lắp

Q = I 2

R.t

thêm các mạch điện tử, bán dẫn có thể điều khiển theo chơng trình chínhxác đến từng độ.

Hình 1.2 Bàn ủi có điều chỉnh nhiệt độ

1 Bộ điều chỉnh nhiệt 4 Tấm nặng 7 Núm điều chỉnh nhiệt độ

2 Dây điện trở gia nhiệt 5 Vỏ 8 Đèn báo

- Cấu tạo bộ điều chỉnh bàn ủi nh sau: (hình 1.3)

- Bộ phận điều chỉnh của bàn ủi thực chất là một rơle nhiệt Bộ phận

điều chỉnh của rơle này là một cặp kim loại kép (12), đặt sát với đế làmviệc (11) của bàn ủi Cặp kim loại gồm hai tấm kim loại có hệ số giãn nở nhiệtkhác nhau Khi bị đốt nóng cặp kim loại sẽ cong về phía tấm kim loại ít giãn nởhơn Nhiệt độ càng cao, cặp kim loại cong càng nhiều, đến mức nào đó, nó

sẽ đẩy tấm tiếp điểm trên (7) lên, mở tiếp điểm (3), ngắt dòng điện cấpnhiệt đi qua dây điện trở (10) Khi bị ngắt điện, bàn ủi nguội dần, cặp kimloại thẳng dần trở lại cho đến khi đóng tiếp điểm (3), bàn ủi lại có điện

Khi xoay cam (1), mặt cam tì vào con lăn (2) sẽ thay đổi vị trí của lá tiếp

điểm dới (8), do đó sẽ thay đổi đợc thời gian mở tiếp điểm (3), tức là thay đổi

Hình 1.3 Cấu tạo bộ điều chỉnh nhiệt độ của bàn

ủi

1 Cam 7 Tấm tiếp điểm trên

2 Con lăn bằng sứ 8 Tấm tiếp điểm d ới

3 Tiếp điểm trên và d ới 9 Tấm cách

4 Vít 10 Điện trở gia nhiệt

6 Vòng đệm sứ 12 Cặp kim loại kép

đợc nhiệt độ duy trì của của bàn ủi Trục cam (1) đợc nối tới núm điều chỉnhnhiệt độ của bàn ủi (núm 7, hình 1.2a).

Nh vậy, bàn ủi có điều chỉnh nhiệt độ ngoài các bộ phận nh bàn ủi thờng,còn có thêm bộ phận điều chỉnh nhiệt độ, để điều chỉnh nhiệt độ ủi và duytrì nhiệt độ đó trong một thời gian nhất định Giới hạn này có thể lựa chọn đợctùy thuộc vào loại vải cần ủi nh sau:

Loại vải Nhiệt độ ( 0 C)

Băng, vải sợi 165 ữ 190Lanh, vải bạt 190 ữ 230

b Nguyên lý hoạt động của bàn là điện thông thờng

- Phần chính của bàn ủi là dây điện trở (1) có nhiệm vụ tạo ra nhiệtnăng

- Điều chỉnh vít (5) làm tiếp điểm (3) đóng lại cấp nguồn cho mạch, đènbáo (4) sáng, có dòng điện chạy qua, bàn ủi nóng dần lên Khi nhiệt độ tăng quámức điều chỉnh bảng lỡng kim (2) biến dạng cong lên làm tiếp điểm (3) bị hởmạch, đèn báo (4) tắt, bàn là mất điện, nhiệt độ giữ ổn định Sau một thờigian nhiệt độ của bàn là giảm xuống, bảng lỡng kim (2) nguội đi, trở về vị tríban đầu, đóng tiếp điểm (3), bàn là đợc cấp điện trở lại, đèn báo (4) sáng.Thời gian đóng mở của rơle nhiệt phụ thuộc vào việc điều chỉnh vị trí cam

- H hỏng thờng xảy ra đối với bàn là, là ở bộ phận ra nhiệt, nh tiếp điểmkhông tiếp xúc hoặc tiếp điểm bị dính, dây điện trở bị đứt, dây dẫn bịhỏng tùy theo từng loại h hỏng mà tìm cách khắc phục cho phù hợp.

TT HIệN TƯợNG NGUYÊN NHÂN CáCH KHắC PHụC

- Kiểm tra nguồn: ổ cắm,

đờng dây, điểm nối

- Kiểm tra tiếp xúc, làm vệ sinh, uốn nắn, chỉnh lại vít bên trong.

- Đứt hoặc tại mối nối dây nguồn và dây điện trở.

6

Bàn ủi không đạt

độ nóng cao (hết

nấc điều chỉnh).

- Điện áp nguồn quá thấp.

- Điều chỉnh sai rơle nhiệt.

- Đo kiểm lại điện áp nguồn.

- Kiểm tra rơle nhiệt.

7 Cắm điện vào nổ

cầu chì ngay.

- Ngắn mạch đờng dây.

- Lắp mạch sai sơ đồ.

- Kiểm tra, bọc lại cách

điện, hoặc thay dây mới.

- Kiểm tra sơ đồ, lắp lại mạch.

* Đối với thiết bị cấp nhiệt nói chung

- Trớc khi sử dụng một thiết bị điện phải nắm vững các chỉ tiêu kỹthuật

- Trớc khi đa điện vào bất cứ thiết bị điện nào cần phải kiểm tra xem

điện áp của nguồn có phù hợp với điện áp định mức của thiết bị đó không

- Cần có thói quen kiểm tra an toàn trớc khi dùng thiết bị điện (thử rò

điện ở vỏ, xem dây dẫn, phích cắm có đảm bảo cách điện không )

- Các thiết bị điện loại này thờng tiêu thụ dòng điện lớn Do đó nếu cầnthay dây nối nguồn phải dùng dây đủ lớn, các ốc vít bắt đầu dây phải chặt

để tiếp xúc tốt, phích cắm và ổ cắm điện phải đảm bảo tiếp xúc chặt

- Các dụng cụ loại này có độ nóng cao nên không đợc đặt chúng trênmặt bàn gỗ hoặc để gần các chất dễ cháy (xăng, dầu) Không đa điện vàocác đồ dùng rồi bỏ đi làm việc khác, quên sẽ dễ gây cháy

- Không để nớc (nhất là nớc mặn), đổ vào dây điện trở gây ra rò điện

và dây chóng bị đứt

- Các thiết bị loại này nhất thiết phải có cầu chì bảo vệ

- Không mắc công tắc trong mạch điện của các dụng cụ loại này vì dòng

điện lớn dễ làm cháy công tắc, hoặc bật, tắt dễ nhầm, quên khi mất điện

- Không nên quấn dây thiết bị loại này ngay sau khi vừa sử dụng xong (dodây còn nóng lớp cách điện dễ biến dạng, trầy xớc làm hở cách điện)

- Nên cắt điện trớc khi ra khỏi nhà

* Đối với bàn là

- Kiểm tra cách điện của bàn ủi trớc khi sử dụng

- Nếu thấy đờng dây bị trầy, phích cắm bị hỏng, bị hở phải sửachữa ngay hoặc thay thế mới

- Sử dụng núm điều chỉnh để điều chỉnh nhiệt độ thích hợp với từngloại vải

- Thỉnh thoảng phải làm vệ sinh đế bàn ủi bằng giấy nhám mịn

- Nếu bàn ủi không có rơle mà đóng cắt trực tiếp bằng công tắc, khi sửdụng phải theo dõi công tắc thờng xuyên

- Tuyệt đối không cắm bàn ủi vào nguồn rồi đi làm việc khác để tránhhỏa hoạn do bàn ủi gây ra

- Không nên quấn dây bàn ủi ngay sau khi vừa sử dụng xong (do dây cònnóng lớp cách điện dễ biến dạng trầy xớc làm hở cách điện)

- Tuyệt đối không cho trẻ con sử dụng bàn ủi để tránh bị phỏng hay bị

a Sơ đồ mạch điện bếp điện hai kiềng kiểu kín

- Loại bếp này có vỏ ngoài bằng sắt, dây điện trở đợc đúc kín trongống, cách điện tốt, công suất tối đa 2kW, Uđm = 220V

~ 220V

1 2 3 4

1 2 3 4

Hình 1.5 Sơ đồ mạch điện kiểu bếp hai kiềng

- Mỗi kiềng có một công tắc chuyển mạch để nấu đợc 4 chế độ khácnhau:

- H hỏng thông thờng của bếp là ở bộ phận rơle nhiệt, dây điện trở đứt,chuyển mạch không tiếp xúc cần tìm đúng nguyên nhân h hỏng để sửachữa có hiệu quả

1.3 Nồi cơm điện

1 Giới thiệu chung

- Nồi nấu cơm bằng điện, điều khiển tự động - hay gọi là nồi cơm điện

- là một trong những thiết bị gia dụng ngày càng đợc sử dụng rộng rãi, vì cónhững u điểm sau:

+ Tiết kiệm năng lợng, thời gian, gạo (do không có cháy ở đáy nồi).+ Nồi cơm điện làm việc an toàn, tin cậy, rất tiện lợi

- Các loại nồi cơm điện:

+ Theo thể tích nồi có các loại: 1; 1,5; 1,8; 2,5; 2,8 lít [ý nghĩa của

số lít này là chỉ lợng gạo lớn nhất nồi có thể nấu đợc và đảm bảo chất lợng cơm

Hình 1.6 Hình dáng bên ngoài của nồi cơm điện cơ.

+ Theo công suất điện tiêu thụ có: nồi (450, 650, 800, 1000,1200)W

+ Theo điện áp làm việc: Uđm = 220V và Uđm = 110V

+ Theo cấu tạo bộ phận điều khiển có: loại nồi điện cơ và nồi

2 Bếp điện

+ Bếp điện là bộ phận chính của nồi cơm điện đợc đúc bằngnhôm, thông thờng đợc đúc liền với thanh gia nhiệt [Một số nồi có thanh gianhiệt lắp trên vít và có thể tháo rời đợc] Mặt trên bếp có dạng hơi lồi để tiếpxúc tốt với nồi nấu

+ Thanh gia nhiệt đợc chế tạo bằng dây may xo cỡ 0,3mm, đặttrong ống inox hoặc ống nhôm đờng kính (6 - 8)mm, cách điện giữa dây

điện trở và ống bằng cát thạch anh nhỏ và mịn Cát này đợc nèn chặt để

định vị dây may xo ở giữa ống Dây may xo bị đốt nóng trong điều kiệnkhông tiếp xúc với không khí, không bị oxy hóa nên rất bền không hay bị cháy

đứt nh loại bếp điện dùng dây may xo hở và đảm bảo truyền nhiệt tốt từ dâymay xo qua cát thạch anh vào bếp điện

+ Phía dới bếp có lắp đặt các cơ cấu điều khiển đóng cắt điện, rơlenhiệt, công tắc

3 Vỏ nồi

+ Vỏ nồi thờng làm bằng sắt tấm dày 0,5mm, bên ngoài có sơntrang trí ở loại nồi ủ, vỏ nồi gồm 2 lớp, lớp ngoài bằng sắt, lớp trong bằng nhômgiữa hai lớp là không khí tĩnh hoặc bông thủy tinh làm nhiệm vụ cách nhiệt

+ Trên miệng nồi có rãnh dẫn nớc vào một hộp chứa nhỏ Bên cạnhnồi có các nút điều khiển và đèn hiệu

4 Nắp nồi

+ ở loại nồi thờng, nắp rời làm bằng thép inox dày 0,5mm, trên nắp

có tay cầm và một lỗ nhỏ đờng kính 3mm để thoát hơi

+ ở loại nồi ủ, nắp không tháo rời làm bằng nhựa ép, trên nắp có lỗthoát hơi, tay cầm và phím bấm có nẫy gài để đậy nắp đợc chặt [bên trongnắp nhựa có nắp chính bằng nhôm đậy trực tiếp lên nồi nấu Trên nắp chính

có một lỗ nhỏ để thoát hơi nớc Nắp này có thể tháo ra, lắp vào qua một trụcgài ở giữa Phía trên nắp chính là nắp phụ bằng nhôm lắp cố định với nắpnhựa bên ngoài Giữa nắp nhựa và nắp phụ là lớp cách nhiệt]

Hình 1.7 Sơ đồ mạch điện của nồi cơm điện cơ.

R1 : Dây điện trở có công suất lớn K: công tắc đóng mở

R2 : Dây điện trở có công suất nhỏ Đ: Đèn đỏ, báo chế độ nấu cơm

NS: Nam châm vĩnh cửu V: Đèn vàng, báo chế độ ủ cơm

- Hình 1.7 là sơ đồ mạch điện của nồi cơm điện thông dụng hiện nay.Mạch điện tuy đơn gian nhng có thể làm việc tự động ở hai chế độ:

+ Chế độ nấu cơm, dùng một điện trở chính công suất lớn R1 đặt ởdới đáy nồi

+ Chế độ ủ cơm hoặc ninh thực phẩm dùng thêm một điện trở phụcông suất nhỏ R2 gắn vào thành nồi

- Nguyên lý làm việc của nồi cơm điện cơ:

Sau khi đổ nớc và gạo vào nồi, cắm phích điện cấp nguồn cho nồi cơm

điện Dòng điện sẽ đi từ A qua cầu chì vào điện trở chính R1, rồi đi qua

điện trở phụ R2 để trở về B Lúc này đèn vàng sáng báo hiệu nồi đã có điện,còn đèn đỏ tắt

Khi nấu cơm, ấn nút M để đóng công tắc K của nồi cơm điện, điệntrở phụ R2 đợc nối tắt, nguồn điện trực tiếp vào điên trở chính R1 có công suấtlớn để nấu cơm, lúc này đèn vàng tắt, đèn đỏ sáng báo hiệu nồi đang ở chế

độ nấu Khi cơm chín nhiệt độ trong nồi tăng lên, nam châm vĩnh cửu NSgắn dới đáy nồi nóng lên, giảm từ tính không đủ thắng lực lò xo L Công tắc K

tự động mở tiếp điểm và chuyển sang chế độ ủ cơm, lúc này R1 nối tiếp vớiR2 Đèn đỏ tắt, đèn vàng sáng báo hiệu nồi đang ở chế độ ủ cơm.

3 Sử dụng

- Dây điện nguồn của nồi cơm điện có ba sợi ruột, dây nối đất (có vỏ

là hai màu vàng xanh) nhất thiết phải đợc nối đất, tránh trờng hợp nồi bị rò

điện

- Trớc khi đặt nồi vào vỏ nồi, cần lau sạch đáy nồi và mặt trên của tấmtăng nhiệt Khi đặt nồi vào vỏ nồi, nên dùng hai tay xoay nhẹ nồi, để đáy nồitiếp xúc tốt với tấm tăng nhiệt Khi xoay nồi nên chú ý nhẹ nhàng và đừng xoayquá nhanh, khi thấy có một độ sát nhất định, nghĩa là đã tiếp xúc tốt

- Nếu nh dây nguồn là kiểu cách rời, thì gạt chuyển mạch của nồi xuống

và cắm phích điện dây nồi, sau đó mới đóng điện nguồn Khi lấy cơm ra,nhất thiết phải tắt nguồn

- Các linh kiện của nồi cơm điện đều đặt ở vỏ ngoài, vì thế hết sứctránh va đập làm biến dạng vỏ nồi, đặc biệt không làm va chạm mạnh giữa

đáy nồi và tấm tăng nhiệt, nếu bề mặt tấm tăng nhiệt lồi lõm, sẽ gây ảnh ởng đến hiệu quả nấu nớng

h Nếu không đặt nồi vào vỏ nồi, nghĩa là không có một áp lực nhất

định thì cũng không nhấn chuyển mạch xuống đợc, vì khoảng cách hai tấmsắt từ bộ khống chế từ tính khá lớn nên không thể hút nhau đây là thiết kế tựbảo vệ của nồi cơm điện Bởi vì nếu đóng điện không tải sẽ làm hỏng tấmtăng nhiệt rất nhanh

- Thành trong của vỏ nồi không đợc rửa, mà chỉ dùng vải khô để lau, chú

ý phải ngắt điện rồi mới đợc lau

- Nồi cơm điện chỉ có tác dụng nấu cơm hoặc hấp, sấy vì nhiệt độkhông quá 1000C Mặt khác khi sấy hấp cũng cần chú ý đến thời gian sử dụngkhông quá lâu

- Không nấu các thực phẩm có tính axit hoặc kiềm, để tránh làm ăn mònnồi nấu

- Cần chú ý là không nên bắc nồi cơm điện lên bếp dầu hoặc ga khi bịmất điện Nó sẽ làm cho đáy nồi móp méo và vênh khó sửa lại nh cũ Ngoài rakhông nên chêm cần điều khiển nếu khi bị sống cơm vì nếu quên cơm sẽ bịkhét và có thể làm h hỏng tấm tăng nhiệt

4 Những h hỏng thờng gặp và cách khắc phục sửa chữa

- Xiết chặt lại dây dẫn tại phích cắm.

- Thay dây nối cách điện tốt Nếu thay dây nối xong mà sự cố vẫn còn thì dùng đồng hồ vạn năng bật ở nấc Rx10

để đo hai đầu dây của linh kiện, nếu không thấy chỉ giá trị điện trở (Kim

đồng hồ chỉ ở số 0) có nghĩa là linh kiện đó bị chập, phải thay tấm tăng nhiệt khác.

- Lớp nhựa của công tắc nguồn

bị đánh thủng hoặc nứt vỡ.

- Cắm điện cho nóng trong 10 phút để cho khô hẳn, hiện tợng rò điện sẽ hết.

- Hãy cạo rửa sạch bộ phận này, cắm

điện sấy khô khoảng (4 ữ 5)phút để bên trong không bị thấm ớt, sau đó dùng cao su si-líc bọc kín, đợi cho đến khi cao su si-líc cứng hẳn thì có thể sử dụng đợc bình thờng.

- Thay dây nối khác.

- Đàn hồi ở đầu tiếp xúc của bộ

cố định nhiệt bằng tấm lỡng kim bị yếu.

- Dùng tuốc-nơ-vít vặn theo chiều ngợc lại, thử nhiều lần để đạt nhiệt độ thích hợp

và cố định chết ốc này lại Cách thử nhiệt

độ nh sau:

Vặn nhẹ ốc về phía trái, đổ nớc vào nồi

và đặt nồi vào, đặt nhiệt kế vào nồi nớc,

đóng điện cho nồi, chú ý không cần nhấn chuyển mạch xuống Quan sát nhiệt kế, nếu nhiệt kế chỉ thấp hơn 60 0 C lại vặn ngợc ốc thêm một chút, nếu nhiệt kế chỉ

80 0 C, lại vặn ngợc ốc chiều ban đầu sao cho nhiệt cố định trong phạm vi 60 ữ 80 0 C

là tốt nhất Nếu không có nhiệt kế thì dùng cảm giác để thử.

- Kiểm tra lại cần liên động, điều chỉnh để cần liên động chuyển mạch linh hoạt.

- Xem cách điều chỉnh ở phần trên để giải quyết.

- Dùng mũi dao sắc cạo phẳng mặt tiếp xúc, sau đó dùng giấy nhám mịn đánh mịn hoặc cần thiết có thể thay cái khác.

Ngoài ra khi đáy nồi bị méo

mó, lồi lõm cũng sẽ làm cho cơm nấu không chín.

- Tiếp xúc của chuyển mạch nhấn không tốt, làm cho nhiệt

độ ở đây tăng lên, mạch bị hở.

- Vành trong và vành ngoài của nồi bị biến dạng, làm cho nồi không tiếp xúc tốt với tấm tăng nhiệt.

- Kiểm tra loại trừ vật lạ Nếu đáy nồi bị méo mó, lồi lõm thì nắn lại đáy nồi.

- Điều chỉnh đàn hồi đầu tiếp xúc, sao cho điểm tiếp xúc thật tốt.

- Sửa chữa những chỗ biến dạng đó, khi

đặt nồi vào vỏ ngoài và xoay đi xoay lại vài vòng, nếu thấy cảm giác chặt, có nghĩa là đáy nồi và tấm tăng nhiệt đã tiếp xúc tốt.

- ốc điều chỉnh bị hỏng nên

đầu tiếp xúc không thể chập vào nhau.

- Do đàn hồi ở đầu tiếp xúc của bộ cố định nhiệt bị biến dạng.

- Kiểm tra và thay dây khác.

- Dùng giấy nhám đánh kỹ lớp ôxy hóa.

- Tham khảo cách sửa chữa ở phần trên.

- Sửa lại tiếp xúc của bộ cố định nhiệt hoặc thay mới.

8 Đèn báo

không

sáng.

- Cha nhấn chuyển mạch.

- Đầu tiếp xúc ở thanh lỡng kim của bộ cố định nhiệt xấu.

- Mất điện.

- Nhấn chuyển mạch nguồn xuống.

- Sửa lại đầu tiếp xúc cho tốt.

- Kiểm tra cầu chì bảo vệ, ổ cắm, rắc cắm dây chì bảo vệ, rắc cắm dây nối có tốt không Nếu không phải xử lý tốt các điểm này Nếu các điểm trên kiểm tra đều bình thờng, thì xem

đèn báo có tốt không? điện trở hạn dòng mắc nối tiếp với đèn, dây dẫn còn

tốt không Nếu hỏng phải thay thế.

1.4 Bình nớc nóng

1 Giới thiệu chung

- Bình nớc nóng là một trong những thiết bị điện đợc sử dụng ngàycàng rộng rãi trong đời sống sinh hoạt Chúng thờng đợc lắp đặt trong côngtrình phụ tại nhà riêng, nhà hàng, khách sạn… làm nguồn cung cấp nớc nóng chocác nhu cầu sinh hoạt

- Các bình nớc nóng đợc chia thành hai loại:

- Bảng điều khiển LED nối cỏp

- Bình nóng lạnh gián tiếp Ariston

- Dung tích 15L

- Công suất 2500W

Hình 1.8 Các hình dáng bên ngoài của bình nóng lạnh có bình chứa.

- Bình nóng lạnh trực tiếp

Panasonic

- Công suất 3500W

Hình 1.9 Hình dáng bên ngoài của bình nóng lạnh không có bình chứa.

2 Cấu tạo và nguyên lý làm việc

7 Van một chiều và van an toàn

8 Rơle điều chỉnh nhiệt độ

9 Các rơle bảo vệ

456

Hình 1.10 Cấu tạo bình nớc nóng.

1 Bình chứa nớc: thờng đợc chế tạo bằng nhôm dày (1 - 2)mm, hàn kín,bình chịu đợc áp suất đến 8bar [để chịu đợc áp suất do cột nớc lạnh vàobình và áp suất hơi nóng bốc lên]

2 Vỏ bình: thờng làm bằng nhựa màu trắng Có dạng hình hộp hoặc trụtròn để giảm không gian chiếm chỗ của bình và thuận tiện khi lắp đặt

5 Thanh gia nhiệt: đợc chế tạo bằng dây

điện trở cỡ 0,2mm, đặt trong ống inox hoặc ống

nhôm, cách điện giữa dây điện trở và ống bằng

cát thạch anh nhỏ và mịn

6 Thanh cation (thanh làm mềm nớc hoặc

thanh lọc nớc): thanh dài khoảng 23cm, đờng kính

2cm, dùng để làm mềm nớc trong bình, tránh

hiện tợng các muối canxi, magie… có trong nớc kết

tủa bám trên bề mặt trong bình và đờng ống

làm giảm lu lơng nớc vào và

ra Lớp này còn bám trên bề mặt thanh gia nhiệt cản trở việc truyền nhiệt từthanh gia nhiệt vào nớc gây tốn điện Sau khoảng (2 - 3)năm sử dụng nênthay thanh cation

7 Van một chiều và van an toàn:

- Cụm van một chiều và van an toàn thờng

đợc chế tạo thành một khối và lắp trên đờng ống

cấp nớc lạnh trớc khi vào bình

- Van một chiều có tác dụng không cho nớc

nóng trong bình chảy ngợc về đờng ống dẫn nớc

lạnh khi áp suất trong bình gây ra lớn hơn áp suất

8 Rơle điều chỉnh nhiệt độ:

- Hiện nay thờng sử dụng các rơle điều chỉnh

nhiệt độ sau:

+ Kiểu kim loại kép

+ Kiểu kim loại kép dạng đũa (thanh)+ Kiểu khí nén

9 Các rơle bảo vệ:

- Để đảm bảo an toàn cho bình nớc nóng, phần lớn các các bình đợc lắpthêm rơle bảo vệ quá nhiệt hoặc van áp suất an toàn

- Rơle bảo vệ quá nhiệt có các kiểu sau:

+ Kiểu kim loại kép

+ Kiểu cầu chảy

- Trong các loại bình do ý hoặc Pháp sản xuất, rơle điều chỉnh nhiệt độ

và rơle bảo vệ đợc chế tạo, lắp ráp trên cùng một hộp rơle

b Nguyên lý làm việc

1 áptômát.

2 Thanh gia nhiệt

3 Đèn báo

4 Dây tiếp đất

5 Rơle bảo vệ quá nhiệt (rơle

3 2

7

Hình 1.12 Sơ đồ nguyên lý bình nớc nóng

nhanh

- Bình nớc nóng nhanh có một số đặc điểm nh sau:

+ Bình đợc đun nóng đến nhiệt độ cần thiết rất nhanh có thể sửdụng đợc ngay

+ Bình đợc tự động đóng điện khi xả nớc nóng và ngắt điện khikhông sử dụng

+ Không gian chiếm chỗ lắp đặt nhỏ gọn

+ Công suất điện tiêu thụ lớn gây sụt áp, dễ quá tải nguồn điện

4 Lựa chọn bình nóng lạnh

- Khi lựa chọn bình nớc nóng, chủ yếu ta chọn theo dung tích bình vàcông suất điện tiêu thụ

+ Dung tích bình đợc chọn căn cứ vào nhu cầu sử dụng:

Nếu có (4 - 5)ngời hoặc công trình phụ không có bồn tắmchọn bình có dung tích 30l trở về

Nếu đông ngời hơn hoặc có sử dụng bồn tắm chọn loại bình

có dung tích (50 - 60)lít

Nếu chọn bình có công suất nhỏ quá thì thời gian đun nóng

n-ớc lâu, không đủ nn-ớc cung cấp cho nhu cầu sử dụng Thông thờng chọn bình cócông suất từ (1500 - 2500)W

+ Khi chọn bình phải nhìn bên ngoài, bình không bị móp méo,không có vết nứt vỡ Phải kiểm tra các thiết bị của bình nh rơle, các cực đấu dây,thử bình không bị rò điện

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

+ Lắp thêm máy bơm phụ trợ phía trớc bình.

+ Rơle bảo vệ quá nhiệt đã tác động Tác động phục hồi (hoặc thay) rơle trở lại làm việc.

+ Các mối nối dây cáp cung cấp bị hỏng hoặc tiếp xúc kém Cần sửa lại các mối nối điện.

+ áptômát đã ngắt, cần kiểm tra đờng dây cấp điện cho bình (sau áptômát) và phần điện của bình có bị chạm chập không 5

Rơle điều chỉnh nhiệt độ để ở vị trí nhiệt độ thấp hoặc tác

động sai lệch Điều chỉnh lại rơle.

- Các rơle hỏng không cắt mạch điện Cần ngắt áptômát nguồn cấp điện, kiểm tra, sửa chữa hoặc thay thế rơle.

8 Thanh gia nhiệt

hỏng.

- Do sử dụng lâu ngày, lớp cặn canxi bám vào mặt ngoài thanh gia nhiệt dày dần lên, làm giảm tốc độ truyền nhiệt vào nớc, nhiệt độ thanh gia nhiệt tăng cao, cát thạch anh trong ống dãn nở nhiều làm nứt vỏ ống gây hỏng thanh gia nhiệt.

- Do lâu ngày, vỏ ống nhôm bị ăn mòn dần gây thủng ống và làm hỏng thanh gia nhiệt

→ Thay thanh gia nhiệt đúng chủng loại và công suất.

1.5 Một số thiệt bị cấp nhiệt khác:

1 ấm điện

- ấm điện là thiết bị truyền nhiệt trực tiếp vào nớc chứ không gián tiếp

nh bếp điện Vì vậy điện trở có trị số nhỏ và cần phải tản nhiệt nhanh vìdòng điện tơng đối cao Vì vậy khi sử dụng không nên để dây điện trở bịkhô nớc sẽ bị cháy dây Khi sử dụng cần thờng xuyên kiểm tra độ dò của dây

điện trở vì nó có thể gây nguy hiểm chết ngời

Hình 1.13 điện trở ấm điện

2 Máy sấy tóc

- Máy sấy tóc Panasonic.

- Công suất 1200W

- Chức năng tự ổn định nhiệt, bảo vệ

tóc

Hình 1.14 Hình dáng bên ngoài của máy sấy tóc.

- Nguyên lý làm việc của máy sấy tóc là dùng một động cơ gắn cánh quạt

để thổi hơi nóng từ điện trở sấy làm khô tóc Nếu không có động cơ thổigió để tản nhiệt thì điện trở sẽ nóng đỏ và đứt Trờng hợp cũng xảy ra khi

động cơ bị yếu hay bị kẹt do tóc bám vào cánh quạt

- Sơ đồ mạch điện máy sấy tóc nh sau:

D T

CĐ

Đ

1 2 3

~ 220V

- H hỏng thờng gặp ở máy sấy tóc là điện trở sấy R1 và R2 bị đứt và

động cơ bị yếu hay bị kẹt do tóc bám vào cách quạt Nếu động cơ bị hỏngkhông phát hiện sớm sẽ phá luôn điện trở sấy

Bài 2 Máy biến áp gia dụng 2.1 Khái niệm và phân loại

- MBA đợc sử dụng rộng rãi trong đời sống cũng nh trong kỹ thuật Chúng

đợc thiết kế chế tạo với những hình dạng vô cùng phong phú Tùy theo cách cấutạo mà mỗi loại máy biến áp có công dụng khác nhau

- MBA là thiết bị điện từ tĩnh, làm việc theo nguyên lý cảm ứng

điện từ, dùng để truyền tải năng lợng điện từ và biến đổi điện ápnày sang điện áp khác với tần số không đổi

Hình 1.15 Sơ đồ mạch điện máy

- MBA có các đại lợng đặc trng sau:

+ Dung lợng định mức Sđm, đơn vị [VA, KVA, MVA]

+ Điện áp định mức: bao gồm điện áp sơ cấp định mức (Uđm1) và

điện áp thứ cấp định mức (Uđm2), đơn vị [V, kV]

- MBA gia dụng thờng là máy biến áp một pha đợc phân thành hai loạichính:

+ MBA cảm ứng một pha chủ yếu là MBA hạ áp dùng trong đài bándẫn, tivi hoặc để nạp ắc qui, dùng cho mạch đèn trang trí, đèn chiếu sáng cụcbộ…

+ MBA tự ngẫu một pha dùng để tăng giảm điện áp dùng trong cácgia đình

2.2 Cấu tạo và nguyên lý làm việc

+ Cuộn dây nối với nguồn điện là cuộn sơ cấp, kí hiệu là W1

+ Cuộn dây lấy điện ra sử dụng gọi là cuộn thứ cấp, kí hiệu là W2

- Vỏ máy:

+ Là nơi đỡ cuộn dây và lõi thép, đồng thời là nơi đặt các linhkiện nh ổ cắm, đồng hồ vôn, đồng hồ ampe, rơle nhiệt, đèn báo, đèn trangtrí…

+ Đặc biệt trên vỏ đợc bắt các cầu điều chỉnh điện áp vào và ra

2 Nguyên lý làm việc

Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý MBA một pha.

- Đặt điện áp u1 vào cuộn dây W1 trong cuộn dây sẽ có dòng điện i1chạy qua, dòng điện này sinh ra từ thông φm Do mạch từ khép kín nên từ thôngnày chạy trong lõi thép mắc vòng qua hai cuộn dây, làm cảm ứng ra sức điện

động e1 ở cuộn dây W1 và sức điện động e2 ở cuộn dây W2, điện áp ra thứcấp là u2.

- Nếu nối u2 với tổng trở tải Zt thì sẽ có dòng điện i2 chạy trong cuộn W2

và Zt

- Nếu bỏ qua điện áp rơi trên các dây quấn W1 và W2, có thể coi gần

đúng E1 ≈ u1 và E2 ≈ u2 Nếu dòng điện i1 chạy qua dây quấn W1 biến đổitheo qui luật hình sin với tần số f1 thì dòng điện i2 chạy qua dây quấn W2 cũngbiến đổi theo qui luật hình sin cùng tần số f1

- Tỉ số biến đổi điện áp giữa các dây quấn là:

k n

n E

E U

2.3 Sử dụng và sửa chữa MBA

2 Sửa chữa MBA

a Những sự cố thờng gặp khi sử dụng MBA

2 MBA chạy không Quấn dây qúa xấu nên có Quấn lại cuộn dây bị cháy.

tải thấy nóng quá

nhanh, đồng

thời có mùi khét.

một số vòng dây bị chạm chập.

- Dùng Mêgôm để đo kiểm tra quận dây, lõi thép:

+ Nếu thấy kim trở về 0 ngay khi ta quay Mêgôm thì chứng tỏ cuộn dây bị chạm với lõi thép + Nếu (0 < R < 0,5)Ω thì cuộn dây và bìa lót bị ẩm Có thể lót cách điện vào chỗ dây bị sớc hoặc sấy cho MBA.

Tính toán chọn lại cơ dây và quấn lại MBA.

Giữ nguyên đầu lấy ra điện áp 110V chỉnh đầu chọn là (0) lên xuống một vài nấc thấy điện áp

- Tiếng kêu rè rè, thanh thanh,

sờ lõi thép không thấy nóng

là do lõi thép ép cha chặt.

- Nếu tiếng kêu trầm trầm, tiếng ù, sờ tay vào lõi thép thấy nóng là do số vòng dây cuộn sơ thiếu.

2 Rò điện ra

vỏ.

Do dây dẫn ở đầu vào và

đầu ra đấu nối không gọn, không dùng ống gen bảo hiểm gây chạm ra vỏ.

Dùng đồng hồ vạn năng để kiểm tra, rồi lót hoặc bọc cách điện vào chỗ gây chạm vỏ.

Cần đổi lại đầu cho đúng Tốt nhất là lúc quấn MBA nên đánh số từng đầu dây lấy ra.

Tháo rời thanh trợt ra khỏi chuyển mạch, dùng đá mà nhẵn mặt tiếp xúc.

5 Điện áp ra

chập chờn.

Do tiếp xúc ở chỗ lấy điện vào

và ra.

Cạo sạch cách điện các đầu lấy

điện vào và ra, siết chặt các ốc vít Chọn dây dẫn đầu vào và ra phù hợp.

chuông kêu nhng khi điện áp giảm chuông vẫn kêu (do khe

hở giữa thanh rung và lõi sắt không chỉnh đúng).

Chỉnh lại khe hở giữa thanh rung

điện áp sẽ lớn hơn vài vôn.

Ta chỉ cần cấp cho đèn báo điện

áp bằng nửa điện áp danh định ghi trên bóng đèn (ví dụ: 6,3Vchọn 3V).

2.4 Các loại MBA thông dụng

1 MBA nguồn

- MBA nguồn, MBA điều khiển dùng trong dân dụng thờng là kiểu cảmứng Nghĩa là cuộn sơ cấp và thứ cấp quấn hoàn toàn độc lập với nhau Loạinày có thể là MBA tăng áp hoặc MBA hạ áp Nó đợc dùng để biến đổi điện ápmạng thành các điện áp khác nhau làm nguồn cung cấp cho các thiết bị điện

tử hay các thiết bị khác (máy thu thanh, thu hình, các bộ nạp ắc qui, các máycông cụ…)

- Công suất của loại MBA này nhỏ thờng khoảng vài trăm oát trở lại, vì thếkích thớc của chúng rất nhỏ gọn

- Yêu cầu quan trọng của loại MBA này là phải quấn sao cho điện áp ra

đúng nh trị số yêu cầu, đủ công suất mà không kêu, không nóng

[Nếu là MBA sử dụng cho đài, tivi thì phải có sự phân cách giữa cuộnsơ cấp và cuộn thứ cấp bằng màn chắn Faraday hoặc là dùng thêm một đoạndây điện từ quấn trùm một lợt hết cuộn sơ cấp, một đầu để hở, một đầu nối ramát (cuộn này gọi là cuộn chống ù)

Màn chắn Faraday thờng là: Khi cuộn sơ cấp đợc quấn phía trong xong thìlót cách điện rồi đặt một lá đồng mỏng che kín xung quanh nhng không để lá

đồng chạm vào nhau]

- Ngày nay làm khuôn 2 ô riêng cạnh nhau, quấn tách cuộn sơ và cuộn thứhoặc là làm khuôn nhỏ bên trong quấn cuộn sơ, ở giữa là khoảng trống phâncách rồi mới đến lõi nhựa to trùm bên ngoài để quấn cuộn thứ → quấn kiểunày giảm đợc tiếng ù mà không cần màn chắn

2 Survolteur

- Một trong những thiết bị điện gần gũi với chúng ta là Survolteur Đúng

ra phải gọi là máy tăng, giảm điện áp vì điện áp thứ cấp có thể tăng hoặcgiảm so với điện áp sơ cấp

- Survolteur là một máy biến áp tự ngẫu, nghĩa là phần dây quấn sơ cấp

và thứ cấp đợc nối liền với nhau về điện

- Ưu điểm của MBA này so với MBA cảm ứng là có hiệu suất cao, tổn hao

điện ít, tiết kiệm đợc dây quấn và lõi thép từ (có thể tiết kiệm 50% vật t)

- Là một loại MBA đặc biệt vì chỉ có một quận dây vừa là sơ cấp, vừa

là thứ cấp

* Sơ đồ nguyên lý MBA tự ngẫu nh sau:

Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý của MBA tự ngẫu.

W

W u

Từ sơ đồ hình 2.2 ta thấy giữa điện áp vào và điện áp ra vừa liên hệ vớinhau về từ (giống MBA cảm ứng) lại còn liên hệ với nhau về điện, nên chỉ cầnlõi dẫn từ nhỏ hơn loại MBA cảm ứng

dl

P K

Galết thứ nhất (K1) có 4 nấc để điều chỉnh điện áp ở đầu vào: 220V,160V, 110V và 80V.

Galết thứ hai (K2) có 9 nấc để điều chỉnh điện áp ở đầu vào: 220V,160V, 110V và 80V

Tùy theo nhà chế tạo mà đèn báo và đồng hồ vôn sử dụng trực tiếp điện

áp 220V hay điện áp cảm ứng 6V

Để bảo vệ quá áp có thể dùng một trong ba phơng pháp sau đây:

Dùng chuông để báo quá điện áp:

Chuông điện đợc mắc nối tiếp với một tắcte (thờng đợc gọi là conchuột), khi điện áp vợt qua điện áp ngỡng của stắcte thì tiếp điểm của nó

đóng lại Dòng điện đi qua mạch làm chuông rung lên báo hiệu quá điện áp

Mạch này có u điểm là đơn giản nhng nếu ta để chuông reo quá lâu

mà không điều chỉnh hạ bớt điện áp xuống kịp thì chuông sẽ bị cháy và cóthể h hỏng các thiết bị đang sử dụng

Dùng rơle (relay) cắt sur để cắt điện khi điện áp cao:

Nếu thay chuông báo bằng rơle cắt sur thì độ an toàn sẽ cao hơn

Lõi thép đàn hồi

Lõi thép từ tính

Dây quấn trên

lõi

Lỗ bắt vào nền

Hình 3.6: Cấu tạo chuông báo sur

5V AC

Hình 3.7: Cấu tạo rơle cắt sur

Cuộn dây của rơle cắt sur đợc mắc nối tiếp với stắcte còn tiếp điểmcủa nó đợc gắn ở mạch vào Khi điện áp quá cao, cuộn dây rơle hút thanh gài.Dới tác động của lò xo đẩy tiếp điểm làm cắt mạch Sau khi giảm điện lại, ấnnút reset, tiếp điểm sẽ đợc gài nối mạch điện trở lại.

Phơng pháp này có u điểm là tác động nhanh, bảo vệ an toàn cho thiết

bị khi điện tăng đột ngột Khuyết điểm của nó là phải ấn nút reset lại mới có

điện và sau một thời gian sử dụng tiếp điểm bị h phải thay cái mới

Dùng rơle có mạch điện tử điều khiển để cắt tải:

Phơng pháp này có u điểm là khi điện áp giảm xuống, mạch tự động

đóng lại Khuyết điểm của nó là chỉ cắt mạch điện ra chứ không cắt mạch

điện vào

Mạch điện của nó gồm một cầu phân áp để làm mạch so sánh điện áp,một điốt zener 6V nối với cầu phân áp và cực B của hai transistor nối với mộtrơle Khi điện áp cao, điện áp của cầu phân áp vợt quá ngỡng của điốt zener,dòng điện đi qua cực B làm T1 dẫn kéo theo T2 dẫn Rơle có điện cắt mạchtải ra Khi điện áp xuống thấp, T1 và T2 ngắt, rơle mất điện đóng mạch tảilại

Cách sử dụng survolteur:

Khi điện áp nguồn giảm, tăng núm điều chỉnh 2 từng bậc lên cho đếnkhi điện áp ra U2 đạt định mức

R3 47K R2

47K

R1 47K

Q2 C1815

Q1 C1815 C

100m

F

Hình 3.8: sơ đồ bảo vệ quá áp bằng mạch điện tử

Hình 3.8: sơ đồ bảo vệ quá áp bằng mạch điện tử

D1

VR 10K

DS 6V

D2 1N4007

To Gallet

To Output

Khi điện áp nguồn mạnh, trở lại điện áp bình thờng, thì lúc đó điện áp

ra U2 lại tăng lên quá điện áp định mức Dĩ nhiên điện áp ở hai đầu stắctecũng tơng ứng tăng lên gần 100V, làm stắcte hoạt động, đóng mạch hệchuông báo, dẫn dòng điện qua chuông báo reo vang báo hiệu cho ngời sửdụng phải điều chỉnh lại núm 2 về cho đến bậc mà điện áp U2 đúng địnhmức, thì chuông báo không reo nữa

ở khu vực có nguồn điện tăng điện áp bất thờng thì dùng máy biến ápmột phần cuộn dây để hiệu chỉnh điện áp ra U2 giảm xuống cho đúng địnhmức

Hình 3.9: Sơ đồ máy tăng giảm điện áp (Dạng 1)

9 8

4

2 1

K

b)

Chuôn Stắct

110 0 220

Nguồn ra

110 0 220

Nguồn vào

Hình 3.10: Sơ đồ máy tăng giảm điện áp (Dạng 2)

a) Hình dạng bên ngoài

b) Sơ đồ nguyên lý

- K2 ở vị trí số 0 và cấp nguồn cho survolteur

Bật K2 tăng dần từ số 1 lên, quan sát đồng hồ nếu thấy chỉ 220V thìdừng lại

Nếu khi đã tăng K2 tối đa (số 9) mà điện áp ra vẫn còn thấp (< 220V)thì tắt máy Chuyển K2 về, sau đó chuyển K1 về vị trí 160V và cũng tăng K2lên tơng tự

Trờng hợp nguồn vào 110V:

22 0

5

3 6 9 160

8 80

4

2 1

Nguồn vào110V/220

Phải thờng xuyên kiểm tra tình trạng của máy, đặc biệt là kiểm tra cách

điện, trong mạch điện tivi

- ổn áp điện một chiều thờng dùng mạch IC công suất tải nhỏ

- Các loại ổn áp điện một chiều:

+ ổn áp tham số

+ ổn áp kiểu bù tuyến tính

+ ổn áp xung

- Để thu nhỏ các bộ ổn áp một chiều bù tuyến tính, ngời ta chế tạo các IC

ổn áp cho dòng tới 10A, điện áp từ (2 - 5)V

- Tùy theo yêu cầu về thông số kỹ thuật nh Ura, Ira và khả năng điều khiển

điện áp mà cấu trúc bên trong của IC khác nhau, cho ra ngoài 3 hoặc 4 chân

Ví dụ: Loại IC 7805 có 3 chân (hình 2.3) là đầu ra (1), đầu vào (2) và

đầu mát (3) Điện áp ra cố định và có giá trị bằng hai số cuối của kí hiệu IC

2 ổn áp điện xoay chiều

- Nhìn chung các loại ổn áp điện xoay chiều trên thị trờng rất đa dạng.Tuy nhiên ta có thể phân ra làm ba loại chính:

+ ổn áp sắt từ

+ ổn áp sử dụng rơle

+ ổn áp sử dụng mạch servo để điều chỉnh điện áp

ở đây chỉ giới thiệu sơ bộ nguyên lý làm việc và sơ đồ khối của chúng

Điện áp mào một đầu đợc nối với biến áp chính hình xuyến đồng thời nối với một cuộn kháng có lỏi sắt hình chữ U để tạo cảm ứng Đầu giữa của cuộn kháng này

đợc lấy làm ngỏ ra còn đầu kia đợc nối với một tụ điện khoảng 16mF Đầu điện áp vào còn lại đợc đi qua cuộn kháng thứ hai trớc khi vào biến áp chính hình xuyến Một cuộn dây thứ ba quấn chung trên lỏi cuộn kháng thứ hai một đầu nối với đầu cuối của biến

áp chính còn đầu kia nối mới đầu còn lại của tụ (xem sơ đồ hình 3.11)

Do tính chất bảo hòa từ của lỏi sắt và mạch LC, điện áp ở hai đầu rahầu nh không đổi trong khi điện áp đầu vào thay đổi rất nhiều Sự chênhlệch giữa hai điện áp ra và vào nằm ở hai cuộn kháng trên

Ưu điểm của loại ổn áp sắt từ là điện áp ra không dao động khi điện ápvào thay đổi, độ ổn định điện áp cao ( 5%) trong khi điện áp vào thay

đổi đến 50% Khuyết điểm của nó là lỏi sắt nóng vì chạy ở chế độ bảohòa Vì vậy chỉ nên sử dụng khi công suất trên 50% công suất định mức Điềucần nhớ thứ hai là không nên để quá gần những thiết bị điện tử dễ bị ảnh h-ởng của từ trờng nh TV, đầu máy VHS vì từ trờng của ổn áp sắt từ rất mạnh

b ổn áp sử dụng rơ le:

ổn áp dùng rơ le có cấu tạo tơng tự nh survolteur chỉ khác ở chỗ là dùngrơle để chuyển đổi điện áp tự động ở cả hai đầu của biến áp ở đây mạch

điện tử đóng vai trò so sánh điện áp, giải mã tín hiệu và điều khiển rơle

đóng mơ sao cho điện áp ra chỉ dao động trong một phạm vi nhỏ

Trong sơ đồ, ta nhận thấy rằng tín hiệu điện áp vào đợc giảm áp và sosánh với các mức điện áp chuẩn Sự sai lệch này sẽ đợc khuếch đại lên và đaqua bộ giải mã để đóng các rơ le giữ cho điện áp ra ổn định

u điểm của loại ổn áp này là có cấu tại tơng đối đơn giản, giá thành hạ.Khuyết điểm của nó là điện áp ra thay đổi trong một khoảng chứ không ổn

Tụ điện 14mF

Điện áp ra 220V ± 2%

Điện áp vào 90V-240V

Lõi sắt hình chữ

U

định cao nh trong trờng hợp ổn áp dùng mạch servo, sau một thời gian sử dụngrơle thờng bị h hỏng mặt vít.

Ưu điểm của loại ổn áp này là điện áp ra rất ổn định, có thể chế tạocông suất từ vài trăm watt đến hàng trăm kW, điện áp vào có thể thay đổirất rộng và điện áp ra vẫn đứng vững

Khuyết điểm của chúng là giá thành cao, thời gian điều chỉnh chậm vìphải chờ động cơ quay chổi than Ngoài ra những h hỏng về phần cơ khí và

điện tử cũng thờng hay xảy ra

- Động cơ điện gia dụng thờng là động cơ điện không đồng bộ xoaychiều một pha rôto lồng sóc, đợc chế tạo với công suất nhỏ.

- Căn cứ vào cách khởi động, động cơ một pha đợc phân biệt nh sau:

+ Động cơ khởi động với tụ ngâm

+ Động cơ khởi động với tụ khởi động (tụ hoá)

+ Động cơ khởi động với hai tụ điện

+ Động cơ khởi động với cuộn phụ

động của động cơ chỉ đạt 150% mômen định mức mà thôi Công suất củaloại động cơ này đợc sản xuất không quá 1 HP

- Các động cơ điện một pha khởi động với vòng ngắn mạch ít dùng doCosφ thấp, tổn hao công suất ở rôto lớn, mômen khởi động nhỏ và không ổn

định, khả năng chịu quá tải thấp

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

1 Cấu tạo

Hinh 3.1 Mô tả cấu tạo của động cơ.

[Động cơ điện một pha có rôto lồng sóc, còn stato chỉ có dây quấn một pha, khi cho điện áp xoay chiều 1 pha vào cuộn dây không tạo ra đợc từ trờng quay Do có sự biến thiên của Ι, chiều và trị số từ trờng thay đổi, nhng phơng của từ trờng lại cố định trong không gian (từ trờng đập mạch) nên dù có điện vào stato, rôto cũng không quay đợc mà bị hút chặt lại.

Để động cơ khởi động đợc, trớc hết ta phải mồi rôto quay theo chiều nào

đó rồi đóng điện, rôto sẽ quay theo chiều ấy và động cơ làm việc bình ờng.

th-Cách khởi động nh vậy rất bất tiện, nên ta có các phơng pháp mở máy nh trên].

đặt bộ dây quấn 1 pha, dây quấn stato đợc quấn bằng dây điện từ

- Cuộn dây stato bao gồm:

+ Dây quấn chính (còn gọi là dây quấn làm việc, kí hiệu là R):

đ-ợc quấn bằng dây to, ít vòng Dây quấn làm việc sẽ đđ-ợc đấu vào nguồn điệntrong suốt quá trình động cơ làm việc

+ Dây quấn phụ (dây quấn khởi động, kí hiệu là S): đợc quấnbằng dây nhỏ, nhiều vòng, có nhiệm vụ kết hợp với dây quấn chính để tạo ramômen quay ban đầu giúp động cơ khởi động

dây quấn phụ có tiết diện nhỏ hơn và số vòng nhiều hơn dây quấn chính Khi động cơ làm việc cuộn dây này có thể đợc nối song song với dây quấn chính hoặc có thể đợc cắt ra sau khi khởi động xong

Tùy từng loại động cơ mà dây quấn phụ có thể có hoặc không: có thể ở dạng này hay dạng khác Nghĩa là, dây quấn phụ có thể đợc thay bằng vòng ngắn mạch hay vòng dây chập ngợc].

b Phần động (Rôto): Là phần quay của máy, do các lá thép kỹ thuật

điện ghép lại thành khối trụ tròn Trên bề mặt rôto có các rãnh đúc nhôm kín,tạo thành những thanh dẫn điện, nối với nhau bằng vòng ngắn mạch ở hai

đầu, trông giống nh một chiếc lồng sóc Trên rôto có có trục để lắp cánh quạt

và buli chịu tải

Hình 3.2 Rôto lồng sóc.

c Phần lắp: Thờng ở hai đầu đợc lắp bạc hoặc vòng bi để cho rôto có

thể quay trơn với stato

2 Nguyên lý hoạt động

a Nguyên lý hoạt động của động cơ một pha kiểu điện dung

Khi cho dòng điện xoay chiều một pha vào cuộn dây stato, dòng điện (I1)này sẽ sinh ra từ trờng Ф1 Từ trờng này quyét qua các thanh dẫn của rôto làmcảm ứng ra các thanh dẫn một sức điện động cảm ứng, vì các thanh dẫn đợcnối ngắn mạch ở hai đầu nên sức điện động này lại sinh ra dòng điện I2 trongrôto, dòng điện này sinh ra từ trờng Ф2

Lúc này cả stato và rôto đều có từ trờng nhng vì từ trờng của dòng điệnmột pha là từ trờng đập mạch nên động cơ không tự khởi động đợc Nếu taquay rôto theo chiều nào thì rôto sẽ quay theo chiều đó

Để động cơ tự khởi động đợc, ngời ta quấn thêm vào stato một cuộn dâyquấn phụ, cuộn dây quấn phụ đợc bố trí đặt lệch với dây quấn chính một góc

là 90 độ điện (900 є) Tụ điện đợc nối với cuộn dây quấn phụ để tạo ra sự lệchpha giữa dòng điện của cuộn dây quấn chính và dòng điện của cuộn dây quấnphụ Nh vậy động cơ mới tự khởi động đợc

* Tụ điện ở động cơ điện một pha có 3 kiểu nối dây

+ Tụ ngâm: đợc ứng dụng ở những

thiết bị nh quạt điện, máy bơm nớc… cả hai cuộn

dây đều tham gia thành lập mômen quay, cuộn

khởi động quấn nhiều vòng hơn cuộn làm việc,

tụ điện đợc ngâm suốt thời gian động cơ làm

việc và có điện dung nhỏ từ (1 - 20)μF Mômen

khởi động của động cơ chỉ đạt 50% mômen

định mức mà thôi Công suất của loại động cơ

này đợc sản xuất không quá 1 HP

CD C R

S

+ Tụ khởi động: Tụ điện chỉ tham gia

trong thời gian động cơ khởi động, khi động cơ

làm việc bình thờng tụ điện phải đợc cắt ra

khỏi nguồn điện bằng công tắc tơ khí kiểu ly

tâm (còn gọi là quả văng) hay bằng tiếp điểm

của rơle điện từ Các tụ điện này có điện dung

lớn từ (50 - 500)μF, ứng dụng ở động cơ máy

điều hòa nhiệt độ, máy nghiền, xay sát… Ưu

điểm của phơng pháp mở máy này là có hiệu

suất cao, mômen mở máy lớn Mômen khởi động

của loại động cơ này có thể đạt hơn 3 lần

mômen định mức, thờng đợc sản xuất với công

suất đến 3 HP

* Lu ý: Tụ khởi động là loại tụ hoá học, nên chỉ

làm việc với dòng điện xoay chiều trong 1 thời

gian ngắn lúc khởi động chỉ vài giây mà thôi

Nếu thời gian khởi động kéo dài dễ làm hỏng tụ

khởi động, vì tụ chỉ chịu đợc 20 lần khởi động

qủa văng

+ Động cơ khởi động với hai tụ

điện: một số máy cần phải cải thiện cả

đặc tính mở máy và đặc tính làm việc

nên có hai tụ điện:

Tụ khởi động C1 có điện dung lớn, đợc cắt ra khỏi nguồn điện khi

động cơ khởi động xong

Tụ ngâm C2 có điện dung nhỏ

CD

C R

qủa văng

b Nguyên lý hoạt động của động cơ một pha kiểu vòng ngắn mạch

- Stato có dạng cực lồi, dây quấn cuộn làm việc đợc quấn quanh các cực

từ Trên bề mặt cực từ có xẻ rãnh, trong rãnh có đặt một vòng ngắn mạch bằng

đồng hoặc bằng nhôm ôm lấy khoảng 1/3 bề mặt cực từ Vòng ngắn mạch

đóng vai trò là cuộn dây phụ để mở máy động cơ

Khi cho dòng điện xoay chiều một pha vào cuộn dây, trên mỗi cực từ củaquạt sẽ xuất hiện hai từ trờng:

Từ trờng chính và từ trờng phụ lệch pha nhau Do chỉ có dây quấn mộtpha nhng trên mỗi cực từ đã xuất hiện hai từ thông lệch pha nhau 1 góc α, vìthế mômen khởi động đợc tạo ra, để rôto tự quay đợc mà không cần lực khởi

động ở bên ngoài

Chiều quay của rôto đi từ phía không có vòng ngắn mạch về phía có vòngngắn mạch

Để đảo chiều quay loại động cơ này chỉ việc xoay ngợc stato 1800 (quay

từ trớc ra sau hoặc ngợc lại)

-3.3 Sử dụng và sửa chữa động cơ điện một pha

1 Cách đấu dây động cơ không đồng bộ một pha

a Đấu dây phù hợp với điện áp nguồn

- Thông thờng động cơ một pha thờng đợc sử dụng với hai cấp điện áp110V hoặc 220V Do đó thờng đa ra ngoài hộp nối dây có 6 đầu dây và đợc

đánh số thứ tự từ 1 đến 6

220V

51

64

2

53

1

S

C qủa văng

Hình 3.4 Sơ đồ đấu dây cho điện áp 110V và 220V.

a) Đấu dây động cơ không đồng bộ một pha khi U = 110V

b) Đấu dây động cơ không đồng bộ một pha khi U = 220V

b Mắc mạch đảo chiều quay của động cơ một pha

- Muốn đảo chiều quay động cơ một pha thì phải đổi chiều của từ ờng quay Nh vậy phải đổi chiều dòng điện trong cuộn làm việc hoặc dòng

tr-điện trong cuộn khởi động

R

2 1

S 5

S

R R

R 2 1

4

3

220V 220V

C qña v¨ng

ngîc

quay ngîc

ngîc