Giáo trình Thực tập Điện công nghiệp

Kiến thức - Phân tích mạch điện truyền động trong công nghiệp - Lựa chọn, kiểm tra sử dụng các khí cụ điện dùng trong truyền động điều khiển - Trình bày nguyên lý làm việc của mạch điện

Trang 1

ỦY BAN NHÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG CAO ĐẲNG GIAO THÔNG VẬN TẢI

- -

< GIÁO TRÌNH>

Lưu hành nội bộ - Năm 2017

Trang 2

ỦY BAN NHÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG CAO ĐẲNG GIAO THÔNG VẬN TẢI

- -

< GIÁO TRÌNH>

Ch ủ biên: ThS Phạm Hữu Tấn Thành viên: ThS Nguy ễn Ngọc Trung

ThS Tr ần Ngọc Bình

KS Võ Minh Trí

KS Nguy ễn Vũ Thanh Nhân

Lưu hành nội bộ - Năm 2017

Trang 3

TUYÊN B Ố BẢN QUYỀN

Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh

Trang 4

LỜI NÓI ĐẦU

Nhằm mục đích phục vụ cho việc giảng dạy và làm tài liệu tham

Giao Thơng Vận Tải Giáo trình Thực tập Điện Cơng Nghiệp ra đời làm giáo trình để giảng dạy cho sinh viên đang học hệ Cao đẳng chuyên ngành công nghệ kỹ thuật điện – điện tử và các ngành liên quan

các vấn đề dựa theo chương trình khung của Bộ Lao Động Thương Binh và

Xã Hội và kết hợp với kiến thức thực tiễn nhằm nâng cao chất lượng đào tạo, đáp ứng với sự phát triển công nghệ

Trong quá trình biên soạn, giáo trình sẽ còn một số hạn chế và không tránh khỏi sai sót Mong nhận được sự đóng góp ý kiến để hoàn thiện hơn Mọi sự đóng góp xin gửi về: Khoa K ỹ Thuật Điện – Điện Tử, Trường Cao Đẳng Giao Thơng Vận Tải

Nhĩm biên soạn

Trang 5

M ỤC LỤC

Tuyên bố bản quyền Lời nói đầu Mục tiêu môn học Mục lục Trang Bài 1: Khái quát về hệ thống mạng điện công nghiệp 1.1 Hệ thống cung cấp điện 1

1.2 Mạng điện công nghiệp 2

1.3 Yêu cầu về an toàn điện 3

Bài 2: Gi ới thiệu về khí các cụ điện cơ bản dùng trong công nghiệp 2.1 Nút nhấn 7

2.2 Công tắc tơ 9

2.3 Rờ le nhiệt 11

2.4 Rờ le thời gian 13

2.5 Rờ le trung gian 14

Bài 3: Đấu dây vận hành động cơ không đồng bộ ba pha 3.1 Tóm tắt lý thuyết 17

3.2 Nội dung thực hành 19

3.3 Viết báo cáo thực hành 20

Bài 4: Đấu dây vận hành động cơ không đồng bộ ba pha hai cấp tốc độ 4.1 Tóm tắt lý thuyết 22

4.2 Nội dung thực hành 24

4.3 Viết báo cáo thực hành 26

Trang 6

Bài 5: Đấu động cơ không đồng bộ ba pha chạy trong lưới điện một pha

5.1 Nội dung thực hành 28 5.2 Nội dung thực hành 31 5.3 Viết báo cáo thực hành 33

Bài 6: Đấu dây vận hành động cơ không đồng bộ một pha

6.1 Tóm tắt lý thuyết 35 6.2 Nội dung thực hành 36 6.3 Viết báo cáo thực hành 39

Bài 7: L ắp mạch khởi động động cơ không đồng bộ ba pha dùng khởi

động từ đơn

Bài 8: L ắp mạch khởi động động cơ không đồng bộ ba pha theo thứ tự

Bài 9: L ắp mạch khởi động động cơ không đồng bộ ba pha theo thứ tự

tự động

Bài 10: Lắp mạch khởi động gián tiếp động cơ không đồng bộ ba pha

qua m ột cấp điện trở (cuộn kháng)

Trang 7

Bài 11: L ắp mạch khởi động gián tiếp động cơ không đồng bộ ba pha

qua hai c ấp điện trở (cuộn kháng)

Bài 12: L ắp mạch khởi động gián tiếp động cơ không đồng bộ ba pha

b ằng phương đổi nối sao – tam giác

Bài 13: L ắp mạch đảo chiều quay gián tiếp động cơ không đồng bộ ba

pha

Bài 14: L ắp mạch đảo chiều quay trực tiếp động cơ không đồng bộ ba

pha

Bài 15: Lắp mạch đảo chiều quay tự động động cơ không đồng bộ ba

pha dùng gi ới hạn hành trình

Trang 8

Bài 16: L ắp mạch đảo chiều quay tự động động cơ không đồng bộ ba

pha dùng rơ le thời gian

Bài 17: L ắp mạch điều khiển động cơ không đồng bộ ba pha hai cấp tốc

độ kiểu tam giác nối tiếp – sao song song

Bài 18: L ắp mạch hãm động năng động cơ không đồng bộ ba pha

Bài 19: L ắp mạch đảo chiều quay động cơ không đồng bộ một pha

Tài liệu tham khảo

Trang 9

M ỤC TIÊU MƠN HỌC

1 Kiến thức

- Phân tích mạch điện truyền động trong công nghiệp

- Lựa chọn, kiểm tra sử dụng các khí cụ điện dùng trong truyền động điều khiển

- Trình bày nguyên lý làm việc của mạch điện mở máy, điều khiển và hãm động cơ xoay chiều

- Lắp ráp và đấu được mạch điện mở máy, điều khiển, bảo vệ và mạch hãm động cơ xoay chiều

2 Kỹ năng

3 Thái độ

- Chuẩn bị bài trước khi thực tập

- Dự đầy đủ các buổi thực tập

xưởng

Trang 10

Bài 1: Khái quát về hệ thống mạng điện công nghiệp

CƠNG NGHIỆP

Thời lượng: 6 giờ

M ục tiêu:

 Trình bày các phần tử trong hệ thống cung cấp điện

 Khái quát được mạng điện công nghiệp

 Thực hiện đúng yêu cầu về an tồn điện

Nội dung:

1.1 HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

- Hệ thống điện bao gồm các khâu: Sản xuất – Truyền tải – Phân phối và Cung cấp đến các hộ tiêu thụ và sử dụng điện Chúng được thực hiện bởi các nhà máy điện (thủy điện, nhiệt điện, điện nguyên tử ), mạng lưới điện, các trạm điện và các hộ sử dụng

- Điện năng sau khi sản xuất ra từ nhà máy sẽ được truyền tải đến nơi tiêu thụ bằng dòng điện cao thế 110kV, 220kV, Khi đến nơi tiêu thụ, được hạ dần xuống 66kV và truyền tải vào thành phố với điện áp 15kV nhờ các trạm biến áp khu vực sẽ biến đổi điện từ 15kV- 220/380V 3 pha để cung cấp trực tiếp cho các hộ tiêu thụ Tại đây hệ thống được cung cấp là mạng 3 pha 4 dây, gồm 3 dây pha và 1 dây trung tính

Trong đó: Up: Là điện áp giữa dây pha và dây trung tính

- Cung cấp điện cho sinh hoạt là mạng 2 dây, gồm 1 dây pha với 1 dây trung tính Còn cung cấp cho các nhà máy, xí nghiệp công nghiệp, sản xuất là mạng 3 pha 4 dây

Trang 11

Ta có sơ đồ hệ thống điện 3 pha như hình vẽ:

1.2 MẠNG ĐIỆN CÔNG NGHIỆP

- Mạng điện công nghiệp là mạng động lực ba pha cung cấp điện cho các phụ tải công nghiệp Phụ tải điện công nghiệp bao gồm các máy móc trang thiết bị điện công nghiệp sử dụng năng lượng điện sản xuất theo các dây chuyền công nghệ để sản xuất ra các sản phầm mang tính chất hàng hóa công nghiệp theo các ngành và các lĩnh vực công nghiệp khác nhau

- Phụ tải điện công nghiệp chủ yếu là các động cơ điện cao, hạ áp ba pha, dòng điện xoay chiều, tần số công nghiệp (50 ÷ 60Hz) như các lò điện trở, lò hồ quang, lò cảm ứng cao trung tần, các thiết bị biến đổi và chỉnh lưu Ngoài phụ tải động lực là các động cơ điện ra trong xí nghiệp công nghiệp còn có phụ tải chiếu sáng bao gồm các đèn sợi đốt, đèn huỳnh quang, đèn cao áp, phục vụ chiếu sáng cho nhà xưởng, bến, bãi, chiếu sáng đường đi và

Hình 1.1: Hệ thống điện hạ áp

Trang 12

chiếu sáng sư cố, bảo vệ Các thiết bị này dùng điện áp pha 220V Mạng điện

xí nghiệp bao gồm mạng điện cao áp cung cấp điện cho trạm biến áp xí nghiệp, trạm biến áp phân xưởng và các động cơ cao áp, mạng điện hạ áp cung cấp điện cho các động cơ điện hạ áp dùng trong truyền động cho các máy công cụ và mạng điện chiếu sáng

1.3 YÊU CẦU VỀ AN TOÀN ĐIỆN

- Tác hại của dòng điện đối với cơ thể người: khi làm việc với nguồn điện hạ áp, con người có thể bị nguy hiểm bởi tia hồ quang điện hay do dòng điện truyền qua người khi chạm vào mach điện Với điện áp cao không những có thể bi nguy hiểm bởi hồ quang, bởi dòng điện qua người khi chạm vào điện mà có thể còn bị nguy hiểm bởi sự phóng điện từ bộ phận mang điện qua không khí vào cơ thể người nếu họ ở quá gần các bộ phận mang điện cao áp

- Trị số dòng điện tác hại đến cơ thể người:

Dòng điện

(mA)

Tác hại đối với cơ thể con người

0,6 ÷ 1,5 Bắt đầu có cảm giác, ngón tay rung

Trang 13

20 ÷ 25

Tay tê liệt ngay, không thể rút ra khỏi điện cực, rất đau, khó thở

Trạng thái này chịu từ 5 giây trở lại

Càng nóng hơn Bắp thịt tay bị co giật

50 ÷ 80 Tê liệt hô hấp Bắt đầu rung các tâm

thất

Cảm thấy rất nóng, bắp thịt tay co giật khó thở Tê liệt hô hấp

91 ÷ 100

Tê liệt hô hấp Khi kéo dài 3 giây và hơn nữa thì tâm thất rung mạnh Tê liệt tim

Tê liệt hô hấp

Các trường hợp chạm điện ở người:

- Chạm trực tiếp vào một dây pha: Đây là trường hợp thường gặp Mức độ nguy hiểm còn phụ thuộc vào loại mạng có trung tính trực tiếp nối đất hoặc trung tính cách ly (hoặc cách đất)

- Chạm trực tiếp vào hai pha: Đây là trường hợp nguy hiểm nhất, điện áp chạm bằng điện áp dây Trường hợp này ít gặp

- Chạm vào các thiết bị có rò điện

- Tiếp xúc với điện áp cao do vi phạm khoảng cách an toàn đường dây và trạm biến áp

- Đi vào vùng có điện áp bước

*)An toàn điệân trong sản xuất và sinh hoạt:

1/ Chống chạm vào các bộ phận mang điện:

Trang 14

- Cách điện tốt giữa các phần tử mang điện với các phần tử không mang điện như: tường, trần nha, vỏ máy, lõi thép mạch từ

- Che, chắn những bộ phận dễ gây nguy hiểm như cầu dao, mối nối dây, cầu chì Trong nhà tuyệt đối không được dùng dây trần, kể cả dưới mái nhà hoặc trần nhà

- Thực hiện đảm bảo an toàn cho người khi gần đường dây cao áp:

+ Không trèo lên cột điện

+ Không đứng dựa vào cột điện và chơi đùa đưới đường dây tải điện

+ Không đứng cạnh cột điện lúc trời mưa hay có giông, sét

+ Không thả diều gần dây điện

+ Không xây nhà trong hành lang lưới điện hay trạm điện cao áp Khoảng cách thẳng đứng tối thiểu từ công trình đến đường dây cao áp

2/ Sử dụïng các dụng cụ bảo vệ an toàn điện:

- Sử dụng các vậât lót cách điện: thảm cao su, ghế gỗ khô khi sửa chữa điện

- Sử dụng các dụng cụ lao động như kìm, tua vít, cờ lê đúng tiêu

chuẩn (chuôi cách điện bằng cao su, nhựa hay chất dẻo với độ dầy cần thiết,

có gờ cao để tránh trượt tay hoặc phóng điêïn lên tay cầm Được quy đinh chỉ dùng với điên áp dưới 1000V)

- Mỗi gia đình, mỗi người thợ nên có bút thử điện để kiểm tra điện áp

an toàn

Trang 15

3/ Nối đất bảo vệ và nối trung tính bảo vệ:

a/ Nối đất bảo vệ: Nhằm đảm bảo an toàn cho người sử dụng khi xảy ra

hiện tượng chạm vỏ, được áp dụng cho mạng trung lính cách ly

- Cách thực hiện: Dùng dây dẫn thậât tốt, một đầu bắt bu lông thật chặt vào vỏ kim loại của thiết bị, đầu kia hàn vào cọc nối đất Dây nối đất phải được bố trí để tránh va chạm, dễ kiểm tra

- Cọc nối đất: có thể làm bằng thép ống đường kính khoảng 3÷5cm, hoặc thép góc 40x40x5mm; 50x50x5mm; 60x60x5mm, chiều dài từ 2,5÷3m được đóng thẳng đứng, sâu khoảng 0,5 ÷ lm

- Tác dụng bảo vệ: Giả sử khi người tay trần chạm vào vỏ thiết bị có điện, dòng điện từ vỏ truyền qua ngưòi và dây nối đất xuống đất Vì điện trở thân người lớn hơn rất nhiều lần so vói điện trở dây nối đất nên dòng điện đi qua thân người sẽ rất nhỏ, không gây nguy hìểm cho người

b/ Nối trung tính bảo vệ: Đây là phương pháp đơn giản nhưng chỉ áp

dụng được khi mạng điện có dây trung tính nguồn trực tiếp nối đất

- Cách thực hiện: Dùng một dây dẫn ( đường kính > 0,7 lần đường kính dây pha) để nối vỏ thiết bị điện với dây trung tính của mạng điện

- Tác dụng bảo vệ: Khi vỏ thiết bi có điện, dây nối trung tính tạo thành một mạch kín có điện trở rất nhỏ làm cho đòng điện tăng cao đột ngột, gây ra cháy nổ cầu chì hoặc tác động thiết bị cắt mạch điện

Trang 16

Bài 2: Giới thiệu về khí cụ điện cơ bản dùng trong công nghiệp

DÙNG TRONG CƠNG NGHIỆP

M ục tiêu:

 Nhận dạng, phân loại và sử dụng được các loại khí cụ trong xưởng

 Trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc của các khí cụ điện

Nội dung:

2.1 NÚT NHẤN

- Mỗi nút nhấn mang một tên gọi, tên gọi thông thường được đặt tùy ý

và nên sử dụng tên gọi theo nhiệm vụ, để dễ nhận biết trong quá trình sử

2.1.1.2 Nguyên lý họat động

Khi tác động vào nút nhấn (Aán vào), thì 3-4 được nối tắt, khi hết tác

động thì 3-4 được trở về trạng thái ban đầu (hở ra)

Trang 17

2.1.2 Nút nhấn thường đóng (NC)

2.1.2.1 ký hiệu

Theo hình vẽ, nút nhấn NC có 2 chân và được ký hiệu bằng hai chữ số

là 1 và 2

Khi tác động vào nút nhấn (Aán vào), thì 1-2 được hở ra, khi hết tác

động thì 1-2 được trở về trạng thái ban đầu (nối nhau)

2.1.3 Nút nhấn kép (NC)

2.1.3.1 Ký hiệu

Theo hình vẽ, nút nhấn NC có 4 chân và được ký hiệu bằng bốn chữ số

là 1-2 và 3-4

Khi tác động vào nút nhấn (ấn vào), thì 1-2 được hở ra, 3-4 đóng lại

Khi hết tác động thì 1-2 và 3-4 được trở về trạng thái ban đầu

Trang 18

2.2 CƠNG-TẮC-TƠ

2.2.1 Cấu tạo

- Cấu tạo của công-tắc-tơ đã được học trong môn Khí Cụ Điện, trong

môn học này không trình bày chi tiết Chỉ trình bày những những ký hiệu và

phần liên quan đến thực hành

- Công-tắc-tơ có nhiều hình dáng khác nhau tùy theo model của nhiều

hãng sản xuất khác nhau

- Thông thường mỗi công-tắc-tơ có ba tiếp điểm chính, và một hoặc hai

cặp tiếp điểm phụ NC và NO

Ngoài ra, công-tắc-tơ còn có thể gắn thêm nhiều tiếp điểm phụ NC và

NO

2.2.2 Ký hiệu và cách viết:

a Cuộn hút

Cuộn hút của contactor có hai chân, có điện trở khỏang vài trăm ohm,

và được ký hiệu là A1 và A2

b Ký hiệu tiếp điểm chính

TÊN GỌI

A1

A2

Hình 2.4: Ký hiệu cuộn hút Contactor

Trang 19

Ba tiếp điểm chính luôn được ký hiệu bằng sáu chữ số như hình trên

Ngòai ra, có thể được ký hiệu bằng sáu chữ cái khác nhau, tùy theo model và

nhà sản xuất khác nhau như sau:

Ba số (1,3,5) có thể được thay thế bằng ba chữ cái (T1,T3,T5) hoặc

c Ký hiệu tiếp điểm phụ NC và NO

Tiếp điểm NC có hai chân, và được ký hiệu bằng hai cặp chữ số 11 và

12 Nếu trong contactor có nhiều tiếp điểm NC, thì thứ tự các tiếp điểm sẽ

được ký hiệu bằng hai cặp chữ số 21-22, 31-32…v.v…

Hình 2.5: Ký hiệu bộ tiếp điểm chính Contactor

Hình 2.6a: Ký hiệu tiếp điểm

NO của Contactor

Hình 2.6b: Ký hiệu tiếp điểm

NC của Contactor

Trang 20

Tiếp điểm NO có hai chân, và được ký hiệu bằng hai cặp chữ số 13 và

14 Nếu trong contactor có nhiều tiếp điểm NO, thì thứ tự các tiếp điểm sẽ

được ký hiệu bằng hai cặp chữ số 23-24, 33-34…v.v…

Tên gọi của tiếp điểm phải cùng tên với tên gọi của cuộn hút contactor

d Chức năng của các tiếp điểm

Tiếp điểm chính có chức năng đóng cắt điện cho tải tiêu thụ (được đấu

nối tiếp với tải, hay còn gọi là được sử dụng bên mạch động lực)

Tiếp điểm phụ NC và NO có chức năng tham gia trong qúa trình điều

khiển đóng cắt điện cho cuộn hút Nên được sử dụng bên mạch điều khiển

e Vị trí các chân trên Contactor

2.3 RƠ LE NHIỆT (OVERLOAD)

Là lọai khí cụ điện bảo vệ quá tải có điều chỉnh

Thông thường Rơ-Le nhiệt sẽ được sử dụng kèm theo Contactor, có

thông số tương thích và cùng hãng sản xuất với Contactor

bảo vệ

Có hai tiếp điểm bảo vệ: Tiếp điểm NO và NC

Hình 2.7: Vị trí chân của contator

Trang 21

2.3.1 Ký hiệu bộ phận đốt nóng

- Bộ phận đốt nóng của Rơ-Le nhiệt có sáu chân, và được ký hiệu trên

các chân giống nghư 3 tiếp điểm chính của Contactor

2.3.2 Ký hiệu tiếp điểm bảo vệ

Tiếp điểm NC của Rơ-Le nhiệt có 2 chân, và được ký hiệu bằng hai cặp

chữ số 95-96 Tiếp điểm NO của Rơ-Le nhiệt có 2 chân, và được ký hiệu

bằng hai cặp chữ so 97-98

2.3.3 Nguyên tắc họat động

- Hai bộ phận đốt nóng và tiếp điểm bảo vệ này có liên quan mật thiết

với nhau

Hình 2.9a: Tiếp điểm NC của

rơ-le nhiệt

Hình 2.8: Ký hiệu bộ phận đốt nóng Rơ-Le nhiệt

Hình 2.9b: Tiếp điểm NO của

rơ-Le nhiệt

Trang 22

- Bộ phận đốt nóng được đấu nối tiếp với tải (hay còn gọi là sử dụng

bên mạch động lực)

- Tiếp điểm bảo vệ được sử dụng để cắt nguồn mạch điều khiển và

mạch báo sữ cố

- Khi dòng điện qua bộ phận đốt nóng bị vượt quá định mức, thì hai tiếp

điểm bảo vệ sẽ bị đổi trạng thái Lúc đó sẽ cắt nguồn mạch động lực, và đóng

nguồn cho mạch báo sự cố

- Khi hết sự cố, ta phải nhấn nút Reset trên Rơ-Le nhiệt để cho 2 tiếp

điểm NC và NO của Rơ-Le nhiệt trở về trạng thái ban đầu

2.4 RƠ LE THỜI GIAN

Lọai Rơ-Le này đã được học trong môn học khí cụ điện, nên trong phần

này không nhắc lại

Trong phần này chỉ trình bày vị trí chân trên ĐẾ của Rơ-Le

Mục đích sử dụng rơle thời gian là để đếm thời gian chuyển mạch

2.4.1 Sơ đồ Chân trên Đế của Rơle thời gian

Hình 2.10: Vị trí chân trêân Đế Rơ-Le thời gian

Trang 23

2.4.2 Tiếp điểm

- Rơle có tám chân Trong đó:

 Hai chân 2-7 là nơi cấp nguồn cho Rơle

 Ba chân 8-5 và 8-6 là một bộ tiếp điểm kép

Đối với lọai ON DELAY thì 8-5 là thường đóng mở chậm, 8-6 là thường

hở đóng chậm

Đối với lọai OFF DELAY thì 8-5 là thường đóng đóng chậm, 8-6 là

thường hở mở chậm

 Ba chân 1-3 và 1-4 là một bộ tiếp điểm kép Trong đó 1-3 là thường

đóng, 1-4 là thường hở

Có những lọai ba chân 1-3 và 1-4 có chức năng giống như ba chân 8-5

và 8-6

2.5 RƠ LE TRUNG GIAN

Rơ-Le này đã được học trong môn học khí cụ điện, nên trong phần này

không nhắc lại

Có hai lọai: Lọai chân tròn 11 chân và lọai chân dẹt 8 chân

Trong phần này chỉ trình bày vị trí chân trên ĐẾ của Rơ-Le

Hình 2.11a: Ký hiệu Tiếp điểm

của rơle thời gian loại ON DELAY

Hình 2.11b: Ký hiệu Tiếp điểm

của rơle thời gian loại OFF DELAY

Trang 24

Mục đích sử dụng rơle trung gian:

 Hỗ trợ cho mạch điều khiển họat động linh động hơn

 Làm nhiệm vụ trung gian đóng cắt điện cho các khí cụ điện trong

mạch từ những tiếp điểm có công suất quá nhỏ

 Có thể đấu song song với cuộn hút Contactor để tăng cường tiếp

điểm phụ của contactor thông qua tiếp điểm của rơle trung gian

2.5.1 Sơ đồ Chân trên Đế của Rơle trung gian lọai 11 chân

2.5.2 Tiếp điểm

Hai chân 2-10 là cuộn hút

Có 1ại 3 cặp tiếp điểm kép 1-4, 1-5; 3-6, 3-7 và 11-8, 11-9

Trong đó:

 1-4 là tiếp điểm thường hở

 1-5 là tiếp điểm thường đóng

Hình 2.12: Vị trí chân trêân Đế Rơ-Le trung gian

Trang 25

*) SO SÁNH HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC RƠ-LE:

TÁC ĐỘNG RƠ-LE THƯỜNG ON DELAY OFF DELAY

Khi cấp nguồn

vào rơ le

- Các tiếp điểm sẽ lập tức thay đổi trạng thái

- Sau 1 thời gian, các tiếp điểm mới thay đổ trạng thái

- Các tiếp điểm sẽ lập tức thay đổi trạng thái Khi cắt nguồn

ra khỏi rơ le

- Các tiếp điểm sẽ lập tức trở về trạng thái ban đầu

- Sau 1 thời gian, các tiếp điểm mới trở về trạng thái ban đầu

Trang 26

Bài 3: Đấu dây vận hành động cơ không đồng bộ ba pha

M ục tiêu:

 Trình bày được nguyên lý hoạt động của mạch

 Hiểu rõ các thông số ghi trên nhãn động cơ điện

 Lắp ráp, vận hành mạch đúng yêu cầu kỹ thuật, đảm bảo an tồn khi thao tác

Nội dung:

3.1 TĨM TẮT LÝ THUYẾT

Trên nhãn động cơ thường ghi các ký hiệu như sau:

a Các ký hiệu trên nhãn động cơ: /Y - U/UY V - I/IY A

Ký hiệu trên có nghĩa là:

Khi điện áp dây của lưới điện ba pha có giá trị là U thì các cuộn dây của động cơ cần phải được đấu hình tam giác (hình b), dòng điện dây tương ứng khi đấu tam giác là:

Idây = I A (3.1) Ngược lại khi điện áp dây của lưới điện ba pha có giá trị là UY thì các cuộn dây động cơ cần phải được đấu hình sao (hình a), dòng điện dây tương ứng khi đấu sao là:

Idây = IY A (3.2)

Trang 27

Ta luôn có tỉ số: U/UY = 1/√3 và I/IY = √3 (3.3)

Ta cần chú ý điều này khi muốn đấu động cơ ba pha chạy lưới điện một pha

b Các ký hiệu khác

Ngoài các ký hiệu chính như trên, trên nhãn động cơ còn có một số các ký hiệu khác như:

P2 : Công suất trên trục động cơ (công suất cơ)

 : Hiệu suất của động cơ

Cos : Hệ số công suất

n : tốc độ quay của trục động cơ …

Hình 3.1: Sơ đồ nguyên lý

Trang 28

3.2 NỘI DUNG THỰC HÀNH

1/ Chuẩn bị dụng cụ thiết bị

- Sa bàn thực hành

- Động cơ điện ba pha /Y – 220v/380V, 6 đầu dây ra

- Dây điện đấu nối

- Vôn kế, ampe kế

- Đồng hồ van năng, tuốc nơ vít, ampe kìm

2/ Sơ đồ thực hiện:

3/ Các bước thực hiện

Bước 1: Kiểm tra nguồn và thiết bị

Bước 2: Đấu mạch điện theo sơ đồ kiểu 

Bước 3: Kiểm tra thông mạch bằng đồng hồ VOM

Bước 3: Vận hành mạch trình tự các bước sau:

- Quay nhẹ xem trục động cơ có bị kẹt không

- Đóng điện nguồn

- Quan sát chiều quay của động cơ và chỉ số trên ampe-mét, vôn-mét khi động cơ khởi động và khi tốc độ động cơ ổn định

Hình 3.2: Sơ đồ đấu dây

Trang 29

- Ghi kết quả vào bảng

Bước 4: Hoạt động thử lần 2 theo trình tự các bước sau:

- Ngắt điện

- Đảo thứ tự 2 trong 3 dây pha vào động cơ

- Quan sát chiều quay của động cơ và chỉ số trên ampe-mét, vôn-mét khi động cơ khởi động và khi tốc độ động cơ ổn định

Ghi kết quả vào bảng

Lặp lại các bước với sơ đồ kiểu Y

3.3 VIẾT BÁO CÁO THỰC HÀNH

1/ Yêu cầu bài thực hành

2/ Đặc tính kỹ thuật và các tham số của thiết bị

3/ Sơ đồ thực hành

4/ Nguyên lý làm việc

5/ Bảng kết quả thực hành

/Y – 220V/380V

/Y – 380V/660V

6/ Trả lời câu hỏi

7/ Nhận xét và kết luận

CÂU HỎI KIỂM TRA

1/ Ý nghĩa các thông số trên nhãn động cơ xoay chiều ba pha

2/ Một động cơ điện xoay chiều ba pha trên nhãn hiệu có ghi:

/Y : 220/380 V - 10/5,8 A

P: KW f: 50Hz Cos = 0,85  = 86%

Trang 30

n: 2880 vòng/phút

- Hãy tính công suất cơ và công suất điện của động cơ trên

- Hãy đấu động cơ trên vào lưới điện 220v/380v, 380v/660v

- Động cơ có thể hoạt động ở lưới điện xoay chiều ba pha 127v / 220v được không? Tại sao?

Trang 31

Bài 4: Đấu dây vận hành động cơ không đồng bộ ba pha hai cấp tốc độ

ĐỒNG BỘ BA PHA HAI CẤP TỐC ĐỘ

M ục tiêu:

 Hiểu rõ nguyên lý làm việc của động cơ điện xoay chiều ba pha 2 tốc

Động cơ xoay chiều ba pha rô to lồng sóc 2 tốc độ có cấu tạo cơ bản

giống động cơ ba pha một tốc độ thông thường, chỉ khác phần dây quấn stato

Bằng cách thay đổi cách đấu nối các cuộn dây stato mà ta có số cực khác

nhau, từ đó sẽ đạt được các tốc độ khác nhau, theo công thức:

(4.1)

Trong đó:

n: Tốc độ rôtor

f: Tần số lưới điện

p: Số đối cực của động cơ

S: Hệ số trượt

n = ( 1 - S) 6f ( vòng / phút)

p

Trang 32

Thông thường mỗi cuộn dây pha sẽ được chia thành hai phần tử giống

nhau về số vòng và tiết diện dây quấn, chỉ khác vị trí đặt dây quấn Nguyên

lý thay đổi số cực của động cơ như sơ đồ sau:

Nhìn vào sơ đồ ta nhận thấy:

- Nếu hai phần tử đấu nối tiếp ta có số đôi cực 2P = 4

- Nếu hai phần tử đấu song song ta có số đôi cực 2P = 2

Theo nguyên lý trên thì ta sẽ có hai dạng thay đổi tốc độ động cơ đó

là:

- Đổi nối cuộn dây từ kiểu đấu sao nối tiếp (Y) sang kiểu đấu sao song

song (YY) Viết tắt là (Y/YY)

- Đổi nối cuộn dây từ kiểu đấu tam giác nối tiếp ( ) sang kiểu đấu sao

song song (YY) Viết tắt là (/YY)

Khi đấu nối động cơ 2 tốc độ, ta cần chú ý:

- Mỗi cặp 2 phần tử của một pha ( ví dụ như cặp 4C1-2C1 và 2C1-X của

pha 1) đã được đặt ở một vị trí nhất định trên rãnh stato để hình thành cực từ

Hình 4.1: Số cực động cơ

Trang 33

và tạo thành từ trường quay khi có dòng xoay chiều ba pha đi vào cuộn dây

stato Trong bất cứ cách đấu nào thì dòng điện của 2 phần tử trong cùng một

cuộn dây pha cũng phải cùng pha với nhau, vì vậy không thể ghép tùy ý 2

phần tử bất kỳ trong bộ dây quấn stato để tạo thành một pha được Việc nhầm

lẫn này xảy ra sẽ làm cho động cơ quá nóng, có tiếng gầm gừ khi hoạt động ở

một tốc độ nào đó

- Kiểu đấu (Y/YY) thì điện áp trên mỗi phần tử dây quấn sẽ giảm đi 2

lần khi chuyển từ sao song song sang sao nối tiếp Như vậy theo tính toán lý

thuyết thì công suất điện tiêu thụ P1 sẽ giảm đi bốn lần Đương nhiên công

suất động cơ và mô men mở máy cũng bị giảm đáng kể

- Động cơ điện ba pha 2 cấp tốc độ dạng /YY

- Động cơ điện ba pha 2 cấp tốc độ dạng Y/YY

- Vôn kế, ampe kế

- Đồng hồ đo tốc độ quay

2/ Sơ đồ thực hiện

Trang 34

3/ Các bước thực hiện

Bước 1: Kiểm tra nguồn và thiết bị

Bước 2: Đấu mạch điện theo sơ đồ kiểu /YY

Bước 3: Kiểm tra thông mạch bằng đồng hồ VOM

Hình 4.2: Sơ đồ đấu dây

Trang 35

Bước 4: Đo điện trở từng cặp hai trong ba pha R4C1-4C2, R4C1-4C3, R4C2-4C3

Ghi kết quả vào bảng

Bước 5: Vận hành mạch theo các bước sau:

- Quay nhẹ xem trục động cơ có bị kẹt không

- Quan sát hoạt động của động cơ, đọc các giá trị chỉ số trên ampe kế,

vôn kế khi động cơ khởi động và khi tốc độ động cơ ổn định

- Dùng đồng hồ đo tốc độ trên trục động cơ Ghi kết quả vào bảng

- Ngắt điện nguồn

Lặp lại các bước trên với sơ đồ dạng Y/YY

4.3 VIẾT BÁO CÁO THỰC HÀNH

1/ Yêu cầu bài thực hành

2/ Đặc tính kỹ thuật và các tham số của thiết bị

3/ Sơ đồ thực hành

4/ Nguyên lý làm việc

5/ Bảng kết quả thực hành

Sơ đồ thực hiện

Kết quả đo

R4C1-4C2

()

Id (A)

U4C1-2C1

(V)

Tốc độ quay (vòng/phút)

6/ Trả lời câu hỏi

7/ Nhận xét và kết luận

Trang 36

CÂU HỎI KIỂM TRA

1/ Hãy xác định điện trở trên một phần tử dây quấn dựa vào kết quả đo ở

trên với các động cơ?

2/ Trình bày nguyên lý thay đổi số cực của cuộn dây stator động cơ ba pha

rô to lồng sóc?

Trang 37

Bài 5: Đấu dây động cơ không đồng bộ ba pha chạy trong lưới điện một pha

Giáo Trình Thực Tập Điện Công Nghiệp Trang 28

CHẠY TRONG LƯỚI ĐIỆN MỘT PHA

M ục tiêu:

 Hiểu rõ nguyên lý hoạt động các sơ đồ đấu dây động cơ điện xoay

chiều ba pha chạy trên lưới điện 1 pha Phương pháp tính toán chọn trị

số tụ điện phù hợp từng sơ đồ đấu dây

 Biết cách tính toán lựa chọn trị số tụ điện phù hợp Thực hiện thành

thạo cách đấu dây động cơ điện xoay chiều ba pha chạy trên lưới điện

Động cơ xoay chiều ba pha có thể làm việc ở lưới điện 1 pha như một

động cơ một pha có phần tử mở máy hoặc động cơ một pha chạy tụ điện Khi

dùng tụ điện mở máy thì động cơ có thể đạt đến 80% công suất định mức Tuy

nhiên người ta thường áp dụng với động cơ ba pha công suất nhỏ dưới 2KW

Khi đó mỗi động cơ cần phải chọn sơ đồ đấu dây và trị số tụ điện phù hợp

Nguyên tắc chuyển các cuộn dây ba pha sang hoạt động ở lưới điện

một pha:

- Điện áp định mức trên các cuộn dây không đổi

Trang 38

- Phải đặt một hay hai cuộn dây pha thành cuộn làm việc, cuộn còn lại

thành cuộn khởi động Trị số tụ được chọn sao cho gác lệch pha giữa dòng

điện qua cuộn làm việc và dòng điện qua cuộn khởi động đạt xấp xỉ 900

Theo nguyên tắc trên, tuỳ theo điện áp nguồn và điện áp định mức của

các cuộn dây pha mà ta có thể chọn 1 trong 4 sơ đồ sau:

- Sơ đồ hình 5.1a và hình 5.1c áp dụng cho trường hợp điện áp lưới U1

bằng điện áp pha động cơ

Hình 5.1: Sơ đồ nguyên lý

Trang 39

- Sơ đồ hình 5.1b và hình 5.1d áp dụng cho trường hợp điện áp lưới U1

bằng điện áp dây động cơ

Ví dụ: Giả sử ta có động cơ ba pha có mã hiệu: /Y – 220/380 V

- Nếu điện áp nguồn để cấp cho động cơ ( sau khi đấu thành động cơ 1

pha) là 220 V thì ta có thể chọn sơ đồ a hay c

- Nếu điện áp nguồn để cấp cho động cơ ( sau khi đấu thành động cơ 1

pha) là 380 V thì ta có thể chọn sơ đồ b hay d

- Trị số tụ điện được chọn như sau:

+ Điện dung tụ làm việc:

Trong đó:

Iđm: Dòng điện pha định mức của động cơ

UL: Điện áp nguồn 1 pha mà động cơ sẽ hoạt động khi đấu thành

Trang 40

- Tụ điện

- Khóa K

2/ Sơ đồ thực hành:

Định dạng
Số trang	139
Dung lượng	3,36 MB