Đồ án Hệ thống ME: Thiết kế CAD, Điều khiển Động cơ & Chiếu sáng

Đồ án hệ thống me có CAD: Tài liệu, bản vẽ CAD hệ thống ME (Mechanical, Electrical) chi tiết. Download miễn phí, hỗ trợ thiết kế và thi công hiệu quả.

• Người hướng dẫn: ThS. Trần Đình Dũng
• Trường học: Trường Đại học Vinh
• Chuyên ngành: CNKT Điện – Điện tử
• Đề tài: Báo cáo học phần Hệ thống ME
• Loại tài liệu: Đồ án môn học
• Năm xuất bản: 2025
• Địa điểm: Nghệ An

Mục lục chi tiết

• PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC
• DANH SÁCH HÌNH VẼ
• 1. PHẦN 1: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KIỂN ĐỘNG CƠ 2 VỊ TRÍ
• 1.1. TÍNH TOÁN
• 1.2. THIẾT KẾ MẠCH TRONG CADE
• 2. CHƯƠNG 2: CHỐNG SÉT VAN
• 2.1. KHÁI NIỆM CHUNG. CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
• 2.2. Cấu tạo
• 2.3. Nguyên lý hoạt động của chống sét van
• 2.4. PHÂN LOẠI
• 2.5. ỨNG DỤNG
• 3. CHƯƠNG 3: CÔNG TẮC CHUYỂN MẠCH
• 3.1. KHÁI NIỆM VỀ CÔNG TẮC CHUYỂN MẠCH
• 3.2. Công tắc chuyển mạch Volt 4 vị trí
• 3.3. Công tắc chuyển mạch Volt 7 vị trí
• 3.4. Công tắc chuyển mạch 2 vị trí và chuyển mạch ON/OFF
• 3.5. CÔNG TẮC CHUYỂN MẠCH VOLT 4 VỊ TRÍ
• 4. CHƯƠNG 4 : ĐỒNG HỒ 1 PHA
• 4.1. ĐỒNG HỒ ĐIỆN 1 PHA CƠ. CÁC ỨNG DỤNG TRONG HỆ THỐNG ĐỌC TỰ ĐỘNG TỪ XA. HƯỚNG DẪN CHỌN CÔNG TƠ ĐIỆN 1 PHA
• 5. CHƯƠNG 5: ĐỒNG HỒ 3 PHA
• 5.1. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT ĐẶC TRƯNG CÔNG TƠ ĐIỆN TỬ 3 PHA DT03M-RF KIỂU DT03M01. SƠ ĐỒ KHỐI CỦA HỆ THỐNG. NGUYÊN TẮC ĐO ĐẾM ĐIỆN NĂNG
• 5.2. ĐẤU NỐI CỦA HỆ THỐNG. ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT
• 6. CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN VÀ ĐỀ XUẤT HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG PHÒNG HỌC
• 6.1. THÔNG SỐ BÀI TOÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Hướng dẫn toàn diện về Đồ án Hệ thống ME và Thiết kế CAD

Đồ án hệ thống ME (Mechanical & Electrical) là một phần quan trọng trong chương trình đào tạo của các ngành kỹ thuật, đặc biệt là Kỹ thuật Điện, Nhiệt lạnh và Xây dựng. Đây không chỉ là một bài tập lớn mà còn là cơ hội để sinh viên áp dụng lý thuyết vào thực tiễn, mô phỏng quá trình làm việc của một kỹ sư ME thực thụ. Trọng tâm của đồ án này là việc thiết kế, tính toán và triển khai các hệ thống cơ điện cốt lõi của một công trình, từ dân dụng đến công nghiệp. Trong bối cảnh đó, thiết kế CAD (Computer-Aided Design) nổi lên như một công cụ không thể thiếu, giúp chuyển hóa các ý tưởng và tính toán phức tạp thành những bản vẽ kỹ thuật cơ điện chi tiết, trực quan và chính xác. Việc sử dụng thành thạo các phần mềm CAD không chỉ giúp tối ưu hóa thiết kế, giảm thiểu sai sót mà còn là yêu cầu cơ bản đối với kỹ sư trong thời đại công nghệ số. Bài viết này sẽ cung cấp một cái nhìn tổng quan, các phương pháp thực hiện và ứng dụng thực tiễn liên quan đến đồ án hệ thống M&E.

1.1. Khái niệm cốt lõi về hệ thống cơ điện trong công trình

Một hệ thống cơ điện (M&E) hoàn chỉnh là tập hợp các hệ thống kỹ thuật phức tạp, đảm bảo sự vận hành ổn định, an toàn và tiện nghi cho một công trình. Các thành phần chính bao gồm: Hệ thống HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning) chịu trách nhiệm điều hòa không khí và thông gió; Hệ thống cấp thoát nước đảm bảo cung cấp nước sạch và xử lý nước thải; Hệ thống phòng cháy chữa cháy (PCCC) với vai trò bảo vệ an toàn tính mạng và tài sản; và hệ thống điện, được chia thành hệ thống điện nặng (cung cấp nguồn, chiếu sáng động lực) và hệ thống điện nhẹ (camera, internet, điện thoại). Sự phối hợp nhịp nhàng giữa các hệ thống này là yếu tố quyết định đến chất lượng và giá trị của công trình.

1.2. Tầm quan trọng của bản vẽ CAD M E trong quá trình thi công

Một bản vẽ CAD M&E chi tiết và chính xác đóng vai trò như kim chỉ nam cho toàn bộ quá trình thi công. Nó không chỉ thể hiện vị trí, kích thước, thông số kỹ thuật của từng thiết bị mà còn mô tả mối liên kết và sự phối hợp giữa các hệ thống con. Bản vẽ rõ ràng giúp đội ngũ thi công lắp đặt đúng kỹ thuật, tránh xung đột giữa các hệ thống (ví dụ: đường ống nước va chạm với ống gió). Hơn nữa, nó còn là cơ sở để thực hiện bóc tách khối lượng M&E một cách chính xác, phục vụ cho việc lập dự toán, quản lý vật tư và kiểm soát chi phí dự án. Một bộ bản vẽ chuyên nghiệp còn là tài liệu quan trọng cho công tác bảo trì, vận hành và nâng cấp hệ thống sau này.

II. Các thách thức chính khi thực hiện đồ án thiết kế M E

Việc thực hiện một đồ án thiết kế M&E không hề đơn giản, đòi hỏi sinh viên phải có kiến thức chuyên môn sâu rộng và kỹ năng thực hành tốt. Một trong những thách thức lớn nhất là việc đảm bảo thiết kế tuân thủ hàng loạt các tiêu chuẩn thiết kế TCVN (Tiêu chuẩn Việt Nam) và các quy chuẩn quốc tế liên quan. Việc áp dụng sai hoặc bỏ sót tiêu chuẩn có thể dẫn đến thiết kế không an toàn, không được phê duyệt. Thêm vào đó, việc phối hợp đồng bộ giữa các hệ thống con là một bài toán phức tạp. Ví dụ, thiết kế hệ thống HVAC cần phải tính toán không gian cho đường ống gió, trong khi hệ thống PCCC lại yêu cầu không gian cho hệ thống sprinkler và đường ống nước chữa cháy. Sự xung đột về không gian và kỹ thuật nếu không được giải quyết trên bản vẽ sẽ gây ra chi phí và sự chậm trễ rất lớn khi thi công. Cuối cùng, việc lựa chọn thiết bị và công nghệ phù hợp với yêu cầu của dự án mà vẫn đảm bảo tính kinh tế cũng là một thách thức không nhỏ đối với các kỹ sư tương lai.

2.1. Khó khăn trong việc áp dụng các tiêu chuẩn thiết kế TCVN

Hệ thống tiêu chuẩn thiết kế TCVN dành cho hệ thống cơ điện khá đa dạng và phức tạp, bao gồm các quy định về an toàn điện, PCCC, chiếu sáng, thông gió, và cấp thoát nước. Việc tìm kiếm, đọc hiểu và áp dụng chính xác các tiêu chuẩn này vào bản vẽ thiết kế là một thách thức lớn. Sinh viên thường gặp khó khăn trong việc liên kết các yêu cầu lý thuyết từ tiêu chuẩn vào các thông số kỹ thuật cụ thể của thiết bị. Ví dụ, TCVN 9206:2012 quy định về đặt thiết bị điện trong nhà và công trình, nhưng việc áp dụng nó vào một mặt bằng cụ thể với hàng trăm thiết bị đòi hỏi sự cẩn trọng và kinh nghiệm. Sai sót trong việc áp dụng tiêu chuẩn có thể làm cho toàn bộ thuyết minh đồ án cơ điện trở nên không hợp lệ.

2.2. Vấn đề phối hợp và xung đột giữa các hệ thống M E con

Xung đột giữa các hệ thống là vấn đề kinh điển trong thiết kế M&E. Một ví dụ phổ biến là xung đột không gian trên trần kỹ thuật, nơi các hệ thống ống gió của HVAC, máng cáp của hệ thống điện nặng, đường ống sprinkler của PCCC, và ống nước của hệ thống cấp thoát nước cùng hội tụ. Nếu không được mô hình hóa và kiểm tra xung đột (clash detection) bằng các công cụ như mô hình BIM hay phần mềm Revit MEP, các xung đột này chỉ được phát hiện khi thi công, gây lãng phí vật tư, tốn thời gian và chi phí để khắc phục. Việc giải quyết các xung đột này đòi hỏi kỹ sư ME phải có tư duy tổng thể và khả năng phối hợp chặt chẽ giữa các bộ môn.

III. Phương pháp thiết kế CAD cho các hệ thống M E chủ chốt

Để có một đồ án thiết kế CAD & Ứng dụng thành công, cần phải có một phương pháp luận rõ ràng cho từng hệ thống con. Quá trình này bắt đầu từ việc thu thập thông tin đầu vào, bao gồm bản vẽ kiến trúc, yêu cầu của chủ đầu tư và các tiêu chuẩn áp dụng. Dựa trên đó, kỹ sư sẽ tiến hành tính toán tải, lựa chọn thiết bị và bố trí trên mặt bằng CAD. Ví dụ, với hệ thống HVAC, cần tính toán tải lạnh/sưởi, sau đó chọn loại máy lạnh, tính toán kích thước ống gió và bố trí các miệng gió. Tương tự, hệ thống PCCC yêu cầu tính toán thủy lực để chọn bơm và kích thước đường ống. Mỗi hệ thống phải được thể hiện trên một hoặc nhiều lớp (layer) riêng biệt trong file CAD để dễ dàng quản lý, chỉnh sửa và phối hợp. Việc lập một thuyết minh đồ án cơ điện chi tiết, giải thích rõ các cơ sở tính toán và lựa chọn thiết kế là bước cuối cùng không thể thiếu, giúp bảo vệ thành công đồ án.

3.1. Quy trình thiết kế hệ thống HVAC và hệ thống cấp thoát nước

Thiết kế hệ thống HVAC bắt đầu bằng việc xác định các thông số khí hậu, vật liệu xây dựng và mục đích sử dụng của từng không gian để tính toán tải nhiệt. Phần mềm như HAP hoặc Trace 700 thường được sử dụng cho bước này. Kết quả tính toán sẽ là cơ sở để lựa chọn công suất và loại thiết bị (chiller, AHU, FCU). Sau đó, sử dụng CAD để vẽ sơ đồ nguyên lý, bố trí thiết bị và triển khai mạng lưới ống gió, ống nước giải nhiệt. Đối với hệ thống cấp thoát nước, quy trình bao gồm việc xác định nhu cầu dùng nước, tính toán đường kính ống dựa trên lưu lượng và áp lực, sau đó vẽ sơ đồ không gian và bố trí các thiết bị vệ sinh, đường ống cấp và thoát trên mặt bằng.

3.2. Triển khai bản vẽ hệ thống PCCC và hệ thống điện nặng

Đối với hệ thống phòng cháy chữa cháy (PCCC), thiết kế phải tuân thủ nghiêm ngặt các TCVN liên quan (ví dụ: TCVN 5738:2001). Quá trình bao gồm việc phân loại cấp độ nguy hiểm cháy nổ của công trình, bố trí các đầu báo cháy, nút nhấn khẩn, chuông báo động và hệ thống chữa cháy tự động (sprinkler) hoặc vách tường. Bản vẽ CAD M&E phải thể hiện rõ vị trí lắp đặt và vùng phủ của từng thiết bị. Với hệ thống điện nặng, công việc chính là thiết kế sơ đồ đơn tuyến, tính toán chọn tiết diện dây dẫn, thiết bị đóng cắt (MCCB, MCB), và bố trí hệ thống chiếu sáng, ổ cắm. Tất cả phải được tính toán để đảm bảo an toàn và sụt áp trong giới hạn cho phép.

IV. Lựa chọn phần mềm CAD AutoCAD Electrical và Revit MEP

Việc lựa chọn công cụ phần mềm phù hợp có ảnh hưởng quyết định đến hiệu quả và chất lượng của đồ án Hệ thống ME. Hiện nay, hai phần mềm phổ biến nhất là AutoCAD và Revit. AutoCAD, đặc biệt là phiên bản AutoCAD Electrical, là một công cụ mạnh mẽ cho thiết kế 2D, đặc biệt hiệu quả trong việc vẽ các sơ đồ mạch điều khiển, sơ đồ nguyên lý điện. Nó cung cấp thư viện ký hiệu phong phú và các công cụ tự động hóa giúp tăng tốc quá trình thiết kế. Tuy nhiên, xu hướng hiện đại đang dịch chuyển sang phần mềm Revit MEP, một công cụ thiết kế dựa trên mô hình BIM (Building Information Modeling). Revit không chỉ cho phép thiết kế trong không gian 3D, giúp phát hiện xung đột trực quan, mà còn liên kết thông tin (thông số kỹ thuật, nhà sản xuất) vào từng đối tượng. Điều này hỗ trợ mạnh mẽ cho việc bóc tách khối lượng M&E tự động và phối hợp liên bộ môn, mang lại hiệu quả vượt trội cho các dự án phức tạp.

4.1. Lợi thế của mô hình BIM và phần mềm Revit MEP

Mô hình BIM là một quy trình làm việc tiên tiến, trong đó phần mềm Revit MEP là công cụ thực thi chính. Thay vì các đường nét 2D đơn thuần, mỗi đối tượng trong Revit (ống gió, máng cáp, máy bơm) là một mô hình 3D chứa đầy đủ thông tin. Lợi thế lớn nhất là khả năng phối hợp: mô hình M&E có thể được lồng ghép với mô hình kiến trúc và kết cấu để kiểm tra xung đột một cách tự động. Điều này giúp giải quyết các vấn đề tiềm ẩn ngay từ giai đoạn thiết kế. Ngoài ra, Revit có thể tự động tạo ra các mặt cắt, chi tiết và bảng thống kê khối lượng, giúp giảm đáng kể thời gian và sai sót so với phương pháp thủ công, đồng thời nâng cao chất lượng của bản vẽ kỹ thuật cơ điện.

4.2. Ứng dụng AutoCAD Electrical trong thiết kế mạch điều khiển

Trong khi Revit mạnh về mô hình hóa tổng thể, AutoCAD Electrical vẫn là lựa chọn hàng đầu cho việc thiết kế chi tiết các tủ điện và mạch điều khiển. Dựa trên nền tảng AutoCAD quen thuộc, phiên bản này bổ sung các tính năng chuyên dụng cho kỹ sư điện. Nó cung cấp một thư viện khổng lồ các ký hiệu tiêu chuẩn (IEC, JIC), cho phép tạo sơ đồ nguyên lý, sơ đồ đấu dây và layout tủ điện một cách nhanh chóng. Các tính năng thông minh như tự động đánh số dây, tạo báo cáo vật tư (BOM), và kiểm tra lỗi mạch giúp giảm thiểu sai sót và đảm bảo tính chính xác của thiết kế. Theo tài liệu tham khảo 'BÁO CÁO HỌC PHẦN HỆ THỐNG ME', việc thiết kế mạch điều khiển động cơ trong CADe Simu (một phần mềm mô phỏng tương tự) là bước đầu tiên trước khi triển khai trên AutoCAD để hoàn thiện bản vẽ CAD M&E chuyên nghiệp.

V. Phân tích ứng dụng thực tế từ một đồ án hệ thống ME

Để hiểu rõ hơn về ứng dụng thực tế, việc phân tích một đồ án cụ thể là rất hữu ích. Xét một ví dụ từ tài liệu 'BÁO CÁO HỌC PHẦN HỆ THỐNG ME' của Viện Kỹ thuật và Công nghệ - Đại học Vinh, đồ án tập trung vào các hạng mục chi tiết của hệ thống điện nặng. Các phần chính bao gồm thiết kế mạch điều khiển động cơ, lựa chọn thiết bị chống sét, tìm hiểu về công tắc chuyển mạch và đồng hồ đo điện. Mặc dù đây là các thành phần nhỏ trong một hệ thống cơ điện tổng thể, việc tính toán và thiết kế chúng đòi hỏi sự chính xác cao và tuân thủ các nguyên tắc kỹ thuật. Ví dụ, việc lựa chọn chống sét van phải dựa trên cấp điện áp và vị trí lắp đặt để bảo vệ thiết bị hiệu quả. Tương tự, việc tính toán chọn MCB, contactor và dây dẫn cho động cơ phải dựa trên dòng điện định mức và hệ số khởi động. Những phân tích chi tiết này cho thấy nền tảng vững chắc của một đồ án M&E nằm ở việc giải quyết chính xác từng bài toán kỹ thuật cụ thể.

5.1. Thiết kế mạch điều khiển và lựa chọn chống sét van

Trong tài liệu gốc, phần thiết kế mạch điều khiển động cơ 2 vị trí là một ví dụ điển hình. Quá trình tính toán dòng điện định mức (Iđm) từ công suất động cơ (P=11kW, Uđm=380V) để chọn MCB (50A) và rơ le nhiệt (dải 25-32A) là bước cơ bản và quan trọng. Sau đó, bản vẽ CAD M&E được sử dụng để thể hiện sơ đồ nguyên lý và sơ đồ động lực, đảm bảo mạch hoạt động đúng logic. Về phần bảo vệ, việc lựa chọn và tìm hiểu chống sét van là rất quan trọng. Thiết bị này, với điện trở phi tuyến (Varistor) làm từ oxit kẽm (ZnO), có vai trò dẫn dòng sét xuống đất khi có quá điện áp, bảo vệ các thiết bị đắt tiền trong hệ thống điện nặng.

5.2. Nguyên lý công tắc chuyển mạch và đồng hồ đo 3 pha

Đồ án cũng đi sâu vào các thiết bị đo lường và điều khiển như công tắc chuyển mạch và đồng hồ đo. Công tắc chuyển mạch Volt 4 vị trí hoặc 7 vị trí được sử dụng trong tủ điện để lựa chọn đo lường điện áp/dòng điện giữa các pha (RS, ST, TR) hoặc giữa pha với trung tính (RN, SN, TN). Hiểu rõ sơ đồ đấu dây của chúng là kỹ năng cần thiết cho một kỹ sư ME. Bên cạnh đó, việc phân biệt và đọc chỉ số của đồng hồ 3 pha (trực tiếp và gián tiếp) cũng được đề cập. Các công tơ điện tử hiện đại không chỉ đo điện năng tiêu thụ mà còn có khả năng ghi nhận các thông số như công suất, hệ số công suất và truyền dữ liệu từ xa, hỗ trợ hiệu quả cho việc quản lý năng lượng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM VIỆN KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ Độc lập - Tự do - Hạnh phúc PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC Tên đồ án: BÁO CÁO HỌC PHẦN HỆ THỐNG ME Nghành: CNKT ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Người hướng dẫn: ThS.Trần Đình Dũng Tự đánh Chữ STT Họ và tên Mã sinh viên Nhiệm vụ giá kí (A,B,C,D) 1 2 3 4 Nghệ An, ngày 05 tháng 1 năm 2025 NHÓM TRƯỞNG 1 MỤC LỤC Trang PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC.2 DANH SÁCH HÌNH VẼ.4 PHẦN 1: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KIỂN ĐỘNG CƠ 2 VỊ TRÍ.2 THIẾT KẾ MẠCH TRONG CADE. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG.5 THIẾT KẾ MẠCH VÀ TỦ TRONG CAD.7 CHƯƠNG 2: CHỐNG SÉT VAN.1 KHÁI NIỆM CHUNG. CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG.12 CHƯƠNG 3: CÔNG TẮC CHUYỂN MẠCH. KHÁI NIỆM VỀ CÔNG TẮC CHUYỂN MẠCH.

CÔNG TẮC CHUYỂN MẠCH VOLT 4 VỊ TRÍ.4 CÔNG TẮC CHUYỂN MẠCH VOLT 7 VỊ TRÍ.5 CÔNG TẮC CHUYỂN MẠCH 2 VỊ TRÍ VÀ CHUYỂN MẠCH ON/OFF.22 CHƯƠNG 4 : ĐỒNG HỒ 1 PHA.2 ĐỒNG HỒ ĐIỆN 1 PHA CƠ. CÁC ỨNG DỤNG TRONG HỆ THỐNG ĐỌC TỰ ĐỘNG TỪ XA. HƯỚNG DẪN CHỌN CÔNG TƠ ĐIỆN 1 PHA.34 CHƯƠNG 5: ĐỒNG HỒ 3 PHA.2 CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT ĐẶC TRƯNG CÔNG TƠ ĐIỆN TỬ 3 PHA DT03M-RF KIỂU DT03M01. SƠ ĐỒ KHỐI CỦA HỆ THỐNG.

NGUYÊN TẮC ĐO ĐẾM ĐIỆN NĂNG.5 ĐẤU NỐI CỦA HỆ THỐNG. ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT.40 CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN VÀ ĐỀ XUẤT HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG PHÒNG HỌC.1 THÔNG SỐ BÀI TOÁN. 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO.45 3 DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1. 1 Thiết kế mạch trong cade.

1 Chống sét van Hình 2. 2 Cấu tạo chống sét van Hình 2. 3 Nguyên lý hoạt động của chống sét van Hình 2. 4 ứng dụng chống sét Hình 3.

1 Công tắc chuyển mạch Hình 3. 2 Công tắc chuyển mạch volt 4 vị trí Hình 3. 3 Thông số kỹ thuật công tắc chuyển mạch Hình 3. 4 Sơ đồ đấu nối chuyển mạch 4 vị trí Hình 3.

5 Chuyển mạch 4 vị trí điều khiển 4 đèn Hình 3. 6 Chuyển mạch 4 vị trí đảo chiều động cơ Hình 3. 7 Chuyển mạch 4 vị trí chọn nguồn điện Hình 3. 8 Sơ đồ đấu dây chuyển mạch CA10-20A 3P MORELE Hình 3.

9 Công tắc chuyển mạch 2 vị trí Hình 3. 10 Công tắc chuyển mạch ON/OFF Hình 3. 11 So sánh công tắc chuyển mạch 2 vị trí và công tắc chuyển mạch on/off Hình 4. 1 Đồng hồ 1 pha Hình 4.

2 Công tơ cơ 1 pha và mặt thông số kỹ thuật Hình 4. 3 cấu tạo công tơ cơ 1 pha Hình 4. 4 Công cơ điện tử 1 pha Hình 4. 5 Sơ đồ khối của công tơ Hình 4.

6 Sơ đồ đấu dây Hình 4. 7 Nguyên tắc đo đếm điện năng Hình 4. 8 Đo đếm điện năng đồng hồ 1 pha Hình 4. 9 Đo đếm điện năng ở 4 góc phần tư 4 Hình 4.

10 ứng dụng trong hệ thống đọc tự động từ xa Hình 4. 11 thông số của công tơ điện 1 pha Hình 5. 1 Đồng hồ điện 3 pha Hình 5. 2 Thông số kỹ thuật đặc trưng công tơ điện tử 3 pha Hình 5.

3 Sơ đồ khối của hệ thống Hình 5. 4 Nguyên tắc đo đếm điện năng Hình 5. 5 công thức đo đếm điện năng hình 5. 6 đo đếm điện năng ở 4 góc phần tư Hình 5.

7 đấu nối của hệ thống Hình 5. 8 đặc tính kỹ thuật Hình 5. 9 các thông số cấu trúc của công tơ Hình 6. 1 Sơ đồ mặt bằng, sơ đồ mặt cắt 5 PHẦN 1: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KIỂN ĐỘNG CƠ 2 VỊ TRÍ 1.1 TÍNH TOÁN Bài 2: Cho 1 động cơ thông số: U đm = 380 V ; f = 50 Hz ; P = 11 kW , cos φ = 0,9 ; Hiệu suất = 0,85.

Tính toán chọn thiết bị cắt và điều kiển động cơ. cosφ = 0,85 Dòng điện định mức của động cơ P 11000 I đm = = = 22 ( A ) √ 3 .0,85 Chọn thiết bị cắt (aptomat hoặc cầu dao) I MCB = 2.22 = 44 ( A ) Chọn MCB 50 do Hàn chế tạo Contantơ = I đm .1,2 = 26,4 (A) Chọn rơ le nhiệt loại LR2-D33, có dài chỉnh định 25-32A là một lựa chọn phù hợp 22 Dây dẫn : Đồng = 6 = 3,6 mm2 22 Nhôm = 4 = 5,5 mm2 => Chọn dây đồng 4 mm2 1.2 THIẾT KẾ MẠCH TRONG CADE 6 Hình 1. 1 Thiết kế mạch trong cade Các thành phần chính:  MCB (Motor Circuit Breaker): Có thể là cầu dao bảo vệ động cơ.  Contactor: Thiết bị đóng cắt mạch điện có tải lớn, thường dùng để điều khiển động cơ.

 Motor: Động cơ điện.  Đèn: Có thể là đèn báo hoặc đèn chiếu sáng.  Các nút nhấn, công tắc: Dùng để điều khiển mạch điện. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ Phần điều khiển: Nguồn điều khiển: 220V hoặc 24V tùy theo hệ thống.

Nút nhấn Start 1 và Start 2: Được mắc song song với nhau. Nút nhấn Stop 1 và Stop 2: Được mắc nối tiếp nhau. Tiếp điểm giữ của khởi động từ (Self-hold contact): Tiếp điểm phụ của khởi động từ được mắc song song với các nút nhấn Start để duy trì trạng thái đóng sau khi khởi động. Phần động lực: 7 Dòng điện chính được điều khiển bởi tiếp điểm chính của khởi động từ.

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG Khi nhấn nút Start từ bất kỳ vị trí nào, khởi động từ sẽ đóng và động cơ được cấp nguồn. Tiếp điểm phụ của khởi động từ sẽ giữ trạng thái đóng ngay cả khi nhả nút Start. Nhấn nút Stop từ bất kỳ vị trí nào sẽ cắt mạch điều khiển và ngắt nguồn cấp cho động cơ, dừng động cơ.5 THIẾT KẾ MẠCH VÀ TỦ TRONG CAD 8 CHƯƠNG 2: CHỐNG SÉT VAN 2.1 KHÁI NIỆM CHUNG Chống sét van là một thiết bị bảo vệ trong hệ thống điện, được thiết kế để bảo vệ các thiết bị điện, đường dây truyền tải và trạm biến áp khỏi tác động của quá điện áp, đặc biệt là do hiện tượng sét đánh hoặc các sự cố quá độ điện áp trong hệ thống. Thiết bị này hoạt động như một phần tử chuyển mạch nhanh, giúp giảm bớt cường độ của sóng quá áp bằng cách dẫn dòng điện cao xuống đất trong thời gian rất ngắn, sau đó tự động trở về trạng thái cách ly khi sự cố qua đi.

1 Chống sét van Chống sét van đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn cho hệ thống điện, giảm thiểu nguy cơ hư hỏng thiết bị, kéo dài tuổi thọ của các thiết bị điện và đảm bảo sự ổn định trong cung cấp điện năng. CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 2.1 Cấu tạo Chống sét van là thiết bị bảo vệ đặc biệt, có cấu tạo và nguyên lý hoạt động tinh vi, được thiết kế để đảm bảo an toàn cho hệ thống điện trước những tác động bất lợi của quá điện áp. Để hiểu rõ hơn, cần đi sâu vào từng khía cạnh cấu tạo và cách thức vận hành của thiết bị này. Cấu tạo của chống sét van Cấu tạo của chống sét van bao gồm nhiều bộ phận quan trọng, phối hợp chặt chẽ để thực hiện nhiệm vụ bảo vệ hệ thống điện.

2 Cấu tạo chống sét van 9 Các thành phần chính bao gồm: 1. Điện trở phi tuyến (Varistor): Đây là "trái tim" của chống sét van, thường được chế tạo từ vật liệu oxit kẽm (ZnO), có đặc tính phi tuyến rất cao. Điện trở của vật liệu này thay đổi nhanh chóng tùy thuộc vào mức điện áp. Ở trạng thái bình thường, điện trở rất lớn, gần như cách ly hoàn toàn khỏi dòng điện.

Tuy nhiên, khi điện áp vượt quá giới hạn cho phép, điện trở giảm mạnh, cho phép dòng điện đi qua để bảo vệ hệ thống. Lớp cách điện: Bảo vệ phần bên trong của chống sét van khỏi các yếu tố môi trường như bụi bẩn, độ ẩm, nhiệt độ cao hay các tác động cơ học khác. Vật liệu thường được sử dụng là gốm, nhựa epoxy hoặc polymer, những chất có khả năng cách điện tốt và độ bền cơ học cao. Cực nối đất: Được thiết kế để dẫn toàn bộ dòng điện do quá điện áp sinh ra xuống đất một cách an toàn.

Đảm bảo dòng sét không lan truyền qua hệ thống điện, tránh gây hư hỏng cho các thiết bị và nguy hiểm cho con người. Vỏ bọc bảo vệ: Là lớp bảo vệ bên ngoài chống sét van, giúp thiết bị chịu được áp lực cơ học, các va đập mạnh cũng như các tác động của thời tiết khắc nghiệt. Vỏ bọc này thường được thiết kế chịu nhiệt, chịu áp lực và cách điện tốt, đảm bảo độ bền cao trong suốt quá trình sử dụng. Các phụ kiện bổ trợ (nếu có): Một số chống sét van hiện đại còn được trang bị cảm biến hoặc thiết bị báo hiệu, giúp người vận hành có thể theo dõi trạng thái hoạt động và phát hiện sớm các sự cố.2 Nguyên lý hoạt động của chống sét van Chống sét van hoạt động dựa trên nguyên lý giới hạn điện áp và chuyển đổi trạng thái của điện trở phi tuyến khi có sự xuất hiện của quá điện áp.

3 Nguyên lý hoạt động của chống sét van 10 Nguyên lý này được cụ thể hóa qua các bước sau: Trạng thái bình thường: Trong điều kiện hoạt động bình thường của hệ thống điện, chống sét van có điện trở rất lớn. Dòng điện hầu như không đi qua, thiết bị cách ly hoàn toàn khỏi mạch điện. Ở trạng thái này, chống sét van không làm ảnh hưởng đến hoạt động của hệ thống điện. Khi xuất hiện quá điện áp: Khi một hiện tượng quá điện áp xảy ra như sét đánh hoặc chuyển mạch, điện áp tăng đột ngột vượt quá giới hạn chịu đựng của hệ thống.

Điện trở phi tuyến bên trong chống sét van giảm mạnh, cho phép dòng điện do quá điện áp gây ra chạy qua thiết bị và được dẫn xuống đất qua cực nối đất. Quá trình này diễn ra trong thời gian rất ngắn, giúp ngăn chặn quá điện áp lan rộng, bảo vệ các thiết bị trong hệ thống. Sau khi quá điện áp kết thúc: Khi hiện tượng quá điện áp chấm dứt, điện trở phi tuyến nhanh chóng trở về trạng thái ban đầu, với giá trị điện trở cao. Chống sét van quay lại trạng thái cách ly, đảm bảo hệ thống điện hoạt động bình thường mà không bị ảnh hưởng bởi thiết bị bảo vệ.3 Ý nghĩa của cấu tạo và nguyên lý hoạt động của chống sét van Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của chống sét van cho thấy đây là một thiết bị bảo vệ hiệu quả, được thiết kế với sự kết hợp của nhiều công nghệ hiện đại.