Giáo trình trang bị điện lạnh: Mạch điều khiển động cơ điện 1 pha tại trường CĐ Nghề Đà Nẵng

Giáo trình trang bị điện lạnh phần 2 cung cấp kiến thức chuyên sâu về kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí tại trường CĐ nghề Đà Nẵng.

• Đề tài: Mạch Điều Khiển Động Cơ 1 Pha
• Loại tài liệu: bài giảng

Mục lục chi tiết

• 1. BÀI 3: MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐIỆN KĐB 1 PHA
• 1.1. Mục tiêu
• 1.2. Nội dung chính
• 1.3. I. MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ XOAY CHIỀU MỘT PHA SỬ DỤNG CÔNG TẮC TƠ
• 1.3.1. Giới thiệu sơ đồ nguyên lý của mạch điện
• 1.3.2. Chức năng
• 1.3.3. Nguyên lý làm việc của mạch điện
• 1.3.4. Lắp đặt mạch điện
• 1.3.5. Vận hành mạch điện
• 1.3.6. Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập
• 1.4. MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ MỘT PHA CÓ BẢO VỆ QUÁ TẢI BẰNG RƠLE NHIỆT
• 1.4.1. Giới thiệu sơ đồ nguyên lý mạch điện
• 1.4.2. Chức năng
• 1.4.3. Nguyên lý làm việc của mạch điện
• 1.4.4. Lắp đặt mạch điện
• 1.4.5. Vận hành mạch điện
• 1.4.6. Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập
• 1.5. MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ MỘT PHA TẠI CÁC VỊ TRÍ KHÁC NHAU
• 1.5.1. Giới thiệu sơ đồ nguyên lý mạch điện
• 1.5.2. Nguyên lý làm việc của mạch điện
• 1.5.3. Lắp đặt mạch điện
• 1.5.4. Vận hành mạch điện
• 1.5.5. Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập
• 1.6. MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN 2 ĐỘNG CƠ MỘT PHA LÀM VIỆC THEO THỨ TỰ SỬ DỤNG BỘ NÚT BẤM
• 1.6.1. Giới thiệu sơ đồ nguyên lý mạch điện
• 1.6.2. Nguyên lý hoạt động
• 1.6.3. Lắp đặt mạch điện
• 1.6.4. Vận hành mạch điện
• 1.6.5. Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập

Tóm tắt

I. Tổng quan về giáo trình điện lạnh Mạch điều khiển động cơ 1 pha

Giáo trình điện lạnh là một phần quan trọng trong việc đào tạo kỹ thuật viên điện. Mạch điều khiển động cơ 1 pha là một trong những nội dung cốt lõi. Mạch này không chỉ giúp điều khiển động cơ mà còn bảo vệ thiết bị khỏi các sự cố. Việc hiểu rõ nguyên lý hoạt động của mạch điều khiển động cơ 1 pha sẽ giúp sinh viên nắm vững kiến thức và kỹ năng cần thiết trong ngành điện lạnh.

1.1. Mạch điều khiển động cơ 1 pha Nguyên lý hoạt động

Mạch điều khiển động cơ 1 pha sử dụng công tắc tơ và rơ le nhiệt để điều khiển và bảo vệ động cơ. Nguyên lý hoạt động của mạch này dựa trên việc đóng mở các tiếp điểm để điều khiển dòng điện đến động cơ.

1.2. Các thành phần chính trong mạch điều khiển

Mạch điều khiển động cơ 1 pha bao gồm các thành phần như công tắc tơ, rơ le nhiệt, bộ nút ấn và động cơ. Mỗi thành phần có vai trò riêng trong việc đảm bảo mạch hoạt động hiệu quả và an toàn.

II. Thách thức trong việc lắp đặt mạch điều khiển động cơ 1 pha

Lắp đặt mạch điều khiển động cơ 1 pha không phải là một nhiệm vụ đơn giản. Có nhiều thách thức mà kỹ thuật viên phải đối mặt, từ việc chọn lựa thiết bị phù hợp đến việc đảm bảo an toàn trong quá trình lắp đặt. Việc hiểu rõ các vấn đề này sẽ giúp giảm thiểu rủi ro và nâng cao hiệu quả công việc.

2.1. Lựa chọn thiết bị phù hợp cho mạch điều khiển

Việc lựa chọn thiết bị như công tắc tơ và rơ le nhiệt cần phải dựa trên các thông số kỹ thuật cụ thể. Điều này đảm bảo rằng thiết bị hoạt động ổn định và an toàn trong quá trình sử dụng.

2.2. Đảm bảo an toàn trong quá trình lắp đặt

An toàn là yếu tố hàng đầu trong lắp đặt mạch điều khiển. Kỹ thuật viên cần tuân thủ các quy định về an toàn điện, sử dụng thiết bị bảo hộ và kiểm tra kỹ lưỡng trước khi vận hành mạch.

III. Phương pháp lắp đặt mạch điều khiển động cơ 1 pha hiệu quả

Để lắp đặt mạch điều khiển động cơ 1 pha một cách hiệu quả, cần tuân theo một quy trình rõ ràng. Quy trình này bao gồm việc chuẩn bị dụng cụ, lắp đặt theo sơ đồ nguyên lý và kiểm tra mạch trước khi vận hành.

3.1. Chuẩn bị dụng cụ và vật tư cần thiết

Trước khi lắp đặt, cần chuẩn bị đầy đủ dụng cụ như đồng hồ vạn năng, kềm, tuốc nơ vít và các thiết bị điện cần thiết. Việc này giúp tiết kiệm thời gian và đảm bảo quá trình lắp đặt diễn ra suôn sẻ.

3.2. Lắp đặt theo sơ đồ nguyên lý

Lắp đặt mạch điện cần tuân theo sơ đồ nguyên lý đã được thiết kế. Điều này giúp đảm bảo rằng các thiết bị được kết nối đúng cách và hoạt động hiệu quả.

IV. Ứng dụng thực tiễn của mạch điều khiển động cơ 1 pha

Mạch điều khiển động cơ 1 pha có nhiều ứng dụng trong thực tiễn, từ các thiết bị gia dụng đến các hệ thống công nghiệp. Việc hiểu rõ ứng dụng của mạch này sẽ giúp kỹ thuật viên có cái nhìn tổng quan hơn về ngành điện lạnh.

4.1. Ứng dụng trong thiết bị gia dụng

Mạch điều khiển động cơ 1 pha thường được sử dụng trong các thiết bị như quạt, máy bơm nước và máy lạnh. Những thiết bị này yêu cầu mạch điều khiển hoạt động ổn định để đảm bảo hiệu suất.

4.2. Ứng dụng trong công nghiệp

Trong công nghiệp, mạch điều khiển động cơ 1 pha được sử dụng để điều khiển các máy móc, thiết bị sản xuất. Việc áp dụng mạch này giúp tăng năng suất và giảm thiểu rủi ro trong quá trình sản xuất.

V. Kết luận và tương lai của mạch điều khiển động cơ 1 pha

Mạch điều khiển động cơ 1 pha đóng vai trò quan trọng trong ngành điện lạnh. Với sự phát triển của công nghệ, mạch này sẽ ngày càng được cải tiến để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường. Kỹ thuật viên cần cập nhật kiến thức và kỹ năng để theo kịp xu hướng mới.

5.1. Xu hướng phát triển công nghệ trong mạch điều khiển

Công nghệ điều khiển tự động và IoT đang dần được áp dụng vào mạch điều khiển động cơ 1 pha. Điều này giúp nâng cao hiệu quả và tính linh hoạt trong việc điều khiển thiết bị.

5.2. Tầm quan trọng của việc đào tạo kỹ thuật viên

Đào tạo kỹ thuật viên là rất quan trọng để đảm bảo rằng họ có đủ kiến thức và kỹ năng để làm việc với các mạch điều khiển hiện đại. Việc này không chỉ giúp nâng cao chất lượng công việc mà còn đảm bảo an toàn cho người sử dụng.

Nội dung chính

TỔNG QUAN VÀ PHÂN TÍCH HỆ THỐNG KIẾN THỨC GIÁO TRÌNH THỰC HÀNH MẠCH ĐIỀU KHIỂN TRANG BỊ ĐIỆN VÀ HỆ THỐNG LẠNH

Tổng quan về giáo trình

Tài liệu được biên soạn phục vụ học phần thực hành trang bị điện, mạch điều khiển khí cụ điện và hệ thống điều khiển máy lạnh trong chương trình đào tạo khối ngành Kỹ thuật Điện, Kỹ thuật Cơ điện tử, Tự động hóa và Kỹ thuật Nhiệt - Điện lạnh ở bậc đại học và cao đẳng kỹ thuật. Học phần giữ vị trí bản lề, kết nối giữa khối kiến thức lý thuyết cơ sở (Máy điện, Khí cụ điện, An toàn điện) và năng lực ứng dụng thực tế trong công nghiệp.

Mục tiêu học tập của giáo trình được xác định cụ thể theo 3 chuẩn đầu ra:

• Kiến thức: Thuyết minh được nguyên lý làm việc của các sơ đồ mạch động lực và mạch điều khiển; trình bày quy trình lựa chọn, tính chọn thông số kỹ thuật cho các khí cụ đóng cắt, bảo vệ và đo kiểm.
• Kỹ năng: Lập bảng thống kê vật tư, đọc và vẽ sơ đồ đi dây mạch điều khiển; thao tác lắp đặt, đấu nối panel đúng quy trình kỹ thuật; sử dụng thành thạo đồng hồ vạn năng để kiểm tra nguội (thông mạch, đo điện trở cuộn hút, cách điện) và vận hành thử nghiệm hệ thống.
• Thái độ: Thực hiện nghiêm túc quy trình an toàn lao động, vệ sinh công nghiệp, thao tác cẩn thận, chính xác theo chuẩn kỹ thuật.

Cấu trúc tài liệu triển khai theo mô hình module thực hành tích hợp, điển hình qua hai khối nội dung trọng tâm: Bài 3 (Mạch điện điều khiển động cơ không đồng bộ 1 pha) và Bài 4 (Mạch điện điều khiển máy nén lạnh). Điểm đặc sắc trong cách tiếp cận của giáo trình là tính quy chuẩn hóa: mỗi bài học đều gắn liền sơ đồ nguyên lý, thông số khí cụ, quy trình gá lắp cơ học, quy trình kiểm tra nguội trước khi đóng điện và bảng tiêu chí đánh giá kết quả định lượng.

---

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương và chủ đề chính

Nội dung trọng tâm của giáo trình được tổ chức qua các mạch điều khiển từ cơ bản đến phức tạp, phản ánh chuỗi logic phát triển điều khiển truyền động điện và tự động hóa hệ thống công nghiệp:

1. Mạch điều khiển động cơ một pha sử dụng công tắc tơ: Giới thiệu nguyên lý đóng cắt động cơ điện xoay chiều qua tiếp điểm động lực của công tắc tơ (K) và cơ chế tự giữ trạng thái bằng tiếp điểm duy trì (K2) khi tác động nút ấn mở PB1 và nút ấn dừng PB0.
2. Mạch điều khiển động cơ một pha bảo vệ quá tải bằng rơ le nhiệt: Phối hợp công tắc tơ với rơ le nhiệt (OL). Khí cụ bảo vệ sử dụng thanh lưỡng kim tác động cơ cấu lẫy để ngắt mạch điều khiển khi phát sinh quá dòng dài hạn.
3. Mạch điều khiển động cơ một pha từ nhiều vị trí: Ứng dụng cấu trúc nút bấm mở máy mắc song song (PB11, PB21) và nút bấm dừng máy mắc nối tiếp (PB10, PB20) để khống chế một động cơ từ hai trạm điều khiển độc lập.
4. Mạch điều khiển 2 động cơ làm việc tuần tự bằng nút bấm: Thiết lập logic phụ thuộc hoạt động, trong đó động cơ 1 (K1) khởi động trước làm tiền đề cấp nguồn hoặc cho phép khởi động động cơ 2 (K2).
5. Mạch điều khiển 2 động cơ làm việc tuần tự có khóa liên động cơ: Tích hợp nút ấn kép 3 phím 2 tầng tiếp điểm (PB0, PB1, PB2) kết hợp tiếp điểm thường đóng (NC) của công tắc tơ để khóa chéo, ngăn ngừa hiện tượng đóng điện đồng thời gây ngắn mạch.
6. Mạch điều khiển tự động 2 động cơ tuần tự bằng rơ le thời gian: Ứng dụng rơ le thời gian (TS) để tự động hóa quá trình đóng điện cho động cơ 2 sau một khoảng thời gian hiệu chỉnh xác định tính từ lúc động cơ 1 vận hành.
7. Mạch điều khiển máy nén lạnh ứng dụng rơ le áp suất (HP/LP): Bảo vệ áp suất đầu nén và đầu hút máy nén 3 pha qua rơ le áp suất cao (High Pressure Switch) và rơ le áp suất thấp (Low Pressure Switch) đấu nối tiếp.
8. Mạch điều khiển máy nén lạnh với các cấp cảnh báo và giải trừ lỗi (Reset): Phân loại cấu hình mạch cảnh báo đèn sự cố: đèn báo riêng không có reset, đèn báo chung có reset qua rơ le trung gian (K1A), và đèn báo riêng cho từng lỗi (HP - H1, LP - H2, quá tải dòng F4 - H3) có các nút reset độc lập (S1, S2, S3).
9. Mạch điều khiển máy nén hút kiệt (Pump Down và Pump Out): Thiết lập chu trình thu hồi môi chất lỏng từ dàn bay hơi về bình chứa trước khi dừng máy nén thông qua sự phối hợp giữa van điện từ (Y1), rơ le nhiệt độ (B2) và rơ le áp suất thấp (B1).

Kiến thức nền tảng được xây dựng

• Nguyên lý khí cụ điện đóng cắt và bảo vệ: Phân tích chi tiết cấu tạo công tắc tơ điện từ (lõi thép tĩnh, lõi thép động, vòng ngắn mạch chống rung, cuộn dây, tiếp điểm chính 1-2, 3-4, 5-6, tiếp điểm phụ NO/NC); nguyên lý rơ le nhiệt (thanh lưỡng kim dãn nở nhiệt, dây đốt nóng trực tiếp/gián tiếp/hỗn hợp, dòng tác động $I_{đc} = (1,1 \div 1,2) I_{đm}$ ngắt sau khoảng 20 phút khi quá dòng 20% ở 25°C); cấu tạo rơ le áp suất đơn và kép (hộp xếp dãn nở, vít đặt áp suất, vít đặt vi sai LP/HP, cơ cấu lật tiếp điểm dứt khoát).
• Nguyên lý khóa liên động và phân cấp an toàn: Phương pháp thiết kế mạch logic tiếp điểm bảo vệ ngắn mạch tức thời bằng áptomát, bảo vệ quá tải nhiệt bằng rơ le nhiệt, và bảo vệ áp suất ngưỡng bằng switch áp suất. Cơ chế duy trì trạng thái lỗi thông qua cuộn hút và tiếp điểm rơ le trung gian.
• Nguyên lý chu trình nhiệt - điện lạnh: Logic vận hành mạch Pump Down và Pump Out nhằm tránh ngập lỏng máy nén; cơ chế tự kích hoạt của mạch Pump Down khi rò rỉ van điện từ và tính ưu việt của mạch Pump Out trong việc khóa liên động máy nén trực tiếp qua rơ le nhiệt độ phòng.

Kỹ năng phát triển

• Kỹ năng kỹ thuật (Technical skills): Thao tác gá lắp thiết bị trên panel gỗ theo sơ đồ bố trí không gian (WD, Áptomát, Contactor, Rơ le nhiệt, Rơ le thời gian, Cầu đấu dây); bóc tách và luồn dây dẫn vào máng nhựa, thanh ray; đấu nối mạch động lực và mạch điều khiển theo thứ tự từ nguồn qua thiết bị đóng cắt đến phụ tải.
• Kỹ năng phân tích và đo kiểm (Analytical skills): Phân tích sơ đồ nguyên lý để thiết lập sơ đồ đi dây; sử dụng thang đo $\Omega$ của đồng hồ vạn năng thực hiện kiểm tra nguội: xác định giá trị vô cực ($\infty$) khi mạch hở và đo giá trị điện trở thuần tương đương của cuộn hút contactor khi ấn nút khởi động hoặc ấn núm cưỡng bức.
• Kỹ năng năng lực thực hành (Practical competencies): Chẩn đoán và cô lập sự cố điện; hiệu chỉnh vi sai rơ le áp suất; vận hành thao tác đóng cắt theo trình tự; tuân thủ quy tắc an toàn trong phòng thực hành xưởng.

---

Phương pháp giảng dạy và học tập

Phương pháp tiếp cận sư phạm (Pedagogical approach)

Giáo trình triển khai phương pháp giảng dạy tích hợp (tích hợp lý thuyết kỹ thuật chuyên ngành với rèn luyện kỹ năng thực nghiệm). Quy trình đào tạo được tiêu chuẩn hóa theo 5 bước sư phạm:

1. Nghiên cứu sơ đồ nguyên lý và thông số kỹ thuật khí cụ.
2. Lập bảng thống kê dụng cụ, vật tư và thiết bị (chuẩn hóa định mức 20 bộ thực hành cho học viên/nhóm thực tập).
3. Kiểm tra ngoại quan và đo kiểm thông số thiết bị trước khi gá lắp.
4. Lắp ráp panel và đi dây theo bản vẽ bố trí.
5. Kiểm tra nguội toàn mạch và vận hành cấp điện thử nghiệm.

Bài tập, thực hành và đo kiểm

• Bài tập vẽ và phân tích: Chuyển đổi sơ đồ nguyên lý thành sơ đồ đi dây thực tế (sử dụng nét vẽ mảnh, phân định màu dây, tối ưu đường đi dây trong máng dẫn); giải thích vai trò của các tiếp điểm duy trì, tiếp điểm khóa chéo liên động và tiếp điểm rơ le thời gian.
• Bài tập thực hành lắp ráp: Đấu nối trực tiếp 6 dạng mạch động cơ 1 pha và các cấu hình mạch bảo vệ máy nén lạnh 3 pha trên bảng gỗ/panel tiêu chuẩn.
• Quy trình kiểm tra nguội chuẩn:
  • Mạch động lực: Nhấn núm công tắc tơ, đo điện trở từng pha để xác định độ thông mạch tương đương điện trở cuộn dây động cơ.
  • Mạch điều khiển: Đặt que đo ôm mét vào hai đầu dây nguồn điều khiển; đo điện trở ở trạng thái nghỉ (hiển thị $\infty$), đo khi ấn nút PB1/S2 hoặc ấn giữ núm công tắc tơ (phải hiển thị giá trị điện trở cuộn hút).

Phương pháp đánh giá kết quả (Assessment methods)

Kết quả học tập của mỗi bài thực hành được lượng hóa theo khung thang điểm 10 với tiêu chí cụ thể:

Khung đánh giá	Tiêu chí chi tiết	Điểm tối đa
Kiến thức	Thuyết minh nguyên lý làm việc của mạch điện; trình bày chính xác quy trình lắp ráp theo sơ đồ nguyên lý.	3 điểm
Kỹ năng	Lắp đặt mạch đúng quy trình, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật và tiến độ thời gian; thao tác vận hành đúng trình tự.	5 điểm
Thái độ	Cẩn thận, ghi chép đầy đủ, thao tác từ tốn, chấp hành vệ sinh công nghiệp và an toàn lao động.	2 điểm

Hướng dẫn tự học (Self-study guidelines)

Học viên cần chuẩn bị trước các bảng tra thông số khí cụ (dòng định mức tiếp điểm, điện áp cuộn hút AC 220V/500V, dải điều chỉnh dòng rơ le nhiệt), tự phác thảo sơ đồ phân bố dây trên panel trước khi vào xưởng, và hoàn thành các câu hỏi giải thích chức năng khí cụ cuối mỗi bài học.

---

Điểm nổi bật và cập nhật kỹ thuật

Tài liệu thể hiện các đặc trưng kỹ thuật sát với thực tế vận hành công nghiệp:

• Phân cấp bảo vệ động cơ toàn diện: Tách biệt rõ ràng phạm vi bảo vệ giữa ngắn mạch (Aptomat), quá tải nhiệt dòng điện (Rơ le nhiệt lưỡng kim có quán tính nhiệt không tác động tức thời), và sự cố áp suất môi chất (Rơ le HP/LP).
• Hệ thống hóa các cấu hình cảnh báo sự cố: Phân tích từ mạch đơn giản tự phục hồi (không có reset) đến các mạch lưu giữ trạng thái sự cố có nút bấm reset cưỡng bức qua rơ le trung gian (K1A, K2A, K3A), phản ánh đúng cấu trúc bảng điều khiển tủ điện công nghiệp hiện đại.
• Tích hợp sâu chu trình nhiệt động trong điều khiển điện lạnh: Phân tích bản chất của hai phương pháp hút kiệt Pump Down và Pump Out, chỉ rõ nguy cơ van điện từ rò rỉ làm tăng áp suất dàn bay hơi khiến rơ le áp suất tự đóng lại ở mạch Pump Down, từ đó đưa ra giải pháp khóa liên động nhiệt độ ở mạch Pump Out.
• Tiêu chuẩn hóa quy trình an toàn điện: Yêu cầu bắt buộc kiểm tra nguội qua hai bước đo thông mạch và đo điện trở cuộn hút trước khi đóng cầu dao nguồn, giảm thiểu rủi ro chập cháy thiết bị và tai nạn lao động.

---

Đối tượng sử dụng giáo trình

• Sinh viên mục tiêu: Sinh viên năm thứ 2 hoặc năm thứ 3 thuộc các chuyên ngành Kỹ thuật Điện - Điện tử, Công nghệ Tự động hóa, Kỹ thuật Cơ điện tử, Kỹ thuật Nhiệt - Năng lượng và Kỹ thuật Lạnh.
• Kiến thức tiên quyết (Prerequisites): Học viên cần hoàn thành các học phần Lý thuyết Mạch điện, Khí cụ điện, Đo lường điện và An toàn điện trong công nghiệp.
• Ứng dụng cho Giảng viên: Tài liệu cung cấp cấu trúc bài giảng tích hợp hoàn chỉnh, từ danh mục thiết bị mẫu cho 20 nhóm học viên, bản vẽ sơ đồ nguyên lý, sơ đồ bố trí panel đến thang bảng điểm đánh giá 3-5-2, làm căn cứ chuẩn hóa giáo án xưởng thực hành.
• Ứng dụng tự học và nghiên cứu: Kỹ thuật viên bảo trì hệ thống điều hòa không khí trung tâm, thợ điện công nghiệp có thể sử dụng giáo trình làm tài liệu tra cứu sơ đồ đấu nối và phương pháp kiểm tra khí cụ đóng cắt.

---

Câu hỏi thường gặp (FAQ)

1. Giáo trình này phù hợp với đối tượng nào?

Giáo trình được thiết kế cho sinh viên đại học, cao đẳng các ngành kỹ thuật điện, tự động hóa, nhiệt - điện lạnh đang học phần thực hành trang bị điện, đồng thời là tài liệu tham khảo cho kỹ thuật viên bảo trì hệ thống điện - máy nén lạnh.

2. Cần trang bị những kiến thức nền tảng nào trước khi học?

Người học cần nắm vững nguyên lý mạch điện xoay chiều 1 pha và 3 pha, ký hiệu quy ước của khí cụ điện (NO, NC, contactor, rơ le nhiệt, rơ le áp suất), quy tắc an toàn điện và kỹ năng cơ bản về sử dụng đồng hồ đo vạn năng.

3. Điểm khác biệt của giáo trình so với các tài liệu lý thuyết thuần túy là gì?

Tài liệu tập trung vào năng lực thực hành với bảng kê định mức vật tư, hướng dẫn bố trí panel, kỹ thuật vẽ sơ đồ đi dây, quy trình kiểm tra nguội bằng ôm mét trước khi cấp nguồn và thang đánh giá kết quả học tập định lượng rõ ràng.

4. Phương pháp tự học giáo trình này như thế nào để đạt hiệu quả cao?

Học viên cần phân tích nguyên lý làm việc của mạch trên sơ đồ nguyên lý, tự chuyển đổi thành sơ đồ đi dây trên panel, giải thích rõ chức năng từng tiếp điểm (tự giữ, liên động, đóng trễ) và trả lời các câu hỏi tình huống sự cố nêu ở cuối mỗi bài học.

5. Những tài liệu bổ trợ nào được tích hợp kèm theo các bài học?

Mỗi bài học đi kèm sơ đồ bố trí thiết bị trên panel gỗ (WD, Q1, Q2, PB, K, OL, TS), bảng thống kê số lượng chủng loại thiết bị cho nhóm 20 học viên, sơ đồ cắt bổ khí cụ và bảng phân loại rơ le áp suất/rơ le nhiệt.

---

Kết luận

Giáo trình cung cấp hệ thống bài học thực hành có cấu trúc chặt chẽ, kết hợp trực tiếp giữa nguyên lý khí cụ điện và kỹ năng đấu nối mạch điều khiển động cơ, máy nén lạnh. Lộ trình học tập đi từ điều khiển đơn lẻ, liên động nhiều vị trí, khóa an toàn cơ - điện, tự động hóa trễ thời gian đến các mạch chuyên dụng kiểm soát áp suất và hút kiệt môi chất. Đây là tài liệu nền tảng định hình tư duy kỹ thuật, kỹ năng lắp ráp và tác phong an toàn công nghiệp cho người học khối ngành kỹ thuật.

Trích đoạn nội dung tài liệu

BÀI 3: MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐIỆN KĐB 1 PHA Mục tiêu: - Trình bày được nguyên lý làm việc của mạch điện - Tính chọn được khí cụ, thiết bị - Lắp đặt được mạch điện đúng quy trình, đúng sơ đồ nguyên lý, lắp đặt đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, thời gian - Sử dụng dụng cụ, thiết bị đo kiểm đúng kỹ thuật - Cẩn thận, chính xác, nghiêm túc, đảm bảo an toàn. Nội dung chính: 1. Mạch điện điều khiển động cơ một pha sử dụng công tắc tơ 2. Mạch điện điều khiển động cơ một pha có bảo vệ quá tải bằng Rơle nhiệt 3.

Mạch điện điều khiển động cơ một pha từ các vị trí khác nhau 4. Mạch điện điều khiển 2 động cơ một pha làm việc theo thứ tự sử dụng bộ nút bấm 5. Mạch điện điều khiển hai động cơ một pha làm việc theo thứ tự có khoá liên động cơ 6. Mạch điện điều khiển tự động hai động cơ một pha làm việc theo thứ tự (Dùng rơ le thời gian) I.

MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ XOAY CHIỀU MỘT PHA SỬ DỤNG CÔNG TẮC TƠ 1. Giới thiệu sơ đồ nguyên lý của mạch điện A N Q1 Q2 K1 PB0 K2 PB1 M K 109 Trang bị điện của mạch : - Áptomát 1 pha - Bộ nút ấn 2 phím PB1, PB0 - Công tắc tơ K - Động cơ xoay chiều lồng sóc M 2. Chức năng Công tắc tơ là một loại khí cụ điện đóng cắt hạ áp dùng để khống chế tự động và điều khiển từ xa các thiết bị điện có điện áp tới 500V và dòng điện tới 600A và lớn hơn nữa với sự hỗ trợ của nút ấn. Công tắc tơ có 2 trạng thái: đóng và cắt, có số lần đóng cắt lớn, tần số đóng cắt cao có thể tới 1500 lần /giờ.

Phân loại Theo nguyên lý truyền động có: công tắc tơ kiểu điện từ, kiểu hơi ép, kiểu thuỷ lực. Thường gặp công tắc tơ kiểu điện từ. Công tắc tơ kiểu điện từ có hai lọai: + Công tắc tơ chính: có 3 tiếp điểm chính còn lại là tiếp điểm phụ. + Công tắc tơ phụ: Chỉ có tiếp điểm phụ (không có tiếp điểm chính).

Theo dạng dòng điện ta có: công tắc tơ điện một chiều, công tắc tơ điện xoay chiều Theo kết cấu ta có: công tắc tơ dùng ở nơi hạn chế chiều cao (ở bảng điện gầm xe) và ở nơi hạn chế chiều rộng (buồng tàu điện). Cấu tạo Hình 2.1 Hình dáng ngoài của công tắc tơ 110 Hình 2.2 Mặt cắt dọc của công tắc tơ Hình 2.3 Các bộ phận chính của công tắc tơ Công tắc tơ làm việc dựa trên nguyên tắc của nam châm điện, bao gồm các bộ phận chính : - Lõi thép tĩnh thường được gắn cố định với thân (vỏ) của công tắc tơ - Lõi thép động có gắn các tiếp điểm động. Trên lõi thép động (hoặc tĩnh) thường có gắn hai vòng ngắn mạch bằng đồng có tác động chống rung khi công tắc tơ làm việc với điện áp xoay chiều - Cuộn dây điện từ (cuộn hút) có thể làm việc với điện áp một chiều hoặc xoay chiều Trong mạch điện công nghiệp công tắc tơ thường được dùng để đóng cắt động cơ điện với tần số đóng cắt lớn Để bảo vệ động cơ, công tắc tơ thường được lắp kèm với rơle nhiệt gọi là khởi động từ Khi đấu công tắc tơ vào mạch điện, cần chú ý các thông số kỹ thuật sau : - Dòng điện định mức trên công tắc tơ (A) - Điện áp định mức của cặp tiếp điểm (V) - Điện áp định mức của cuộn hút (V) - Nguồn điện sử dụng là một chiều (DC) hay xoay chiều (AC) - Các cặp tiếp điểm chính, phụ, thường đóng (NC) hay thường mở (NO) 111 2. Ký hiệu Cuộn dây: Tiếp điểm chính: Thường được ký hiệu bởi 1 ký số: Các ký số đó là: 1 - 2; 3 - 4; 5 - 6.

Trong công tắc tơ chính, 3 tiếp điểm đầu tiên bên tay trái luôn luôn là tiếp điểm chính, những tiếp điểm còn lại là tiếp điểm phụ. Tiếp điểm phụ: Thường được ký hiệu bởi 2 ký số: Ký số thứ nhất: Chỉ vị trí tiếp điểm (số thứ tự, đánh từ trái sang). Ký số thứ hai: Chỉ vai trò tiếp điểm: Các tiếp điểm và cuộn hút trên công tắc tơ thường được ký hiệu như sau : K1 K2 K3 K4 K5 K Trong đó : K là cuộn hút của công tắc tơ K1, K2, K3 là tiếp điểm thường mở K4, K5 là tiếp điểm thường đóng 3. Nguyên lý làm việc của mạch điện : 3.

Khởi động mạch điện - Đóng Áptomát nguồn 112 - Ấn nút PB1, cuộn hút công tắc tơ K có điện sẽ đóng điện cho động cơ hoạt động qua các tiếp điểm động lực K1 và duy trì hoạt động của mạch qua tiếp điểm K2 3.2 Dừng mạch điện - Ấn nút PB0, cuộn hút công tắc tơ K mất điện sẽ nhả các tiếp điểm K1 và K2, động cơ bị ngắt điện - ngừng hoạt động - Cắt Áptomát 3.3 Bảo vệ mạch điện Khi xảy ra ngắn mạch, áp tô mát AP tác động, ngắt nguồn mạch động lực và mạch điều khiển. Lắp đặt mạch điện 4. Lập bảng thống kê dụng cụ, vật tư, thiết bị TT THIẾT BỊ, DỤNG CỤ SỐ LƯỢNG GHI CHÚ 1 Nguồn điện 3 pha 1 bộ 2 Panel gỗ lắp thiết bị 1 cái 3 Áptomát 1 pha 1 cái 4 Công tắc tơ 1 cái 5 Bộ nút ấn 1 phím 1 bộ 6 Động cơ xoay chiều 1 pha 1 cái 7 Dây nối, máng dây, thanh ray 1 bộ 8 Đồng hồ vạn năng, kềm, tuốcnevít… 1 bộ 4. Vẽ sơ đồ đi dây Vẽ phần đi dây mạch điều khiển (chọn nét vẽ mảnh, có thể dùng một hoặc hai màu, hạn chế nhiều đường đi dây, nên đi dây theo một số đường để khi lắp ráp dễ dàng bó buộc lại hoặc đi vào trong máng): vẽ từ phần nguồn tới các thiết bị.

Chuẩn bị dụng cụ, vật tư, thiết bị Dựa theo bảng kê ở trên lấy tất các vật tư và phân loại thành 20 bộ cho mỗi học sinh hoặc nhóm thực tập. Kiểm tra thiết bị trước khi lắp đặt mạch điện - Kiểm tra trực quan: nhìn và quan sát xem các thiết bị có hiện tượng nứt, vỡ, méo bất thường, các bộ phận của thiết bị có đầy đủ không; quan sát kỹ để chắc chắn rằng dây điện không bị nứt, dây tóc bóng đèn không bị đứt. 113 - Kiểm tra bằng đồng hồ vạn năng: dùng đồng hồ vạn năng đo cách điện và thông mạch các khí cụ điện 4. Lắp đặt mạch điện - Gá lắp thiết bị trên panel theo sơ đồ bố trí thiết bị Sơ đồ bố trí thiết bị Q1 Q2 PB0 PB1 K - Đấu mạch điện theo sơ đồ nguyên lý - Đấu mạch động lực theo thứ tự từ nguồn  Âptomát  Công tắc tơ  Rơle nhiệt  Cầu đấu dây nối đến động cơ - Đấu mạch điều khiển theo thứ tự từ aptomát  tiếp điểm rơle nhiệt  bộ nút ấn  tiếp điểm duy trì  cuộn hút công tắc tơ  dây trung tính (Với cuộn hút dùng điện áp 220AC) 5.

Vận hành mạch điện 5. Kiểm tra trước khi vận hành Kiểm tra nguội theo các bước sau - Nối dây từ cầu đấu dây vào động cơ - Kiểm tra mạch động lực : + Ấn vào núm của công tắc tơ, đo lần lượt các cặp pha bằng đồng hồ vạn năng để thang đo , đồng hồ chỉ giá trị điện trở bằng điện trở giữa hai đầu cực ra dây động cơ - Kiểm tra mạch điều khiển : Đặt que đo của ôm mét vào hai đầu mạch điều khiển, mạch điều khiển sẽ nối đúng nếu ôm mét chỉ giá trị “  ” khi chưa tác động và chỉ giá trị tương đương với điện trở cuộn hút của công tắc tơ trong các trường hợp sau : + Ấn nút PB1 114 + Ấn vào núm của công tắc tơ (Để đóng tiếp điểm duy trì) 5. Vận hành mạch điện Hoạt động thử theo các bước sau : - Nối dây nguồn - Đóng Áptomát nguốn - Ấn nút PB1 quan sát hoạt động của động cơ - Ấn nút PB0 dừng động cơ - Cắt Áptomát 6. Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập Mục tiêu Nội dung Điểm - Thuyết minh được nguyên lý làm việc của mạch điện Kiến thức - Trình bầy quy trình lắp mạch điện theo sơ đồ nguyên 3 lý - Lắp đặt được mạch điện đúng quy trình, đảm bảo yêu Kỹ năng cầu kỹ thuật, thời gian 5 - Thao tác mạch điện đúng trình tự - Cẩn thận, lắng nghe, ghi chép, từ tốn, thực hiện tốt vệ Thái độ 2 sinh công nghi ệp, an toàn lao động.

Câu hỏi và bài tập - Giải thích được mục đích của việc dùng công t ắc tơ và áp tô mát để điều khiển và bảo vệ ngắn mạch cho động cơ 1 pha. - Vẽ được mạch điện. MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ MỘT PHA CÓ BẢO VỆ QUÁ TẢI BẰNG RƠLE NHIỆT 1. Giới thiệu sơ đồ nguyên lý mạch điện A N Q1 Q2 OL K1 PB0 OL K2 PB1 M K Trang bị điện của mạch : - Áptomát 1 pha - Bộ nút ấn 2 phím PB1, PB0 - Công tắc tơ K - Rơle nhiệt OL - Động cơ xoay chiều lồng sóc M 2.

Chức năng Rơ le nhiệt là một loại khí cụ điện để bảo vệ động cơ và mạch điện khỏi bị quá tải, thường kết hợp với Công tắc tơ. Nó được dùng ở điện áp xoay chiều đến 500V, tần số 50Hz. Một số kết cấu mới của rơ le nhiệt có dòng điện định mức đến 150A, có thể dùng ở lưới điện một chiều có điện áp đến 440V. Rơ le nhiệt được đặt trong tủ điện, trên bảng điện, trước hoặc sau bộ phận bắt dây dẫn.

Rơ le nhiệt không tác động tức thời theo trị số dòng điện vì nó có quán tính nhiệt lớn, phải có thời gian để phát nóng. Do đó nó chỉ tác động sau vài giây đến vài phút khi bắt đầu có sự cố. Vì vậy nó không thể dùng để bảo vệ ngắn mạch. Phân loại Theo phương thức đốt nóng, người ta chia làm 3 loại: 116 - Đốt nóng trực tiếp: dòng điện đi trực tiếp qua phiến kim loại kép.

- Đốt nóng gián tiếp:đòng điện đi qua điện trở đặt bao quanh phiến kim loại. - Đốt nóng hỗn hợp: tương đối tốt vì vừa đốt trực tiếp vừa đốt gián tiếp. Nó có tính ổn định nhiệt cao và có thể làm việc ở bội số quá tải lớn đến (12-15)Iđm. Theo yêu cầu sử dụng, người ta chia làm 2 loại: - Một cực: bảo vệ ở mạng một pha.

- Hai hoặc 3 cực: bảo vệ ở mạng xoay chiều 3 pha. Cấu tạo Hình 2.