CHƯƠNG I: HỆThS. THỐNG ĐIỆN Nguyễn MỘT CHIỀU 24V Văn Hiền TRÊN TÀU THUỶ NỘI ĐỊA 1.1 Sơ đồ hệ thống điện một chiều 24V. Trên tàu sông các thiết bị tiêu thụ điện như đèn hành trình,đèn sinh hoạt chuông còi điện một chiều, động cơ khởi động vv. đều sử dụng dòng điện một chiều 24V.
Dòng điện một chiều 24V do tổ hợp ắc quy, và máy phát điện một chiều 24V cung cấp.1: Sơ đồ hệ thống điện một chiều 24V 1. Tổ hợp ắc quy 24V 2. Bảng điện chính 3. Bảng điện phụ 4.
Đèn sinh hoạt và đèn hành trình 5. Động cơ khởi đông máy Diezen 7. Máy phát điện một chiều 8. Bảng điện hành trình 1.
Quy trình sử dụng hệ thống điện một chiều 24V 1. Đối với mạch khởi động Động cơ khởi động làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại với cường độ dòng điện rất cao nên khi sử dụng phải thực hiện đúng quy trình để đảm bảo an toàn cho hệ thống. Vì vậy khi khởi động phải thực hiện tốt các quy trình sau đây: - Chuẩn bị tốt máy Diezen trước khi khởi động. - Kiểm tra và chuẩn bị hệ thống khởi động phải đảm bảo tốt các yêu cầu khi khởi động.
- Vận hành các thiết bị hỗ trợ khởi động của máy Diezen. ấn nút khởi động máy để khởi động phải để ý theo dõi tình hình hoạt động của mạch và động cơ theo dõi máy Diezen để kịp thời ngừng khởi động ngay nếu xét thấy không an toàn. - Nếu động cơ Diezen đã tự làm việc được thì nhanh chóng thôi ấn nút khởi động để ngừng khởi động. Nếu máy Diezen khó khởi động hoặc không khởi động được sau 10 ÷ 15 giây phải ngừng ngay khởi động sau khi dừng phải để động cơ nghỉ một lúc rồi 2 mới khởi động tiếp theo.
Nếu khởi động 3 lần liên tiếp không được thì phải dừng khởi động tìm nguyên nhân khắc phục rồi mới được khởi động tiếp. - Khi khởi động máy Diezen bị kẹt phải ngừng khởi động ngay. - Khi máy Diezen đã hoạt động được thôi ấn nút khởi động nếu bánh răng. không ra khớp do nút khởi động bị dính thì phải cắt ngay cầu dao an toàn.2 Đối với mạch chiếu sáng.
Muốn mạch chiếu sáng hoạt động phải đóng cầu dao chính để nguồn được nối lên bảng phân phối điện chính. Sau khi đóng cầu dao điện từ bảng phân phối điện chính được đưa đến các bảng phân phối điện phụ. Nếu bật công tắc của các thiết bị thì các thiết bị được nối với nguồn điện các thiết bị sẽ hoạt động. Ví dụ: Muốn sử dụng đèn chiếu sáng 4 sáng ta bật công tắc trên bảng điện 10.
Đối với mạch nạp - Hoạt động của mạch nạp ắc quy bao giờ cũng song song với hoạt động của động cơ Diezen vì vậy vận hành mạch nạp có thể chia thành các bước sau: + Công tác chuẩn bị Trước khi vận hành máy chính ngoài công việc kiểm tra chuẩn bị máy chính cần phải kiểm tra mạch nạp để khi máy chính hoạt động thì mạch nạp cũng hoạt động tốt. + Nội dung kiểm tra mạch nạp trước khi vận hành có thể bao gồm những nội dung sau: Kiểm tra cơ cấu truyền giữa máy Diezen và máy phát có đảm bảo an toàn không có vấn đề gì cần khắc phục, phải khắc phục trước khi khởi động máy chính Kiểm tra dây nối trên các trụ cực của ắc quy yêu cầu phải đảm bảo và chắc chắn bắt chặt, và dẫn điện tốt và làm công tác chuẩn bị nạp điện cho ắc quy + Vận hành và theo dõi khi mạch hoạt động 3 Hoạt động của máy phát điện để nạp điện cho ắc quy phụ thuộc vào hoạt động của động cơ chính trên tàu vì vậy nếu máy chính quay đủ tốc độ quy định thì tiết chế đóng mạch nạp. Vì vậy nếu muốn nạp điện cho ắc quy thì phải đóng cầu dao nạp để nạp điện cho ắc quy. Sau khi đóng cầu dao phải kiểm tra xem ắc quy đã được nạp điện hay chưa và điều chỉnh tốc độ của máy để có dòng nạp cho ắc quy vừa phải dòng nạp không quá 10 % trị số dung lượng là hợp lí nhất.
Trong quá trình nạp phải theo dõi tình hình tích điện của ắc quy xem có đảm bảo không theo dõi ắc quy máy phát có bình thường hay không nếu máy phát hoặc ắc quy có những hiện tượng không bình thường phải tìm cách sử lí để đảm bảo an toàn. Khi ắc quy có hiện tượng no điện dung dịch sủi bọt, thì chỉ nạp thêm một vài giờ nữa. Nếu máy chính vẫn hoạt động thì phải cắt cầu dao nạp. Trong quá trình nạp phải theo dõi tiết chế để kịp thời sử lí những hiện tượng không bình thường nếu có hiện tượng không bình thường thì phải tìm cách sử lí Sau khi dừng nạp thì phải lau chùi máy sạch sẽ và kiểm tra khắc phục những hư hỏng nếu có để máy sẵn sàng hoạt động những lần tiếp theo.
CHƯƠNG II: MÁY ĐIỆN XOAY CHIỀU 2. Máy phát điện xoay chiều ba pha. Cấu tạo 4 Máy phát điện xoay chiều 3 pha gồm 2 phần - Phần tĩnh (Stato, phần ứng) - Phần quay (Rôto) 1- Vỏ máy phát 2- Bạc lót 3- Stato 4- Giá đỡ 5- Bộ chỉnh lưu 6- Bộ điều chỉnh Hình 2.1: Sơ đồ cấu tạo máy phát điện xoay điện chiều 3 pha 7- Vòng tiếp điểm 8- Rôto a. Lõi thép phần ứng 3.
Dây quấn phần ứng (dây quấn ba pha) 4. Dây quấn phần cảm 5. Lõi thép phần cảm 6. Vành trượt Hình 2.2: Sơ đồ cấu tạo máy phát điện 3 pha cắt ngang trục 5 Phần tĩnh bao gồm các chi tiết cố định cùng vỏ máy như nắp máy, lõi thép và dây quấn phần ứng.
- Vỏ máy: để bảo vệ các chi tiết bên trong và cố định phần ứng, bệ đỡ, nắp máy. - Phần ứng: Dây quấn (3) lồng vào các rãnh của lõi thép (2). Nguồn điện cung cấp cho tải khi vận hành được lấy từ dây quấn (3). Dây quấn (3) gồm 3 cuộn dây (3 mạch dây, 3 cuộn dây pha) đặt lệch nhau 1200 điện.
Mỗi cuộn dây có hai đầu dây (1 đầu đầu và 1 đầu cuối). Các cuộn dây pha có ký hiệu AX, BY, CZ. Các đầu A, B, C là các đầu đầu và X, Y, Z là các đầu cuối của các cuộn dây. Dây điện nối từ các điểm đầu A, B, C tới phụ tải gọi là các dây pha.
Khi sử dụng, thường 3 cuộn dây pha đấu với nhau theo sơ đồ hình Y (các đầu cuối nối với nhau thành dây trung tính). Phần quay (Rô to) - Phần quay gồm có: Trục quay, nam châm điện (dây quấn trên lõi thép), vành trượt và chổi than dùng để nối dây quấn nam châm với nguồn cung cấp điện. - Nam châm điện trong phần quay tạo ra từ trường để cảm ứng ra điện áp trên phần ứng nên nam châm điện còn được gọi là phần cảm. Để nam châm điện tạo ra từ trường cần phải cung cấp nguồn điện một chiều cho nam châm.
Nguồn cung cấp cho phần cảm gọi là nguồn kích từ, dòng điện chạy trong dây quấn của nam châm gọi là dòng kích từ (IKT). - Nguồn kích từ cho máy phát 3 pha có nhiều loại: có thể dùng nguồn một chiều hoặc cũng có thể nguồn xoay chiều có chỉnh lưu. Nguyên lý hoạt động Ba cuộn dây pha được nối theo sơ đồ hình sao (Y) w: Dây quấn kích từ được nối với nguồn điện một chiều thông qua 2 vành trượt và 2 chổi than.3: Sơ đồ nguyên lý của máy phát điện 3 pha. Khi cấp nguồn điện một chiều (UKT - nguồn kích từ) cho cuộn dây của phần cảm → có IKT tạo ra từ trường phần cảm sẽ quét qua dây quấn phần ứng, trong dây quấn phần ứng sẽ cảm ứng các điện áp (sức điện động ) xoay chiều trên 3 cuộn dây pha.
Các điện áp này có cùng biên độ, cùng tần số nhưng lệch pha nhau 1200. Có thể biểu diễn các điện áp này như sau: uA = Um.sin(ωt) uB = Um.sin (ωt - 1200) uC = Um.sin (ωt + 1200) - Nếu các cuộn dây pha AX, BY, CZ được nối kín mạch với phụ tải thì có dòng điện chạy trong các pha, 3 dòng điện này cũng có cùng biên độ, cùng tần số lệch pha nhau 1200, gọi là dòng điện 3 pha.4: Đồ thị hình sin của điện áp 3 pha Thực tế, máy phát điện xoay chiều ít khi dùng nguồn một chiều độc lập từ bên ngoài mà nguồn cung cấp UKT thường lấy ngay từ điện áp pha nên trong máy có thêm bộ phận chỉnh lưu từ xoay chiều tạo thành nguồn một chiều để 7 cung cấp cho mạch kích từ của máy phát nên còn gọi là máy phát điện xoay chiều tự kích. Các bộ chỉnh lưu của máy phát điện hiện nay thường sử dụng đi ốt hoặc thyristo. Đấu dây máy phát điện 3 pha.
- Đấu dây máy phát 3 pha là tiến hành nối các pha của phần ứng với nhau để 3 pha có được sơ đồ triển khai là hình sao hay tam giác. - Máy phát điện 3 pha chủ yếu sử dụng phương pháp đấu dây hình sao (Y) có dây trung tính. 1- Nắp máy; 2-Vành trượt; 3- Chổi than; 4- Dây dẫn nối với nguồn kích từ 5- Hộp đấu dây; 6- Cầu dao 3 pha; Hình 2-5: Sơ đồ đấu dây 7- Cầu chì 2. Các đại lượng cơ bản (thông số kỹ thuật của máy phát điện ba pha) Thông số kỹ thuật của máy phát điện thường được ghi trên nhãn máy gọi là các đại lượng định mức bao gồm: - Điện áp dây và điện áp pha (Ud, UP) - Công suất (P) - Tần số (f) a.
Điện áp 8 Điện áp dây (Ud) là điện áp đo giữa hai đầu dây pha. Điện áp pha (UP) là điện áp đo giữa điểm đầu và điểm cuối của 1 pha. Trường hợp nối Y, quan hệ giữa điện áp dây và điện áp pha: Ud= 3 Up Quan hệ giữa dòng điện dây và dòng điện pha trong cách nối hình sao: Id = Ip b. Công suất - Công suất tác dụng (P) Trị số công suất có đơn vị đo là oát, kí hiệu là W P3F = 3 Ud.
I2p Trong đó: Rp : điện trở pha; cosφ là hệ số công suất. Trị số cosφ phụ thuộc vào tính chất tải nối với máy phát. Công suất phản kháng (Q) đơn vị là Var Q = 3 Ud. I2p Trong đó : Xp điện kháng pha Công suất biểu kiến (S) (công suất toàn phần) Đơn vị đo ký hiệu là VA (có bội số là KVA) S = 3 Ud.
Tần số dòng điện (f) Dòng điện xoay chiều là dòng điện biến đổi tuần hoàn cho nên có sự dao động lặp đi lặp lại.
