Giáo Trình Đào Tạo Máy Trưởng Phương Tiện Thủy Nội Địa

Giáo trình kỹ thuật về điện tàu thuỷ máy trưởng hạng nhì nghề máy trưởng phương tiện thuỷ nội địa, biên soạn theo chương trình đào tạo chuẩn, hệ thống hóa kiến thức từ cơ bản đến

• Trường học: Quân Khu 3 Trường Cao Đẳng Nghề Số 20
• Chuyên ngành: Máy Trưởng Phương Tiện Thủy Nội Địa
• Đề tài: Giáo Trình Đào Tạo Máy Trưởng Phương Tiện Thủy Nội Địa
• Loại tài liệu: giáo trình
• Năm xuất bản: 2020

Mục lục chi tiết

• LỜI GIỚI THIỆU
• 1. CHƯƠNG I: ẮC QUY AXÍT
• 1.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
• 1.1.1. Cấu tạo của ắc quy axít
• 1.1.2. Tấm cách điện
• 1.1.3. Vỏ bình, nút, nắp đậy và cầu nối
• 1.1.4. Dung dịch chất điện phân
• 1.2. Nguyên lý hoạt động
• 1.2.1. Quá trình phóng điện
• 1.2.2. Quá trình nạp điện
• 1.3. Các thông số kỹ thuật của ắc quy axít
• 1.3.1. Sức điện động (E)
• 1.3.2. Dung lượng (Q)
• 1.3.3. Điện áp (U)
• 1.4. Đấu ghép ắc quy
• 1.4.1. Đấu nối tiếp
• 1.4.2. Đấu song song
• 1.4.3. Đấu hỗn hợp
• 1.5. Các phương pháp nạp điện cho ắc quy
• 1.5.1. Phương pháp nạp với dòng không đổi
• 1.5.2. Phương pháp nạp với điện áp không đổi
• 1.6. Sử dụng, chăm sóc, bảo quản, bảo dưỡng và những lưu ý khi sử dụng ắc quy
• 1.7. Hư hỏng và các biện pháp phòng ngừa
• 2. CHƯƠNG II: MÁY ĐIỆN
• 2.1. Máy phát điện một chiều
• 2.1.1. Cấu tạo
• 2.1.2. Phần tĩnh (Stato)
• 2.1.3. Phần quay (Rôto)

Tóm tắt

I. Tổng quan về Giáo Trình Đào Tạo Máy Trưởng Phương Tiện Thủy Nội Địa

Giáo trình đào tạo máy trưởng phương tiện thủy nội địa là tài liệu quan trọng nhằm nâng cao chất lượng đào tạo cho đội ngũ thuyền trưởng. Tài liệu này được biên soạn dựa trên các quy định của Bộ Giao thông Vận tải, nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao trong ngành vận tải thủy. Nội dung giáo trình bao gồm các môn học cơ bản như điện tàu thủy, máy tàu thủy và hệ thống phục vụ, kinh tế vận tải, và thực hành vận hành máy tàu thủy.

1.1. Mục tiêu của giáo trình đào tạo máy trưởng

Mục tiêu chính của giáo trình là cung cấp cho người học những kiến thức cơ bản về kỹ thuật điện và máy tàu thủy. Điều này giúp họ có khả năng phân tích và xử lý các sự cố liên quan đến hệ thống điện trên tàu.

1.2. Đối tượng áp dụng giáo trình

Giáo trình này được áp dụng cho các học viên đang theo học ngành điều khiển phương tiện thủy nội địa, nhằm trang bị cho họ những kỹ năng cần thiết để trở thành máy trưởng chuyên nghiệp.

II. Những thách thức trong đào tạo máy trưởng phương tiện thủy nội địa

Đào tạo máy trưởng phương tiện thủy nội địa gặp nhiều thách thức, bao gồm việc cập nhật công nghệ mới và yêu cầu cao về an toàn hàng hải. Các giảng viên cần phải liên tục nâng cao trình độ chuyên môn để đáp ứng nhu cầu thực tế. Ngoài ra, việc thiếu tài liệu tham khảo và cơ sở vật chất cũng là một vấn đề lớn.

2.1. Cập nhật công nghệ mới trong đào tạo

Công nghệ trong ngành vận tải thủy đang phát triển nhanh chóng, yêu cầu giáo trình phải thường xuyên được cập nhật để phù hợp với thực tiễn.

2.2. Vấn đề an toàn hàng hải

An toàn hàng hải là một yếu tố quan trọng trong đào tạo máy trưởng. Các học viên cần được trang bị kiến thức về quy định và quy trình an toàn để đảm bảo an toàn cho bản thân và hành khách.

III. Phương pháp đào tạo hiệu quả cho máy trưởng phương tiện thủy nội địa

Để nâng cao chất lượng đào tạo, cần áp dụng các phương pháp giảng dạy hiện đại như học tập trải nghiệm và mô phỏng. Việc kết hợp lý thuyết và thực hành sẽ giúp học viên nắm vững kiến thức và kỹ năng cần thiết. Ngoài ra, việc sử dụng công nghệ thông tin trong giảng dạy cũng là một xu hướng tích cực.

3.1. Học tập trải nghiệm trong đào tạo

Học tập trải nghiệm giúp học viên có cơ hội thực hành trực tiếp trên các thiết bị và phương tiện thủy, từ đó nâng cao khả năng xử lý tình huống thực tế.

3.2. Sử dụng công nghệ thông tin trong giảng dạy

Việc áp dụng công nghệ thông tin trong giảng dạy không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn tạo điều kiện cho học viên tiếp cận với các tài liệu học tập phong phú và đa dạng.

IV. Ứng dụng thực tiễn của giáo trình đào tạo máy trưởng

Giáo trình đào tạo máy trưởng phương tiện thủy nội địa không chỉ mang lại kiến thức lý thuyết mà còn giúp học viên áp dụng vào thực tiễn. Các kỹ năng được học sẽ giúp họ tự tin hơn khi làm việc trên tàu, từ đó nâng cao hiệu quả công việc và đảm bảo an toàn cho hành trình.

4.1. Kỹ năng thực hành trên tàu

Học viên sẽ được thực hành các kỹ năng cần thiết như vận hành máy tàu thủy, xử lý sự cố và bảo trì thiết bị, từ đó nâng cao khả năng làm việc thực tế.

4.2. Kết quả nghiên cứu từ thực tiễn

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc áp dụng giáo trình đào tạo hiện đại giúp nâng cao chất lượng đội ngũ máy trưởng, từ đó giảm thiểu tai nạn và sự cố trên biển.

V. Kết luận về tương lai của giáo trình đào tạo máy trưởng

Tương lai của giáo trình đào tạo máy trưởng phương tiện thủy nội địa sẽ tiếp tục phát triển theo hướng hiện đại hóa và chuyên nghiệp hóa. Việc cập nhật thường xuyên nội dung giáo trình và áp dụng công nghệ mới sẽ giúp nâng cao chất lượng đào tạo, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của ngành vận tải thủy.

5.1. Xu hướng phát triển giáo trình

Giáo trình sẽ được điều chỉnh để phù hợp với các tiêu chuẩn quốc tế và yêu cầu thực tiễn, nhằm nâng cao chất lượng đào tạo.

5.2. Tầm quan trọng của việc đào tạo liên tục

Đào tạo liên tục cho giảng viên và học viên là cần thiết để đảm bảo rằng họ luôn cập nhật kiến thức và kỹ năng mới nhất trong ngành.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG I: ẮC QUY AXÍT 1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động.1 Cấu tạo của ắc quy axít.1: Cấu tạo của ắc quy axít Cấu tạo của ắc quy axít gồm: Bản cực âm, bản cực dương, chùm bản cực dương, chùm bản cực âm, tấm cách điện, vấu cực, vỏ bình, nắp đậy, lỗ để rót dung dịch điện phân, cầu nối giữa hai ắc quy đơn, tấm lưới bảo vệ a. Bản cực: Cấu tạo của một bản cực trong ắc quy gồm có phần khung xương và chất tác dụng trát lên nó. Khung xương của bản cực dương và âm có cấu tạo giống nhau, chúng được đúc từ vật liệu chì (Pb) có pha thêm (5 - 8)% Sbiti (Sb) và tạo thành hình dạng mặt lưới.

Phụ gia Sbiti (Sb) thêm vào chì sẽ tăng thêm độ dẫn điện và cải thiện đặc tính đúc khi đúc để tạo thành khung xương. Khung xương lưới có nhiệm vụ làm nơi bám bột chì và phân bố dòng điện đều trên bản cực. Bản cực dương trát đầy bột ôxit chì ( PbO2 ), bản cực âm trát đầy bột chì xốp. Trong thành phần của chất tác dụng còn có thêm khoảng 3% chất nở (các muối hữu cơ) để tăng độ xốp, độ bền của lớp chất tác dụng.

Nhờ tăng độ xốp, dung dịch điện phân thấm sâu vào trong lòng bản cực, đồng thời diện tích thực tế tham gia phản ứng hoá học của các bản cực cũng được tăng thêm. Độ dày của bản cực dương khoảng (2,05 - 2,50) mm, bản cực âm khoảng (1,80 - 2,05) mm. (Ví dụ: trong một ắc quy đơn có 4 bản cực dương và 5 bản cực âm) với mục đích để sử dụng triệt để các bản cực dương.2: Cấu tạo chùm bản cực dương, âm b. Tấm cách điện: Trong ắc quy đơn, tấm cách điện có nhiệm vụ: Không cho các bản cực âm và dương chạm vào nhau, gây ra chập mạch.

Tấm cách điện làm bằng vật liệu nhựa Policlovinyl có chiều dày khoảng (0,8 - 1,2) mm, trên bề mặt có các lỗ, cho phép dung dịch điện phân thẩm thấu qua một cách dễ dàng. Tấm ngăn có dạng hình chữ nhật, có một mặt phẳng quay về phía bản cực âm, mặt lượn sóng quay về phía bản cực dương. Vỏ bình được đúc thành một khối và chế tạo bằng nhựa Êbônít, cao su cứng hoặc bằng nhựa tổng hợp axphantdpec. Vỏ bình phải có khả năng chịu được axít, có kết cấu cứng vững chịu được va đập.

Đáy vỏ bình có làm các gân, một mặt làm tăng độ cứng cho vỏ bình, mặt khác để đỡ các phân khối bản cực tránh hiện tượng chập mạch bên trong ắc quy do các chất tác dụng rơi xuống đáy bình trong quá trình sử dụng. Nút, nắp đậy và cầu nối. Trên mỗi ngăn ắc quy đơn có nắp đậy làm kín, trên nắp có lỗ để kiểm tra và đổ bổ sung dung dịch điện phân. Nút để bảo vệ không cho nước dung dịch điện phân sánh ra ngoài.

Trên nút có lỗ thông hơi, tránh cho áp suất trong ngăn ắc quy không bị tăng qua cao trong quá trình phản ứng hóa học xảy ra. Cầu nối là những thanh được đúc bằng chì có khă năng chịu được dòng điện lớn, dùng để đấu nối tiếp các ngăn của bình ắc quy lại với nhau. Dung dịch chất điện phân. Dung dịch điện phân là dung dịch axít Sunfuaric ( H 2 SO4 ) nguyên chất và nước cất.

Nồng độ của dung dịch điện phân được pha chế tùy thuôc vào nhiệt độ của môi trường và vật liệu của các tấm cách điện, thông thường nồng độ dung dịch trong khoảng C = (1,21 ÷ 1,31) g / cm 3. Nếu nồng độ dung dịch quá cao, các tấm cách điện sẽ chóng bị hỏng. Nồng độ dung dịch điện phân ảnh hưởng đến sức điện động của ắc quy. Dung dịch điện phân dùng trong Ắc quy chì(axít) thường là hỗn hợp axít sunfuaric ( H 2 SO4 ) được pha chế theo một tỉ lệ V H 2 SO4 / V H 2O = 1/3 6 - - 1.

Nguyên lý hoạt động. Ắc quy là nguổn năng lượng có tính thuận nghịch. Nó tích lũy năng lượng dưới dạng hoá năng và giải phóng năng lượng dưới dạng điện năng. Quá trình ắc quy cung cấp điện cho mạch ngoài gọi là quá trình phóng điện, quá trình ắc quy tích trữ năng lượng gọi là quá trình nạp điện.

Quá trình phóng điện: Ắc quy sau khi nạp no điện đem sử dụng để cung cấp điện cho tải gọi là chế độ phóng điện của ắc quy. PbO2 + Pb + 2H2SO4 = PbSO4 + PbSO4 + 2H2O → Khi ắc quy phóng điện, điện áp trên hai cực của ắc quy và tỷ trọng dung dịch điện phân giảm dần. Sau khi ắc quy phóng điện, phải cho ắc quy nạp điện để khôi phục điện áp gọi là nạp điện bổ sung cho ắc quy Hình 1.3: Sơ đồ phóng điện b. Quá trình nạp điện: Trong quá trình nạp điện của ắc quy, phản ứng hoá học xảy ra theo thứ tự ngược lại quá trình phóng điện.4: Chế độ nạp điện một ngăn ắc quy Trong quá trình nạp điện của ắc quy, khối lượng của axít sunfuaric tăng, cho nên nồng độ dung dịch điện phân cũng tăng.

Để đánh giá mức độ nạp của ắc quy trong quá trình khai thác và vận hành, người ta dựa trên tính chất của 7 - - dung dịch điện phân để thay đổi nồng độ của dung dịch điện phân trong quá trình phóng và nạp của ắc quy. Nguồn điện nạp cho ắc quy là nguồn điện một chiều: U nguồn ≥ U ắc quy Điện áp đặt vào một ngăn của ắc quy phải đạt từ 2,75- 2,8V, Xét quá trình nạp điện cho 1 ngăn đơn theo hình 1.4, khi ắc quy yếu điện và chưa được nạp điện bổ sung thì bề mặt các bản cực dương và bản cực âm gần như giống nhau về mặt bản chất (bề mặt phủ muối sunphat chì PbSO4). Muốn nạp điện phải vận hành nguồn nạp có điện áp phù hợp (cao hơn điện áp của bình ắc quy khi đã nạp đủ điện một vài vôn) thì đóng cầu dao nạp nối ắc quy với nguồn nạp. Khi nối ắc quy với nguồn nạp thì có dòng điện cung cấp cho ắc quy làm dung dịch và các bản cực của ắc quy có sự biến đổi.

+ Cực dương biến đổi từ PbSO4 → PbO2 + Cực âm biến đổi từ PbSO4 → Pb → Sunfat chì (PbSO4) phủ bề mặt bản cực khi đó chuyển thành Pb và oxit chì PbO2 hay nói khác đi là trở thành khác bản chất. Quá trình biến đổi của các bản cực và dung dịch điện phân khi nạp điện được tổng kết bằng phương trình hóa học: PbSO4 + PbSO4 + 2H2O = PbO2 + Pb + 2H2SO4 Như vậy quá trình nạp sẽ làm cho bản cực dương và âm biến đổi khác bản chất và điện áp tăng dần, H2SO4 được sinh ra → tỷ trọng dung dịch tăng. Khi các bản cực đã biến đổi hoàn toàn thì điện áp giữa hai cực và tỷ trọng dung dịch ổn định: + Điện áp trên mỗi ngăn đơn đạt 2 ÷ 2,15V. + Tỷ trọng dung dịch đạt 1,26 ÷ 1,28g/cm3 Khi điện áp các ngăn và tỷ trọng dung dịch ổn định thì ắc quy đã tích đủ điện gọi là ắc quy no điện.1 Các thông số kỹ thuật của ắc quy axít.

Sức điện động (E) - Sức điện động của ắc quy axít được nạp no có sức điện động từ 2,1V - 2,2V. + Sức điện động đặc trưng cho khả năng sinh công của nguồn điện vì vậy sđđ của ắc quy đặc trưng cho khả năng sinh công của bình ắc quy (khả năng cung cấp năng lượng điện của ắc quy). + Sức điện động của mỗi ngăn đơn phụ thuộc vào chất liệu chế tạo bản cực và tỷ trọng dung dịch điện phân. Sự phụ thuộc vào dung dịch điện phân được xác định theo công thức thực nghiệm: E = 0,84 +  Trong đó:  là tỷ trọng dung dịch điện phân.

8 - - + Sức điện động của bình ắc quy phụ thuộc vào sức điện động của các ngăn đơn và tỷ lệ thuận với số lượng ngăn. Sđđ có đơn vị là vôn (V). - Khi Sđđ của các ngăn thay đổi thì điện áp của các ngăn cũng thay đổi bởi vì điện áp luôn luôn tỷ lệ thuận với Sđđ. Dung lượng (Q) - Dung lượng của ắc quy phụ thuộc vào số lượng và bề mặt công tác của các bản cực và vào cấu tạo của chúng.

Bề mặt bản cực càng lớn dung lượng càng lớn. Dung lượng của ắc quy được xác định.tp) Trong đó : Q - dung lượng ắc quy - Ah i - cường độ dòng phóng t - thời gian phóng điện Dung lượng ắc quy sẽ giảm khi nhiệt độ dung dịch điện phân giảm. Điện áp (U) - Điện áp của ắc quy là giá trị điện áp đo được trên 2 đầu cực ắc quy + Điện áp của mỗi ngăn tỉ lệ với sức điện động của mỗi ngăn Khi nạp no: U1ngăn = 2 ÷ 2,2 V + Điện áp của bình ắc quy thì tỉ lệ thuận với số lượng ngăn đấu nối tiếp UAQ = số ngăn x U1 ngăn 1. Đấu ghép ắc quy - Khi sử dụng ắc quy tùy thuộc vào nhu cầu điện áp của thiết bị điện và của nguồn nạp hoặc thời gian sử dụng để phối hợp các bình ắc quy cho phù hợp gọi là đấu ghép ắc quy.

- Có 3 phương pháp đấu ghép ắc quy: + Tổ hợp ắc quy đấu nối tiếp. + Tổ hợp ắc quy đấu song song. + Tổ hợp ắc quy đấu hỗn hợp. Đấu nối tiếp.

Khi các thiết bị cần điện áp lớn hơn điện áp của một bình ắc quy thì phải đấu nối tiếp các bình ắc quy lại với nhau. Việc mắc nối tiếp các ắc quy 12V với nhau thực ra chỉ là một hình thức ghép nối “bên ngoài”, trên thực tế thì các ắc quy 12V cũng đã ghép nối tiếp 6 ngăn ắc quy 2V lại với nhau để đạt mức 12V.5: Sơ đồ đấu nối tiếp các bình ắc quy Việc nối tiếp hai ắc quy với nhau để cho điện áp lớn hơn được thực hiện bằng cách: Nối cực âm của ắc quy thứ nhất với cực dương của ắc quy kế tiếp và 2 cực còn lại (cực dương của ắc quy thứ nhất và cực âm của ắc quy cuối) là hai đầu sử dụng. Điều kiện của việc ghép nối các ắc quy với nhau là các bình có dung lượng bằng nhau. Q1 = Q2= Q3=…= Qn Khi nối nối tiếp các bình ắc quy thì điện áp của tổ nguồn bằng tổng điện áp của các bình.

Đấu song song. Nếu nguồn nạp có điện áp 12V thì chỉ việc nối cực dương ắc quy với cực dương của nguồn (thường là dây màu đỏ), cực âm của ắc quy với cực âm của nguồn (thường là dây màu đen).