Giáo Trình Truyền Động Điện Nghề Cơ Điện Tử Cao Đẳng

Giáo trình truyền động điện nghề cơ điện tử cao đẳng cung cấp kiến thức chuyên sâu, giúp sinh viên nắm vững kỹ thuật và ứng dụng trong ngành.

• Tác giả: Bùi Văn Công
• Trường học: Trường Cao Đẳng Nghề Việt Nam - Hàn Quốc
• Chuyên ngành: Cơ Điện Tử
• Đề tài: Giáo Trình Truyền Động Điện
• Loại tài liệu: Giáo Trình
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI NÓI ĐẦU
• 1. GIÁO TRÌNH TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN
• 1.1. Các bộ biến đổi
• 1.1.1. Bộ biến đổi mức điện áp (hay dòng điện) xoay chiều
• 1.1.2. Bộ biến đổi loại dòng điện: xoay chiều thành một chiều
• 1.1.3. Bộ biến đổi dòng điện: xoay chiều – xoay chiều
• 1.1.4. Bộ biến đổi dòng điện một chiều
• 1.2. Các phần tử điều khiển
• 1.2.1. Các phần tử bảo vệ
• 1.2.2. Các phần tử điều khiển có tiếp điểm
• 1.2.3. Thiết bị đóng cắt – không tiếp điểm
• 1.2.4. Công tắc hành trình không tiếp điểm
• 1.2.5. Các phần tử điện từ
• 1.3. Các mạch điều khiển động cơ điện thường gặp
• 1.3.1. Đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ độc lập
• 1.3.2. Ảnh hưởng của các thông số đối với đặc tính cơ
• 1.3.3. Vận hành động cơ điện một chiều kích từ độc lập
• 1.3.4. Vận hành động cơ điện xoay chiều không đồng bộ
• Tài liệu tham khảo

Tóm tắt

I. Tổng quan về Giáo Trình Truyền Động Điện Cơ Điện Tử Cao Đẳng

Giáo trình Truyền động điện cơ điện tử cao đẳng được biên soạn nhằm đáp ứng nhu cầu giảng dạy và học tập tại trường Cao đẳng nghề Việt Nam – Hàn Quốc. Nội dung giáo trình không chỉ mang tính lôgic mà còn hướng tới việc phát triển năng lực thực hiện hoạt động nghề nghiệp cho sinh viên. Các kiến thức được trình bày từ lý thuyết cơ sở đến thực hành, giúp sinh viên nắm vững các khái niệm cơ bản về truyền động điện.

1.1. Mục tiêu của Giáo Trình Truyền Động Điện

Mục tiêu chính của giáo trình là cung cấp kiến thức về nguyên tắc và phương pháp điều khiển tốc độ của hệ truyền động điện. Sinh viên sẽ được trang bị kỹ năng phân tích, tính chọn và lắp ráp các hệ thống truyền động điện.

1.2. Cấu trúc của Giáo Trình Truyền Động Điện

Giáo trình được chia thành ba bài học chính, từ lý thuyết đến thực hành. Nội dung bao gồm các bộ biến đổi, phần tử điều khiển và đặc tính cơ của động cơ điện, giúp sinh viên có cái nhìn tổng quan về cơ điện tử.

II. Vấn đề và Thách thức trong Giáo Trình Truyền Động Điện

Mặc dù giáo trình đã được biên soạn công phu, nhưng vẫn tồn tại nhiều thách thức trong việc áp dụng kiến thức vào thực tiễn. Một trong những vấn đề lớn là sự thiếu hụt thiết bị thực hành hiện đại, điều này ảnh hưởng đến khả năng tiếp cận và thực hành của sinh viên. Việc này cần được khắc phục để nâng cao chất lượng đào tạo.

2.1. Thiếu hụt thiết bị thực hành

Nhiều sinh viên gặp khó khăn trong việc thực hành do thiếu thiết bị hiện đại. Điều này làm giảm khả năng áp dụng lý thuyết vào thực tế, ảnh hưởng đến chất lượng đào tạo trong lĩnh vực cơ điện tử.

2.2. Khó khăn trong việc cập nhật kiến thức mới

Ngành truyền động điện đang phát triển nhanh chóng, nhưng giáo trình chưa kịp thời cập nhật các công nghệ mới. Điều này tạo ra khoảng cách giữa kiến thức lý thuyết và thực tiễn, cần có sự điều chỉnh kịp thời.

III. Phương Pháp Giải Quyết Vấn Đề trong Giáo Trình Truyền Động Điện

Để khắc phục những thách thức nêu trên, cần áp dụng các phương pháp giảng dạy tích cực và hiện đại. Việc tích hợp công nghệ thông tin vào giảng dạy sẽ giúp sinh viên dễ dàng tiếp cận kiến thức và thực hành hơn. Ngoài ra, cần có sự hợp tác với các doanh nghiệp để cung cấp thiết bị thực hành.

3.1. Tích hợp công nghệ thông tin vào giảng dạy

Sử dụng phần mềm mô phỏng và các công cụ trực tuyến sẽ giúp sinh viên hình dung rõ hơn về các hệ thống truyền động điện. Điều này không chỉ nâng cao hiệu quả học tập mà còn giúp sinh viên tự tin hơn khi thực hành.

3.2. Hợp tác với doanh nghiệp

Việc hợp tác với các doanh nghiệp trong ngành sẽ giúp sinh viên có cơ hội tiếp cận thiết bị thực hành hiện đại. Điều này không chỉ nâng cao chất lượng đào tạo mà còn tạo cơ hội việc làm cho sinh viên sau khi tốt nghiệp.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn của Giáo Trình Truyền Động Điện

Giáo trình Truyền động điện không chỉ mang lại kiến thức lý thuyết mà còn có ứng dụng thực tiễn cao. Sinh viên có thể áp dụng kiến thức đã học vào các lĩnh vực như tự động hóa, sản xuất công nghiệp và bảo trì thiết bị điện. Điều này giúp sinh viên dễ dàng tìm kiếm việc làm sau khi tốt nghiệp.

4.1. Ứng dụng trong tự động hóa

Kiến thức về truyền động điện giúp sinh viên có khả năng thiết kế và vận hành các hệ thống tự động hóa trong sản xuất. Điều này rất cần thiết trong bối cảnh công nghiệp 4.0 hiện nay.

4.2. Ứng dụng trong bảo trì thiết bị điện

Sinh viên có thể áp dụng kiến thức để thực hiện bảo trì và sửa chữa các thiết bị điện trong các nhà máy, xí nghiệp. Điều này không chỉ giúp nâng cao hiệu quả sản xuất mà còn giảm thiểu chi phí bảo trì.

V. Kết Luận và Tương Lai của Giáo Trình Truyền Động Điện

Giáo trình Truyền động điện cơ điện tử cao đẳng là một tài liệu quan trọng trong việc đào tạo sinh viên. Tuy nhiên, cần có sự cải tiến liên tục để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường lao động. Tương lai của giáo trình sẽ phụ thuộc vào việc cập nhật công nghệ và cải tiến phương pháp giảng dạy.

5.1. Cải tiến nội dung giáo trình

Cần thường xuyên cập nhật nội dung giáo trình để phù hợp với sự phát triển của ngành cơ điện tử. Việc này sẽ giúp sinh viên nắm bắt được các công nghệ mới và nâng cao khả năng cạnh tranh trên thị trường lao động.

5.2. Định hướng phát triển giáo trình trong tương lai

Giáo trình cần được phát triển theo hướng tích hợp công nghệ mới và phương pháp giảng dạy hiện đại. Điều này sẽ giúp sinh viên có được kiến thức và kỹ năng cần thiết để đáp ứng yêu cầu của ngành truyền động điện trong tương lai.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HÀ NỘI TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT NAM - HÀN QUỐC THÀNH PHỐ HÀ NỘI BÙI VĂN CÔNG (Chủ biên) NGUYỄN ANH DŨNG – LƯU HUY HẠNH GIÁO TRÌNH TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN Nghề: Cơ điện tử Trình độ: Cao đẳng (Lưu hành nội bộ) Hà Nội - Năm 2019 LỜI NÓI ĐẦU Giáo trình Truyền động điện được biên soạn nhằm đáp ứng nhu cầu giảng dạy và học tập của Giảng viên, Sinh viên trường Cao đẳng nghề Việt Nam – Hàn Quốc thành phố Hà Nội. Nội dung giáo trình mang tính lôgic về kiến thức của toàn bộ chương trình đào tạo, đồng thời hướng tới mục tiêu hình thành và phát triển năng lực thực hiện hoạt động nghề nghiệp cho người học. Dạy học tích hợp được lựa chọn trong giáo trình nhằm tạo ra các tình huống liên kết tri thức các môn học, đó là cơ hội phát triển các năng lực của sinh viên. Khi xây dựng các tình huống vận dụng kiến thức người học sẽ phát huy được năng lực tự lực, phát triển tư duy sáng tạo (kiến thức, kỹ năng, và thái độ nghề nghiệp).

Giáo trình được trình bày với 3 bài, đi từ lý thuyết cơ sở đến thực hành những kiến thức cơ bản. Đặc biệt trong nội dung giáo trình đã giới thiệu được những nội dung thực hành cơ bản của lĩnh vực truyền động điện, đi từ các truyền động điện hệ hở tới truyền động điện hệ kín. Giới thiệu cơ bản về các bộ biến đổi AC, DC bán dẫn thế hệ mới, kết hợp với các động cơ cho những hệ thống truyền động điện hiện đại. Mặc dù nhóm biên soạn đã cố gắng phát triển giáo trình sao cho phù hợp và hiệu quả nhất với sinh viên cao đẳng nghề Cơ điện tử, nhưng chắc chắn vẫn còn nhiều thiếu sót.

Chúng tôi mong nhận được những ý kiến đóng góp của bạn đọc và đồng nghiệp để giáo trình hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày.năm 2019 Chủ biên: Bùi Văn Công 1 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU. 2 GIÁO TRÌNH TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN. 6 Các bộ biến đổi.

Bộ biến đổi mức điện áp (hay dòng điện) xoay chiều. Bộ biến đổi loại dòng điện: xoay chiều thành một chiều. Bộ biến đổi dòng điện: xoay chiều – xoay chiều. Bộ biến đổi dòng điện một chiều.

43 Các phần tử điều khiển. Các phần tử bảo vệ. Các phần tử điều khiển có tiếp điểm. Thiết bị đóng cắt – không tiếp điểm.

Công tắc hành trình không tiếp điểm. Các phần tử điện từ. 113 Các mạch điều khiển động cơ điện thường gặp .Đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ độc lập. Ảnh hưởng của các thông số đối với đặc tính cơ.

Vận hành động cơ điện một chiều kích từ độc lập.Vận hành động cơ điện xoay chiều không đồng bộ. 136 Tài liệu tham khảo. 149 2 GIÁO TRÌNH TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN Tên mô đun: Truyền động điện Mã số mô đun: MĐ28 Thời gian của mô đun: 30 giờ .Vị trí, tính chất mô đun: Vị trí: Môn Truyền động điện là môn được giảng dạy từ đầu khóa học và trước khi học các môn học, mô đun đào tạo nghề. Tính chất: Là môn học lý thuyết cơ sở bắt buộc.Mục tiêu của mô đun: Kiến thức: Trình bày nguyên tắc và phương pháp điều khiển tốc độ của hệ truyền động điện; Đánh giá đặc tính của hệ điều khiển truyền động điện Tính chọn động cơ điện cho hệ truyền động không điều chỉnh; Phân tích cấu tạo, nguyên lý của một số thiết bị điển hình như: soft stater, inverter, các bộ biến đổi; Lựa chọn các bộ biến đổi phù hợp với yêu cầu hệ truyền động.

Kỹ năng: Phân tích, tính chọn, lắp ráp và vận hành được các hệ truyền động điện. Năng lực tự chủ, trách nhiệm: Rèn luyện tính tỉ mỉ, cẩn thận, tác phong công nghiệp cho sinh viên.Nội dung của mô đun 1.Nội dung tổng quát và phân phối thời gian Thời gian Thực hành/thực Số Tên các bài trong mô đun Tổng Lý tập/thí TT Kiểm tra số thuyết nghiệm/bài tập/thảo luận 1 Bài 1:Các bộ biến đổi 5 3 2 1. Bộ biến đổi mức điện áp (hay dòng điện) xoay chiều 1. Bộ biến đổi loại dòng điện: xoay chiều thành một chiều 1.

Bộ biến đổi dòng điện: xoay chiều – xoay chiều 1. Bộ biến đổi dòng điện một chiều Kiểm tra 2 Bài 2: Các phần tử điều 15 3 11 1 khiển 2. Các phần tử bảo vệ 2. Các phần tử điều khiển có tiếp điểm 2.

Thiết bị đóng- cắt không tiếp điểm 2. Công tắc hành trình không tiếp điểm 2.Các phần tử điện từ Kiểm tra 4 3 Bài 3:Các đặc tính cơ bản 10 2 9 1 của động cơ điện 3. Đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ độc lập hoăc song song 3. Ảnh hưởng cuả các thông số điện tới đặc tính cơ 3.

Vận hành động cơ điện một chiều kích từ độc lập 3. Vận hành động cơ điện xoay chiều không đồng bộ Kiểm tra Cộng 30 8 20 2 5 Bài 1 Các bộ biến đổi Mục tiêu: - Vai trò Bộ biến đổi điện trong hệ thống truyền động điện - Chức năng cuả một số bộ biến đổi - Chủ động, sáng tạo và đảm bảo an toàn trong quá trình học tập. Bộ biến đổi mức điện áp (hay dòng điện) xoay chiều 1. Giới thiệu chung Chức năng: thay đổi trị hiệu dụng của điện áp ở ngõ ra khi trị hiệu dụng và tần số của điện áp ở ngõ vào không thay đổi.

Cấu trúc bộ biến đổi điện áp một chiều: Hình 1.1 cấu trúc bộ biến đổi điện áp xoay chiều Ứng dụng: + Điều khiển công suất tiêu thụ của tải như lò nướng điện trở, bếp điện, điều khiển đèn sân khấu, quảng cáo; + Điều khiển vận tốc động cơ không đồng bộ công suất vừa và nhỏ như máy quạt, máy bơm, máy xay …; + Điều khiển động cơ vạn năng như máy điện cầm tay, máy trộn, máy sấy… 1.Bộ biến đổi điện áp xoay chiều một pha Sơ đồ nguyên lý Hình 1.2 sơ đồ nguyên lý 6 Trong trương hợp tải công suất nhỏ, có thể thay thế 2 SCR bằng 1 TRIAC.Trường hợp tải thuần trở Đồ thị dạng sóng điện áp ngõ vào, ngõ ra và dạng sóng dòng điện tải như trên hình H1.2 Ở bán kỳ dương của điện áp nguồn: + Trong khoảng góc (0, ) các SCR ngắt nên dòng điện qua tải bằng 0 ( ut = 0; ui = 0). + Tại thơi điểm ứng với góc X = , đưa xung kích vào T1 làm cho T1 dẫn điện trong khoảng (X), dòng điện khép kín qua (u, T1, R) – trạng thái T1.3 công thức tính điện áp và dòng điện + Tại thơi điểm X u   , 0 t nên it  0, dòng điện qua T1 bị triệt tiêu nên T1 ngắt – trạng thái 0.3 đồ thị dạng sóng điện áp ngõ vào ,ngõ ra và dòng điện trên tải thuần trở Ở bán kỳ âm của điện áp nguồn: + Trong khoảng góc () các SCR ngắt nên dòng điện qua tải bằng (u t = 0; it = 0). + Tại thơi điểm ứng với góc X    , đưa xung kích vào T2 làm cho T2 dẫn điện trong khoảng (X<2, dòng điện khép kín qua (u, R, T2) – trạng thái T2.4 công thức tính điện áp và dòng điện 7 + Tại thơi điểm X u   2 , 0  t nên it  0, dòng điện qua T2 bị triệt tiêu nên T2 ngắt – tráng thái 0. Hệ quả: - Trị hiệu dụng điện áp tải: Hình 1.5 giá trị điện áp hiệu dụng Khi góc điều khiển  thay đổi trong phạm vi (0, ), điện áp trên tải có trị hiệu dụng biến thiên trong khoảng (0, U).

- Trị hiệu dụng dòng điện tải: - Công suất trên tải: Hình 1.6 công suất trên tải - Hệ số công suất: Hình 1.7 hệ số công suất - Trị hiệu dụng dòng điện qua SCR : Hình 1.8 dòng điện hiệu dụng - Dòng điện trung bình qua SCR : Hình 1.9 dòng điện trung bình 8 1. Trường hợp tải L 𝝅 a. Góc điều khiển α > 𝟐 Hình 1.10 đồ thị dạng sóng điện áp ngõ vào, ngõ ra và dòng điện trên tải thuần cảm - Trong khoảng góc X  , dòng điện tải bị gián đoạn(i u t t   0, 0) - trạng thái 0. - Trong khoảng góc       X 2,T1được kích trong lúc có điện áp khóa nên T1 dẫn điện.

Dòng điện khép kín qua mạch (u-T1-L) - trạng thái T1.11 biểu thức điện áp 9 - Trong khoảng góc 2        X , dòng điện tải bị triệt tiêu nên T1 ngắt (it = 0, ut = 0) - trạng thái 0. - Trong khoảng góc         X 3, T2 được kích trong lúc có điện áp khóa nên T2 dẫn điện. Dòng điện khép kín qua mạch (u-T2-L) - trạng thái T2. - Trong khoảng góc 3 2         X , dòng điện tải bị triệt tiêu nên T2 ngắt - trạng thái 0.

Hệ quả: + Dòng qua tải bị gián đoạn. + Trị hiệu dụng điện áp trên tải: Hình 1.12 điện áp hiệu dụng trên tải + Trị hiệu dụng dòng điện qua tải: Hình 1.13 điện áp hiệu dụng qua tải 𝝅 b. Góc điều khiển 𝜶 < 𝟐 - Đồ thị dạng sóng điện áp và dòng điện ở ngõ ra như trên hình H4. - Điện áp trên tải không thể điều khiển được, bộ biến đổi điện áp hoạt động như công tắc ở trạng thái đóng.

Điện áp rên tải bằng điện áp nguồn xoay chiều.14 đồ thị dạng sóng điện áp và dòng điện ở ngõ ra với góc kích 𝛼 < 2 10 1. Trường hợp tải R L Góc tới hạn : là góc điều khiển mà dòng điện tải ở ranh giới giữa chế độ dòng điện gián đoạn và liên tục. Góc tới hạn được xac định bằng công thức sau: Hình 1.15 góc tới hạn - Khi 0    : dòng tải liên tục. Điện áp trên tải không điều khiển được, bộ biến đổi hoạt động như một công tắc ở rạng thái luôn đóng.

Trị hiệu dụng điện áp trên tải bằng trị hiệu dụng áp nguồn (Ut = U). - Khi   : dòng điện tải bị gián đoạn, trị hiệu dụng của điện áp trên tải thay đổi trong khoảng 0   U U t (với U là trị hiệu dụng của điện áp nguồn xoay chiều). Đồ thị dạng sóng điện áp và dòng điện tải trong một số trương hợp của góc điều khiển như trên hình H1.14 Ví dụ: cho R L H rad s     10 , 0,05 , 314 / . Góc tới hạn trong trương hợp nàylà: Hình 1.