UBND THÀNH PHỐ CẦN THƠ TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CẦN THƠ GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: TRANG BỊ ĐIỆN NGHỀ: VẬN HÀNH SỮA CHỮA THIẾT BỊ LẠNH TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-CĐN ngày tháng năm 2021 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ) Cần Thơ, năm 2021 (lưu hành nội bộ) 1 2 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình mô đun Trang bị điện được biên soạn theo qui định về tổ chức biên soạn, lựa chọn, thẩm định giáo trình đào tạo trình độ trung cấp, trình độ cao đẳng nghề Vận hành sửa chữa thiết bị lạnh. Giáo trình được biên soạn nhằm trang bị cho sinh viên những kiến thức, kỹ năng cơ bản về Trang bị điện trong các hệ thống lạnh dân dụng và công nghiệp ứng dụng trong chuyên ngành.
Giáo trình được biên soạn dùng cho trình độ Cao đẳng. Dù hết sức cố gắng nhưng khó có thể tránh sai sót. Rất mong ý kiến đóng góp của quí đồng nghiệp, doanh nghiệp và học sinh, sinh viên. Mọi ý kiến đóng góp xin gởi về Tổ bộ môn Điện lạnh – trường Cao Đẳng Nghề Cần Thơ Cần Thơ, ngày tháng năm 2021 Tham gia biên soạn 1.
Lê Thanh Tuyền 1 MỤC LỤC Tên các bài trong mô đun Trang 1 Bài 1: Tổng quan về điều khiển điện 4 1.1 Các thiết bị điều khiển: 1.2 Tính chọn khí cụ điện, dây dẫn 1.3 Phần mềm mô phỏng CADe Simu 3 Bài 2: Mạch điện khởi động động cơ 29 2.1 Mạch khởi động trực tiếp, không đảo chiều.2 Khởi động trực tiếp, có đảo chiều 2.3 Khởi động qua cuộn kháng 2.4 Khởi động sao tam giác 2.5 Khởi động Part-winding 2.6 Mạch điện điều khiển máy nén hai cấp tốc độ 2.7 Mạch khởi động Y/ có van giảm tải 4 Bài 3: Mạch điều khiển động cơ theo trình tự 82 3.1 Mạch điều khiển động cơ ở hai vị trí 3.2 Mạch điều khiển động cơ ở ba vị trí 3.3 Mạch điều khiển hai động cơ mở trước dừng trước 3.4 Mạch điều khiển hai động cơ mở trước dừng sau 3.5 Mạch điều khiển hai động cơ tuần tự khống chế theo nhiệt độ 3.6 Mạch điều khiển hai động cơ tuần tự khống chế theo thời gian 5 Kiểm tra kết thúc mô đun 130 2 GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun: TRANG BỊ ĐIỆN Mã mô đun: MĐ 16 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun: - Vị trí: Là mô đun cơ bản của nghề dành cho sinh viên cao đẳng Vận hành sửa chữa thiết bị lạnh, Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí sau khi đã học xong các môn kỹ thuật cơ sở, các mô đun về Điện cơ bản và các mô đun nguội, gò, Lạnh cơ bản, Hệ thống điều hòa không khí cục bộ. - Tính chất: Là mô đun chuyên môn. - Ý nghĩa và vai trò của mô đun: là mô đun chuyên môn, được trang bị các kiến thức và kỹ năng trong lắp đặt, vận hành, sửa chữa mạch điện điều khiển và mạch động lực trong hệ thống máy lạnh dân dụng và công nghiệp. Mục tiêu của mô đun: - Kiến thức: + Trình bày đúng các kiến thức cơ bản về lắp đặt đường dây động lực, lắp đặt mạch điều khiển trong hệ thống lạnh.
+ Trình bày đúng các kiến thức về vận hành, sửa chữa mạch điều khiển và mạch động lực của hệ thống lạnh theo qui trình yêu cầu. - Kỹ năng: + Thực hiện các kỹ năng đạt yêu cầu kỹ thuật về lắp đặt, kết nối, vận hành các thiết bị và mô hình các hệ thống lạnh điển hình. + Kỹ năng kết nối, lắp ráp, thử nghiệm các hệ thống máy lạnh, hệ thống điều hòa không khí nhiều dàn bay hơi, bơm nhiệt. - Năng lực tự chủ và trách nhiệm + Làm việc cẩn thận, chính xác, an toàn + Rèn luyện tác phong công nghiệp 3 BÀI 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN Mã bài: MĐ16-01 Giới thiệu bài Bài này cung cấp cho sinh viên các khái niệm chung về thiết bị điều khiển điện như các rơle, nút nhấn, công tắc… và tính chọn để sử dụng các thiết bị trong mạng điện.
Ngoài ra, phần mềm mô phỏng trang bị điện cũng được giới thiệu ở bài này. Sinh viên có thể sử dụng tài liệu này để tự học môn điều khiển điện và là tiền đề để học ở mức độ cao hơn trong thực tế. Mục tiêu: Sau bài học này, học viên có khả năng - Trình bày đúng cấu tạo, nguyên lý làm việc của các thiết bị điện thường dùng trong hệ thống lạnh. - Sử dụng, cài đặt giá trị chỉnh định các thiết bị điện thường dùng trong hệ thống lạnh đúng quy trình, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, thời gian.
- Sử dụng dụng cụ, thiết bị đo kiểm đúng kỹ thuật. - Cẩn thận, chính xác, nghiêm chỉnh thực hiện theo quy trình. - Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị. Nội dung chính: 1.1 Các thiết bị điều khiển: Để làm nhiệm vụ điều khiển, đóng mở máy trong các mạch điện người ta sử dụng nhiều thiết bị điện khác nhau.1 CB CB (Circut Breaker) được sử dụng để đóng, ngắt các mạch điện và bảo vệ thiết bị trong trong trường hợp quá tải.
Cấu tạo CB gồm hệ thống các tiếp điểm có bộ phận dập hồ quang, bộ phận tự động cắt mạch để bảo vệ quá tải và ngắn mạch. Bộ phận cắt mạch điện bằng tác động điện từ theo dòng cực đại. Khi dòng vượt quá trị số cho phép chúng sẽ cắt mạch điện để bảo vệ thiết bị. Ký hiệu trên sơ đồ điện: Hình 1.2 Ký hiệu các loại áp tô mát trên sơ đồ điện: 1 cực, 2 cực, 3 cực, 4 cực.
Cấu tạo của MCB / MCCB ( Aptomat ) a1) Tiếp điểm CB thường được chế tạo có hai cấp tiếp điểm (tiếp điểm chính và hồ quang), hoặc ba cấp tiếp điểm ( chính, phụ, hồ quang ). Khi đóng mạch, tiếp điểm hồ quang đóng trước, tiếp theo là tiếp điểm phụ, sau cùng là tiếp điểm chính. Khi cắt mạch thì ngược lại, tiếp điểm chính mở trước, sau đến tiếp điểm phụ, cuối cùng là tiếp điểm hồ quang. Như vậy hồ quang chỉ cháy trên tiếp điểm điểm hồ quang, do đó bảo vệ được tiếp điểm chính để dẫn điện.
Dùng thêm tiếp điểm phụ để tránh hồ quang cháy lan vào làm hư hại tiếp điểm chính. a2) Hộp dập hồ quang Để CB dập được hồ quang trong tất cả các chế độ làm việc của lưới điện, người ta thường dùng hai kiểu thiết bị dập hồ quang là: Kiểu nửa kín và kiểu hở. Kiểu nửa kín được đặt trong vỏ kín của CB và có lỗ thoát khí. Kiểu này có dòng điện giới hạn cắt không quá 50KA.
Kiểu hở được dùng khi giới hạn dòng điện cắt lớn hơn 50KA hoặc điện áp lớn 1000V (cao áp). Trong buồng dập hồ quang thông dụng, người ta dùng những tấm thép xếp thành lưới ngăn, để phân chia hồ quang thành nhiều đoạn ngắn thuận lợi cho việc dập tắt hồ quang. a3) Cơ cấu truyền động cắt CB Truyền động cắt thường có hai cách: Bằng tay và bằng cơ điện (điện từ, động cơ điện). Điều kiển bằng tay được thực hiện với các CB có dòng điện định mức không lớn hơn 600ª.
Điều khiển bằng điện từ (nam châm điện) được ứng dụng ở các CB có dòng điện lớn hơn (đến 1000A). Để tăng lực điều khiển bằng tay người ta dùng một tay dài phụ theo nguyên lý đòn bẩy. Ngoài ra còn có cách điều khiển bằng động cơ điện hoặc bằng khí nén. A4) Móc bảo vệ CB tự động cắt nhờ các phần tử bảo vệ – gọi là móc bảo vệ, sẽ tác động khi mạch điện có sự cố quá dòng điện (quá tải hay ngắn mạch) và sụt áp.
Móc bảo vệ quá dòng điện (còn gọi là bảo vệ dòng điện cực đại) để bảo vệ thiết bị điện khong bị quá tải và ngắn mạch, đường thời gian – dòng điện của móc bảo vệ phải nằm dưới đường đặc tính của đối tượng cần bảo vệ. Người ta thường dùng hệ thống điện tử và rơle nhiệt làm móc bảo vệ, đặt bên trong CB. Móc kiểu điện từ có cuộn dây mắc nối tiếp với mạch chính, cuộn dây này được quấn tiết diện lớn chịu dòng tải và ít vòng. Khi dòng điện vượt quá trị số cho phứp thì phần ứng bị hút và nóc sẽ dập vào khớp rơi tự do, làm tiếp điểm của CB mở ra.
Điều chỉnh vít để thay đôi lực kháng lò xo, ta có thể điều chỉnh được trị số dòng điện tức động. Để giữ thời gian trong bảo vệ quá tải kiểu điện từ, người ta thêm một cơ cấu giữ thời gian. Móc kiểu rơle nhiệt đơn giản hơn cả, có kết cấu tương tự như rơle nhiệt có phần tử phát nóng đấu nối tiếp với mạch điện chính, tấm kim loại kép dãn nở làm nhả khớp rơi tự do để mở tiếp điểm của CB khi có quá tải. Kiểu này có nhược điểm là quán tính 5 nhiệt lớn nên không ngắt nhanh được dòng điện tăng vọt khi có ngắn mạch, do đó chỉ bảo vệ được dòng điện quá tải.
Vì vậy người ta thường sử dụng tổng hợp cả móc kiểu điện từ và móc kiểu rơle nhiệt trong một CB. Loại này được dung ở CB có dòng điện đính mức đến 600ª. Móc bảo vệ sụt áp (còn gọi là bảo vệ điện áp thấp) cũng thường dùng kiểu điện từ. Cuộn dây mắc song song với mnạch điện chính, cuộn dây này được quấn ít vòng với dây tiết diện nhỏ chịu điện áp nguồn.
Nguyên lý hoạt động của MCB / MCCB ( Aptomat ) b1. Nguyên lý CB dòng điện cực đại Ở trạng thái bình thường sau khi đóng điện, CB được giữ ở trạng thái đóng tiếp điểm nhờ móc 2 khớp với móc 3 cùng một cụm với tiếp điểm động. Aptomat và ứng dụng trong bảo vệ điện. Bật CB ở trạng thái ON, với dòng điện định mức nam châm điện 5 và phần ứng 4 không hút.
Khi mạch điện quá tải hay ngắn mạch, lực hút điện từ ở nam châm điện 5 lớn hơn lực lò xo 6 làm cho nam châm điện 5 sẽ hút phần ứng 4 xuống làm bật nhả móc 3, móc 5 được thả tự do, lò xo 1 được thả lỏng, kết quả các tiếp điểm của CB được mở ra, mạch điện bị ngắt.3 Aptomat và ứng dụng trong bảo vệ dòng điện.