Đang tải... (xem toàn văn)
PHỤ LỤCLời nói đầuLời cảm ơnPhần I : CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ TRANG BỊ ĐIỆN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ MÁY ĐIỆN Chương I : Cơ sở lý thuyết về trang bị điện Chương II: Cơ sở lý thuyêt về khí cụ điện 1.Khái niệm về khí cụ điện 2.Nam châm điện 2.1.Khái niệm về nam châm điện 3.Sự pháp nóng của khí cụ điện3.1.Khái niệm về sự phát nóng của khí cụ điện3.2.Các dạng năng lượng tổn hao3.3.Các phương pháp trao đổi nhiệt3.4.Tính toán nhiệt ở chế độ xác lập3.5.Quá trình phát nóng ở chế độ quá độ2.2.2..Cấu tạo,thông dụng và phân loại động cơ điện3.6.Quá trình phát nóng khi ngắn mạch4.Lực điện động ở khí cụ điện 5.Hồ quang điện5.1.Khái niệm về hồ quang điện5.1.1.Quá trình phóng điện trong chất khí5.1.2.Quá trình Ion hóa6.Tiếp xúc điện6.1.Khái niệm về tiếp xúc điện7.Cách điện trong khí cụ điện7.1.Khái niệm7.2.Các yếu tố ảnh hưởng đến cách điệnChương III: Cơ sở lý thuyết về máy điện3.1..Khái niệm về máy điện và truyền động điện3.1.1..Khái niệm về truyền động điện3.2.Khái niệm máy điện 3.2.1..Khái niệm máy điện3.2.2..Cấu tạo,thông dụng và phân loại động cơ điệnChương IV: Các phương Pháp hãm động cơ không đồng bộC¸c ph¬ng ph¸p h•m ®éng c¬ kh«ng ®ång bé 3 pha1.a H•m t¸i sinh:1.b H•m ®éng n¨ng1.1.2 H•m ®éng n¨ng tù kÝch1.3 H•m ngîc 1.3.1 §a ®iÖn trë phô vµo m¹ch r«toPHẦN II: THIẾT KẾ LẬP SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN VÀ SƠ ĐỒ TRÃI BỘ DÂY CỦA DỘNG CƠChương I:Thiết lập sơ đồ nguyên lý mạch điện Chương II:Sơ đồ trãi bộ dây của động cơ I.Tính toán sơ đồ trãi của động cơII.Sơ đồ trãi của động cơPHẦN III:GIẢI THÍCH QUÁ TRÌNH LÀM VIỆC CỦA MẠCH ĐIỆN.I . nguyªn lý lµm viÖc cña m¹ch ®iÖn 1.Trªn m¹ch ®iÒu khiÓn ®îc bè trÝ c¸c ®Ìn b¸o hiÖu:2.Nguyªn lý:3.Qu¸ tr×nh lµm viÖc thuËn ( quay ph¶i)4.Qu¸ tr×nh lµm viÖc ngîc( quay tr¸i)II. S¬ ®å bè trÝ thiÕt bÞ vµ s¬ ®å ®i d©y:PHẦN IV:CÁC KHÍ CỤ ĐIỆN DÙNG TRONG MẠCH ĐIỆNChương I:Các khí cụ điện bảo vệ và phân phối trong mạch điệnI.Cầu chì1.1.Khái niệm về cầu chì1.2.Phát nóng của dây chảy khi làm việc1.3.Phát nóng của dây chảy khi ngắn mạchII.Aptomat:2.1.Cấu tạo aptomat2.2.Phân loạiIII.Rơle3.1.Khái niệm chung về rơle3.2.Các bộ phận của rơle3.3 Phân loại rơle3.4. role nhiet 3.5 . R¬le tèc ®é .IV Khái niệm về khởi động từ4.1.Khái niệm về khởi động từV.Rơle nhiệtPHẦN V :TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ KHÍ CỤ ĐIENI.Tính chọn cầu chìII.Tính chọn aptomat2.1.Các thông số chủ yếu lựa chọn aptomat2.2. Điều kiện aptomat
Trờng Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện LI NÓI ĐẦU Trong năm vừa qua kinh tế nước ta đạt nhiều thành tựu to lớn, tạo tiền đề để bước vào thời kỳ mới, thời kỳ cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước mà ngành điện đóng vai trò then chốt.Cùng với phát triển kinh tế, nhu cầu điện không ngừng gia tăng , thêm vào đó, việc áp dụng quy trình cơng nghệ tiên tiến nhiều lĩnh vực khác dẫn đến đời hàng loạt máy móc đại, địi hỏi u cầu chất lượng , độ tin cậy an toàn…hết sức nghiêm ngặt Điều địi hỏi hệ thống điện phải thiết kế hoàn hảo, đảm bảo hệ thống điện mức cao Đồ án tốt nghiệp kiểm tra học sinh–sinh viên trường Đại học-Cao đẳng trung học chuyên nghiệp trước lúc trường Đồ án tốt nghiệp tập hợp kiến thức lý thuyết thực hành học sinh –sinh viên sau trình học tập trường , đồng thời giúp cho sinh viên ngành kỹ thuật điện có nhiều lĩnh vực để nghiên cứu Ở đồ án tốt nghiệp em muốn sâu nghiên cứu tính tốn ,lắp ráp mơ hình mạch điện điều khiển, động quay chiều có hãm ngược với yêu cầu sau : P=3,7KW, n = 1490 v/p, U=380, cosφ=0,85∆/Y Do thời gian chưa nhiều kiến thức cịn hạn hẹp, đồ án khơng thể tránh khỏi sai sót Kính mong thầy giáo, giáo khoa kỹ thuật điện , đặc biệt thầy giáo Mai Thế Thắng tạo điều kiện giúp đỡ em , để em hoàn thành đồ án tốt nghiệp cách tốt nht Trần Mạnh Linh - Điện K51 Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại học Công Nghiệp Hà Néi Khoa §iƯn LỜI CẢM ƠN Trong suốt q trình làm đồ án tốt nghiệp nhóm chúng em nói chung thân em nói riêng xin chân thành cảm ơn thầy giáo cô giáo khoa kỹ thuật điện , đặc biệt thầy giáo Mai Thế Thắng tạo điều kiện giúp đỡ nhiệt tình để em hồn thành đồ án tốt nghiệp Em xin kính gửi tới thầy giáo giáo khoa kỹ thuật điện thầy giáo Mai Thế Thắng lời chúc sức khỏe thành công Do lượng kiến thức hạn hẹp, thời gian chưa nhiều, nên khơng tránh khỏi sai sót Kính mong thầy cô giáo khoa kỹ thuật điện nói chung thầy giáo Mai Thế Thắng tạo điều kiện giúp đở em để em hoàn thành báo cáo v ỏn tt nghip c tt nht Trần Mạnh Linh - Điện K51 Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện Lời nhận xét thầy giáo hướng dẫn ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… H ni, ngythỏng.nm 2006 Trần Mạnh Linh - Điện K51 Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện Li nhận xét hội đồng bảo vệ ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… Hà nội , ngày… Tháng… Nm 2006 Trần Mạnh Linh - Điện K51 Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện GII THIU CHUNG V CễNG DNG CỦA MẠCH MÁY Bíc vµo thÕ kû 21 lµ bíc vào thời kỳ cạnh tranh gay gắt công nghiệp, phải kể đến thành tựu to lớn nhà khoa học đà chế tạo thiết bị, vật liệu phù hợp phục vụ lợi ích sát cho ngời nh suất lao động, chất lợng kỹ thuật trình sản xuất độ tin cậy máy sản xuất, phục vụ nhiều vào ngành điện , mạch điều khiển trang bị cho máy nớc ta đẫ nhập nhiều loại máy móc thiết bị đại , có nhiều kiểu v mạch điện điều khiển động quay hai chiều hÃm ngựoc đợc quan tâm nhiều nhà máy xí nghiệp.mạch điện điều khiển động quay hai chiều hÃm ngợc co nhiều u điểm nh hÃm dừng nhanh , mạch điều khiển đơn giản Bên cạnh có số nhợc điểm hÃm dừng nhanh động có công suet lớn gây độ giật, tổn hao lợng lớn trình hÃm Để rõ mạch điều khiển động quay hai chiều hÃm ngợc ta đI sâu vào nghiên cứu mạch đợc thuýêt minh phần sau Trần Mạnh Linh - Điện K51 Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện Phn I: C s lý thuyết trang bị điện Khí cụ điện máy điện Chương I : Cơ sở lý thuyết trang bị điện Ngày nay, lĩnh vực sản xuất kinh tế quốc dân ,cơ khí hóa có liên quan chặt chẽ đến điện khí hóa tự động hóa Hai yếu tố sau cho phép đơn giản kết cấu khí máy sản xuất ,tăng suất lao động, nâng cao chất lượng kỹ thuật trình sản xuất giảm nhẹ cường độ lao động Việc tăng suất máy giảm giá thành thiết bị điện máy hai yếu tố chủ yếu hệ thống truyền động điện tự động hóa chúng mâu thuận Một bên địi hỏi sử dụng hệ thống phức tạp , bên lại yêu cầu hạn chế số lượng thiết bị chung máy số thiết bị cao cấp việc lựa chọn hệ thống truyền động điện tự đơng hóa thích hợp cho máy tốn khó Sách “ Trang bị điện điện tử máy gia công kim loại `` đề cập đến phần điện - điện tử máy gia công kim loại chủ yếu quan trọng công nghiệp nặng kinh tế quốc dân với hai loại máy : máy cắt kim loại máy gia công kim loại áp lực Ở loại máy có đặc điểm làm việc , phương pháp xác định phụ tải , công suất động truyền động cho máy, đặc điểm yêu cầu hệ thống trang bị điện - điện tử máy , khâu điều khiển hìnhvà số sơ đồ điều khiển máy cụ thể thực tế TrÇn Mạnh Linh - Điện K51 Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa §iƯn Chương II: Cơ sở lý thut khí cụ điện Khái niệm khí cụ điện Khí cụ điện thiết bị dùng để điều khiển,kiểm tra,tự động điều chỉnh, khống chế đối tượng điện khơng điện bảo vệ chúng trường hợp có cố Khí cụ điện có nhiều chủng loại với chức nguyên lý làm việc kích cỡ khác nhau, dùng rộng rãi lĩnh vực sống Khí cụ điện thường phân loại theo chức năng, theo nguyên lý môi trường làm việc điện áp -Theo chức năng, khí cụ điện phân thành nhóm sau: a Nhóm khí cụ điện đóng cắt:Chức nhóm đóng cắt tự động tay mạch điện chế độ làm việc khác Các khí cụ điện đóng cắt gồm cầu dao, dao cách ly, dao phụ tải, máy cắt tự động (aptomat),máy cắt mạch cầu chì ,các phận chuyển đổi nguồn.Dao cách ly dung để ngắt mạch khơng có dịng điện đóng cắt dịng điện khơng tải máy biến áp đường dây.Dao phụ tải dung để đóng cắt mạch điện có tải.Cịn cầu chì, máy cắt dung để tự động cắt mạch điện bị ngắn mạch Đặc điểm nhóm khí cụ điện đóng cắt tần số thao tác thấp(thỉnh thoảng phải thao tác).Do tuổi thọ chúng thường không cao(đến hàng chục ngàn lần đóng cắt) b.Nhóm khí cụ điện hạn chế dịng điện , điện áp:Nhóm có chức hạn chế dịng điện , điện áp mạch khơng tăng q cao bị cố.Kháng điện dung để hạn chế dòng ngắn mạch ,còn van chống sét dung để hạn chế ện áp c.Nhóm khí cụ điện mở máy điều khiển:Nhóm gồm loại khí cụ điện như:các mở máy,khống chế, điện trở mở máy, công tắc t,khi Trần Mạnh Linh - Điện K51 Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại học Công Nghiệp Hà Néi Khoa §iƯn động từ…Đặc điểm nhóm tần số thao tác cao, tới 1500lần/giờ, tuổi thọ tới hàng triệu lần đóng cắt d Nhóm khí cụ điện kiểm tra, theo dõi :nhóm có chức kiểm tra, theo dõi làm việc đối tượng biến đổi tín hiệu khơng điện thành tín hiệu điện.Các khí cụ điện thuộc nhóm gồm loại rơle,các cảm biến…Đặc điểm nhóm khí cụ điện công suất thấp , thường nối mạch thứ cấp để biến đổi, truyền tín hiệu e Nhóm khí cụ điện tự động điều chỉnh, khống chế, trì chế độ làm việc tham số đối tượng ổn định điện áp, ổn định tốc độ, ổn định nhiệt độ… F.Nhóm khí cụ điện biến đổi dòng điện, điện áp gồm máy biến dịng điện máy biến áp.Chúng có chức biến đổi dòng điện lớn, điện áp cao thành dòng điện điện áp có trị số thích hợp,an tồn cho việc đo lường, điều khiển , bảo vệ -Theo nguyên lý làm viẹc,khí cụ điện chia theo nhóm với nguyên lý điện cơ, điện từ, từ điện, điện động, nhiệt, có tiếp xúc khơng tiếp xúc -Theo nguồn điện, ta có khí cụ điện chiều khí cụ điện xoay chiều.Theo độ lớn điện áp làm việc, khí cụ điện chia thành khí cụ điện hạ áp(có điện áp đến 1000V)và khí cụ điện cao áp(điện áp từ 1000V trở lên) Trong nhóm khí cụ điện cao áp, người ta lại chia thành ba nhóm :khí cụ điện trung áp có điện áp đến 36kV, khí cụ điện cao áp có điện áp từ 36 đến 400kV khí cụ điện siêu cao áp có điện áp từ 400kV trở lên -Theo điều kiện môi trường, có loại khí cụ điện lắp đặt nhà, khí cụ điện lắp đặt ngồi trời ,khí cụ điện làm việc môi trường dễ cháy nổ… Việc phân loại khí cụ điện tương đối, khơng có ranh giới rõ ràng Ví dụ máy biến áp điện lực máy biến áp điện áp có nguyên lý làm việc hoàn toàn nhau,song máy biến ỏp in lc li l mỏy in ,cũn Trần Mạnh Linh - Điện K51 Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện máy biến điện áp lại khí cụ điện Với máy biến áp điện lực ,các tiêu lượng , hiệu suất , tổn hao quan tâm đặc biệt;cịn máy biến điện áp, độ xác đại lượng cần quan tâm.Vì thiết kế tinh tốn thơng số từ cảm ,mật độ dòng điện máy biến điện áp thường lấy thấp nhiều so với máy biến áp điện lực Sự phân biệt máy điện khí cụ điện cịn chưa rõ ràng, ví dụ máy điện có vài khí cụ điện, ngược lại khí cụ điện có vài loại máy điện Ở máy biến áp điện lực có khí cụ điện điều chỉnh điện áp, rơle nhiệt độ ,rơle hơi…cịn máy cắt điện có máy điện động điện làm nhiệm vụ tích lũy cho thao tác, máy biến áp công suất nhỏ cấp nguồn nuôi cho mạch điều khiển… Tùy theo chức , khí cụ điện có yêu cầu cụ thể, riêng biệt, yêu cầu yêu cầu kĩ thuật yêu cầu kinh tế 2.Nam châm điện 2.1.Khái niệm nam châm điện Nam châm điện (NCĐ) loại cấu điện từ biến đổi điện thành NCĐ dung rộng rãi lĩnh vực cấu truyền động rơle điện ,công tắc tơ , thiết bị đóng cắt ,bảo vệ, cấu chấp hành van điện từ ,khớp nối, phanh hãm, phân ly…kiểu điện từ Hình dáng, kết cấu kích thước NCĐ đa dạng ,tùy thuộc vào chức mục đích sử dụng.NCĐ có hai phận mạch từ (phần từ) cuộn dây (phần điện).Trên hình 1.1 trình bày ngun lý NCĐ có khe hở khơng khí làm việc, thường gặp rơle, cơng tắc tơ…Cuộn dây với w vịng quấn lõi phần tĩnh mạch từ nối với nguồn điện qua khóa K.Phần động mạch từ (thường gọi nắp NCĐ) nằm cách cực từ thân NCĐ khe hở không khớ nh lũ xo phn lc Trần Mạnh Linh - Điện K51 Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện 3.Sự pháp nóng khí cụ điện 3.1.Khái niệm phát nóng khí cụ điện Ở trạng thái làm việc, phận thiết bị điện (TBĐ) như:mạch vòng dẫn điện ,mạch từ, chi tiết kim loại ccáh điện có tổn hao lượng tác dụng biến thành nhiệt năng.Một phần nhiệt làm tăng nhiệt độ TBĐ,còn phần khác tỏa môi trường xung quanh Ở chế độ xác lập nhiệt ,nhiệt độ thiết bị không tăng lên mà đạt trị số ổn định, cịn tồn nhiệt tổn hao cân với nhiệt tỏa môi trường xung quanh Nếu nhiệt độ thiết bị điện tăng cao cách điện bị già hóa nhanh độ bền chi tiết bị suy giảm.Khi tăng nhiệt độ vật liệu cách điện lên 8oC so với nhiệt độ cho phép chế độ dài hạn tuổi thọ cachs điện giảm 50%.Với vật liệu dẫn điện thông dụng đồng,nếu tăng nhiệt độ từ 1000C đến 2500C độ bền giảm 40%.Khi bị ngắn mạch , Nhiệt độ phần tử dẫn điện đạt tới 200 đến 300 0C, độ bền chúng giảm nhiều nên lực điện độngddo dòng ngắn mạch sinh làm hỏng hóc thiết bị điện Độ tin cậy thiết TBĐ phụ thuộc vào nhiệt độ phát nóng chúng ,nhất chi tiết chế tạo vật liệu cách điện 3.2.Các dạng lượng tổn hao -Tổn hao chi tiết dẫn điện -Tổn hao phần tử sắt từ -Tổn hao vật liệu cách điện 3.3.Các phương pháp trao đổi nhiệt 3.3.1.Dẫn nhiệt:Là trình truyền nhiệt phần tử có tiếp xúc trực tiếp ,do chuyển động nhiệt nguyên tử phân tử cấu tạo vật chất tạo nên 3.3.2 Đối lưu trình truyền nhiệt chất lỏng , chất khí gắn liền với chuyển động phần tử mang nhiệt từ nơi có nhiệt độ cao đến nơi có nhiệt độ thấp Có hai dạng đối lưu : đối lưu tự nhiên đối lu cng bc Trần Mạnh Linh - Điện K51 10 Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện PHN IV: CC KH C ĐIỆN DÙNG TRONG MẠCH ĐIỆN Chương I: Các khí cụ điện bảo vệ phân phối mạch điện I.Cầu chì 1.1.Khái niệm cầu chì Cầu chì law loại khí cụ điện bảo vệ mạch điện tự động cắt mạch điện có cố tải, ngắn mạch.Cầu chì có đặc điểm law đơn giản, kích thước nhỏ, khả cắt lớn giá thành hạ nên ngày sử dụng rộng rãi Các phần tử cầu chì law dây chảy dung để cắt mạch điện cần bảo vệ, thiết bị dập hồ quang để dập tắt hồ quang sau dây chảy đứt.Yêu cầu cầu chì sau: - Đặc tính ampe-dây cầu chì cần phi thấp đặc tính thiết bị bảo vệ -Khi có ngắn mạch cầu chì phi làm việc có chọn lọc theo trình tự -Đặc tính làm việc cầu chì phi ổn định -Cơng suất thiết bị bảo vệ tăng ,cầu chì phi có khả cắt cao -Việc thay dây chảy phi dễ dàng tốn thời gian 1.2.Phát nóng dây chảy làm việc -Đặc tính cầu chì law phụ thuộc thời gian chảy đứt dây chảy với dòng điện chảy qua -Để tránh chow phần tử cầu chì bị đốt nóng q mức dịng tới hạn, người ta dung hai biện pháp : Dùng dây chảy hình dẹt (để có bề mặt tỏa nhiệt lớn) Có chỗ thắt nhỏ lại dung hiệu ứng luyện kim đốt với dây chảy tròn chiều dài dây chảy hàn gọt kim loại có nhiệt độ chảy thấp nhiệt độ nóng chảy dây chảy, bị đốt nóng kim loại nóng chảy trước hịa tan phần dây chảy,do TrÇn Mạnh Linh - Điện K51 31 Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa §iÖn điểm nhiệt độ cao hơn,nhiệt độ cao hơn, bị đứt trước.ahiện tượng hiệu ứng luyện kim có tác dụng dịng điện xấp xỉ dịng tới hạn 1.3.Phát nóng dây chảy ngắn mạch -Khi tải lớn ,dòng điện qua dây chảy anh yêu em cún lớn gấp 3đến lần dòng điện định mức, q trình phát nóng thực tế đoạn nhiệt, tức law tồn nhiệt lượng sinh phát nóngcục cầu chì, kết làm cho dây chảy cầu chì phát nóng đến nhiệt độ chảy , sau chảy đứt cầu chì II.Aptomat: 2.1.Cấu tạo aptomat -Aptomat gồm có phận chỉnh :hệ thống tiếp điểm, hệ thống dập hồ quang, cấu truyền động đóng cắt aptomat phần tử bảo vệ 2.2.Phân loại -Dựa vào kết cấu người ta chia kết cấu thành loại: +Aptomat cực +Aptomat cực +Aptomat cực -Dựa vào thông số aptomat chia thành: +Aptomat vạn (loại có phần tử bảo vệ điện tử loại có phi bảo vệ điện tử) +Aptomat định hình Aptomat tác động nhanh III Rơle 3.1.Khái niệm chung rơle Rơle loại khí cụ điện tự động am đặc tính “vào-ra” có tính chất sau:tín hiệu đầu rat hay đổi nhảy cấp (đột ngột) tín hiệu đầu vào đạt giá trị xác định Rơle sử dụng rộng rãi lĩnh vực tự động điều khiển, truyền động điện ,bảo vệ mạng lưới điện ,thơng tin lien lạc.Rơle coi TrÇn Mạnh Linh - Điện K51 32 Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa §iÖn law phần tử để tạo nên thiết bị hoạt động sở kỹ thuật số như: máy tính , thiết bị tin học, tự động điều khiển thơng minh q trình sản xuất điều khiển thiết bị điên gia đình Cùng với phát triển tiến khoa học kĩ thuật, công nghệ vật liệu công nghệ chế tạo ,rơle nghiên cứu chế tạo gồm nhiều chủng loại ,hoạt động theo nguyên lý khác , có thơng số, đặc tính kỹ thuật lĩnh vực sử dụng khác Đại lượng cần để chow rơle hoạt động gọi law đại lượng tác dụng.Các đại lượng tác dụng đặt vào đầu vào khác rơle, chúng law một, hai nhiều đại lượng khác nhau.Rơle có đại lượng tác dụng law đại lượng điện (dòng điện, điện áp, công suất…)được gọi law rơle điện, sau nói gọn law rơle 3.2.Các phận rơle Rơle thường gồm phận có chức khác sau: -Bộ phận thu: Tiếp nhận đại lượng vào biến đổi thành đại lượng vật lý cấn thiết chow rơle hoạt động -Bộ phận trung gian: So sánh đại lượng biến đổi với đại lượng mẩu(chuẩn).Theo kết so sánh, đạt giá trị tác động truyền tín hiệu đến phận chấp hành -Bộ phận chấp hành: Phát tín hiệu chow mạch điều khiển nối sau rơle Trong mạch điện điều khiển động quay chiều hãm ngược sử dụng rơle tốc độ Ta biết dòng định mức động 67,27A đièu kiện khởi động nhẹ k mm=4,5, lấy hệ số đồng thời aptomat bảo vệ mạch điện 380 cung cấp cho động theo công thức n −1 I mmMax I ap = α + K®t ∑ I n m Vì có động nên kđt=0 suy Iap = 4,5.67,27\ 2,5 = 121 A Trần Mạnh Linh - Điện K51 33 Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại học Công Nghiệp Hà Néi Khoa §iƯn Ta chọn aptomat có Iđm = 600A dòng kkhởi động bảo vệ I kđ = 400 A 3.3 Phõn loi rle Có nhiều loại rơle nh sau: rơle điện từ, rơle từ điện, rơle phân cực, rơle điện động, rơle cảm ứng, rơle từ, rơle điện tử, rơle bán dẫn, rơle nhiệt Tuy nhiên mạch ta sử dụng rơle nhịêt rơle tốc độ Rơle nhiệt Rơle nhiệt loại rơle có đại lợng tác động đầu vào nhiệt độ, đại lợng đầu thay đổi thông số điện hay trạng thái đóng, mở tiếp điểm rơle Vì cấu tạo gồm có : phận nhạy cảm với nhiệt độ (cảm biến) đầu vào, phận so sánh, hệ thống tiếp điểm đầu phận điều c.hỉnh thông số làm việc rơle Tuỳ theo nguyên lý làm việc phận cảm bền nhiệt độ mà ta có loại rơle nhiệt với đặc tính kỹ thuật phạm vi ứng dụng khác Cảm ứng nhiệt độ hay đợc dùng rơle nhiệt là: Kiểu kim loại kÐp (bimetat, lìng kim) dùa trªn tÝnh chÊt d·n në kích thớc nhiệt độ kim loại Kiểu khí nén dựa tính chất thể tích áp suất chất khÝ thay ®ỉi theo nhiƯt ®é cđa chóng thay ®ỉi KiĨu nhiƯt ngÉu dùa trªn tÝnh chÊt xt hiƯn sức điện động có chênh lêch nhiệt ®é ë ®Çu nhiƯt ngÉu KiĨu ®iƯn trë nhiƯt dựa tính chất điện trở vật liệu thay ®ỉi theo nhiƯt ®é 3.5 R¬le tèc ®é Đại lợng đầu vào rơle tốc độ quay thiết bị làm việc, đại lợng trạng thái đóng, mở tiếp điểm Khi tốc độ quay vợt qúa trị số đà định, rơle tác động, có nhiều loại rơle tốc độ nh sau: rơle tốc độ kiểu ly tâm (cơ khí), rơle tốc độ kiểu cảm ứng (điện), rơle tốc độ kiểu máy phát Nhng mạch ta sử dụng rơle tốc độ kiểu ly tâm Trần Mạnh Linh - Điện K51 34 Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại học Công Nghiệp Hà Nội ã Khoa Điện Rơle tốc độ kiểu ly tâm Cấu tạo: 5 Trôc quay Quả vang ly tâm Lò xo kéo Giá tiÕp ®iĨm ®éng TiÕp ®iĨm thêng më TiÕp ®iĨm thêng đóng Trần Mạnh Linh - Điện K51 35 Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện * Sơ đồ bố trí thiết bị dây mạch điện N N L22 L12 21 N L1 L2 L3 L12 L22 L32 13 15 L12 L22 L32 17 L11 L21 L31 L13 L23 L33 15 23 17 4 L33 L22 L13 11 19 25 L13 L23 L33 3 L14 L24 L34 11 L32 23 25 19 L11 L21 L31 L21 2 L12 L22 L32 Trần Mạnh Linh - Điện K51 36 Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại học Công Nghiệp Hà Nội ã Khoa Điện Nguyên lý làm việc Trên trục quay đợc cố định hệ thống ly tâm gồm văng lò xo kéo 3: trục quay đứng yên quay với tốc độ nhỏ tộc độ tác động, lò xo kéo làm văng tỳ lên đià cách điện Hệ thống tiếp điểm mở hệ thống tiếp ®iĨm ®ãng Khi tèc ®é quay cđa trơc ®¹t đến trị số tác động, lực ly tâm vàng đủ lớn thắng lực kéo lò xo, làm vàng không tỳ vào đià Lò xo nén đẩy đĩa dịch chuyển theo hớng dọc trục làm đóng tiếp điểm mở tiếp điểm Điều chỉnh độ căng lò xo kéo thay đổi đợc trị số tốc độ tác động rơle Tốc độ tác động rơle thờng từ 0.7 đến 0.8 tốc độ định mức ®éng c¬ IV Khởi động từ 4.1.Khái niệm khởi động từ Khởi động law khí cụ điện dùng để điều khiển từ xa việc đóng cắt , đảo chiều quay bảo vệ tải động điện xoay chiều ba pha rơto lồng sóc.Cấu tạo khởi động từ gồm công tắc tơ điện xoay chiều rơle nhiệt , lắp hộp.Khởi động từ có công tắc tơ gọi law khởi động từ đơn, thường dung để điều khiển đóng cắt động điện.Khởi động từ có hai cơng tắc tơ gọi law khởi động từ kép, dung để điều khiển đảo chiều quay động điện V Rơle nhiệt - Rơ le nhiệt có đại lượng tác động đầu vào law nhiệt độ , đại lượng đầu law thay đổi thông số điện hay trạng thái đóng, mở tiếp điểm rơ le Vì cấu tạo, cấu tạo rơ le nhiệt gồm có : phậnn hảy cảm với nhiệt độ ( cảm biến) đầu vào, phận so sánh, hệ thống tiếp điểm đầu phận điều chỉnh thông số làm việc rơle - Tùy theo nguyên lý làm việc phận cảm biến nhiệt độ, ta có loại rơle nhiệt với đặc tính kỹ thuậtvà phạm vi ứng dụng khác Cảm biến nhiệt độ hay dung rơle nhiệt law +Kiểu kim loại kép dựa tính chất dãn nỡ kích thước nhiệt độ ca kim loi Trần Mạnh Linh - Điện K51 37 Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện +Kiu khớ nộn da trờn tính chất thể tích , áp suất chất khí thay đổi nhiệt độ chúng thay đổi +Kiểu nhiệt ngẫu dựa tính chất xuất sức điện độngkhi có chênh lệch nhiệt độ hai đầu nhiệt ngẫu +Kiểu điện trở nhiệt dựa tính chất điện trở vật liệu thay đổi theo nhiệt Trần Mạnh Linh - Điện K51 38 Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại học Công Nghiệp Hà Néi Khoa §iƯn PHẦN V :TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ KHÍ CỤ ĐIỆN • KHÁI NIỆM CHUNG Trong q trình quy hoạch thiết kế mạng điện ta thừong phải tính tốn kinh tế kỹ thuật nhằm so sánh phương án xác định cấu trúc phương án tối ưu mạch điện tức phải tìm lời giả cho hiệu cao Đó tốn kinh tế kỹ thật hay toán tối ưu, mục đính tốn tính tốn mạch điện xác ssịnh cho mạch điện đảm bảo chất lượng độ tin cậy cao vốn đầu tư nhỏ mang lại hiệu cao Trong trình làm việc, thiết bị chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố tác động từ bên lẫn bên thiết bị:các yếu tố bên gồm:chế độ điện áp, chế độ điện, dao động điện từ…các yếu tố tác động từ bên ngồi gồm:các điều kiện khí tượng thủy văn, địa lý, tự nhiên…Độ tin cậy hệ thống điện phụ thuộc vào trạng thái thiết bị phần tử riêng biệt.Vì thiết bị cần phải lựa chọn kiểm tra chế độ khác để chúng làm việc chắn tin cậy tác động khác yếu tố.Thông thường thiết bị lựa chọn theo chế độ làm việc bình thường kiểm tra theo chế độ cố.Cùng với yêu cầu kĩ thuật thiết bị phải đảm bảo yêu cầu kinh tế.Khi chọn thiết bị người ta thường phải tiến hành giải toán kinh tế kĩ thuật xác định phương án tối ưu I.Tính chọn cầu chì Cầu chì đựoc lựa chọn cho làm việc chế độ nhiệt độ phát nóng phải nhỏ giá trị cho phép mở máy cầu chì khơng cắt mạch điện Dịng điện định mức cầu chì I cc dịnh nghĩa dòng cực đại lâu dài qua dây chảy mà khơng làm dây chảy bị đứt giá trị lớn cho phép cầu chì lựa chọn hai iu kin sau: Icc >= Itt Trần Mạnh Linh - Điện K51 39 Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện Icc >= Ikđ/c Đối với thời gian khởi động ngắn nên ta chọn c= 2.5 Theo đề tài cho : P= 3,7 kw ; U= 380 V ; cosφ= 0,85 Vậy ta có dịng điện đinhj mức động là: Iđc= P/√3 U cosφ = 37 / 0,55 = 67,27 A Dịng khởi động cầu chì là: Icc = Im/2,5 = kmm 67,27 / 2,5 = 4,5.67,27\ 2,5 = 121,086 A Vậy ta chọn loại cầu chì лH2 có Iđm= 300 A II.Tính chọn aptomat 2.1.Các thơng số chủ yếu lựa chọn aptomat -Dịng điện tính tốn mạch điện -Dịng điện q tải -Khả thao tác chọn lọc 2.2 Điều kiện aptomat -Điều kiện làm việc phụ tải law aptomat không phép cắt có tải ngắn hạn, thường xảy điều kiện làm viẹc bình thường dịng điện.Khi mở máy động điện , dòng điện cực đại phụ tải công nghệ -Yêu cầu chung phần tử bảo vệ không nhỏ dịng điện tính tốn mạch -Thường chọn dịng định mức phần tử bảo vệ 1,25 đến 1,5 lớn so với dịng tính tốn mạch Ta biết dòng định mức động 67,27A đièu kiện khởi động nhẹ k mm=4,5, lấy hệ số đồng thời aptomat bảo vệ mạch điện 380 cung cấp cho động theo công thức n −1 I mmMax I ap = α + Kđt I n m Trần Mạnh Linh - §iƯn – K51 40 §å ¸n tèt nghiƯp Trêng Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện Vỡ ch có động nên kđt=0 suy Iap = 4,5.67,27\ 2,5 = 121 A Ta chọn aptomat có Iđm = 600A dòng kkhởi động bảo vệ I kđ = 400 A III.Tớnh chn cụng tc t Để chọn đợc công tắc tơ điều khiển cho động ta phải tuân theo yêu cầu sau : Điện áp cuộn hút Dòng điện cuộn hút Đó dòng điện định mức tiếp điểm CCT dòng mà tiếp điểm cho phép làm việc lâu dài : ICTT = kIđm với k = ữ động có công suất nhỏ k = ữ 1,2 động có công suất lớn Vi ng c có cơng suất P=3,7 kW ta lấy k=1 Suy :ICTT=1 Iđm= 1x 67,27= 67,27 Vậy ta chọn công tắc tơ có dịng I CTT≥ 67,27 (A) cụ thể ta chọn cơng tắc tơ có dịng ICTT ≥ 70 (A) IV.Tớnh chn rle nhit Chọn rơle nhiệt bảo vệ tải động cơ, muốn chọn đợc rơle nhiệt bảo vệ tốt ta phải vào : - Dòng điện định mức động : Iđm= 67,27 (A) Điện áp định mức động : Uđm= 380 (V) - Dòng tải cho phép tức I qt = k qt Iđm ( với tải 25%) ta cã : Trong Iqt = 1,25 (A) Suy Iqt =1,25 67,27= 84,08 A Vậy Irơle nằm khoảng 67,27 đến 84,08 A -Ta chọn thiết bị khí cụ điện hang SIMEN cho mạch điều khin ng c quay chiu hóm ngc Trần Mạnh Linh - Điện K51 41 Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện BẢNG HẠCH TOÁN GIÁ THÀNH THIẾT BỊ STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Tổng số Tên thiết bị Đ/c pha Rơle tốc độ Giá đỡ Dây 2,5 Dây 1,7 Bảng Công tắc tơ Cầu chì Rơle nhiệt Aptomat Ống gen Đèn báo Nút ấn Đinh vít Bình sơn Hộp báo bong Cầu nối Phích cm pha Cỳt ni Đầu số Trần Mạnh Linh - §iƯn – K51 Số lượng cái 30m 20m cái cái 4m cái 100 hộp hộp cái 100 100 c¸i 42 Giá thành 250.000 200.000 250.000 180.000 60.000 180.000 160.000 40.000 60.000 80.000 70.000 75.000 45.000 35.000 50.000 40.000 20.000 80.000 80.000 45.000 2.000.000 Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa §iÖn TỔNG KẾT Đồ án tốt nghiệp tập hợp kiến thức lý thuyết thực hành qua thới gian học trường trang bị cho em đầy đủ kiến thức để em hồn thành đồ án Đồ án với mơ hình điều khiển động quay hai chiều hãm ngược em dã sâu nghiên cứu nhiều tài liệu trang bị điện khí cụ điện máy điện, truyền động điện, cung cấp điện qua em hiểu vấn đề lý thuyết thực hành Trong suốt trình làm đồ án em giúp đỡ tận tình thày giáo Mai Thế Thắng Một lần em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Mai Thế Thắng thầy giáo cô giáo khoa kỹ thuật điện giúp đỡ em có đầy đủ kiến thức để hoàn thành đồ án Xin chúc thầy giáo Mai Thế Thắng tồn thể thầy giáo giáo khoa kỹ thuật điện lời chúc sức khỏe thành công Em Xin Chân Thành Cảm Ơn ! Hà Nội thỏng nm 2006 Trần Mạnh Linh - Điện K51 43 Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện PH LC Li núi đầu Lời cảm ơn Phần I : CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ TRANG BỊ ĐIỆN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ MÁY ĐIỆN Chương I : Cơ sở lý thuyết trang bị điện Chương II: Cơ sở lý thuyêt khí cụ điện 1.Khái niệm khí cụ điện 2.Nam châm điện 2.1.Khái niệm nam châm điện 3.Sự pháp nóng khí cụ điện 3.1.Khái niệm phát nóng khí cụ điện 3.2.Các dạng lượng tổn hao 3.3.Các phương pháp trao đổi nhiệt 3.4.Tính tốn nhiệt chế độ xác lập 3.5.Q trình phát nóng chế độ độ 2.2.2 Cấu tạo,thông dụng phân loại động điện 3.6.Q trình phát nóng ngắn mạch 4.Lực điện động khí cụ điện 5.Hồ quang điện 5.1.Khái niệm hồ quang điện 5.1.1.Q trình phóng điện chất khí 5.1.2.Q trình Ion hóa 6.Tiếp xúc điện 6.1.Khái niệm tiếp xúc điện 7.Cách điện khí cụ điện7.1.Khái niệm 7.2.Các yếu tố ảnh hưởng đến cách điện Chương III: Cơ sở lý thuyết máy điện 3.1 Khái niệm máy điện truyền động điện 3.1.1 Khái niệm truyền động điện 3.2.Khái niệm máy điện 3.2.1 Khái niệm máy điện 3.2.2 Cấu tạo,thông dụng phân loại động điện Chương IV: Các phương Phỏp hóm ng c khụng ng b Các phơng pháp hÃm động không đồng pha 1.a HÃm tái sinh: 1.b HÃm động 1.1.2 HÃm động tự kích 1.3 HÃm ngợc Trần Mạnh Linh - Điện K51 44 Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện 1.3.1 Đa điện trở phụ vào mạch rôto PHN II: THIT K LP SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN VÀ SƠ ĐỒ TRÃI BỘ DÂY CỦA DỘNG CƠ Chương I:Thiết lập sơ đồ nguyên lý mạch điện Chương II:Sơ đồ trãi dây động I.Tính tốn sơ đồ trãi động II.Sơ đồ trãi động PHẦN III:GIẢI THÍCH Q TRÌNH LM VIC CA MCH IN I nguyên lý làm việc mạch điện 1.Trên mạch điều khiển đợc bố trí đèn báo hiệu: 2.Nguyên lý: 3.Quá trình làm việc thuận ( quay phải) 4.Quá trình làm việc ngợc( quay trái) II Sơ đồ bố trí thiết bị sơ đồ dây: PHN IV:CC KH C IN DNG TRONG MẠCH ĐIỆN Chương I:Các khí cụ điện bảo vệ phân phối mạch điện I.Cầu chì 1.1.Khái niệm cầu chì 1.2.Phát nóng dây chảy làm việc 1.3.Phát nóng dây chảy ngắn mạch II.Aptomat: 2.1.Cấu tạo aptomat 2.2.Phân loại III.Rơle3.1.Khái niệm chung rơle 3.2.Các phận rơle 3.3 Phân loại rơle 3.4 role nhiet 3.5 Rơle tốc độ IV Khỏi niệm khởi động từ 4.1.Khái niệm khởi động từ V.Rơle nhiệt PHẦN V :TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ KHÍ CỤ ĐIEN I.Tính chọn cầu chì II.Tính chọn aptomat 2.1.Các thông số chủ yếu lựa chọn aptomat 2.2 Điều kin aptomat Trần Mạnh Linh - Điện K51 45 Đồ án tốt nghiệp