Đang tải... (xem toàn văn)
Đề cương ôn tập môn điện động lực và tự động hóa trong công trình cấp thoát nước dành cho sinh viên năm thứ 4 ngành môi trường nước của các trường Đại học Xây dựng, Đại học Kiến trúc, Đại học Thủy lợi. Nội dung đề cương là một số đề thi môn điện dộng lực và tự động hóa và lời giải các câu hỏi lý thuyết
Đề cương ôn tập môn điện động lực Đề 1.Nguyên lý làm việc ứng dụng công nghệ tự động điều khiển chuyên nghành nước cảm biến siêu âm đo mực nước - Bộ cảm biến siêu âm đo mực nước loại thiết bị đo báo lại mực nước cho biết mực nước đối tượng đo - Nguyên lý hoạt động: hoàn toàn dựa vào nguyên lý sóng siêu âm + Cảm biến phát chùm sóng tới dựa vào thời gian để sóng siêu âm thực vòng từ cảm biến đến bề mặt chất lỏng phản xạ lại cảm biến để tính toán mức chất lỏng bồn chứa + Sau từ công thức S= v.t máy tính đc quãng đường sóng Và S/2 khoảng cách từ vị trí đặt thiết bị đo đến mặt chất lỏng → ta biết đc mực chất lỏng đối tượng đo + Cảm biến đo sóng siêu âm liên tục, đo lường mà không cần tiếp xúc với nước Xung siêu âm ngắn ( 18-70 Hz) phát phát đến vị trí cần đo phản hồi lại đầu đo - Điều kiện sử dụng thiết bị : + Luôn phải giữ đc khoảng cách thiết bị mực nước, tránh tình trạng mực nước dâng lên làm ngập thiết bị dẫn đến sai số cho thiết bị + Tránh ánh nắng trực tiếp vào thiết bị + Trước đo cần phải “chuẩn” lại thiết bị để tránh có sai số Có thể hiệu chỉnh thiết bị cách đặt chậu nước để thử nghiệm + Các sóng siêu âm qua môi trường khác phẩn xạ khác nhau, cần hiệu chỉnh tần số thiết bị cho với loại chất lỏng cần đo + Không lắp thiết bị môi trường chân không sóng siêu âm truyền môi trường chân không - Lắp đặt thiết bị: + Có thể bị nhiễu sóng mặt nước dao động Để khắc phục nhược điểm cần: + Thiết bị phải phát xung thời gian cực ngắn + Phải chọn thời gian xung ngắn + Đặt thiết bị ống, mực nước ống bị ảnh hưởng có bị ảnh hưởng có độ trễ + Cần phải chiếu vuông góc với bề mặt chất lỏng, có góc nghiêng không 2-3o + Với bể hình trụ có bán kính R khoảng cách từ trục đến thiết bị tối ưu r =(0,3-0,5)R + Trong trình lắp đặt cần chắn vật cản xuất vung phát sóng thiết bị Nguyễn Tiến Quân Lớp 57MN2 Đề cương ôn tập môn điện động lực - Ứng dụng : + Theo dõi mực nước bể nước trạm bơm cấp 2, bể chứa nước chung cư,hộ gia đình + Theo dõi mực nước bể lọc : vận tốc lọc ổn định mực nước bể phải ổn định, cần có thiết bị đo mực nước để thông báo mực nước bể + Theo dõi mực nước trình rửa lọc + Theo dõi mực nước bể chứa nước thải để điều chỉnh chế độ bật tắt bơm phù hợp Nước thải có chưa nhiều tạp chất, nên thiết bị cần có thiết bị thu lọc xung chọn xung phù hợp + Áp dụng để theo dõi mực nước nhiều trường hợp, nhiều chất lỏng, kể nước thải, chất lỏng chứa hợp chất hữu cơ,… Trình bày nguyên lý mở máy động pha máy biến áp tự ngẫu, so sánh với phương pháp khởi động Y → Δ đường đặc tính I=f(n) , M=f(n) A B C A CC2 CD O D M Z1 Rth1 10 11 K RN CC1 T K Z Rth2 Z2 Rth3 Rth K1 T1 Z Z3 RN BATN M T Hình 4: Mạch khởi động động KĐB pha dùng MBA TN Nguyên lý mở máy: - Trước tiên bật ap tô mát cấp điện cho toàn mạch điện,lúc động chưa hoạt động Muốn động hoạt động ta ấn nút M Khi công tắc tơ K,T,Rth có điện làm cho tiếp điểm K1,T1 mở tránh tác động đồng thời công tắc tơ Z mạch điện Tiếp điểm K,T đóng lại giuos cho động khởi động thông qua máy biến áp tự ngẫu Sau Nguyễn Tiến Quân Lớp 57MN2 Đề cương ôn tập môn điện động lực - khoảng thời gian đc định trước tiếp điểm Rth1 mở làm cho công tắc K,T điện mở tiếp điểm K,T để loại bỏ máy biến áp tự ngẫu khỏi mạch điện Đồng thời đóng tiếp điểm Rth3, công tắc tơ Z có điện nên đóng tiếp điểm Z3 để trì, đóng tiếp điểm Z để động chạy bình thường.S Khi muốn tắt ta ấn nút D, lúc công tắc tơ K,T Z điện, tiếp điểm K,T or Z bên mạch động lực đc mở cắt điện khỏi động → động dừng tự Khi xảy cố tiếp điểm RN mở ra, công tắc tơ K,T Z điện, tiếp điểm K,T or Z bên mạch động lực đc mở cắt điện khỏi động → động dừng tự So sánh với phương pháp khởi động Y → Δ đường đặc tính I=f(n) , M=f(n) Dùng máy biến áp tự ngẫu Dùng máy biến áp tự ngẫu - Ưu điểm: + Hệ số giảm điện áp k lần điện áp starto giảm k lần,dòng khởi động giảm k2 lần, mômen khởi động giảm k2 lần + Dòng điện liên tục vào động không xuất hiện tượng nhảy bước dùng mạch Y→Δ + Đảm bảo mô men mở máy lớn giới hạn dòng điện cho, quy trình mở máy diễn nhanh Dùng mạch Y→Δ Dùng mạch Y→Δ - Ưu điểm: + Điện áp giảm lần , dòng khởi động giảm lần, mô men khởi động giảm lần + Rất dễ sử dụng, giá thành rẻ - Nhược điểm: + Chỉ áp dụng cho động nối Δ chạy bình thường + Dòng điện mô men khởi động bị nhảy bước Nguyễn Tiến Quân Lớp 57MN2 Đề cương ôn tập môn điện động lực + Phương pháp hao phí điện có hiệu suất cao - Nhược điểm: + Máy biến áp có giá thành cao cấp công suất lớn, chi phí đầu tư tốn + Thiết bị cồng kềnh + Điện áp thay đổi bị giới hạn + Số lần khởi động bị giới hạn + Mô men bị hạn chế tốc độ + Xảy tình trạng thiếu mô men để lay chuyển tải chạy + Không điều chỉnh trình khởi động + Dòng điện tăng cao, khoảng 8-10 lần dòng định mức chuyển từ Y sang Δ gâu sốc khí làm sụt áp lưới điện Đề 1.Trình bày sơ đồ nguyên lý làm việc khởi động mềm, so sánh với khởi động Y→Δ đường đặc tính I=f(n) M= f(n) - Khởi động mềm (soft start ) khởi động dùng biến đổi điện áp xoay chiều để điều khiển điện áp stato cách điều khiển góc kích SCR - Nguyên lý hoạt động: + Mạch lực hệ thống khởi động mềm gồm cặp thyristor (phần tử bán dẫn) đấu song song ngược cho pha Vì mômen động tỉ lệ với bình phương điện áp, dòng điện tỉ lệ với điện áp, mô men gia tốc dòng điện khởi động hạn chế thông qua điều chỉnh trị số hiệu dụng điện áp Quy luật điều chỉnh khởi động dừng nhờ điều khiển pha (kích, mở cặp thyristor song song ngược) mạch lực + Như vậy, hoạt động khởi động mềm hoàn toàn dựa việc điều khiển điện áp khởi động dừng, tức trị số hiệu dụng điện áp thay đổi Nguyễn Tiến Quân Lớp 57MN2 Đề cương ôn tập môn điện động lực + Bộ khởi động mềm tăng dần điện áp cấp vào động từ mức điện áp định trước lúc vừa khởi động lên đến điện áp định mức Với phương pháp khởi động này, ta điều chỉnh xác lực khởi động mong muốn, khởi động không tải hay có tải - So sánh với phương pháp khởi động Y → Δ đường đặc tính I=f(n) , M=f(n) Dùng khởi động mềm Dùng khởi động mềm - Ưu điểm: + Hạn chế dòng khởi động mức thấp + Không có tượng dòng điện nhảy bước dùng mạch Y→Δ + Mô men khởi động không bị nhảy bước, tránh đc sốc khí + Có chức khởi động mềm dừng mềm, dừng đột ngột, phanh dòng trực tiếp, tiết kiệm lượng non tải + Phạm vi điều chỉnh rộng, hoàn toàn điều khiển dòng khởi động từ 100% -600% dòng định mức - Nhược điểm: + Điện áp dòng điện sau điều chỉnh ko theo hình sin hoàn toàn, điều chỉnh bị méo biên độ sóng hài cao Dùng mạch Y→Δ Dùng mạch Y→Δ - Ưu điểm: + Điện áp giảm lần , dòng khởi động giảm lần, mô men khởi động giảm lần + Rất dễ sử dụng, giá thành rẻ - Nhược điểm: + Chỉ áp dụng cho động nối Δ chạy bình thường + Xảy tình trạng thiếu mô men để lay chuyển tải chạy + Không điều chỉnh trình khởi động + Dòng điện tăng cao, khoảng 8-10 lần dòng định mức chuyển từ Y sang Δ gâu sốc khí làm sụt áp lưới điện Nguyễn Tiến Quân Lớp 57MN2 Đề cương ôn tập môn điện động lực Sơ đồ nguyên lý hệ thống tự động trì pH nhà máy sử lý nước thải? Sơ đồ điều chỉnh pH trạm xử lý nước thải - Khi pH < pH_min đóng van HCl Nếu NaOH mở van NaOH, tính lượng NaOH để điều khiển lượng NaOH cần bơm, sau bật bơm NaOH máy khuấy Trái lại, pH>pH_max đóng van NaOH Nếu mở van HCl, tính lượng HCl để điều khiển lượng HCl cần bơm, sau bật bơm HCl máy khuấy Khi điều khiển tay không cho phép mở lúc van NaOH HCl Khi muốn bơm NaOH bắt buộc phải mở van NaOH, trái lại van đóng ko cho phép bơm, tương tự với HCl Nguyễn Tiến Quân Lớp 57MN2 Đề cương ôn tập môn điện động lực Sơ đồ điều khiển khóa liên động điều chỉnh pH - Bộ phận điều khiển tự động tắt bơm khóa liên động khóa, ngược lại bơm hoạt động bình thường Có nhiều khóa liên động phụ cho phép người vận hành lựa chọn bơm cần tắt có cố.Việc cho phép bơm hoạt động lại hết báo động bấm nút giải trừ cố điều khiển Nguyễn Tiến Quân Lớp 57MN2 Đề cương ôn tập môn điện động lực Đề Sơ đồ nguyên lý mở máy động máy biến áp tự ngẫu Phân tích ưu nhược điểm phương pháp so với khởi động trực tiếp đường đặc tính I=f(n) , M=f(n) A B C A CC2 CD O D M Z1 Rth1 10 11 K RN CC1 T K Z Rth2 Z2 Rth3 Rth K1 T1 Z Z3 RN BATN M T Hình 4: Mạch khởi động động KĐB pha dùng MBA TN Nguyên lý mở máy: - - Trước tiên bật ap tô mát cấp điện cho toàn mạch điện,lúc động chưa hoạt động Muốn động hoạt động ta ấn nút M Khi công tắc tơ K,T,Rth có điện làm cho tiếp điểm K1,T1 mở tránh tác động đồng thời công tắc tơ Z mạch điện Tiếp điểm K,T đóng lại giuos cho động khởi động thông qua máy biến áp tự ngẫu Sau khoảng thời gian đc định trước tiếp điểm Rth1 mở làm cho công tắc K,T điện mở tiếp điểm K,T để loại bỏ máy biến áp tự ngẫu khỏi mạch điện Đồng thời đóng tiếp điểm Rth3, công tắc tơ Z có điện nên đóng tiếp điểm Z3 để trì, đóng tiếp điểm Z để loại bỏ MBA tự ngẫu khỏi mạch điện Khi muốn tắt ta ấn nút D, lúc công tắc tơ K,T Z điện, tiếp điểm K,T or Z bên mạch động lực đc mở cắt điện khỏi động → động dừng tự Khi xảy cố tiếp điểm RN mở ra, công tắc tơ K,T Z điện, tiếp điểm K,T or Z bên mạch động lực đc mở cắt điện khỏi động → động dừng tự So sánh với phương pháp khởi động Y → Δ đường đặc tính I=f(n) , M=f(n) Nguyễn Tiến Quân Lớp 57MN2 Đề cương ôn tập môn điện động lực Dùng máy biến áp tự ngẫu Dùng máy biến áp tự ngẫu - Ưu điểm: + Hệ số giảm điện áp k lần điện áp starto giảm k lần,dòng khởi động giảm k2 lần, mômen khởi động giảm k2 lần + Dòng điện liên tục vào động không xuất hiện tượng nhảy bước + Đảm bảo mô men mở máy lớn giới hạn dòng điện cho, quy trình mở máy diễn nhanh + Phương pháp hao phí điện có hiệu suất cao - Nhược điểm: + Máy biến áp có giá thành cao cấp công suất lớn, chi phí đầu tư tốn + Thiết bị cồng kềnh + Điện áp thay đổi bị giới hạn + Số lần khởi động bị giới hạn + Mô men bị hạn chế tốc độ Dùng mạch khởi động trực tiếp Dùng mạch khởi động trực tiếp - Ưu điểm: + Đơn giản rẻ + Khi nguồn điện lớn so với côn suất động nên dùng phương pháp thời gian mở máy nhanh, p2 mở máy đơn giản,mô men mở máy lớn - Nhược điểm: + Vì mở máy trực tiếp nên dòng khởi động lớn,nếu quán tính máy lớn dẫn đến thời gian mở máy kéo dai, làm cho đcơ điện phát nóng, đcơ khởi động không êm + Ảnh hưởng đến điện áp lưới điện thời gian giảm áp lâu, gây sụt áp + Chỉ áp dụng cho động có Pđc[...]... mở ra tắt điện ở cuộn hút của công tắc tơ CD, Đồng thời sẽ mở các tiếp điểm Ko,K1,K2,K3 cắt điện khỏi động cơ và động cơ sẽ dừng lại b Khởi động từ kép - 11 Nguyễn Tiến Quân Lớp 57MN2 Đề cương ôn tập môn điện động lực - Khởi động từ kép có 2 contacto để điều khiển chiều quay của động cơ Áp dụng cho van điện, quạt gió trong các đường hầm giao thông để khi có hỏa hoạn thì cần đảo chiều quay để tập trung... Lúc này động cơ sẽ dừng hoạt động Trong trường hợp xảy ra sự cố quá tải thì tiếp điểm thì tiếp điểm RN sẽ tác động ngắt điện ở công tắc tơ K Câu 2: Trình bày sơ đồ nguyên lý tự động duy trì áp lực trên đường ống đẩy cho trạm bơm cấp 2 được trang bị biến tần 15 Nguyễn Tiến Quân Lớp 57MN2 Đề cương ôn tập môn điện động lực Đề 6 Câu 1: Trình bày sơ đồ, phân tích ưu nhược điểm của phương pháp giảm điện áp... phía → tạo nên dòng điện Nếu vận tốc càng lớn → Sức điện động càng lớn → Chỉ cần đo sức điện động là sẽ suy ra lưu lượng là bao nhiêu 18 Nguyễn Tiến Quân Lớp 57MN2 Đề cương ôn tập môn điện động lực Với điện trường E ta có 1 hiệu điệnt hế U đo đc ở 2 điện cực : U= D.v.B → Q=v.w= - D2 v D U 4 4 B 2 nam châm đổi cực liên tục vì nếu cứ để 2 cực luôn luôn 1 phía nó sẽ bị từ trường của Trái Đất gây nhiễu... thường đóng 16 Nguyễn Tiến Quân Lớp 57MN2 Đề cương ôn tập môn điện động lực + Rth : rơ le thời gian để bảo vệ quá tải + Rth1 : Tiếp điểm thường mở đóng chậm + Các liên động cơ khí MT, DT, MN, MN Nguyên lý hoạt động: - - - Đầu tiên đóng ATM để cấp điện cho mạch, lúc này động cơ chưa hoạt động Muốn động cơ quay theo chiều thuận ta ấn nút MT để cấp điện cho công tắc tơ T đồng thời đóng tiếp điểm T1 để.. .Đề cương ôn tập môn điện động lực Cấu tạo - - Mạch động lực: + CC : Cầu chì có nhiệm vụ bảo vệ ngắn mạch cho mạch điện + Tiếp điểm K1,K2,K3 thường mở của công tắc tơ K + RN là rơ le nhiệt, có nhiệm vụ bảo vệ quá tải cho động cơ + AC: là động cơ không đồng bộ 3 pha Mạch điều khiển: + OFF : nút tắt + ON: nút bật + Ko: tiếp điểm thường mở mắc song song với nút ON + CD: Cuộn dây của công tắc tơ... aptomat lên, cấp nguồn cho mạch điện, lúc này động cơ chưa hoạt động Muốn động cơ hoạt động ta ấn nút M và công tắc tơ K có điện làm đóng tiếp điểm K1 để duy trì, sau đó cấp điện cho công tắc tơ Y làm đóng tiếp điểm Y1 và Rth có điện, mở tiếp điểm Y2 để tránh sự tác động đồng thời của công tắc tơ Δ Đồng thời đóng tiếp điểm Y bên mạch động lực, khi đó động cơ sẽ được khởi động ở chế độ Y Sau 1 khoảng thời... khởi động + OFF: nút tắt chung + CD : cuộn dây của công tắc tơ + RN: Các tiếp điểm thường đóng của Rơle nhiệt Nguyên lý hoạt động 12 Nguyễn Tiến Quân Lớp 57MN2 Đề cương ôn tập môn điện động lực - - - Muốn động cơ quay theo chiều thuận ta ấn nút For, khi đó cuộn dây CD1 sẽ có điện và làm đóng tiếp điểm K01 để duy trì, đồng thời đóng các tiếp điểm K1,K2,K3 để động cơ quay theo chiều thuận (A-B-C) Muốn động. .. trên) 19 Nguyễn Tiến Quân Lớp 57MN2 Đề cương ôn tập môn điện động lực Đề 9 Câu 1: Trình bày sơ đồ nguyên lý tự động điều khiển hoạt động của trạm bơm nước thải theo mực nước với 2 bơm công tác và 1 dự phòng Câu 2 ( giống các câu trên) Đề 10 Câu 1: Phân tích đặc trưng của máy bơm nước, máy thổi khí Giải thích tại sao trong kĩ thuật cấp thoát nước thường sử dụng động cơ không đồng bộ 3 pha, ro-to kiểu lồng... mạch động lực làm loại bỏ cuộn kháng ra khỏi động cơ Khi đó động cơ hoạt động bình thường Muốn dừng ta ấn nút OFF, lúc này công tắc tơ T,N sẽ mất điện Đồng thời các tiếp điểm thường mở T,T1,T3 hoặc N,N1,N3sẽ mở ra để cắt động cơ ra khỏi nguồn điện Khi xảy ra sự cố thì tiếp điểm Rn sẽ mở ra, thì công tắc tơ T,N sẽ mất điện và các tiếp điểm thường mở T,N bên mạch động lực sẽ mở ra, ngắt điện ra khỏi động. .. pháp dùng bộ khởi động mềm Dùng cuộn kháng Bộ khởi động mềm 17 Nguyễn Tiến Quân Lớp 57MN2 Đề cương ôn tập môn điện động lực Dùng cuộn kháng - Ưu điểm: + Ta có thể dùng cuộn kháng mắc nối tiếp vào Rs Khi đó với điện áp định mức cố định thì Imm sẽ giảm xuống k lần và Mmm cũng giảm đi k2 lần + ít tiền, đơn giản dễ thực hiện + Không có hiện tượng dòng điện nhảy bước - Nhược điểm: + Tổn hao công suất là khá ... nên dòng điện Nếu vận tốc lớn → Sức điện động lớn → Chỉ cần đo sức điện động suy lưu lượng 18 Nguyễn Tiến Quân Lớp 57MN2 Đề cương ôn tập môn điện động lực Với điện trường E ta có hiệu điệnt hế... mạch lực + Như vậy, hoạt động khởi động mềm hoàn toàn dựa việc điều khiển điện áp khởi động dừng, tức trị số hiệu dụng điện áp thay đổi Nguyễn Tiến Quân Lớp 57MN2 Đề cương ôn tập môn điện động lực. .. Ko,K1,K2,K3 cắt điện khỏi động động dừng lại b Khởi động từ kép - 11 Nguyễn Tiến Quân Lớp 57MN2 Đề cương ôn tập môn điện động lực - Khởi động từ kép có contacto để điều khiển chiều quay động Áp dụng