Giải bài tập NGHỀ điện dân dụng lớp 11 Bài 23 trang 113

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẶNG VĂN ĐÀO (Chủ biên) TRẦN MAI THU HOẠT ĐỘNG GIÁO DỤC NGHỀ P H ổ THÔNG Nghề ĐIỆN DÂN DỤNG (Tái bản lần thứ chín) NHÀ XUẤT BẢN GIÁO DUC VIỆT NAMCHƯƠNG MỞ ĐẦU B à ll GIỚI THIỆU GIÁO DỤC NGHÊ ĐIỆN DÂN DỤNG 1. Biết được vị tri, vai trò của diện năng và nghề Điện dân dụng trong sản xuất và đời sống. 2. Biết được triển vọng phát triển của nghề Điện dân dụng. 3. Biết mục tiêu, nội dung chương trình và phương pháp học tập nghề Điện dân dụng. I - Vị TRÍ, VAI TRÒ CỦA ĐIỆN NÀNG VÀ NGHỀ ĐIỆN DÂN DỤNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐÒI SỐNG 1. Vị trí, vai trò của điện năng trong sản xuất và đời sống Việc cung cấp đầy đủ năng lượng, đặc biệt là điện năng không chỉ cần thiết cho sự phát triển kinh tế mà còn cần thiết cho sự ổn định kinh tế, xã hội và chính trị trong mỗi quốc gia. Hiện nay điện năng là nguồn động lực chủ yếu đối với sản xuất và đời sống vì những lí do cơ bản sau : - Điện năng được sản xuất tập trung trong các nhà máy điện và có thể truyền tải đi xa với hiệu suất cao. - Quá trình sản xuất, truyền tải, phân phối và sử dụng điện nàng được tự động hoá và điểu khiến từ xa dễ dàng. - Điện năng dễ dàng biến đổi sang các dạng năng lượng khác. Ví dụ động cơ điện biến đổi điện năng thành cơ năng. Bàn là, bếp điện biến đổi điện năng thành nhiệt năng. Đèn điện biến đổi điện năng thành quang năng...- Trong sinh hoạt, điện nãng đóng vai trò quan trọng. Nhờ có điện nãng, các thiết bị điện, điện tử dân dụng như tủ lạnh, máy giặt, các thiết bị điện tử nghe nhìn... mới làm việc được. - Nhờ điện nãng có thể nâng cao nãng suất lao động, cải thiện đời sống, góp phần thúc đẩy cách mạng khoa học kĩ thuật phát triển. 2. Vị trí, vai trò của nghề Điện dân dụng Nghề Điện dân dụng là một trong rất nhiều nghề của ngành Điện. Ngành Điện rất đa dạng, tuy nhiên có thể phân chia thành các nhóm nghề chính sau đây : - Sản xuất, truyền tải và phân phối điện năng. Đó là lĩnh vực hoạt động của các doanh nghiệp thuộc Tổng công ti điện Việt Nam và các sở điện lực địa phương, đảm bảo xây lắp, vận hành các nhà máy điện, hệ thống Imyền tải và cung cấp điện đến từng hộ tiêu thụ. - Chế lạo vật tư và các thiết bị điện. Đây là lĩnh vực hoạt động của các doanh nghiệp trong sản xuất, chế tạo các loại máy điện, khí cụ điện, thiết bị đo lường, bảo vệ, điều khiển mạng điện, các vật tư thiết bị điện như dây dẫn, cáp, sứ cách điện,... - Đo lường, điều khiển, tự động hoá quá trình sản xuất. Đây là những hoạt động rất phong phú, tạo nên các hệ thống máy sản xuất, dây chuyền lự động nhằm tự động hoá quá trình sản xuất, nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm. - Sửa chữa những hỏng hóc của các thiết bị điện, mạng điện, sửa chữa đồng hồ đo diện,... - Nghề Điện dân dụng rất đa dạng, hoạt động chủ yếu trong lĩnh vực sử dụng điện năng phục vụ cho đời sông, sinh hoạt và sản xuất của các hộ tiêu thụ điện như : + Lắp đặt mạng điện sản xuất nhỏ và mạng điện sinh hoạt, ví dụ : lắp đặt mạng điện sản xuất cho phân xưởng, xây lắp đường dây hạ áp, lắp đặt mạng diện chiếu sáng trong nhà và các công trình công cộng ngoài trời. + Lắp đặt các thiết bị và đồ dùng điện phục vụ sản xuất và sinh hoạt, ví dụ : lắp đặt động cơ điện, máy điều hoà không khí, quạt gió, máy bơm...+ Bảo dưỡng, vận hành, sửa chữa, khắc phục sự cố xảy ra trong mạng điện sản xuất nhỏ và mạng điện gia đình, các thiết bị và đồ dùng điện gia đình. Do vậy, nghề Điện dân dụng giữ một vai trò quan trọng, góp phần thúc đẩy sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước, sự phát triển của ngành Điện và nâng cao chất lượng cuộc sống của con người. II - TRIỂN V Ọ N G PHÁT TRIỂN c ủ a n g h ề đ iệ n d â n d ụ n g - Nghề Điện dân dụng luôn cần phát triển để phục vụ sự nghiệp công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước. - Sự phát triển của nghề Điện dân dụng gắn liền với sự phát triển của ngành Điện. - Nghề Điện dân dụng phát triển gắn liền với tốc độ đô thị hoá nông thôn và tốc độ phát triển xây dựng nhà ở. - Nghề Điện dân dụng có nhiều điều kiện phát triển không những ở thành thị mà còn ở nông thôn, miền núi. - Sự phát triển mạnh mẽ của cách mạng khoa học và kĩ thuật cũng làm xuất hiện nhiều thiết bị điện, đồ dùng điện mới với tính năng ngày càng ưu việt, càng thông minh, tinh xảo. Nghề Điện dân dụng ngày càng phát triển để đáp ứng với sự phát triển đó. III-M Ụ C TIÊU, NỘI DUNG CHUƠNG TRÌNH GIÁO DỤC NGHỀ ĐIỆN DÃN DỤNG 1. Mục tiêu Sau khi học xong chương trình này, học sinh đạt được : a) Về kiến thức - Biết những kiến thức cần thiết về an loàn lao động của nghề. - Biết được những kiến thức cơ bản, cần thiết về đo lường điện trong nghề Điện dân dụng. - Hiểu được những kiến thức cơ bản về công dụng, cấu tạo, nguyên lí làm việc, bảo dưỡng và sửa chữa đơn giản một số đồ dùng điện trong gia đình.- Hiểu được những kiến thức cơ bản về tính toán, thiết kế mạng điện trong nhà đơn giản. - Biết tính toán, thiết kế máy biến áp một pha công suất nhỏ. - Biết những kiến thức cần thiết về đặc điểm, yêu cầu, triển vọng phát triển của nghề Điện dân dụng. b) Vê kĩ năng - Sử dụng được dụng cụ lao động một cách hợp lí và đúng kĩ thuật. - Thiết kế và chế tạo được máy biến áp một pha công suất nhỏ. - Thiết kế, lắp đặt được mạng điện trong nhà đon giản. - Tuân thủ những quy định an toàn lao động của nghề trong quá trình học tập. - Tim hiểu được những thông tin cần thiết về nghề Điện dân dụng. c) Về thái độ - Học tập nghiêm túc. - Làm việc kiên trì, khoa học, có tác phong công nghiệp, đảm bảo an toàn lao động và giữ vệ sinh môi trường. - Yêu thích, hứng thú với công việc và có ý thức chủ động lựa chọn nghề nghiệp tương lai. 2. Nội dung chương trình Giáo dục nghề Điện dân dụng (105 tiết) Chủ để Nội dung 1. Mởđấu Giới thiệu vị trí, vai trò và triển vọng của nghé ; Mục tiêu, nội dung chương trình và phương pháp học tập nghề. 2. An toàn lao Nguyên nhân gây tai nạn lao động trong nghé Điện dân dụng ; động trong nghé Những biện pháp đảm bảo an toàn lao động trong nghề Điện dân Điện dân dụng. dụng.Chủ đề Nội dung 3. Đo lường điện Đồng hồ đo điện : phân loại ; công dụng ; cấu tạo ; sử dụng một số đổng hổ đo điện thông dụng trong nghé Điện dân dụng ; Một số dụng cụ kiểmtra điện trong nghề Điện dân dụng ; chức năng ; cấu tạo vâ sửdụng ; Sửdụng một số đồng hồ đo điện và dụng cụ kiểmtra điện thông dụng. 4. Máy biến àp Phương pháp thiết kế máy biến áp công suất nhỏ ; Thiết kếvà quấn mảy biến àp công suất nhỏ. 5. Động cơđiện Một số kiến thức cơbản vé động cơđiện ; Động cơđiện xoay chiều một pha ; Một số mạch điều khiển động cơđiện xoay chiéu một pha đơn giản ; Bảo dưỡng, sửa chữa một số hư hỏng đơn giản đồ dùng điện - cơ trong gia đinh. 6, Mạng điện Một sô' kiến thức cơbản về chiếu sáng trong nhà ; trong nhà Phương pháp tính toán, thiết kế mạng điện trong nhà ; Thiết kế, lắp đặt mạng điện đơn giản cho một phòng ở. 7. Tỉm hiểu nghề Đặc điểm, yêu cầu của nghé ; Điện dân dụng Thông tin về thị trường lao động của nghé ; Vấn đề đào tạo nghề. IV - PHƯONG PHÁP HỌC TẬP NGHỀ ĐIỆN DÂN DỤNG Luật Giáo dục, điều 28.2 đã ghi : \"Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh ; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học ; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh\". Có thể nói cốt lõi của đổi mới dạy và học là hướrìg tới hoạt dộng học tập chủ động, chống lại thói quen học tập thụ động của học sinh. Yêu cầu đổi mới phương pháp dạy và học này đã được các tác giả thể hiện trong quá trình lựa chọn nội dung và trình bày sách giáo khoa.Để góp phần thực hiện đổi mới phương pháp dạy và học trong trường phổ thông, các em học sinh phải là những nhân tố tích cực thể hiện vai trò chủ thể của hoạt động học tập. Ngoài những yêu cầu chung của việc đổi mới phương pháp học tập nhằm hướng tới hoạt dộng học tập chủ động và tích cực, cũng cần xem xét tới những đặc thù riêng của nghề phổ thông, đó là tỉ lệ giờ thực hành cao nhằm hình thành và phát triển một số kĩ năng cơ bản của nghề. Do vây, để học tốt nghề phổ thông nói chung và nghề Điện dân dụng nói riêng, trong quá trình học tập học sinh cần chú ý một số điểm sau đây. 1. Hiểu rõ mục tiêu bài học trước khi học bài mới Học sinh cần có thói quen hiểu mục liêu bài học trước khi vào bài mới. Mục đích của hoạt động này nhằm định hướng quá trình học tập, góp phần tãng cường tính tự giác, tích cực học tập của các em. Mục tiêu bài học nhằm xác định rõ mức độ hoàn thành công việc của học sinh, làm căn cứ để đánh giá chất lượng, hiệu quả bài học. Mỗi một yêu cầu của mục tiêu được diễn tả bằng một động từ hành động có thể quan sát, đánh giá được, các em sẽ làm quen dần với những động từ đó. Mục tiêu kiến thức thường dùng những động từ : biết, trình bày, hiểu, giải thích, so sánh... Mục tiêu kĩ năng có các động từ : phân loại, làm, sửa chữa, đo, vẽ, xây dựng, tính toán, thiết kế,... Mục tiêu thái độ thường dùng các động từ yêu cầu ý thức, thái độ học sinh có được sau bài học. Ví dụ : 1. Trình bày được nguyên lí làm việc và giải thích dược s ố liệu k ĩ thuật m áy giặt. 2. Bảo dưỡng và sửa chữa được m ột sô'hư hỏng thường gặp. 3. Có ý thức vận dụng kiến thức, k ĩ năng dã học vào cuộc sông. 2. Tích cực tham gia xảy dựng cách học theo cặp, nhóm í! Nội dung chương trình của nghề Điện dân dụng phần lớn có liên quan tới thực tiễn sản xuất và đời sống. Vì vậy, đặc biệt trong dạy học các bài thựchành, giáo viên thường tổ chức cho học sinh học theo cặp, nhóm nhằm giúp các em có điều kiện chủ động, hỗ trợ lẫn nhau trong học tập. Ví dụ : Tổ chức học tập theo nhóm để học sinh xây dựng bài toán tính toán, thiết kế máy biến áp. Khi học theo cặp, nhóm học sinh cần : - Tuân thủ theo sự điều khiển hoạt động của giáo viên và nhóm trưởng. - Trao đổi với giáo viên hoặc các bạn trong nhóm những vấn đề chưa hiểu rõ. - Tham gia tích cực để giải quyết nhiệm vụ của nhóm có tính đến thời gian của từng nhiệm vụ. - Trình bày kết quả của nhóm trước lớp nếu được giao. - Tự đánh giá và đánh giá chéo kết quả đạt được theo hướng dẫn của giáo viên. 3. Chú trọng phương pháp học thực hành Phương pháp học các bài thực hành có những khác biệt so với học lí thuyết vì mục tiêu của bài thực hành là giúp các em hình thành và rèn luyện một số kĩ năng thực hành kĩ thuật. Khi học thực hành, các em cần chú ý một số điểm sau : - Nghiên cứu mục tiêu, xác định những kĩ năng cần đạt được sau bài học là rất quan trọng (làm được việc gì ?). - Xác định cụ thể những tiêu chí đánh giá kết quả thực hành được thể hiện qua phiếu đánh giá thực hành : Ví dụ : Phiếu dánh giá thực hành bài...... Tiêu chí đánh Điểm Điểm Thang đánh giá (Ví dụ) 1. Chuẩn bị thực hành 1 1 2. Quy trình thực hành 1 0,5 5 3. Yêu cầu cần đạt của sản phẩm : 7 - Yêu cầu 1 1 - Yêu cầu 2 7,5 - Yêu cầu 3 1 4. Thài độ : - An toàn lao động. 10 - Vệ sinh nơi làmviệc. 5. Tổng điểm- Cần hiểu quy trình thực hành tổng thể trước khi đi vào học kĩ thuật thực hiện từng công đoạn của quy trình. - Chú ý quan sát khi giáo viên phân tích, thao tác mẫu những kĩ năng mới. Trong quá trình giáo viên làm mẫu, cần ghi nhớ ; + Thao tác mẫu của giáo viên. + Liên hệ thao tác đó với những công việc trước đây. + Những điều giáo viên lưu ý học sinh về các lỗi thường mắc phải trong khi thực hiện kĩ năng đó. - Có thói quen kiểm tra, tự đánh giá kết quả công việc của mình. - Tích cực chủ động trong học tập thực hành. CÂU HỎI 1. Trình bày vị trí, vai trò và triển vọng phát triển của nghề Điện dân dụng. 2. Em hãy nêu m ột số ý kiến cớ nhân về phương ph áp học tậ p nghề Điện dân dụng. Bài2 AN TOÀN LAO ĐỘNG TRONG GIÁO DỤC NGHE ĐIỆN DÂN DỤNG 1. Biết được tầm quan trọng, sự cần thiết của việc thực hiện an toàn lao dộng trong nghề Điện dãn dụng. 2. Nêu được những nguyên nhân thường gãy tai nạn và biện pháp bảo vệ an toàn lao động trong nghề Điện dân dụng. 3. Thực hiện đúng những biện pháp đảm bảo an toàn lao dộng trong nghề Điện dãn dụng. 4. Thực hiện đúng hướng dẫn của giáo viên trong khi học tập và thực hành. Trong một điều kiện lao động cụ thể bao giờ cũng xuất hiện những yếu tố vật chất có nguy cơ gây tai nạn, bệnh nghề nghiệp cho người lao động. Đó là : 10- Các yếu tố vật lí, nhiệt độ, tiếng ồn, bụi... - Các yếu tố hoá học như các chất độc hại, hơi, khí độc, chất phóng xạ... - Các yếu tố sinh vật, vi sinh vật... - Các yếu tố về tư thế lao động, không gian làm việc, vệ sinh môi trường lao động... Tai nạn lao động thường xảy ra đột ngột và rất nguy hiểm có thể làm chết người hoặc làm tổn thương, phá huỷ chức năng hoạt động của một bộ phận cơ thể. Do vậy, An toàn luôn là vấn đề đầu tiên chúng ta cần quan tâm trong khi học thực hành và lao động sản xuất. Để đảm bảo an toàn cho mình và những người khác cần phải nghiêm túc thực hiện những nguyên tắc an toàn trong quá trình lao động. Đối với nghề Điện dân dụng, pháp lệnh Bảo hộ lao động quy định : mọi người lao động có liếp xúc với dụng cụ, thiết bị điện đều phải được học tập, huấn luyện để có hiểu biết về sự nguy hiểm của dòng điện đối với cơ thể người và cách sơ cứu người bị tai nạn điện. I - NGUYÊN NHÂN GÀY TAI NẠN LAO Đ Ộ N G TRONG NGHỂ ĐIỆN DÂN DỤNG Những lai nạn điện xảy ra trong nghề Điện dân dụng do các nguyên nhân sau : 1. Tai nạn điện Những sự cố, tai nạn điện xảy ra rất nhanh và nguy hiểm. Có rất nhiều nguyên nhân gây ra tai nạn điện, nhưng thường do người lao động chủ quan không thực hiện các quy định an toàn điện. Tai nạn điện thường do một số nguyên nhân sau : - Không cắt điện trước khi sửa chữa đường dây và thiết bị điện đang nối với mạch điện. - Do chỗ làm việc chật hẹp, người làm vô ý chạm vào bộ phận mang điện. 11- Do sử dụng các đổ dùng điện có vỏ bằng kim loại như quạt bàn, bàn Jà, bếp điện, nồi cơm điện, tủ lạnh v.v... bị hư hỏng bộ phận cách điện để điện truyền ra vỏ. - Vi phạm khoảng cách an toàn lưới điện cao áp và trạm biến áp v.v... - Không đến gần những nơi dây điện đứt xuống đất. Tai nạn điện do điện giật chiếm tỉ lộ rất lớn, chiếm khoảng hơn 80% số vụ tai nạn điện. 2. Các nguyên nhân khác Trong nghề Điện dân dụng, ngoài những tai nạn điện còn có thể xảy ra các tai nạn do phải làm việc trên cao. Do vậy, cần phải chú ý đảm bảo an toàn để không xảy ra tai nạn. Ngoài ra, công việc lắp đặt điện còn phải thực hiện một số công việc cơ khí như khoan, đục v.v... cần thực hiện an loàn lao động. II - MỘT SỐ BIỆN PHÁP AN TOÀN LAO Đ Ộ N G TRONG NGHỀ ĐIỆN DÃN DỤNG 1. Các biện pháp chủ động phòng tránh tai nạn điện Phải che chắn, đảm bảo khoảng cách an toàn với các thiết bị điện. - Đảm bảo tốt cách điện các thiết bị điện. - Sử dụng điện áp thấp, máy biến áp cách li. - Sử dụng những biển báo, tín hiệu nguy hiểm. - Sử dụng các phương tiện phòng hộ, an toàn. 2. Thực hiện an toàn lao động trong phòng thực hành hoặc phân xưởng sản xuất a) Phòng thực hành hoặc phán xưởng sản xuất phải đạt tiêu chuẩn an toàn lao động - Nơi làm việc có đủ ánh sáng. - Chỗ làm việc đảm bảo sạch sẽ, thông thoáng. 12- Có chuẩn bị sẵn cho các trường hợp cấp cứu : + Có đủ thiết bị và vật liệu chữa cháy, để nơi dễ lấy và dễ thấy. + Có chuẩn bị dụng cụ sơ cứu y tế. + Có các số điện thoại cấp cứu và khẩn cấp : y tế, cảnh sát phòng cháy chữa cháy. b) Mặc quần áo và sử dụng dụng cụ bảo hộ lao động khi làm việc Dụng cụ bảo hộ lao động khi làm việc : quần, áo, kính, mũ, mặt nạ, gãng tay, ủng, giày,... c) Thực hiện các nguyên tắc an toàn lao động - Luôn cẩn thận khi làm việc với mạng điện. - Hiểu rõ quy trình trước khi làm việc. - Cắt cầu dao điện trước khi thực hiện công việc sửa chữa. - Trước khi làm việc tháo bỏ đồng hồ, đồ nữ trang. - Sử dụng các dụng cụ lao động (kìm, tua vít, cờ lê v.v...) đúng tiêu chuẩn (chuôi cách điện bằng cao su, nhựa hay chất dẻo với độ dày cần thiết, có gờ cao đế tránh trượt tay hoặc phóng điện lên tay cầm, được quy định chỉ dùng với điện áp dưới lOOOV). - Trong trường hợp phải thao tác khi có điện cần phải thận trọng và sử dụng các vật lót cách điện (thảm cao su, ghế gỗ khô...). 3. Nối đất bảo vệ TCVN 3144 - 79 quy định các cấp bảo vệ của các thiết bị điện theo 3 cấp sau : - Cấp III gồm những thiết bị làm việc với điện áp nhỏ hơn hoặc bằng 50V nên không cần áp dụng thêm các biện pháp bảo vệ khác. - Cấp II gồm những sản phẩm có cách điện tăng cường thêm. Ví dụ như các đồ dùng điện gia dụng xách tay hay khí cụ cầm tay... - Cấp I và OI gồm các thiết bị cần nối đất bảo vệ và nối trung tính bảo vệ. Nhằm đảm bảo an toàn cho người sử dụng khi xảy ra hiện tượng điện \"chạm vỏ\", người ta sử dụng mạng điện trung tính nối đất. 13Cách thực hiện : Dùng dây dân đúng tiêu chuấn, một đầu băt bu lông thật chặt vào vỏ kim loại của thiết bị, đầu kia hàn vào cọc nối đất. Dây nối dất phải được bố trí để vừa tránh va chạm, vừa dễ kiểm tra. Cọc nối đất : Có thể làm bằng thép ống đường kính khoảng 3 5cm, hoặc thép góc 40 X 40 X 5 ; 50 X 50 X 5 ; 60 X 60 X 5, dài 2,5 3m được dóng thảng đứng, sâu khoảng 0,8 - Im. Tác dụng bảo vệ : Giả sử vó của thiết bị có điện, khi người tay trần chạm vào, dòng điện từ vỏ sẽ theo hai dường truyền xuống đất ; qua người và qua dây nối đất. Vì điện trớ thân người lớn hơn điện trở dây nối đất hàng ngàn, hàng vạn lần nên dòng điện I„ đi qua thân người sẽ rất nhỏ không gây nguy hiểm cho người. MỨC ĐỘ TÁC ĐỘNG CỦA DÒNG ĐIỆN Đốl VỚI cơ THE NGƯỜI 1. Điện giật tác động tới con người như thế nào Điện giật tác động tới hệ thần kinh và bắp cơ. Dòng điện tác động vào hệ thẩn kinh trung ương sẽ gây rối loạn hoạt động của hệ hô hấp, hệ tuần hoàn. Người bị điện giật nhẹ thường bị thở hổn hển, tim đập rộn. Trong trường hỢp bị nặng, trước hết là phổi, sau đó đến tim ngừng hoạt động, nạn nhân chết trong tình trạng ngạt. Nạn nhân có thể được cứu sống nếu ta kịp thời làm hô hấp nhân tao và cấp cứu cần thiết. 2. Tác hại của hồ quang diện Hồ quang điện phát sinh khi có sự cố điện, có thể gây bỏng cho người hay gây cháy (do bọt kim loại bắn vào vật dễ cháy). Hồ quang điện thường gây thương tích ngoài da, có khi phá hoại cả phần mềm, gân và xương. 143. Mức độ nguy hiểm của tai nạn diện Mức độ nguy hiểm của tai nạn điện phụ thuộc vào các yếu tố sau : a) Cường độ dòng điện chạy qua cơ thể Mức độ nguy hiểm của dòng điện đối với cơ thể người tuỳ thuộc vào trị số của dòng điện và loại nguồn một chiều hay xoay chiều. Dưới đây là bảng chỉ các mức độ nguy hiểm của dòng xoay chiều và một chiều đối với cơ thể người. Bảng 2.1. Mức độ nguy hiểm của dòng điện đối với cơ thể người Dòng điện Tác động đối với cơ thể con người (mA) Xoay chiều (50 + 60Hz) Một chiều 0,6 H- 1,5 Bắt đầu có cảm giác, ngón tay run nhẹ. Không có cảm giác gì. 2 ^ 3 Ngón tay bị giật mạnh, Không có cảm giác gì. 5-^ 10 Bàn tay bị giật mạnh. Ngứa, cảm thấy nóng. 12 + 15 Khó rút tay khỏi điện cực, xương bàn tay, cánh Nóng tăng lên. tay cảm thấy đau nhiéu. Trạng thái này có thể chịu được từ 5 + 10 giây. 20 + 25 Tay tê liệt ngay không thể rút khỏi điện cực. Càng nóng hơn. Bắp thịt tay hơi bị Rất đau, khó thở. Trạng thái này chịu được 5 co giật. giày trở lại. 50 + 80 Tê liệt hô hấp. Bắt đầu rung tâm thất. Cảm thấy rất nóng, bắp thịt tay co giật, khó thở. Tê liệt hô hấp. 91 + 100 Tê liệt hô hấp. Khi kéo dài 3 giây làm tê liệt Tê liệt hô hấp. tim. b) Đường đi của dòng điện qua cơ thể Dòng điện đi qua cơ thể người theo các con đường khác nhau tuỳ theo điểm chạm vào vật mang điện. Nguy hiểm nhất là dòng điện đi qua các cơ quan chức năng quan trọng nhất của sự sống như não, tim và phổi. Như vậy là dòng điện truyền trực tiếp vào 15đầu là nguy hiểm nhất. Sau đó là truyền qua hai tay hoặc dọc theo cơ thể từ tay qua chân. c) Thời gian dòng điện qua cơ thể Thời gian càng dài, lớp da bị phá huỷ trở nên dẫn điện mạnh hơn, rối loạn hoạt động chức năng của hệ thần kinh càng tàng nên mức độ nguy hiểm càng tăng. d) Điện trỏ cơ thể người Điện trỏ một người không phải Dây điện là một hằng số mà phụ thuộc vào hàng loạt yếu tố như tình trạng sức khoẻ, mức độ mồ hôi, môi trường làm việc... Mức độ nguy hiểm càng tăng khi : - Da ẩm, bẩn hoặc mất lớp da ngoài. - Diện tích tiếp xúc với vật mang điện tăng. - Tiếp xúc với điện áp cao. Hình 2.2. Đường đi dòng điện qua người a) Chạm 2 dây, dòng điện từ tay qua tay ; Vì vậy, để đảm bảo an toàn cho b) Chạm 1 dây, dòng điện từ tay qua chân. người sử dụng điện, người ta quy định trị số điện áp an toàn là 40V. ở nơi ẩm ướt, nóng có nhiều bụi kim loại thì điện áp an toàn không quá 12V. Nhiều nước quy định điện áp an toàn từ 12V đến 36V cho các máy hàn điện, đèn soi và các thiết bị điện cầm tay khác. CÂU HỎI 1. Nêu m ột số nguyên nhân gôy tai nạn điện. 2. Trình bày m ột số biện ph áp b ả o vệ an toà n điện trong việc sử dụng đổ dùng điện. 3. Trình bày m ột số biện ph áp an toà n điện trong sủa chữa điện. 16Chương I ĐO LƯỜNG ĐIỆN ĨBò lS KHÁI NIỆM CHUNG VỀ ĐO LỮỜNG ĐIỆN — ------ ----------------- ----------------- ---- ------ -------------—------1 1. Biết vai trò quan trọng của do lường điện trong nghề Điện dãn dụng. 2. Biết phân loại, công dụng, cấu tạo chung của dụng cụ đo lường điện. Các dụng cụ đo lường điện như vôn kế, ampe kế, vạn năng kế, công tơ... được sử dụng rất rộng rãi trong sản xuất và trong sinh hoạt. Các dụng cụ này được sử dụng nhằm mục đích xác định các đại lượng điện như điện áp, dòng diện, diện trò, điện năng... Cũng nhờ các dụng cụ do lường điện ta có thể biết dược chế độ làm việc của các thiết bị điện, phát hiện những hư hỏng, sự làm việc không bình thường của các thiết bị điện và mạch điện. Mỗi dụng cụ đo có dặc lính sử dụng riêng, vì thế để sử dụng đúng và tránh các sai lầm đáng tiếc cần nắm vững cấu tạo, nguyên lí làm việc, đặc tính sử dụng của từng loại dụng cụ đo. I - VAI TRÒ QUAN TRỌNG CỦA ĐO LƯÒNG ĐIỆN Đ ố l VÓI NGHỀ ĐIỆN DÃN DỤNG Đo lường điện đóng vai trò rất quan trọng đối với nghề Điện dân dụng vì những lí do đơn giản sau : 1. Nhờ dụng cụ đo lường có thể xác định được trị số của các đại lượng điện trong mạch. Ví dụ I. Đê kiểm tra điện áp của một mạng điện 220V, dùng vôn kế đo được 180V. Điều này chứng tỏ điện áp của mạng bị giảm thấp, dẫn tới các thiết bị điện làm việc không bình thường. Trong trường hợp này cần tăng điện áp. 17Ví dụ 2. Đo dòng điện ra của ổn áp lOA bằng ampe kế được 15A. Điều đó chứng tỏ ổn áp bị quá tải, cần cắt bớt phụ tải đi. 2. Nhờ dụng cụ đo, có thể phát hiện một số hư hỏng xảy ra trong thiết bị và mạch điện. Ví dụ 3. Dùng vạn năng kế đo điện trở hai cực nối của bàn là khi bàn là không cắm điện, xác định được điện trở bằng vô cùng, chứng tỏ dày nối bị đứt hoặc điện trở của bàn là bị đứt. Ví dụ 4. Dùng vạn năng kế đo điện trở giữa một cực động cơ của tủ lạnh và vỏ, xác định được điện trở bằng không, chứng tỏ dây quấn động cơ bị chạm mát. 3. Đối với các thiết bị điện mới chế tạo hoặc sau khi đại tu, bảo dưỡng, sửa chữa cần đo các thông số kĩ thuật để đánh giá chất lượng của chúng. Nhờ dụng cụ đo và mạch đo thích hợp, có thể xác định được các thông số kĩ thuật của các thiết bị điện. II - PHÀN LOẠI DỤNG cụ ĐO LƯÒNG ĐIỆN 1. Theo đại lượng cần đo - Dụng cụ đo điện áp : vôn kế, kí hiệu - Dụng cụ đo dòng điện : ampe kế, kí hiệu - Dụng cụ đo công suất : oát kế, kí hiệu - Dụng cụ đo điện năng : cồng tơ, kí hiệu kVVl-i 2. Theo nguyên lí làm việc 0 - Dụng cụ đo kiểu từ điện, kí hiệu - Dụng cụ đo kiểu điện từ, kí hiệu __„ _ - Dụng cụ đo kiểu điện động, kí hiệu - Dụng cụ đo kiểu cảm ứng, kí hiệu 18Ngoài ra, trên mặt dụng cụ đo còn có nhiều kí hiệu khác chỉ loại dòng điện, vị trí đặt, cấp chính xác... Ví dụ. Các kí hiệu trên mặt một dụng cụ đo : Điện áp thử Đặt nằm ngang Cấp chính xác 1 Dụng cụ kiểu Vôn kế cách điện điện từ ^ 2kV 1 ® í III - CẤP CHÍNH XÁC Đo lường bao giờ cũng có sai số. Khi mắc dụng cụ đo vào mạch, dụng cụ đo tiêu thụ một phần điện nãng làm cho giá trị đọc và giá trị thực cần đo có chênh lệch. Độ chênh lệch giữa giá trị đọc và giá trị thực gọi là sai số tuyệt đối. Dựa vào tỉ số phần trăm giữa sai số tuyệt đối và giá trị lớn nhất của thang đo người ta chia các dụng cụ đo làm 7 cấp chính xác. Dụng cụ đo có cấp chính xác 0,05 ; 0,1 ; 0,2 là dụng cụ có cấp chính xác rất cao. Thường dùng làm dụng cụ mẫu. Trong thực tế, nghề Điện thường sử dụng dụng cụ có cấp chính xác 1 ; 1,5. Ví dụ. Vòn kế thang đo 300V, cấp chính xác 1 thì sai số tuyệt đối lớn nhất là : 300 X 1 = 3V 100 IV - CẤU TẠO CHUNG CỦA DỤNG c ụ ĐO LUÒNG Một dụng cụ đo lường có hai bộ phận chính : - Cơ cấu đo ; - Mạch đo. 1. Cơ cấu đo Một cơ cấu đo gồm hai phần chính là phần tĩnh và phần quay. Tác dụng giữa phần tĩnh và phần quay tạo nên mômen quay làm cho phần quay di chuyến với góc quay tỉ lệ với đại lượng cần đo. 192. Mạch đo Mạch đo là bộ phận nối giữa đại lượng cần đo và cơ cấu đo. Mạch đo được tính toán để phù hợp giữa đại lượng cần đo và thang đo của dụng cụ. Ngoài hai bộ phận chính đã nêu ở trên, trong dụng cụ đo còn có : - Lò xo phản để tạo nên mômen hãm. - Bộ phận cản dịu có tác dụng giúp cho kim nhanh chóng ổn định. - Kim chỉ thị, mặt số... Những bộ phận này sẽ được giới thiệu kĩ ở từng cơ cấu đo cụ thể. Thông qua các bài thực hành sẽ giới thiệu các cơ cấu đo thông dụng và cách sử dụng chúng để đo các đại lượng điện. CÂU HỎI 1. Nêu công dụng của đồng hổ đo điên trong nghề Điện dân dụng. 2. Điền chữ Đ nếu kí hiệu đúng và chữ s nếu kí hiệu sai vào ô trống (b ả n g ......... ). Sửa lại kí hiệu cho đúng. Nội dung Kí hiệu Đ - S Sửa lại kí hiệu 1. Dụng cụ đo kiểu điện từ n 2. Dụng cụ đo công suất; oát kế kW h 3. Dụng cụ đo điện năng : công tơ 0 4. Dụng cụ đo kiểu từ điện 5. Dụng cụ đo kiểu cảm ứng © 6. Dụng cụ đo dòng điện : ampe kế 7. Dụng cụ đo kiểu điện động 0 ÍJ 3. Tính sai số tuyệt đối lớn nhất của vôn kế tha ng đo 500V, c ấ p chính xóc 1,5. 20JBảí 4. THựC HÀNH ĐO DÒNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN ÁP XOAY CHlỀU 1. Đo dòng điện bằng ampe kế xoay chiều. 2. Đo diện áp bằng vôn kế xoay chiều. 3. Thực hiện đúng quy trình, đảm bảo an toàn lao động và vệ sinh môi trường. I-C H U Ẩ N Bị - Nguồn điện xoay chiều u = 220V. - Ampe kế, vôn kế kieu điện từ, ampe kế có thang đo lA, vôn kế có thang đo 300V. - 3 bóng đèn 220V - 60W ; 1 công tắc 5A. II - QUY TRÌNH THỰC HÀNH 1. Đo dòng điện xoay chiều a) Sơ đồ do Sơ đồ đo dòng điện xoay chiều cho trên ^ ------o \\ > - <Ã> hình 4.1. Ampe kế có điện trở bản thân rất nhỏ. Để đo dòng điện xoay chiều ta phải K mắc nối tiếp ampe kế với phụ tải cần đo. 220V Chú ý chọn thang đo cho thích hợp. Ví dụ trên .sơ đồ hình 4.1, công suất của 3 đèn Hình 4.1. Đo dòng điện xoay chiều sẽ là 3 X 60 = 180W, do đó dòng điện sẽ là : I= 180 220 = 0,87A , nên chọn ampe ư kế có thang đo là lA 21b) Trình tự tiến hành ^_b) * Bước 1 : - Nối dây theo sơ đồ hình 4.1. Hình 4.2. Đo điện áp xoay chiều - Đóng công tắc K, đọc và ghi số chỉ ampe kế vào bảng 4-1. - Cắt công tắc K. * Bước 2 : -T háo 1 bóng đèn. - Đóng công tắc K, đọc và ghi số chỉ ampe kế vào bảng 4-1. - Cắt công tắc K. * Bước 3 : - Tháo tiếp 1 bóng đèn. - Đóng công tắc K, đọc và ghi số chỉ ampe kế vào bảng 4-1. - Cắt công tắc K. Bảng 4-1 . ĐO DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỂU Trình tự thí nghiệm Kết quả tính Kết quả đo Lẩn 1 Lần 2 Lấn 3 2. Đo điện áp xoay chiểu a) Sơ đồ đo Sơ đồ đo điện áp xoay chiều cho trên hình 4.2. Vôn kế xoay chiều kiểu điện từ được mắc song song với mạch cần đo. Chú ý chọn thang đo vôn kế cho thích hợp. Ví dụ để đo điện áp 220V nên chọn thang đo 300V. 22b) Trinh tự tiến hành * Bước I : - Nối dây theo sơ đồ hình 4.2a. - Đóng công tắc K, đọc và ghi số chỉ vôn kế vào bảng 4-2. - Cắt công tắc K. * Bước 2 : - Công tắc K ở vị trí cắt ; nối dây theo sơ đồ hình 4.2b. - Đóng công tắc K, đọc và ghi số chỉ vôn kế vào bảng 4-2. - Cắt công tắc K. Bảng 4-2. ĐO ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU Trinh tự thí nghiêm Kết quả tính Kết quả đo Lần 1 Lần 2 III - ĐÁNH G IÁ KẾT QUẢ Học sinh tự đánh giá và đánh giá chéo kết quả thực hành theo các tiêu chí sau : 1. Công việc chuẩn bị 2. Thực hiện thực hành theo đúng quy trình 3. Ý thức thực hiện an toàn lao động 4. Ý thức thực hiện bảo vệ vệ sinh môi trường 5. Kết quả sản phẩm thực hành đC iển ikứ c ế ể GIỚI THIỆU Cơ CẤU ĐO KIỂU ĐIỆN TỪ a) Cấu tạo Phần tĩnh của cơ cấu đo kiểu điện từ là cuộn dây bẹt (h.4.3a) hoặc cuộn dây tròn (h.4.3b). 23Phấn động là một miếng sắt lệch tâm (h.4.3a) gắn với trục quay và kim. Đối với cơ cấu đo có cuộn dây tròn, phấn động là miếng sắt gắn với trục và kim. Ngoài ra còn một miếng sắt nữa gắn với cuộn dây phần tĩnh (h.4.3b). b) Nguyên lí làm việc Khi cho dòng điện cẩn đo vào cuộn dây phấn tĩnh sẽ tạo nên từ trường làm từ hoá miếng sắt phần động. Từ trường này sẽ hút miếng sắt lệch tâm tạo nên mômen quay. Khi miếng thép bị hút làm cho lò xo bị xoắn lại tạo nên mômen cản. ở vị trí cân bằng, mômen quay bằng mômen cản và góc quay tỉ lệ với dòng điện cần đo. ở cơ cấu cuộn dây tròn, khi đưa dòng điện cẩn đo vào cuộn dây sẽ từ hoá hai miếng sắt cùng cực tính và sinh ra lực đẩy làm cho phần động quay. Hình 4.3. Cơ cấu đo b) a) Cơ cấu điện từ cuộn dây bẹt b) Cơ cấu điện từ cuộn dây tròn 1. Cuộn dây phần tĩnh ; 5. Trục quay; 1. Cuộn dây phần tĩnh ; 2. Miếng sắt lệch tâm (phần động); 6. Kim ; 2. Miếng sắt phần tĩnh ; 3. Lò xo phản ; 7. Đối trọng ; 3. Miếng sắt phần động : 4. Cơ cấu cản dịu : 8. Mặt số. 4. Trục quay. c) Đặc điểm sử dụng Góc quay tỉ lệ với bình phương dòng điện cần đo, thang đo chia không đều. - Dụng cụ kiểu điện từ không có cực tính, do đó đo được cả dòng điện xoay chiều và dòng điện một chiều. - Dụng cụ có độ chính xác không cao, chịu ảnh hưởng của từ trường ngoài vi từ trường bản thân của dụng cụ yếu. - Cấu tạo đơn giản, rẻ tiền. - Khả năng quá tải tốt vì cuộn dây ỏ phần tĩnh nèn có thể chế tạo tiết diện lớn. 24CÂU HÓI 1. Trình bày cấu tạ o vò nguyên lí lòm việc của cơ cấu đo kiểu điện tù. 2. Nêu c ó c đ ặ c tính sù dụng của cơ cấu đo kiểu điên tù. 3. Em hãy cho biết cá ch đo dòng điện xoay chiều và điện áp xoay chiều. S ò i 5 . THựC HÀNH ĐO CÒNG SUẤT VÀ ĐIỆN NĂNG 1. Đo được công suất gián tiếp qua do dòng diện và diện áp. 2. Đo được công suất trực tiếp bằng oát kế. 3. Kiêm tra và hiệu chỉnh dược công tơ diện. I - CHUẨN Bị - Vôn kế điện từ 300V, ampe kế điện từ lA, oát kế, công tơ một pha. - 3 bóng đèn 220V - 60W, 1 công tắc 5A. - Phụ lải để đo điện năng tiêu thụ của mạch điện (công suất khoảng 800 ^ 1000W). - Đồng hồ bấm giây. - Kìm, tua vít, bút thử điện, dây dẫn. II - QUY TRÌNH THỰC HÀNH 1. Đo công suất a) Phương pháp đo gián tiếp : Đo công suất bằng ampe kê và vón ké Để đo công suất trong mạch điện một chiều và mạch xoay chiểu thuần điện trớ, có thể sử dụng vôn kế và ampe kế theo sơ đồ mạch điện hình 5.1. 25Quy trình thực hành : - Bước 1 : Đóng công tắc K, ^ oN>- ố đọc giá trị ampe kế và vôn kế rồi tính công suất p = Ul, trong đó u là K điện áp đo bằng vôn kế, I là cường 220V độ dòng điện đo bằng ampe kế. Kết quá được ghi vào bảng 5-1. - Bước 2 : Cắt công tắc K, tháo Hình 5.1. Sơ đó mạch điện bớt 1 bóng đèn rồi đóng công tắc K, đo công suất bằng vón kế và ampe kế đọc giá trị ampe kế và vôn kế, tính công suất p = UI. Kết quả được ghi vào bảng 5-1. - Bước 3 : Cắt công tắc K, tháo tiếp 1 bóng đèn. Đóng công tắc K, đọc giá trị ampe kê và vôn kế, từửi công suất p = UI. Kết quả được ghi vào bảng 5-1. Bảng 5-1. ĐO CÔNG SUẤT BẰNG VÔN KẾ VÀ AMPE KẾ Trình tự thí nghiệm U(V) l(A) p = UI (W) Lần 1 Lẳn 2 Lần 3 b) Phương pháp đo trực tiếp : Đo công suất bằng oát kê Mắc mạch điện như hình 5.2. Quy trình thực hành : - Bước ỉ : Đóng công tắc K, đọc giá trị đo được trên oát kế. Kết Hình 5.2. Sơ đồ mạch điện quả được ghi vào bảng 5-2. đo công suất bằng oát kế - Bước 2 : Cắt công tắc K, tháo bớt 1 bóng đèn rồi đóng công tắc K, đọc giá trị đo được trên oát kế. Kết quả được ghi vào bảng 5-2. 26- Bước 3 : Cắt công tắc K, tháo tiếp 1 bóng đèn. Đóng công tác K, đọc giá trị oát kế. Kết quả được ghi vào bảng 5-2. Bảng 5-2, ĐO CÔNG SUẤT BẰNG OÁT KẾ Trình tự thí nghiệm Kết quả đo (W) Lần 1 Lán 2 Lần 3 So sánh kết quả của hai phương pháp đo. Nếu có chênh lệch thì giải thích tại sao. 2. Đo điện năng Đế đo điện năng tiêu thụ người ta sử dụng công tơ kiểu cảm ứng. a) Kiểm tra công tơ điện - Bước Ị : Đọc và giải thích những kí hiệu ghi trên mặt công tơ điện. - Bước 2 : Nối mạch điện thực hành theo sơ đồ hình 5.3. Trước khi nối mạch điện thực hành cần phân tích sơ đồ mạch điện công tơ điện. - Bước 3 : Kiểm tra hiện tượng tự quay của công tơ. Cắt công tắc K, quan sát đĩa quay của ^ công tơ. Khi dòng điện tải I = 0, công tơ Ịĩt- phải đứng im. Nếu công tơ quay, đó là Hình 5.3. Kiểm tra cõng tơ điện hiện tượng tự quay của công tơ. - Bước 4 : Kiểm tra hằng số công tơ. Trên mặt công tơ, người ta cho hằng số công tơ là ; lkWh = 60 vòng, đó là số vòng quay của đĩa ứng với điện năng tiêu thụ lkWh. + Đóng công tắc K để nối tải vào công tơ (đèn 220V - 60W). Đo dòng điện I và điện áp u. 27+ Đếm số vòng quay của đĩa trong khoảng thời gian t (đo bằng đồng hồ bấm giây). + Tính hằng số công tơ. Kết quả đo và tính được ghi vào bảng 5-3. Bảng 5-3. KlỂM TRA HÁNG số CỒNG Tơ Trình tự I(A) U(V) p = UI (W) Số vòng quay Hằng số trong 1 phút (N) công tơ Đóng công tắc K p Xt Trong thực tế, việc chỉnh định công tơ là trách nhiệm của cơ quan phân phối điện. b) Đo điện năng tiêu thụ - Bước ỉ : Nối mạch điện thực hành theo sơ đồ hình 5.4. Hãy nêu tên các phần tử của sơ đồ mạch điện. - Bước 2 : Đo điện năng tiêu thụ cúa mạch điện. Các bước tiến hành như sau ; - Đọc và ghi số chỉ công tơ trước khi đo. - Quan sát hiên trang làm viêc của công tơ. - Ghi số chỉ công tơ sau khi đo 30 phút vào bảng 5-4. - Tính điện năng tiêu thụ của tải. Bảng 5-4. ĐO ĐIỆN NÂNG TIÊU THỤ sốchỉ công tơ Số chỉ công tơ sau Sô vòng quay Điện năng tiêu thụ khi đo trước khi đo 28c) Tính điện năng tiêu thụ Thường điện năng tiêu thụ được tính hàng tháng. Điện năng tiêu thụ trong 1 tháng được tính bằng kWh (kilô oát giờ) là hiệu số của số chí trên công tơ tháng này, so với số chỉ trên công tơ ghi được cùng ngày tháng trước. Ví dụ. Ngày 1 tháng 8 điện năng tiêu thụ của một hộ gia đình theo số chỉ công tơ là 1450kWh, ngày 1 tháng 9 số chỉ của công tơ đó là 1635kWh thì điện năng tiêu thụ là : 1635 - 1450 = 185kWh. III - ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ Học sinh tự đánh giá và đánh giá chéo kết quả thực hành theo các tiêu chí sau : 1. Công việc chuấn bị 2. Thực hiện thực hành theo đúng quy trình 3. Ý thức thực hiện an toàn lao động 4. Ý thức thực hiện giữ gìn vệ sinh môi trường 5. Kết quả thực hành : - Kết quả đo công suất - Kết quả đo điện năng tiêu thụ. Ờ ừ ^ títú c ế ể ế a n ỹ 1. Giới thiệu oát kế kiểu diện động a) Cấu tạo Phần tĩnh của cơ cấu là cuộn dây có tiết diện lớn mắc nối tiếp với mạch cần đo, còn gọi là cuộn dòng điện. Phẩn động là cuộn dây có tiết diện nhỏ mắc song song với mạch cần đo, còn gọi là cuộn điện áp. Ngoài ra còn có lò xo phản, kim, bộ phận cản dịu... (h.5.5). 29b) Nguyên lí làm việc Theo sơ đồ nguyên lí hình 5.6 ta thấy : qua cuộn dòng điện có dòng điện tải i, và qua cuộn điện áp có dòng điện iytỉ lệ với điện áp u. Mômen quay do tác động của từ trường do hai dòng điện sinh ra sẽ tỉ lệ với tích của i.iự nghĩa là tỉ lệ với u.i là công suất cần đo. c) Đặc tính sử dụng Oát kế điện động có cực tính, nghĩa là chiều quay của phần động phụ thuộc vào cực tính của cuộn dòng điện và cuộn điện áp. Khi nối đúng cực tính nghĩa là nối dấu * như hình 5.6, oát kế sẽ chỉ thuận. Nếu oát kế chỉ ngược, cẩn tráo đầu dây của cuộn dòng điện hoặc cuộn điện áp. 2. Giới thiệu công tơ điện kiểu cảm ứng a) Cấu tạo Phần tĩnh của công tơ gồm 2 cuộn dây quấn trên lõi thép. Cuộn dòng điện có tiết diện lớn, số vòng dây ít, được mắc nối tiếp với tải. Cuộn điện áp có số vòng dây nhiều, tiết diện nhỏ mắc song song với tải. Phần động là một đĩa nhôm gắn với trục quay và bộ phận đếm số vòng quay. Để tạo nên mômen hãm có một nam châm vĩnh cửu hình chữ u, ôm lấy đĩa nhôm. Hình 5.7 vẽ phối cảnh công tơ kiểu cảm ứng. Nguyên lí của công tơ kiểu cảm ứng được thể hiện ở hình 5.8. b) Nguyên lí làm việc Khi nối với tải, dòng điện i qua cuộn dòng điện tạo nên từ thông xuyên qua đĩa, dòng điện qua cuộn dây điện áp cũng tạo nên từ thông xuyên qua đĩa. Tác dụng của hai từ thông này tạo nên dòng điện cảm ứng trên đĩa nhôm. Tác dụng của dòng điện cảm ứng và từ thông làm cho đĩa nhôm quay với mômen tỉ lệ với công suất tiêu thụ. 30Đĩa nhôm quay cắt từ trường của nam châm vĩnh cửu và sinh ra mômen hãm. Đĩa nhôm quay đều khi mômen quay bằng mômen hãm. số vòng quay của đĩa nhôm trong một khoảng thời gian tỉ lệ với điện năng tiêu thụ. c) Đặc tính sử dụng Cũng giống như oát kế điện động, công tơ kiểu cảm ứng có cực tính. Nếu đĩa nhôm quay ngược chứng tỏ cực tính cuộn dòng điện hoặc cuộn điện áp sai, cần tráo lại một trong hai cuộn dây. Cuộn dây dòng diện Cuộn dây Trục quay diện áp Nam châm Dây pha Dây trung tính Hình 5.8. Nguyên lí công tơ kiêu cảm ứng d) Nguyên nhàn hiện tượng tự quay của công tơ Nguyên nhân hiện tượng tự quay của công tơ là khi chế tạo để thắng được lực ma sát người ta tạo nên mômen bù. Nếu mômen này quá lớn sẽ xuất hiện hiện tượng tự quay. Để loại trừ hiện tượng tự quay, cần phải điều chỉnh vị trí của mấu từ trên trục của công tơ làm tăng mômen hãm, nghĩa là giảm mômen bù cho đến khi công tơ đứng yên thì thôi. 31B à L 6 . THựC HÀNH SỬ DỤNG VẠN NĂNG KẾ 1. Đo dược diện trở bằng vạn năng kế. 2. Phát hiện được hư hỏng trong mạch điện bằng vạn năng kế. I CHUẨN Bị Hình 6.1. Vạn năng kế - 1 vạn năng kế. 1. Vít chỉnh không ; - Một số điện trở nối thành bảng 2. Khoá chuyển mạch ; mach. 3. Đáu đo ; - Nguồn điện xoay chiều 220V. 4. Đáu đo chung COM ; 5. Đầu ra ; II - QUY TRÌNH THỰC HÀNH 6. Núm chỉnh không của ôm kế 7. Mật trước ; 1. Sử dụng vạn năng kế đo điện trở 8. Kim chỉ. Chú V .' Chỉ được sử dụng vạn năng kế đo điện trớ khi biết chắc chắn mạch đã cắt điện. Quy trình thực hành ; - Bước I : Tim hiểu cách sử dụng vạn năng kế và bảng đo điện trở và 2 que đo + Quan sát hình 6.1, mô tá cấu tạo ngoài của vạn năng kế. + Tìm hiếu cách sử dụng của các núm điều chỉnh trên mặt đồng hồ đo cho thích hợp với đại lượng cần đo (dòng điện, điện áp một chiều hay xoay chiều, điện trở). Lưu ý thang đo điện trở có các vị trí sau : 32Rxl RxlO RxlOO Rxk (k = 1000) Irong đó R là điện trở tính bằng ôm. + Tim hiểu bảng mạch đo điện trớ. Bảng mạch đo điện trở gồm các linh kiện sau đây (hình 6.2) ; - Bước 2 : Hiệu chỉnh 0 của vạn năng kế Khi chập mạch hai đầu đo, nghĩa là điện trở đo bằng 0 thì kim phải chỉ về số 0 , nếu chưa về số 0 thì phải xoay núm chỉnh không (số 6 trên hình 6 .1 ). Động tác này cần được thực hiện mỗi khi đo điện trở, vì nguồn pin trong vạn năng kế giảm dần theo thời gian nên vị trí 0 của kim chỉ bị thay đổi. - Bước 3 : Đo điện trở Khi đo cần bắt đầu lừ thang đo lớn nhất rồi giảm dần, cho đến khi nhận được kết quả đo thích hợp. Điều này tránh cho kim bị va đập mạnh. + Chọn thang Rxl. Nối chập hai đầu đo và hiệu chỉnh để kim về 0 bằng cách xoay núm 6 ở hình 6 . 1 . + Lần lượt đo các điện trở từ R| đến Rịo- Chú ý : Không chạm tay vào đầu nối hoặc điện trở vì điện trở tiếp xúc của bàn tay có thể gây sai số. Kết quả đo được ghi vào bảng 6-1. 33Bảng 6 - 1 . ĐO ĐIỆN TRỞ BẰNG VẠN NẰNG KẾ Thang đo Linh kiện Điện trở do được RX1 Ri O Q RX1 R2 O Q RX1 R3 O Q R X 10 R4 75 í ỉ R X 10 R5 50 Q R X 1k Rg 1 , 2 k Q R X 1k R^a.SkQ R X lOk Rg 2 7 0 k Q R X 10k Rg 470k Q R X 10k R 10 l O O k Q 2. Sử dụng vạn năng kê dể xác định bộ phận hư hỏng trong mạch điện Có Ihê kiổm tra, phát hiện bộ phận bị đứt dây hoặc chập mạch bằng vạn năng kế. Trong trường hợp này phải cắt nguồn điện và sử dụng vạn năng kế đế’ do diện trở. Khoá chuyển mạch phải chuyển về vị trí R X lOk. a) Phát hiện đứt dây - Mạch điện thực hành gồm 3 điện trở Rị, R2 , R3 nối liếp bị dứt dây (hình 6.3). Hình 6.3. Phát hiện đứt dây - Dùng vạn năng kế xác định vị trí đứt dây của mạch điện. Xác định bằng cách lần lượt do điện trở giữa vị trí 1 và 2 ; 2 và 3 ; 3 và 4. ở vị trí dồng hồ cho giá trị R = 00 chứng tỏ dây dẫn tại đó bị đứt. 34b) Phát hiện mạch diện bị ngắn mạch Khi mạch điện bị ngắn mạch điện trớ R = 0, vì thế có thể dùng vạn năng kế (thang đo điện trớ) để phát hiện chập mạch trong một bộ phận của mạch điện. Để phát hiện chính xác bộ phận hư hỏng cần tách các mạch nối song song với nó. III - ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ Học sinh tự đánh giá và đánh giá chéo kết quả thực hành theo các tiêu chí sau : 1. Công việc chuẩn bị 2. Thực hiện thực hành theo đúng quy trình 3. Ý thức thực hiện an toàn lao động trong khi thực hành 4. Ý thức thực hiện giữ gìn vệ sinh môi trường trong khi thực hành 5. Kết quả thực hành : - Kết quả đo điện trở - Xác định bộ phận hư hỏng của mạch điện bằng vạn năng kế. Ờ C iắt (A ứ c ế ể ếu n ỹ GIỚI THIỆU VỀ VẠN NÀNG KẾ Vạn năng kế là dụng cụ đo nhiều chức năng, chủ yếu để đo điện trở, dòng điện, điện áp. Đó là dụng cụ đo phối hợp cả ba loại dụng cụ đo : ôm kế, ampe kế và vôn kế. Về nguyên lí đây là cơ cấu đo kiểu từ điện. Phần tĩnh là nam châm vĩnh cửu, phần động là khung dây mảnh. Nhờ khoá chuyển mạch có thể đo dòng điện, điện áp một chiều hoặc xoay chiều, đo điện trở với nhiều thang đo khác nhau, cấu tạo của vạn năng kế được thể hiện trên hình 6.1. Vạn năng kế là dụng cụ đo tổng hợp, có nhiều chức năng, nhiều núm điều chỉnh. Trước khi sử dụng cần phải nắm vững ý nghĩa, cách sử dụng của từng núm để lựa chọn đại lượng cần đo (dòng điện, điện áp một chiều hoặc xoay chiều), điện trở với thang đo thích hợp C h ú ỷ : Tuyệt đối không sử dụng tuỳ tiện khi chưa nắm vững cách đo vì nếu nhầm lẫn vị trí chuyển mạch có thể gây cháy hỏng dụng cụ. 35Chương II MÁY BIẾN ÁP Bài7 MỘT SỐ VẤN ĐỂ CHUNG VỂ MÁY BIÊN ÁP 1. Biết được khái niệm chung về máy biến áp. 2. Nêu được công dụng, cấu tạo và nguyên lí làm việc của máy biến áp. I - KHÁI NIỆM CHUNG VỂ MÁY BIẾN ÁP 1. Công dụng máy biến áp Trong cuộc sống sinh hoạt cũng như trong sản xuất, ở đâu chúng ta cũng thấy sự có mặt của máy biến áp. Chúng được chế lạo với hình dáng và loại hình vô cùng phong phú, có những máy biến áp điện lực trong các trạm biến thế to như một cân nhà, cũng có những chiếc nhỏ xíu trong các thiết bị điện tử. Tuỳ theo công dụng mà mỗi loại máy biến áp có cấu tạo khác nhau. Đường dây tải MBA tăng áp MBA giảm áp Hộ tiêu thụ MFD Hình 7.1. Hệ thống sản xuất, truyền tải và phân phối điện năng Hãy chọn từ hoặc cụm từ thích hợp trong khung, điền vào chỗ trống trong câu sau để nêu được công dụng của máy biến áp, mỗi từ có thể dùng nhiều lần. hiến đổi ; sản xuất ; cao ; thấp ; máy biến áp ; máy phát diện Để..........điện áp của dòng điện xoay chiều từ điện áp.......... xuống điện áp thấp, hoặc ngược lại từ điện áp thấp lên điện áp........ , ta dùng............ 36Quan sát hình 7.1, gidi thích tại sao cẩn có máy biến áp tăng áp ở đầu ra của máy phát điện (dầu dường dây dẫn điện) và máy hiến áp giảm áp ở cuối dường dây dần diện ? - Máy biến áp có vai trò quan trọng trong hệ thống điện, là khâu không thể thiếu trong truyền tải và phân phối điện năng. - Máy biến áp còn được sử dụng trong hàn điện (máy biến áp hàn). Trong kĩ thuật điện tử, người ta cũng sử dụng máy biến áp để thực hiện các chức nãng như ghép nối tín hiệu giữa các tầng, khuếch đại trong các bộ lọc, làm nguồn cho các thiết bị điện, điện tử cần nhiều cấp điện áp khác nhau. Các loại máy biến áp thường gặp là : biến áp loa, biến áp mành, biến áp dòng, biến áp trung tần, biến áp đảo pha, cuộn chặn v.v... 2. Định nghĩa máy biến áp Máy biến áp là một thiết bị điện từ tĩnh, làm việc theo nguyên lí cảm ứng điện từ, dùng đê biến đổi điện áp của hệ thống dòng điện xoay chiều nhưng vẫn giữ nguyên tần số. - Trong các bản vẽ, sơ dồ điện, máy biến áp được kí hiệu như hình 7.2. Hình 7.2. Kí hiệu máy biến áp - Đầu vào của máy biến áp nối với nguồn điện, gọi là sơ cấp. Kí hiệu của các đại lượng, các thông số sơ cấp có ghi chỉ sô' 1 (điện áp U|, dòng điện I|, số vòng dây sơ cấp N|, công suất P|). - Đầu ra của máy biến áp được gọi là thứ cấp. Kí hiệu của các đại lượng, các thông số thứ cấp có ghi chỉ số 2 (điện áp U2 , dòng điện I2 , số vòng dây sơ cấp N2 , công suất P2 ). - Máy biến đổi tãng điện áp được gọi là máy biến áp tăng áp. - Máy biến đổi giảm điện áp được gọi là máy biến áp giảm áp. 373. Các số liệu định mức của máy biến áp Các số liệu định mức của máy biến áp quy định điều kiện kĩ thuật của máy biến áp, do nhà máy chế tạo quy định thường ghi trên nhãn hiệu máy biến áp. Trên nhãn máy biến áp thường ghi các trị số định mức sau : a) Dung lượng hay công suất định mức ; là công suất loàn phần (hay biểu kiến) của máy biến áp, đơn vị vôn - ampe (VA) hoặc kilô vôn - ampe (kVA). b) Điện áp sơ cáp định mức u là điện áp của dây quấn sơ cấp tính bằng vòn (V) hoặc kilôvôn (kV). Điện áp thứ cấp định mức U2 £)n^ là điện áp của dây quấn thứ cấp lính bằng vỏn (V) hoặc kilô vôn (kV). c) Dòng điện sơ cấp định mức và thứ cấp định mức l 2d,„ là dòng điện của dây quấn sơ cấp và thứ cấp ứng với công suất và điện áp định mức, tính bằng ampe (A) hay kilô ampe (kA). Giữa công suất, điện áp và dòng điện dịnh mức có quan hộ : ^dm ~ ^ Iđm ^Idm ~ ^2dm ^2dm Máy biến áp khi làm việc không được phép vượt quá các trị số định mức ghi trôn nhãn máy (hiện nay trong kĩ thuật, người ta còn dùng cụm từ \"danh định\" dc thay thế cho cụm từ \"định mức\"). d) Tần sô (lịnh mức lính bằng Hz. Thường các máy biến áp điện lực có tần số công nghiệp là 50Hz. 4. Phân loại máy biến áp Có nhiều loại máy biến áp và nhiều cách phàn loại khác nhau. Theo công dụng, máy biến áp gồm những loại chính sau : - Mủỵ hiến áp diện lực : được dùng trong truyền tải và phân phối điện năng trong hệ thống điện lực. - M á y biến áp tự ngẫu : biến đổi điện áp trong phạm vi không lớn và đế mớ máy những động cơ điện xoay chiều. 38- M á \\ hiến áp CÔHÍỊ siuít nhỏ : dùng cho các thiết bị đóng cắt, các thiết bị điện lử và dùng trong gia đình. Máy biến áp công suất nhỏ dùng trong gia đình, thường quấn dây kiểu tự ngẫu. Khi điện áp cung cấp (sơ cấp) thay đổi, muốn giữ điện áp thứ cấp không đối, người la thường thay đổi số vòng dây quấn sơ cấp. M ú \\ biến áp tự ngẫu dừng hai chuyển mạch đ ể điều chỉnh sô' vồng dây sơ cấp. Như vậy khi diện áp uI thay đổi, chỉ cẩn điều chỉnh chuyên mạch thích hợp s ẽ giữ dược u -) không thay dổi. - M á y hiến áp chuyên dùng : dùng cho các lò luyện kim, các thiết bị chỉnh lưu, diện phân, máy biến áp hàn điện. - M á y biến áp do lường : dùng giảm điện áp và dòng điện khi đưa vào các đồng hồ do diện. - M áy hiến áp thí nghiệm : dùng để thí nghiệm các điện áp cao. Hình 7.3. Một số loại máy biến áp a, b) Máy biến áp phân phối hạ áp ; c, d) Máy biến áp dùng trong gia đinh. 39II - CẤU TẠO MÁY BIẾN ÁP Máy biến áp gồm 3 bộ phận chính : - Lõi thép tạo thành mạch từ khép kín (bộ phận dẫn từ). - Bộ phận dẫn điện (dây quấn sơ cấp và thứ cấp). - Vỏ máy. Ngoài ra còn có các phần cách điện, đồng hồ đo, bộ phận điều chỉnh, bảo vệ, chuông, đèn báo v.v... a) Lỗi thép : dùng làm mạch dẫn từ, đồng thời làm khung quấn dây. Theo hình dáng, lõi thép máy biến áp thường được chia làm hai loại là kiểu lõi (kiểu trụ) và kiểu bọc (kiểu vỏ). a) b) c) d) Hình 7.4. Một số loại lõi máy biến áp a) Mạch từ kiểu lõ i; b) Mạch từ kiểu vỏ ; c) Máy biến àp kiểu lõi (dây quấn được lồng trên 2 trụ); d) Máy biến àp kiểu bọc (dây quấn được lồng trên trụ giữa). 40Lõi thép được ghép bằng những lá thép kĩ thuật điện dày 0,3 ; 0,35 ; 0,5mm, là thép hợp kim có thành phần silic, bên ngoài phủ lớp cách điện. Các lá thép kĩ thuật điện này được cán mỏng để giảm tổn hao năng lượng (tổn hao phucô) trong quá trình máy làm việc. Chất lượng và tính chất của thép kĩ thuật điện thay đổi theo hàm lượng silic, nếu hàm lượng silic càng nhiều thì tổn thất càng ít, nhưng giòn, cứng, khó gia công. Ngoài ra, máy biến áp còn có một số lõi thép kiểu khác. b) Dáy quấn máy biến áp : thường làm bằng dây đồng được tráng men hoặc bọc sợi cách điện, mềm, có độ bền cơ học cao, khó đứt, dẫn điện tốt. Dây quấn máy biến áp có 2 cuộn là dây quấn sơ cấp và thứ cấp. Dây quấn nối với nguồn, nhạn năng lượng từ nguồn vào gọi là dây quấn sơ cấp. Dây quấn nối với phụ tải, cung cấp điện cho phụ tải gọi là dây quấn thứ cấp. III - NGUYÊN LÍ LÀM VIỆC CỦA MÁY BIẾN ÁP 1. Hiện tượng cảm ứng điện từ Cho dòng điện biến đổi đi qua một cuộn dây dẫn điện sẽ sinh ra một từ trường biến đổi. Nếu đặt cuộn dày dẫn điện thứ hai trong từ trường của cuộn dây thứ nhất thì trong cuộn dây thứ hai sẽ sinh ra sức điện động cảm ứng và dòng điện cảm ứng. Dòng điện cảm ứng này cũng biến đổi tương tự như dòng điện sinh ra nó và tổn lại trong suốt thời gian từ thông biến đổi được duy trì. Hiện tượng đó được gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ. Hai cuộn dây đặt càng sát nhau thì mức độ cảm ứng điện từ càng mạnh. Mức độ đó tãng lên rất mạnh khi quấn cả hai cuộn dây trên cùng một lõi thép, đặc biệt trên một mạch từ khép kín. Nguyên lí làm việc của máy biến áp dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ này. 2. Nguyên lí làm việc của máy biến áp Máy biến áp gồm dây quấn sơ cấp có N| vòng dây, dây quấn thứ cấp có N2 vòng hoàn toàn cách biệt nhau về điện, được quấn trên một lõi thép khép kín (mạch từ, hình 7.5). 41Hình 7.5. Máy biến áp đơn giản 1. Dày quấn sơ cấp ; 2, Dây quấn thứ cấp ; 3, Lõi thép ; 4, Phụ tải. Khi nối dây quấn sơ cấp vào nguồn điện xoay chiều có điện áp U|, sẽ có dòng diện I| chạy trong cuộn so cấp và sinh ra trong lõi thép lừ thông biến thiên. Do mạch từ khép kín nên từ thông móc vòng cảm ứng ra sức diện động cảm ứng £ 3 trong cuộn thứ cấp, tỉ lệ vói số vòng dây Nt. Đồng thòi từ thông biến thiên dó cũng sinh ra trong cuộn sơ cấp một sức diện dộng tự cảm E| tỉ lệ với số vòng dây Nị. Đó là nguyên lí làm việc của máy biến áp. Nếu bỏ qua lổn thất diện áp (thường rất nhỏ) thì la có : U| 3; E| và U2 ~ £ 3 Do dó : -c E = k u . N2 Trong dó : - LJ| và U2 là trị sô' hiệu dụng của điện áp sơ cấp và thứ cấp máy biến áp (đon vị V). - N| và Nt là số vòng dây quấn sơ cấp và thứ cấp. - k là tí số biến dổi của máy biến áp (tỉ sô' biến áp). Máy biến áp có k > 1 (U| > 1 )3 ) gọi là máy biến áp giảm áp. Máy biến áp có k < 1 (U| < 1 )3 ) gọi là máy biến áp lăng áp. - Công suất máy biến áp nhận lừ nguồn là S| = u 1 .11 . 42- Công suất máy biến áp cấp cho phụ tải là S2 = Ư2 .I2 - S| và Si là công suất toàn phần được dùng đế tính lõi thép máy biến áp, có dơn vị là vôn ampe (VA). Bỏ qua tốn hao ta có : S| = S2 u ,.l, U 7 . I 7 hoặc U2 I, = k. Như vậy, nếu tăng điện áp k lần thì đồng thời dòng diện sẽ giảm k lần và ngược lại. Chú ý : Từ nguyên lí làm việc của máy biến áp cho thấy, máy biến áp chỉ \\'ận hành với nguồn diện xoay chiều, tuyệt đối không nối với nguồn một chiều. Khi nối cuộn sơ cấp với nguồn một chiều, máy biến áp sẽ phát nóng và cháy trong thời gian ngắn, VI dòng điện chạy trong cuộn sơ cấp tãng lên rất lớn. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP 1. Cho cô n g thức tính tỉ số biến áp (1) sau. Hãy giải thích c ó c phần tủ trong côn g thức đó vào chỗ trống ( ............................. ). Ui ^ Ei Ni ( 1) .7- . = k U2 Ẽ2 N2 Trong đó : k lò tỉ số biến đổi của máy biến áp (tỉ số biến áp). A. Ni vò N2 là :.......................................................... B. U] vỏ U2 là : ............................................(đon v ị ..............). 2. Điền tù thích họp vào chỗ trống trong những câu sau : A. Máy biến á p c ó k >1 (U] > U2 ) gọi là máy biến á p ......... B. Mỏy biến òp c ó k <1 (Ui < U2 ) gọi lò máy biến á p ......... c. C ông suất máy biến áp nhộn từ nguồn lò S] = .............. D. C ông suất máy biến áp c ấ p cho phụ tải lò $ 2 = ............. 43E. S] v à $2 là c ô n g s u ấ t .................... đ ư ợ c d ù n g đ ể t ín h lõ i t h é p m ớ y b i ế n á p , c ó đ ơ n v ị l ò .................(k í h iệ u lờ ................... ). F. N ế u t ă n g đ i ệ n á p k lầ n t h ì đ ồ n g t h ò i d ò n g đ i ệ n s ẽ .................k lầ n v ờ n g ư ợ c lại. 3. Khi n ố i c u ộ n sơ c ấ p m á y b iế n ó p vớ i n g u ồ n đ iệ n m ộ t c h iề u sẽ x ả y rơ h iệ n tư ợ n g g ỉ ? T ại s a o ? ĩB à iS TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA 1. Hiểu được quy trình chung đê tính toán, thiết kế máy biến áp một pha công suất nhỏ. 2. Hiểu dược yêu cầu, cách tính của từng bước khi thiết kê máy biến áp một pha công suất nhỏ. Việc tính toán chính xác máy biến áp ở chế độ có tải rất phức tạp vì phải giải quyết giới hạn tăng nhiệt độ tối đa và độ sụt áp trong giới hạn cho phép. Đế giải quyết các vấn đề kĩ thuật này, khi tính toán cần phải tiến hành một số phép tính khá phức tạp. Trong bài này, chúng ta sử dụng phương pháp dựa vào những kết quả thực nghiệm, đơn giản nhưng vẫn đảm bảo tính chính xác. Tính toán thiết kế máy biến áp gồm những bước sau : 1. Xác định công suất máy biến áp. 2. Tính toán mạch từ. 3. Tính số vòng dây của các cuộn dây. 4. Tính tiết diện dây quấn. 5. Tính diện tích cửa sổ lõi thép 441. Xác định công suất máy biến áp Trước khi tiến hành tính toán, thiết kế cần xác định công suất của máy biến áp cần chế tạo. Vì hiệu suất máy biến áp cao, nên : s, « s, = U ,.I, Công suất máy biến áp cần chế tạo là : Trong đó : U2 và I2 là điện áp và dòng điện thứ cấp định mức của máy (theo yêu cầu người thiết kế). 2. Tính toán mạch từ i a) Chọn mạch từ 1/2 Mạch từ của máy biến áp nhỏ t thường là mạch từ kiểu bọc, được ghép bằng thép chữ I và E ỉ (hình 8 .1 ) có các thông số như sau : a/ 2 a : chiều rộng trụ quấn dây b : chiều dày trụ quấn dây ỉ c : độ rộng cửa sổ h : chiều cao cửa sổ Hinh 8.1. Mạch từ ghép bằng lá thép chữ E và I a/2 : độ rộng lá thép chữ I Đối với loại máy biến áp công suất nhỏ, khi chọn mạch từ cần xét đến tiết diện của trụ lõi thép mà trên đó sẽ đặt cuộn dây. b) Tính diện tích trụ quấn dây của lõi thép Diện tích trụ quấn dây phải phù hợp với công suất máy biến áp. Đối với mạch từ kiểu bọc, diện tích của trụ quấn dây được tính gần đúng bằng công thức : 45Shi = l . 2 ự s đm S|,| = a.b là diện lích hữu ích trụ, tính bă. ng cm2 Sj,„ là còng suất máy biến áp, tính bằng VA. Trong thực tế, lõi thép đuợc ép chặt nhung vẫn có dộ hớ giữa các lá thép do dộ cong vênh và lớp sưn cách diện của lá thép. Vì vậy, cấn phải tính diện tích thục của trụ lõi thép. s, = Suh;i Trong dó, k| là hệ số lấp đầy đuợc cho trong bảng 8-1 Bảng 8-1. HỆ SỐ LẤP ĐẦY k/ Loại máy biến áp k/ Máy biến áp âm tần 0,8 Máy biến áp dùng trong gia đình 0,9 Máy biến áp lõi íerit 1 Đế don giản trong tính toán, có thế tra bảng 8-2 duới đây khi tính toán mạch lừ. Bảng 8-2. DIỆN TÍCH TRỤ QUẤN DÂY TƯƠNG ỨNG VỚI CÕNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP (tần số 50Hz) Công suất máy Diện tích hữu ích S|,ị (cm^) Diện tích thực tế s , (cm^) biến áp (VA) (Để tính số lá thép) (Để tinh khuôn quấn dây) 10 3,8 k/=0,9 k/=0,8 k/=0,7 15 4.7 20 5,4 4,2 4.7 5,4 25 6,0 5,8 6,6 30 6,6 5,2 6,7 7,7 7,5 8.6 6,0 8,2 9,4 6,7 7.3 46Cõng suất máy Diện tích hữu ích S|,i (cm^) Diện tích thực tẽ s, (cm^) biến áp (VA) (Để tinh số lá thép) (Đẽ tính khuôn quấn dây) 35 7,1 40 7,6 k/=0,9 k/=0,8 k;=0,7 45 8,1 7,9 50 8,5 8,4 8,9 10,1 55 8,9 8,9 9,5 10,8 60 9,3 9,4 10,1 11,5 65 9,7 9,9 10,6 12,1 70 10,0 10,3 11,1 12,7 75 10,4 10,8 11,6 13,3 80 10,7 11,2 12,1 13,8 85 11,1 11,6 12,6 14,3 90 11,4 11,9 13,0 14,9 95 11,7 12,3 13,4 15,3 100 12,0 12,7 13,8 15,8 150 14,7 13,0 14,2 16,3 200 17.0 13,3 14,6 16,7 250 19,0 16,3 15,0 17,1 300 20,8 18,9 18,4 21,0 350 22,5 21,1 21,2 24,2 400 24,0 23,1 23,7 27,1 450 25,5 24,9 26,0 29,7 500 26,8 26,7 28,1 32,1 550 28,1 28,3 30,0 34,3 600 29,4 29,8 31,8 36,4 31,3 33,5 38,3 32,7 35,2 40,2 36,7 42,0 47Công suất máy Diện tích hữu ích S|,ị (cm^) Diên tích thưc tế Sị (cm^) biến áp (VA) (Để tính số lá thép) (Đê tính khuôn quấn dây) 650 30,6 k/=0,9 k/=0,8 k,= 0,7 700 31,8 34,0 750 32,9 35.3 38,2 43,7 800 33,9 36,5 39,7 45,4 850 35,0 37,7 41,1 47,0 900 36,0 38,9 42,4 48,5 950 37,0 40,0 43,7 50,0 1000 38,0 41,1 45,0 51,4 1500 46,5 42,2 46,2 52,8 2000 53,7 51,6 47,4 54,2 59,6 58,1 66,4 67,1 76,7 tlã y chọn mạch từ d ể quấn một máy biến áp côníị suất 30VA, có điện áp sơ cấp uỊ - 220V, U2 = Ỉ 2 V . Hiệu suất máy biến áp r\\ - 0,7. 3. Tính số vòng dây của các cuộn dây Với một máy biến áp và tần sô' nhất định, số vòng của một cuộn dây phụ thuộc tiết diện trụ lõi thép đã chọn và chất lượng lõi thép. Có nhiều cách tính số vòng dây, trong phạm vi bài này chúng ta chọn cách tính qua đại lượng trung gian là \"số vòng/vôn\" kí hiệu là n, là số vòng tương ứng cho mỗi vôn điện áp sơ cấp hay thứ cấp. Bảng 8-3 cho ta giá trị số vòng/vôn ứng với tiết diện lõi thép. Để đơn giản trong khi tính toán, ta có thể tra bảng xác định số vòng/vôn. Từ đó ta tính được số vòng dây cuộn sơ cấp ; N, = U |.n Số vòng cuộn thứ cấp : N2 = (U2 + 1 0 %Ư2 ).n Trong đó 1 0 %U2 là lượng sụt áp khi có tải của dây quấn thứ cấp. 48Bảng 8-3. QUANHỆGIỮATIẾT DIỆNLÕI THÉPVÀsó VÒNG/VÔN (Với tầnsố50Hz vàcườngđộtừcảmB=1,2T) Tiết diện lõi thép hữu ích (cm^) Số vòng/vôn 4 9,5 6 6,3 8 4,7 10 3,8 12 3,2 14 2,7 16 2,4 18 2,1 20 1,9 22 1,7 24 1,6 26 1,5 28 1,4 30 1,3 íỉã y tính s ố vỏng dây quấn cho máy biến úp với nhĩừig thông sô'sau : s = 30VA, Uị = 220V, Ư2 = Ỉ2V, r ) = 0,7. 4. Tính tiết diện dây quấn (hoặc đường kính dây dẫn) a) Tính tiết diện dây quấn Tiết diện dây dản của các cuộn sơ và thứ cấp tỉ lệ thuận với dòng điện chạy trong dây dẫn và ti lệ nghịch với mật độ dòng điên cho phép. Mật độ dòng điện cho phép (A/lmm^) là số ampe trên Imm^ dây dẫn khi vận hành liên tục mà không sinh ra phát nóng nguy hiểm và tổn thất lớn, được xác định bằng thực nghiệm. Công suất máy biến áp càng nhỏ, mật độ dòng điện cho phép càng lớn. 49

Bảng 8-4. MẬT ĐÔ DÒNG ĐIỂN CHO PHÉP Công suất (VA) Mật độ dòng điện cho phép (A/mm^) 4 > 50 3,5 50100 3 100-200 2,5 200 - 500 2 500 - 1000 Vậy, tiếl diện dây dần được lính như sau : Sdd J ; là tiết diện dây (min ). 1 : là cường độ dòng điện (A). J : là mật dộ dòng điện cho phép (A/mm^). b) Tính đường kính dáy quấn Đế đơn giản trong lính toán, có thê’ tra bảng để tìm liêT diện và đường kính dây quấn sau khi đã lính được dòng điện sơ cấp và thứ cấp. Sau khi tính tiết diện dây dẫn, tiến hành tra bảng được giá trị đường kính dây dẫn hoặc ngược lại. Bảng 8-5. ĐƯỜNG KÍNH DÂY DẪN THEO TIẾT DIỆN DÂY Đường kính dây dẫn (mm) Tiết diên dây dẫn (mm^) 0,0038 0,07 0,0050 0,08 0,0063 0,09 0,0078 0,1 0,0113 0,12 0,015 0,14 50



Page 2

Đường kinh dãy dẫn (mm) Tiết diện dây dẫn (mm^) 0,15 0,017 0,18 0,025 0,20 0,031 0,22 0,038 0,25 0,049 0,30 0,070 0,35 0,096 0,40 0,125 0,45 0,159 0,50 0,196 0,60 0,283 0,70 0,38 0,80 0,50 5. Tính diện tích cửa sổ lõi thép Hình chữ nhật bị bao bọc bởi mạch từ khép kín gọi là cửa sổ lõi thép, là một thông số quan trọng khi tính toán. Khi đã tính số vòng và tiết diện dây dẫn, cần phái xem xét toàn bộ các cuộn dây có dặt được dễ dàng vào cửa sổ lõi thép đã chọn hay không. Muốn vậy cần phải tính diện tích của các cuộn dây và diện tích cửa sổ lõi thép (hình 8 .2 ). Diện tích cửa sổ được tính như sau : Scs = h.c Hình 8.2. Dây quấn trong cửa sổ máy biến áp 1. Dây quấn sơ cấp ; 2. Dây quấn thứ cấp. Theo kinh nghiệm h w 3c sẽ tiết kiệm được vật liệu và hình dáng máy biến áp đẹp. 51Tính diện tích cửa sổ lõi thép. Cách 1 : Tổng tiết diện 2 cuộn sơ cấp và thứ cấp chiếm diện tích cửa sổ là : ^sc “ ^ 1 '^dql ^tc ~ ^ 2 '^dq2 Trong đó : N| và N2 là số vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp. ^dql ' ' à ^dq2 ^^P- Trong thực tế còn thêm phần cách điện và khoảng hở, người ta dùng hệ số lấp đầy cửa sổ K| được cho trong bảng 8 - 6 . Diện tích cửa sổ được tính : Sgj, = h X c > sc + s„tc K, Bảng 8—6. Hệ số lấp đầy cửa sổ Công suất máy biến áp Hệ số lấp đầy (VA) (K,) 10-H 100 0,2 1 0 0 - 500 0,3 500 trở lên 0,4 Chú ý : - Nếu cửa sổ quá rộng sẽ lãng phí vật liệu, cần chọn lõi thép nhỏ hơn. - Nếu cửa sổ nhỏ hơn yêu cầu, có thể xử lí theo một trong những cách sau + Chọn lại lõi thép để có kích thước cửa sổ theo yêu cầu. + Tăng diện tích trụ quấn dây (tăng sô' lá thép) sẽ giảm số vòng dây. + Giảm tiết diện dây dẫn (giảm công suất máy biến áp). 52Cách 2 : Tra bảng số vòng dây/lcm^. Trong bảng 8-7 cho sẵn số vòng dây/lcm^, có thể tính tiết diện các cuộn dây sơ cấp và thứ cấp dựa trên các số liệu đó. Bảng 8-7. số VÒNG DÂY ÉMAY TRÊN 1CM^ Đường kính dây trần (mm) Đường kính dây được Số vòng/cm^ cách điện êmay (mm)* 10/100 0,115 5500 4000 12/100 0,14 3600 3100 13/100 0,15 2800 2500 14/100 0,16 2070 1720 15/100 0,17 1400 1140 16/100 0,18 810 590 18/100 0,20 470 305 20/100 0,22 215 160 22/100 0,245 125 100 25/100 0,275 30/100 0,325 35/100 0,38 40/100 0,43 50/100 0,535 60/100 0,64 70/100 0,74 80/100 0,84 90/100 0,95 Từ đó tiến hành tính diện tích cửa sổ lõi thép S=h c > ^ +^ 536. Sắp xếp dây quấn trong cửa sô Tính sô vòng dây mỗi lớp. Số vòng mỗi lớp đường kính dây có cách điện Tiếp đó tính sô' lớp quấn dây bằng cách chia lổng sô' vòng cho số vòng của mỗi lớp. S^ố, ,lớ, p d,ây qua,n = ------S-ô---v-ò-n--g^dây------ Sô' vòng dây môi lớp * Các cỡ dây kế trên có thay đổi chút ít tuỳ theo nhà chế tạo. Tra các bảng cho sấn và theo những phương pháp tính toán trên, chúng la có thế xác định các thông sô' của bất kì một máy biến áp nhỏ nào. CÂU HỎI V À BÀI TẬP 1. Hãy nối c ộ t A với c ộ t B để được thú tụ c á c bước thiết kế máy biến áp cho hợp lí : Nôi dung các bước Thứ tự các bước (A) '(B) Tính toán mạch từ Xác định công suất máy biến áp Tính tiết diện dây quấn Tính số vòng dây của các dây quấn Tính diện tích cửa sổ lõi thép 2. Trình bày nội dung c ó c bước của trình tụ tính toá n máy biến áp trên, 54ĩB ài 9 . THựC HÀNH TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA CÔNG SUẤT n h ỏ Tinh toán, thiết kế được máy biến áp một pha công suất nhỏ. I - CHUẨN Bị - Máy biến áp một pha công suất nhỏ (đã tháo vỏ). - Thước kc, thước cặp (hoặc pan me). I I - QUY TRÌNH THỰC HÀNH 1. Tìm hiểu cấu tạo máy biến áp Qiuiiì sát mày biến úp, lìãy mô tủ cáu tạo máy hiến úp vào bàng sau - Quan sát, đo kích thước lõi thép. - Quan sát và đo đường kính dây quấn sơ cấp và thứ cấp. - Đo kích thước cửa sổ lõi thép. Bảng 9-1. MÔ TẢ CẤU TAO MÁY BIỂN ÁP Lõi thép Dãy quấn Cửa sổ lõi thép 552. Trình tự tính toán, thiết kế máy biến áp Hãy trình bày các bước, công thức tính của từng bước và những điều cần chú ý của các bước đó vào bảng sau : Bảng 9-2. TRÌNH Tự TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY BIỂN ÁP Các bước tính toán, thiết kế Nội dung Những điều cần lưu ỷ 1. Xác định công suất máy biến áp 2. 3. 4. 5. 6. 563. Tính toán, thiết kê máy biến áp một pha công suất nhỏ Tínlì toán, thiết k ế máy hiến áp có các thông sô': - Điện áp sơ cấp 220V - 50Hz. - Điện áp thứ cấp 24V. - Công suất 30VA. III - ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ Đánh giá kết quả thực hành theo các tiêu chí sau : 1. Công việc chuẩn bị 2. Thực hiện thực hành theo đúng quy trình 3. Thái độ : Ý thức thực hiện an toàn lao động và thực hiện vệ sinh môi trường trong khi thực hành 4. Kêì quả thực hành ĨẼài l ữ VẬT LIỆU CHẾ TẠO MÁY BIÊN ÁP 1. Biết một số loại vật liệu thông dụng để chế tạo máy biến áp. 2. Biết công dụng và phạm vi sử dụng các loại vật liệu đó. Vật liệu chính dùng để chế tạo máy biến áp gồm : - Vật liệu dùng làm mạch từ. - Vật liệu dùng cho các dây quấn. - Vât liêu cách điên. 57I - VẬT LIỆU DÙNG LÀM MẠCH TỪ Mạch từ của các máy biến áp tần số công nghiệp được ghép từ những lá thép kĩ thuật điện dày từ 0,18 0,5mm. Tính chất lá thép kĩ thuật điện thay đổi theo tỉ lệ silic. Loại tôn có tổn thất ít là loại có chứa nhiều silic : tôn có 1% silic tốn thất 3.6W/kg ; tôn có 2,2% tổn thất 2,4W/kg. Tuy nhiên, tỉ lệ silic càng nhiều thì càng dễ gãy, do đó không thé tăng quá mức. Đe xác định một cách tương đối tỉ lệ silic chỉ cần gấp lá thép lại. Nếu lá thép bị gãy thì tỉ lệ silic trong lá thép cao, còn loại thường thì chỉ cong, không gãy- Đế giám tổn thất, các lá tôn dùng cho máy biến áp công nghiệp được cách diện với nhau bằng lớp giấy rất mỏng dán trên mặt lá tôn hoặc bằng một lớp sơn cách diện. Mép cắt của các lá tôn phải thật phẳng, không được sần sùi đế tránh gây ngắn mạch giữa các lá tôn, hoặc làm tăng khe hớ gày ra tổn thất không tải lớn. Các lá tôn cần có bề dày như nhau, lá tôn càng mỏng, tổn thất công suất (W/kg) càng nhỏ đi. Khi chế tạo lõi thép, có thế xếp xen kẽ từng lá một hoặc từng xấp hai hoặc bốn lá thép. Tiết diện trụ của lõi thép có thê tăng lên bằng cách xếp thêm lá thép nhưng không được xếp quá mức vì khi bề dày của lõi thép gấp ba lần bề rộng của trụ thì việc quấn dây sẽ gặp khó khăn. Để đơn giản cho việc chuẩn bị lõi thép, có thể sử dụng bảng quy cách những mạch từ dùng với những lá thép tiêu chuẩn sau. Bảng 10-1. QUY CÁCH NHỮNG MẠCH Tư DỬNG VỚI LÁ THÉP KĨ THUẬT ĐIỆN TIÊU CHUẨN Kích Chiều Tiết diện Trọng Kích Chiều Số vòng/ Trị số VA thước lá cao xếp lõi thép lượng lõl thước cửa dài của vôn với gần đúng chồng hữu ích vòng thứ B = 1,2T thép thép sổ f = 50Hz lúc (mm) (mm) (cm=') (mm) nhất không tảl (kg) (mm) B = 1,2T f = 50Hz 75x75 20 3,6 0,560 17,5x55 92 10,6 17 30 5,4 0,840 112 7 26 40 7,2 1,120 132 5,25 34 5850 9 1,400 152 4,2 43 25 38 90x90 35 5,6 1,020 20x65 112 6.8 53 45 69 55 7,8 1,430 - 132 4,85 84 10,1 1,840 - 152 3,75 12,3 2,250 - 172 3,1 Dựa vào bảng trên ta chọn thép kĩ thuật điện để làm mạch từ theo thiết kế. II - DÂY QUẤN MÁY BIẾN ÁP Dây quấn ,sơ cấp và thứ cấp máy biến áp làm bằng đồng điện phân, có độ bền cơ học tốt, dỗ dát mỏng để không bị đứt khi quấn dây và mềm để các liên kết tốt. Dây quấn của các máy biến áp công .suất lớn thường có tiết diện hình chữ nhật hoặc hình vuông, còn các máy biến áp công suất nhỏ thường có tiết diện tròn. Các cuộn dây có thể được cuốn thành lừng bối hoặc thành lớp liên tục, vòng này sát vòng kia. Cách quấn thành lừng bối nhanh hơn, được dùng với điện áp không cao. Cách quấn thành lớp có cách điện sẽ đảm bảo cho máy vận hành an toàn hơn và cuộn dây cũng sẽ chiếm chỗ ít hơn. Hãy dự trù số lượng và loại dây cho dây quấn sơ cấp và thứ cấp của máy biến áp theo thiết kế. III - VẬT LIỆU CÁCH ĐIỆN CỦA MÁY BIẾN ÁP Tuổi thọ cúa máy biến áp phụ thuộc phần lớn vào chất cách điện. Nếu cách điện không đầy đủ sẽ nguy hại, còn cách điện quá mức sẽ làm tăng kích thước và giá thành. Các hiện tượng gây ra phóng điện làm chọc thủng chất cách điện thường có nguyên nhân do sự tồn tại các thành phần dẫn điện trong chất cách điện. Sự hư hỏng chất cách điện cũng có thể do hiện tượng iôn hoá của các bọt khí tồn tại trons chất cách điện. 59Độ dần điện của chất cách điện tãng theo nhiệt độ. Độ phát nóng quá mức của một máy biến áp sẽ làm cho cách điện bị giảm. Do vậy, chất cách điện chịu được nhiệt độ càng cao càng tốt vì chính nó quy định nhiệt độ cho phép làm việc của các máy biến áp. Cách điện chính của máy biến áp gồm : 1. Cách điện giữa các vòng dây Dây quấn của máy biến áp thường gồm hai loại : Loại dây bọc được cách điện bằng lớp tơ tự nhiên hay nhân tạo hoặc bằng vải sợi... Loại dây tráng men được tráng lớp sơn êmay bên ngoài. Dây bọc dùng cho các cuộn dây được ngâm tẩm. Dây êmay được dùng rất nhiều đế quấn các máy biến áp nhỏ. Nó có ưu điểm là ít hút ẩm và với độ cách điện như nhau thì kích thước nhỏ hơn loại dây bọc và có thể chịu được nhiệt độ cao. Tuy nhiên, cần chọn loại dây êmay có lớp êmay được tráng đều và bám chắc vào dây, không tróc ra khi dùng móng tay cạo. Ngoài ra, dây êmay còn phải dễ uốn và có độ dàn hồi để khi quấn không bị gãy. 2. Cách điện giữa các lớp dây Cách điện giữa các lớp dây bằng một hoặc nhiều lớp giấy paraphin hoặc tẩm nhựa cách điện. Giấy cách điện giữa các lớp cần phải thừa ra ở hai đầu các cuộn dây. Với điện áp từ 100 200V, lõi cuộn dây không có má, thì độ thừa là 5mm. Để tránh dây bị tuột ra, cần thêm 2mm lớn hơn thân của cuộn dây để sau đó gấp mép lại. Bảng dưới đây cho ta sô' liệu giấy lót cách điện giữa các lớp. Bảng 10-2. GIẤY LÓT CÁCH ĐIỆN GIỮA CÁC LỚP Đường kính dây quấn (mm) Giấy cách điện <0,3 Giấy tụ 0,3 ^0,6 Giấy can 0,6 ^0,9 Giấy cáp 603. Cách điện giữa các dây quấn với nhau và với vỏ Điện áp thí nghiệm giữa các dây quấn và giưa dây quấn với vỏ máy biến áp bằng : 2U,„+ 1000V là điện áp định mức của dây quấn. Điện áp thí nghiệm này không nhỏ hơn 2000V. Cách điện của các dây quấn cần chịu đựng được điện áp thí nghiệm đó trong 5 phút mà không xảy ra phóng điện. Nếu dùng giấy tẩm dầu dày 0,06mm, chịu được điện áp đánh thủng lOOOV đế cách điện 2000V, thì số lớp giấy sẽ là (lấy hệ số an toàn là 5) : 2000 .5 = lOlớp 1000 Hệ sô' an toàn là tỉ số giữa điện áp chọc thủng và điện áp định mức. Để cách điện giữa dây quấn và lõi thép, người ta dùng giấy bìa làm khuôn cho các dây quấn. Để hoàn chỉnh và tăng mức cách điện, các máy biến áp được tẩm sơn cách điện. Nhưng muốn cho việc tẩm đạt hiệu quả cao, cần phải sấy trong chân không rồi tẩm dưới áp lực để chất tẩm thấm sâu vào các khe hở cúa cuộn dây. Cách lẩm nhúng cuộn dây vào trong nhựa cách điện không đảm bảo nếu dây quấn có nhiều lớp. Cách tẩm này có khi còn có hại đối với dây êmay, vì có những chất tẩm và nhựa nóng sẽ làm hỏng lớp êmay. Bảng dưới đây cho điện áp đánh thủng của một số giấy và vải cách điện dùng cho máy biến áp (trị số trung bình đế tham khảo, có thể thay đổi theo nhà chế tạo). Bảng 1 0-3. ĐIỆN ÁP ĐÁNH THỦNG CỦA MỘT s ố VẬT LIỆU CÁCH ĐIỆN Vật liệu cách điện Điện áp đánh thủng (V) Giấy bóng (15/1000, loại dùng cho tụ điện) 500 Giấy bóng 3/100 500 Giấy bóng 4/100 600 Giấy dầu 5/100 1000 61Vật liệu cách điện Điện áp đánh thủng (V) Vải dắu 5/100 3000 Bia 1/10 800 Bia 5/10 4000 Bìa 1mm 8000 Hãy lựa chọn và dự trù loại và số lượng vật liệu cách điện của máy biến áp đã thiết kế. CÂU HỎI 1. Trình bày những hiểu biết của mình về vậ t liệu làm m ạch từ máy biến áp. 2. Nêu tên vò côn g dụng của m ột số loại vậ t liệu c á c h điện của mày biến á p vào bả ng sau : 62ĩB ài 11. THựC HÀNH CHu Ẩn b ị v ậ t l i ệ u v à l à m k h u ô n q u ấ n MÁY BIẾN ÁP 1. Chuẩn bị được thiết bị, dụng cụ, vật liệu cần thiết cho quấn máy biến áp theo thiết kế. 2. Làm dược khuôn quấn dãy theo thiết kế. I - C H U Ẩ N Bị - Phích cắm điện, công tắc. - Bàn quấn dây, panh, đồng hồ đo điện, khoan, mỏ hàn, kìm các loại, bút thử điện, lua vít, dao, kéo,... - Lõi thép ; dây quấn cuộn sơ cấp. thứ cấp ; dây điện. - Vật liệu cách diện : giấy cách diện, bìa cách điện, băng dính, bâng vải. ông ghen... - Vật liệu khác : sơn cách điện, nhựa thông, thiếc hàn, ốc, vít, thanh kẹp,... II - QUY TRÌNH THỰC HÀNH 1. Chuẩn bị vật liệu chế tạo máy biến áp - Mạch từ - Dây quấn máy biến áp - Vật liệu cách điện của máy biến áp 2. Làm khuôn bìa (cốt cách điện hay lõi quấn dây) Khuôn bìa làm khuôn quấn dày, cách điện dây quấn với lõi thép đồng thời làm giá đỡ dây quấn. a) Làm phần thán khuôn Phần thân khuôn phải phù hợp với lõi thép máy biến áp, có kích thước lớn hơn kích thước mỗi cạnh lõi thép từ 0,5 -ỉ- Imm. Chiều dày bìa khoảng Imm. 6380 o 0 110 o o41 68 41 68 41mm 160 o 220 o 70 o 250 o X o o Phần để dán b) a) o 12 o o 70 o 6o o 0o 0 ọ H ình 11.1. Cách làm khuôn bìa a) Cách đo và cắt thân khuôn ; b) Làm tai khuôn bia ; c) Khuôn bìa đã làm xong b) Làm má khuôn bia Cắt một bìa (B), giữa khoét lỗ, gắn chặt vào trong thân để tạo thành má khuôn. Chiều rộng của má khuôn phải nhỏ hơn chiều rộng của cửa số lõi thép. Chú ỷ : - Lớp má khuôn nến không dủ dộ cứng, có thế bồi 2 lớp giấy bìa. - Dùng loại cồn dán cố độ cách diện lốt và chịu dược nhiệt dộ cao. c) Làm cốt gỗ (đúng với khuôn và đúng tâm) III - ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ Đánh giá kết quả thực hành theo các tiêu chí sau ; 1. Công viqc chuẩn bị 2. Thực hiện thực hành theo đúng quy trình 3. Thái độ : Ý thức thực hiện an toàn lao động và thực hiện vệ sinh môi Iruờng trong khi thực hành 4. Kết quả thực hành Chuấn bị vật liệu. Làm khuôn quấn máy biến áp. 64!B à il2 QUẤN MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA 1. Hiểu được quy trình quấn máy biến áp một pha 2. Hiểu dược yêu cẩu kĩ thuật các bước của quy trình quấn máy biến áp một pha. I - QUẤN DÂY MÁY BIẾN ÁP 1. Tính số vòng dây của một lớp và số lớp dây quấn Số vòng dây một lớp được tính như sau : S^ố vòng môt lớ,p = —cđhưiờề—ung—cako—ínch—ửda^-âs-y-ổ-(-k-5ê—cc;—áhicề^-áu-c-dh--àđyiệbnìa) -1 Sau đó tính số lớp quấn dây bằng cách chia tổng số vòng cho số vòng dây của mỗi lớp. Nếu số lớp dây quấn thập phân, nên làm tròn. Sau đó tính lại số vòng dày của mỗi lớp quấn dây.- Sau khi quấn xong mạch sơ cấp, lól một lớp giấy cách điện rồi quấn tiếp mạch thứ cấp. Đê lấy các đầu dây ra ngoài, chập đôi dày đang quấn, bọc cách điện, đánh dấu (ghi dấu) rồi liếp tục quấn. Các dầu dây phải được đưa ra cùng một phía. - Trong quá trình quấn, cần theo dõi số vòng trên máy quấn dày cẩn thận. Cần giữ dây sao cho có sức cãng vừa phải để tránh đứt dây hoặc cuộn dây quá lỏng. - Khi quấn đủ số vòng dây, dùng giấy cách điện bọc bên ngoài 2 - 3 lớp, tháo cuộn dây ra khỏi khuôn gỗ đưa ra ngoài. II - LỒNG LÕI THÉP VÀ O CUỘN DÂY Đật ngang cuộn Hình 12.2. Lồng lõi thép vào cuộn dây dây, lần lượt lồng các lá thép chữ E trước, cứ 2, 3 lá lại đảo đầu, như vậy sẽ giảm khe hở không khí. Chú ý ghép xen kẽ. Vấn đề quan trọng là cố gắng lồng hết số lá thép đã tính. Nếu không đủ, khi làm việc máy biến áp sẽ nóng quá mức cho phép và mau hỏng. Khi ghép dùng búa gỗ để vỏ các lá thép cho thật phảng. III - ĐO VÀ KIỂM TRA KHI CHƯA N ố l NGUỒN 1. Kiểm tra thông mạch Dùng vạn năng kế hoặc đèn kiểm tra đổ kiểm tra thông mạch. 662. Kiểm tra chạm lõi Dùng đèn kiểm tra ngắn mạch (hình 12.3), một đầu dây chạm vào lõi thép, đầu dày kia chạm vào đầu dày quân. Nếu đèn sáng là cuộn dây bị ngắn mạch với lõi thép. 3. Kiểm tra cách điện Đo điện trở cách điện giữa dây quấn và lõi thép đạt giá trị trên IMQ là đạt yêu cầu. IV - SẤY, TẨM CHẤT CÁCH ĐIỆN 1. Một số vật liệu tẩm - Chất vecni béo. - Chất nhựa cách điện. - Chất sơn tổng hợp. Các chất vecni héo : là những chất vecni gốc dầu thảo mộc mau khô (dầu gai), có đặc tính trở nên cứng dưới tác dụng của ôxi. Các loại vecni tự nhiên hoặc nhân tạo pha trong một chất hoà tan thưòng là tinh dầu. Lượng chất hoà tan không quá 60% của hỗn hợp. Tỉ lệ này cho một chất vecni đủ lỏng để có thế thấm sâu vào các cuộn dây và khô nhanh. Các chất nhựa : là những chất có thể hoá lỏng ở nhiệt độ cao như : nhựa đường hoặc nhựa hỗn hợp, khi nguội trở nên cứng. Các chát sơn tổng hợp : ít được dùng cho các máy biến áp nhỏ vì làm hỏng chất êmay. 2. Trình tự tẩm, sấy Công việc tẩm được tiến hành theo trình tự ; - Sấy khô cuộn dây ở nhiệt độ khoảng 60°c trong khoảng 3 giờ. - Ngâm vào chất cách điện (vecni) cho đến khi không còn bọt khí nổi lên là dược. Chất cách điện dược hâm nóng khoảng 50°c. 67- Nhấc khối máy tẩm ra khỏi chất cách điện, để lên giá cho chảy hết vecni thừa. - Sấy khô ở nhiệt độ 70 -H75°c. Cả chu kì tẩm chiếm thời gian khoảng 40 50 giờ. Khi tẩm dây êmay cần chú ý để chất hoà tan không làm hỏng êmay. Do đó cần chọn loại vecni khô nhanh. Sau khi tẩm, nên quét thêm một lớp vecni bọc ngoài để chống ẩm, hơi axit... V - LẮP RÁP MÁY BIẾN ÁP VÀO v ỏ - Nối các đầu dây vào chuyển mạch, đồng hồ, áptômát, mạch bảo vệ. -Chuyển mạch, đồng hồ, áptômát... phải được cố định trên vỏ ở vị trí thuận tiện khi sử dụng và đẹp về hình thức. - Kiểm tra số chỉ của đồng hồ, chuông báo quá áp v.v... VI - KIỂM TRA KHI N ố l VÓI NGUỒN ĐIỆN VÀ VẬN HÀNH THỬ 1. Kiểm tra không tải máy biến áp Cho máy chạy không tải khoảng 30 phút, kiểm tra tình trạng máy. Nếu đạt những yêu cầu sau là máy tốt : - Nhiệt độ không vượt quá 40°c. - Máy vận hành êm, không có tiếng kêu rè rè phát ra từ lõi máy biến áp. - Không có hiện tượng chập mạch ở 2 cuộn dây. - Điện áp ra phù hợp với trị số định mức thiết kế. 2. Kiểm tra có tải máy biến áp Vận hành máy biến áp với chế độ đầy tải (đúng với công suất thiết kế và dòng điện định mức) trong thời gian khoảng 30 H- 45 phút. Nếu máy tốt sẽ đạt những yêu cầu sau : - Nhiệt độ không quá 50°c. - Máy không rung, không có tiếng kêu phát ra từ máy biến áp. - Điện áp ra đúng trị số đã thiết kế. 68ĨB òL 1 3 . THựC HÀNH QUẤN MẨY BIẾN ÁP MỘT PHA 1. Quấn được máy biến áp đều và chặt tay. 2. Lắp ráp dưực máy biến áp vào vỏ. 3. Kiểm tra và vận hành máy biến áp khi không tải và khi có tải. I - CHUẨN Bị - Công tắc, phích cắm điện,... - Bút thử điện, đồng hồ đo điện, khoan, mỏ hàn, kìm các loại, tua vít các loại, dao, kéo, panh, bàn quấn dây. - Các loại vật liệu theo tính toán và thiết kế. I I - QUY TRÌNH THỰC HÀNH - Bước l : Quấn dây máy biến áp + Tính số vòng dây của một lớp và số lớp dây quấn + Quấn dây - Bước 2 : Lồng lõi thép vào cuộn dây - Bước 3 : Đo và kiểm tra khi chưa nối nguồn + Kiểm tra thông mạch + Kiểm tra chạm lõi + Kiểm tra cách điện -B ư ớ c 4 : Tẩm, sấy chất cách điện + Một số vật liệu tẩm + Trình tự tẩm, sấy - Bước 5 : Lắp ráp máy biến áp vào vỏ - Bước 6 : Kiểm tra khi nối với nguồn điện và vận hành thử + Kiểm tra không tải máy biến áp + Kiểm tra có tải máy biến áp 69III - ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ Đánh giá kết quả thực hành theo các tiêu chí sau : 1. Công việc chuẩn bị 2. Thực hiện thực hành theo đúng quy trình 3. Thái độ : Ý thức thực hiện an toàn lao động và thực hiện vệ sinh môi trường trong khi thực hành 4. Kết quả thực hành 70Chương III ĐỘNG C ơ ĐIỆN Bài 14 MỘT SỐ VẤN ĐỀ CHUNG VỀ ĐỘNG Cơ ĐIỆN 1. Biết cách phân loại dộng cơ diện. 2. Hiểu được các dại lượng dịnh mức của dộng cơ diện. 3. Biết dược phạm vi ứng dụng của động cơ diện. coI - KHÁI NIỆM VỂ Đ Ộ N G ĐIỆN Động cơ điện là thiết bị điện dùng để biến đổi điện nãng thành cơ năng, làm quay máy công tác (máy bơm, quạt điện, máy nén khí, máy tiện, máy khoan...). Quan sát máy khoan (hình 14.1), em hãy cho biết hai bộ phận chính của máy khoan là gì và chức nâng của chúng ? coII - PHÂN LOẠI ĐỘ N G ĐIỆN Động cơ điện được phân loại theo nhiều cách khác nhau. Dưới đây ta xét một số cách phân loại : 1. Theo loại dòng điện làm việc (sử dụng) Hình 14.1. Máy khoan bàn - Động cơ làm việc với dòng điện xoay chiều, được gọi là động cơ điện xoay chiều. - Động cơ làm việc với dòng điện một chiều, được gọi là động cơ điện một chiểu. 71Theo em, trong hai loại động cơ điện xoay chiều và một chiều, loại nào thông dụng trong sản xuất và sinh hoạt ? Tại sao ? Đối với động cơ điện xoay chiều, người ta lại phân ra : động cơ điện ba pha, động cơ điện hai pha và động cơ điện một pha. Hãy quan sát mô hình của động cơ điện ba pha (hình 14.2a), hai pha (hình 14.2b), một pha (hình 14.2c) và trả lời các câu hỏi sau bằng cách điền từ thích hợp vào chỗ (....... ). a) b) Hình 14.2. Mô hình dây quấn các động cơ điện a) Ba pha ; b) Hai pha ; c) Một pha. Động cơ điện ba pha có.............dây quấn làm việc, trục các dây quấn lệch nhau trong không gian một góc.................° điện. Động cơ điện hai pha có................ dây quấn làm việc, trục các dây quấn đặt lệch nhau một góc................... ° điện. Động cơ điện một pha chỉ có..............dây quấn làm việc. Động cơ điện có công suất lớn trên 600W thường là động cơ điện ba pha. Các động cơ điện có công suất nhỏ dưới 600W thường là động cơ điện hai pha hoặc một pha. 2. Theo nguyên lí làm việc Phân loại theo nguyên lí làm việc người ta chia động cơ điện xoay chiều ra động cơ điện không đồng bộ, động cơ điện dồng bộ. Động cơ điện không đồng bộ là động cơ điện xoay chiều có tốc độ quay n nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường n |. Động cơ điện đồng bộ có tốc độ quay n bằng tốc độ quay của từ trường n|. Động cơ quạt điện trong sinh hoạt là loại động cơ điện gì ? 72cơIII - C Á C ĐẠI LƯỢNG ĐỊNH MỨC CỦA Đ Ộ N G ĐIỆN Các đại lượng định mức là số liệu kĩ thuật quan trọng do nhà sản xuất quy định để động cơ điện làm việc được tốt, bền lâu và an toàn. Các đại lượng định mức của động cơ điện là : Công suất cơ có ích trên trục : Điện áp stato : Dòng điện stato : ^đm Tần số dòng điện stato fđm Tốc độ quay rôto : *^dm Hệ số công suất : COSCPdm Hiệu suất : Pđm Trên nhãn của một động cơ điện một pha có ghi : 125W ; 220V ; 50Hz ; 2845 vòng/phút. Giải thích các sô liệu trên. coIV - PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA Đ Ộ N G ĐIỆN Động cơ điện được sử dụng trong sản xuất và sinh hoạt, dùng làm nguồn động lực cho các máy công lác làm việc. Ví dụ, động cơ của quạt điện liíc làm việc tạo ra cơ năng làm quay cánh quạt. Em hãy giải thích vai trò của động cơ điện trong rriáy bơm nước, máy sấy tóc, máy xay xát. CÂU HỎI 1. Dụa theo loại dòng điện tàm việc, ngưòi ta phân động c o điện thành những loại nào ? Loại nào được sử dụng phổ biến trong sản xuất và sinh ho ạt ? Tại sao ? 2. Dựa theo nguyên lí lòm việc, ngưòi ta phân động co điện xoay chiều thành những loại nào ? 3. Viết kí hiệu của c ó c đại lượng được ghi trên nhõn động co điện sau : 73Đại lượng Kí hiệu Công suất cơ có ích trên trục Điện áp stato Dòng điện stato Tần số dòng điện stato Tốc độ quay rôto Hệ số công suất Hiệu suất 4. Trên nhởn của m ột động cơ điện m ột pha có ghi :125W ; 220V ; 50Hz ; 2845 vòng/phút. Giải thích c ỏ c số liệu trên. B à ilS ĐỘNG Cơ ĐIỆN XOAY CHlỂU MỘT PHA • •• 1. Biết được cấu tạo, nguyên li làm việc và ứng dụng của động cơ điện xoay chiều một pha. 2. Hiểu và phân biệt được động cơ diện một pha vòng chập và động cơ diện một pha chạy tụ. Các đồ dùng điện trong gia đình, các thiết bị trong công nghiệp,... sử dụng nhiều loại động cơ điện xoay chiều một pha. Em hãy nêu tên các đổ dùng điện, các thiết bị trong công nghiệp sử dụng động cơ điện xoay chiều một pha. Động cơ điện xoay chiều một pha thông dụng là loại không đồng bộ. Đế hiếu nguyên lí làm việc của loại động cơ này, hãy tìm hiếu thí nghiệm dưới đây. 74coI - THÍ NGHIỆM VỂ NGUYÊN LÍ Đ Ộ N G ĐIỆN KHÔNG Đ Ổ N G BỘ 1. Nội dung thí nghiệm Thiết bị thí nghiệm gồm : Nam châm - Một nam châm vĩnh cửu NS hình chữ u gắn liền với tay quay, một vòng dây khép kín đặt giữa hai cực của nam châm. Vòng dây có thể quay quanh trục của chúng (hình 15.1). - Dùng tay quay Hình 15.1. Mô hình thí nghiệm nam châm với tốc độ ttị, ta thấy vòng dây quay theo với tốc độ n cùng chiều quay n| nhung nhỏ hơn n| một ít. n < n| Hiện tuợng này đuợc giải thích nhu sau : + Giữa hai cực của nam châm có từ iruờng. Khi ta quay nam châm, lừ truờng của nam châm là từ truờng quay. + Từ truờng quay làm cảm ứng vào các vòng dây súc điện động e, tạo thành dòng điện i khép kín trong vòng dây. + Từ truờng quay tác dụng lên vòng dây mang dòng điện i lực điện từ F, làm vòng dây quay với tốc độ n. Thí nghiệm trên đuợc ứng dụng để chế tạo động cơ điện không đồng bộ. ở động cơ điện một pha không đồng bộ có dày quấn phụ nối tiếp với tụ điện : - Đê tạo ra lừ truờng quay nguời la cho hai dòng điện xoay chiều lệch pha nhau vào hai dây quấn đặt ở lõi thép stato, các dây quấn có trục lệch nhau trong không gian. 75- Tốc độ của từ trường quay Hị phụ thuộc vào tần số dòng điện f và số đôi cực từ p : „nj = -6-0--f (^vòng/phút)^. - Vòng dây khép kín đặt trên lõi thép rôto. 2. Nguyên lí làm việc của động c ơ điện không đổng bộ - Khi cho dòng điện vào dây quấn stato sẽ tạo ra từ trường quay. - Lực điện từ do từ trường quay tác dụng lên dòng điện cảm ứng ở dây quấn rôto, kéo rôto quay với tốc độ n < n j. Động cơ điện một pha không đồng bộ có nhiều loại, dưới đây là một số loại thường gặp. c óII - Đ Ộ N G C ơ ĐIỆN MỘT PHA VÒNG NGẮN m ạ c h (động cơ vòng chộp) 1. Cấu tạo Động cơ điện một pha có vòng ngắn mạch gồm hai bộ phận chính là stato (phần đứng yên) và rôto (phần quay). a) Stato (phần tĩnh) : gồm lõi thép và dây quấn tập trung. - Lõi thép stato làm bằng lá thép kĩ thuật điện ghép lại thành hình trụ rỗng, mặt trong có các cực từ để quấn dây (hình 15.2). Hình 15.2. Cấu tạo stato động cơ có vòng ngắn mạch 1. Dây quấn stato ; 2. Lõi thép stato ; 3. Cực từ ; 4. Vòng ngắn mạch. 76- Cực từ được xẻ làm 2 phần, một phần được lắp vòng đồng ngắn mạch (khép kín). - Dây quấn stato được đặt cách điện với lõi thép và quấn tập trung quanh cực từ. b) Rôto (phần quay) Hình 15.3. Cấu tạo rôto lồng sóc Rôto gồm lõi thép và dây quấn. Lõi 1. Lõi thép ; 2. Thanh dẫn ; thép làm bằng lá thép kĩ thuật điện ghép 3. Vòng ngắn mạch ; 4. Trục, lại thành khối trụ, mặt ngoài có các rãnh. Dây quấn rôto kiểu lồng sóc, gồm các thanh dẫn (nhôm, đồng) đặt trong các rãnh của lõi thép, nối với nhau bằng vòng ngắn mạch ở hai đầu (hình 15.3). 2. Nguyên lí làm việc Khi cho dòng điện xoay chiều vào dây quấn stato (hình 15.4), sẽ xuất hiện dòng điện cảm ứng trong vòng chập. Dòng điện trong vòng chập và dòng điện trong dây quấn stato sẽ tạo ra từ trường quay. Từ trường quay tác dụng lên dòng điện cảm ứng ở thanh dẫn rôto lực điện từ F, động cơ sẽ khởi động và quay làm việc với tốc độ n. Hình 15.4. Sơ đố động cơ điện một pha vòng chập 1. Dây quấn stato ; 2. Thanh dẫn rôto lồng sóc 77Vòng chập dùng đế khởi động động cơ. Động cơ điện vòng chập có ưu điếm và nhược điểm sau : - Du điếm : cấu tạo đơn giản, làm việc bền lâu, vận hành và bảo dưỡng dẻ dàng. - Nhược điểm : hiệu suất thấp, mômen khởi động yếu, tốn nhiều vật liệu khi chế tạo. Động cơ vòng chập thường chế tạo với công suất nhỏ, được sử dụng với các tái yêu cầu công suất nhỏ, mômen mở máy không lớn. Ví dụ quạt điện công suất nhỏ sải cánh 230mm. III - Đ Ộ N G C ơ C Ó DÂY QUẤN PHỤ NỐI TIẾP VÓI TỤ ĐIỆN (động co ch ạy tụ) 1. Cấu tạo - Stato của động cơ chạy tụ có nhiều Hình 15.5. Sơ đồ động cơ rãnh, trong các rãnh đật hai dây quấn (hình một pha chạy tụ 15.5) : dây quấn chính còn gọi là dây quấn làm việc (LV) được quấn bằng dây điện từ tiết diện lớn và ít vòng ; dây quấn phụ còn gọi là dây quấn khởi động (KĐ) được quấn bằng dây điện từ có tiết diện nhỏ hơn và nhiều vòng. Trục của dây quấn chính và dây quấn phụ lệch nhau 90° điện trong không gian. Dây quấn phụ mắc nối tiếp với tụ điện c để dòng điện lệch pha với dòng điện trong dây quấn chính. Trên hình 15.5 vẽ sơ đồ động cơ một pha chạy tụ ; một đầu dây của dây quấn làm việc và một đầu dây của dây quấn khởi động được đấu với nhau tạo thành dây chung T. Đầu s của dây quấn khởi động mắc nối tiếp với tụ điện c, sau đó nối với dây quấn làm việc tạo thành dây chung R. Hai cực T, R được đấu vào nguồn điện một pha. - Rôto : kiếu rôto lồng sóc. 782. Nguyên lí làm việc Khi cho dòng điện xoay chiều một pha vào hai dây quấn stato. Dòng điện trong hai dây quấn sẽ tạo nên từ trường quay. Từ trường quay tác dụng lên dòng điện cảm ứng trong rôto lực điện từ F kéo rôto quay với tốc độ n. CÂU HỎI 1. Để khỏi động động cơ điện một pha người ta sử dụng biện pháp gì ? 2. Vai trò của vòng c h ộ p lò gì ? 3. So sành động cơ vòng c h ộ p với động cơ c ó dây quấn phụ mỏ máy. Hãy ghi dấu X vào Q khi câu đúng. I I Động cơ vòng ch ộ p có mômen khỏi động nhỏ hơn động cơ có dây quấn phụ mở máy. I I Động cơ vòng ch ộ p có hiệu suốt nhỏ hơn động cơ có dây quấn phụ có tụ điện. 4. Trong động cơ điện m ột pha, điện trỏ của dâ y quấn chính hay điện trỏ củ a dây quấn phụ lốn hơn ? Vì sao ? B à i 16 MỘT SỐ MẠCH ĐIỀU KHIỂn ĐỘNG Cơ ĐIỆN XOAY CHlỂU MỘT PHA 1. Hiểu được nguyên lí làm việc của mạch điều khiển đổi chiều quay động cơ điện một pha. 2. Hiểu dược nguyên lí mạch điều khiển tốc độ quay của quạt điện. Trong sử dụng người ta thường yêu cầu đổi chiều quay và điểu chỉnh tốc độ quay của động cơ. 1. Đổi chiểu quay động cơ điện một pha Muốn đổi chiều quay của động cơ người ta đổi chiều của mômen quay. 79Đối chiều quay động cơ một pha có dây quấn phụ thực hiện bằng cách đảo đầu nối dây của một trong hai dây quấn chính hoặc dây quấn phụ. Dưới đây, giới thiệu sơ đồ đổi chiều quay của động cơ một pha bằng cách đảo đầu nối của dây quấn phụ (D„ D4). Khi quay thuận, đầu dày D, của dây quấn phụ nối với đầu dây D| của dây quấn chính ; đầu dây D4 nối với đầu dây D2 (hình 16.1b). Muốn cho động cơ quay ngược, người ta đảo đầu dây quấn phụ : cho đầu dây D, nối với đầu dây Dj ; đầu dây D4 nối với đầu dây D| (hình 16. Ic). b) c) a) Sơ đồ động cơ (D,, D2 là các đầu dây quấn chính ; D3 , D4 là các đắu dây quấn phụ); b) Sơ đồ nối dây khi chiéu quay thuận ; c) Sơ đồ nối dây khi chiéu quay ngược. 2. Điều chỉnh tốc độ quay của động cơ một pha quạt điện 0 quạt điện, người ta điều chỉnh lượng gió của quạt bằng cách điều chỉnh tốc độ quay của động cơ điện. Để điều chỉnh tốc độ người la thường sử dụng phương pháp thay đổi điện áp đặt vào dây quấn stato. Ta sẽ xét cụ thể một số mạch điểu khiển động cơ quạt điện thông dụng. a) Dùng cuộn điện kháng đê điều chỉnh tốc độ Quạt bàn Diamond (Trung Quốc) sử dụng phương pháp này. Quạt bàn Diamond là quạt bàn chạy tụ. Trên hình 16.2, vẽ sơ đồ dây quấn stato gồm dây quấn làm việc (LV), dây quấn khởi động (KĐ), tụ điện c. Cuộn điện kháng (ĐK) để điều chỉnh tốc độ đặt dưới chân quạt. Cuộn điện kháng có 4 đầu : 1 ; 2 ; 3 ; 4 ứng với 4 số tốc độ. Khi ấn phím số 1, điện áp định mức của nguồn (220V) trực tiếp đưa vào dày quấn làm việc, quạt quay với tốc độ nhanh nhất. 80Muốn quạt quay chậm thì Đ ấn vào các phím 2 ; 3 ; 4 ; có sụt áp ở từng nấc của cuộn UuuKimJ điện kháng, nên điện áp đưa vào dây quấn stato giảm, tốc Hình 16.2. Sơ đổ quạt bàn chạy tụ (cuộn điều khiển đặt ở chân quạt) độ động cơ giảm xuống, ở số 4 có sụt áp trên cả 3 nấc của cuộn điện kháng, điện áp đưa vào động cơ bị giảm nhiều, nên tốc độ chậm nhất. Khi quạt làm việc, đèn tín hiệu (Đ) sáng do điện áp cảm ứng ở cuộn dây K quấn cùng lõi với cuộn điện kháng. b) Thay dổi sô' vòng dây stato để điêu chỉnh tốc độ Điều chỉnh tốc độ quạt bằng cách quấn thêm những cuộn dây tốc độ (còn gọi là cuộn dây số) trực tiếp vào stato được áp dụng phổ biến ở quạt bàn. - Qitụt băn vòng chập Với quạt bàn vòng chập có 2 số, việc quấn thêm cuộn dây số rất đơn giản. Ví dụ quạt bàn 30W - 220V - 2 cực từ. Trên mỗi cực từ quấn cuộn 1160 vòng và cuộn 300 vòng (hình 16.3). 220V 81Muốn quạt nhiều gió (tốc độ cao) ta ấn công tắc về số 1, điện áp định mức nguồn (220V) đưa vào điểm A và điểm B, trực tiếp đưa vào 2 cuộn dây 1160 vòng mắc nối tiếp, dòng điện định mức, quạt sẽ quay nhanh. Khi cần giảm gió (tốc độ chậm) thì bật công tắc về số 2, điện áp nguồn đưa vào 2 điểm c và D, 2 cuộn dây 1160 vòng và 2 cuộn dây 300 vòng mắc nối tiếp nên dòng điện giảm xuống, quạt sẽ quay chậm. - Quạt bàn chạy tụ có cuộn dây sô trong stato Ngoài dây quấn làm việc và dây quấn khởi động nối tiếp với tụ điện c, còn có cuộn dây tốc độ (cuộn dây số) đấu qua công tắc chuyên mạch 1 ; 2 ; 3 như hình 16.4. Cách đấu dây này thường gặp ở quạt bàn 3 số. Khi ấn phím 1 (tốc độ cao nhất), điện áp định mức của nguồn đưa tới điểm 1 và điểm A, điện áp định mức của nguồn được đật trực tiếp vào cuộn làm việc và điện áp nguồn cũng đặt lên cuộn số, cuộn khởi động và tụ điện c. Cuộn làm việc có điện áp định mức, quạt quay với tốc dộ nhanh nhất. Khi ấn phím 2 (tốc độ trung bình), điện áp định mức 220V của nguồn dưa tới điểm 2 và diểm A ; do có sụt áp trên đoạn 1 - 2 của cuộn dây số nên điện áp đặt lên dây quấn làm việc bị giảm đi, do đó tốc độ dộng cơ giảm xuống mức trung bình. --g1—OULUVUỈ/-----A \\ r | 2 KĐ \\II ---- 1 Ií í _> i_ . \\ V//\\IIIII H—' “—2o20V Hình 16.4. Sơ đồ quạt bàn chạy tụ có cuộn dây số trong stato 82Khi ấn phím 3 (tốc độ thấp nhất) điện áp định mức 220V của nguồn đưa tới điếm 3 và điểm A ; do có sụt áp trên đoạn 3 - 2 và đoạn 2 - 1 của cuộn số nên điện áp đặt lên dây quấn làm việc bị giảm nhiều, tốc độ động cơ giảm xuống mức thấp nhất. c) Dùng mạch điều khiển bán dẫn và tiristo để điều chỉnh tốc độ của quạt điện Những năm gần đây, công nghệ điện tử phát triển mạnh, người ta đã sử dụng các phần tử bán dẫn tranzito, tiristo, vi mạch IC để thực hiện việc điều chỉnh tốc độ của quạt điện (hình 16.5). Người ta chế tạo các mạch điều khiển, cung cấp tín hiệu điều khiển để thay đổi góc mở của liristo T, nhờ đó điều chỉnh được điện áp đặt vào quạt Q, quạt sẽ giảm tốc độ một cách từ từ theo yêu cầu người sử dụng. CÂU HỎI ÔN TẬP 1. Giải thích nguyên lí làm việc của sơ đồ q u ạ t bàn vòng chộp, 2. Giải thích nguyên lí làm việc của sơ đồ q u ạ t bàn chạ y tụ. 3. Để đổi chiều quay của động cơ m ột pha c ó dâ y quấn phụ, ta có thể làm theo c á c h nào dưới đây. Hãy trả lòi bằng c á c h ghi dấu X vào Q . r~1 Đ ảo đầu nối dã y quấn chính vờ dây quấn phụ. I I Chỉ đảo đầu của dây quấn chính, I I Chỉ đảo đầu của dây quấn phụ. 4. Vì sao điều chỉnh tố c độ động cơ m ột pha bồng c á c h thay đổi điện dp đưa vào động cơ chỉ được phép điều chỉnh giảm điện ớp ? 83ĩB à il7 sử DỤNG VÀ BẢO DƯỠNG QUẠT ĐIỆN 1. Nêu dược tên một số loại quạt điện thông dụng. 2. Sử dụng và bảo dưỡng dược quạt diện. 3. Biết được một số hư hỏng thường gặp và biện pháp khắc phục. I - TÌM HIỂU MỘT SỐ LOẠI QUẠT ĐIỆN THÔNG DỤNG Có nhiều loại quạt điện như : quạt bàn, quạt cây, quạt tường, quạt trần. Theo kích thước sải cánh chia ra loại cánh quạt từ 200 đến ISOOmm. a) Quạt bàn Là loại quạt thông dụng có kích thước gọn nhẹ, thuận tiện đặt trên bàn, trên tủ. Quy cách sải cánh cỡ 200mm ; 230mm ; 250mm ; 300mm ; 350mm và 400mm. b) Quạt cáy Đặt trên mặt nền nhà có thể điều chỉnh được độ cao - thấp. Quy cách sải cánh 300mm ; 350 mm ; 400mm ; 500mm ; óOOmm. c) Quạt tường Giống như quạt bàn, song cần bộ phận để gắn vào tường, đồng thời có dây giật tốc độ và chuyển hướng gió. d) Quạt trần Sải cánh lớn, lượng gió lớn, lắp vào trần, không chiếm diện tích sàn. Cánh quạt có loại bằng nhựa hoặc kim loại. Có loại 2 cánh, 3 cánh, 4 cánh, 5 cánh. Quy cách sải cánh có 700, 900, 1050, 1400, 1500, ISOOmm. e) Quạt hộp tản gió Là loại quạt có dạng hình hộp, có thiết bị để dẫn hướng gió. Bánh xe dẫn gió trên mặt hộp, đồng thời có vai trò lưới chắn, bánh xe dẫn gió có hình dạng như cửa chớp mỏng. Khi quạt làm việc, bánh xe dẫn gió quay từ từ 360\", gió 84luồn qua cửa chớp thổi ra ngoài theo các hướng khác nhau. Luồng gió ôn hoà dễ chịu như gió tự nhiên ở ngoài trời. Quạt hộp được dùng cho phòng khách, phòng ngủ người già, trẻ em đều thích hợp. Quy cách sải cánh thường là 230, 300, 350mm. Hiện nay quạt điện rất đa dạng : quạt có đèn màu ; quạt có gắn rađiô, đồng hồ điện tử, máy tãng âm, hẹn giờ ; quạt gắn thêm một bộ máy nén làm lạnh nhỏ dể thổi ra luồng gió lạnh... II - SỬ DỤNG VÀ BẢO DƯÕNG QUẠT ĐIỆN 1. sửdụng quạt điện - Quạt mới trước khi sử dụng phải bóc lớp chống gỉ ở đầu trục, bỏ đi. Sau đó cho một vài giọt dầu nhờn vào trục. Quạt cũ trước khi dùng phải tra dầu vào các lỗ tra dầu ở các bộ phận chuyển động. Quạt dùng được 2, 3 năm phải lau chùi sạch, sau đó cho mỡ loại tốt vào các hộp chứa bánh xe tuốc năng. - Quạt đang hoạt động có mùi khét hoặc bốc khói đen chứng tỏ quạt bị hỏng nặng phải cắt điện, ngừng sử dụng và kiểm tra sửa chữa. - Nên để quạt điện ở nơi khô, thoáng gió. - Quạt chạy lâu nên cho nghỉ ít phút để nhiệt độ hạ xuống, sau đó cho hoạt động tiếp. - Khi khởi động nên ấn nút tốc độ cao để thời gian khởi động ngắn, ngoài ra vì một số quạt có mômen khởi động nhỏ, hoặc khi điện áp nguồn nhỏ hơn định mức, nếu để ở nút tốc độ chậm sẽ không khởi động được, quạt không quay sẽ cháy động cơ. Sau đó, nếu cần hãy ấn nút tốc độ vừa hoặc tốc độ chậm theo yêu cầu làm mát. 2. Bảo dưỡng quạt điện - Giữ gìn cho quạt sạch sẽ. Nếu quạt bị dây dầu mỡ thì phải tẩy sạch, sau đó dùng giẻ khô lau sạch. Thông thường nên dùng giẻ khô lau sạch quạt, không dùng xăng hoặc cồn để lau chùi quạt vì làm hỏng chất sơn bóng của quạt. - Khi không dùng quạt cần phải làm vệ sinh, dùng vải mềm lau sạch bụi bẩn và dầu mỡ bẩn. Nhỏ một vài giọt dầu sạch vào lỗ tra dầu và bôi một lớp mỡ mỏng vào quanh trục để chống gỉ. 85- Khi sử dụng quạt : + Hộp tản gió quạt không được để tựa lưng vào nơi có riđô, mảnh vải, màn, vì khi quay, cánh quạt sẽ hút cuốn các thứ đó kẹt vào cánh quạt gây sự cố. + Hộp tản gió không dựa vào tường, vì quạt sẽ không hút được gió, lưu lượng gió kém. + Khi không muốn cho lá dần gió hoạt động thì tắt công tắc cho nó ngừng quay, không được dùng tay giữ chặt vòng dẫn gió khi nó đang quay vì làm như vậy sẽ hỏng các cơ cấu truyền động và hỏng động cơ nhỏ dẫn gió. III - MỘT SỐ Hư HỎNG THƯÒNG GẶP VÀ CÁCH KHẮC p h ụ c Bảng 17-1 mô tả một số hư hỏng thường gặp của quạt điện và đề xuất biện pháp khắc phục, sửa chữa. Bảng 17-1. MỘT số Hư HỎNG THƯỜNG GẶP VÀ CÁCH KHẮC PHỤC TT Hiện tượng Nguyên nhân và cách khắc phục 1 Đóng điện vào - Mất điện nguồn. quạt, quạt không quay - Phích cắmvà ổđiện tiếp xúc kém. 2 Đóng điện vào - Đứt dây nguồn ởổ cắm. quạt, quạt khởi động khó khăn - Đứt dây nối điện của quạt (thường bị ởđoạn gần phích cắm hoặc gần quạt). - Công tắc chuyển mạch tốc độ hỏng hoặc tiếp xúc xấu. - Cuộn điện kháng ởhộp tốc độ bị hỏng. - Tụ điện bị hỏng. - Cuộn dây stato của động cơđiện bị đứt hoặc cháy. -Trong trường hợp nguồn điện binh thường, các dây quấn stato không bị chập mạch, ấn các số đéu khó khởi động, hiện tượng này thường do trục bị kẹt hoặc bánh xe răng bị kẹt. - Kiểm tra trục, bạc và điếu chỉnh độ đồng tâmcủa lỗ bạc trước và sau. 86TT Hiện tượng Nguyên nhân và cách khắc phục Đóng điện vào - Càc tiếp điểm trong mạch điện không tốt, dẫn đến lúc quạt, quạt lúc quay có điện lúc không. lúc không - Dây dẫn vào (bao gồm cả đoạn dây ổ cắm đến động Bộ chuyển tốc độ cơ) bị lỏng hoặc đứt chập chờn lúc tiếp xúc, lúc không. không hoạt động - Mối hàn trong động cơ không tốt, lúc tiếp điện, lúc Bộ tuốc năng trục không. trảc Cảnh quạt tuột, - Các dây quấn stato có chỗ bị đứt, lúc thông mạch, lúc chạy ra chạy vào không. Công tắc chuyển lốc độ, cõng tắc định giờtiếp xúc không tốt. - Dùng vạn năng kế kiểm tra tim ra chỗ tiếp xúc xấu để sửa chữa hoặc hàn lại. - Bộ phận tuốc năng lắp ráp quá chặt làm cho quạt lúc quay, lúc không hoặc ngừng hẳn. Cần phải sửa chữa điều chỉnh lại bộ phận tuốc năng, thay dầu mỡmới. - Bộ phím hỏng thường do mối hàn, phím nhấn thay đổi tốc độ tiếp xúc xấu. Cần hàn lại cho chắc chắn. Nếu không sửa được thỉ thay bộ phímmới. - Bộ điện kháng bị chập mạch hoặc đứt mạch. Làm cho một tốc độ nào đó không hoạt động hoặc tốc độ của các mức đều nhưnhau, cần phải thay bộ điện khảng. - Loại động cơ thay đổi tốc độ bằng cách thay đổi số vòng dây của dây quấn stato. ở loại động cơ này cắn xem có cuộn dây nào đó bị đứt mạch hoặc chập mạch. Nếu đứt hỏng ở bé mặt ngoài dễ sửa thì hàn bọc lại để dùng tiếp, nếu hỏng nặng thi cần phải thay cuộn dây của động cơ. - Dây cáp tuốc năng bị tuột. - Bánh răng truyền động bị tuột. - Thanhdằngngangcủacơcấutuốcnăngbịtuột. - Các răng của bánh xe bị mòn. - Chưa vặn chặt cánh quạt với trục, cự li hỏ theo hướng trục quá lớn. Cần kiểm tra và vặn chặt vít cố định của cánh quạt, vít cố định phải vặn đúng vào khe cố định. Khi lắp ráp quạt phải chú ý cho lõi thép của stato và rôto đồng tâmvới nhau. 87TT Hiện tượng Nguyên nhân và cách khắc phục Động cơđiện quá - Nhiệt độ môi trường quá nóng, quạt chạy thời gian quả nóng dài động cơsẽ nóng quá mức, cần cho quạt nghỉ để nguội rổi mới chạy tiếp. Khi trời quá nóng không nên cho quạt Quạt bị rò điện chạy liên tục trong thời gian quá dài, - Đường thòng gió của quạt bị tắc, dầu mỡ bẩn, bụi bám quá nhiều xung quanh dây quấn, làm cho động cơ không toả nhiệt được, cẩn phải lau sạch dầu mỡ, bụi bẩn. - Điện áp của nguồn điện quá cao hoặc quá thấp vượt ra ngoài phạmvi cho phép. Điếu đó làmcho động cơbị nóng vì dòng điện tăng lén quá mức quy định. Cắn phải điều chỉnh điện áp nguồn điện cho đúng với quy định. - Các dây quấn trong động cơ bị chập mạch, làm cho dòng điện tăng, làm nóng động cơ. cắn phải tháo dày quấn ra để quấn lại. Chú ý rằng nếu số vòng dây ít hoặc nối các cuộn dây sai làm cho dòng điện tăng, động cơ nóng, cẩn phải tháo ra quấn lại. - Trục mòn quá hoặc quá thiếu dầu bôi trơn làm cho ổ trục nóng. Cắn thay trục mới hoặc lau sạch ổ và cho đủ dầu vào ổ trục. - Kiểm tra riêng rẽ từng phần tử của mạch điện : dây quấn stato, bộ điện khàng, công lắc, tụ điện, dây dẫn điện. Khi ta cô lập và tách một phần tửnào đó ra, mà hiện tượng rò điện bị loại trừ thì chính phần tửấy đã gây ra rò điện. Thông thường nên kiểm tra dây dẫn, các ống lổng dây, các chỗ đệm, loại trừ các bụi bẩn, tạp chất, dầu mỡ, vặn chặt các ốc vít đầu mối đấu dây và không để nó chạm điện gây rò điện. CÂU HỎI 1. Nêu tên m ột số q u ạ t điện thông dụng, 2. Khi sử dụng q u ạ t điện cần chú ý gì ? 3. Nêu những côn g việc b ả o dưỡng q u ạ t điện. 4. Nêu m ột số nguyên nhân khi đóng điện vào qu ạt, q u ạ t không quay. 88B à i 1 8 . THựC HÀNH SỬ DỤ•NG VÀ BẢO DƯỜNG QUẠ•T ĐIỆ•N 1. Tháo và lắp được quạt điện. 2. Bảo dưỡng được quạt điện. 3. Phát hiện và sửa chữa được một số hư hỏng thường gặp của quạt điện. I-C H U Ẩ N Bị - 1 quạt bàn 220V loại động cơ vòng chập. - 1 quạt bàn 220V loại động cơ một pha chạy tụ. - 1 bút thử điện, 1 vạn năng kế. - Kìm, tua vít, một số cờ lê. II - QUY TRÌNH THỰC HÀNH 1. Tìm hiểu cấu tạo quạt điện a) Trình tự tháo - Quan sát, ghi nhớ và đánh dấu vị trí từng chi tiết. - Lần lượt tháo rời vỏ, tháo rời rôto ra khỏi stato. Chú ý xếp các chi tiết thứ tự để dễ nhớ khi lắp lại động cơ. - Quan sát, nhận xét vé cấu tạo lõi thép stato, rôto, dây quấn stato, dây quấn rôto. b) Quan sát, tim hiểu cấu tạo quạt điện - Tìm hiếu các bộ phận cấu tạo quạt điện. - Tìm hiểu một số mạch điều khiển quạt điện. c) Trình tự lắp - Chi tiết nào tháo sau sẽ lắp trước. - Không gây va đập mạnh, làm vênh trục, tránh va chạm làm hỏng cách điện dây quấn, làm đứt dây. 89- Xiết lại ốc vít chính xác, đảm bảo rôto quay trơn. - Kiểm tra lại các mối hàn, mối nối dây quấn và cách điện dây quấn. - Sau khi lắp xong cho động cơ chạy thử. 2. Bảo dưỡng quạt điện - Làm vệ sinh quạt điện. - Tra dầu, mỡ. Thực hiện như mục II - 2, bài 17. III - ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ Đánh giá kết quả thực hành theo các tiêu chí sau : 1. Công việc chuẩn bị 2. Thực hiện thực hành theo đúng quy trình 3. Thái độ : Ý thức thực hiện an toàn lao động và thực hiện vệ sinh môi trường trong khi thực hành 4. Kết quả thực hành Bài 1 9 s ử DỤNG VÀ BẢO DỮỠNG MÁY BƠM Nước 1. Hiểu được ý nghĩa các số liệu kĩ thuật của máy bơm. 2. Sử dụng và bảo dưỡng được máy bơm. 3. Biết được một số hư hỏng thường gặp và biện pháp khắc phục. I - TÌM HIỂU C Á C SỐ LIỆU KĨ THUẬT CỦA MÁY BOM a) Lưu lượng Là lượng nước máy bơm được (thường tính bằng m^ hay lít) trong một đơn vị thời gian (phút hoặc giờ) ở điều kiện tiêu chuẩn do nhà chế tạo quy định. 90Máy bơm gia đình có các loại lưu lượng từ 0,6mVgiờ đến 4m^/h (lức là 10 lít/phút đến 6 6 lít/phút) ở chiều cao cột nước bơm trung bình 2 0 m và đường ống dẫn nước ra đặt ở vị trí thẳng đứng. b) Chiều cao cột nước bơm Là chiều cao cột nước (tính bằng mét) kể từ vị trí đặt máy bơm mà máy có thế đấy lên được. Bình thường, các máy bơm có cột nước từ 20m đến 30m. Với một máy bơm đã cho, nếu cột nước bơm càng cao, lưu lượng nước sẽ càng giảm và ngược lại. c) Chiều sáu cột nước hút Là chiều sâu cột nước kể từ bề mặt mực nước dưới đến vị trí đặt máy bơm mà máy có thế hút được bơm nước lên bình thường. Các máy bơm nước thường có chiều sâu cột nước từ 7m đến 8 m. d) Đường kính ống nước nối vào và nối ra máy bơm Tuỳ theo lưu lượng nước của máy nhỏ hay lớn, đường kính ống nối này là 15. 20, 25, 32mm. e) Công suất tiêu thụ Công suất tiêu thụ của máy phụ thuộc vào lưu lượng máy bơm. Có các loại công suất của máy như : 125, 250, 375, 450... 1000W. f) Tốc độ quay của máy (vòng/phút) Đê giảm nhỏ kích thước và trọng lượng của máy bơm, máy thường được thiết kế làm việc ở tốc độ lớn : n = 2920 vòng/phút, tần số nguồn cung cấp f = 50Hz. g) Điện áp làm việc Hầu hết các loại máy bơm gia đình đều làm việc với nguồn điện xoay chiều một pha điện áp 220V, tần số 50Hz. II - SỬ DỤNG VÀ BẢO DƯỠNG MÁY BOM Nước 1. Sử dụng máy bơm nước a) Lắp đặt máy bơm nước dùng trong gia đình Khi lắp đặt cần lưu ý một số điếm sau : 91- Vị trí đặt máy : Nên đặt máy cô định một chỗ để thuận tiện cho việc sử dụng. Vị trí đật máy cần chọn sao cho hệ thống đường ống nước nối từ nguồn nước vào máy bơm và từ máy bơm ra hệ thống ống dẫn đến bể chứa và nơi dùng nước, càng ngắn, ít mối nối gấp khúc càng tốt. Vì sao hệ thống ống dẫn cùng ngắn, ít mối nối gấp khúc càng tốt ? Chỗ đặt máy không nên gần sát tường hoặc các vật cản khác dưới 30cm để có không gian đủ rộng, thuận tiện cho việc thao tác khi bảo dưỡng hoặc sửa chữa máy bơm. Mặt bằng đặt máy cần phẳng, khô ráo. Nếu đặt ngoài sân, cần có mái che chắn. Đặt máy đúng tư thế như nhà chế tạo đã quy định. Cố định chắc chắn máy với bệ, nền móng và với các ống dản nước vào, ra của máy bằng bulông đổ khi làm việc máy chạy êm, không gây ồn do hệ thống máy và đường ống bị rung. - Các đường ống nối với máy bơm nên dùng loại ống sắt tráng kẽm cả hai phía mặt ngoài và mặt trong của ống, dùng lâu ngày không bị gỉ sắt, đường kính ống cỡ 25mm. Hệ thống máy bơm và đường ống bảo đảm cứng vững và bổn chắc, kết cấu có ít mối nối, ít bẻ góc. Các mối nối phải được vặn chặt, không rò rỉ nước. - Đường dây cấp điện cho máy bơm nên dùng loại dây mềm, tiết diện dây cỡ l,5mm^ hoặc 2,5mm^, có cách điện bằng hai lớp nhựa PVC. Dây có thể đặt chìm trong tường hoặc đặt nổi trong ống nhựa dẹt đến ổ cắm điện ở gần máy bơm. Chọn loại phích cắm và ổ cắm bảo đảm tiếp xúc điện được tốt, loại 5 hoặc lOA là đủ. Để bảo đảm an toàn về điện giật, cần nối dây tiếp đất với vỏ máy bơm. b) Vận hành máy bơm - Đóng điện vào máy bơm. - Quan sát máy bơm làm việc. Nếu máy bơm làm việc không bình thường, cần cắt điện máy bơm, phán đoán và tìm các hư hỏng để khắc phục. 2. Bảo dưỡng máy bơm nước Giữ gìn cho phần bơm và phần động cơ sạch sẽ, nếu có dầu mỡ thì phải tẩy sạch. Sau đó dùng giẻ lau sạch. Thường dùng giẻ khô lau sạch, không dùng xăng hoặc cồn để lau chùi vì làm hỏng chất sơn bóng của máy bơm. 92Phần động cơ bảo dưỡng giống như ớ quạt điện. Phần bơm cần chú ý các ống dẫn nước không để bị tắc, bị gãy hoặc nứt vỡ. Đặc biệt, cần làm vệ sinh đầu miệng ống hút, làm sạch rác bẩn hoặc vật lạ lấp bịt làm hẹp diện tích lỗ hút. III - MỘT SỐ Hư HỎNG THƯÒNG GẶP VÀ CÁCH KHẮC p h ụ c Bảng 19-1. MỘTsố HưHỎNGTHƯỜNGGẶPVÀCÁCHKHẮCPHỤC TT Hiện tượng Nguyên nhân và cách khắc phục Đóng điện cho máy - Mất điện áp nguồn cung cấp. Kiểm tra lại nguồn bơm, động cơ điện điện (nguồn, àptômát, cẩu dao, cầu chỉ...). không quay. - Mạch cấp điện cho động cơbị hởmạch do các mối nối dây bị hở, tiếp xúc kém, dây dẫn đứt v.v... Kiểm tra, sửa lại các mối nối tiếp xúc điện và dây dẫn cho tốt. - Với máy có tựđộng điều khiển : Hệ thống các công tắc, phao không hoạt động, các tiếp điểm bị hỏng, không đóng mạch. Các mối nối dây bị tuột hoặc đứt do chuột cắn hay gỉ đứt. Các phao dây bị kẹt, làm công tắc điếu khiển không tác động. Phải kiểmtra sửa lại các phầntửmạchđiểu khiển. Cố dấu hiệu có dòng - Điện áp nguồn quả thấp. Kiểm tra và tăng điện áp điện vào động cơ, động nguồn cho đúng định mức. cơrung nhẹ nhưng máy -Tụ điện trong mạch dây quấn phụ của động cơ bị không quay. hỏng : thay tụ tốt. - Dây quấn động cơ bị chập mạch, khó khởi động, hoặc đứt mạch một trong hai dây quấn. Động cơ không khởi động được. Kiểmtra, quấn lại động cơ. - Ổ bi động cơ điện bị mòn nhiều gây lệch tâm trục rôto động cơ điện, bé mặt rôto bị cọ sát với bế mặt stato, động cơ không khởi động được. Kiểm tra và thay ổ bi. - Phần rôto mày bơm (cánh bơm) bị kẹt với phần stato (buồng bơm) cò thể do máy dùng đã lâu, nước 93TT Hiện tượng Nguyên nhân và cách khắc phục có nhiều cặn bẩn, lớp sạn, cặn bám trên bé mặt rôto và stato mày bơmdày lên hoặc lớp gỉ nhôm (với loại cánh bơm làm bằng nhôm đúc) dày quá gây ra kẹt. Phải tháo phần đầu bơm, vệ sinh làm sạch các lớp cặn trên. 3 Máy chạy êm, không có - Không có nước vào đầu ống hút do mất nước nước đẩy ra, chạy lâu nguồn hoặc nước bể dưới cạn hở miệng ống hút của thấy buồng bơm hơi máy bơm. Kiểm tra lại. Chỉ chạy máy bơm khi có nóng. nước đầu hút. - Mất nước mồi, cần mồi lại nước cho máy. - Miệng ống hút nước vào máy bị tắc ; kiểm tra, thông tắc ống hút. - Ống hút có chỗ bị gãy, nứt, vỡ. Kiểmtra sửa chữa. 4 Máy chạy êm, lượng Đầu miệng ống hút bị rác, bẩn hoặc vật lạ lấp bịt làm nước máy đẩy rayếu. hẹp diện tích lỗ hút. Kiểmtra vệ sinh thông sạch ống hút. 5 Động cơ điện nhanh bị Dây quấn động cơđiện bị chập vòng dây : phải quấn nóng. sửa chữa lại. - Sờ vỏ động cơ thấy nóng nhiều. - Lượng nước bơm ra giảm. 6 Khi đóng điện cho mảy Dây quấn động cơ bị chày, chập mạch. Phải quấn, bơm chạy, áptômat sửa chữa lại. nguồn cấp điện của động cơ tự động ngắt mạch hoặc cầu chì nguồn bị cháy đứt (nổ cầu chì) ngay. 7 Động cơđiện bị rò điện - Có chỗ dây nối, dây quấn động cơ bị chạm vỏ do ra vỏ (chạm mát). hư hỏng cách điện. Kiểm tra, bọc lại chỗ cách điện hỏng. - Dây quấn động cơ bị đọng ẩm hoặc nước rơi vào. Kiểmtra, sấy lại động cơđiện. 94CấU ắt U túc ế ổ M ô TẢ CẤU TẠO MÁY BOM Máy bơm nước có 2 phần chính là : phần bơm và phần động cơ điện (hình 19.1). a) Phẩn bơm Bơm li tâm gồm có rôto bơm, trên đó có nhiều cánh bơm và đặt trong buồng bơm (stato). Rôto bơm được lắp chặt trên cùng trục quay của động cơ điện. Khi máy bơm làm việc, nhờ động cơ điện, rôto bơm quay với tốc độ cao, các cánh bơm li tâm làm cho áp suất vùng giữa trục rôto (nối thông với đầu hút nước vào của máy bơm) giảm xuống và áp suất vùng mép ngoài rôto (nối thông với đầu đẩy nước ra của máy bơm) tăng lên. Do có sự chênh lệch áp suất này mà nước được hút vào máy bơm và đẩy ra với áp suất lớn. Áp suất đầu vào càng thấp, chiều cao cột nước hút càng lớn. Áp suất đầu ra càng lớn, cột nước đẩy càng cao. Hình 19.1. Sơ đó cấu tạo máy bơm li tâm 1. Nắp động cơ điện ; 8 . Lỗ thoát nước ; 2 . Ổ bi đỡ trụ ; 9. Đáu nối ống nước đẩy ra ; 3. Hộp chứa tụ điện ; 10. Thân máy bơm ; 4. Lõi sắt và dây quấn stato động cơ ; 11. Rôto cánh bơm li tâm ; 5. Rôto động cơ; 12. Đầu nối ống nước hút vào ; 6 . Trục động cơ ; 13. Đai ốc hãm chặt rôto bơm với trục; 7. Vỏ động cơ ; 14. Đệm cao su chèn kín. 95H ình 19.2. Máy bơm Goldstar (Hàn Quốc) 1. Bệ lắp đặt máy ; 2, Động cơ điện ; 3, Hộp chứa tụ điện ; 4. Nắp hộp van môt chiều ; 5. Nắp mồi nước ; 6, Đường nối ống nước đẩy ra ; 7. Buồng bơm ; 8. Đầu nối ống nước hút váo. Máy bơm Goldstar được dùng nhiều để bơm nước lên nhà cao tầng (3 đến 5 tầng). b ) P h ấ n đ ộ n g c ơ d iệ n Động cơ điện là nguồn động lực làm quay máy bơm, phần lớn dùng loại động cơ không đồng bộ một pha chạy tụ, rôto lồng sóc (hình 19.3). Để bảo vệ động cơ khi quá tải, kẹt rôto, hoặc điện áp nguồn cung cấp tăng cao, các máy bơm thường được lắp thêm một rơle nhiệt kiểu kim loại kép (bimetal). ớ máy bơm Goldstar, rơte nhiệt lắp sát liền phần dây quấn stato động cơ. Một số máy, rơle nhiệt lắp bên ngoài vỏ động cơ. Khi dòng điện qua động cơ tăng cao quá tri số định mức, làm rơle nhiệt nóng lên, một vài phút sau rơle nhiệt tác động cắt điện vào động cơ, do vậy động cơ điện không bị cháy, được bảo vệ an toàn. Rơle nhiệt 96!B àl 2 0 . THựC HÀNH SỬ DỤNG VÀ BẢO DƯỠNG MÁY BƠM Nước 1. Giải thích dược các số liệu kĩ thuật của máy bdm. 2. Bảo dưỡng và sửa chữa dược một số hư hỏng thường gặp. I-C H U Ẩ N Bị - Một máy bơm nước. - Bút thử điện, vạn năng kế. - Kìm, tua vít, một số loại cờ lê. II - QUY TRÌNH THỰC HÀNH 1. Tìm hiểu các số liệu kĩ thuật của máy bơm Quan sát, đọc và giải thích các số liệu ghi trên nhãn máy : - Lưu lượng (mVgiờ) - Chiều cao cột nước bơm (m) - Chiều sâu cột nước hút (m) - Đường kính ống nước nối vào và nối ra máy bơm (mm) - Công suất tiêu thụ (W) - Tốc độ quay của máy (vòng/phút) - Điện áp làm việc (V) 2. Sử dụng và bảo dưỡng máy bơm nước a) Sử dụng máy bơm nước - Cho máy bơm làm việc. Quan sát máy bơm làm việc. - Nếu máy bơm làm việc không bình thường, cần cắt điện máy bơm, phán đoán và tìm các hư hỏng để khắc phục. 97h) Bảo dưỡng máy bơm - Bảo dưỡng phần động cơ. - Bảo dưỡng phần bơm. rhực hiện như mục II - 2, bài 19. III - ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ Đánh giá kết quả thực hành theo các tiêu chí sau : 1. Công việc chuẩn bị 2. Thực hiện thực hành theo đúng quy trình 3. Thái độ : Ý thức thực hiện an toàn lao độna và thực hiện vệ sinh mối trường trong khi thực hành 4. Kết quá thực hành Bài 2 1 sử DỤNG VÀ BẢO DƯỜNG MÁY GIẶT 1. Trình bày dược nguyên lí làm việc và giải thích dược sô liệu kĩ thuật của máy giặt. 2. Biết cách sử dụng và bảo dưỡng máy giặt. I - C Á C s ố LIỆU KĨ THUẬT CỦA MÁY GIẶT a) Dung lượng máy Là khối lượng lớn nhất đồ giặt khô mà máy có thể giặt được trong một lần giặt, tính theo kilôgam. Máy giặt gia đình có các loại dung lượng từ 3,2kg đến 5kg. Dung lượng máy lớn, đồ giặt được càng nhiều nhưng chi phí về điện, nước trong quá trình giặt càng lớn và kích thước, trọng lượng máy cũng càng lớn. h) Áp suất ngiiổn nước cấp (kg/cm^) Thường có trị số từ 0,3 đến 8 kg/cm^. Áp suất này đảm bảo cho nước tự chảy được vào thùng giặt khi máy hoạt động. Áp suất nước càng lớn, nước chảy vào thùng càng mạnh, thời gian nạp nước vào máy càng nhanh. Nếu áp suất 98nước nhó hơn 0,3kg/cm‘^ (tương ứng với độ cao cột nước 3m) nước nạp vào máy sẽ yêu và chậm. Thời gian nạp nước quá lâu, van nạp nước (là van điện từ) dề bị hư hỏng hoặc cháy. c) Mức nước trong thùng (lít) Lương nước nạp vào thùng giặt cho mỗi lần thao tác gồm : - 5 mức ; rất ít (25 lít); ít (30 lít); trung bình (37 lít); nhiều (45 lít); dầy (51 lít). - 3 mức ; ít (30 lít) ; trung bình (37 lít) và nhiều (45 lít). Dùng mức nước nhiều hay ít tuỳ thuộc vào khối lượng đồ giặt. d) Lượng nước tiêu tốn cho cả lần giặt Thường từ 150 đến 220 lít, ứng với chương trình giặt bình thường, gồm một lần giặt và ba lần giũ, ở mức nước đầy. e) Công suất động cơ điện Có các loại từ 120W dến 150W. f) Điện áp nguồn cung cấp Thường là 220V xoay chiều một pha 50Hz. g) Còng suất gia nhiệt Với các máy có bộ phận gia nhiệt (dun nóng) khi giặt (máy Electrolux, Philip...) thì có ghi thêm công suất điện tiêu thụ của bộ gia nhiệt, thường từ 2 dến 3kW. coII - NGUYÊN LÍ LÀM VIỆC VÀ CẤU TẠO BẢN CỦA MÁY GIẶT 1. Nguyên lí làm việc Các máy giặt đều thực hiện các công việc giặt, giũ và vắt. Nói chung, các thao tác giặt, giũ và vắt được thực hiện theo trình tự chỉ ra ở hình 2 1 . 1 . -G iặ t : Trong quá trình này, đồ giặt được quay theo và đảo lộn trong máy, chúng cọ xát vào nhau trong môi trường nước, xà phòng và được làm sạch dần dần. Thời gian giặt có thể kéo dài đến 18 phút. Cuối giai đoạn giặt, nước giặt bán được xả ra ngoài qua cửa van xả ỏ đáy thùng giật. Máy chuyển sang chế dô vắt. 99

Giặt một lần từ 3 đến 18 phút Giũ từ 1 đến 3 lần mỗi lần giũ từ 6 đến 7 phút CHƯƠNG TRÌNH GIẶT Hình 21.1. tự thao tác của máy giặt -V ắ t : Máy vắt theo kiểu li tâm. Thùng giặt được quay theo một chiều với tốc độ tăng dần đến 600 vòng/phút (với máy quay trục đứng). Ban đầu, thùng quay trong thời gian 4 đến 5 giây thì động cơ được ngắt điện, sau đó 4 đến 5 giây động cơ lại được cấp điện trở lại. Sau vài lần lặp đi lặp lại như vậy, tốc độ động cơ đạt gần định mức, động cơ được cấp điện liên tục để làm thùng quay nhanh suốt thời gian vắt (5 -H7 phút). Dưới tác dụng của lực li tâm, nước trong đồ giặt chỉ còn hơi ẩm, phơi hoặc là ủi sẽ nhanh khô. Thao tác vắt được thực hiện như vậy để tránh quá tải gây ra cháy động cơ điện và đồ giặt được dàn đều ra mọi phía, khi thùng vắt quay nhanh máy đỡ bị rung và ồn. - Giũ : Trong quá trình giũ, máy làm việc như giai đoạn giặt. Giũ có tác dụng làm sạch. Do vậy thời gian mỗi lần giũ không dài (khoảng 6 đến 7 phút), máy thường thao tác từ 1 đến 3 lần giũ là đồ đã sạch. Đầu mỗi lần thao tác giũ, máy nạp nước sạch và cuối thao tác giũ, máy sẽ xả hết nước bẩn, rồi sau đó thực hiện thao tác vắt. 2. Cấu tạo c ơ bản của máy giặt Máy giặt gia đình có nhiều kiểu dáng và tính năng khác nhau, về cơ bản, các loại máy giặt gồm các phần chính như sau ; - Phần công nghệ : Gồm các bộ phận thực hiện các thao tác giặt, giũ, vắt như : thùng chứa nước, thùng giặt, thùng vắt, bàn khuấy, các van nạp nước sạch, van xả nước bẩn. 100