Giáo trình đào tạo máy trưởng hạng ba môn vận hành, sửa chữa điện tàu

ộng rất lớn, tố độ quay lớn nên chỉ dùng trong chế độ hoạt động dài hạn sau khi đã khởi động bằng chế độ khởi động đấu sao (Y) . V-Phương pháp đảo chiều quay và khởi động ở động cơ không đồng bộ ba pha Rôto lồng sóc. 5.1. Phương pháp đảo chiều quay Như trong phần khảo sát từ trường dòng ba pha ta thấy để đảo chiều quay của từ trường quay thì chỉ cần đảo hai trong ba pha của nguồn điện xoay chiều là từ trường quay đảo chiều. Nhưng theo nguyên lý của động cơ xoay chiều ba pha thì tốc độ quay của rôto cùng chiều với tốc độ quay của từ trường quay. Vì vậy để đảo chiều quay của động cơ ta chỉ đổi hai trong ba pha bất kỳ của nguồn điện xoay chiều ba pha đưa vào Stato của động cơ. 5.2.Hệ thống khởi động từ đơn c Stop ĐC 1RN K K K 2RN N K Start d N K C c d C 1RN 2RN Hình (H-9.7) là sơ đồ mạch điện máy bơm, quạt gió dùng động cơ rô to lồng sóc, điều khiển bằng khởi động từ đơn. + Cd: Cầu dao, + Cc: Cầu chì, + K: Cuộn dây công tắc tơ, H-9.7 + 1RN, 2RN: Rơle nhiệt, + k: Các tiếp điểm của công tắc tơ, + Nd: Nút đóng mạch, + Nc: Nút cắt mạch. Hoạt động: Đóng cầu dao, ấn nút Nđ, cuộn dây công tắc tơ K có điện hút đóng các tiếp điểm k. Động cơ hoạt động quay và bơm làm việc. Khi bơm đang làm việc, nếu bơm quá tải thì hai rơle nhiệt 1RN và 2RN mở hai tiếp điểm, động cơ mất điện và ngưng hoạt động. Muốn động cơ làm việc lại phải ấn nút hồi vị của rơle nhiệt. HOẠT ĐỘNG II : NGHE GIỚI THIỆU VÀ XEM TRÌNH DIỄN MẪU -Tìm hiểu cấu tạo động cơ điện xoay chiều ba pha rô to lồng sóc trên mô hình thực tế -Đấu dây và chạy thử động cơ không đồng bộ bap ha trong hai trường hợp : đấu hình sao và đấu hình tam giác. Trình bày ưu nhược điểm và ứng dụng của 02 phương pháp đấu dây HOẠT ĐỘNG III : RÈN LUYỆN KỸ NĂNG TT Các hoạt động Dụng cụ Yêu cầu của hoạt động 1 Tìm hiểu cấu tạo động cơ điện xoay chiều Động cơ điện xoay chiều và đồ nghề tháo ráp động cơ Tháo và ráp động cơ điện xoay chiều theo quy trình. Nhận biết cấu tạo các bộ phận của động cơ 2 Chạy thử máy phát điện và kiểm tra thông số cũng như cách điều chỉnh và đảo chiều quay Động cơ điện xoay chiều và nguồn điện một xoay chiều ba pha, biến trở mạch kích từ Đấu nối và chạy thử động cơ, đảo chiều quay động cơ, điều chỉnh tốc độ quay của động cơ D-CÂU HỎI NGHIÊN CỨU -Nêu cấu tạo động cơ điện xoay chiều ba pha -Nêu ứng dụng của động cơ điện xoay chiều dưới tàu thủy -Trình bày nguyên lý hoạt động của động cơ điện xoay chiều ba pha E-NỘI DUNG PHIẾU KIỂM TRA DÁNH GIÁ THỰC HIỆN Bài : ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA Mã bài : MD-M3-B9 Họ và tên học sinh: TT NỘI DUNG SỐ LIỆU KIỂM TRA YÊU CẦU KỸ THUẬT ĐÁNH GIÁ BP XỬ LÝ 1 Trình bày cấu tạo động cơ điện xoay chiều ba pha Nêu bật cấu tạo gồm mấy phần chính 2 Khảo sát từ trường dòng điện ba pha và đưa ra kết luận Vẽ đồ thị, trình bày và đưa ra kết luận về khởi động và đảo chiều quay cảu động cơ điện xoay chiều ba pha Bài 10 : MẠCH ĐIỆN CHIẾU SÁNG - ÂM THANH - TÍN HIỆU Mã bài : MD-M3-B10 A-MỤC TIÊU THỰC HIỆN -Hiểu được nguyên lý và nguyên tắc đấu nối và sử dụng của các mạch điện chiếu sáng, âm thanh, tín hiệu trên tàu thủy -Biết vận hành và sử dụng các hệ thống chiếu sang, âm thanh, tín hiệu trên tàu thủy -Biết bảo trì, bảo dưỡng các hệ thống chiếu sáng, âm thanh, tín hiệu trên tàu thủy -Đấu được mạch điện chiếu sáng, âm thanh, tín hiệu. Tháo kiểm tra và thay thế các thiết bị hư hỏng trong hệ thống chiếu sang, âm thanh, tín hiệu. B- CÁC NỘI DUNG CHÍNH -Các thiết bị phụ trợ -Chuông điện -Còi điện -Hệ thống chiếu sáng -Các loại đèn dùng dưới tàu thủy C-CÁC HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP HOẠT ĐỘNG I : NGHE THUYẾT TRÌNH CÓ THẢO LUẬN *Mở đầu Trên tàu thuỷ hệ thống điện chiếu sáng và tín hiệu có nhiệm vụ quan trọng trong việc an toàn cho con tàu, nó đảm bảo ánh sáng trên tàu cho thuyền viên sinh hoạt cũng như trong thời gian làm hàng. Nó còn đảm bảo thông báo sự hiện diện của tàu khi neo đậu cũng như khi hành trình tránh va chạm vào tàu khác cũng như tránh tàu khác va chạm vào Trên tàu thuỷ hiện nay do dùng hai nguồn điện chính là nguồn điện một chiều và nguồn điện xoay chiều nên hệ thống điện chiếu sáng cũng có hai loại đó là mạch điện chiếu sáng một chiều và mạch điện chiếu sáng xoay chiều. Hệ thống đèn này cách bố trí của nó cũng có quy phạm cụ thể ( Bạn đọc tham khảo trong chương trình giáo trình nghề lái giới hạn trong chương trình chỉ giới thiệu nguyên lý về điện của hệ thống ) Thường hệ thống điện chiếu sáng dùng nguồn điện là xoay chiều, nếu trên tàu không dùng máy phát điện xoay chiều thì dùng nguồn điện một chiều, đối với hệ thống đèn chiếu sáng hành trình dùng nguồn điện một chiều và được cấp nguồn từ hai vị trí khác nhau, đó là nguồn điện chính và nguồn điện sự cố, có thể một số tàu hiện đại hiện nay khi nguồn điện chính mà bị mất thì nguồn điện sự cố tự động đóng để đảm bảo tín hiệu đèn hành trình một cách liên tục. I-Các thiết bị phụ trợ 1.1.Rơ le dòng điện +WI: Cuộn dây dòng điện, cuộn này được đấu nối tiếp với tải, dòng điện tải tạo ra từ trường trong lõi thép và sinh lực điện từ. +K1:Tiếp điểm thường đóng của rơ le, ở trạng thái không tác động của thì tiếp điểm này được đóng lại cấp điện cho tải. +K2:Tiếp điểm thường mở của rơ le, ở trạng thái không tác động thì tiếp điểm này được mở và cắt điện tới tải. +Khi có dòng điện tải ở giá trị cao hơn dòng điện định mức (tuỳ theo người đặt) thì lực từ hoá trong lõi thép thắng lực lò xo làm rơ le tác động đóng tiếp điểm K2 và mở tiếp điểm K1. +Ứng dụng của rơ le dòng điện : trong mạch tự động, mạch khống chế, bảo vệ quá dòng cho tải, trong mạch đo.v.v. H-10.1 K 1 K 2 + W I 1.2.Rơle điện áp +WU: Cuộn dây điện áp, cuộn dây này được đấu song song với tải, điện áp của nguồn tạo ra từ trường trong lõi thép sinh lực điện từ. +K1:Tiếp điểm thường đóng của rơ le, ở trạng thái không tác động thì tiếp điểm này được đóng lại và cấp điện cho tải. +K2:Tiếp điểm thường mở của rơ le, ở trạng thái không tác động thì tiếp điểm này được mở và cắt điện tới tải. +Khi có điện áp của nguồn ở giá trị cao hơn điện áp định mức (tuỳ theo người đặt) thì lực từ hoá trong lõi thép thắng lực lò xo làm rơ le tác động đóng tiếp điểm K2 và mở tiếp điểm K1. +Ứng dụng của rơ le điện áp : trong mạch tự động, mạch khống chế, bảo vệ thấp áp-cao áp cho tải, trong mạch đo.v.v. K 1 K 2 + W U H-10.2 1.3.Rơle đóng mở mạch và chống dòng điện ngược Đây là thiết bị rất quan trọng, nó tự động đóng mở mạch và chống dòng điện ngược, là thiết bị tự động khống chế máy phát, rơle này rất hay được sử dụng trong hệ thống máy phát điện một chiều dưới tàu thuỷ. Trong đó : K:Tiếp điểm WI:Cuộn dây dòng điện. WU:Cuộn dây điện áp. H-10.3 w U w I K Nguyên lý hoạt động của rơ le đóng mở mạch và chống dòng điện ngược được trình bày ở chương 7 mục 7.3. 3 K + - 1 2 W N I-Chuông điện 2.1.Sơ đồ cấu tạo Số 1 : quả chuông Số 2 : búa Số 3 : lò xo lá K : tiếp điểm W : cuộn hút N : nút nhấn H-10.4 2.2.Nguyên lý hoạt động Khi nhấn nút N dòng điện đi từ cực dương ắc quy, qua tiếp điểm K, qua cuộn dây W về cực âm ắc quy. Dòng điện này sinh ra lực từ hoá trong lõi thép làm hút thanh số 3, lúc này búa đập vào quả chuông số1,chuông kêu. Khi thanh số 3 bị hút về phía cuộn dây thì tiếp điểm K được mở ra làm ngắt điện đưa vào cuộn dây W, cuộn dây không có lực từ hoá, do lực đàn hồi của lò xo lá số 3 nên thanh số 3 bật trở về trạng thái ban đầu, tiếp điểm K lại được đóng và dòng điện lại được đưa vào cuộn dây W, búa tiếp tục đập vào quả chuông, quá trình được lặp đi lặp lại như vậy trong thời gian ta nhấn nút N, chuông kêu liên tục. Để thay đổi tần số kêu và âm lượng của chuông ta có 2 cách : thay đổi lực ép của tiếp điểm K (Bằng cách chỉnh vít) hoặc thay đổi khoảng cách giữa lõi thép và thanh số 3, ở cấu tạo thực tế của chuông điện mà ta gặp thì chỉnh bằng 2 vít chỉnh. III-Còi điện 3.1.Sơ đồ 8 1 4 3 2 205Ah N W 12V - + 6 5 K 7 H-10.5 Số 1: Màng rung. Số 2 : Đĩa khuếch đại. Số 3 : Ê cu chỉnh . Số 4 : Hộp cộng hưởng. Số 5 : Vít chỉnh. Số 6 : Lò xo lá. Số 7 : Đĩa thép từ Số 8 : Lõi thép từ. K : tiếp điểm còi. N : Nút nhấn . W : Cuộn dây 3.2.Nguyên lý hoạt động Nhấn nút N, dòng điện đi từ cực dương ắc quy qua nút nhấn, qua cuộn dây W, qua tiếp điểm K về cực âm ắc quy. Dòng điện đi qua cuộn dây W sinh ra lực từ hoá trong lõi thép từ số 8, lực từ hút đĩa thép từ số 7, kéo trục còi về phía trước, đẩy màng rung số1, khi trục còi chuyển động về phía trước thì tiếp điểm K được mở, cắt dòng điện đi vào cuộn dây W, lúc này trong lõi thép không còn lực từ hoá nữa. Do lực đàn hòi của lò xo lá số 6 trục của còi được đẩy về phí sau, tiếp điểm K lại được đóng, dòng điện đi vào cuộn W. Trục còi dịch chuyển liên tục trong quá trình ta nhấn nút dẫn tới màng rung số 1 dịch chuyển liên tục đẩy không khí xung quanh tạo ra âm thanh nhỏ. Nhờ có đĩa khuếch đại số 2 âm thanh được khuếch đại lớn, sau đó hộp cộng hưởng phát âm thanh đi xa. Như vậy còi kêu trong suốt quá ta nhấn nút N , để điều chỉnh âm lượng của còi thì ta điều chỉnh êcu số 3, để điều chỉnh tần số kêu của còi ta điều chỉnh bằng vít chỉnh số 5. Còi điện kiểu này đa phần hỏng hóc là do tiếp điểm K, tiếp điểm này thường bị bẩn nên không tiếp xúc tốt hoặc tiếp xúc kém làm còi kêu chập chờn. Vì vậy trong quá trình sử dụng thường xuyên lau chùi và đánh tiếp điểm K của còi. IV-Các loại đèn dùng dưới tàu thủy 4.1.Đèn sợi đốt Đèn sợi đốt bao gồm 3 bộ phận cơ bản là sợi đốt, bóng đèn và đui đèn. +Sợi đốt:Khi có dòng điện chạy qua, sợi kim loại bị đốt nóng và phát phần lớn các tia hồng ngoại, nhưng khi nhiệt độ của sợi đốt càng tăng thì phổ của nó càng dịch chuyển sang miền ánh sáng nhìn thấy. Hiệu suất chiếu sáng của sợi đốt là tỷ số giữa ánh sáng phát ra và công suất tiêu thụ. Hiệu suất sợi đốt càng cao và ánh sáng càng trắng khi nhiệt độ sợi đốt tăng. Vofram nóng chảy ở 36500K và Tungsten nóng chảy ở 32500K cho các tính năng tốt nhất, ngoài ra nó thỏa mãn các chỉ tiêu về điện trở, tính co giãn, khả năng phát xạ và độ bền cơ học. Đèn chân không ngày nay ít được sử dụng vì hiệu suất phát sáng kém. 4.2.Bóng đèn Đối với các đèn chiếu sáng công suất nhỏ (15 – 1500)W, bóng đèn có thể có nhiều hình dạng khác nhau và được làm bằng thủy tinh có pha chì. Để giảm độ chói thì bên trong được phủ một lớp bột mờ ít hấp thụ ánh sáng. Một số bóng đèn ở bên trong còn mạ bạc hoặc nhôm để định hướng chùm tia sáng. +Đui đèn: Đui đèn có hai loại là đui ngạnh (có công suất nhỏ hơn 150W) và đui xoáy. Một số loại đèn có sợi đốt xoắn đơn và xoắn kép (nguồn 240V): Xoắn đơn Xoắn kép Công suất (W) Quang thông (lm) Công suất (W) Quang thông (lm) 15 150 25 200 40 325 40 390 60 575 60 665 Ưu điểm là nối trực tiếp vào lưới điện mà không cần sử dụng thêm bất kỳ một thiết bị nào; kích thước trọng lượng nhỏ; bật sáng ngay; giá thành rẻ; ánh sáng ấm áp. Nhược điểm là hiệu suất thấp và phát nóng; các thông số của đèn như quang thông, dòng điện, công suất tiêu thụ, tuổi thọ, phụ thuộc nhiều vào điện áp. 4.3.Đèn tuýp (Đèn huỳnh quang) Cấu tạo bao gồm một ống thủy tinh mờ trong đó chứa Argon và một lượng rất nhỏ Thủy ngân. Trên thành ống tráng lớp bột phát quang (phốt-pho) phát ra ánh sáng trắng, thay đổi vật liệu bột phát quang sẽ cho ra các màu khác nhau. H- 10.6. Cấu tạo đèn huỳnh quang thủy ngân Các đặc tính của loại đèn này như sau: Hiệu suất phát sáng (40 - 60)lm/W. Tuổi thọ khoảng 7000 giờ. H- 10.7. Sơ đồ mạch điện đèn huỳnh quang thủy ngân Sơ đồ mạch điện đèn huỳnh quang thủy ngân như hình vẽ 3.6. Các phần tử cơ bản bao gồm tắc-te, chấn lưu và ống hùynh quang. Tắc-te là thiết bị mồi, có nhiều loại tắc-te nhưng phổ biến nhất là tắc-te có khí. Tắc-te có khí là một bóng đèn có khí rất nhỏ có các điện cực là thanh lưỡng kim mắc song song với ống huỳnh quang. Khi cấp nguồn, một điện áp đặt lên các cực của tắc-te làm xuất hiện sự phóng điện từ đó làm ngắn mạch các điện cực, dòng điện chạy qua các sợi đốt nung nóng chúng. Các điện cực nguội đi và và làm hở mạch, xuất hiện sức điện động cảm ứng do chấn lưu tạo ra rất lớn sinh ra hồ quang và đèn phát sáng. Tụ điện mắc trước chấn lưu để nâng cao hệ số cosj, tụ điện mắc sau chấn lưu để chống nhiễu chống các thiết bị vô tuyến. Có thể khởi động nhanh đèn bằng cách sử dụng biến áp khởi động, hoặc sử dụng điện cực phụ. H-10.8. Khởi động nhanh sử dụng biến áp khởi động. H- 10.9. Khởi động nhanh sử dụng điện cực phụ. 4.4.Hệ thống đèn hành trình Đèn hành trình là một loại đèn tín hiệu được sử dụng khi tàu hành trình trong đêm hoặc khi có sương mù. Nhìn vào bố trí hệ thống các đèn hành trình tàu bạn mà sĩ quan hàng hải nhận biết tàu đó đang đi theo hướng nào so với tàu ta để quyết định phương án tránh va tốt nhất. Số lượng, vị trí, và công suất của đèn hành trình trên tàu được qui định bởi Tổ chức Hàng hải Quốc tế (International Maritime Organisation) - IMO và Cục hàng hải các nước. Tuy nhiên bố trí chung của đèn hành trình như sau: - Năm vị trí là mũi tàu, cột chính, mạn trái, phải, và đuôi tàu. - Các đèn mạn có màu đỏ bên trái và xanh bên phải. Các đèn khác có màu trắng. Đây là loại đèn sợi đốt đặc biệt (chịu được rung lắc cơ học, chịu được ảnh hưởng của môi trường, ) có công suất 65W (có thể sử dụng 40W, 60W). Nguồn cho đèn hàng hải được cấp từ một bảng điện phụ riêng, bảng điện này được cấp từ hai nguồn, một nguồn từ bảng điện chính và một nguồn từ bảng điện sự cố. H-10.10 H- 10.11. Bố trí hệ thống đèn hành trình và góc chiếu sáng. Do yêu cầu về an toàn đối với đèn hành trình mà tại mỗi vị trí thường được lắp 2 đèn: một đèn chính (220V) và một đèn sự cố (24V). Khi đèn chính bị hỏng thì đèn sự cố tự động sáng lên. Trạng thái của đèn (hoạt động bình thường, hỏng) phải được chỉ thị trên panel điều khiển trong buồng lái. Khi đèn hỏng phải có báo động bằng đèn chỉ thị và chuông. + Đèn tín hiệu. Đèn neo được sử dụng để báo kích thước tàu khi neo đậu và bao gồm hai đèn: đèn neo mũi và đèn neo lái, với tàu có chiều dài trên 150m thì bố trí thêm một đèn neo ở khoảng giữa thân tàu. Đèn neo cũng là loại đèn sợi đốt có cấu tạo đặc biệt chịu được rung lắc và ảnh hưởng của môi trường biển. Đèn neo không bị hạn chế vè góc. Một cột bao gồm các đèn có các màu trắng, đỏ, xanh (green), xanh (blue) được bố trí như hình vẽ 10.12. Các đèn này được điều khiển theo các tổ hợp nhất định tạo nên các trạng thái tín hiệu theo các qui định quốc tế và các quốc gia cụ thể. Các trạng thái tín hiệu bao gồm các yêu cầu về hoa tiêu, yêu cầu về cấp cứu y tế, yêu cầu về xử lý hàng hóa, Đèn mourse màu trắng sáng nhấp nháy báo đang liên lạc bằng mourse. Đèn NUC (Not Under Command) sử dụng hai đèn đỏ được đặt cách nhau tối thiểu 2m theo chiều thẳng đứng. Đèn này được trang bị 2 hệ thống độc lập: một được cấp nguồn 220VAC từ bảng điện sự cố, một được cấp nguồn 24VDC sự cố. H- 10.12. Bố trí hệ thống đèn tín hiệu. V-Hệ thống chiếu sáng 5.1.Hệ thống chiếu sáng dùng nguồn điện một chiều 11 5 4 6 1 3 MF DC + - + - + 12V b a P - 10 12V C 2 14 9 12 13 7 8 +Sơ đồ H-10.13 +Nguyên lý cơ bản Hệ thống này hoạt động với hai nguồn khác nhau, có thể chuyển đổi nguồn bằng tay hoặc chuyển đổi tự động khi nguồn chính bị mất. Một số tàu sông hiện nay thì quá trình chuyển đổi đa phần là tự động, abtomat của nguồn chính và nguồn phụ được liên hệ với nhau bằng điện nên khi nguồn chính bị mất ngay lập tức nguồn phụ đóng cấp điện cho hệ thống, hoặc khi nguồn chính có điện trở lại thì nguồn phụ tự động bị cắt. Hộp cầu dao số 1 có bảo vệ ngắn mạch và đèn báo nguồn. Đóng cầu dao P sang vị trí a đưa hệ thống hoạt động với nguồn của máy phát và là nguồn chính. Khi máy phát bị sự cố hoặc máy chính dừng ta bật công tắc P sang vị trí b dùng nguồn sự cố là tổ ắc quy. Bật công tắc các vị trí đèn tại hộp hoặc các vị trí khác nhau tuỳ từng cách bố trí khác nhau của mỗi tàu cụ thể. Tất cả các đèn được đấu mát chung rất thuận tiện cho việc bố trí công tắc và đi dây điện trên tàu. 5.2.Hệ thống chiếu sáng dùng nguồn điện xoay chiều +Sơ đồ : H-10.14 Trong sơ đồ : MF : Máy phát điện xoay chiều ba pha. CL : Bộ chỉnh lưu điện. TC : Hệ thống thanh cái. P : Cầu dao chính. Số 1 : Đèn pha. Số 2 :Đèn sợi tóc. Số 3 :Đèn huỳnh quang. Số 4 : Hộp công tắc. +Nguyên lý cơ bản : Hệ thống chiếu sáng tín hiệu và sinh hoạt điện xoay chiều trên có rất nhiều tính ưu việt, ngày nay nó được sử dụng hầu hết trên các tàu đóng mới. Với hệ thống này ta vẫn có nguồn điện một chiều cung cấp cho đèn tín hiệu và điều khiển qua bộ chỉnh lưu CL. Dùng nguồn của tổ ắc quy sự cố qua công tắc đảo 2 vị trí để thay đổi nguồn. Hộp công tắc số 4 có thể đặt tại nhiều vị trí thuận tiện trên tàu hoặc công tắc không nhất thiết phải đặt trong một hộp mà có thể tách rời ra nhiều vị trí. Hệ thống thanh cái TC được đặt trong PNEL bảng điện chính dưới buồng máy hoặc buồng điều khiển. Cầu dao chính P cung cấp điện cho toàn hệ thống, cầu dao này có rất nhiều chế độ bảo vệ như bảo vệ thấp áp, bảo vệ ngắn mạch, bảo vệ quá tải bằng các thiết bị như trong mục 3 chương II đã giới thiệu. Đèn pha số 1 dùng để chiếu sáng trên boong khi làm hàng ban đêm hoặc sương mù. Đèn sợi đốt số 2 được trang bị trong buồng máy, buồng lái, hầm hàng Đèn huỳnh quang số 3 được trang bị là ánh sáng trong buồng ngủ, sinh hoạt của thuyền viên Tất cả các đèn này được thiết kế và lắp đặt sao cho dây 0 được đấu chung, còn dây pha thì đấu qua công tắc để đảm bảo an toàn cho hệ thống và người thay thế bóng. Nhược điểm cơ bản của hệ thống này là không an toàn và người vận hành phải có kiến thức về mạng điện xoay chiều. 5.4.Hệ thống chiếu sáng dùng hỗn hợp nguồn điện xoay chiều và một chiều Số 1: Máy phát chính. 3 2 DCL P 220V/ D 24V P 1 3 A A A V P 2 P 1 Số 2: Máy phát dự phòng hoặc máy biến áp lấy điện 3 pha trên bờ khi tàu đậu bến để bốc hàng. H-10.15 Số 3: Biến trở điều chỉnh dòng kích từ của máy phát chính. Các cầu dao P1, P2 nối đến bảng phân phối điện phụ. Cầu dao P3 nối với biến áp và bộ phận chỉnh lưu dòng xoay chiều thành dòng một chiều để nạp điện cho ắc quy. Hoạt động của mạch chiếu sáng và tín hiệu ở trạm phát điện xoay chiều cũng tương tự như mạch ở trạm phát điện một chiều. 5.5.Hệ thống lấy điện bờ có điện áp 220V hoặc 380V MF - AC 2 P 5 P 3 P ÑC Pha N 4 P CL 1 P Bôø H-10.16 Pha: Dây pha cấp từ bờ xuống. N: Dây trung tính cấp từ bờ xuống. CL: Bộ chỉnh lưu. P1-5: Cầu dao. ĐC: Tải động cơ. Đây là một ví dụ về dạng sơ đồ cơ bản lấy điện bờ. Thực tế nếu lấy điện bờ dạng này thì cầu dao của nguồn điện bờ và cầu dao của máy phát dưới tàu phải được mắc nối tự động hoặc liên hệ cơ khí để tại một thời điểm nhất định thì chỉ có một cầu dao được đóng lên hệ thống thanh cái. Trong bộ chỉnh lưu CL thực tế bao gồm cả tổ biến áp để hạ điện áp trước khi đưa vào cầu Diod chỉnh lưu. HOẠT ĐỘNG II : NGHE GIỚI THIỆU VÀ XEM TRÌNH DIỄN MẪU Lắp ráp hoàn chỉnh các hệ thống đèn hành trình, âm thanh, tín hiệu sau đó timf hiểu nguyên tắc chiếu sang và phát âm thanh, tín hiệu Giới thiệu các lạo đèn được sử dụng dưới tàu thủy  HOẠT ĐỘNG III : RÈN LUYỆN KỸ NĂNG TT Các hoạt động Dụng cụ Yêu cầu của hoạt động 1 Lắp ráp mạch đèn hành trình, tín hiệu và vận hành Nguồn điện, các loại đèn, công tắc, cầu chì, dây điện Lắp đúng mạch đúng chủng loại đèn. Vận hành đúng quy tắc 2 Tháo, lắp mạch điện chuông, còi, kiểm tra cấu tạo của chuông điện, còi điện, nêu các hư hỏng thường gặp và cách bảo trì, bảo dưỡng Nguồn điện, chuông, còi diện,dây điện, nút nhấn, rơ le điện áp Tháo – Lắp đúng quy trình Nêu rõ các hư hỏng thường gặp và biện pháp khắc phục 3 Phân biệt và nêu tác dụng của các loại đèn sử dụng dưới tàu thủy Các loại đèn có trong bài học Nêu bật từng loại đèn và công dụng D-CÂU HỎI NGHIÊN CỨU -Trình bày các đại lượng cơ bản trong mạch điện E-NỘI DUNG PHIẾU KIỂM TRA DÁNH GIÁ THỰC HIỆN Bài : MẠCH ĐIỆN CHIẾU SÁNG - ÂM THANH - TÍN HIỆU Mã bài : MD-M3-B10 Họ và tên học sinh: TT NỘI DUNG SỐ LIỆU KIỂM TRA YÊU CẦU KỸ THUẬT ĐÁNH GIÁ BP XỬ LÝ 1 Trình bày quy tắc hệ thống đèn hành tình, tín hiệu, âm hiệu dưới tàu thủy Trình bày rõ từng loại đèn, số lần phát âm thanh 2 Trình bày về nguyên tắc đấu nối hệ thống đèn hành trình, tín hiệu, âm hiệu dưới tàu thủy Tất cả các công tắc, nuts nhấn đều đấu qua dây + nếu là nguồn một chiều, dây pha nếu là nguồn xoay chiều 3 Nêu các loại đèn được sử dụng dưới tàu thủy Trình bày cấu tạo và nêu công dụng của các loại đèn Bài 11 : MẠCH ĐIỆN KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ DIESEL Mã bài : MD-M3-B11 A-MỤC TIÊU THỰC HIỆN -Hiểu được lý do sử dụng động cơ điện một chiều làm động cơ khởi động động cơ diesel. -Biết cách đấu nối và vận hành hệ thống khởi động động cơ Diesel bằng điện. -Nắm được các hư hỏng và biện pháp khắc phục ở hệ thống khởi động động cơ Diesel bằng điện -Hiểu được nguyên lý hoạt động của các nguyên tắc truyền động B- CÁC NỘI DUNG CHÍNH -Các phần tử trong hệ thống khởi động động cơ Diesel bằng điện -Các hệ thống khởi động động cơ Diesel bằng điện -Quy trình vận hành, bảo dưỡng và những hư hỏng thường gặp ở hệ thống khởi động động cơ Diesel bằng điện C-CÁC HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP HOẠT ĐỘNG I : NGHE THUYẾT TRÌNH CÓ THẢO LUẬN I-Các phần tử trong hệ thống khởi động động cơ Diesel bằng điện 1.1.Động cơ khởi động a.Đặc điểm Động cơ khởi động dưới tàu thuỷ sử dụng là loại động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp chức, năng của động cơ khởi động là khởi động động cơ Diesel. Để khởi động được động cơ Diesel ta cần một mô men quay ban đầu lớn, động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp đáp ứng được yêu cầu này, bởi vì đặc điểm của động cơ điện một chiều là nó có dòng khởi động rất lớn I = ( 5 – 7 ) I dòng khởi động có thể đạt gấp 5 lần dòng định mức. Nhưng ở động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp thì dòng khởi động cũng là dòng phần ứng và cũng là dòng kích từ, dựa vào công thức tính của mô men điện từ: M = k. Iö . ( 11.1 ) Trong đó: M: Mô men điện từ k: Hệ số mô men Iư : Dòng phần ứng : Từ thông kích từ W: Số vòng dây của cuộn dây kích từ I ư ĐC _ + _ + Theo công thức tính từ thông ta có : = W . Iö ( 11.2 ) Thay vào (6.1) ta được: M = k.W. Iö .Iö Đặt k = W. k H-11.1 M = k.W. Iö .Iö ( 11.3 ) Như vậy mô men điện từ tỷ lệ thuận với bình phương dòng điện phần ứng, dòng phần ứng là dòng khởi động nên mô men điện từ trong chế độ khởi động rất lớn đủ để khởi động động cơ Diesel. 0 0 b.Đặc tính cơ Ở đây để làm rõ hơn ta xét 2 đặc tính cơ: quan hệ hàm số giữa mô men và tốc độ, quan hệ hàm số giữa dòng điện và mô men: H-11.2 c.Đặc điểm Rơ le trung gian N W Đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp là đường cong tuyến tính. ( ở đây do giới hạn của chương trình nên ta chỉ công nhận mà không đi thành lập hai đường đặc tính này ) đây là quan hệ nghịch biến khi tốc độ thấp tức là lúc khởi động thì mô men có giá trị rất lớn. Đối với đường đặc tính quan hệ dòng điện và mô men thì lại là quan hệ đồng biến, tức là ứng với lúc khởi động dòng phần ứng lớn thì mô men cũng lớn. 1.2.Rơle trung gian Rơ le trung gian được nối nối tiếp với nút nhấn, nó có tiếp điểm động và tiếp điểm tĩnh, có cuộn hút ( là cuộn điện áp ) khi đưa điện vào cuộn dây rơle thì nó hút đóng tiếp điểm cấp điện cho cuộn dây của rơle khởi động. H-11.3 1.3.Rơle khởi động CG : cần gạt WI: Cuộn dòng w U w I K WU:Cuộn áp K : Tiếp điểm Đây là loại rơle có hai cuộn dây, nó có tiếp điểm động, tiếp điểm tĩnh, nhưng nó có cần gạt để gài khớp. Khi cấp điện cho Rơ le cuộn hút vừa đóng tiếp điểm cấp điện cho động cơ khởi động H-11.4 đồng thời đẩy bánh răng gài khớp. 1.4.Các thiết bị phụ trợ Để dẫn động mômen lực từ động cơ khởi động đến động cơ Diesel thì có nhiều phương pháp dẫn động, bánh răng chủ động là bánh răng của động cơ khởi động có số vòng quay n, bánh răng đẫn động là bánh răng của động cơ Diesel có số vòng quay là n. dù dẫn động bằng phương thức nào thì tỷ số truyền cũng tính theo công thức: k = ( 11.4 ) a.Truyền động bằng bánh răng. Hình H-11.5 b.Cơ cấu điều khiển Để đưa điện vào cho động cơ khởi động quay ta không thể đưa trực tiếp điện vào để khởi động mà phải qua rơ le hay nút nhấn, cũng như vậy bánh răng của động cơ khởi động không được gài cố định với báng răng của động cơ Diesel mà phải có cơ cấu gài và nhả. N c.Nút nhấn H-11.6 Nút nhấn thường có ký hiệu là N, nút nhấn dùng trong mạch khởi động là loại nút nhấn thường mở ( tức là khi không tác động thì mạch điện không được nối kín ) dưới tàu thuỷ nút nhấn sử dụng cũng chính là nút đề. Hình H-11.6. H-6.6 H-11.5 n n 1 2 II-Các hệ thống khởi động động cơ Diesel bằng điện 2.1.Hệ thống khởi động động cơ Diesel bằng điện kiểu cần gạt K K - + 205Ah 12V + - 205Ah 12V 3 2 1 1 2 N a.Sơ đồ H-11.7 Số 1: Động cơ khởi động. Số 2 : Rơ le gài khớp. Số 3 : Rơ le trung gian N : Nút nhấn khởi động. K1 : Tiếp điểm của rơ le trung gian K2 : Tiếp điểm của rơ le gài khớp Trên sơ đồ: rơ le gài khớp có hai cuộn dây: cuộn dòng có số vòng dây ít nhưng tiết diện dây lớn cuộn áp có số vòng dây nhiều nhưng tiết diện dây nhỏ, cuộn dòng ở rơ le gài khớp có tác dụng là làm sụt điện áp ban đầu khi đi vào động cơ để động cơ quay với tốc độ thấp. b.Nguyên lý hoạt động Thực chất đây là hệ thống khởi động kiểu cưỡng bức, Nhấn nút N dòng điện đi từ cực dương ắc quy qua cuộn hút của rơ le trung gian, dòng điện này sinh ra lực từ hoá làm đóng tiếp điểm K1, khi K1 đóng, dòng điện đi từ cực dương ắc quy qua tiếp điểm K1, qua rơ le gài khớp, lúc này trong rơ le gài khớp có hai dòng điện: dòng điện đi qua cuộn dòng, sau đó qua cực dương động cơ về âm máy phát, lúc này động cơ quay với tốc độ thấp do điện áp đặt vào nó không đủ định mức ( bị rơi điện áp trên cuộn dòng của rơ le gài khớp ). Dòng điện thứ hai đi qua cuộn áp của rơ le, dòng điện này sinh ra lực từ hoá hút cần gạt đẩy bánh răng ăn khớp với động cơ. Do có tốc độ quay chậm của động cơ nên bánh răng không bị kẹt. Và ta chỉnh sao cho khi bánh răng vừa ăn khớp vào động cơ Diesel thì cũng là lúc tiếp điểm K2 được đóng lại, lúc này dòng điện đi trực tiếp từ cực dương ắc quy qua K1 qua K2 qua cực dương động cơ về cực âm ắc quy. Lúc này động cơ được cấp đủ điện áp định mức nên nó có mô men khởi động rất lớn đủ để khởi động động cơ Diesel. Khi động cơ nổ ta buông tay khỏi nút nhấn, rơ le trung gian mất điện, tiếp điểm K1 mở, rơ le gài khớp mất điện, động cơ mất điện. Dưới tác dụng của lò xo đàn hồi bánh răng của động cơ khởi động được thu trở về vị trí ban đầu. 2.2. Hệ thống khởi động động cơ Diesel bằng điện kiểu quán tính - + 205Ah 12V + - 205Ah 12V Ư W 2 1 K 3 4 N a.Sơ đồ H-11.8 Số 1 : Động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp. Số 2 : Rơ le trung gian Số 3: Rãnh xoắn. Số 4 : Khớp gài. N : Nút nhấn khởi động K : Tiếp điểm của rơ le trung gian. Ư : Phần ứng động cơ W : Cuộn dây kích từ nối tiếp Trong hệ thống này không dùng rơ le gài khớp mà quá trình gài khớp được thực hiện bởi lực văng li tâm của bánh răng động cơ khởi động trong rãnh xoắn. b.Nguyên lý hoạt động Nhấn nút N dòng điện đi từ dương ắc quy qua cuộn hút của rơ le trung gian, dòng điện này sinh ra lực từ hoá trong lõi thép của rơle, rơle hút làm đóng tiếp điểm K. Lúc này dòng điện đi trực tiếp từ cực dương ắc quy qua tiếp điểm K, qua cực dương động cơ về cực âm ắc quy, động cơ điện được khởi động quay. Do tác dụng của quán tính nên khớp số 4 vừa chuyển động xoay vừa chuyển động tịnh tiến trong rãnh xoắn số 3, khớp số 4 gài vào bánh đà của động cơ Diesel làm quay động cơ, lúc này động cơ điện là chủ động nên khớp vẫn gắn vào bánh đà động cơ, cho đến khi động cơ Diesel nổ, bánh đà của động cơ Diesel là chủ động ta buông tay khỏi nút nhấn N tiếp điểm K mở, động cơ mất điện. Do quán tính nên bánh răng của động cơ điện chuyển động quay và tịnh tiến theo chiều ngược lại rồi trở về trạng thái ban đầu. 2.3.Hệ thống khởi động động cơ Diesel bằng điện kiểu Rôto di động K N p 4 W W 2 1 205Ah 12V K N p + - + 12V 205Ah - S 3 a.Sơ đồ H-11.9 Số 1 : Động cơ điện một chiều kích từ hỗn hợp. Số 2: Lò xo đàn hồi. Số 3 : Cực từ stato, cuộn kích từ song song. Số 4 : Rơ le trung gian. N, S : Cặp cực từ của stato. K : Tiếp điểm của rơ le trung gian. W : Cuộn hút của rơ le trung gian. N : Nút nhấn. WP : Cuộn phu. KP : Tiếp điểm phụ (Trong thực tế tiếp điểm này bố trí ở Rơle, khi đó Rơle đóng hai nấc). Hệ thống khởi động kiểu này có cấu tạo phức tạp, mạch từ của rôto được đặt lệch so với trục từ của stato. Động cơ khởi động ở hệ thống này là động cơ điện một chiều kích từ hỗn hợp. b.Nguyên lý hoạt động Hệ thống này cũng là loại động cơ khởi động hai cấp tốc độ, nhấn nút N dòng điện đi từ cực dương ắc quy qua cuộn W, dòng điện này sinh ra lực từ hoá làm rơle hút đóng tiếp điểm K, lúc này dòng điện đi từ cực dương ắc quy qua tiếp điểm K qua cuộn kích từ song song số 3, dòng điện này làm cho lõi thép từ của stato như một nam châm điện và nó trong trạng thái hở mạch từ nên từ trường của nó rất mạnh. Do rôto đặt lệch trục từ nên bị hút về phía trước để kín mạch từ stato. Song song với quá trình chuyển động của rôto thì dòng điện đi qua cuộn dây WP làm cho động cơ quay chậm ( do điện áp đưa vào động cơ không đạt định mức ). Như vậy rôto vừa chuyển động quay tròn đều vừa chuyển động tịnh tiến nên quá trình gài khớp được thực hiện dễ dàng. Khi khớp vừa được gài thì tiếp điểm KP đóng lại, dòng điện đi từ cực dương ắc quy qua tiếp điểm K, qua tiếp điểm KP khởi động động cơ với mô men lớn đủ để quay động cơ Diesel. Khi động cơ Diesel nổ ta nhả tay khỏi nút nhấn N. Lúc này rơ le trung gian mất điện, tiếp điểm K mở, động cơ mất điện. Do tác dụng của lực lò xo số 2 rôto của động cơ khởi động được thu về phía sau và rời khỏi khớp. Hệ thống khởi động kiểu này rất phức tạp nên ít được sử dụng. III-Quy trình vận hành, bảo dưỡng và những hư hỏng thường gặp ở hệ thống khởi động động cơ Diesel bằng điện 3.1.Quy trình vận hành +Chuẩn bị : Động cơ Diesel sẵn sàng hoạt động ( bơm dầu đốt, bơm dầu nhờn, bơm nước làm mát sẵn sàng hoạt động ) Kiểm tra tổ ắc quy xem có đủ điện áp và dung lượng không? Các mối nối dây của hệ thống khởi động phải được bắt chặt và tiếp xúc tốt. Kiểm tra xem tay số của động cơ Diesel đã ở vị trí 0 chưa, nếu chưa thì phải trả về vị trí 0. +Tiến hành khởi động: Đóng cầu dao điện của hệ thống khởi động. Điều khiển cho cơ cấu hỗ trợ động cơ Diesel làm việc ( Như hệ thống sấy buồng đốt của máy Diesel hoặc sấy nhiên liệu ) Điều khiển các bơm phục vụ máy chính hoạt động trong thời gian từ 2 - 3 phút thì ngừng. Ấn nút khởi động ( N ) trong thời gian từ 3- 5 giây, nếu động cơ Diesel chưa nổ ta chờ khoảng 10 - 15 giây sau đó nhấn nút khởi động lần thứ hai và số lần khởi động liên tiếp không được quá 3 lần. Nếu sau 3 lần khởi động mà động cơ Diesel chưa nổ ta ngưng khởi động, tiến hành tìm nguyên nhân sau đó khắc phục, kiểm tra tổ ắc quy sau đó tiến hành khởi động lại. 3.2.Những hư hỏng và biện pháp khắc phục trong hệ thống *Ấn nút động cơ không quay, sờ vỏ động cơ không thấy nóng + Nguyên nhân - Do nút nhấn không tiếp điện - Do hở mạch đấu dây - Do chổi than không tiếp xúc với cổ góp + Khắc phục - Tháo nút đánh tiếp điểm. - Bắt chặt các đầu bắt dây. - Thay chổi than nếu nó mòn quá 1/3, thay lò xo nén chổi than. *Ấn nút động cơ khởi động quay khi bánh răng gài khớp với bánh đà thì động cơ không quay nổi động cơ Diesel. + Nguyên nhân - Nút nhấn tiếp xúc không tốt ( bị bẩn), hoặc rơ le khởi động tiếp xúc không tốt. - Chổi than tiếp xúc với cổ góp không tốt. - Lực nén lò xo yếu. Điện áp không đủ định mức. Động cơ khởi động bị chạm mát. + Khắc phục - Đánh lại tiếp điểm của nút bấm, hoặc rơ le khởi động. - Rà lại chổi than, nếu mòn quá 1/3 thì thay mới. - Chỉnh lại lực nén của lò xo. Nạp bổ sung tổ ắc quy. Kiểm tra điểm chạm mát. *Khi khởi động động cơ nóng quá mức. + Nguyên nhân - Động cơ bị quá tải. - Động cơ bị chạm cuộn dây ra vỏ. - Bạc trục bị hỏng hoặc khởi động không đúng quy trình. + Khắc phục - Đo cách điện của cuộn dây với vỏ để có biện pháp khắc phục tiếp theo. Xem lại bạc, trục. Khởi động đúng quy trình. *Ấn nút bấm hệ thống đã hoạt động nhưng khi thả tay khỏi nút bấm bánh xe răng của dộng cơ khởi động không rơi khỏi bánh đà. + Nguyên nhân - Nút bấm bị dính không nhả. - Lò xo không đàn hồi. - Rơle trung gian bị kẹt. - Trục động cơ bị kẹt. + Khắc phục Trước tiên phải dừng Diesel khi gặp trường hợp này. Tháo xem nút bấm. Xem lực của lò xo. Xem rơle trung gian có hút hay nhả không. Xem trục, xem bi, bạc. *Khi nhấn nút khởi động rơle gài khớp đóng mở liên tục ( đối với hệ thống khởi động theo nguyên tắc truyền động cưỡng bức). + Nguyên nhân Do cuộn áp của rơle gài khớp bị sự cố: chạm, chập hay đứt vòng dây hay do mất nguồn âm, lúc này từ trường trong rơ le gài khớp chỉ do cuộn dòng tạo ra nên khi tiếp điểm K của nó đóng thì từ trường lại mất nên nó đóng mở chập chờn. + Khắc phục Ta có thể khởi động bằng cách đẩy ép cần gạt. Sau đó tháo cuộn áp của rơle gài khớp khắc phục. HOẠT ĐỘNG II : NGHE GIỚI THIỆU VÀ XEM TRÌNH DIỄN MẪU -Quan sát cấu tạo của động cơ điện một chiều sử dụng làm động cơ khởi động -Đấu nối và vận hành một hệ thống khởi động hoàn chỉnh. -Trình bày các hư hỏng thường gặp và biện pháp khắc phục dựa trên hệ thống khởi động đã được lắp ráp hoàn chỉnh HOẠT ĐỘNG III : RÈN LUYỆN KỸ NĂNG TT Các hoạt động Dụng cụ Yêu cầu của hoạt động 1 Tháo, lắp động cơ điện một chiều sử dụng làm động cơ khởi động Động cơ khởi động, đồ nghề tháo Tìm hiểu và nếu bật cấu tạo đặc biệt cũng như nguyên lý truyền động cảu động cơ điện và động cơ Diesel 2 Đấu nối hoàn chỉnh hệ thống khởi động bằng điện và vận hành. Từ hệ thống hoàn chỉnh trình bày các hư hỏng thường gặp và biện pháp khắc phục Động cơ điện một chiều, nút nhấn, rơ le, bình ắc quy, dây điện, cầu dao Đấu đúng hệ thống hoàn chỉnh, vận hành, kiểm tra và nêu các hư hỏng thương gặp và biện pháp khắc phục D-CÂU HỎI NGHIÊN CỨU -Loại động cơ sử dụng làm động cơ khởi động là động cơ gì? -Vẽ sơ đồ đấu dây hoàn chỉnh hệ thống khởi động động cơ Diesel bằng điện -Nêu quy trình vận hành hệ thống khởi động động cơ Diesel bằng điện -Nêu những hư hỏng thương gặp và biện pháp khắc phục ở hệ thống khởi động động cơ Diesel bằng điện E-NỘI DUNG PHIẾU KIỂM TRA DÁNH GIÁ THỰC HIỆN Bài : MẠCH ĐIỆN KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ DIESEL Mã bài : MD-M3-B11 Họ và tên học sinh: TT NỘI DUNG SỐ LIỆU KIỂM TRA YÊU CẦU KỸ THUẬT ĐÁNH GIÁ BP XỬ LÝ 1 Trình bày về động cơ điện sử dụng làm động cơ khởi động Nêu đồ thị Momen của động cơ điện một chiều, đưa ra kết luận 2 Nêu và so sánh các phương pháp dẫn động từ động cơ điện một chiều tới động cơ Diesel Trình bày và nêu ưu, nhược điểm của từng hệ thống 3 Nêu quy trình vận hành, các hư hỏng thường gặp và biện pháp khắc phục ở hệ thống khởi động động cơ Diesel bằng điện Nêu quy trình vận hành, nêu các hư hỏng và biện pháp khắc phục Bài12 :MẠCH ĐIỆN NẠP ẮC QUY Mã bài : MD-M3-B12 A-MỤC TIÊU THỰC HIỆN -Hiểu được sơ đồ đấu dây, tác dụng và quy trình vận hành các hệ thống nạp điện dưới tàu thủy -Nắm được các hư hỏng thường gặp và biện pháp khắc phục ở hệ thống nạp điện cho ắc quy dưới tàu thủy. -Đấu nối mạch sử dụng cho nhu cầu thực tế dưới tàu thủy B- CÁC NỘI DUNG CHÍNH -Sơ đồ mạch điện nạp ắc quy trực tiếp -Sơ đồ mạch nạp ắc quy dùng Diod -Sơ đồ mạch nạp điện cho ắc quy dùng tiết chế Rơle điện từ (tiết chế 3 cọc) -Những sự cố thường gặp và biện pháp khắc phục trong hệ thống nạp điện cho ắc quy dưới tàu thủy C-CÁC HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP HOẠT ĐỘNG I : NGHE THUYẾT TRÌNH CÓ THẢO LUẬN MF V - + 12V 205Ah R C A - + I- Sơ đồ mạch điện nạp ắc quy trực tiếp 1.1.Sơ đồ (H-12.1) 1.2.Nguyên lý làm việc H-12.1 Tăng đần tốc độ động cơ lai máy phát để điện áp đạt giá trị định mức, ta có thể nhìn qua đồng hồ Vôn khi thấy điện áp bằng định mức, đóng cầu dao C nạp điện cho ắc quy, điều chỉnh dòng nạp ban đầu In = 1/10Qđm bằng cách dịch chuyển biến trở R. Quan sát dòng nạp bằng đồng hồ Ampe, khi nào ắc quy no ta ngắt cầu dao C không nạp điện cho ắc quy nữa. 1.3.Những điểm cần chú ý Điện áp của tổ ắc quy và điện áp định mức của máy phát phải tương đương. Phải đấu đúng cực tính. Khi tăng giảm tay ga, tức là thay đổi tốc độ quay của đông cơ lai máy phát phải ngắt cầu dao nạp. Ắc quy no phải ngắt cầu dao. Nạp với dòng nạp In = 1/10Qđm. (12.1) II-Sơ đồ mạch nạp ắc quy dùng Diod 12V 205Ah _ + V C Diod _ MF KTSS W KT A I + A R 2.1.Sơ đồ H-12.2 2.2.Nguyên lý làm việc +Tác dụng Chống dòng điện ngược phóng từ ắc quy về máy phát, tự động đóng mạch nạp. +Nguyên lý Tăng dần tốc độ quay của máy phát cho đến khi máy phát phát ra điện áp định mức, đóng cầu dao C nạp điện cho ắc quy. +Những điểm cần chú ý Ta vẫn phải ngắt cầu dao nạp C khi tăng tay ga máy chính ở tốc độ cao ( vì lúc này điện áp máy phát quá cao sẽ gây ảnh hưởng đến tổ ắc quy nạp ). Nhưng hệ thống này có ưu điểm hơn là nó chống được dòng điện ngược do tính chất dẫn điện một chiều của diod nên khi nạp no hoặc khi giảm tay ga ta không cần phải ngắt cầu dao nạp ( Diod chống được dòng điện ngược phóng từ tổ ắc quy về máy phát ). Nhược điểm của hệ thống là diod điện tử rất hay bị thủng ( khi diod bị thủng thì nó dẫn điện 2 chiều ), giá thành mua cao. Một điểm nữa là khi người vận hành không có lý thuyết về diod thì rất nguy hiểm vì nếu đấu nhầm chiều của diod thì hệ thống không những không nạp được điện cho tổ ắc quy mà khi đó máy phát điện lại là tải của tổ ắc quy nên rất nguy hiểm cho tổ ắc quy nếu ta không để ý sẽ dẫn tới tổ ắc quy hết dung lượng hoặc máy phát bị cháy cuộn dây. III-Sơ đồ mạch nạp điện cho ắc quy dùng tiết chế Rơle điện từ (tiết chế 3 cọc) 3.1.Sơ đồ A 1 K 2 K 2 R K W MF KT F+ A F- KT + - 3 1 R 2 1 H-12.3 Số 1 : Rơ le đóng mở mạch và chống dòng điện ngược. Số 2 : Rơ le dòng điện. Số 3 : Rơ le điện áp. G+ :Cực dương máy phát, G- :Cực âm máy phát. R1 và R2 : Điện trở điều chỉnh dòng kích từ, trong đó R1 > R2. F+ :Cực dương kích từ máy phát. B : Tải cho tiết chế. 3.2.Nguyên lý làm việc +Tác dụng Tự động đóng mạch nạp, nạp điện cho ắc quy khi điện áp máy phát đạt giá trị định mức ( UMF = UĐM ). Tự động cắt dòng điện ngược phóng từ ắc quy về máy phát. Tự động điều chỉnh điện áp máy phát về giá trị định mức khi điện áp máy phát lớn hơn địng mức. Tự động điều chỉnh dòng tải của máy phát khi lớn hơn dòng định mức. + Nguyên lý hoạt động : Khi máy phát phát ra điện áp định mức thì lực điện từ trong cuộn áp của rơ le đóng mở mạch số 1 đủ thắng lực lò xo và hút đóng tiếp điểm K, lúc này tổ ắc quy được nạp điện.Dòng kích từ của máy phát đi từ F+ -> K2 -> K1 -> KT -> F-. Trong quá trình nạp điện, vì một lý do nào đó ( chẳng hạn như ta tăng vòng quay của máy chính ) làm tốc độ quay của máy phát tăng dẫn tới điện áp của máy phát tăng lớn hơn giá trị điện áp định mức, lực từ hoá trong cuộn dây của rơ le điện áp thắng lực lò xo và nó hút đóng tiếp điểm K1 lúc này dòng kích từ đi từ F+ -> R1 -> KT -> F- do phải đi qua điện trở R1 nên dòng kích từ giảm làm cho điện áp của máy phát giảm cho đến khi điện áp của máy phát giảm xuống giá trị định mức. Nếu điện áp của máy phát giảm xuống nhỏ hơn giá trị định mức thì rơ le điện áp số 3 không hút được và tiếp điểm K1 lại được đóng lại và dòng kích từ đi như ban đầu điện áp máy phát tiếp tục tăng, qúa trình này xảy ra liên tục khi điện áp của máy phát thay đổi xung quanh giá trị điện áp định mức và tiếp điểm K2 được đóng mở liên tục. Nếu vì một lý do nào đó dòng điện nạp lớn hơn dòng nạp định mức ( gây ảnh hưởng xấu đến tổ ắc quy ) thì lực từ hoá trong rơ le dòng số 2 đủ để thắng lực lò xo làm tiếp điểm K2 mở, dòng kích từ đi từ F+ -> R2 -> K1 -> KT -> F- lúc này dòng kích từ đi qua điện trở R2 nên giảm so với ban đầu, điện áp máy phát giảm làm cho dòng nạp giảm theo, tiếp điểm K2 lại được đóng lại khi dòng nạp đạt giá trị nhỏ hơn hoặc bằng dòng định mức. Trong suốt quá trình dòng tải thay đổi ở ngoài giá trị dòng định mức thì tiếp điểm K2 đóng mở liên tục để điều chỉnh điện áp máy phát. IV-Những sự cố thường gặp và biện pháp khắc phục trong hệ thống nạp điện cho ắc quy 4.1.Khi nạp điện đồng hồ ampe báo trị số 0 +Nguyên nhân Nếu hệ thống nạp dùng bộ tiết chế thì do hỏng tiết chế. Tổ ắc quy đã no điện. Máy phát không phát ra điện. Cọc đấu dây của hệ thống nạp bị tuột. Đồng hồ ampe bị hỏng nên báo nhầm hoặc bị đứt. +Khắc phục Trước tiên ta phải kiểm tra và chỉnh định bộ tiết chế sau đó kểm tra các phần còn lại. Đo điện áp và dung lượng của ắc quy nếu ắc quy no rồi thì ngắt mạch nạp, nếu ắc quy chưa no thì các bộ phận khác bị hỏng ta phải tiến hành kiểm tra từng bộ phận. Đo điện áp trên 2 cọc của máy phát, nếu điện áp không có hoặc bằng nhỏ hơn định mức thì ta tiến hành kiểm tra và sửa chữa máy phát, nếu điện áp mà đủ thì ta tiến hành kiểm tra mạch nạp. Kiểm tra lại các cọc bắt dây mạch nạp nếu bị hở thì ta phải xiết chặt lại. Kiểm tra đồng hồ ampe, nếu bị hỏng thì ta phải thay mới hoặc chỉnh định lại, trường hợp trên tàu không có đồng hồ mới thì ta nối tắt để nạp tạm thời cũng được. 4.2.Khi nạp điện đồng hồ ampe kế báo trị số lớn hơn định mức + Nguyên nhân - Nếu hệ thống nạp dùng bộ tiết chế thì do trị số điều chỉnh của Rơle dòng lớn hơn định mức. - Do điện áp máy phát lớn hơn định mức. - Do tải đấu trên ắc quy vẫn còn lớn. - Do chập, chạm đường dây sau đồng hồ ampe. - Do tổ ác quy bị chập mạch trong. - Do đồng hồ ampe báo sai giá trị. + Khắc phục Trước tiên phải ngừng không nạp nữa sau đó kiểm tra từng phần. Kiểm tra bộ tiết chế sau đó chỉnh định các Rơle nếu không thay đổi thì ta tiếp tục kiểm tra các bộ phận khác. - Nếu hệ thống dùng bộ tiết chế ta phải kiểm tra để xem xét và điều chỉnh rơle đóng mở mạch cũng như rơle dòng điện. - Đo điện áp máy phát nếu lớn hơn định mức thì phải điều chỉnh để máy phát giảm điện áp. - Nếu tải còn nhiều thì cắt bớt tải ra khỏi tổ ắc quy. - Đo chập mạch sau đồng hồ ampe kế, nếu bị chập thì phải đấu lại. - Xem bệnh của ắc quy. 4.3.Khi nạp điện đồng hồ ampe báo trị số nhỏ hơn định mức +Nguyên nhân - Máy phát phát ra không đủ điện áp. - Đồng Vôn báo sai. - Quá tải ở mạch nạp. + Khắc phục - Đo điện áp máy phát để có biện pháp khắc phục, nếu đúng điện áp thấp thì ta tăng dòng kích từ cho máy phát hoặc tăng tốc độ động cơ lai máy phát. - Kiểm tra sau đó chỉnh lại đồng hố Vôn. - Giảm tải ở mạch nạp. 4.4.Khi nạp điện máy phát điện bị nóng quá mức + Nguyên nhân - Do phần cơ MF có vấn đề. - Do chạm vỏ cuộn dây của máy phát. - Do quá tải ở mạch nạp. - Do tia lửa ở chổi than cổ góp lớn. - Do làm mát của máy phát không tốt. + Khắc phục - Kiểm tra ổ trục, bạc đạn máy phát với vỏ. - Giảm tải ở mạch nạp. - Thay chổi than, đánh bóng cổ góp. - Kiểm tra lại điều kiện làm mát. HOẠT ĐỘNG II : NGHE GIỚI THIỆU VÀ XEM TRÌNH DIỄN MẪU -Đấu nối và vận hành các hệ thống nạp điện cho ắc quy dưới tàu thủy -Trình bày các hư hỏng thường gặp và biện pháp khắc phục dựa trên các hệ thống nạp đã được lắp ráp hoàn chỉnh HOẠT ĐỘNG III : RÈN LUYỆN KỸ NĂNG TT Các hoạt động Dụng cụ Yêu cầu của hoạt động 1 Đấu nối hoàn chỉnh hệ thống nạp điện đơn giản và vận hành. Từ hệ thống hoàn chỉnh trình bày các hư hỏng thường gặp và biện pháp khắc phục Máy phát điện một chiều, rơ le, bình ắc quy, dây điện, cầu dao, Diod Đấu đúng hệ thống hoàn chỉnh, vận hành, kiểm tra và nêu các hư hỏng thương gặp và biện pháp khắc phục 2 Đấu nối hoàn chỉnh hệ thống nạp điện bằng tiết chế 3 cọc và vận hành. Từ hệ thống hoàn chỉnh trình bày các hư hỏng thường gặp và biện pháp khắc phục Máy phát điện một chiều, Tiết chế 3 cọc, bình ắc quy, dây điện, cầu dao, Diod Đấu đúng hệ thống hoàn chỉnh, vận hành, kiểm tra và nêu các hư hỏng thương gặp và biện pháp khắc phục D-CÂU HỎI NGHIÊN CỨU -Trình bày các chú ý khi vận hành các hệ thống nạp điện : đơn giản, Diod và tiết chế 3 cọc -Trình bày các hư hỏng thường gặp và biện pháp khắc phục của các hệ thống nạp điện cho ắc quy : nạp trực tiếp, nặp bằng Diod, nạp bằng tiết chế 3 cọc E-NỘI DUNG PHIẾU KIỂM TRA DÁNH GIÁ THỰC HIỆN Bài : MẠCH ĐIỆN NẠP ẮC QUY Mã bài : MD-M3-B12 Họ và tên học sinh: TT NỘI DUNG SỐ LIỆU KIỂM TRA YÊU CẦU KỸ THUẬT ĐÁNH GIÁ BP XỬ LÝ 1 Trình bày các chú ý khi nạp điện cho ắc quy trực tiếp Nêu rõ tác hại của dòng điện ngược và đưa ra nguyên tắc vận hành 2 So sánh ưu, nhược điểm của 03 hệ thống nạp điện cho ắc quy: nạp trực tiếp, nạp bằng Diod và nạp bằng tiết chế 3 cọc Nêu quy trình vận hành của 03 hệ thống, từ đo đưa ra kết luận PHỤ LỤC BẢO DƯỠNG ĐỘNG CƠ VÀ MÁY PHÁT ĐIỆN I-Quy trình chung trong tháo - Ráp máy điện Đối với bất cứ động cơ hay máy phát thì khi tháo hoặc lắp (ráp) phải tuân theo đúng quy trình để đảm bảo an toàn và nhanh chóng thì sau đây xin đưa ra một quy trình cụ thể như sau: Đối với quy trình này thì quy trình lắp (ráp) hoàn toàn ngược với quy trình tháo, tức là vật náo tháp trước thì được lắp sau vì vậy chỉ cần đưa ra quy trình tháo là được. 1.1.Quy trình tháo máy điện một chiều và máy phát điện xoay chiều Máy phát điện xoay chiều cũng có chổi than nên về cơ bản nó cũng có quy trình tháo giống như máy điện một chiều và được thực hiện theo các bước sau: Trước khi tháo phải tiến hành đánh dấu các đầu dây hoặc một số vị trí cố định (ở một số loại động cơ và máy phát thì vị trí này được cố định là duy nhất nên không cần phải đánh dấu nữa). 1.Tháo chổi than và giá chổi than (trong đó có cả các vít bắt dây). 2.Đánh dấu vị trí của mặt bích so với vỏ (công việc này rất quan trọng vì nếu không đánh dấu, khi lắp sẽ không đảm bảo khít và trơn do ban đầu sự ăn mòn trong quá trình hoạt động lâu ngày tạo thành). 3.Tháo nắp mỡ. 4.Tháo mặt bích phía trước. 5.Tháo mặt bích phía sau. 6.Rút Rôto ra khỏi Stato (chú ý khi rút Rôto ra khỏi Stato phải làm sao không để Rôto tì lên Stato, nếu không lõi thép từ sẽ bị trầy gây hiện tượng sát cốt khi ráp vào). 1.2.Quy trình tháo động cơ điện xoay chiều ba pha Động cơ điện xoay chiều ba pha dưới tàu sông đa phần là loại có công suất nhỏ nên chúng có dạng Rôto lồng sóc. Loại động cơ này không có chổi than, vì vậy quy trình tháo được thực hiện như sau: 1.Đánh dấu các đầu dây và các vị trí cố định. 2.Đánh dấu vị trí của mặt bích trước và sau so với vỏ. 3.Tháo nắp mỡ. 4.Tháo mặt bích phía trước. 5.Tháo mặt bích phía sau. 6.Rút Rôto ra khỏi Stato. Mọi chú ý về tháo động vơ này giống như phần 1. II-Quy trình bảo dưỡng máy điện một chiều và máy phát điện xoay chiều. 2.1.Kiểm tra chổi than -Nếu chổi than bị mòn quá 1/3 thì tiến hành thay mới : thay đúng chủng loại chổi than, từ kích thước cho đến loại chổi than phải giống y như cũ. -Nếu chổi than tiếp xúc với cổ góp dưới 75% bề mặt thì tiến hành rà chổi than. Công việc rà chổi than được tiến hành như sau: dùng giấy nhám số 0 quấn vòng quanh ống tròn có đường kính bằng với đường kính của cổ góp sau đó cho quay theo chiều quay của máy điện, khi nào thấy bề mặt chổi than lượn cong và bóng là được. -Xiết chặt lại vít bắt dây của chổi than với giá. 2.2.Kiểm tra cổ góp điện. -Kiểm tra cách điện giữa các phiến góp : có thể tiến hành theo nhiều cách, nếu thấy thanh mica cách điện chồi lên hoặc bị cháy thì phải thay mới. -Nếu cổ góp điện bị bẩn do bụi than thì dùng giấy nhám số 0 quấn tròn theo cổ góp sau đó xoay đi xoay lại cho đến khi cổ góp tròn đều và bóng, dùng gió thổi sạch bụi bẩn là được. 2.3.Kiểm tra cách điện của Rôto và Stato so với vỏ Dùng đồng hồ M đo cách điện của cuộn dây Stato và cuộn dây Rôto so với vỏ, cách điện phải đảm bảo như sau : -Cách điện của cuộn dây Stato so với vỏ phải đạt giá trị lớn hơn 1 M. -Cách điện của cuộn dây Rôto so với vỏ phải đạt giá trị lớn hơn 0,5 M. Nếu cách điện thấp hơn giá trị nêu trên thì ta phải tiến hành sấy máy điện để nâng cách điện. III-Quy trình sấy máy điện Có rất nhiều phương pháp sấy máy điện nhưng trên tàu thuỷ thường hay dùng phương pháp sấy bằng nguồn ngoài, phương pháp sấy này lâu nhưng đảm bảo ít gây nguy hiểm cho cuộn dây. Phương pháp sấy bằng nguồn ngoài được tiến hành theo các bước như sau : 1-Thực hiện quy trình tháo máy điện. 2-Dùng dẻ lau sạch dầu, mỡ và nước bám bên ngoài vỏ, cuộn dây. 3-Dùng gió và dầu rửa động cơ thổi mạnh vào các kẽ của vỏ cũng như cuộn dây cho dầu và bụi bẩn ra hết ngoài. 4-Dùng gió sạch thổi khô sau đó chuyển Rôto và Stato đến nơi thoáng mát, không gây cháy nổ. 5-Dùng bóng đèn điện có công suất từ 100 - 300W (tuỳ thuộc vào kích cỡ của Rôto và Stato ) treo gần cuộn dây rồi tiến hành sấy. 6-Sau mỗi giờ đồng hồ phải tiến hành đo cách điện, nếu ban đầu cách điện hạ thấp hơn lúc chưa sấy thì tốt (vì lúc này hơi nước bị thoát ra ngoài nên cách điện còn có thể thấp hơn rất nhiều so với lúc ban đầu) sau thời gian khoảng 12 - 24 tiếng mà ta đo cách điện tăng thì có thể ngừng sấy. 7-Để cho nhiệt độ của cuộn dây và vỏ máy hạ thấp bằng nhiệt độ môi trường thì tiến hành thực hiện quy trình lắp (ráp) động cơ là xong. Chú ý : Khi sấy máy điện phải có người coi giữ liên tục và đề phòng cháy nổ cũng như cháy cuộn dây máy điện. Trong nhiều trường hợp có thể phải tiến hành sấy máy điện ngay tại trên tàu thì biện pháp cảnh giới là rất quan trọng, một số trường hợp tiến hành sấy khi đã tháo và mang lên bờ thì ta cũng không nên chủ quan trong công tác phòng cháy nổ. MỤC LỤC NỘI DUNG Trang Lời nói đầu 1 Bài 1: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ ĐIỆN : MD-M3-B1 2 Baøi 2 : MỘT SỐ ĐỊNH LUẬT CƠ BẢN CỦA MẠCH ĐIỆN : MD-M3-B2 6 Baøi 3 : THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN VÀ BẢO VỆ : MD-M3-B3 15 Baøi 4: CHỈNH LƯU DÒNG ĐIỆN : MD-M3-B4 33 Baøi 5 : ẮC QUY AXIT : MD-M3-B5 39 Baøi 6 : MÁY PHÁT ĐIỆN : MD-M3-B6 60 Baøi 7 : MÁY BIẾN ÁP : MD-M3-B7 62 Baøi 8 : ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU : MD-M3-B8 67 Baøi 9 : ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA : MD-M3-B9 71 Baøi 10: MẠCH ĐIỆN CHIẾU SÁNG - ÂM THANH - TÍN HIỆU : MD-M3-B10 77 Baøi 11: MẠCH ĐIỆN KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ DIESEL : MD-M3-B11 90 Baøi 12:MẠCH ĐIỆN NẠP ẮC QUY : MD-M3-B12 100 PHỤ LỤC 106 TÀI LIỆU THAM KHẢO STT TÊN SÁCH TÊN TÁC GIẢ NHÀ XUẤT BẢN 1 Kỹ thuật điện Đặng Văn Đào Khoa học - Kỹ thuật 2 Điện Tàu Thuỷ Thân Ngọc Hoàn Giao thông Vận tải 3 Máy điện Thân Ngọc Hoàn Giao thông Vận tải 4 Trang bị điện tàu sông Vũ Thị Mỹ Đường sông