Giáo trình môn Đào tạo máy trưởng hạng ba

ha ở nơi thoáng mát và ít người qua lại, Chuẩn bị dung dịch kiềm để rửa axit bắn toé, Phù kế Quần áo và đồ bảo hộ lao động. +Cách pha và kiểm tra tỷ trọng dung dịch -Người pha dung dịch phải mặc quần áo bảo hộ, đeo khẩu trang, kính bảo hộ -Đổ nước cất vào lu ( hoặc chậu ) sau đó đổ từ từ axit vào nước ( tuyệt đối không được đổ nước vào axit ), sau đó lấy đũa khuấy đều axit trong nước cất. H-5.9 -Khi nhiệt độ dung dịch hạ thấp bằng nhiệt độ môi trường ta dùng phù kế hoặc tỷ trọng kế kiểm tra tỷ trọng dung dịch ( thường pha với tỷ trọng từ 1,22 - 1,24g/cm, ứng với 26 - 28B ) tỷ trọng đo được cao hoặc thấp hơn so với quy định, phải dùng nước cất hoặc HSOnguyên chất để điều chỉnh: nếu tỷ trọng cao hơn quy định thì phải pha thêm nước cất, nếu tỷ trọng thấp hơn quy định thì phải pha thêm axit. -Trong khi pha nếu chẳng may bị axit bắn vào người thì ta phải lấy vải nhúng vào dung dịch kiềm lau sạch rồi lây nước trong rửa sạch. b.Nạp điện cho ắc quy mới +Chuẩn bị Muốn kéo dài tuổi thọ cho ắc quy thì khi nạp điện cho ắc quy mới ta phải tuân thủ theo các bước sau: Đổ dung dịch vào bình ngâm từ 4 - 6 giờ để dung dịch thấm đều vào tấm bản cực, Chuẩn bị nguồn nạp có điên áp bằng với điện áp định mức của ắc quy, Xác định cực tính của nguồn nạp và cực tính của bình ắc quy sau đó chuẩn bị dây và thiết bị để đấu nạp. +Nạp điện Khi nhiệt độ dung dịch < 30C ta tiến hành nạp, dòng điện nạp bằng 1/14 - 1/20Q, cho đến khi điện áp một ngăn đơn đạt giá trị định mức thì tiến hành phóng, phóng cho đến khi điện áp một ngăn đơn còn 1,75V thì ngưng phóng và nạp điện lại cho ắc quy. Làm lặp đi lặp lại như vậy gọi là nạp - phóng tuần hoàn, thời gian nạp -phóng tuần hoàn khoảng 60 - 72 giờ thì đem ắc quy nạp sử dụng. Trong suốt thời gian nạp không được ngưng khi ắc quy chưa no điện. Nếu nhiệt độ ắc quy lớn hơn 45C thì phải giảm dòng nạp đi một nửa. Gần cuối quá trình nạp thì cứ một giờ ta lại kiểm tra tỷ trọng và điện áp của ắc quy một lần: tỷ trọng 1,26 - 1,28g/cmvà ổn định, điện áp 2,75 - 2,8V và ổn định. Trong 3 giờ liên tục mà tỷ trọng và điện áp không thay đổi thì ngưng nạp tức là ắc quy của ta đã hoàn toàn no. c.Nạp điện bổ sung cho ắc quy +Khi nào cần đưa ắc quy vào nạp điện bổ sung? Bất kỳ lúc nào ta cũng có thể nạp điên bổ sung cho ắc quy, sau khi ta phóng thì dung lượng của ắc quy nhỏ hơn định mức ( Q < Q ). Để tiến hành nạp bổ sung ta phải kiểm tra : Dung dịch đổ trong các ngăn đơn phải ngập trên tấm bản cực từ 10 – 15mm ( công việc này có thể phải kiểm tra thường xuyên trong mỗi lần nạp nếu ngày nào cũng nạp bổ sung ), Các nút phải thông hơi tốt, Các điểm nối dây của mạch phải bắt chặt và tiếp xúc tốt, Nguồn nạp phải phù hợp. +Cách nạp Khi điện áp nguồn nạp đạt giá trị định mức thì ta đóng cầu dao nạp, Kiểm tra Ampekế sao cho dòng điện nạp bằng 7 – 10%Q, trong quá trình nạp nếu ampekế báo dòng nạp giảm dần theo thời gian thì chứng tỏ ắc quy còn tốt, Khi nạp nhiệt độ dung dịch không được lớn hơn 45C, Khi thấy dung dịch sủi bọt trong các ngăn đồng đều và nhiều, đồng thời ampekế báo giá trị thấp và ổn định là được. Để đảm bảo chắc chắn thì ta kiểm tra tỷ trọng và điện áp của bình: điện áp một ngăn đơn khi còn đang nạp khoảng 2,75V và đều các ngăn, tỷ trọng bằng 1,26 – 1,28g/cm ( ứng với 26 - 28B ) và ổn định thì chắc chắn ắc quy đã no điện ta tiến hành ngắt cầu dao nạp trước khi tháo đầu dây ở trụ ắc quy. d.Nạp khử Sunfát hoá +Chuẩn bị Bệnh Sunfát hoá: hiện tượng mà khi nạp tỷ trọng tăng chậm và không đạt định mức, nhiệt độ dung dịch tăng nhanh tới quá mức quy định, dung dịch sủi bọt sớm ( hay còn gọi là ắc quy no sớm ). Khi phát hiện bình ắc quy bị bệnh Sunfát thì ta phóng điện ắc quy cho đến khi điện áp một ngăn đơn còn 1,75V thì ngưng phóng. Đổ dung dịch ra và cho nước sạch vào bình sau đó xúc rửa nhiều lần cho sạch, đổ nước cất vào thay dung dịch. +Nạp điện Đấu ắc quy với nguồn nạp và nạp với dòng nạp bằng 1/14 – 1/20Qcho đến khi ắc quy no điện, Cho ắc quy phóng với dòng phóng bằng I= 1/10Q cho đến khi điện áp mỗi ngăn đơn còn 1,75V thì ngưng phóng, Xúc rửa bình lần thứ 2 : đổ dung dịch có nồng độ 5B, tiếp tục nạp và phóng nhiều lần (tuỳ theo bình bị Sunfát hoá nặng hay nhẹ ). Trong khi nạp thì cứ 1 giờ kiểm tra tỷ trọng các ngăn đơn một lần, nếu tỷ trọng các ngăn tăng dần là tốt, khi ắc quy no điện thì nồng độ có thể khoảng 14 - 16B, Đổ dung dịch trong bình ra, đổ dung dịch có nồng độ 26 - 28B vào bình tiến hành nạp như nạp điện bổ sung cho đến khi ác quy no điện là xong. 7.4.Các bệnh thường gặp ở ắc quy a.Bệnh Sunfát hoá +Hiện tượng Nhìn qua lỗ đổ dung dịch thấy nhiều đốm trắng to phủ trên các bản cực, vấu cực và các tấm ngăn, Bệnh Sunfát hoá hiện tượng mà khi nạp tỷ trọng tăng chậm và không đạt định mức, nhiệt độ dung dịch tăng nhanh tới quá mức quy định, dung dịch sủi bọt sớm ( hay còn gọi là ắc quy no sớm ), Khi nạp: giai đoạn đầu điện áp tăng rất nhanh, sau đó thì điên áp tăng chậm và không tăng tới định mức, khi phóng thì mau hết. +Nguyên nhân Phóng điện trong thời gian dài không nạp bổ sung, Thường xuyên nạp chưa no đã đem sử dụng, Dung dịch không ngập trên tấm bản cực. +Khắc phục Thường xuyên nạp bổ sung cho ắc quy, Mỗi lần nạp phải nạp no mới đem sử dụng, Dung dịch đổ phải luôn luôn ngập trên tấm bản cực 10 - 15mm, Tỷ trọng dung dịch đổ vào bình từ 1,22 – 1,24g/cm( 26 - 28B ), Khi bị Sunfát hoá ta phải thay dung dịch và xúc sạch ắc quy. b.bệnh chập mạch trong +Hiện tượng Khi nạp điện thì điện áp của bình tăng chậm và không đạt định mức, dòng nạp rất lớn và dung dịch nhanh sôi, Khi phóng thì điện áp của bình giảm nhanh và có thể bằng 0, Sau khi thôi nạp thì điện áp bình cũng có thể bằng 0 luôn. +Nguyên nhân Dung dịch nhiều tạp chất hoặc ắc quy sử dụng lâu nên chất tác dụng rơi xuống đáy bình nhiều, Tấm ngăn bị hỏng hoặc các bản cực bị cong vênh. +Khắc phục Xúc rửa bình, đổ dung dịch mới và đem nạp lại, Thay tấm ngăn. c.Bệnh tự phóng +Hiện tượng Đây là bệnh mà khi ta không sử dụng ắc quy ( không phóng điện ) mà ắc quy vẫn mất điện mặc dù trước đó ta đã nạp no. +Nguyên nhân Bị nối tắt các đầu cực của bình hoặc của từng ngăn do bụi bẩn hoặc dung dịch tràn trên nắp, Do không đồng đều về nồng độ giữa các lớp dung dịch trong bình ( ắc quy để bảo quản lâu, dung dịch bị lắng xuống hoặc ta đổ thêm nước cất vào dung dịch nhưng không nạp bổ sung ). Lúc này điện thế ở phần dưới cao hơn điện thế ở phần trên và làm xuất hiện dòng điện chạy trong bình, từ đó ắc quy mất dần điện. +Khắc phục Măt bình phải để luôn luôn khô ráo và sạch se, Ắc quy không sử dụng phải thường xuyên nạp bổ sung để trộn đều dung dịch ở trên và ở dưới. Khi châm thêm nước cất cho ắc quy thì phải nạp điện cho ắc quy. HOẠT ĐỘNG II : NGHE GIỚI THIỆU VÀ XEM TRÌNH DIỄN MẪU -Cấu tạo của Ắc quy axit -Pha chế dung dịch axit đúng nồng độ và đảm bảo an toàn -Đấu ghép ắc quy theo đúng sơ đồ và nêu điều kiện, kết quả HOẠT ĐỘNG III : RÈN LUYỆN KỸ NĂNG TT Các hoạt động Dụng cụ Yêu cầu của hoạt động 1 Nêu cấu tạo của ắc quy axit Bình ắc quy cũ Nhận biết các thành phần cấu tạo 2 Đấu nối cho ắc quy ở hai chế độ : nạp và phóng Bình ắc quy, dây điện, nguồn điện xoay chiều, bong đèn, bộ sạc Đấu nạp điện cho ắc quy, xem xét và đưa ra các nhận xét. Đấu phóng điện cho ắc quy 3 Đấu ghép các ắc quy thành tổ : song song, nối tiếp và hỗn hợp 04 bình ắc quy, dấy dẫn Đấu đúng sơ đồ của từng mạch, đưa ra nhận xét, nêu điều kiện và kết quả D-CÂU HỎI NGHIÊN CỨU -Trình bày cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Ắc quy axit -Trình bày các chế độ làm việc và ứng dụng của ắc quy axit -Nêu diều kiện và kết quả của từng phương pháp đấu nghép ắc quy axit. -Trình bày nguyên nhân, hiện tượng và biện pháp khắc phục các bệnh thường gặp ở ắc quy axit. -Trình bày phươn pháp bảo quản và sử dụng ắc quy axit E-NỘI DUNG PHIẾU KIỂM TRA DÁNH GIÁ THỰC HIỆN Bài : ẮC QUY AXIT Mã bài : MD-M3-B5 Họ và tên học sinh: TT NỘI DUNG SỐ LIỆU KIỂM TRA YÊU CẦU KỸ THUẬT ĐÁNH GIÁ BP XỬ LÝ 1 Nêu cấu tạo và ứng dụng của ắc quy axit Nếu cấu tạo và các ứng dụng của ắc quy axit dưới tàu thủy 2 Nêu các thông số và biện pháp bảo quản sử dụng ắc quy dưới tàu thủy Nêu bật thong số Ah, bảo quản và sử dụng an toàn dưới tàu 3 Có mấy phương pháp đấu ghép ắc quy, háy vẽ hình và trình bày Nêu bật ba phương pháp đấu ghép, nếu ứng dụng của từng loại tổ ắc quy dưới tàu thủy Bài 6 : MÁY PHÁT ĐIỆN Mã bài : MD-M3-B6 A-MỤC TIÊU THỰC HIỆN -Hiểu được cấu tạo, nguyên lý hoạt động của máy phát điện một chiều dưới tàu thủy -Hiểu được cấu tạo, nguyên lý hoạt động của máy phát điện xoay chiều dưới tàu thủy -Nắm được các thong số của máy phát điện một chiều và máy phát diện xoay chiều -Nhận biết được chức năng và ứng dụng của các máy phát điện trang bị trên tàu thủy -Biết đấu nối các máy phát khi cần sử dụng, tháo ráp và vệ sinh các máy phát điện B- CÁC NỘI DUNG CHÍNH -Máy phát điện một chiều +Cấu tạo và các thông số +Nguyên lý hoạt động và ứng dụng -Máy phát điện xoay chiều ba pha +Cấu tạo và các thông số +Nguyên lý hoạt động và ứng dụng +Các phương pháp đấu dây và ứng dụng thực tế C-CÁC HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP HOẠT ĐỘNG I : NGHE THUYẾT TRÌNH CÓ THẢO LUẬN 1 2 I-Máy phát điện một chiều 1.1.Cấu tạo a.Phần cảm ( Stato ) Số 1 : Cực từ Số 2 : Dây quấn H-6.1 Đối với máy phát điện một chiều Stato là phần cảm ( Ngược lại đối với máy phát điện xoay chiều ). Cấu tạo bao gồm vỏ đúc bằng thép hoặc gang, cực từ được ghép bằng các lá thép kỹ thuật điện dạng mỏng sau đó bắt chặt vào vỏ máy, cuộn dây được làm bằng đồng bọc cách điện quấn trên cực từ. 3 4 1 5 RÔTO 2 b.Rôto ( phần ứng ) Số 1: Puly Số 2: Lõi thép từ Số 3: Rãnh đặt dây Số 4: Chổi than Số 5: Cổ góp điện H-6.3 Chổi than H-6.2 Rôto cũng bao gồm lõi thép từ và cuộn dây. Lõi thép có hình trụ và được làm bằng các lá thép kỹ thuật điện, các lá thép này có độ dày 0,5mm, được phủ sơn cách điện và ép chặt lại, các lá thép được dập có lỗ thông gió và xẻ rãnh để đặt dây quấn phần ứng. Dây quấn phần ứng có nhiều cuộn dây quấn lệch pha nhau và được đấu nối tiếp với nhau thông qua các phiến góp trên cổ góp điện (ở đây không trình bày cách quấn dây). +Vành đổi chiều ( cổ góp điện ) Cổ góp gồm các phiến góp làm bằng đồng và được ép cách điện có dạng hình trụ sau đó được gắn chặt trên trục Rôto. +Chổi điện ( chổi than ) Chổi than được làm bằng than chì Graphít, các chổi than được tì chặt lên cổ góp nhờ lò xo và giá chổi than, sau đó cả chổi than và giá chổi được gắn trên nắp máy. (H-6.3) 1.2.Nguyên lý hoạt động của máy phát điện một chiều b c d Vò trí 1 Taûi - + I B d A a Taûi B S n - A I + B N Vò trí 2 a B S b n N a.Nguyên lý hoạt H-6.4 Máy phát điện một chiều hoạt động theo nguyên lý cảm ứng điện từ, về nguyên lý cơ bản thì nó cũng giống như máy phát điện xoay chiều nhưng do cách lấy tín hiệu điện ra ngoài mà điện áp lấy ra là điện áp một chiều nhờ thiết bị chỉnh lưu cơ khí là chổi than và cổ góp. Đưa nguồn điện một chiều vào cuộn dây kích từ, dòng điện này sinh ra từ trường chính trong mạch, khi động cơ sơ cấp quay phần ứng lúc này các thanh dẫn của dây quấn phần ứng cắt từ trường chính làm cảm ứng các sức điện động. Chiều của sức điện động xác định theo quy tắc bàn tay phải. Như hình tại vị trí số 1 ta thấy từ trường hướng từ cực N đến cực S, chiều quay của phần ứng ngược với chiều kim đồng hồ, ở thanh dẫn phía trên sức điện động có chiều từ a đến b. Ở thanh dẫn phía dưới sức điện động có chiều từ d đến c, sức điện động của phần tử bằng hai lần sức điện động thanh dẫn. Nếu nối hai chổi điện A và B với tải, trên tải sẽ có dòng điện, điện áp của máy phát điện có cực dương ở chổi A và âm ở chổi B. Hình H-6.4 n B CD Tải H-6.5 Khi phần ứng quay được nửa vòng ta thấy tại hình vị trí số 2, lúc này vị trí của phần tử thay đổi, thanh ab ở cực S, thanh dc ở cực N, sức điện động trong thanh dẫn đổi chiều nhưng nhờ có chổi điện đứng yên, chổi A vẫn nối với phiến góp phía trên, chổi B nối với phiến góp phía dưới nên chiều dòng điện ở mạch ngoài không đổi. Ta có máy phát điện một chiều với cực dương ở chổi A và cực âm ở chổi B. b.Các đại lượng đặc trưng +Sức điện động Khi quay Rôto, các thanh dẫn của dây quấn phần ứng cắt từ trường, trong mỗi thanh dẫn cảm ứng sức điện động là: e = B.l.v ( 6.1 ) Trong đó: B : Cường độ cảm ứng từ trung bình dưới cực từ. v : Tốc độ dài của thanh dẫn. l : Chiều dài tác dụng của thanh dẫn. Dây quấn phần ứng gồm nhiều phần tử nối tiếp nhau tạo thành một vòng kín. Các chổi điện chia dây quấn thành nhiều nhánh song song, sức điện động phần ứng bằng tổng các sức điện động các thanh dẫn trong một nhánh. Nếu gọi số thanh dẫn của dây quấn là N, số nhánh song song là 2a ( trong đó a là số đôi nhánh ) vậy số thanh dẫn của một nhánh là nên ta có sức điện động phần ứng là: Eö = .e = . B.l.v ( 6.2 ) Trong đó: Tốc độ dài v = Từ thông F dưới mỗi cực là F = B. Thay vào công thức Eư ta có : Eư = .n. F Đặt k = Cuối cùng ta có: Eư = k.n. F (6.3 ) +Điện áp Gọi U là điện áp ở 2 trụ nối dây của máy phát, Iư là dòng tải, Rư là điện trở của cuộn dây phần ứng, R là điện trở tiếp xúc của chổi than với cổ góp, DU là tổn hao điện áp trên chổi than. Ta có: U = Eư – Iư . Rư - DU ( 6.4 ) Do R và DU là 2 giá trị nhỏ nên có thể bỏ qua U = Eư – Iư . Rư ( 6.5 ) -Công suất điện từ P = Eư . Iư (6.6 ) Thay Eư vào ta có: P = .n. F. Iư ( 6.7 ) -Mô men điện từ M = ( 6.8 ) Trong đó là tần số góc quay của Rôto được tíng theo tốc độ quay n ( v/ph ) và biểu thức là: = ( 6.9 ) Thay vào ta được: M= . Iư .F ( 6.10 ) Đặt k = và đây gọi là hệ số mômen = k. Iư .F ( 6.11 ) Mô men điện từ tỷ lệ với Iư và F nên muốn thay đổi mô men điện từ ta phải thay đổi Iư hoặc thay đổi F hoặc thay đổi cả hai. II-Máy phát điện xoay chiều ba pha Mở đầu Hiện nay trên tàu đã có rất nhiều phương tiện hiện đại, thiết bị tự động, Rađa. Do tính ưu việt của nguồn điện xoay chiều: nó có thể thay đổi trị số điện áp một cách dễ dàng, truyền tải điện năng đi xa mà không tổn hao lớn, nguồn điện xoay chiều biến đổi thành nguồn điện một chiều thông qua bộ chỉnh lưu mà giá thành không cao, máy phát điện xoay chiều dễ chế tạo, dễ sử dụng và vận hành. Máy điện xoay chiều hoạt động có độ tin cậy cao và công suất ở dải lớn. Động cơ điện xoay chiều rất dễ chế tạo và hoạt động tin cậy. Nên hiện nay đa số các tàu đóng mới đều sử dụng nguồn điện năng xoay chiều. Mặc dù vậy cũng có rất nhiều nhược điểm: chẳng hạn như khối lượng lớn nên giá thành đầu tư ban đầu lớn, nó chiếm diện tích trong hầm máy, các hệ thống kèm theo nó rất khó hiểu nguyên lý và đặc biệt là tính an toàn đối với con người khi vận hành hệ thống điện năng xoay chiều. Một điều đặt ra là để cập nhật được với sự phát triển thì máy trưởng hay thợ máy tàu sông phải kịp thời nắm bắt, bổ sung kiến thức về nguồn điện năng xoay chiều cùng sự an toàn khi làm việc với nguồn điện nguy hiểm này. 2.1.Cấu tạo và nguyên lý hoạt động a.Cấu tạo (H-6.6) +Stato (phần ứng) - Vỏ máy Thường được đúc bằng gang, trên bề mặt được đúc gồ ghề để tạo ra các cánh tản nhiệt giúp cho động cơ thoát nhiệt và làm mát tốt. H-6.6 Vỏ máy o Dây quấn - Lõi thép Có hình trụ và được ghép bằng các lá thép kỹ thuật điện, các lá thép này ghép chặt với nhau tạo thành hình trụ, trên bề mặt lõi thép được phay các rãnh để đặt cuộn dây. Lõi thép được bắt chặt với vỏ máy. - Dây quấn Dây quấn được làm bằng đồng hoặc nhôm ( thường làm bằng đồng ) vỏ dây bọc lớp sơn cách điện, dây được đặt dưới rãnh của lõi từ và được đấu nối tiếp với nhau tạo thành 3 cuộn mỗi cuộn đặt lệch nhau 120 điện, ba cuộn dây này gọi là cuộn dây phần ứng của máy phát điện xoay chiều ba pha. Chúng được đấu Y hoặc đấu D tuỳ mục đích sử dụng. - Chân máy Chân máy được đúc bằng gang hoặc bằng thép và bắt chặt với vỏ máy, chân máy có lỗ bắt bulông để cố định máy phát vào tàu hoặc vị trí cố định. b.Rô to (phần cảm) N Rôto cực ẩn S Rô to máy phát điện xoay chiều ba pha có 2 loại: Rôto cực ẩn và Rôto cực hiện (cực lồi ). - Rôto cực ẩn (H-6.7) Rôto cực ẩn được ghép bằng các lá thép H-6.7 kỹ thuật điện tạo thành hình trụ, trên bề mặt được phay các rãnh để đặt cuộn dây. Nếu nhìn bằng mắt ta không thể phát hiện được Rôto có mấy cực. Roâto cöïc hieän N S S N - Rôto cực hiện (H-6.8) Rôto cực hiện cũng có dạng hình trụ, được ghép từ các lá thép kỹ thuật điện, gắn chặt với trục của máy phát, nếu nhìn trực quan ta biết được Rôto của ta có mấy cặp cực. H-6.8 STATO ROÂTO W kt ö E ö I ~ U Taûi 1.Vaønh tröôït 2.Choåi than I n - + 2.2.Nguyên lý hoạt động của máy phát điện xoay chiều ba pha a.Sơ đồ b.Nguyên lý hoạt động (Xét máy phát 1 pha như hình vẽ H-6.9) Máy phát điện xoay chiều 3 pha hoạt động theo nguyên lý cảm ứng điện từ. H-6.9 Để nhận được điện áp ba pha trên ba cuộn dây Stato ta đặt ba cuộn dây lệch nhau 120 điện và đấu Y hoặc đấu D. Dòng điện một chiều sinh ra từ trường không đổi được tạo ra bằng cách đưa vào cuộn dây kích từ một điện áp một chiều qua 2 vành trượt. Gắn trục Rôto của máy phát vào trục của động cơ lai và quay với tốc độ n, ta được một từ trường quay tròn có từ thông chính F khép kín qua Rôto, cực từ và lõi thép Stato. Từ thông này cắt các cuộn dây Stato làm xuất hiện trong ba cuộn dây 3 sức điện động cảm ứng eA, eB và eC . Tần số biến thiên của các sức điện động này phụ thuộc vào tốc độ quay của Rôto. Ta có công thức: f = (6.12) Trong đó: f:Tần số, đơn vị tính là Héc (HZ). n: Tốc độ quay của Rôto (v/ph). p: Số cặp cực của Rôto. Nếu ba pha của máy phát điện được nối với ba tải đối xứng thì trong máy xuất hiện dòng điện ba pha đối xứng. 2.3.Các thông số định mức của máy phát điện xoay chiều ba pha Thông số định mức là thông số mà máy phát hoạt động có giá trị kinh tế nhất. Thông số kỹ thuật của máy phát điện xoay chiều ba pha chủ yếu là các thông số định mức mà máy phát hoạt động trong chế độ không tải hoặc ở chế độ tải định mức, sau đây là các thông số cơ bản của máy phát: a.Điện áp định mức ( Uđm) Điện áp định mức của máy phát là giá trị điện áp mà khi ta đưa dòng kích từ có giá trị định mức, quay Rôto của máy phát với giá trị định mức thì máy phát phát ra một điên áp nhất định và giá trị điện áp này gọi là cấp điện áp định mức. Máy phát xoay chiều ba pha thường có cấp điện áp định mức là:220V, 380V, 400V . v. v Nếu như trên biển máy mà đề là Y/YY - 380/220V thì có nghĩa là nếu đấu sao (Y) máy phát 3 pha có cấp điện áp là 380V, nếu đấu sao kép (YY) máy phát 3 pha có cấp điện áp là 220V. b.Dòng kích từ định mức ( Iktđm ) Dòng điện kích từ định mức là dòng điện một chiều đưa vào cuộn dây kích từ của máy phát để máy phát phát ra điện áp định mức ứng với tốc độ quay định mức của động cơ sơ cấp. Giá trị dòng này tuỳ thuộc vào công suất của máy phát: có thể là 10A, 15A, 20A .v.v c.Hệ số Cosj định mức Đây là thông số đặc trưng cho tính kỹ thuật và tính kinh tế của máy phát, nếu ta biết được hệ số này và dùng tải tương ứng với cấp hệ số Cosj định mức sẽ giảm được tổn thất điện năng do tiêu tốn công suất vô công của máy phát, tránh được sụt áp lớn cho máy phát. Thường hệ số này có các giá trị là: 0.75, 0.8, 0.85, 0.9, 0.95.v.vNếu hệ số này càng cao thì máy phát là loại máy phát càng tốt. d.Công suất định mức của máy phát Công suất định mức của máy phát nói nên khả năng chịu tải của nó: nếu dùng tải thấp hơn định mức sẽ dư thừa công suất dẫn đến không kinh tế, nếu dùng đúng tải định mức sẽ đảm bảo tính kinh tế khi khai thác, nếu dùng tải lớn hơn định mức máy phát bị sụt áp hoặc bị cháy cuộn dây phần ứng. Đối với máy phát điện xoay chiều thì công suất định mức thường ghi giá trị là KVA, trong đó có công suất tác dụng ( P ) và công suất phản tác dụng ( Q ) P = .U.I. Cosj (6.13 ) Q = .U.I.Sinj P: công suất tác dụng của máy phát, cũng chính là công suất của động cơ lai máy và cũng là công suất của cuộn dây phần ứng. Q: công suất phản tác dụng của máy phát, cũng chính là công suất của cuộn dây kích từ. Thường công suất định mức có giá trị: 20KVA, 45KVA, 100KVA.v.v tuỳ thuộc vào yêu cầu tiêu thụ điện năng của mỗi con tàu cụ thể. e.Tần số định mức của máy phát điện xoay chiều ba pha ( fđm ) Thông số này rất quan trọng, biết được tần số định mức để dùng cho tải xoay chiều tương ứng, thông số này cũng nói nên được tốc độ quay định mức của máy phát hay tốc độ quay định mức của động cơ lai máy phát, dựa vào công thức : n = ( 6.14 ) Thường tần số chỉ có 2 giá trị định mức sau: 50Hz hoặc 60Hz f.Cấp cách điện của máy phát Cấp cách điện là giá trị điện trở của cuộn dây Rôto và cuộn dây Stato so với vỏ, đối với cuộn dây Rôto thường cấp cách điện từ: 0.5 MW, 1 MW .v. v Đối với cuộn dây Stato cấp cách điện thường từ: 1 MW, 1.5 MW, 2 MW .v.v 2.4.Phương pháp đấu dây của máy phát điện xoay chiều ba pha O C E B E A E A U d U p C B a.Đấu hình sao ( Y ) +Sơ đồH-6.10 Khi đóng tải ba pha đối xứng ta có Quan hệ dòng điện và điện áp như sau: +Kết quả Căn cứ vào mạch điện ta thấy quan hệ giữa dòng điện dây ( Id ) và dòng điện pha ( Ip ) như sau: Id = Ip ( 6.15 ) Quan hệ giữa điện áp dây ( Ud ) và điện áp pha ( Up) như sau: Chứng minh: AB = 2.OA.Cos30 = 2.OA. =.OA Trong đó AB là điện áp dây ( Ud ) OA là điện áp pha ( Up) Vậy : Ud =. Up ( 6.16 ) H-6.10 b.Đấu hình tam giác (D ) +Sơ đồH-6.11 +Kết quả Ta có quan hệ dòng điện và điện áp như sau: Quan hệ điện áp: O AB 30 I BC 0 I CA I I CA Ud = Up (6.17 ) Quan hệ dòng điện: IA = 2.IAB.Cos30 = 2.IAB. = . IAB ( 6.18 ) Trong đó: IAB: là đòng điện pha (Ip) IA: là đòng điện dây (Id) H-6.11 Vậy ta có : Id = . Ip ( 6.19 ) 2.5. Sử dụng, chăm sóc máy phát điện ba pha a.Sử dụng Để đảm bảo tính kinh tế thì ta phải sử dụng máy phát điện xoay chiều ba pha một cách hợp lý: Tải sử dụng cho máy phát luôn luôn bằng hoặc nhỏ hơn định mức, bằng định mức là kinh tế nhất: không sử dụng quá tải tác dụng ( P ) để tránh hiện tượng cháy cuộn dây phần ứng, không sử dụng quá tải công suất phản tác dụng ( Q ) để tránh quá tải cuộn dây kích từ . Hệ số Cosj của tải tối thiểu cũng phải bằng hệ số Cosj định mức của máy phát nếu lớn hơn càng tốt. b.Chăm sóc máy phát điện ba pha Thường xuyên lau chùi sạch sẽ không để dầu, mỡ, nước bắn vào máy phát. Kiểm tra chổi than, nếu bị mòn quá 1/3 thì phải thay mới, nếu bề mặt tiếp xúc của chổi với vành trượt không tốt thì phải rà chổi than. Kiểm tra giá chổi than, cọc bắt dây, lực nén của lò xo phải đảm bảo tốt. Thường xuyên đo cách điện của rôto và stato với vỏ, nếu cách điện thấp thì ta phải đem sấy máy phát . Kiểm tra bạc đạn có thiếu mỡ hay không, nếu thiếu thì ta phải bơm thêm. III-Phương pháp điều chỉnh điện áp của máy phát điện một chiều Dựa vào công thức (6.4) ta thấy muốn điều chỉnh điện áp của máy phát điện ta có 2 phương pháp: -Thay đổi tốc độ quay của động cơ sơ cấp lai máy phát. -Thay đổi từ thông kích từ bằng cách thay đổi điện trở mạch kích từ. Dưới tàu thường sử dụng phương pháp thay đổi từ thông kích từ, đây là phương pháp tối ưu nhất. HOẠT ĐỘNG II : NGHE GIỚI THIỆU VÀ XEM TRÌNH DIỄN MẪU -Cấu tạo, nguyên lý làm việc và ứng dụng của máy phát điện một chiều -Cấu tạo, nguyên lý làm việc và ứng dụng của máy phát điện xoay chiều ba pha -Các phương pháp đấu dây ở máy phát điện xoay chiều ba pha -So sánh sự khác nhau giữa máy phát điện một chiều và máy phát điện xoay chiều trên mô hình thực tế HOẠT ĐỘNG III : RÈN LUYỆN KỸ NĂNG TT Các hoạt động Dụng cụ Yêu cầu của hoạt động 1 Tháo và nhận biết các cấu tạo ở máy phát điện một chiều Máy phát điện một chiều, đồ nghề tháo máy phát Tháo và ráp theo quy trình, trình bày từng chi tiết cấu tạo trên mô hình thực tế 2 Tháo và nhận biết các cấu tạo ở máy phát điện xoay chiều ba pha Máy phát điện xoay chiều ba pha, đồ nghề tháo máy phát Tháo và ráp theo quy trình, trình bày từng chi tiết cấu tạo trên mô hình thực tế 3 Đấu dây và chạy thử máy phát điện trong hai trường hợp : đấu hình sao và hình tam giác Máy phát có 06 đầu dây, động cơ lai, dây điện, đồng hồ đo vôn Đấu dây, chạy máy phát trong hai trường hợp, đo và đưa ra nhận xét 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 : MÁY PHÁT ĐIỆN Mã bài : MD-M3-B6 Họ và tên học sinh: TT NỘI DUNG SỐ LIỆU KIỂM TRA YÊU CẦU KỸ THUẬT ĐÁNH GIÁ BP XỬ LÝ 1 Trình bày sự khác nhau giữa máy phát điện một chiều và máy phát điện xoay chiều Máy phát điện một chiều gồm 3 phần chính, máy phát điện xoay chiều gồm 2 phần chính 2 Nêu các phương pháp đấu dây ở máy phát điện xoay chiều ba pha Nêu ra sự khác biệt và ứng dụng của phương pháp đấu hình sao và hình tam giác Bài 7 : MÁY BIẾN ÁP Mã bài : MD-M3-B7 A-MỤC TIÊU THỰC HIỆN -Hiếu được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy biến áp một pha -Hiếu được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy biến áp ba pha -Biết được ứng dụng của các loại máy biến áp, biến dòng dưới tàu thủy -Đấu nối và sử dụng các máy biến áp, tháo và vệ sinh, lắp ráp các máy biến áp B- CÁC NỘI DUNG CHÍNH -Cấu tạo của máy biến áp một pha -Nguyên lý hoạt động của máy biến áp một pha