Khóa luận Thiết kế hệ thống truyền động Tiristor – Động cơ không đảo chiều quay cho tải có tính chất phản kháng, với sơ đồ chỉnh lưu hình tia 3 pha

rcmax = 12V Ở phần trước ta đã chọn αmin = 30o do đó góc α phải ≥ 30o. Tức là: ≥ → uđk ≤ 4V Điện áp điều khiển lấy ra trên R432 được tính như sau: uđk = uTGR432 / (R23 + R43) ; với uđk max = 4V; uTG max = 13V → khc = uđk / uTG = 0,3 Cuối cùng ta chọn được R23 = 500W; R43 = 10KW; 2W 2.5.9. Xác định hệ số khuếch đại bộ biến đổi và vẽ quan hệ Ud = f(uđk) Để xác định hệ số khuếch đại bộ biến đổi ta đi xác định quan hệ Ud= f(Uđk) sau đó tuyến tính hoá đoạn đặc tính làm việc ra đặc tính hệ số góc của đoạn đặc tính đó. - Đặc tính quan hệ Ud = f(a): Cho a biến thiên từ 0¸p/2 ta tính được các giá trị của của Ud: Ud = 1,17.U2.cos a = Udo. cos a = 1,17.270cos a = 316cosα Kết quả ghi trong bảng sau: a 0 p/12 p/6 p/4 p/3 5p/2 p/2 cos (a) 1 0,965 0,86 0,7 0,5 0,25 0 Ud 316 304,94 271,76 221,2 158 79 0 Đặc tính quan hệ: a = f(Uđk) Ta đã biết góc mở a phụ thuộc vào điện áp Uđk, ứng với mỗi giá trị của Uđk ta có những thời điểm mở van khác nhau, giá trị của a tuân theo quy luật: a = Uđk = Upm() Trong đó : Upm là biên độ cực đại của điện áp răng cưa Upm = 12(V) Cho a tăng từ 0¸p/2 ta tính được Uđk = 12.(1- 2α / π ) (*) theo bảng sau: a 0 p/12 p/6 p/4 p/3 5p/12 p/2 Uđk(V) 0 0.83 1,67 2,5 3,33 4,17 5 Đặc tính quan hệ Ud = f(U đk) từ hai quan hệ trên ta có bảng sau: a 0 p/12 p/6 p/4 p/3 5p/12 p/2 Uđk (V) 0 0,83 1,67 2,5 3,33 4,17 5 Ud (V) 316 304,94 271,76 221,2 158 79 0 Từ bảng trên ta xây dựng được đường đặc tính thể hiện mối quan hệ Ud = f(Udk) như sau: Ta có: Uđm = 220 = 316.cosa → cosa = 0,696→ a = 45,87o Thay vào phương trình (*) ta được: Uđk = 12.(1- 2α / π )= 10,05 Mặt khác dải điều chỉnh điện áp theo đề tài đã cho là D = 1500 nên ta có: = = 316.cosa → cosa = 0,0005 → a = 89,97o Thay vào phương trình (*) ta được: Uđk = 12.(1- 2α / π ) =0,004 Tuyến tính hoá đoạn đặc tính ta được hệ số khuếch đại bộ biến đổi như hình vẽ: kBBĐ = kP = = = 67,65 Ta có đồ thị biểu diễn quan hệ Ud = f(Udk): 304,94 316 271.76 221.2 158 79 0 0.83 1.67 2.5 316 3.33 Uđk Ud Hình 2-21 2.5.10 Tính hệ số khuếch đại bộ khuếch đại trung gian Ta có: → → ứng với đặc tính thấp nhất → st là lớn nhất. → Δn = nomin. St → → Δn = = a (1) Thay số vào pt ta có: Δn = 0,053 Sơ đồ cấu trúc của hệ thống ở chế độ tĩnh (bỏ qua khâu hạn chế dòng): kTG kπ kĐ g IưRå Ucđ (-) (-) n Trong đó : kTG: Hệ số khuếch đại của bộ khuếch đại trung gian. kπ ( kBBĐ): Hệ số khuếch đại của bộ biến đổi. kĐ : Hệ số khuếch đại của động cơ. g :Hệ số khuếch đại của khâu phản hồi âm tốc độ. Ta có hàm truyền hệ thống: n = [( Ucđ – γn). kTG.kBBĐ - (Rư + RBBĐ ).Iư] .kĐ → . Iư. k Đ = no – Δn (Iư) → = a (2) Trong đó: kĐ = = = 7,2 - Chọn γ: Uv = Ucđ – γ .n ≤ Uvbh ≈ 0 → IC ≤ 0,4 mV Chọn Ucđ max = 12V → γ = = = 0,008. Từ (1) và (2) ta có: Δn = = Đặt k = kBBĐ. kTG. KĐ là hệ số khuếch đại của toàn hệ thống. → k = (*) Với kĐ = 7,2 kBBĐ = 67,65 Iưđm = 59,5 A R∑ = Rư + RBA + RT + RBA = Kr: Hệ số phụ thuộc vào sơ đồ chỉnh lưu và đặc điểm tải. Chọn Kr = 2,5 C : Số trụ của máy biến áp f : 50Hz Bm : Độ tự cảm . Chọn Bm : 1,1 (T) Vậy RBA = = 0,056 (Ω) + RT = ( tra bảng Tiristor IđmT = 50A) = = 0,0034 (Ω) → R∑ = Rư + RBA + RT = 0,197+ 0,034+ 0,056 = 0,361 (Ω) D = 80 St = 5% = 0,05 γ = 0,008. Thay số vào (*) ta có: k = = 19464 Hệ số khuếch đại trung gian: k = kBBĐ. kTG. kĐ → kTG = = = 39,96 Chon KTG = 40 CHƯƠNG 3 XÂY DỰNG ĐẶC TÍNH TĨNH VÀ ĐẶC TÍNH ĐỘNG Truyền động điện cũng như bất kỳ hệ thống nào khác có thể ổn định hoặc không ổn định. Một hệ thống ổn định nếu khi trạng thái cân bằng của nó bị phá vỡ, hệ thống sẽ trải qua một quá trình quá độ nhất định rồi đạt tới trị số xác lập mới. Ngược lại, khi hệ thống không ổn định thì sau khi trạng thái cân bằng của nó bị phá vỡ thỡ cỏc đại lượng của nó sẽ tăng vô hạn hoặc giảm về không mà không thể lặp lại được trạng thái cân bằng mới. Đối với hệ thống TĐĐ người ta chia làm hai khái niệm là ổn định tĩnh và ổn định động. Đặc tính tĩnh có bản chất là mô tả chất lượng tĩnh, sai số tốc độ, độ trơn điều chỉnh của hệ thống qua giá trị độ cứng đặc tính. Việc xây dựng đặc tính dựa theo quan hệ giữa tốc độ và dòng điện n = f(I) và M = k.Φ. I mà kΦ = const. Do hệ thống của ta các phần tử làm việc ở vùng phi tuyến và vùng tuyến tính cho nên khi xây dựng đặc tính cơ cần phải có giả thiết sau: + Động cơ làm việc dài hạn với mạch từ chưa bão hoà. + Hệ số khuếch đại của bộ biến đổi = const. + Tiristor là phần tử bán dẫn tác động nhanh không có quán tính. + Điện trở phần ứng động cơ không thay đổi trong suốt quá trình làm việc. 3.1 SƠ ĐỔ CẤU TRÚC TĨNH CỦA HỆ: Từ sơ đồ nguyên lý của hệ thống ta có sơ đồ cấu trúc tĩnh: (-) kTG g kπ kĐ IưR∑ (-) n Ucđ β Hình 3.1 Trong đó : Ucđ : là điện áp chủ đạo. KTG : là hệ số khuếch đại của bộ khuếch đại trung gian. kπ : là hệ số khuếch đại của bộ biến đổi. kĐ : là hệ số khuếch đại của động cơ. kI : là hệ số phản hồi của khõu õm dũng cú ngắt. Xây dựng đặc tính cơ điện của toàn hệ thống ta có: Ud = [(Ucđ - gn).kTG- kI(I - Ing)] .kπ Mặt khác : n = Mà : = kĐ Þ UĐ = Thay giá trị UĐ vào biểu thức trên ta được : n = Đặt k = kπ .kĐ .kTG : Là hệ số khởi động toàn hệ. n = → Đây là phương trình đặc tính cơ điện của hệ. 3.2.XÂY DỰNG ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH 3.2.1 Xây dựng đường đặc tính cao nhất. Ta biết rằng tốc độ lớn nhất của động cơ thường được giới hạn bởi độ bền cơ học của phần quay của động cơ, ở tốc độ cao thì bộ phận này chịu tác động của lực điện khá lớn nên có thể bị hỏng. Hơn nữa, lúc này tia lửa điện giữa chổi than và vành góp có thể làm hỏng vành góp. Để đảm bảo an toàn cho hệ thống khi làm việc lâu dài thì đường đặc tính cao nhất phải là đường ứng với tốc độ định mức của động cơ n = 1500 (v/ph). Đặc tính được xác định bởi hai điểm: điểm không tải lý tưởng và điểm định mức. Xác định điểm không tải lý tưởng: Phương trình đặc tính: . Iư. k Đ Đặt k = KBBĐ. KKĐ. KĐ R∑ = Rư + RBBĐ (*) → Đường đặc tính cao nhất đi qua điểm định mức (Iđm, nđm) nên ta tính được: = 12,085 (V). + Tốc độ không tải lý tưởng (điểm ứng với giá trị Iư = 0) = = 1500,986 (v/ph) Ta đặt : Ing = 1,2.Iđm = 1,2. 59,5 = 71,4 (A) Thế vào phương trình trên ta được: nng===1499,8 (v/p) Vậy đường đặc tính cơ cao nhất đi qua 2 điểm: A ( Iođmmax , nođmmax ) = ( 0; 1500,896) B ( Iđm , nđm ) = (71,4; 1499,8) 3.2.2 Xây dựng đoạn đặc tính thứ hai: Khi dòng điện của động cơ tăng đến giá trị I = Ing lúc này mạch cú thờm phản hồi âm dòng điện tác động, nhưng lúc đó mạch phản hồi âm tốc độ chưa đến mức bão hoà, tức là đoạn này có sự tham gia của cả phản hồi âm tốc độ và phản hồi âm dòng điện tác động. Đoạn đặc tính này đi qua hai điểm B và C. Tại điểm C lúc này phản hồi âm tốc độ đó bóo hoà, vì vậy ta có: (Ucđ - g.n )Kn =Urbh Ta có : Uvbh = Ucđmax - g.nng =12,085 - 0,008.1499,8 =0,086 (V) Ta lại có: Uvbh = Urbh/Kn Þ Kn = Urbh / Uvbh Chọn Urbh =14 V Þ Kn = 14/0,086 = 151,163 Þ KI = KTG/Kn = 39,96/151,163= 0,2644 Tốc độ bắt đầu bão hoà: nbh = (Ucđ.Kn-Ubh)/g.Kn= (12,085.151,163-13)/0,008.151,163 = 1499,875(v/ph) Tính chọn để khi khởi động: Ikđ =2,2.Iđm= 2,2.59.5 = 130,9 A Ta có: .Ing = Ungưỡng Chọn Ungưỡng =10 V Þ = 0,14 Với giá trị của nbh và: Ibh = ((Ubh+.Ing).kI.kπ.kĐ - nbh)/((Rå+.kI.kπ).kĐ) Þ Ibh = 77,1 (A) Trong đó: kπ : Hệ số khuếch đại của bộ biến đổi kπ = 67,65 kĐ : Hệ số khuếch đại của động cơ. Ibh : Dòng điện tại đó khâu phản hồi âm dòng điện bão hoà nbh : Tốc độ động cơ mà tại đó khâu phản hồi âm tốc độ bão hoà kI : Hệ số khuếch đại của khâu phản hồi âm dòng điện Ing : Là dòng điện mà tại đó khâu phản hồi âm dòng điện bắt đầu tác động. Kn : Hệ số khuếch đại của khâu phản hồi âm tốc độ IĐ : Dòng điện mà tại đó tốc độ động cơ bằng không. IĐ = 2,2.Iđm = 2,2.59,5 = 130,9 (A) Vậy đoạn đặc tính thứ hai của đặc tính cơ đi qua hai điểm B và C có toạ độ như sau: B (71,4 ; 1499,8) và C (77,1 ; 1499,875) 3.2.3 Xây dựng đoạn đặc tính thứ ba Đoạn thứ ba của đặc tính đi qua hai điểm: C(77,1 ; 1499,875) và D(130,9 ; 0) 3.2.4. Xây dựng đường đặc tính thấp nhất với điểm định mức có tọa độ (Iđm; ) Dải điều chỉnh D = 80 nên tốc độ định mức ứng với đường đặc tính cơ thấp nhất là: nđmmin = = = 19 (v/ph) → → = 0,161 (V) Điểm không tải lý tưởng: Iođm min = 0 = = 20 (v/ph) Điểm cuối của đường đặc tính này: Tại điểm bão hoà ta có : (Ucđmin - .nbhmin).Kn = Urbh nbhmin = = 9,375 (v/ph) Ibhmin = =128,8 (A) Vì hệ thống là điều áp nên độ sụt tốc độ tuyệt đối Dn của các đường đặc tính cơ điện là như nhau. Điểm ngắt Ing luôn luôn không đổi với mọi đường đặc tính cơ. Điểm bão hoà Ibh luôn nằm trên đường đặc tính cơ thứ ba. Vậy ta vẽ được đặc tính tĩnh của hệ như sau: A’ (0; 20) B’ (71,4; 19) C’ (40,15; 18,99) D’ (128,8; 9,375) E’ (130,9; 0) 3.3 KIỂM TRA SAI LỆCH TĨNH CỦA HỆ THỐNG Để kiểm tra sai lệch tĩnh ta kiểm tra độ sụt tốc độ tương đối st trên đường đặc tính cơ thấp nhất vì ứng với đường đặc tính này độ sụt tốc độ là lớn nhất. D = = = D = 80 = = 0,05 % < st = 5 % Vậy hệ thống thoả mãn yêu cầu st < [st%] = 5 % 130,9 I (A) n (v/p) 1500,896 1500 1499,97 1499,1 9,375 19, 20 18,99 0 A’ A B D’ B’ D 128.8 71,4 77,1 C’ Hình 3-2 3.4 MÔ PHỎNG VÀ KHẢO SÁT CHẤT LƯỢNG ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG Trong quá trình làm việc của hệ thống truyền động điện tự động, do nhiễu loạn bên ngoài mà hệ thống có thể bị mất cân bằng so với định mức. Một hệ thống được gọi là ổn định nếu quá trình quá độ là tắt dần theo thời gian. Hệ thống không ổn định nếu quá trình quá độ tăng dần theo thời gian. Hệ thống ở biên giới ổn định nếu quá trình quá độ không đổi hoặc dao động tắt dần. Xét ổn định hệ thống là xem hệ thống đú cú ổn định hay không để từ đó ta tiến hành hiệu chỉnh hệ thống đảm bảo yêu cầu tin cậy, đạt được các yêu cầu mong muốn. Trong hệ thống, thiết kế các phần tử nói chung đều là phi tuyến song một cách gần đúng trong phạm vi cho phép ta có thể tính toán các phần tử của hệ thống và sử dụng các tiêu chuẩn của hệ tuyến tính để xét ổn định cho hệ tuyến tính đó. * Thành lập sơ đồ cấu trúc hàm truyền của hệ thống 3.4.1. Bộ biến đổi Trong bộ chỉnh lưu có điều khiển có hai bộ phận chính là: + Mạch động lực: Nếu bỏ qua thời gian chuyển đổi thì ta xem mạch động lực như một khâu tỷ lệ (phản ứng tức thời). + Mạch điều khiển: Do thời gian điện áp điều khiển thay đổi không trùng với thời gian thay đổi góc a do đó ở phần này được mô tả bởi một khâu trễ với thời gian là Tn. e-PTp Kp Uđk Ud Ta có sơ đồ sau: Hình 3.3 Trong đó: Trong đó: f = 50, m = 3 (m là số pha). Kp = 35,66 Với hàm e-PTp khi triển khai theo Mc.Laurin và lấy gần đúng ta được: Như vậy ta có cấu trúc và hàm truyền của bộ biến đổi là : Uđk Ud WCL(P) = 3.2. 2Hàm truyền của khâu ngắt dòng: Wb (P) = KI = 0,2644 3.2.3. Hàm truyền của máy phát tốc: W(P)= = 0,008 3.2.4 Động cơ điện một chiều kích từ độc lập: Hàm truyền đạt: WĐ (P) = [(KĐ) / (T$.TmP2+ TmP + 1)] Trong đó T$ : Hằng số thời gian điện từ của động cơ. Với GD2 = 0,56 Vậy Vậy WĐ (P) Từ sơ đồ nguyên lý của hệ thống ta có sơ đồ cấu trúc của hệ như sau: Hình 3.4 Tổng hợp mạch vòng dòng điện khi bỏ qua sức điện động động cơ, sơ đồ khối của mạch vòng điều chỉnh dòng điện như hình vẽ: Hình 3.5 Trong đó : T: là hằng số thời gian của bộ chỉnh lưu. Tư (T$) : là hằng số thời gian điện từ. Rư : là điện trở phần ứng. kπ = 35,66 : Hệ số khuếch đại của bộ chỉnh lưu. Vậy khi đó: WhI = Trong đó : T < Tư áp dụng tiêu chuẩn mụđun tối ưu ta tìm được hàm truyền của bộ điều chỉnh có dạng khâu PI: WI(P) = Thường chọn a = 2 khi đó: R1C = 2T(k.kI/Rư) Tư = R3C Þ Sơ đồ cấu trúc RI(P): + - R3 C R1 Uid Uđk R2 Hình 3.6 Hàm truyền của mạch vũng cú dạng: Với Tư = (Lư/Rư) = 0,0711 (s) T = p/m.v = 0,0033 (s), m = 3 Þ WI(P) = [1+0,0711P]/ 0,13P R1C = 0,13 R3C = 0,0711 ÞChọn C theo R1 và R3 Tổng hợp mạch vòng tốc độ : Rw WI kω (-) Uwđ Hình 3.7 n Ta có sơ đồ mạch vòng tốc độ khi bỏ qua 1 lượng (-Ep) của phần ứng động cơ. Khi tổng hợp mạch vòng tốc độ đơn giản ta lấy hàm truyền đạt của mạch vòng dòng điện là khâu quán tính bậc nhất bỏ qua các bậc cao. Whw(P) = WI.K.375.Km/GD.KI.P Wh = Theo tiêu chuẩn mụđun tối ưu có thể xác định được hàm truyền của bộ điều chỉnh tốc độ là khâu tỷ lệ: Rw(P) = Trong đó : GD=0,056 T = 0,0033 (s) Km = 1,328 (s) kw = 0,008 kI = 0,2644 Rw(P) = kP = 0,282 Bộ điều chỉnh có hàm truyền Rw(P) có sơ đồ như sau: R3 + - R2 Hình 3.8 R1 Sơ đồ được mô phỏng trên phần mềm Matlab như sau: Hình 3.9. Sơ đồ cấu trúc mô phỏng trên phần mềm Matlab Từ đồ thị mô phỏng ta thấy: + Độ quá điều chỉnh + Thời gian quá độ tqđ = 0,1 (s) < 0,15 (s) + Độ sụt tốc độ ở chế độ xác lập là 0. Kết luận: Hệ thống thoả mãn yêu cầu của đề tài. PHẦN II- PHẦN NGHIỆP VỤ SƯ PHẠM I. Thiết kế nội dung dạy học theo Mô đun 1. Phân tích tổng quan Trong thời đại ngày nay, khoa học kỹ thuật phát triển như vũ bão, đang hàng ngày hàng giờ làm thay đổi bộ mặt của sản xuất, làm cho cơ cấu nghề nghiệp luôn biến động. Nhiều nghề mới xuất hiện, nhiều nghề cũ mất đi, và những nghề còn lại cũng thường xuyên phát triển. Khái niệm học một nghề hoàn chỉnh để phục vụ suất đời đã trở nên lỗi thời. “Học suốt đời” “cần gì học nấy” và không ngừng nâng cao trình độ để đáp ứng nhu cầu luôn luôn biến đổi của thị trường lao động đã trở thành nhu cầu tất yếu của con người. Bởi vậy quá trình đào tạo nghề theo niên chế với một kế hoạch đào tạo cứng nhắc quá trở nên kém linh hoạt và kém hiệu quả. Đặc biệt trong điều kiện nước ta hiện nay, việc phổ biến nghề rộng rãi cho thanh thiếu niên và nhân dân lao động với những nội dung đào tạo nghề tối thiểu để giúp họ tự tin tìm kiếm công ăn việc làm trong nước, đi xuất khẩu lao động ở nước ngoài hoặc để nâng cao năng xuất lao động đang là một nhu cầu bức bách của xã hội. Vì vậy nghị quyết Hội nghị lần thứ tư Ban chấp hành Trung ương Đảng khóa VII đã khẳng định chủ trương “ Mở rộng giáo dục nghề nghiệp, từng bước hình thành nền giáo dục kỹ thuật trong xã hội” Với những lý do trên, việc nghiên cứu và ứng dụng phương thức đào tạo và bồi dưỡng nghề ngắn hạn theo “Module kỹ năng hành nghề”(MKH) đã trở thành vấn đề cấp thiết hiện nay. Kiểu chương trình đào tạo theo module kỹ năng hành nghề (MKH) là một phương thức đào tạo nhằm cung cấp cho người học có kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo, hành vi thái độ tương ứng với một nghề nghiệp nào đó trong xã hội ở các trình độ khác nhau. Trong chương trình đào tạo theo mô đun kỹ năng hành nghề, khái niệm môn học bị phá vỡ. Toàn bộ nội dung kiến thức khoa học đã tích hợp lý thuyết và thực hành, giúp người học nhanh chóng hình thành được các năng lực hoạt động nghề nghiệp. Cỏc “lỏt cắt dọc” thay thế cho “lỏt cắt ngang”. Chương trình được xây dựng trờn cỏc vấn đề trọn vẹn của các Module. Trong trường hợp này, ranh giới giữa các lĩnh vực kiến thức và kỹ năng không còn nữa. Đào tạo nghề theo MKH sẽ rất thuận lợi cho các loại hình đào tạo ngắn hạn, còn đối với hệ đào tạo dài hạn thì cần được vận dụng từng bước và phối hợp giữa phương thức đào tạo theo MKH với phương thức đào tạo truyền thống hiện nay. Đào tạo nghề theo MKH có những ưu điểm sau: - Đào tạo luôn bám sát được yêu cầu của sản xuất, nhanh chóng và kịp thời bổ sung những kiến thức và kỹ năng nghề phù hợp với sự biến đổi nhanh chóng của tiến bộ kỹ thuật và công nghệ. Đây là hệ thống mở, có thể bổ sung hoặc thay đổi các đơn nguyên học tập một cách dễ dàng. - Mục tiêu đào tạo và cấu trúc đa dạng, thời gian đào tạo ngắn, phù hợp với nhu cầu của người học cũng như người sử dụng lao động. - Đào tạo ban đầu và nâng cao trình độ là một quy trình được thực hiện kế tục và thường xuyên, tạo điều kiện cho người lao động có thể nhanh chóng đi vào nghề nghiệp cũng như có thể nâng cao trình độ nghề nghiệp tới đỉnh cao khi có điều kiện. - Nội dung đào tạo được tích hợp giữa lý thuyết và thực hành nghề, thực hiện tốt nguyên lý “Học đi đôi với hành” để nâng cao chất lượng và hiệu quả đào tạo. - Quá trình đào tạo nghề có tính mềm dẻo, tạo điều kiện liên thông nghề, đặc biệt với những nghề cú cựng lĩnh vực kỹ thuật nhờ việc sử dụng chung một số module đơn vị. - Hiệu quả của đào tạo cao vì hầu hết các kiến thức kỹ năng đều có thể sử dụng ngay để hành nghề sau khi học xong mỗi module hoặc mỗi MKH. - Học sinh có thể tự học, tự đánh giá nhờ có các bản hướng dẫn, các bài kiểm tra sau khi học xong mỗi đơn nguyên, mỗi module. - Nhờ có những quy định và hướng dẫn cụ thể đối với giáo viên mà việc giảng dạy, hướng dẫn của giáo viên diễn ra một cách thuận lợi. - Có điều kiện để “cỏ biệt hóa cao trong đào tạo” nhờ việc đánh giá khả năng trình độ của từng học viên trước khi học và việc hướng dẫn người học lựa chọn các module thích hợp với họ và thích hợp với mục tiêu đào tạo của nhà trường. Tuy nhiên, đào tạo nghề theo MKH cũng có những nhược điểm sau: - Thiếu tính hệ thống chặt chẽ của từng bộ môn khoa học kỹ thuật. - Nội dung đào tạo hoàn chỉnh toàn khóa của một nghề thiếu phần lụgớc. - Việc trang bị những kiến thức kỹ thuật cơ bản cho một nghề rộng để tạo khả năng phát triển lâu dài cũng như tạo nên khả năng thích ứng cao của học sinh với sự biến đổi của khoa học và công nghệ bị hạn chế bởi thời gian đào tạo ngắn và cấu trúc của quá trình đào tạo thiếu lụgic. Mặt khác những kiến thức này được coi là “ chưa cần thiết” với quá trình đào tạo ngắn hạ - Với những MKH mà phần thực hành chiếm quỏ ớt, hoặc khi các chuẩn đánh giá không được quy định rõ ràng thì đào tạo theo MKH có thể kém hiệu quả. - Đào tạo theo MKH tốn kém hơn phương thức đào tạo dài hạn vì biên soạn tài liệu phức tạp, phương tiện thiết bị giảng dạy cần hoàm chỉnh theo quy định. - Giáo viên cần có trình độ cao và phải được bồi dưỡng phương pháp giảng dạy theo MKH. Bởi vậy, đào tạo theo MKH sẽ rất thuận lợi cho các loại hình đào tạo ngắn hạn, còn với nghề đào tạo dài hạn thì cần được vận dụng từng bước và phối hợp giữa phương pháp đào tạo MKH và phương thức truyền thống hiện nay. 1.1. Vị trí, ý nghĩa, vai trò của môn học. Điện là nguồn năng lượng chủ yếu trong nền kinh tế Quốc dân. Nhu cầu phát triển điện tỷ lệ với sự phát triển của mỗi Quốc gia. Nước ta trong công cuộc xây dựng và tiến lên Chủ nghĩa xã hội thì sự phát triển của ngành điện lực phải được đặt lên hàng đầu. Song song với việc phát triển công nghiệp điện đòi hỏi phải xây dựng đội ngũ cán bộ công nhân viên ngành điện đông đảo và lành nghề. Và để tạo ra đội ngũ đú thỡ việc lựa chọn các module hợp lý đưa vào chương trình giảng dạy là điều hết sức quan trọng. “MÁY ĐIỆN” là một trong những module quan trọng tiên quyết và cơ bản trong đào tạo ra các bậc kỹ sư và công nhân điện. Bởi vì máy điện là trái tim của hệ thống điện. Máy điện là một phần tử quan trọng nhất của bất kỳ thiết bị điện năng nào. Nó được sử dụng rộng rãi trong cuộc sống hằng ngày cũng như trong các lĩnh vực kinh tế: công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, các hệ điều khiển và tự động điều chỉnh, khống chế. “MÁY ĐIỆN” là một module khó, trừu tượng. Và để có thể giải thích được nguyên lý làm việc của cỏc mỏy điện thì đòi hỏi người học phải có mức độ tư duy tổng hợp khá cao và yêu cầu một số hiểu biết căn bản về các module trước như vật lý, toán, lý thuyết mạch để phục vụ cho việc tiếp nhận nhưng kiến thức mới. - Vị trí, ý nghĩa, vai trò của mô đun: Mô đun máy điện là một mô đun chuyên môn của học viên ngành sửa chữa thiết bị điện công nghiệp. Mô đun này nhằm trang bị cho học viên các trường công nhân kỹ thuật và các trung tâm dạy nghề những kiến thức về nguyên lý, cấu tạo, các chế độ làm việc của máy biến áp, máy điện không đồng bộ, máy điện đồng bộ và máy điện một chiều...với các kiến thức này học viên có thể áp dụng trực tiếp vào lĩnh vực sản xuất cũng như đời sống. Ngoài ra các kiến thức này dùng làm phương tiện để học tiếp cỏc mụn chuyên môn của ngành điện như cung cấp điện, trang bị điện, quấn dây máy điện... Mô đun này cũng có thể làm tài liệu tham khảo cho các cán bộ kỹ thuật, các học viên của các ngành khác quan tâm đến lĩnh vực này. - Mục đích của mô đun: Máy điện đưa vào giảng dạy với mục đích cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản về các loại máy điện thông dụng, nhằm trang bị cho sinh viên những kiến thức để bổ trợ cho việc giải thích xử lý các tình huống, các vấn đề gặp phải trờn cỏc loại máy điện. *Yêu cầu sinh viên sau khi học xong có kỹ năng: - Nắm được cấu tạo và nguyên lý làm việc của các loại máy điện thông dụng. - Nêu và giải thích được những cấu tạo đặc biệt trong các loại máy điện. - Viết được các loại phương trình cân bằng điện áp, sức từ động trong máy điện. - Vẽ các đặc tính, các phương pháp điều chỉnh máy điện…Từ đó vận dụng vào đời sống sản xuất. - Nắm vững những kiến thức đó để vận dụng vào vận hành và xử lý các tình huống hỏng hóc thường gặp trong máy điện. Cao hơn nữa là vận dụng vào để thiết kế ra các loại máy điện. - Sáng tạo, ứng dụng kỹ thuật, công nghệ vào công việc thực tế. * Ngoài việc hình thành kỹ năng, tri thức thì môn học còn có khả năng giáo dục nhân cách cho người học. + Giỏo dục tính ham hiểu biết, lòng yêu nghề, tự tin để vươn lên chiếm lĩnh tri thức mới. + Giáo dục tinh thần say mê sáng tạo, qua đó củng cố lòng yêu nghề, yêu khoa học. + Giáo dục đức tính cần cù, chịu khó, không sợ khó sợ khổ có nghị lực vượt qua mọi khó khăn để đi đến thành công. + Yêu nghề, có ý thức cộng đồng và tác phong làm việc của một công dân sống trong xã hội công nghiệp. Có thói quen lao động nghề nghiệp, sống lành mạnh phù hợp với phong tục tập quán và truyền thống văn hoá dân tộc và địa phương trong từng giai đoạn của lịch sử. + Có ý thức học tập và rèn luyện để nâng cao trình độ, đáp ứng yêu cầu công việc. - Môn học nhận: máy điện là một mô đun trừu tượng, phức tạp đòi hỏi mức độ tư duy tổng hợp khá cao và yêu cầu một số hiểu biết căn bản về các môn học trước, để phục vụ tích cực cho sự nhận kiến thức máy điện phải nhận kiến thức của các môn học khác như: kiến thức của môn vật lý từ phổ thông và vật lý cao cấp để có thể giải thích được các hiện tượng vật lý, nguyên lý làm việc của các loại máy điện; kiến thức toán học phổ thông và toán chuyên ngành để có thể thực hiện tính toán giải các bài tập vận dụng hay biến đổi công thức; kiến thức của mụn hoỏ học để giải thích được các hiện tượng. - Môn học cho: mô đun máy điện cung cấp các kiến thức cơ bản về cấu tạo, nguyên lý làm việc, ứng dụng... của các loại máy điện. Do vậy đõy chớnh là những phần kiến thức cơ sở, nền tảng để có thể tiếp thu kiến thức của cỏc mụn chuyờn ngành điện như: cung cấp điện, trang bị điện, quấn dây máy điện... Mô đun này cũng có thể làm tài liệu tham khảo cho các cán bộ kỹ thuật, các học viên của các ngành khác quan tâm đến lĩnh vực này. - Môn học có bài tập dài: Khi học xong được 50% khối lượng kiến thức thì sinh viên được giao đề tài (giao cho sinh viên sau Module 2) và phải nộp bài tập dài trước khi kết thúc học phần khoảng 1 tuần. Sau khi giáo viên chấm, những sinh viên nào đạt thì sẽ bảo vệ bài tập dài của mình trước bộ môn. - Module phục vụ trực tiếp cho đồ án tốt nghiệp Module có kiến thức cơ bản, rất quan trọng. Do vậy, Module máy điện số là Module cơ sở phục vụ cho đồ án môn học và đồ án tốt nghiệp. 1.2. Phân tích nội dung chương trình môn học thành cỏc mụ đun cơ bản Môn học bao gồm 5 mô dun cơ bản: Mô dun 1: Khái niệm chung về máy điện Mô đun 2: Máy biến áp Mô dun 3: Máy điện không đồng bộ Mô dun 4: Máy điện đồng bộ Mô dun 5: Máy điện 1 chiều 1.3. Xác định kết quả của mô đun cho phù hợp với yêu cầu thực tiễn Sau khi học xong mô đun 1, học sinh phải: Phát biểu về sự khác nhau của các loại máy điện hiện đang hoạt động theo cấu tạo, theo nguyên tắc hoạt động, theo loại dòng điện... - Giải thích quá trình phát nóng và làm mát của máy điện hiện đang hoạt động, theo nguyên tắc định luật về điện Sau khi học xong mô đun 2, học sinh phải: Mô tả cấu tạo, phân tích nguyên lý làm việc của máy biến áp một pha và ba pha. Xác định cực tính và đấu dây vận hành máy biến áp một pha, ba pha đúng kỹ thuật. Đấu máy biến áp vận hành song song cỏc mỏy biến áp. Tính toán các thông số của máy biến áp ở các trạng thái: không tải, có tải, ngắn mạch. Chọn lựa máy biến áp phù hợp với mục đích sử dụng. Bảo dưỡng và sửa chữa máy biến áp theo yêu cầu. Sau khi học xong mô đun 3, học sinh phải: Phát biểu nguyên lý cấu tạo, các phương pháp mở máy, đảo chiều quay của động cơ không đồng bộ. Tính toán các đại lượng cơ bản của động cơ không đồng bộ theo tiêu chuẩn kỹ thuật. Vẽ, phân tích chính xác sơ đồ dây quấn stato của động cơ một pha, ba pha. Bảo dưỡng và sửa chữa những hư hỏng thông thường của máy điện không đồng bộ đảm bảo máy hoạt động tốt theo đúng tiêu chuẩn về điện. Sau khi học xong mô đun 4, học sinh phải: Phân tích cấu tạo, nguyên lý, các phản ứng phần ứng xảy ra trong máy phát điện đồng bộ. Điều chỉnh điện áp máy phát đúng phương pháp đảm bảo các y