1. Trang Chủ
  2. Điện - Điện tử
  3. Giáo trình Lạnh cơ bản (Nghề: Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí - Trình độ Cao đẳng) - Trường Cao đẳng Nghề An Giang

Giáo trình Lạnh cơ bản (Nghề: Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí - Trình độ Cao đẳng) - Trường Cao đẳng Nghề An Giang

Giáo trình Lạnh cơ bản cung cấp các nội dung chính như: Đo lường điện; đo nhiệt độ và áp suất; kỹ thuật gia công đường ống và hàn ống trong sửa chữa lạnh; kỹ thuật lắp đặt điện cơ bản. Mời các bạn cùng tham khảo! ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH AN GIANG TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ AN GIANG GIÁO TRÌNH MÔN HỌC: LẠNH CƠ BẢN NGHỀ: KT. MÁY LẠNH &ĐHKK TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG NGHỀ, TRUNG CẤP NGHỀ (Ban hành theo Quyết định số 70/QĐ-CĐN ngày 11 tháng 01 năm 2019 của Hiệu trưởng trường Cao đẳng nghề An Giang) An Giang – Năm 201

Thể loại Tài liệu miễn phí Điện - Điện tử

Số trang 89

Ngày tạo 4/10/2023 9:57:19 AM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 1.79 M

Tên tệp

Tải Giáo trình Lạnh cơ bản (Nghề: Kỹ thuật máy lạnh và... (.pdf)

Xem mẫu

  1. ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH AN GIANG TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ AN GIANG GIÁO TRÌNH MÔN HỌC: LẠNH CƠ BẢN NGHỀ: KT. MÁY LẠNH &ĐHKK TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG NGHỀ, TRUNG CẤP NGHỀ (Ban hành theo Quyết định số 70/QĐ-CĐN ngày 11 tháng 01 năm 2019 của Hiệu trưởng trường Cao đẳng nghề An Giang) An Giang – Năm 2019
  2. Giáo trình lạnh cơ bản Biên soạn: Trần Tấn Lộc LỜI GIỚI THIỆU    Kỹ thuật lạnh đã ra đời hàng trăm năm nay và được sử dụng rất rộng rãi trong nhiều ngành kỹ thuật rất khác nhau: Trong công nghiệp chế biến và bảo quản thực phẩm, công nghiệp hoá chất, công nghiệp rượu, bia, sinh học, đo lường tự động, kỹ thuật sấy nhiệt độ thấp, xây dựng, công nghiệp dầu mỏ, chế tạo vật liệu, dụng cụ, thiết kế chế tạo máy, xử lý hạt giống, y học, thể thao, trong đời sống vv… Ngày nay ngành kỹ thuật lạnh đã phát triển rất mạnh mẽ, được sử dụng với nhiều mục đích khác nhau, phạm vi ngày càng mở rộng và trở thành ngành kỹ thuật vô cùng quan trọng, không thể thiếu được trong đời sống và kỹ thuật của tất cả các nước. và lạnh được ứng dụng trong rất nhiều các lĩnh vực như: Ứng dụng trong sản xuất bia, nước ngọt, Ứng dụng trong công nghiệp hoá chất, Ứng dụng trong siêu dẫn, Ứng dụng trong y tế và sinh học cryô, Ứng dụng trong thể thao, Ứng dụng trong điều hoà không khí. Ngày nay kỹ thuật điều hoà được sử dụng rất rộng rãi trong đời sống và trong công nghiệp. Khâu quan trọng nhất trong các hệ thống điều hoà không khí đó là hệ thống lạnh Máy lạnh được sử dụng để xử lý nhiệt ẩm không khí trước khi cấp vào phòng. Máy lạnh không chỉ được sử dụng để làm lạnh về mùa hè mà còn được đảo chiều để sưởi ấm mùa đông. Điều hoà không khí được sử dụng với 2 mục đích: - Phục vụ cuộc sống tiện nghi của con người (Hệ thống điều hoà trong đời sống, dân dụng). - Phục vụ các quá trình sản xuất (Hệ thống điều hoà công nghiệp). Các hệ thống điều hoà trong đời sống dân dụng Hiện nay các hệ thống điều hoà được sử dụng rất rộng rãi ở các hộ gia đình, trong các công sở, cơ quan, nhà máy, xí nghiệp, khách sạn, ngân hàng, nhà thi đấu thể thao, hội trường, rạp chiếu bóng, rạp hát vv.. nhằm phục vụ cuộc sống tiện nghi của con người. o o Nhiệt độ thích hợp đối với con người là khoảng từ 22 C đến 29 C. Tuy nhiên khí hậuo quanh năm luôn luôn thay đổi, mùa hè nước ta nhiều nơi nhiệt độ có thể đạt 40 C. Làm việc trong những điều kiện như vậy rất khó chịu và ảnh hưởng nhất định đến hiệu o quả và chất lượng công việc. Ngược lại mùa đông, nhiệt độ có thể hạ xuống 10 C. Hiện nay người ta sử dụng nhiều hệ thống điều hoà khác nhau trong đời sống như: Máy điều hoà dạng cửa sổ, máy điều hoà 2 mãnh, máy điều hoà kiểu VRV, máy điều hoà làm lạnh bằng nước và máy điều hoà trung tâm. Đối với các hộ gia đình, thích hợp nhất là các máy điều hoà công suất nhỏ như loại cửa sổ và máy điều hoà 2 mãnh. Trang 1
  3. Giáo trình lạnh cơ bản Biên soạn: Trần Tấn Lộc Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, đời sống người dân ngày càng được nâng cao. Ở Việt Nam trong những năm gần đây nhu cầu sử dụng thiết bị làm lạnh ngày một tăng nhanh. Đã có rất nhiều nhà sử dụng hệ thống lạnh dân dụng, ngày có nhiều nhà máy đông lạnh thực phẩm xuất khẩu như tôm, cá, rau quả và nhà máy nước đá đã xuất hiện ở hầu hết các tỉnh thành trên cả nước. Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới có nhiệt độ ban ngày rất cao mà nhu cầu sử dụng lạnh trong sinh hoạt của người dân hằng ngày rất cao, nên đòi hỏi kỹ thuật lạnh phải phát triển vượt bậc để đáp ứng nhu cầu đó. Vì thế mà cuốn giáo trình lạnh cơ bản này đã được viết nhằm để phục vụ nhu cầu học tập của học sinh của học sinh ngành điện lạnh, với mục tiêu trang bị những kiến thức cơ bản nhất về các hệ thống lạnh dân dụng, cũng như cách kết nối, sửa chữa hệ thống lạnh dân dụng, mạch điện trong hệ thống lạnh dân dụng. Giáo trình này chắc chắn không tránh khỏi sự thiếu sót. Rất mong sự đóng góp ý kiến của quý đồng nghiệp và các em học sinh. Mọi ý kiến đóng góp xin gửi về Khoa Điện, Trường Cao Đẳng Nghề An Giang. Xin trân trọng cảm ơn. An Giang, ngày 09 tháng 10 năm 2018 Biên soạn TRẦN TẤN LỘC Trang 2
  4. Giáo trình lạnh cơ bản Biên soạn: Trần Tấn Lộc MỤC LỤC ĐỀ MỤC TRANG LỜI GIỚI THIỆU ............................................................................. 1 MỤC LỤC .......................................................................................... 3 CHƢƠNG TRÌNH MÔĐUN ............................................................ 4 Chƣơng 1: Đo lƣờng điện Bài 1: Bài mở đầu................................................................................ 6 Bài 2: Đo điện trở. ............................................................................... 9 Bài 3: Đo điện áp................................................................................. 16 Bài 4: Đo dòng điện. ........................................................................... 21 Chƣơng 2: Đo nhiệt độ và áp suất Bài 1: Đo nhiệt độ .............................................................................. 28 Bài 2: Đo áp suất ................................................................................. 41 Chƣơng 3: Kỹ thuật gia công đƣờng ống và hàn ống trong sửa chữa lạnh Bài 1: Gia công ống đồng ................................................................... 49 Bài 2: Nong ống .................................................................................. 52 Bài 3: Loe ống ..................................................................................... 54 Bài 4: Hàn ống đồng với đồng ............................................................ 56 Bài 5: Hàn ống đồng với sắt ................................................................ 61 Chƣơng 4: Kỹ thuật lắp đặt điện cơ bản Bài 1: Hàn dây si chì ........................................................................... 63 Bài 2: Nối dây điện ............................................................................. 65 Bài 3: Lắp mạch đèn sợi đốt ............................................................... 68 Bài 4: lắp mạch đèn huỳnh quang ....................................................... 72 Bài 5: lắp mạch đèn cầu thang ............................................................ 77 Bài 6: lắp mạch đèn thay đổi ánh sáng dạng độc lập .......................... 82 Bài 7: lắp mạch đèn thay đổi ánh sáng dạng nối tiếp ......................... 85 Tài liệu tham khảo ............................................................................ 88 Trang 3
  5. Giáo trình lạnh cơ bản Biên soạn: Trần Tấn Lộc CHƢƠNG TRÌNH MÔ ĐUN Mã mô đun: MĐ 19 Thời gian thực hiện mô đun: 180 giờ (Lý thuyết: 51 giờ; Thực hành, thí nghiệm, thảo luận: 111 giờ; kiểm tra: 18 giờ) I. VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MÔ ĐUN 1. Vị trí: Là mô đun cơ bản của nghề dành cho học sinh sinh viên cao đẳng và trung cấp sau khi đã học xong các môn kỹ thuật cơ sở. 2. Tính chất: Mô đun này sẽ cung cấp những kiến thức và kỹ năng cơ bản, các kiến thức và kỹ năng thử nghiệm của nghề với các thiết bị của hệ thống lạnh như: Đo lường điện lạnh, kỹ thuật gia công và hàn ống trong hệ thống lạnh, mạch điện cơ bản, … trước khi đi vào học các mô đun chuyên sâu của nghề. II. MỤC TIÊU CỦA MÔ ĐUN 1. Về kiến thức: Trang bị cho học viên những khái niệm cơ bản về đo lường điện lạnh, quy trình gia công ống đồng trong hệ thống lạnh, nguyên lý các mạch điện. 2. Về kỹ năng: Thực hiện được các công việc đo lường điện lạnh, gia công ống đồng, lắp được các mạch điện đúng các yêu cầu kỹ thuật. 3. Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Cẩn thận, kiên trì, thu xếp nơi làm việc gọn gàng ngăn nắp, đảm bảo an toàn cho người và thiết bị. III. NỘI DUNG MÔ ĐUN 1. Nội dung tổng quát và phân bố thời gian: Thời gian (giờ) Thực Số hành, thí Tên chƣơng, mục Tổng Lý Kiểm TT nghiệm, số thuyết tra thảo luận, bài tập Chương 1: Đo lường điện 32 12 18 2 Bài 1: Bài mở đầu 2 2 1Bài 2: Đo điện trở 14 4 10 Bài 3: Đo điện áp 8 3 5 Bài 4: Đo dòng điện 8 3 3 2 Chương 2: Đo nhiệt độ và áp suất 16 6 8 2 2Bài 1: Đo nhiệt độ 8 3 5 Bài 2: Đo áp suất 8 3 3 2 Chương 3: Kỹ thuật gia công đường 3 72 21 45 6 ống và hàn ống trong sửa chữa lạnh Trang 4
  6. Giáo trình lạnh cơ bản Biên soạn: Trần Tấn Lộc Bài 1: Gia công ống đồng 8 2 6 Bài 2: Nong ống 8 2 6 Bài 3: Loe ống 16 5 11 Bài 4: Hàn ống đồng với đồng 16 6 10 Bài 5: Hàn ống đồng với sắt 24 6 12 6 Chương 4: Kỹ thuật lắp đặt điện cơ bản 56 12 36 8 Bài 1: Hàn dây si chì 4 1 3 Bài 2: Nối dây điện 4 1 3 Bài 3: Lắp đặt mạch đèn sợi đốt 8 2 6 Bài 4: Lắp đặt mạch đèn huỳnh quang 8 2 6 4 Bài 5: Lắp đặt mạch đèn cầu thang 18 3 11 4 Bài 6: Lắp đặt mạch đèn thay đổi ánh 6 2 4 sáng dạng độc lập Bài 7: Lắp đặt mạch đèn thay đổi ánh 8 1 3 4 sáng dạng nối tiếp Ôn tập 4 4 Cộng 180 51 111 18 Trang 5
  7. Giáo trình lạnh cơ bản Biên soạn: Trần Tấn Lộc CHƢƠNG 1: ĐO LƢỜNG ĐIỆN BÀI 1: BÀI MỞ ĐẦU *Mục Tiêu: Sau khi học xong bài này, người học có khả năng: - Thực hiện đúng nội qui xưởng thực tập; - Sử dụng thành thạo hệ thống điện và thiết bị điện trong xưởng thực tập; - Tổ chức được nơi thực tập gọn gàng, khoa học; - Thực hiện đúng các nguyên tắc an toàn khi thực tập; - Xử lý được các tình huống khi thấy người bị điện giật; - Thực hiện được các phương pháp sơ cứu người bị điện giật. I. Thiết Bị, Vật Tƣ Cần Thiết: - Kìm cách điện , vít cách điện, đồng hồ vạn năng, đồng hồ Ampe kẹp, đồng hồ đo nhiệt độ, đồng hồ đo áp suất, dây điện, ống đồng, mô hình thực hành đo điện, dụng cụ gia công ống đồng, bộ hàn gió đá, êtô, que hàn các loại. II. Nội Dung: Trình Tự Thực Hành : 1. Thực hiện nội qui xưởng : Khi thực hành xưởng phải thực hiện đúng nội qui sau: - Điều 1: Vào ca thực tập đúng giờ, trang phục gọn gàng, sạch sẽ đúng qui định, chấp hành nghiêm túc các nguyên tắc an toàn lao động. - Điều 2: Chấp hành sự phân công của giáo viên hướng dẫn, không được tự tiện tháo lắp, di chuyển các thiết bị trong xưởng khi chưa có sự đồng ý của giáo viên hướng dẫn. - Điều 3: Tổ chức nơi thực tập gọn gàng, khoa học, có tinh thần bảo quản thiết bị, nếu làm mất hoặc hư hỏng phải bồi thường. - Điều 4: Không được tự ý sang các xưởng khác sửa chữa điện khi chưa có sự phân công của giáo viên hướng dẫn. - Điều 5: Không được làm đồ riêng hay mang vật tư, thiết bị ra khỏi xưởng khi chưa có sự đồng ý của giáo viên hướng dẫn. - Điều 6: Không được mang các thứ không phục vụ thực tập hoặc đưa người lạ vào xưởng. - Điều 7: Không hút thuốc, văng tục, hay nằm trong xưởng. Khi ra khỏi xưởng thực tập phải xin phép giáo viên hướng dẫn. - Điều 8: Hết giờ thực tập phải thu xếp dụng cụ, thiết bị vào nơi qui định, có mất hay hư hỏng phải báo giáo viên hướng dẫn sử lý, sau đó làm vệ sinh xưởng. 2. Cách tổ chức nơi thực tập khoa học. Khi học xưởng phải biết cách sắp xếp dụng cụ, thiết bị, vật tư thực hành 1 cách hợp lý để vừa tạo được vẽ mỹ quan nơi thực tập, vừa thể hiện tính làm việc có kỹ thuật và nâng cao hiệu quả khi làm việc. Khi được giáo viên hướng dẫn phân công nội dung bài thực hành, phải tổ chức thực hiện bài thực hành theo trình tự sau : - Sắp xếp dụng cụ phía trước mặt bên tay thuận, theo thứ tự, dụng cụ nào sử dụng thường xuyên thì để ở nơi dễ lấy nhất, khi thao tác xong phải để lại đúng vị trí ban đầu. Trang 6
  8. Giáo trình lạnh cơ bản Biên soạn: Trần Tấn Lộc - Sắp xếp vật tư, thiết bị loại nào thường sử dụng để trước mặt, vật tư thiết bị ít sử dụng để một bên theo thứ tự. Khi sử dụng xong nếu còn thừa thì để lại đúng vị trí ban đầu. - Khi thực tập các phần vật tư không còn sử dụng được như giấy vụn, dây đai, ống ren…phải để gọn vào 1 chổ không vức bừa bải. - Khi thực tập xong tiến hành thu dọn dụng cụ, thiết bị, vật tư về nơi qui định sau đó làm vệ sinh sạch sẽ nơi thực tập. 3. Các nguyên tắc an toàn điện : Khi học xưởng và tham gia công tác lắp đặt, sửa chữa điện phải chấp hành nghiêm túc các nguyên tắc an toàn điện để tránh xảy ra các tai nạn điện đáng tiếc cho bản thân. Thực hiện theo các nguyên tắc sau: - Khi làm việc với các thiết bị trong mạch điện, cần cắt nguồn điện, nếu cắt bằng công tắc hay rút nắp cầu chì, thì phải thử lại bằng bút thử điện, để xem dây pha (dây lửa) còn hiện diện trong mạch không. - Khi thao tác với các phần mang điện, phải cách điện tốt với đất (như mang dép nhựa, đứng trên ghế gỗ hoặc nhựa khô ráo, thao tác bằng dụng cụ cách điện) Khi đó, không được chạm người vào tường, hay chạm vào người khác đứng trên đất mà không cách điện với đất. - Khi di chuyển các thiết bị mang điện đang làm việc, các dây dẫn bọc đang có điện, cần cắt nguồn điện. - Với các thiết bị mới đưa vào sử dụng, hoặc để lâu mới dùng lại, không được sờ vào vỏ kim loại của thiết bị khi thiết bị đang làm việc, mà phải dùng bút thử điện kiểm tra xem điện có rò ra vỏ kim loại không. - Phải thường xuyên kiểm tra dây nối đất, dây nối trung tính , nhất là vào đầu và cuối mùa mưa. Học sinh quan sát các dụng cụ và thiết bị an toàn điện : Bút thử điện, bộ găng tay cách điện, ủng cao su cách điện, thảm cao su cách điện, sào cách điện… 4. Cách sử lý khi thấy ngƣời bị điện giật: Khi học xưởng hay tham gia các sinh hoạt khác nếu thấy người bị điện giật thì nhanh chóng thực hiện các bước sau : - Quan sát tìm cầu dao cắt điện khu vực có tai nạn. - Nếu không cắt được cầu dao, thì dùng các vật liệu cách điện sẳn có như : sào, gậy gỗ, vải khô ráo để kéo nạn nhân ra, hay tách dây điện khỏi người nạn nhân ( cần đề phòng điện áp bước). Nếu nạn nhân bị điện giật trên cao cần chú ý đừng để nạn nhân té ngã gây chấn thương. - Đưa nạn nhân đến nơi thoáng mát để tiến hành các phương pháp cấp cứu, hay đưa nạn nhân đến bệnh viện gần nhất. * Chú ý: Tuyệt đối không được vẫy nước lạnh lên mặt nạn nhân, vì sẽ gây xung huyết não. 5. Phƣơng pháp sơ cứu ngƣời bị điện giật : Thực hiện các thao tác sơ cứu sau : a. Phƣơng pháp xoa bóp tim : Được áp dụng khi tim nạn nhân ngừng đập. Trang 7
  9. Giáo trình lạnh cơ bản Biên soạn: Trần Tấn Lộc * Cách thực hiện : - Đặt nạn nhân nằm ngữa, chân duỗi thẳng, kê cao gáy, để hơi ngữa cổ ra phía sau. - Hai bàn tay chồng lên nhau, đặt cùi tay vào vị trí tim nạn nhân, sau đó ấn mạnh để ngực nạn nhân lõm xuống từ 3cm đến 5cm, cứ mỗi giây ấn một lần, đến khi tim nạn nhân đập lại. * Chú ý: - Nếu ấn nhẹ tay sẽ không tác dụng. - Những nạn nhân bị gãy xương sườn thì không dùng phương pháp nầy. b. Phƣơng pháp hô hấp nhân tạo : Được áp dụng khi tim nạn nhân ngừng đập. * Cách thực hiện : - Dùng vãi mềm ẩm, móc đàm, dải trong miệng nạn nhân ra. - Dùng vải mềm, ẩm che lên miệng nạn nhân, sau đó hít hơi đầy phổi thổi mạnh vào miệng nạn nhân, cứ 4 đến 5 giây thực hiện 1 lần. Câu hỏi ôn tập: 1. Trình bày nội quy xưởng? 2. Trình bày nguyên tắc an toàn điện? 3. Trình bày cách xử lý khi thấy người bị điện giật? Trang 8
  10. Giáo trình lạnh cơ bản Biên soạn: Trần Tấn Lộc BÀI 2: ĐO ĐIỆN TRỞ * Mục Tiêu: Sau khi học xong bài này, người học có khả năng: - Tính toán được các thông số điện trở trong mạch; - Trình bày quy trình đo điện trở; - Đo được điện trở của các thiết bị trong quá trình làm việc; - Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị. I. Thiết Bị, Vật Tƣ: - Các nguồn điện điện trở, mô hình thực tính toán và thực hành đo điện trở. - Đồng hồ vạn năng các loại. II. Nội Dung: A. Phần lý thuyết: 1. Đo điện trở: (Ω: ôm) 1.1. Khái niệm Điện trở là một trong những đại lượng điện quan trọng. Người ta phân loại điện trở theo giá trị Ohm của chúng, điện trở được phân thành 3 cấp Điện trở có giá trị lớn là điện trở có giá trị từ 0.1M (1M = 1.000.000) trở lên Điện trở có giá trị trung bình từ 1K đến 0.1M Điện trở có giá trị nhỏ từ 1k trở xuống 1.2. Đo điện trở bằng vôn kế và ampe kế Theo định luật Ohm, ta có R = U/I Như vậy để xác định giá trị điện trở ta sử dụng ampe kế và volt kế. Ở phương pháp này, ta xác định giá trị điện trở đang hoạt động (đo nóng) theo yêu cầu. Có hai đấu mạch là “Mắc rẽ dài “hay “Ampe kế mắc sau “Nghĩa là mắc volt kế trước – ampe kế mắc sau “Mắc rẽ ngắn “hay “Ampe kế mắc trước “Nghĩa là mắc ampe kế trước – volt kế mắc sau Hình 1.1: Sơ đồ đo điện trở 1.3. Mắc rẽ ngắn (Ampe kế mắc trƣớc) Do volt kế mắc song song với điện trở tải nên ta có IA = IV + IR Nếu IR >> IV thì sai số do ảnh hưởng của volt kế không đáng kể Trang 9
  11. Giáo trình lạnh cơ bản Biên soạn: Trần Tấn Lộc Thật vậy, nội trở của volt kế và điện trở tải điện trở tương đương được xác định RV .RX RX RX   RV  RX R 1 X RV Sai số tương đối của phép đo ∆%     1  %  .100%    1 .100% T  RX  1 R   V  Để sai số ∆% nhỏ nhất thì biểu thức (1+RX/RV) → 1 Nghĩa là RX  0 RV>>RX RV 1.4. Mắc rẽ dài (Ampe kế mắc sau) Do ampe kế mắc nối tiếp với điện trở cần đo nên tổng trở được xác định theo biểu thức RX’ = RA + RX hay U = UA + URX Sai số tương đối của phép đo RX   RA  RX  R  %   A  .100% RX  RX  Để giảm thiểu sai số tương đối ∆% thì RX >> RA (nghĩa là URX >> UA) 2. MẠCH ĐO ĐIỆN TRỞ TRONG OHM KẾ 2.1. Nguyên lý đo điện trở Trong đồng hồ đo vạn năng còn cò tên gọi khác là multimeter VOM, đây là loại đồng hồ dùng để đo điện áp, dòng điện và điện trở. Trong trường hợp dùng Ohm kế để đo điện trở thì trạng thái đo là phần tử điện trở đo RX không có năng lượng (đo nguội) mạch đo sẽ sử dụng nguồn pin riêng Đây là mạch Ohm kế mắc nối tiếp, dòng điện qua cơ cấu chỉ thị Im EB Im  Rx  R1  Rm R1 điện trở chuẩn của tầm đo. Rm điện trở nội của cơ cấu. Khi Rx → 0Ω, Im → Imax (dòng cực đại của cơ cấu từ điện) Khi Rx → ∞, Im → 0 (không có dòng qua cơ cấu) Ví dụ: Cho mạch đo điện trở như hình vẽ. Biết rằng điện áp nguồn pin là Eb = 1.5V và R1 + Rm = 15 kΩ - Imax = 100µA. Xác định độ lệch kim của cơ cấu đo khi a. RX được nối tắt b. Xác định giá trị điện trở RX khi kim cơ cấu đo lệch ½ Dm Giải Từ sơ đồ trên, ta nhận thấy khi RX = 0 (nối tắt) thì dòng điện qua cơ cấu đo có giá trị lớn nhất (Im = Imax) Thật vậy Trang 10
  12. Giáo trình lạnh cơ bản Biên soạn: Trần Tấn Lộc EB 1,5 I m  I MAX    100 A R1  Rm 15 Im = Imax = 100ìA Khi kim cơ cấu đo lệch ½ Dm, thì dòng điện qua cơ cấu đo có giá trị là 1 Im  I max  50 A 2 Từ đó ta xác định được giá trị của điện trở RX là EB RX    R1  Rm   15k  Im 2.2. Mạch đo điện trở thực tế Trong thực tế nguồn pin Eb có thể thay đổi. Khi Rx → 0Ω, dòng điện Im qua cơ cấu không bằng Imax do đó mạch đo có thể mắc thêm R2, biến trở này dùng để chỉnh điểm “0 Ω” cho mạch đo khi Eb thay đổi. Như vậy, trước khi đo ta phải ngắn mạch AB (nối tắt điện trở RX - động tác chặp 2 que đo) và điều chỉnh R2 (nút Adj của đồ hồ VOM) để cho kim chỉ thị của Ohm kế chỉ “0 Ω “. Hình 1.2: Sơ đồ đo điện trở thực tế Theo mạch trên dòng Ib Eb Ib  RX  R1  R2 // Rm Nếu R2 // Rm
  13. Giáo trình lạnh cơ bản Biên soạn: Trần Tấn Lộc không thay đổi Ví dụ 1 Cho mạch điện đo điện trở như sơ đồ bên . Biết rằng Eb = 1.5V, R1 = 15 k , Imax = 50 µA và Rm = R2 = 1 k Xác định giá trị của điện trở RX khi dòng điện qua cơ cấu đo là Im = Imax Xác định giá trị của điện trở RX khi dòng điện qua cơ cấu đo là 25 µA Giải Khi Im = Imax = 50 µA thì Vm = Imax . Rm = 50 µA . 1 k = 50 mV Do đó Vm 50mV I2    50 A R2 1k  Vậy Ib = Im+I2 = 50+50 =100µa Eb RX  R1 # nếu (RX+R1)>>(R2//Rm)>>500 Ib Eb 50mV #   15k .RX  15k   15k  I b 100 A Suy ra: RX = 0 Khi 1 I m  .I max 2 thì điện áp đặt lên cơ cấu đo đo là Vm = Im. Rm = 25 mV điện qua điện trở R2 là Vm 25mV I2    25 A R2 1k  Dòng điện qua điện trở RX là Ib = Im + I2 = 50 µA Do đó Eb RX  R1  Ib Suy ra RX = 15 k Nguyên lý đo Ohm kế tuyến tính Thang đo của Ohm kế theo nguyên lý dòng điện như đã đề cập ở trên không tuyến tính theo điện trở đo. Do đó các mạch đo Ohm kế tuyến tính trong máy đo điện tử chỉ thị kim hoặc chỉ thị số, chúng ta chuyển trị số đo điện trở Rx sang điện áp đo Vx bằng cách cung cấp nguồn dòng điện I không đổi (bất chấp trị số Rx).Vx = Rx.I. Sau đó Rx được đo bởi mạch điện áp, Vx tuyến tính theo Rx Như vậy, khi Rx → 0, Vx → 0V Khi Rx → ∞, Vx giá trị lớn nhất của mạch đo Trang 12
  14. Giáo trình lạnh cơ bản Biên soạn: Trần Tấn Lộc Như vậy nếu vôn kế có điện trở chỉnh máy trước khi đo, thì phải chỉnh Rx → ∞ cho mạch đo. Không chỉnh Rx → 0 như ở mạch đo dùng nguyên lý dòng trong phần trước 3. ĐO ĐIỆN TRỞ ĐẤT Cọc đo điện trở đất thanh dẫn điện bằng kim loại (thường bằng đồng) hoặc nhiều thanh dẫn điện được đóng xuống đất, vùng đất cần đo điện trở, khi đó chúng ta có cọc đất. Sau đó các cọc đất này được nối vào mạch đo bằng những dây dẫn điện. Điện trở đất điện trở của vùng đất cần đo tiếp xúc với cọc đất sẽ được xác định bởi điện áp rơi trên điện trở đất khi có dòng điện đi qua nó. Trong thực tế điện trở đất phụ thuộc vào điều kiện môi trường xung quanh (nhiệt độ, độ ẩm), thành phần của đất. Khoảng cách giữa các cọc đất để cho điện trở đất khảo sát các cọc đất không ảnh hưởng với nhau (nghĩa là các điện trở cọc A là RA không bị ảnh hưởng bởi vùng đất của cọc B có điện trở đất là RB). Hai cọc đất cách nhau 20m sẽ có điện trở đất không ảnh hưởng lẫn nhau. Nguồn điện áp cung cấp cho mạch đo nguồn tín hiệu cung cấp cho mạch đo là nguồn tín hiệu xoay chiều dạng sin hoặc xung vuông. - Chúng ta tránh dùng nguồn DC do ảnh hưởng của điện giải sẽ làm tăng sai số do điện thế điện cực. - Nếu dùng điện lưới điện lực thì phải dùng biến áp cách ly tránh ảnh hưởng dòng trung tính và cọc đất của dây trung tính. 3.1. Mạch đo điện trở đất dùng vôn kế và ampe kế Phương pháp trực tiếp Mạch đo được mắc như sơ đồ Cọc A: cọc đo điện trở đất Rx. Cọc B: cọc phụ đo điện áp. Cọc C: Cọc phụ đo dòng điện. Theo mạch tương đương của điện trở đất cọc A, B, C Ta được: Hình 1.3: Sơ đồ đo điện trở đất VAB = RA.I’ + RB.IV Ta có : I = I’ + IV mà IV
  15. Giáo trình lạnh cơ bản Biên soạn: Trần Tấn Lộc Phương pháp đo gián tiếp Trong trường hợp này ta đo điện trở đất của từng hai cọc: Vôn kế và ampe kế sẽ cho giá trị điện trở của từng hai cọc: V1 RA  RB  I1 Sau đó, lần lượt đo cho cọc A - C và B – C ta được : V2 RA  RC  I2 V3 RB  RC  I3 Sau đó giải ba phương trình ta xác định được RA, RB, RC. Hình 1.4: Sơ đồ đo điện trở đất của từng hai cọc 3. 2. Đo điện trở đất bằng đồng hồ chuyên dùng Hiện nay, để đơn giản trong quá trình đo điện trở đất , ta sử dụng phương pháp đo trực tiếp bằng đồng hồ đo điện trở đất . Đồng hồ có dạng như sau Loại đồng hồ này có thông số kỹ thuật là EARTH RESISTANCE TESTER (Máy đo điện trở đất) Thông số kỹ thuật - Điện trở đất: 0-20/0-200 /0-2000 - Độ chính xác: ± 0.1 - Điện áp đất: 0-200V AC (40-500 Hz) - Độ chính xác: ± (1%rdg+2dgt) - Độ phân giải: 0.01 /0.1 /1 - Màn hình hiển thị LCD 3 ½ digit - Điện áp nguồn: pin 1.2V loại AA - Kích thước: 163x 100x50mm Trang 14
  16. Giáo trình lạnh cơ bản Biên soạn: Trần Tấn Lộc - Khối lượng: 480g Cách đóng cọc đất cho máy đo điện trở đất Với loại đồng hồ trên, có 3 cọc là cọc đất (E) cọc điện áp (P) và cọc dòng điện(C), trong đó cọc E là cọc chính còn 2 cọc P và C là hai cọc phụ (cọc giả định). Khoảng cách giữa các cọc từ 5 đến 10 mét, vị trí các cọc tạo ra một góc lớn hơn 1000 Nếu các cọc đóng thẳng hàng thì khoảng cách các cọc EC, EP cần phải lớn hơn 10 mét (thông thường là 15 mét ) 3.3. Cách đo điện áp rơi trên các cọc E, P và C Như chúng ta đã biết, nếu điện áp giữa hai cọc đất thấp hơn 10 vôn thì tính an toàn chấp nhận được, khi đó ta tiến hành đo điện trở đất. Nếu điện áp trên các cọc lớn hơn 10V thì việc đo điện trở đất và khả năng an toàn về điện cần phải lưu ý do có sự hiện diện của dòng điện rò và sự hiện diện của dòng điện trung tính do sự mất cân bằng của lưới điện. Hiện nay trên thị trường, có những máy đo điện trở đất cho phép ta đo điện áp rơi trên cọc đất 1 với cọc đất 2, khi đó bộ chỉ thị trên máy đo điện trở đất sẽ cho chúng ta biết điện áp trên hai cọc B. Trình Tự Thực Hành: Quy trình thực hiện đo điện trở bằng đồng hồ VOM Bước 1: Đặt đồng hồ đúng vị trí, xem ký hiệu trên mặt đồng hồ. Bước 2: Chọn đại lượng đo điện trở có giá trị thang đo thích hợp (lớn hơn giá trị cần đo). Ví dụ muốn đo điện trở có giá trị 1,5kΩ thì ta chọn thang đo 2kΩ Bước 3: Chỉnh kim về 0. Chập 2 đầu que đo lại vặn nút biến trở để kim về 0. Bước 4: Tiến hành đo. Đặt 2 que đo vào điện trở cần đo. Bước 5: Đọc giá trị khi kim ổn định. Lưu ý: Nếu chọn thang đo X1 thì đọc thẳng kết quả. Nếu chọn thang đo X10 thì sau khi đọc kết quả ta phải nhân với 10. Nếu chọn thang đo X100 thì sau khi đọc kết quả ta phải nhân với 100. Nếu chọn thang đo X1K thì sau khi đọc kết quả ta phải nhân với 1000. Nếu chọn thang đo X10K thì sau khi đọc kết quả ta phải nhân với 10000. Câu hỏi ôn tập: 1. Cho mạch đo điện trở như hình vẽ. Biết rằng điện áp nguồn pin là Eb = 2.5V và R1 + Rm = 15 kΩ - Imax = 100µA. Xác định độ lệch kim của cơ cấu đo khi a. RX được nối tắt b. Xác định giá trị điện trở RX khi kim cơ cấu đo lệch ½ Dm 2. Trình bày qui trình đo điện trở bằng VOM? Trang 15
  17. Giáo trình lạnh cơ bản Biên soạn: Trần Tấn Lộc BÀI 3: ĐO ĐIỆN ÁP * Mục Tiêu: Sau khi học xong bài này, người học có khả năng: - Tính toán được các thông số điện áp trong mạch; - Trình bày quy trình đo điện áp; - Đo được điện áp của các thiết bị trong quá trình làm việc; - Đảm bảo tính chính xác và an toàn cho người và thiết bị. I. Thiết Bị, Vật Tƣ: - Các nguồn điện điện áp, mô hình thực tính toán và thực hành đo điện áp. - Đồng hồ vạn năng các loại. II. Nội Dung: Đo điện áp xoay chiều A. Phần lý thuyết: 1. Đo điện áp xoay chiều: (ACV: Điện áp xoay chiều) Để đo điện áp xoay chiều, ta có thể sử dụng cơ cấu đo kiểu từ điện, điện từ hay điện động kết hợp với bộ chỉnh lưu a. Volt kế điện từ Hình 1.5: Sơ đồ đo điện áp xoay chiều Cơ cấu đo điện từ mặc dù độ chính xác không cao nhưng giá thành hạ nên được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp. Do yêu cầu điện trở nội của cơ cấu đo phải lớn nên số lượng vòng dây quấn trên cuộn tĩnh rất lớn từ 1000 đến 6000 vòng với cỡ dây nhỏ (do dòng điện qua cuộn dây này nhỏ). Để mở rộng thang đo cho cơ cấu đo, ta sử dụng điện trở Shunt (giống như đo điện áp một chiều) Khi đo điện áp xoay chiều ở tần số cao sẽ xuất hiện sai số do tần số. Để khắc phục hiện tượng này, ta gắn các tụ điện song song với điện từ các điện trở Shunt như hình vẽ Hình 1.6: Sơ đồ đo điện áp xoay chiều kết hợp điện trở và tụ điện Riêng đối với điện áp lớn hơn 600 V ta có thể sử dụng biến áp đo lường TU (VT) kết hợp với cơ cấu đo. Ta dùng biến áp đo lường để chuyển đổi điện áp cao thành điện áp thấp. Việc sử dụng biến áp đo lường TU có ưu điểm là đảm bảo an Trang 16
  18. Giáo trình lạnh cơ bản Biên soạn: Trần Tấn Lộc toàn trong quá trình đo và tạo ra điện áp phù hợp với điện áp cơ cấu đo Nguyên lý hoạt động của biến áp đo lường TU (VT) giống như biến dòng TI (CT) U1 W1 I 2 KU    hay U1  KU .U 2 U 2 W2 I1 Khi biết giá trị U2, ta sẽ xác định được giá trị thực của điện áp cần đo (KU được ghi trên biến áp đo lường) Ví dụ: Xác định điện áp của nguồn điện cấp cho phụ tải, biết rằng điện áp hiển thị trên cơ cấu đo là 50V và tỷ số biến áp đo lường là KU = 100 Giải U1 = KU. U2 = 100. 50 = 5000 V Như vậy điện áp nguồn cung cấp cho phụ tải có giá trị là 5000V b. Volt kế từ điện Do cơ cấu đo từ điện chỉ đo được điện áp một chiều, vì thế để đo điện áp xoay chiều bằng cơ cấu đo kiểu từ điện ta phải chỉnh lưu điện áp xoay chiều thành điện một chiều Hình 1.7: Cơ cấu đo từ điện Để hạn chế sai số, người ta gắn điện trở Shunt vừa có tác dụng mở rộng thang đo vừa có tác dụng bù nhiệt nên điện trở R1 được làm bằng đồng và R2 được làm bằng manganin còn tụ điện C dùng để bù sai số do tần số, ta cũng có thể thay tụ điện C bằng cuộn kháng L như hình vẽ Mạch chỉnh lưu có thể sử dụng một diode, hai diode hay bốn diode (cầu diode) Hình 1.8: Mạch chỉnh lưu có thể sử dụng một diode, hai diode hay bốn diode Trong mạch chỉnh lưu dùng 2 diode, diode D2 được gắn ngược cực để tránh cho diode D1 chịu được điện áp ngược ở bán kỳ âm của hiệu điện thế xoay chiều (chỉ có bán kỳ dương của điện áp xoay chiều qua cơ cấu đo) B. Quy trình đo điện áp xoay chiều bằng VOM Bước 1: Đặt đồng hồ đúng vị trí, xem ký hiệu trên mặt đồng hồ. Trang 17
  19. Giáo trình lạnh cơ bản Biên soạn: Trần Tấn Lộc Bước 2: Chọn đại lượng đo điện áp xoay chiều có giá trị thang đo thích hợp (lớn hơn giá trị cần đo). Ví dụ: Ta muốn đo điện áp xoay chiều 220V ta chọn thang đo có giá trị điện áp 250V. Bước 3: Chỉnh kim về 0. Dùng vít dẹp vặn núm chỉnh (nằm ở giữa khung kim) để về vị trí 0. Bước 4: Tiến hành đo. Đặt 2 que đo vào nguồn điện áp cần đo. Bước 5: Đọc kết quả khi kim ổn định. Đo điện áp 1 chiều: (DCV: Điện áp 1 chiều) Thiết bị dùng để đo điện áp được gọi là volt kế Volt kế được mắc song song với phụ tải Khi điện áp cần đo tạo ra dòng điện nằm trong giới hạn dòng tối đa của cơ cấu, thì ta có thể đo trực tiếp Khi điện áp cần đo lớn, ta phải mở rộng tầm đo cho volt kế Khi mắc volt kế vào mạch điện, volt kế sẽ tiêu thụ một phần điện năng nên gây ra sai số trong quá trình đo Khi chưa mắc volt kế vào mạch (khoá K hở), điện áp rơi trên tải là E U tai  .Rtai Rtai  R0 Khi mắc volt kế vào mạch (khóa K đóng), điện áp rơi volt kế U  I V .RV  Itai .Rtai  R  I  I V  I tai  IT . 1  T   RV  Nếu I = Itải thì phép đo chính xác nhất. Từ biểu thức trên, ta thấy để phép đo đạt được chính xác khi RT  0 hay RV>>Rtải RV Công suất tiêu hao trên volt kế U2 P  RV Để công suất tiêu hao trên volt kế nhỏ thì nội trở của volt kế phải rất lớn (lớn hơn điện trở tải càng nhiều càng tốt, tốt nhất là 10 lần) Ví dụ: Một vôn kế có tầm đo 5V được mắc vào mạch như sơ đồ a. Tính giá trị điện áp trên điện trở R2 khi chưa mắc vôn kế vào mạch b. Tính giá trị điện áp trên điện trở R2 khi mắc vôn kế vào mạch (Vôn kế có Rm = 100 kΩ) Biết rằng R1 = 70 kΩ và R2 = 50kΩ Giải Khi chưa mắc Vôn kế , ta có R2 50 VR 2  E.  12.  5V R1  R2 70  50 Khi mắc Vôn kế vào mạch , ta có RV//R2 =100//50 =33.3 kΩ Hình 1.9: Sơ đồ mắc vôn kế Trang 18
  20. Giáo trình lạnh cơ bản Biên soạn: Trần Tấn Lộc Nên R2 // RV VR 2  E.  3.87V (2) R1  R2 // RV So sánh (1) và (2), ta nhận thấy giá trị đo nhỏ hơn giá trị thực vì lúc này có nội trở của Vôn kế tham gia vào mạch làm cho giá trị của phép đo bị thay đổi 1. Đo điện áp một chiều Các cơ cấu đo từ điện, điện từ, điện động đều hoạt động với dòng điện một chiều nên được dùng để chế tạo Volt kế một chiều. Trong các cơ cấu đo trên, cơ cấu đo kiểu từ điện được sử dụng nhiều hơn cả vì có độ chính xác cao và tiêu tốn ít năng lượng (tổn hao thấp) nhưng cơ cấu này có nhược điểm là điện áp định mức khoảng từ 50 mV đến 75mV. Cho nên khi đo điện áp lớn hơn giá trị định mức, ta phải mắc thêm điện trở Shunt nối tiếp với cơ cấu đo Sơ đồ hình bên sử dụng một điện trở Shunt mắc nối tiếp với cơ cấu đo để giảm điện áp đặt lên cơ cấu đo Ta có: UV U S IV   RV RS U  UV  U S  R  U  1  S  .UV  RV  Gọi KV là hệ số mở rộng thang đo. Khi đó ta có: KHình V =U/U 1.10: V Sơ đồ sử dụng một điện trở Shunt mắc nối tiếp và song song  RP  Suy ra U  KV .UV hay KV  1    RV  Để tăng tính linh hoạt cho cơ cấu đo có thể đo được ở nhiều thang đo, ta sử dụng bộ điện trở Shunt gồm nhiều điện trở Shunt có giá trị khác nhau được mắc nối tiếp với nhau hoặc mắc độc lập với nhau như hình vẽ Để hạn chế sai số trong quá trình đo, điện trở Shunt thường được chế tạo bằng manganin là vật liệu ít thay đổi giá trị điện trở theo nhiệt độ Ví dụ: Một cơ cấu đo từ điện có dòng điện cực đại của khung đo là 60mA, điện trở của cơ cấu đo là RV = 10 Ω. Tính giá trị điện trở Shunt gắn thêm vào để khung đo lệch hết kim khi đo nguồn điện áp 30V Giải U Ta có IV  RS  RV U suy ra RS  .RV IV Thay các giá trị vào , ta được RS = 490 Ω Như vậy để kim lệch hết khung đo khi đo nguồn điện 30 V thì điện trở Shunt cần mắc thêm vào phải có giá trị là RS = 490 Ω 2. Quy trình đo điện áp 1 chiều Trang 19
nguon tai.lieu . vn
Kiến trúc - Xây dựng Tự động hoá Điện - Điện tử Kĩ thuật Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Năng lượng Hoá dầu Hoá học Sinh học