Giáo trình Kỹ Thuật điện – điện tử (Ngành: Công nghệ ô tô - Trình độ Cao đẳng) - Trường Cao đẳng Hòa Bình Xuân Lộc

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:55

Thêm vào BST

Báo xấu

2
lượt xem 0
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình Kỹ Thuật điện – điện tử bao gồm các chương sau: Chương 1: Đại cương về mạch điện; Chương 2: Máy phát điện; Chương 3: Động cơ điện; Chương 4: Máy biến áp; Chương 5: Khí cụ điều khiển và bảo vệ trong mạch điện; Chương 6: Khái niệm cơ bản về vật liệu và linh kiện điện tử; Chương 7: Các mạch điện tử cơ bản; Chương 8: Các mạch điện tử cơ bản trong ô tô. Mời các bạn cùng tham khảo để biết thêm chi tiết!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Kỹ Thuật điện – điện tử (Ngành: Công nghệ ô tô - Trình độ Cao đẳng) - Trường Cao đẳng Hòa Bình Xuân Lộc

TÒA GIÁM MỤC XUÂN LỘC TRƯỜNG CAO ĐẲNG HÒA BÌNH XUÂN LỘC GIÁO TRÌNH MÔN HỌC: : KỸ THUẬT ĐIỆN –ĐIỆN TỬ NGÀNH: CÔNG NGHỆ Ô TÔ TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-CĐHBXL ngày ..… tháng ....... năm…….. của Hiệu Trưởng Trường Cao Hoà Bình – Xuân Lộc) Đồng Nai, năm 2021 (Lưu hành nội bộ) 0
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 1
LỜI GIỚI THIỆU Cuốn giáo trình “ Kỹ thuật điện tử” được biên soạn nhằm làm tài liệu chính phục vụ cho công tác dạy học của giảng viên và dùng làm tài liệu học tập dành cho sinh viên hệ cao đẳng và trung cấp. Nội dung tài liệu gồm 8 chương được trình bày theo đúng trình tự và mục tiêu thiết kế của chương trình.. Từ việc xác định chuẩn đầu vào và chuẩn đầu ra của đối tượng sinh viên cao đẳng, trung cấp đang theo học tại Khoa công nghệ ô tô của Trường, sao cho đáp ứng được yêu cầu về kỹ năng nghề nghiệp, học đi đôi với hành và phù hợp với xu thế mới, nhóm đã dày công biên soạn các bài học sao cho được đơn giản hóa và những ứng dụng gắn liền thực tiễn nhằm dễ dàng đọc hiểu nâng cao khả năng tự học và rèn luyện tay nghề. Qua đó, nhóm trình bày các nội dung từ cơ bản đến nâng cao và cập nhật về các kiến thức mới, công nghệ mới mà có tính ứng dụng cao. Không chỉ thế, nhóm còn phân tích chi tiết các bài hướng dẫn, bài tập mẫu cụ thể, giới thiệu các mạch điện có tính ứng dụng cao hiện nay trên thị trường giúp các em hứng thú và dễ dàng thực hành. Giáo trình được biên soạn dựa trên các tài liệu chuẩn của nước ngoài. Được viết một cách logic theo cách viết từ quá trình làm việc thực tế và kinh nghiệm đã qua của bản thân, để từ đó mọi sinh viên khối ngành kỹ thuật đều có khả năng tự học, tự nghiên cứu thậm chí sinh viên ngành xây dựng, cầu đường cũng hoàn toàn tìm thấy các điều bổ ích ở đây. Có lẽ vì thế cuốn giáo trình này trình bày khá khác biệt và sát với thực tế hơn so với các cuốn giáo trình về điện tử cơ bản hiện có trên thị trường. Đồng thời cuốn giáo trình được biên soạn không thuần túy là lý thuyết mà lại hướng đến việc dạy và học tích hợp và cuối mỗi chương đều có phần câu hỏi ôn tập nhằm giúp người học củng cố kiến thức và rèn luyện thêm kỹ năng. Cuốn giáo trình được biên soạn khá công phu, mỗi phần đều có lời giải thích Ngoài ra, trong quá trình nghiên cứu môn học “kỹ thuật điện – điện tử”, người học được hướng dẫn tham khảo nhiều tài liệu khác nhau tương ứng với mỗi bài học riêng biệt; có sự khác nhau về việc sử dụng các thuật ngữ chuyên ngành cũng như một số nội dung nhất định. Đồng thời ở các tài liệu tham khảo khác còn mang tính khái quát. Do đó, người học có thể gặp nhiều khó khăn để hiểu hết ý nghĩa của từng nội dung và có thể chưa biết cách vận dụng vấn đề đó vào trong một số trường hợp thực tiễn. 2
Nhằm tạo điều kiện cho người học có một bộ tài liệu tham khảo mang tính tổng hợp, thống nhất và mang tính thực tiễn sâu hơn. Nhóm người dạy chúng tôi đề xuất và biên soạn Giáo trình kỹ thuật điện – điện tử dành riêng cho người học trình độ Cao đẳng, trung cấp. Nội dung của giáo trình bao gồm các chương sau: Chương 1: Đại cương về mạch điện Chương 2: Máy phát điện Chương 3: Động cơ điện Chương 4: Máy biến áp Chương 5: Khí cụ điều khiển và bảo vệ trong mạch điện Chương 6: Khái niệm cơ bản về vật liệu và linh kiện điện tử Chương 7: Các mạch điện tử cơ bản Chương 8: Các mạch điện tử cơ bản trong ô tô Trong quá trình biên soạn, chúng tôi đã tham khảo và trích dẫn từ nhiều tài liệu được liệt kê tại mục Danh mục tài liệu tham khảo. Chúng tôi chân thành cảm ơn các tác giả của các tài liệu mà chúng tôi đã tham khảo. Bên cạnh đó, giáo trình cũng không thể tránh khỏi những sai sót nhất định. Nhóm tác giả rất mong nhận được những ý kiến đóng góp, phản hồi từ quý đồng nghiệp, các bạn người học và bạn đọc. Trân trọng cảm ơn./. Đồng Nai, ngày tháng năm 2021 Tham gia biên soạn 1. Chủ biên ThS. Nguyễn Mạnh Hùng 2. ThS. Trần Thế Liên 3. ThS. Nguyễn Hoàng Luân 4. Ks. Nguyễn Đào Vũ 5. Th.S. Nguyễn Duy Nam 3
MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU .......................................................................................................... 2 MỤC LỤC....................................................................................................................... 4 GIÁO TRÌNH MÔN HỌC ............................................................................................ 5 CHƯƠNG 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ MẠCH ĐIỆN............................................................. 12 CHƯƠNG 2: MÁY PHÁT ĐIỆN ................................................................................... 17 CHƯƠNG 3: ĐỘNG CƠ ĐIỆN ..................................................................................... 22 CHƯƠNG 4: MÁY BIẾN ÁP ........................................................................................ 27 CHƯƠNG 5: KHÍ CỤ ĐIỀU KHIỂN VÀ BẢO VỆ TRONG MẠCH ĐIỆN .................. 31 CHƯƠNG 6: KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ VẬT LIỆU VÀ LINH KIỆN ĐIỆN TỬ ......... 37 CHƯƠNG 7: CÁC MẠCH ĐIỆN TỬ CƠ BẢN ............................................................. 42 CHƯƠNG 8: CÁC MẠCH ĐIỆN TỬ CƠ BẢN TRONG Ô TÔ..................................... 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 54 4
GIÁO TRÌNH MÔN HỌC 1. Tên môn học: KỸ THUẬT ĐIỆN –ĐIỆN TỬ 2. Mã môn học: MH14 3. Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của môn học: 3.1. Vị trí: Giáo trình dành cho người học trình độ Cao đẳng tại trường Cao đẳng Hòa Bình Xuân Lộc. 3.2. Tính chất: Là môn học kỹ thuật cơ sở chuyên môn nghề bắt buộc 3.3. Ý nghĩa và vai trò của môn học: môn học này dành cho đối tượng là người học thuộc chuyên ngành Công nghệ ô tô. Môn học này đã được đưa vào giảng dạy tại trường Cao đẳng Hòa Bình Xuân Lộc từ năm 2021 đến nay. Nội dung chủ yếu của môn học này nhằm cung cấp các kiến thức thuộc lĩnh vực kỹ thuật điện – điện tử: Trình bày được đặc điểm, cấu tạo, khái niệm, cơ chế làm việc và phân loại của động cơ điện 1 chiều, xoay chiều, máy biến áp và các linh kiện điện tử như linh kiện thụ động, linh kiện tích cực, linh kiện công suất, linh kiện quang học. Giải thích được nguyên lý hoạt động của các loại linh kiện điện tử. như điện trở, tụ điện, cuộn cảm, diode, Transistor, JFET, MOSFET, UJT, SCR, TRIAC, DIAC, RTD, OPTO 4. Mục tiêu của môn học: 4.1. Về kiến thức: A1. Sử dụng đúng cách, an toàn các dụng cụ đồ nghề điện cầm tay, các thiết bị đo lường điện. 4.2. Về kỹ năng: B1. Kiểm tra phát hiện các hư hỏng và sửa chữa được một số sự cố thường xảy ra trong mạch điện máy sản xuất. B2. Lắp thành thạo một số mạch điện cơ bản thường dùng trong các máy sản xuất như: Tiện, Phay, Bào. 4.3. Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: C1. Có ý thức đầy đủ về chuyên môn nghề nghiệp, tác phong làm việc tự tin, cẩn thận đảm bảo an toàn. 5. Nội dung của môn học 5
5.1. Chương trình khung Thời gian học tập Thực hành/ STT MÔN HỌC/ MÔ ĐUN Số Lý Tổng thực Kiểm tín cộng thuyết tập/ bài tra chỉ tập/ thảo luận I. Các môn chung 21 435 172 240 23 MH01 Giáo dục chính trị 4 75 41 29 5 MH02 Pháp luật 2 30 18 10 2 MH03 Giáo dục thể chất 2 60 5 51 4 MH04 Giáo dục Quốc phòng và An ninh 4 75 36 35 4 MH05 Tin học 3 75 15 58 2 MH06 Tiếng Anh 6 120 57 57 6 II. Các môn/mô đun cơ sở 21 390 192 169 29 MH07 An toàn lao động 1 15 13 2 MH08 Tổ chức sản xuất 1 15 13 2 MH09 Vẽ kỹ thuật 2 45 13 30 2 Dung sai lắp ghép và Đo lường kỹ MH10 2 30 27 3 thuật MH11 Vật liệu cơ khí 2 30 27 3 MH12 AutoCad 2 45 15 27 3 MH13 Cơ kỹ thuật 2 30 27 3 MH14 Kỹ thuật điện - Điện tử 2 45 15 26 4 MH15 Tiếng anh chuyên ngành 3 45 42 3 MĐ01 Nguội cơ bản 2 45 43 2 6
MĐ02 Hàn cơ bản 2 45 43 2 Các môn học/mô đun chuyên III. 69 1500 480 889 131 môn nghề MH16 Nguyên lý động cơ đốt trong 2 30 27 3 Kỹ thuật chung về ô tô và công MĐ03 2 45 15 25 5 nghệ sửa chữa Bảo dưỡng - Sửa chữa cơ cấu trục MĐ04 4 105 15 80 10 khuỷu - thanh truyền Bảo dưỡng - Sửa chữa cơ cấu phân MĐ05 3 60 15 41 4 phối khí Bảo dưỡng - Sửa chữa hệ thống bôi MĐ06 2 45 15 25 5 trơn và làm mát Bảo dưỡng - Sửa chữa hệ thống MĐ07 nhiên liệu động cơ xăng dùng 3 60 15 39 6 BCHK Bảo dưỡng - Sửa chữa hệ thống MĐ08 3 75 15 54 6 nhiên liệu động cơ diesel MĐ09 Bảo dưỡng - Sửa chữa hệ thống lái 2 45 15 25 5 Bảo dưỡng - Sửa chữa trang bị điện MĐ10 6 135 45 80 10 ô tô Bảo dưỡng - Sửa chữa hệ thống MĐ11 3 60 15 39 6 phanh MĐ12 Kỹ thuật lái xe 3 60 15 39 6 Bảo dưỡng - Sửa chữa hệ thống MĐ13 5 105 30 67 8 truyền lực Bảo dưỡng - Sửa chữa hệ thống di MĐ14 2 45 15 25 5 chuyển MH17 Lý thuyết ô tô 2 30 27 3 Bảo dưỡng - Sửa chữa hệ thống MĐ15 4 90 30 52 8 phun xăng điện tử 7
Bảo dưỡng - Sửa chữa bơm cao áp MĐ16 3 75 15 54 6 điều khiển điện tử Bảo dưỡng - Sửa chữa hệ thống MĐ17 3 75 15 54 6 điều khiển bằng khí nén Bảo dưỡng - Sửa chữa Hệ thống MĐ18 3 75 15 54 6 phanh ABS MĐ19 Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô 5 120 30 82 8 Bảo dưỡng - Sửa chữa hộp số tự MĐ20 3 75 15 54 6 động MH18 Nhiệt kỹ thuật 2 30 27 3 Công nghệ khí nén - thuỷ lực ứng MH19 2 30 27 3 dụng Công nghệ chế tạo phụ tùng và MH20 2 30 27 3 phục hồi chi tiết Thực tập sản xuất/ Thực tập xí IV. 9 375 95 265 15 nghiệp/ Chuyên đề. MĐ21 Thực tập xí nghiệp 7 315 65 245 5 MĐ22 Chuyên đề Hệ thống lái điện tử 1 30 15 10 5 Chuyên đề Hệ thống an toàn và tiện MĐ23 1 30 15 10 5 nghi trên ô tô Tổng số giờ chuẩn 120 2700 939 1563 198 5.2. Chương trình chi tiết môn học Thời gian (giờ) Thực Số TT Tên các bài trong mô đun Lý hành, thảo Tổng số Kiểm tra thuyết luận, bài tập 8
1 Chương 1: Đại cương về mạch điện 4 2 2 0 2 Chương 2: Máy phát điện 4 2 2 0 3 Chương 3: Động cơ điện 4 2 2 0 4 Chương 4: Máy biến áp 4 1 2 1 Chương 5: Khí cụ điều khiển và bảo 5 4 1 3 0 vệ trong mạch điện Chương 6: Khái niệm cơ bản về vật 6 8 2 5 1 liệu và linh kiện điện tử 7 Chương 7: Các mạch điện tử cơ bản 8 2 6 0 Chương 8: Các mạch điện tử cơ bản 8 9 3 4 2 trong ô tô Cộng 45 15 26 4 6. Điều kiện thực hiện môn học: 6.1. Phòng học Lý thuyết/Thực hành: Đáp ứng phòng học chuẩn 6.2. Trang thiết bị dạy học: Projetor, máy vi tính, bảng, phấn 6.3. Học liệu, dụng cụ, mô hình, phương tiện: Giáo trình, mô hình học tập. 6.4. Các điều kiện khác: Người học tìm hiểu thực tế về công tác xây dựng phương án khắc phục và phòng ngừa rủi ro tại doanh nghiệp. 7. Nội dung và phương pháp đánh giá: 7.1. Nội dung: - Về kiến thức: Bằng phương pháp kiểm tra trắc nghiệm, tự luận đạt các yêu cầu sau: + Sử dụng đúng cách, an toàn các dụng cụ đồ nghề điện cầm tay, các thiết bị đo lường điện. - Về kỹ năng: Bằng các bài tập thưc hành người học cần đạt các kỹ năng sau: + Kiểm tra phát hiện các hư hỏng và sửa chữa được một số sự cố thường xảy ra trong mạch điện máy sản xuất. + Lắp thành thạo một số mạch điện cơ bản thường dùng trong các máy sản xuất như: Tiện, Phay, Bào. - Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Đánh giá trong quá trình học tập đạt các yêu cầu sau: + Có ý thức đầy đủ về chuyên môn nghề nghiệp, tác phong làm việc tự tin, cẩn thận đảm bảo an toàn. 7.2. Phương pháp: 9
Người học được đánh giá tích lũy môn học như sau: 7.2.1. Cách đánh giá - Áp dụng quy chế đào tạo Cao đẳng hệ chính quy ban hành kèm theo Thông tư số 09/2017/TT-LĐTBXH, ngày 13/3/2017 của Bộ trưởng Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội. - Hướng dẫn thực hiện quy chế đào tạo áp dụng tại Trường Cao đẳng Hòa Bình Xuân Lộc như sau: Điểm đánh giá Trọng số + Điểm kiểm tra thường xuyên (Hệ số 1) 40% + Điểm kiểm tra định kỳ (Hệ số 2) + Điểm thi kết thúc môn học 60% 7.2.2. Phương pháp đánh giá Phương pháp Phương pháp Hình thức Chuẩn đầu ra Số Thời điểm đánh giá tổ chức kiểm tra đánh giá cột kiểm tra Tự luận/ A1, Viết/ Thường xuyên Trắc nghiệm/ B1, 1 Sau 12 giờ. Thuyết trình Báo cáo C1 Tự luận/ Viết/ Định kỳ Trắc nghiệm/ A1, B2, C1 3 Sau 32 giờ Thuyết trình Báo cáo A1, Kết thúc môn Tự luận và Viết B1, B2, 1 Sau 45 giờ học trắc nghiệm C1 7.2.3. Cách tính điểm - Điểm đánh giá thành phần và điểm thi kết thúc môn học được chấm theo thang điểm 10 (từ 0 đến 10), làm tròn đến một chữ số thập phân. - Điểm môn học là tổng điểm của tất cả điểm đánh giá thành phần của môn học nhân với trọng số tương ứng. Điểm môn học theo thang điểm 10 làm tròn đến một chữ số thập phân, sau đó được quy đổi sang điểm chữ và điểm số theo thang điểm 4 theo quy định của Bộ Lao động Thương binh và Xã hội về đào tạo theo tín chỉ. 8. Hướng dẫn thực hiện môn học 8.1. Phạm vi, đối tượng áp dụng: Đối tượng Cao đẳng công nghệ ô tô 10
8.2. Phương pháp giảng dạy, học tập môn học 8.2.1. Đối với người dạy * Lý thuyết: Áp dụng phương pháp dạy học tích cực bao gồm: thuyết trình ngắn, nêu vấn đề, hướng dẫn đọc tài liệu, bài tập tình huống, câu hỏi thảo luận…. * Bài tập: Phân chia nhóm nhỏ thực hiện bài tập theo nội dung đề ra. * Thảo luận: Phân chia nhóm nhỏ thảo luận theo nội dung đề ra. * Hướng dẫn tự học theo nhóm: Nhóm trưởng phân công các thành viên trong nhóm tìm hiểu, nghiên cứu theo yêu cầu nội dung trong bài học, cả nhóm thảo luận, trình bày nội dung, ghi chép và viết báo cáo nhóm. 8.2.2. Đối với người học: Người học phải thực hiện các nhiệm vụ như sau: - Nghiên cứu kỹ bài học tại nhà trước khi đến lớp. Các tài liệu tham khảo sẽ được cung cấp nguồn trước khi người học vào học môn học này (trang web, thư viện, tài liệu...) - Tham dự tối thiểu 70% các buổi giảng lý thuyết. Nếu người học vắng >30% số tiết lý thuyết phải học lại môn học mới được tham dự kì thi lần sau. - Tự học và thảo luận nhóm: là một phương pháp học tập kết hợp giữa làm việc theo nhóm và làm việc cá nhân. Một nhóm gồm 8-10 người học sẽ được cung cấp chủ đề thảo luận trước khi học lý thuyết, thực hành. Mỗi người học sẽ chịu trách nhiệm về 1 hoặc một số nội dung trong chủ đề mà nhóm đã phân công để phát triển và hoàn thiện tốt nhất toàn bộ chủ đề thảo luận của nhóm. - Tham dự đủ các bài kiểm tra thường xuyên, định kỳ. - Tham dự thi kết thúc môn học. - Chủ động tổ chức thực hiện giờ tự học. 9. Tài liệu tham khảo: [1] PGS. TS. Nguyễn Văn Cường, Kỹ Thuật Điện - Điện Tử Ô Tô: Nguyên Tắc và Ứng Dụng, NXB Đại học Bách Khoa TP.HCM, 2016. [2] TS. Trí Đức, Hệ Thống Điện - Điện Tử Trong Ô Tô, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2018. [3] PGS. TS. Lê Hoài Anh, Kỹ Thuật Điện - Điện Tử Ô Tô: Từ Cơ Bản Đến Nâng Cao, NXB Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM, 2019. 11
CHƯƠNG 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ MẠCH ĐIỆN ❖ GIỚI THIỆU CHƯƠNG 1 Khi chúng ta nhìn vào dòng điện, chúng ta cần xem xét các đặc điểm của nó. Có ba đặc tính chính của điện: • Dòng điện (Current) Ký hiệu là I • Điện áp (Voltage) Ký hiệu là E hoặc V có khi là U • Trở Kháng (Resistance) ký hiệu là R Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn với thời gian theo quy luật của hàm sin hay côsin. ❖ MỤC TIÊU CHƯƠNG 1 Sau khi học xong chương này, người học có khả năng: ➢ Về kiến thức: - Trình bày được khái niệm, nguyên lý sản sinh ra dòng điện một chiều, các đại lượng cơ bản và các định luật cơ bản của mạch điện một chiều. - Trình bày được nguyên lý sản sinh ra sức điện động xoay chiều và các đại lượng cơ bản đăc trưng cho dòng điện xoay chiều ➢ Về kỹ năng: - Trình bày được ý nghĩa của hệ số công suất và các biện pháp nâng cao hệ số công suất - Trình bày được sơ đồ đấu nối hệ thống điện xoay chiều ba pha kiểu hình sao (Y) và hình tam giác (  ) và các mối quan hệ giữa các đại lượng pha và dây ➢ Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: - Tuân thủ các quy định, quy phạm về kỹ thuật điện. ❖ PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP CHƯƠNG 1 - Đối với người dạy: sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, vấn đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học thực hiện câu hỏi thảo luận và bài tập chương 1 (cá nhân hoặc nhóm). - Đối với người học: chủ động đọc trước giáo trình (chương 1) trước buổi học; hoàn thành đầy đủ câu hỏi thảo luận và bài tập tình huống chương 1 theo cá nhân hoặc nhóm và nộp lại cho người dạy đúng thời gian quy định. ❖ ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN CHƯƠNG 1 - Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: Không - Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu và các thiết bị dạy học khác - Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Chương trình môn học, giáo trình, tài liệu tham khảo, giáo án, phim ảnh, và các tài liệu liên quan. - Các điều kiện khác: Không có ❖ KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ CHƯƠNG 1 12
- Nội dung: ✓ Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức ✓ Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kỹ năng. ✓ Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu bài trước khi đến lớp + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập. + Tham gia đầy đủ thời lượng môn học. + Nghiêm túc trong quá trình học tập. - Phương pháp: ✓ Điểm kiểm tra thường xuyên: 1 điểm kiểm tra (hình thức: hỏi miệng) ✓ Kiểm tra định kỳ: không có 13
❖ NỘI DUNG CHƯƠNG 1 1. Mạch Điện Một Chiều 1.1. Khái Niệm và Nguyên Lý Sản Sinh Ra Dòng Điện Một Chiều Mạch điện một chiều (DC) là loại mạch trong đó dòng điện chảy theo một hướng duy nhất, không thay đổi theo thời gian. Nguyên lý sản sinh ra dòng điện một chiều chủ yếu dựa vào các nguồn điện như pin, acquy, hoặc máy phát điện một chiều. Những nguồn này tạo ra một chênh lệch điện áp ổn định giữa hai cực, do đó điện tích di chuyển từ cực dương sang cực âm qua các phần tử của mạch, duy trì dòng điện theo một hướng không đổi. 1.2. Các Định Luật và Đại Lượng Đặc Trưng Của Dòng Điện Một Chiều Dòng điện một chiều tuân theo các định luật cơ bản như Định luật Ohm và Định luật Kirchhoff. Định luật Ohm nêu rằng cường độ dòng điện (I) qua một điện trở (R) tỷ lệ thuận với điện áp (V) và tỉ lệ nghịch với điện trở: . Định luật Kirchhoff về dòng điện và điện áp giúp phân tích mạch điện bằng cách bảo toàn dòng điện và điện áp tại các nút và vòng mạch. Các đại lượng đặc trưng bao gồm cường độ dòng điện, điện áp, và điện trở. 1.3. Các Định Luật Định Luật Ohm: Định luật này liên hệ giữa điện áp, cường độ dòng điện và điện trở trong mạch. Định Luật Kirchhoff về Dòng Điện: Tổng các dòng điện vào một nút bằng tổng các dòng điện ra khỏi nút. Định Luật Kirchhoff về Điện Áp: Tổng điện áp trong một vòng kín của mạch bằng 0. 1.4. Các Đại Lượng Đặc Trưng Các đại lượng đặc trưng của dòng điện một chiều bao gồm: Điện áp (V): Đo lường năng lượng điện giữa hai điểm trong mạch. Cường độ dòng điện (I): Đo lường lượng điện tích chảy qua một phần tử của mạch trong đơn vị thời gian. Điện trở (R): Đo lường khả năng cản trở dòng điện của một phần tử trong mạch. 1.5. Nhận Dạng và Tính Toán Lắp Đặt Mạch Điện Một Chiều Nhận dạng và tính toán lắp đặt mạch điện một chiều bao gồm việc xác định các thành phần như nguồn điện, điện trở, và các tải. Phân tích mạch thường sử dụng các phương pháp như phân tích vòng lặp và phân tích nút để tính toán điện áp, dòng điện và công suất tiêu thụ. Cần đảm bảo rằng các thành phần được lắp đặt đúng cách và các tính toán chính xác để mạch hoạt động an toàn và hiệu quả. 2. Các Khái Niệm Cơ Bản Về Dòng Điện Xoay Chiều 2.1. Khái Niệm và Nguyên Lý Sản Sinh Ra Dòng Điện Xoay Chiều Dòng điện xoay chiều (AC) là loại dòng điện mà chiều và cường độ của nó thay đổi theo thời gian. Nguyên lý sản sinh ra dòng điện xoay chiều chủ yếu dựa vào các máy phát điện 14
xoay chiều, nơi một nam châm quay trong cuộn dây dẫn tạo ra một điện áp thay đổi theo chu kỳ. Điện áp và dòng điện trong mạch AC dao động theo dạng sóng hình sin, hình vuông hoặc hình dạng khác tùy vào thiết kế của máy phát điện. 2.2. Các Đại Lượng Đặc Trưng Của Dòng Điện Xoay Chiều Các đại lượng đặc trưng của dòng điện xoay chiều bao gồm: Điện áp hiệu dụng (Vrms): Giá trị điện áp tương đương với điện áp một chiều cho cùng một công suất tiêu thụ. Cường độ dòng điện hiệu dụng (Irms): Giá trị dòng điện tương đương với dòng điện một chiều cho cùng một công suất tiêu thụ. Tần số (f): Số chu kỳ của dòng điện trong một giây, đo bằng Hertz (Hz). Biên độ (Vmax, Imax): Giá trị cực đại của điện áp và cường độ dòng điện trong một chu kỳ. 2.3. Biểu Diễn Các Đại Lượng Xoay Chiều Bằng Đồ Thị Vectơ Biểu diễn các đại lượng xoay chiều bằng đồ thị vectơ (hay còn gọi là đồ thị phasor) giúp dễ dàng so sánh và phân tích điện áp và dòng điện. Đồ thị vectơ là biểu đồ hai chiều thể hiện các đại lượng xoay chiều dưới dạng vectơ, với các thành phần có độ dài tương ứng với biên độ và góc lệch thể hiện pha của chúng. Phân tích bằng đồ thị vectơ giúp hiểu rõ hơn về mối quan hệ giữa điện áp và dòng điện trong mạch AC. 2.4. Ý Nghĩa Hệ Số Công Suất và Cách Nâng Cao Hệ Số Công Suất Hệ số công suất (Power Factor, PF) là tỷ số giữa công suất thực (P) và công suất phản kháng (S) trong mạch điện xoay chiều. Hệ số công suất cho biết hiệu quả sử dụng công suất trong hệ thống. Công suất thực là công suất tiêu thụ thực sự để thực hiện công việc, trong khi công suất phản kháng liên quan đến việc lưu trữ và giải phóng năng lượng trong mạch. Để nâng cao hệ số công suất, có thể sử dụng các thiết bị như tụ điện để điều chỉnh pha giữa điện áp và dòng điện, giảm thiểu công suất phản kháng. 3. Các Khái Niệm Cơ Bản Về Dòng Điện Xoay Chiều Ba Pha 3.1. Khái Niệm Dòng điện xoay chiều ba pha là hệ thống điện xoay chiều có ba nguồn điện, mỗi nguồn lệch pha nhau 120 độ. Hệ thống này cung cấp ba dòng điện hình sin đồng bộ với nhau, nhưng lệch pha 120 độ, cho phép truyền tải điện năng hiệu quả hơn và ổn định hơn so với hệ thống một pha. Dòng điện ba pha thường được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp và truyền tải điện năng quy mô lớn. 3.2. Nguyên Lý Sản Sinh Ra Dòng Điện Ba Pha Dòng điện xoay chiều ba pha được sản sinh ra bởi máy phát điện ba pha hoặc máy phát ba pha. Nguyên lý hoạt động dựa trên việc sử dụng ba cuộn dây điện từ đặt trong một máy phát, mỗi cuộn dây tạo ra một điện áp hình sin lệch pha 120 độ so với các cuộn dây khác. Sự sắp xếp này tạo ra ba dòng điện đồng bộ và cân bằng, giúp nâng cao hiệu quả truyền tải điện và giảm thiểu sự mất mát năng lượng. 15
4. Cách Đấu Dây Mạch Điện Xoay Chiều Ba Pha 4.1. Cách Đấu Dây Theo Sơ Đồ Hình Sao Sơ đồ đấu dây hình sao (Star Connection) là cách kết nối các dây pha của mạch ba pha với một điểm trung hòa chung. Trong sơ đồ này, mỗi cuộn dây của máy phát ba pha được nối với một điểm chung, tạo thành hình sao. Kết nối này giúp cung cấp điện áp ba pha đồng đều và có thể dễ dàng tạo ra điện áp trung hòa cho các thiết bị yêu cầu. Sơ đồ hình sao thường được sử dụng trong các ứng dụng như hệ thống phân phối điện và máy biến áp. 4.2. Cách Đấu Dây Theo Sơ Đồ Hình Tam Giác Sơ đồ đấu dây hình tam giác (Delta Connection) là cách kết nối các cuộn dây của mạch ba pha theo hình dạng tam giác. Trong sơ đồ này, đầu cuối của mỗi cuộn dây được nối với đầu cuối của cuộn dây khác, tạo thành một vòng khép kín. Kết nối này giúp duy trì điện áp ba pha cao và cung cấp dòng điện lớn hơn cho các tải. Sơ đồ hình tam giác thường được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu công suất cao và có khả năng chịu tải lớn hơn. ❖ TÓM TẮT CHƯƠNG Trong chương này, một số nội dung chính được giới thiệu: 1. Mạch điện một chiều 1.1. Khái niệm và nguyên lý sản sinh ra dòng điện một chiều 1.2. Các định luật và đại lượng đặc trưng của dòng điện một chiều 1.3. Các định luật 1.4. Các đại lượng đặc trưng 1.5. Nhận dạng và tính toán lắp đặt mạch điện một chiều 2. Các khái niệm cơ bản về dòng điện xoay chiều 2.1. Khái niệm và nguyên lý sản sinh ra dòng điện xoay chiều 2.2. Các đại lượng đặc trưng của dòng điện xoay chiều 2.3. Biểu diễn các đại lượng xoay chiều bằng đồ thị vectơ 2.4. Ý nghĩa hệ số công suất và cách nâng cao hệ số công suất 3. Các khái niệm cơ bản về dòng điện xoay chiều ba pha 3.1. Khái niệm 3.2. Nguyên lý sản sinh ra dòng điện chiều ba pha 4. Cách đấu dây mạch điện xoay chiều ba pha 4.1. Cách dấu dây theo sơ đồ hình sao 4.2. Cách dấu dây theo sơ đồ hình tam giác ❖ CÂU HỎI VÀ TÌNH HUỐNG THẢO LUẬN CHƯƠNG 1 Câu hỏi 1. Hãy trình bày Mạch điện một chiều? 16
Câu hỏi 2: Hãy trình bày Khái niệm và nguyên lý sản sinh ra dòng điện xoay chiều? Câu hỏi 3: Hãy trình bày Các đại lượng đặc trưng của dòng điện xoay chiều? Câu hỏi 4: Hãy trình bày Các khái niệm cơ bản về dòng điện xoay chiều ba pha? Câu hỏi 5. Hãy trình bày Cách đấu dây mạch điện xoay chiều ba pha? CHƯƠNG 2: MÁY PHÁT ĐIỆN ❖ GIỚI THIỆU CHƯƠNG 2 Máy phát điện xoay chiều là một thiết bị chuyên dùng để sản sinh ra dòng điện và không còn xa lạ đối với người dân Việt Nam. Đây là một thiết bị được dùng trong công nghiệp và khá phổ biến hiện nay để cung cấp dòng điện. Máy phát điện xoay chiều được hiểu là một thiết bị điện có thể chuyển đổi năng lượng cơ năng thành điện năng dưới dạng của điện xoay chiều. Dòng điện cảm ứng được sinh ra dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ có thể làm thay đổi từ trường trong cuộn dây. Máy phát điện xoay chiều thường sử dụng nam châm vĩnh cửu để tạo từ trường được gọi là magneto. Phần lớn các dòng máy phát điện trên thị trường có tần số 50 Hz hoặc sẽ có máy lớn hơn một chút là 60 Hz. Những dòng máy phát điện công suất lớn có tần số lớn thường dùng trong các trang thiết bị công nghiệp nặng. ❖ MỤC TIÊU CHƯƠNG 2 Sau khi học xong chương này, người học có khả năng: ➢ Về kiến thức: Nêu được nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại máy phát điện. ➢ Về kỹ năng: Mô tả được cấu tạo và trình bày nguyên lý làm việc của các loại máy phát điện. Mô tả được sơ đồ lắp đặt máy phát trong hệ thống điện. ➢ Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Tuân thủ các quy định, quy phạm về máy phát điện. ❖ PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP CHƯƠNG 2 - Đối với người dạy: sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, vấn đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học thực hiện câu hỏi thảo luận và bài tập chương 2 (cá nhân hoặc nhóm). - Đối với người học: chủ động đọc trước giáo trình (chương 2) trước buổi học; hoàn thành đầy đủ câu hỏi thảo luận và bài tập tình huống chương 2 theo cá nhân hoặc nhóm và nộp lại cho người dạy đúng thời gian quy định.. ❖ ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN CHƯƠNG 2 17
- Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: Không - Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu và các thiết bị dạy học khác - Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Chương trình môn học, giáo trình, tài liệu tham khảo, giáo án, phim ảnh, và các tài liệu liên quan. - Các điều kiện khác: Không có ❖ KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ CHƯƠNG 2 - Nội dung: ✓ Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức ✓ Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng. ✓ Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu bài trước khi đến lớp + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập. + Tham gia đầy đủ thời lượng môn học. + Nghiêm túc trong quá trình học tập. - Phương pháp: ✓ Điểm kiểm tra thường xuyên: 1 điểm kiểm tra (hình thức: hỏi miệng/ thuyết trình) ✓ Kiểm tra định kỳ: không có 18
❖ NỘI DUNG CHƯƠNG 2 1. Nhiệm Vụ, Yêu Cầu và Phân Loại Máy Phát Điện 1.1. Nhiệm Vụ Máy phát điện là thiết bị chuyển đổi năng lượng cơ học thành năng lượng điện. Nhiệm vụ chính của máy phát điện là cung cấp điện năng cho các hệ thống và thiết bị, đảm bảo cung cấp nguồn điện ổn định và liên tục cho các nhu cầu sử dụng khác nhau trong công nghiệp, sinh hoạt, và các ứng dụng khác. Máy phát điện được sử dụng để cung cấp điện trong các tình huống khẩn cấp, làm nguồn điện chính cho các hệ thống không kết nối với lưới điện, hoặc để tạo ra điện năng trong các nhà máy và cơ sở sản xuất. 1.2. Yêu Cầu Máy phát điện cần đáp ứng một số yêu cầu cơ bản để hoạt động hiệu quả: Hiệu suất cao: Chuyển đổi năng lượng cơ học thành điện năng với hiệu suất tối ưu. Độ tin cậy: Đảm bảo hoạt động liên tục và ổn định trong thời gian dài. Khả năng làm việc trong điều kiện khắc nghiệt: Chịu được điều kiện môi trường như nhiệt độ cao, độ ẩm, và bụi bẩn. Bảo trì dễ dàng: Cấu trúc thiết kế cho phép kiểm tra và bảo trì đơn giản. 1.3. Phân Loại Máy phát điện được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau, bao gồm: Theo loại dòng điện: Máy phát điện một chiều và máy phát điện xoay chiều. Theo cấu tạo: Máy phát điện cảm ứng, máy phát điện đồng bộ, và máy phát điện không đồng bộ. Theo ứng dụng: Máy phát điện công nghiệp, máy phát điện di động, và máy phát điện dự phòng. 2. Cấu Tạo và Nguyên Lý Làm Việc Máy Phát Điện Một Chiều 2.1. Cấu Tạo Máy phát điện một chiều gồm các bộ phận chính sau: Cổ góp (Commutator): Bộ phận quay cung cấp tiếp xúc điện cho các chổi than và tạo ra dòng điện một chiều. Cuộn dây rôto (Armature): Cuộn dây quay, nơi năng lượng cơ học được chuyển đổi thành điện năng. Cuộn dây stator (Stator): Bộ phận đứng yên chứa các nam châm vĩnh cửu hoặc cuộn dây từ để tạo ra từ trường. Chổi than (Brushes): Tiếp xúc với cổ góp để dẫn điện từ cuộn dây rôto ra ngoài. 2.2. Nguyên Lý Làm Việc 19