Giáo trình Kỹ thuật điện lạnh

2 : Bảo vệ điện áp toàn công nghiệp .
Đầu vào : điện áp 
Đầu ra : tiếp điểm 
 1, Rơle kiểu điện áp kiểu điện từ :
- Mạch từ giống như rơle dòng điện kiểu điện từ .
Cuộn dây : một chiều ( có chỉnh lưu và điện trở pha )
Uv
r2
r1
Tác động tức thời : bns = 0,9 .
Hai điện trở song song , nối tiếp .
Dùng cho cả xoay chiều , một chiều .
Nhược điểm : tác động cả khi nhiễu .
 → Bài tập : Bảo vệ mạch khi U = ( 180 ÷ 245 )
ZA
U
ZB
ZA << ZB
O
A
B
C
2500W ZA
60W ZB
	→ B chết .
 2, Rơle điện áp kiểu điện từ ( 3 pha ) :
Reset từ xa
5A,250VAC
R
S
T
Umax
Umax
Umin
Umin
tUmin
tUmin
Reset tại chỗ 
3,2 pha
ngược , mất pha
đầu ra
Chức năng : bảo vệ mạch 3 pha 
Quá áp Umax có chỉnh thời gian
Thấp áp Umin 
Mất pha , ngược pha 0,5 (s) → không chỉnh .
Tương tự Chỉnh tương tự 
Số 
Nếu lưới bình thường 1 ( dẫn )
RA
RU
MN
QL
BN
QN
1,5kW
3kW
40kW
100kW
QN
BN
QL
MN
Qua bộ biến đổi Y/∆
Biến đổi thẳng
Rtg
	§ 5.3 : Các thiết bị điều khiển .
 1, Khởi động từ :
 - Dùng để bảo vệ quá tải và đóng cắt tải từ xa .
 Chọn khởi động từ : Uđmkđt ≥ Uđm tải 
	 Iđmkđt = kdự trữ * Iđmtải ( kdựtrữ =1,7 ÷ 1,8)
→ Thế nào là tải nặng , tải nhẹ ?
→ Nếu là tải một chiều thì sử dụng chọn kdt 3 pha ra sao ?
 Iđm một chiều phải lấy thấp hơn
 kdựtrữ = ( 1,1÷ 1,8 ) bé với tải nhẹ dùng cho mạch một chiều , lớn với tải nặng .
 Uđm = 690V ( ~ )
 Iđm = 100A
 U~I- =U-I~ → 
	 ;
 2, Rơle dòng điện khởi động động cơ 1 pha :
 - Dùng cho tủ lạnh gia dụng , công suất < 200W .
Cuộn dây dòng điện
Lõi thép
Lò xo tiếp điểm
Dẫn hướng → tiếp điểm chữ nhật → chống tiếp điểm động 
 xoay chiều 
~
Wkđ 
Wlv
Ckđ
C
S
R
RI
RI
Sơ đồ điện :
 Khi đóng điện cho qua tải → dòng điện khởi động lớn ( chạy ưua cuộn Ri nối tiếp với cuộn làm việc ) , sức từ động lớn →lực điện tè hút lõi thép , làm tiếp điểm đóng → tụ Ckđ nối tiếp với Wtđ tạo mômen khởi động → động cơ chạy , khi tốc độ đủ lớn thì I giảm , lực điện từ giảm → tiếp điểm mở → cắt tụ .
 Mạch tè hở ( không có gông ) để hệ số nhả lớn .
 Nhược điểm : tiếp điểm chịu dòng điện lớn nên lực cắt không lớn vì nhờ khối lượng lõi thép phàn động dễ bị kẹt nếu chiều lắp không thẳng → vì vậy chỉ dùng cho công suất bé .
 3, Rơle điện áp khởi động động cơ 1 pha :
 - Dùng cho động cơ 1 pha công suất lớn hơn 200W ( điều hòa gia dụng , tủ lạnh thương nghiệp ) loại này có tụ làm việc và tụ khởi động .
 - Cuộn dây RU đấu song song với Wkđ . Tiêpa điểm TĐ ( NC ) đấu nối tiếp Ckđ . Mạch từ của RU dạng kín , như của Rơle trung gian ZRu >>ZWkđ .
 - Nguyên lý làm việc : Khi đóng điện cho máy nén , điến áp phân bố trên mạch khởi động biến thiên ban đầu . Khi động cơ quay → UWkđ tăng đến khi đủ lớn → cắt tụ khởi động .
U2
Wkđ 
Wlv
Ckđ
C
S
R
RI
Clv
RU
máy nén
Ưu điểm : Dòng qua tụ Ckđ lớn nhưng tiếp điểm TĐ nên không có hồ quang .
Khi UWkđ đủ lớn , lực điện từ của RU lớn cắt dòng tụ Ckđ với vận tốc lớn → khả năng cắt lớn .
Chú ý : mỗi loại Rơle điện áp khởi động chỉ thích hợp cho loại máy nén cho trước ( không dùng lẫn loại này với loại khác ) . Loại RU chỉ dùng cho động cơ có cả 2 loại tụ Ckđ và Clv .
 § 5.4 : Một số mạch thông dụng trong điện lạnh .
 1, Mạch có kiểm tra điện áp và kiểm tra dòng điện :
 Bảo vệ điện áp dùng Rơle điện từ kiểu điện từ .
YS
V
EVR
K
A
A
A
Đ1
M
RN
K
K
CC
Dòng chảy RN
Bảo vệ thấp áp ,có thể mất pha , ngược pha
0
0
AB, BC,CA,O → Vị trí 
UAO ,UBO ,UC chuyển mạch
 Đ1 – chờ ( xanh ) ; Đ2 – cháy ( đỏ ) ; Đ3 – quá tải ( vàng )
 Mạch đang chạy , sau đó bị dừng . Nguyên nhân :
Ngắn mạch → áp tô mát nhảy .
Quá tải → Đ3 sáng .
Mất pha , ngược pha đèn lét trên EVR ( Rơle điện áp áp ) sáng .
Đứt cầu chì mạch điều khiển ( Đ1 tắt )
 Chú ý : trước khi cho chạy , kiểm tra điện áp lưới khi chạy → kiểm tra dòng 3 pha .
 2, Sơ đồ điều khiển tự động và bằng tay :
 Dùng chuyển mạch 2 ngả
RU
K
Khống chế 1 tải
BT
Chuyển mạch
0
TĐ
RN
RU
1
 Chú ý : với mạch tự động không dùng nút ấn có duy trì vì khi mất điện không tự chạy lại được .
Nếu cần khống chế nhiều tải dùng Rơle trung gian .
TĐ
BT
 Dùng Rơle trung gian 1 tiếp điểm 
 → khống chế 1 mạch từ 
 3, Ví dụ về sơ đồ tự động bơm nước nhà cao tầng : Căn hộ 22 tàng ; 200 hộ 
 Bơm nước bể ngầm 100 m3/lần , bể ( trên tầng 23 ) 60 m3 Động cơ máy bơm 55kW , 1480 v/phút , lưới điện 380 V . 
 Thiết kế phần điện : bơm tự động bằng tay P = 55kW , 1480v/phút , η = 92,5% ,cosφ =0,9 ; Mmax /Mđm =2,2 ; Mkđ/Mđm =2 ; Iđm/Iđm = 6,5 ; điện áp : 220/380 ,380/660 ; dòng điện : 173/100 , 100/58 .
 Yêu cầu :
Bảo vệ ngắn mạch : áp tô mát ( mạch lực ) , cầu chì ( điều khiển )
Bảo vệ quá tải : Rơle nhiệt của khởi động từ .
Bảo vệ ngược pha , mất pha ,áp cao , áp thấp : Rơle điện áp điện tử EVR .
Bảo vệ áp lực nước khôn đủ : Rơle áp lực ( l=22*3,5 = 80 m → 8at )
Khống chế mực nước : công tắc phao .
Điện an toàn tới công tắc phao 24V cách ly.
Khởi động Y/∆ để giảm công suất khởi động .
Có đầy đủ hiển thị điện áp , dòng điện . Các đèn báo trạng thái và 2 bể nước .
 → Khống chế mực nước .
RT
24V
Bể trên
Dùng công tắc và điện trở trung 
gian có nhiều tiếp điểm để 
điều khiển và đèn hiệu .
RD
24V
Bể dưới
 Bằng tay do 2 vận hành ấn nút :
 Tự động : Chạy khi bể trên cạn và bể dưới đủ nước .
	 Dùng khi bể tren đầy hoặc bể dưới cạn .
 Chọn sơ đồ để khởi động Y/∆ với lưới 380V 
Đ4
RT
RT
Đ5
Đ7
RD
Đ6
RD
24V
+
-
Đầy
Đầy
Cạn
Cạn
Báo mức nướccác bể
 Chú ý : Động cơ chạy ∆ thì mới khởi động Y/∆ dược vì lưới cho 380V .
	Vậy chọn ∆ 380/660 → Iđm = 100A
EVR
YS
0
C
A
B
V
AS
KL
KY
KL
K∆
T1
KL
T1
RT
RD
Reset
CC
EVR
RN
T1
KL
TD
RD
RT
RAN
8 at
BT
15s
T2
-
+
24V
KY
K∆
T2
T2
K∆
KY
T2
220/24
 Sơ đồ điện :
STT	Tên 	Danh mục ,quy cách	Thiết bị	Ghi chú
1	Cáp lực	600,3*35+1*16	
2	ATM 3 pha //	660V , 120A	1
3	Biến dòng 	600V , 150/5	3
4	AS+Amp	 5A	1
5	VS + V	 600V	1
6	EVR	 380V	1
7	KĐT	600/120A	3
	Uđt = 220V	
8	Timer	220V , 30s	2
9	BA + CL	10VA , 220/24	1
10	Cầu chì 	5A, 400V	1
11	Chuyển mạch	5A , 250 V	1
12	Nút ấn	5A , 250V	3
13	Công tắc phao	10A , 250V	2
14	Rơle trung gian	24V ,4 cặp 	2
	tiếp điểm
15	Đèn hiệu	220V , 4W 	3
16	Đèn hiệu	24V , 1W	4
17	Rơle áp lực nước	10 at ,5A ,20V	1
18	Dây điề khiển	0,5 mm2 , 400V, 100m	
19	Vỏ tủ điện
 Chú ý : Xem kỹ mạch TĐ có Rơle áp lực nước và T1 . Số tiếp điểm phụ của K2 không đủ → có thể dùng 1 Rơle trung gian 220V đấu song song cuộn hút KL .
 Ví dụ : Cho trạm điều khiển K2 trung tâm biết Q0 =260kW , dung cho ngành dệt may.
Chọn các thiết bị nhiệt lạnh .
Tính toán cung cấp điện .
Lập sơ đồ điều khiển .
Chọn thiết bị điện .
 Giải :
→ Ngành dệt may cho không khí thổi trực tiếp .
Công suất tính toán :
	QTT = kdt*Q0 = 1,1*260 = 186 kW 
 Q0 = q0*m ( kW ) ; [ kJ/kg] *[ kg/s ] → kW điện năng( công suất máy nén <Q0) 
QTT = 286kW → các phương án chọn thiết bị nhiệt lạnh :
+ Chọn 1 tổ hợp ( 1 cụm ) → số thiết bị ít , vận hành đơn giản , diệntichs lắp đặt bé .
+ Nhược điểm : Độ tin cậy thấp .
	Vận hành không kinh tế .
	Cosφ thấp khi nhiệt độ thấp .
 + Chọn nhiều tổ hợp nhỏ : 2 hay 3 
 Chọn n = 3 
 	 95kW = 27 vsTon
 → Chọn máy nén kiểu pittông Carrier 50BP340 có Q0 = 96,6 kW = 27,6 VST
 Kiểu nửa kín → Iđm = 42A , U = 380V → P = 22 kW ; 1500 v/p ; η = 90% ; cosφ = 0,88 ; kI = 7,5 ; kMkđ = 2,0 .
 → Chọn máy nén như trên .
Dàn bay hơi → giàn lạnh Q0 = 27,6 UST , kích tước của lưu lượng gió 4250 l/s, áp suất gió 200 Pa → Quạt .
 → Chọn quạt ly tâm có thông số thích hợp .
	P = 5,50kW ; U = 380V ; n = 1000v/phút 
	η = 85% ; cosφ = 0,82 ; KI = 7,3 ; KMkđ = 1,9 ; Iđm = 12A 
 - Ngưng tụ : Q0 = 27,6 UST , làm mát bằng hỗn hợp : nước + không khí .
 → Chọn tháp giải nhiệt Q0 = 30 UST 
 Bơm nước làm mát : 6,5 lít /s ≈ 234 m3/h , H = 20 m
 → Chọn máy bơm : ly tâm P = 2,2kW ,1500 v/phút , Iđm = 5A , η = 81% ; cosφ = 0,82 ; kI = 5,4 ; kMkđ = 2,3 .
Quạt tháp giải nhiệt ( quạt nóng ) → quạt hướng trục 230 m3/min ; n = 1500 v/phút , P = 1,5kW ; Iđm = 3,7A , η = 78% ; cosφ = 0,8 ; kI = 5,2 ; kMkđ = 2,3 .
AII
AIII
Chiếu sáng
A4
K4
RN4
M4
A3
K3
RN3
M3
A2
K2
RN2
M2
A1
K1
RN1
M1
AI
A
X
cosφ
Sơ đồ cấp điện
3*90 +1*60
A0
 - Lựa chọn cáp dựa vào : U, I∑ = 63 A
	 Tiết diện
	 Ikt =( 1,5 ÷ 3 ) A/mm2 
Vỏ động cơ nối đất , dây nối động cơ chọn cáp 3 sợi vì vỏ nối chung đất 1 đường về thanh nối .
Chọn AT 
	IđmAT = ( 1,05 ÷ 1,5 ) Iđm
Chọn khởi động từ 
	Iđmkđt = ( 1,05 ÷ 1,8 ) Iđm 
Cần 3 biến dòng đề phòng trường hợp ccacs vòng chạm chập . Để chọn dựa vào : U, I1, I2 , cấp chính xác .
Bảo vệ : + Quá tải → Rơle nhiệt của khởi động từ 
	 + Ngắn mạch → ATM 
	 + Chống đảo pha → EVR ( mất pha , áp cao , áp thấp ) .
	 + Bảo vệ áp lực dùng 1EVR + Rơle thời gian .
Điều khiển : + Có mạch tự động hoặc bằng tay .
	+Với máy nén điều khiển áp suất ga cao , thấp nối tiếp với cân bằng nhiệt Thermotat .
 -Lập sơ đồ điều khiển : 
	QL chạy thông gió → độc lập 
	Bơm nước → làm mát Chạy liên tục
	QN → làm mát nửa nóng .
	Máy nén → ngắn hạn lặp lại .
 Dùng biến tần điều khiển nhiệt độ máy nén → giảm bơm nước ,QN nhưng tốn kém .
 → Sơ đồ điều khiển dùng Rơle , công tắc tơ . Ưu điểm : rẻ , tin cậy .
RTG
RTĐ 
K1
T1
RTĐ 
RBT
K2
T2
RTĐ 
RBT
TN
T1
K1
Vlt
K2
Vlt
K1
Vlt
BT
Vlt
K4
Vlt
RBT
T2
K2
Vlt
K3
Vlt
K3
T3
RTĐ 
RBT
T3
K4
Vlt
RTĐ 
K3
Vlt
K4
RAC
RN
KAT
reset
RAN
TN
Thermostart
RN3
RN1
RN2
OFF
ON
Bảo vệ áp lực nước
EVR
BT
Vlt
TĐ
Vlt
Rsấy dầu
RNS0
5A
220 ~
Dừng khẩn cấp
0
1
2
 Rsấy dầu : để dầu không đặc , dễ bôi trơn 
 Từ K4 → có thể khởi động Y/∆ cho máy nén 
 TN - Rơ le thời gian bảo vệ khi mất nước mới .
T4
KY
K∆
K4
K∆
KY
T4
T4
2
0
1
220V
Rơle nhiệt 50 : Nhiệt độ nhỏ hơn 500C thì mở đóng lại thì sấy dầu .
Lưới sự cố RTG , RTĐ không hút .
 → Tủ lạnh hỏng đa phần do khởi động .
Thi :
	Lý thyết : Kỹ thuật lạnh ( kT lạnh cơ sở )
	Bài tập : Phần điện ( Chọn thiết bị , điều khiển , chọn tính toán )
 Trình bày nguyên lý làm việc của các thiết bị :
 + Bơm nước .