93
Chương 7
TRANG BỊ ĐIỆN QUẠT GIÓ
7-1.Khái niệm chung
Quạt là máy khí dùng để hút hoặc đẩy không khí hoặc các khí khác. Do tỷ
số nén khí trong quạt không lớn nên ta có thể coi khí thổi hoặc hút là không
bị nén, nghĩa là coi khí như chất lỏng và tính toán quạt cũng tương tự như
cho bơm.
1. Phân loại
- Theo nguyên lý làm việc có 2 loại:
• quạt ly tâm: dịch chuyển dòng không khí trong mặt phẳng vuông góc
với trục quay của quạt.
• quạt hướng trục: dịch chuyển dòng không khí song song với trục quay
của quạt.
- Theo áp suất chia ra:
• quạt áp lực thấp với p < 100mm H
2
O.
• quạt áp lực vừa với p = 100 – 400 mm H
2
O.
• quạt áp lực cao với p > 400mm H
2
O.
- Theo mục đích sử dụng, chia ra : quạt không khí và quạt khói.
- Theo tốc độ chạy quạt có quạt cao tốc (>1500)v/ph, tốc độ trung bình
(800 -1400)v/ph, chậm (500-700)v/ph, rất chậm (<500v/ph).
2. Đặc tính của quạt
a) Quạt ly tâm: guồng động hay bánh xe công tác 2 là bộ phận chính của
quạt. Cánh có thể cong về phía trước,thẳng hay cong về phía sau tuỳ theo áp

ηη
ρ
QH
gHQ
N
k
q
[kW] (7-1)
Trong đó: Q - năng suất quạt [m
3
/s];
H
k
- chiều cao áp lực [m cột khí] ;
ρ- khối lượng riêng của khí [kg/m
3
];
H - áp lực [mm H
2
O hay N/m
2
];
g = 9,81m/s
2
;
η - hiệu suất chung, thường η = 0,4 ÷ 0,6.
Hiệu suất chung bao gồm:
η = η
q
η

Quạt ly tâm Quạt hướng trục
< 0,5 1,5 1,2
0,5 ÷ 1 1,3 1,15
1,01 ÷ 2 1,2 1,1
2,00 ÷ 5 1,15 1,05
> 5 1,1 1,05

Các đặc tính của quạt có dạng như ở bơm ly tâm ở chương 6
b) Quạt hướng trục:
Quạt hướng trục có cấu tạo đơn giản hơn quạt ly tâm, gồm 2 phần chính:
- Guồng 1 gồm trục bạc đường kính tương đối lớn có gắn các cánh.
-Vỏ 2 định hướng khí vào cửa hút 3, qua giữa các cánh theo dọc trục quay
rồi ra cửa 4. Đa số guồng nối trực tiếp v
ới trục động cơ 6.
Quạt hướng trục là loại quạt đẩy chạy nhanh (tốc độ lớn hơn 1000vg/ph)
dùng khi cần lưu lượng lớn, áp suất nhỏ như thông gió nhà, xưởng, hầm lò.
Công suất động cơ kéo xác định như (7-3). Hiệu suất quạt hướng trục lớn
hơn quạt ly tâm. Các đặc tính cũng tương tự như đặc tính của bơm ly tâm
95
Hình 7.2 Cấu tạo quạt hướng trục
7-
2. Yêu cầu trang bị điện cho quạt
Các quạt công suất dưới 200kW thường dùng động cơ không đồng bộ roto
lồng sóc mở máy trực tiếp hoặc gián tiếp qua các phần tử hạn chế dòng ở
mạch stator như điện trở hoặc kháng. Đôi khi dùng động cơ roto dây quấn để
thay đổi tốc độ trong phạm vi hẹp hoặc động cơ đồng bộ hạ áp.
Với quạ

để kéo động cơ vào tốc độ đồng bộ.
Khi mở máy không đồng bộ, cuộn kích từ khép kín mạch qua r, như cuộn
dây 1 pha, cảm ứng một sức điện động xoay chiều tần số f
2
=f
1
s và dòng điện
xoay chiều 1 pha chạy trong nó sinh ra một từ trường đập mạch. Có thể phân
từ trường đập mạch thành 2 thành phần quay thuận và ngược đối với roto.

sn
p
sf
p
f
n
r 1
12
6060
±=±=±=

Đối với stator, thành phần thuận
quay với tốc độ:
n
th
= n
2
+ n
1
= n

kích từ động cơ là ngắn mạch khi mở máy không đồng bộ và dòng qua cuộn
Hình 7.4 Sự phụ thuộc của momen
điện từ theo độ trượt khi mở máy
không đồng bộ động cơ đồng bộ
stator và mômen điện từ do thành
phần này tạo ra với dòng stator phụ
thuộc độ trượt s như trong động cơ
không đồng bộ 3 pha (đường 2 ở hình
7.4).
Còn
ator:
n
ng
= n
(7-5)
Mômen điện từ của thành phần nà
có
hần này có tác dụng hãm bớt chuyển
động khi độ trượt < 0,5.
Do có cuộn ngắn mạc
i), tạo ra momen điện từ đường 1khi
mở máy không đồng bộ, nên momen
tổng có dạng đường 4 với phần lõm a.
Nếu momen cản Mc lớn hơn phần
võng thì động cơ không thể tăng tốc
tới gầ
n tốc độ đồng bộ được. Điều này
cần lưu ý và tính chọn điện trở dập từ
để cho phần võng nằm trên đường
mômen cản Mc vì phần võng này
thường dùng cho quạt ở hầm lò. Mở máy động cơ trên s
s ch ly CL đã đóng. Đóng máy cắt dầu CD để
s
ua máy phát kích FK và điện trở dập từ R. Dòng mở máy lớn làm cho rơle
dòng 3RD tác động và tiếp điểm 3RD đóng mạch r
ơle 1R. Rơle 1R đóng
mạch cho rơle 2R và ngắt mạch côngtắctơ K.
Tới gần tốc độ đồng bộ, dòng stator giảm và rơle dòng 3RD thôi tác động,
do đó 1R thôi tác động. Sau một thời gian 1÷1,5s thì tiếp điểm 1R đóng ngay
mở chậm sẽ ngắt mạch rơle 2R và đóng mạch
iện trở dập từ R. Động cơ ĐB được kích từ
và kéo vào đồng bộ. Sau một
thời gian 2 ÷ 3s, tiếp điểm 2R đóng ngay mở chậm ở mạch côngtắc tơ K mở

K
1R
2R
KC
KC
K
KC
CD
CD
Φ
3R
1R
3RD
1R
2R
VD
Ap
Ap
ĐB
CD
6kV
CL
2TI 1TI
2RD
1RD
3RD
A
1
2R
K

3R
1R
3RD
1R
2R
VD
Ap
Ap
Hình 7-6 Sơ đồ bảng điều khiển ΠH - 7304

98
ra nhưng nó không mất điện vì có chốt cơ khí tự giữ. Các tiếp điểm công tắc
tơ K còn đóng chuẩn bị mạch cho cuộn nhả chốt điện cơ KC.
Khi ngắt máy cắt dầu CD, cuộn KC được cấp điện qua tiếp điểm CD đóng
lại và các tiếp điểm K đã đóng. Nó đóng tiếp điểm KC, cấp
điện cho cuộ
n
K
tator trong các trường hợp này tăng và
là
ng bộ. Lúc này rơle RΦ thôi tác động và công tắc tơ
Φ
÷ 3s.
nh mức và điện áp nhả là 80÷
8
0,98 tốc độ đồng bộ. Điều chỉnh thô nhờ điện trở nối tiếp 2R, điều
c
âu ở chế độ không đồng bộ lựa chọn trong giới
h
ộn kích từ của động cơ. Điện trở R nhỏ sẽ khó kéo động

ạn 1,15 ÷ 1,25 giá trị định mức của dòng stator. Thời gian duy trì thiết lập ở
giới hạn tối thiểu có thể đối với thiết bị bảo vệ. Đối với đông cơ kéo quạt
thường từ 10 ÷ 30s.
- Điện tr
ở R nối với mạch kích từ lúc mở máy chọn trong giới hạn 5 ÷ 10
lần giá trị điện trở cu
ơ vào đồng bộ, còn R lớn sẽ gây nguy hiểm cho cách điện cuộn kích từ.
- Vị trí con trượt của biến trở R
kt
xác định nhờ thực nghiệm để đảm bảo
dòng định mức ở cuộn kích từ động cơ.
. Sơ đồ điều khiển xa quạt hướng trục công suất lớn 99

110V
1 V
Hình 7-7 Sơ đồ điều khiển xa quạt hướng trục
27
24V
1CD
1KĐ
2KĐ
2CD
M
1RQ

P
2
2CD
Q: đolưulượng
P: đoáplựcgió
Re6Re5Re4
Re3
Re2Re1
12356
7
8 9 10 12 13
14
16 17
18
19
20
21
22 23
25
24 26
2TĐ
CD
2CL
2D
2CD
2ĐB
2CO
1CD
2D
RN

2
1
30V
DC
30 32 34 35 37 3938
3633
31
+
-
RTr1
VD3
C1
1T
R
a
1
b
1
c
2
VD1
VD2
Re1
VD 19
R7
R8
R9C7
R1
RTr2
VD6

a
2
b
2
c
2
O
RTr4
VD12
C4
4T
a
2
b
2
c
1
Re4
C10
R4
RTr5
VD15
C5
5T
a
2
c
2
b
1

2C
8L
7T
7L
6L
1VD
2VD
9C
8C
2L
BA3
5R
5L
8T
2R
1R
2C
9T
1L
4C
4R
3R
2L
6R
10T
3VD
3C
3L
BA1
4L

1T
R
a
1
b
1
c
2
VD1
VD2
Re1
VD 19
R7
R8
R9 C7
R1
RTr2
VD6
C2
2T
a
1
c
1
b
2
Re2
C8
R2
RTr3

b
2
c
1
Re4
R4
RTr5
VD15
C5
5T
a
2
c
2
b
1
Re5
R5
RTr6
VD18
C6
6T
b
2
c
2
a
1
Re6
C12

1L
4C
4R
3R
2L
6R
10T
3VD
3C
3L
BA1
4L
1L
6C
5VD
7C
4VD
BA2
Máy
phát
(
14kHz)
Máy thu (
20kHz)
N5
N6
Đường
dây
liên
lạc

RK
Re6Re3
RT
SW
RT
RT
54
56 57 58 60
61
62 63 64 65
66 67 68
RK
LL
R8
LN
Re1
LQI LCB
Re2
Re2
Re1
LDI LH
Re3
LT
Re6
LQII
Re4
Re5
Re5
Re4
LDII

2RC
1RC
2RC
1CM
TX
TC
1RQ
1RC
2RC
2RQ RD RĐ
RD
1CD
1CM
TX
TC
Q
2
P
2
2CD
Q: đolưulượng
P: đoáplựcgió
Re6Re5Re4
Re3
Re2Re1
12356
7
8 9 10 12 13
14
16 17

1RC
2RC
1CM
TX
TC
1RQ
1RC
2RC
2RQ RD RĐ
RD
1CD
1CM
TX
TC
Q
2
Q
2
P
2
P
2
2CD
Q: đolưulượng
P: đoáplựcgió
Re6Re5Re4
Re3
Re2Re1
12356
7

RN
St’
(28)
(29)
2TĐ
CD
2CL
2D
2CD
2ĐB
2CO
1CD
2D
RN
6kV
1TĐ
CD
1CL
1D
1CD
1ĐB
1CO
2CD
1D
RN
St’
2TĐ
CD
2CL
2D

1K
RTr2RTr1
1CD
1HT
3HT
5HT
2
1
30V
DC
30 32 34 35 37 3938
3633
31
RTr6
2KT
1KT
RTr5RTr4
2CD
2HT
4HT
6HT
RTr3
2K
1K
RTr2RTr1
1CD
1HT
3HT
5HT
2

2T
a
1
c
1
b
2
Re2
C8
R2
RTr3
VD9
C3
3T
b
1
c
1
a
2
Re3
C9
R3
a
1
b
1
c
1
a

C11
R5
RTr6
VD18
C6
6T
b
2
c
2
a
1
Re6
C12
R6
R10 R18
R17
VD 22
1
2
+
-
Re7
Re7
N1
N2
N3
N4
1C
2C

6C
5VD
7C
4VD
BA2
Máy
phát
(
20kHz)
Máy thu (
14kHz)
N5
N6
Đường
dây
liên
lạc
Chống
sét
Phía đặtquạt
1BA
(40)
(41)
+
-
RTr1
VD3
C1
1T
R

3T
b
1
c
1
a
2
Re3
C9
R3
a
1
b
1
c
1
a
2
b
2
c
2
O
RTr4
VD12
C4
4T
a
2
b

C12
R6
R10 R18
R17
VD 22
1
2
+
-
Re7
Re7
N1
N2
N3
N4
1C
2C
8L
7T
7L
6L
1VD
2VD
9C
8C
2L
BA3
5R
5L
8T

Đường
dây
liên
lạc
Chống
sét
Phía đặtquạt
1BA
(40)
(41)
+
+
-
RTr1
VD3
C1
1T
R
a
1
b
1
c
2
VD1
VD2
Re1
VD 19
R7
R8

1
c
1
a
2
b
2
c
2
O
RTr4
VD12
C4
4T
a
2
b
2
c
1
Re4
R4
RTr5
VD15
C5
5T
a
2
c
2

7T
7L
6L
1VD
2VD
9C
8C
2L
BA3
5R
5L
8T
2R
1R
2C
9T
1L
4C
4R
3R
2L
6R
10T
3VD
3C
3L
BA1
4L
1L
6C

1T
R
a
1
b
1
c
2
VD1
VD2
Re1
VD 19
R7
R8
R9 C7
R1
RTr2
VD6
C2
2T
a
1
c
1
b
2
Re2
C8
R2
RTr3

b
2
c
1
Re4
R4
RTr5
VD15
C5
5T
a
2
c
2
b
1
Re5
R5
RTr6
VD18
C6
6T
b
2
c
2
a
1
Re6
C12

1L
4C
4R
3R
2L
6R
10T
3VD
3C
3L
BA1
4L
1L
6C
5VD
7C
4VD
BA2
Máy
phát
(
14kHz)
Máy thu (
20kHz)
N5
N6
Đường
dây
liên
lạc

C2
2T
a
1
c
1
b
2
Re2
C8
R2
RTr3
VD9
C3
3T
b
1
c
1
a
2
Re3
R3
a
1
b
1
c
1
a

RTr6
VD18
C6
6T
b
2
c
2
a
1
Re6
C12
R6
R10
1
2
-
Re7
Re7
N1
N2
N3
N4
1C
2C
8L
7T
7L
6L
1VD

Máy
phát
(
14kHz)
Máy thu (
20kHz)
N5
N6
Đường
dây
liên
lạc
Chống
sét
2BA (có sơ cấpnhư 1BA)
R11
R12
Phía điềukhiển
(42)
(43)
+ 1
-2
RTr1
MI
30V
DC
RTr2
MII
RTr3
St

MII
RTr3
St
RTr4
I
RTr5
II
RTr6
Đ
Re5
Re4
Re2
Re1
RK
R8
RK
Re6Re3
RT
SW
RT
RT
+ 1
-2
RTr1
MI
30V
DC
RTr2
MII
RTr3

Re2
Re2
Re1
LDI LH
Re3
LT
Re6
LQII
Re4
Re5
Re5
Re4
LDII
20V
AC
2BA
2BA
44 45 46 47 48 49
50
51 52 53
LCB
RK
LL
R8
LN
Re1
LQI LCB
Re2
Re2
Re1

20kHz, và bộ thu có tần số 14kHz.
Hệ ba pha đối xứng (lưới) được biến áp
1BA (phía chấp hành) hay 2BA (phía điều
khiển) biến đổi thành 6 pha đố
i xứng nhờ
các cuộn dây thứ cấp có điểm giữa nối
chung. Các cuộn sơ cấp có thể nối sao hay
tam giác. Hệ 6 pha nhận được có 3 vectơ
chính Oa
1
, Ob
1
, Oc
1
và 3 vectơ cực tính
ngược Oa
2
, Ob
2
, Oc
2
. Nếu từ hệ 6 pha này,
lấy 2 vectơ cực tính thuận và 1 vectơ cực
tính ngược của pha thứ 3 hoặc lấy 2 vectơ
cực tính ngược và 1 vectơ cực tính thuận của
pha thứ 3 thì có thể tạo được sơ đồ tạo xung
trong 1/6 của chu kỳ điện áp xoay chiều.
a
1
a

c
1
c
2
Hình 7-8. Sơđồvectơ 6 pha
Chẳng hạn, lấy 2 pha thuận a
1
, b
1
và 1 pha ngược c
2
. Sơ đồ được tạo ra với
3 điôt và điện trở R (hình 7-9a) Hình 7-9 Sơ đồ nguyên lý tạo xung
c
2
c
1
b

a
1
c
2
b
1
P
R
Q
A
CB
t
u
a
1
c
2
b
1
P
R
Q
A
CB
t
b)
a)
Trong hình 7-9b, ở nửa chu kỳ dương (đoạn OP) pha a
1
dương hơn pha b

nên có dòng chảy từ các pha b
1
rồi a
1
qua pha c
2
theo
đường R
tải
– VD3 - R.
Như vậy, qua tải R
tải
có dòng xung dạng tam giác trong 1/6 chu kỳ điện áp
xoay chiều. Tương tự, các xung cũng được tạo ra trong các tổ hợp pha khác
nhau. Có 6 tổ hợp các pha như thế nên trong 1/6 chu kỳ của lưới, trên điện
trở tải R
tải
có một xung tam giác.
Đối với sơ đồ phía đặt quạt, điện
trở tải cho khâu tạo xung thứ nhất là
các phần tử:
- mạch máy phát: qua N2, điện trở
tải là 5R mắc song song với điện trở
E-B của 8T qua N3, điot VD3,
mạch C1-R1.
- mạch máy thu: qua N2, điện trở
E-C của 7T, cuộn 8L qua N4, tụ C7
và đ .
Các xung tạo ra ở 6 khâu tạo xung dùng để đi
ều khiể

ên lạc tới mạch cộng hưởng (8C-9C-2L-BA3) thì 7T thông, và cho xung
tạo ra từ khâu tạo xung tới sơ
đồ lặp theo mạch: điểm O của 1BA - tiếp điểm
Re7 thường đóng - đầu nối N2- 7T - cuộn phản hồi 8L - đầu nối N4 - rồi tiếp
tục chẳng hạn khâu tạo xung thứ nhất , tụ C7 – điot VD19 – pha c2.Tụ C7
nạp điện, sau đó phóng qua lớp E-B của 1T duy trì transistor này mở trong
một thời gian. 1T mở sẽ làm cho rơle chấp hành Re1 hút. Điện trở 8R và C7
được tính chọn để C7 phóng
điện kéo dài không quá 5/6 chu kỳ, nghĩa là để
1T mở cho tới lúc xuất hiện xung tiếp theo của khâu tạo xung thứ nhất.
Điều hành quạt như sau: [các ký hiệu trong sơ đồ ghi địa chỉ theo cột hoặc
eo dòng. Ví dụ 1KĐ(c2): 1KĐ ở cột 2; RTr5(d40): RTr5 ở dòng 40].
Để mở quạt I ở chế độ làm việc bình thường, chọn các chế độ thích
ằng các 1CM và CM (chọn từ
xa TX hoặc tại chổ TC) và ấn nút I (c65) →
RTr4(c65) = 1 → RTr4(d42) =1. Xung từ khâu phát xung thứ tư sẽ làm cho
transisto T8 thông trong thời gian 1/6 chu kỳ điện áp lưới. Máy phát xung
14kHz làm việc truyền tín hiệu đến máy thu 14kHz phía chấp hành để cho

102
transisto 7T thông. Tín hiệu tương ứng từ khâu tạo xung thứ tư sẽ từ 0
(1BA) qua 7T rồi C10, VD22 Tụ C10 nạp điện rồi phóng qua lớp E-B của
4T duy trì 4T thông trong thời gian 5/6 chu kỳ để rơle Re4(d41) = 1 →
Re4(c24) =1 → 1RC(c9) =1. 1RC là rơle chọn quạt I, nó có cơ cấu tự giữ.
Nó đóng mạch tời mở cửa gió quạt I và chuẩn bị chạy quạtI. Tiếp điểm
1RC(c13) =1 → 1PQ(c13) =1, 1RC(c11) = 0 → 2RC(c11) = 0.

Sau khi cửa gió quạt I mở xong, công tắc hành trình cuối 1HT
(c32) =1 và
3

xung từ khối phát xung thứ nhất đóng mạch rơle Re1(d43) → Re1(c46) = 1
→ LQI sáng lên báo hiệu quạt I đang chạy và Re1(c48) = 0 → LDI tắt.
Dừng quạt: ấn nút stop St(c66) → RTr3(c66) = 1 → RTr3(d42) =1 →
hát 14kHz làm việc truyền đến máy thu 14kHz → Re3(d41) =1 →
Re3(c23) = 1→ RD(c18) =1 → RD(c18) =1→ RN(c8) = 1→ RN(c28) = 0→
1CO(c28) = 0 (1CO là cuộn điện áp không ở máy cắt dầu) → máy c
ắt 1CD
mở ngắt điện động cơ 1ĐB.
1CD(c30) =1 → RTr1(c3
e1(c46) = 0 → LQI (c46) = 0; Re1(c48) = 1 → LDI (c48) =1.
Khi đảo chiều dòng khí: đóng khóa Đ(c63) → RTr6(c63) =1 →
1→ máy phát 14kHz làm việc truyền tín hiệu cho máy thu 14kHz →
Re6(d41) =1→ Re6(c26) =1 → RĐ(c19) =1→ Các tiếp điểm thường mở của
RĐ và tiếp điểm thường mở rơle chọn quạt 1RC hoặc 2RC sẽ đ
óng mạch

103
khởi động từ máy tời để thay đổi cửa gió tương ứng (không thể hiện trên sơ
đồ)
Tín hiệu sự cố: khi gối trục quạt nóng, thiết bị kiểm tra nhiệt độ đóng tiếp
điểm thường kín 1KT(c38) [quạt I], 2KT(c39) [quạt II] → RTr6(c39)=1 →
RTr(d40) =1→ máy phát 20kHz làm việc truyền cho máy thu 20kHz →
Re6(43) =1→ Re6(c58) =1 → RT (c59) =1 → RT(c54) =1 → chuông kêu
đồng thời Re6(c50) =1 → đèn LT(c50) sáng lên báo quá nhiệt độ gố
i trục.
Khi khí thông gió bị phá hủy, tiếp điểm 1K(c33) =1 [thay đổi năng suất]
hoặc 2K(c34) =1 [giảm áp] → RTr3(c34) =1 → Re3(c43) =1 → Re3(c49)
=1 → LH(c49) sáng và Re3(c57) =1 → RT(c59) =1 → còi kêu.
Cắt điện cho còi bằng công tắc SW
Qua các tiếp điểm thường đóng Re1, Re2, Re3, Re4, Re5 (khi quạt làm