BÀI GIẢNG TRANG BỊ ĐIỆN TÀU THỦY
Biên soạn: Nguyễn Thị Ngọc Soạn Trang 1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ

Bài giảng TRANG BỊ ĐIỆN TÀU THỦY

BIÊN SOẠN: G V NGUYỄN THỊ NGỌC SOẠN LƯU HÀNH NỘI BỘ
Nha trang, tháng 9 năm 2011

BÀI GIẢNG TRANG BỊ ĐIỆN TÀU THỦY

2. Mạng điện dưới tàu
3. Cơ sở truyền động điện
4. Hệ thống truyền động điện trên tàu
5. Hệ thống ánh sáng và tín hiệu trên tàu.
III. Điều kiện làm việc của trang thiết bò điện trên tàu và yêu cầu của chúng
1. ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC :
Khi chọn các thiết bò làm việc dưới tàu cần chú ý các điều kiện làm việc .
- Chòu rung động tạo nên do chân vòt quay và các máy móc khác như máy phát lực chính,
tời kéo lưới, tời neo, nâng hạ.
- Chấn động do sóng nước f=10 lần/s, biên độ lớn.
- Chòu lắc lớn : lắc dọc :10

15
0
, lắc ngang : 22
0
,5 /mp nước.
- Chòu tác dụng của nước biển, sương mù, dầu.
- Trọng lượng kích thước hạn chế.
- Dễ bò quá tải, ngắn mạch .
2. YÊU CẦU KHI CHỌN KHÍ CỤ, THIẾT BỊ SỬ DỤNG DƯỚI TÀU
- Vật liệu chế tạo phải có chất lượng cao, độ cách điện cao, độ bền cơ khí cao.
- Kín, có bảo vệ nước, dầu, bụi, hóa chất, chắn văng, chống nổ.
- Độ tin cậy hoạt động cao.
- Kinh tế.
BÀI GIẢNG TRANG BỊ ĐIỆN TÀU THỦY
Biên soạn: Nguyễn Thị Ngọc Soạn Trang 3 CHƯƠNG 1

ĐCSC

MĐK

MĐK

MĐK

MĐK

MĐK

PHỤ TẢI 1
PHỤ TẢI 2

PHỤ TẢI 3

PHỤ TẢI 4

PHỤ TẢI 5

PHỤ TẢI 6

Bảng phân phối điện chính

MF

MF

BÀI GIẢNG TRANG BỊ ĐIỆN TÀU THỦY

áp 440V tần số 60Hz. Trong giới hạn tài liệu này, chúng ta nghiên cứu trạm phát điện diesel xoay
chiều. Tùy thuộc vào quy mơ của tàu mà trạm phát điện có thể bao gồm hai đến sáu máy phát
BÀI GIẢNG TRANG BỊ ĐIỆN TÀU THỦY
Biên soạn: Nguyễn Thị Ngọc Soạn Trang 5

chính và một máy phát sự cố. Tàu hàng khơ, tàu container thường có hai đến ba máy phát, tàu
khách thường có bốn đến sáu máy phát…Các máy phát này có thể cơng tác độc lập hoặc song song
nhau.
Hình 1.3 là sơ đồ hệ thống trạm phát điện trên tàu cơng suất lớn. Hệ thống có 4 phòng máy, điện
áp hệ thống là 11kV, mỗi phòng máy có 2 máy phát điện 5,2MW và 2 thiết bị truyền động chân vịt
3,2MW.

Hình 1.3 Sơ đồ hệ thống trạm phát điện trên tàu có cơng suất lớn.

a) Phân loại
- Theo chức năng: trạm phát cho hệ thống điện, cho động cơ lai chân vòt, trạm phát dự
phòng.
- Theo loại dòng điện: DC hay AC
- Theo loại điều khiển: bằng tay, tự động, bán tự động.
b) Yêu cầu đối với trạm phát
- Độ tin cậy cung cấp điện cao
- Chất lượng điện năng cao U, f (∆U=

10%; ∆f=

0,1%)
- Dễ sử dụng và dễ điều khiển
- Có tính kinh tế cao.
2. Thiết bò chính của trạm phát
a) Động cơ sơ cấp


CK

: Hiệu suất cơ khí của bộ phận truyền

KT

: Hiệu suất của máy phát kích từ.
Đối với máy phát AC cơng suất được tính bằng cơng thức P
MF
=
dd
IU .3 (Kw)
 Điều kiện cơ bản để chọn động cơ sơ cấp
- Động cơ sơ cấp phải có đặc tính cơ cứng
- Số vòng quay của của động cơ sơ cấp phù hợp với số vòng quay của máy phát
- Công suất được chọn theo công thức (1)
- Chi phí nhiên liệu riêng ít, gọn, thuận lợi trong sử dụng, sửa chữa.
- Kinh tế.
b) Máy phát
Trên tàu thường sử dụng máy phát AC đồng bộ ba pha và máy phát DC kích từ song song hoặc
hỗn hợp.
Yêu cầu khi chọn máy phát
- Có công suất đủ cung cấp cho phụ tải trên tàu làm việc ở chế độ nặng tải nhất
- Có đặc tính ngoài cứng: U= f(I)
- Hiệu suất cao.
- Có bộ phận tránh nước, dầu, bụi.
3. Các tham số chính của trạm phát
a. Điện áp
- Điện áp DC: thường sử dụng ở cấp 12V, 24V, 110V, 220V.

MF
P

.
+
KT
KT
P


BÀI GIẢNG TRANG BỊ ĐIỆN TÀU THỦY
Biên soạn: Nguyễn Thị Ngọc Soạn Trang 7

Gọi k
đt
: hệ số đồng thời k
đt
=
n
n
1

n: tổng số phụ tải ; n
1
: số lượng phụ tải làm việc trong từng chế độ.
Gọi k
t
: hệ số mang tải
k
t

việc
Chế độ
kéo
neo
Chế độ
đánh
bắt
Chế độ
dự
phòng
1

2

3

4

1
2

3

4

1

2

3

4
Số thứ tự

Tên ph
ụ tải

S
ố l
ư
ợng (
n)

Cơng su
ất định mức P
đm
(KW)

Hiệu suất η
H
ệ số cơng suất cos
φ

P
1

Q
1

kđt
k

P
i
=

1
11
i
n
Pn
. k
đt
. k
t
. K
Q
i
=

1
11
i
n
Qn
. k
đt
. k
t
. K
K : hệ số chế tạo = 0,8
Bước 3: Tính tổng công suất ở từng chế độ có tính đến tổn hao đường dây


Khi cos
tb

8,0

chọn công suất máy phát theo P
’

cos
tb

< 0,8 chọn công suất máy phát theo S
’
Yêu cầu : Tổng số phụ tải trong chế độ nặng tải nhất chỉ chiếm khoảng (75

85)% công suất
máy phát.
Bước 6: Tính số lượng máy phát
BÀI GIẢNG TRANG BỊ ĐIỆN TÀU THỦY
Biên soạn: Nguyễn Thị Ngọc Soạn Trang 8

- Nên chọn 2 máy phát làm việc song song.
- Chọn cơng suất máy phát dự phòng theo chế độ dự phòng, cơng suất máy phát dự phòng
phải cung cấp điện đủ cho các hệ thống và thiết bị quan trọng trên tàu như: Hệ thống lái, xuồng
cứu sinh, bơm cứu hỏa, mạng chiếu sáng sự cố, thiết bị hàng hải, thơng tin liên lạc.
Bước 7: Chọn công suất động cơ sơ cấp theo công suất máy phát.
5. Chọn vò trí trạm phát
Yêu cầu:
- Vò trí trạm phát gần tâm phụ tải để tổn hao trên đường dây là ít nhất (vò trí thực tế: đặt tại

bộ AVR sẽ điều chỉnh điện áp máy phát với độ chính xác2,5% trên tồn dải thay đổi của tải.
Trường hợp này được gọi là điều chỉnh điện áp ở trạng thái ổn định. Ở chế độ q độ thì sụt áp
vào khoảng 15% khi thay đổi tải đột ngột (khi khởi động một động cơ cơng suất lớn), điện áp lúc
này sẽ được điều chỉnh về trạng thái ổn định sau 1,5 giây.
Bộ tự động điều chỉnh điện áp về cơ bản có các phần tử sau:
 Khối cảm biến điện áp: Là một biến áp đo lường.
 Bộ chỉnh lưu và gia cơng tín hiệu điện áp ra của máy phát: Khối này tạo ra một tín hiệu
điện áp một chiều có trị số nhỏ và tỷ lệ với điện áp thực tế của máy phát. Tín hiệu này được so
sánh với giá trị đặt được tạo ra bởi một mạch chuẩn gồm các điơt zener và các điện trở. Tín hiệu
sai lệch từ bộ so sánh này được đưa đến một bộ khuếch đại.
 Bộ khuếch đại tín hiệu: Khuếch đại tín hiệu sai lệch và gia cơng thành tín hiệu xung để
điều khiển thyristor.
 Khối điều khiển thyristor: Đóng mở cấp dòng, kích từ cho mạch kích từ máy phát.
Thyristor làm một chuyển mạch điện tử tác động nhanh được điều khiển bởi một tín hiệu gửi đến
chân điều khiển (G) của nó. Thiết bị này chỉnh lưu và điều chỉnh dòng kích từ máy phát.
BÀI GIẢNG TRANG BỊ ĐIỆN TÀU THỦY
Biên soạn: Nguyễn Thị Ngọc Soạn Trang 9
Hình 1.4 Kết nối máy phát AC đồng bộ với AVR a b
Hình 1.5 a) Sự thay đổi điện áp máy phát khi có và không có AVR; b) Bộ AVR
 Ngoài ta còn có các phần tử khác được thêm vào AVR để đảm bảo tăng tính ổn định của
hệ thống, cải thiện quá trình tự kích khi khởi động máy phát, bảo vệ và báo động điện áp
cao hoặc thấp.
 Một bộ AVR hoàn chỉnh tương đối phức tạp và bao gồm một vài biến trở để chỉnh định độ
nhạy, chỉnh định sai lệch và chỉnh độ ổn định (điều khiển tỷ lệ, tích phân và vi phân).

- Các pha có thứ tự trùng nhau.
- Góc pha các điện áp phải trùng nhau.
Phương pháp đưa máy phát điện đồng bộ vào làm việc với lưới mà thỏa mãn điều kiện trên
gọi là phương pháp hòa đồng bộ.
b. Các phương pháp hòa đồng bộ
- Hòa đồng bộ thô; Tự hòa đồng bộ; Hòa đồng bộ chính xác.
c. Phương pháp hòa đồng bộ chính xác
Lưới điện
(MF1) Hình 1.6 Sơ đồ nối dây hòa đồng bộ hai máy phát điện
Đầu tiên quay máy phát lên đến tốc độ đồng bộ và điều chỉnh kích từ, tăng dần điện áp
máy phát. Dùng vônmét V
1
và Hecmét Hz để kiểm tra xem điện áp và tần số máy phát đã
bằng điện áp và tần số lưới chưa bằng cách đóng cầu dao K
2

A
2

Trường hợp 1 Trường hợp 2 Trường hợp 3 V

HZ

V
O

K1
Đ1
Đ2
Đ3
K2
a
b
B1
C1
A2 B2 C2
MF2

2

C
1

C
2

B
1,
C
2

B
2,
C
1BÀI GIẢNG TRANG BỊ ĐIỆN TÀU THỦY
Biên soạn: Nguyễn Thị Ngọc Soạn Trang 11

Điện áp đặt lên đèn là: U
Đ1
= U
A1
– U
A2

U


, U
Đ



U2,0 đèn lần lượt sáng tối. Sự sai
khác càng lớn thì đèn sáng tối càng nhanh. Khi f lưới và f máy phát gần bằng nhau thì đèn sáng
tối chậm dần.

- Bảng phân phối điện bao gồm bảng phân phối điện chính và bảng phân phối điện phụ
- Bảng phân phối điện chính (Main Switchboard) là nơi tập trung, điều khiển và phân phối
tồn bộ năng lượng điện tàu thủy.
- Cấu trúc chung bảng phân phối điện chính tàu thủy: Bảng phân phối điện chính tàu thủy
thường được chia làm nhiều ngăn phụ thuộc vào số lượng máy phát, cơng suất trạm phát, số
lượng và cơng suất phụ tải, chủng loại và trọng tải tàu.

Hình 2.1 Sơ đồ cấu trúc bảng phân phối điện chính tàu thủy
2. Phân loại
+ Theo nhiệm vụ :
- Mạng động lực : cung cấp điện cho thiết bò động lực, thiết bò có công suất lớn.
- Mạng chiếu sáng : cung cấp điện cho hệ thống chiếu sáng, tín hiệu, thông tin.
+ Theo loại dòng :
- DC (2 đường dây, 1 đường dây)
- AC (3 pha 4 dây hay 3 dây).

II. Cấu trúc hệ thống phân phối điện năng
Mạng điện tàu thủy thường có các loại hệ thống phân phối điện năng sau:
1. Hệ thống phân phối hình tia đơn giản: tất cả các máy phát cấp điện lên bảng điện chính và
từ đó cấp trực tiếp đến các phụ tải. Hệ thống phân phối thường được áp dụng trên các tàu có trọng
tải trung bình và nhỏ.
BÀI GIẢNG TRANG BỊ ĐIỆN TÀU THỦY
Biên soạn: Nguyễn Thị Ngọc Soạn Trang 13

2. Hệ thống phân phối hình tia phức tạp: tất cả các máy phát cấp điện lên bảng điện chính và
từ đó cấp trực tiếp đến các phụ tải và các bảng điện phụ, các bảng điện phụ này lại cấp điện cho
các phụ tải và các bảng điện phụ nhỏ hơn, … Các phụ tải được cấp điện trực tiếp từ bảng điện
chính thường là các phụ tải có công suất lớn như các chân vịt mũi, chân vịt mạn, … hoặc là các
phụ tải quan trọng như bơm cứu hỏa, máy lái …



Hình 2.3 Trạm phát với hệ thống thanh cái khơng phân đoạn
 Trạm phát với một hệ thống thanh cái phân đoạn: thanh cái được chia ra một số
đoạn khơng phụ thuộc vào nhau và mỗi đoạn được cấp nguồn độc lập. Các đoạn này được nối với
nhau bằng cầu dao, cầu nối hoặc aptomát. Phân đoạn thanh cái bằng aptomat cho phép bảo vệ tự
động ngắt phân đoạn bị sự cố ra khỏi hệ thống thanh cái. Phân đoạn bằng cầu dao hoặc cầu nối chỉ
có tác dụng ngắt từng phân đoạn ra để bảo dưỡng sửa chữa.
G1
CB1
G2
CB2
G3
CB3
G4
CB4

Hình 2.4 Trạm phát với hệ thống thanh cái phân đoạn
III. Cáp điện và dây dẫn
 Cáp điện có một vài cấu trúc cơ bản sau:

Hình 2.5 Các cấu trúc cơ bản của cáp điện
BÀI GIẢNG TRANG BỊ ĐIỆN TÀU THỦY
Biên soạn: Nguyễn Thị Ngọc Soạn Trang 15  Dây dẫn điện hay còn gọi là cáp điện ó chức năng truyền dẫn điện năng và truyền dẫn điện
tín hiệu. Cáp điện tàu thủy phải có khả năng chịu được sự thay đổi lớn của điều kiện môi trường
làm việc như nhiệt độ, độ ẩm. Cáp điện tàu thủy phải được thiết kế chịu được nồng độ muối, nồng
độ dầu và các hóa chất khác và phải có độ bền cơ học cao.
 Điện áp thông thường trên tàu là 380V hoặc 440V và cáp điện được thiết kế chịu được

trường 45
0
C. Căn cứ vào bảng 1để tính toán lựa chọn cáp phù hợp.
2. Đầu cốt (Cable terminal socket) (hình 2.6) Đầu cốt thường được làm bằng đồng mạ thiếc hoặc
đồng mạ bạc và được hàn hoặc kẹp chặt vào đầu lõi cáp nhờ dụng cụ bóp đầu cốt. Đầu cốt phải
được nối vào các đầu nối dây bằng bu-lông. Trong quá trình bảo dưỡng hệ thống điện cần phải
kiểm tra và siết chặt các bu-lông bắt cáp này.
3. Đầu cút luồn cáp (Cable Gland) (hình 2.6) Cáp điện phải được cách điện, bảo vệ cơ khí và kín
nước. Khi cáp đi qua vách ngăn, vào các hộp nối, vào các thiết bị điện như động cơ điện … thì
phải được luồn qua một đầu cút bảo vệ đảm bảo các điều kiện trên. Trong đầu cút có đệm làm kín
nước thường làm bằng cao su chịu nhiệt. Đầu cút có thể bằng nhựa hoặc kim loại (thép không gỉ,
nhôm, đồng ….) và phải có kích thước phù hợp với đường kính ngoài của cáp.
4. Đầu cáp điện phải được bảo vệ kín nước đề phòng thối cáp. Để bảo vệ kín nước thì ngoài đầu
cốt ra còn sử dụng thêm một ống bọc bằng cao su đặc biệt luồn vào phủ kín giữa đầu cốt và lõi
cáp sau đó gia nhiệt cho ống bọc này ôm chặt lõi cáp. Để đánh dấu đầu cáp người ta sử dụng các
đầu số bằng các bulông, khoảng cách giữa các cổ dề vào khoảng 30–40 cm.
BÀI GIẢNG TRANG BỊ ĐIỆN TÀU THỦY
Biên soạn: Nguyễn Thị Ngọc Soạn Trang 16

5. Bán kính uốn cong cáp: khi cần uốn cong cáp thì bán kính trong của vòng uốn tối thiểu bằng
12 lần đường kính ngoài của cáp. Ví dụ cáp có đường kính ngoài là 35mm thì bán kính uốn cong
tối thiểu là 12 x 35 = 420mm.
6. Đi cáp trong ống: khi đi cáp dưới sàn lacanh hoặc ở khu vực dễ va chạm cơ khí thì phải đi cáp
trong ống sắt tráng kẽm, đường kính trong của ống tối thiểu bằng 1,5 lần đường kính ngoài của
cáp. Hai đầu ống cáp phải được làm kín nước bằng các đầu cút hoặc bằng silicon.

Hình 2.6 Đầu đánh số và đầu cốt cáp điện

(mV)
AC 1 pha
(mV)
Dòng ba pha
AC (A)
Sụt áp trên
ampe trên mét
(mV)
1.0
1,5
2,5
4
6
10
16
25
35
50
70
95
120
150
185
240
300
13
17
24
32
41

54
35
18
12
7,8
4,6
2,7
1,7
1,2
1,0
0,70
0,53
0,43
0,36
0,32
0,27
0,24
11
14
20
27
34
47
63
84
100
125
160
195
225

Hai hệ thống điện 440V (380V) và 220V đều được bố trí thiết bị kiểm tra riêng. Cần phải
thường xun theo dõi trị số cách điện của hệ thống điện năng để có biện pháp khắc phục
1. Yêu cầu về cách điện đối với các thiết bò và mạng điện Điện trở cách điện nhỏ
nhất khi t = 25
0
C
Tên thiết bò

trạng thái
lạnh (M)
Trạng thái
nóng (M)
1. Máy điện
P<100kw


0,3

1,0
0,3
1,0

1,0
1,0
BÀI GIẢNG TRANG BỊ ĐIỆN TÀU THỦY
Biên soạn: Nguyễn Thị Ngọc Soạn Trang 18

2. Kiểm tra đo điện trở cách điện của mạng điện
Để đảm bảo an toàn cho thiết bò và cả người sử dụng nên phải thường xuyên kiểm tra điện
trở cách điện của lưới và có bảo vệ cách điện cho thiết bò.
a. Đo cách điện lưới một chiều
Dùng Vơnkế
1
2 Thanh cái
U
a b
r
1
r
2

vỏ tàu


)(
UU
UUU



Dùng Mêgômmét
Khi sử dụng Mêgômmét để đo cách điện, yêu cầu cắt nguồn và tải ra khỏi mạng điện.
1
R
3

2

Hình 2.9 Sơ đồ nối dây đo điện trở cách điện

vỏ tàu
Nếu có tải R
3
, ta chỉ cần đo một dây là đủ.
b. Đo cách điện lưới điện AC
+ Dùng đèn: Các bóng đèn được nối hình sao thơng qua nút ấn tiếp đất như hình vẽ.
Khi khơng có pha nào chạm mát thì ba bóng đèn này sáng đều nhau. Khi có một pha chạm
mát thì các bóng đèn sẽ có độ sáng khác nhau. Bóng đèn được nối với pha có điện trở cách
điện thấp hơn so với các pha còn lại sẽ có độ sáng kém nhất. Các đèn này được lắp đặt sẳn
và bố trí trên bảng điện chính để kiểm tra lưới điện trên tàu. Người vận hành phải thường
xun quan sát và ấn nút kiểm tra điện trở cách điện của mạng.

b
c
c
.
.
BÀI GIẢNG TRANG BỊ ĐIỆN TÀU THỦY
Biên soạn: Nguyễn Thị Ngọc Soạn Trang 19 Hình 2.10 Kiểm tra điện trở cách điện bằng đèn
+ Dùng vônmét: tương tự như bóng đèn khi R
cđ
giảm dẫn đến chỉ số của U giảm.
3. Kiểm tra điện trở cách điện bằng thiết bị đo điện trở cách điện
 Thiết bị đo điện trở cách điện (hình 2.11 có một mạch điện tử cảm biến giá trị điện
trở cách điện và hiển thị thường xun trên đồng hồ chỉ thị được đặt cố định trên bảng
điện chính. Người vận phải thường xun quan sát để kiểm tra điện trở cách điện của
mạng. Ngun tắc chung của thiết bị đo điện trở cách điện là cho dòng một chiều chạy qua
mạng điện xoay chiều cần kiểm tra.
 Hình 2.12 là sơ đồ ngun lý thiết bị bảo vệ điện trở cách điện thấp cho từng phụ
tải (động cơ điện, máy biến áp, thiết bị sấy, …). Biến dòng có một cuộn thứ cấp, sơ cấp là
3 dây của phụ tải, khi điện trở cách điện của một pha thấp, dòng tổng 3 pha khác 0, đưa tín
hiệu đến bộ khuếch đại và so sánh với tín hiệu chuẩn, báo động bằng đèn và thực hiện ngắt
mạch phụ tải.
 I/U là thiết bị biến đổi dòng điện thành điện áp.
 KĐ/SS là khối khuếch đại và so sánh tín hiệu ngõ ra của khối I/U với tín hiệu
chuẩn.

Hình 2.11 Thiết bị đo điện trở cách điện


của động cơ chưa đạt đến trò số ổn đònh thì mất tải. Trong thời gian nghỉ, nhiệt độ của động cơ
chưa giảm tới trò số ban đầu thì động cơ lại có tải.
Đặc trưng cho chế độ ngắn hạn lặp lại là thời gian đóng điện tương đối TĐ% hoặc

%

ck
lv
lv
lv
t
t
tt
t



0

ck
lv
lv
lv
t
t
tt
t



t t t a. Chế độ dài hạn b. Chế độ ngắn hạn c. Ngắn hạn lặp lại
Hình 3.1 Đồ thị phụ tải các chế độ làm việc của đơng cơ điện
II. Đồ thò phụ tải của truyền động điện
Đồ thò phụ tải là cơ sở để tính toán xác đònh công suất và chọn loại động cơ.
Đồ thò phụ tải gồm hai loại: Đồ thò phụ tải của động cơ, Đồ thò phụ tải của máy sản xuất

BÀI GIẢNG TRANG BỊ ĐIỆN TÀU THỦY
Biên soạn: Nguyễn Thị Ngọc Soạn Trang 21 1. Đồ thò phụ tải của máy sản xuất
M
c
= f(t), P
c
= f(t) (Mômen cản tỉnh) thành lập do đặc tính làm việc, yêu cầu công nghệ của
sản xuất. Sau khi xác đònh phần truyền cơ khí ta qui đổi mômen cản tổng về trục động cơ từ đó
xác đònh công suất và chọn sơ bộ động cơ.
2. Đồ thò phụ tải của động cơ
M
đ
= f(t) , P

1. Tính chọn công suất động cơ khi phụ tải dài hạn
a. Tải dài hạn không đổi

Pc

Hình 3.2

Ví dụ 1: Công suất trên trục động cơ qụat gió được xác đònh theo biểu thức :
P
đ
=
trQ
HQ

1000
.
[kw]
Q : lưu lượng gió m
3
/s ;
H : tổng áp lực N/m
2
;
Q

đm


P
c

Thường chọn : P
đm
= (1

1,3)P
c

Hình 3.2
Đồ thò phụ tải tỉnh của máy sản xuất
đã qui đổi về trục động cơ có dạng P
c
= f(t).
t
Pc
BÀI GIẢNG TRANG BỊ ĐIỆN TÀU THỦY
Biên soạn: Nguyễn Thị Ngọc Soạn Trang 22

H : chiều cao cần bơm (tổng chiều cao hút và đẩy);


H : độ giảm cột nước trong ống dẫn chính (m).
b. Tải dài hạn biến đổi
P
c

ck

Hình 3.3
Động cơ chọn phải có : M
đm
= (1

1,3) M
tb

P
đm
= (1

1,3) P
tb
.

2. Tính chọn công suất động cơ khi phụ tải ngắn hạn
a. Chọn động cơ làm việc dài hạn phục vụ cho tải ngắn hạn không đổi.
Để tận dụng hết công suất và khả năng chòu nhiệt của động cơ ta chọn động cơ dài hạn có :
P
đm


P
c.nh
P
c.nh
: công suất chòu nhiệt.

Hình 3.4 Hình 3.5
b. Chọn động cơ ngắn hạn phục vụ cho tải ngắn hạn không đổi
Loại động cơ này thường được chế tạo với thời gian làm việc tiêu chuẩn 15’, 30’, 60’, 90’.
Dựa vào đồ thò P
c
= f(t) ta chọn P
đm
= (1

1,3) P
c.nh

Có thời gian làm việc tiêu chuẩn bằng t
lv
.c. Tải ngắn hạn biến đổi
Tính công suất đẳng trò : P
đt
=
321
3
2
32
2
21
2
1
ttt

đm


P
c.nh
Tính trò số trung bình
M
tb
=


n
x
n
xx
t
tM

Hoặc P
tb
=


n
x
n
xx

P
cnl

t
lv
t
0
t
t
ck Hình 3.6

b. Phụ tải ngắn hạn lặp lại biến đổi
Tính P
đm
=
321
3
2
32
2
21

Sau khi tính toán công suất và chọn sơ bộ động cơ ta phải kiểm tra lại động cơ đó theo điều
kiện phát nóng, quá tải, khởi động v.v…
Để kiểm tra theo điều kiện phát nóng, ta có thể sử dụng một trong các phương pháp
a. Nhiệt sai cực đại
Động cơ được chọn phải luôn luôn đảm bảo điều kiện : T
max


T


T
max
: nhiệt độ cao nhất mà động cơ đạt tới trong quá trình làm việc với phụ tải thay đổi
trong phạm vi cho phép.
b. Tổn thất trung bình

P
tb
P
đm
= P
đm

đm
đm



P
đm
thì động cơ chọn sơ bộ ban đầu là đúng.
c. Phương pháp các đại lượng đẳng trò
* Dòng điện đẳng trò I
đt
=
m
mm
ttt
tItItI

21
2
2
2
21
2
1

Khi I
đt


I
đm

< P
c.nl ;
P
c.nl
: Công suất động cơ có ngắn hạn lặp lại.
Cho động cơ làm việc quá tải
*. Chọn động cơ ngắn hạn lặp lại
P
đm
= (1

1,3)P
cnl

Loại động cơ này có đặc điểm:
độ bền cơ khí cao,
quán tính cơ học nhỏ vì phải khởi động và hãm luôn,
khả năng quá tải lớn có

%ù phù hợp với

% của phụ
tải bằng %100.
ck
lv
t
t

BÀI GIẢNG TRANG BỊ ĐIỆN TÀU THỦY
Biên soạn: Nguyễn Thị Ngọc Soạn Trang 24

=
đmđm
I
I
M
M
maxmax

Động cơ được chọn phải thỏa điều kiện :
k
qt
M
đm


M
cmax

k
qt
I
đm


I
cmax

M
cmax
, I
BÀI GIẢNG TRANG BỊ ĐIỆN TÀU THỦY
Biên soạn: Nguyễn Thị Ngọc Soạn Trang 25 CHƯƠNG 4
KHÍ CỤ ĐIỆN
I. KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI
1. Khái niệm: Khí cụ điện là những thiết bị dùng để đóng cắt, điều khiển, điều chỉnh
và bảo vệ cho mạch điện, lưới điện, máy điện.
2. Phân loại
a. Theo chức năng
- Đóng cắt: cầu dao, áp tô mát, công tắc…
- Điều khiển: công tắc tơ, rơle thời gian, bộ khống chế…
- Bảo vệ: áp tô mát, cầu chì, rơle nhiệt…
- Cấu tạo: có tiếp điểm, không tiếp điểm.
b. Theo dòng điện: một chiều (DC) và xoay chiều (AC)
c. Theo nguyên lý làm việc: điện từ, cảm ứng, nhiệt, tốc độ…
d. Theo cách vận hành: bằng tay hoặc tự động
3. Yêu cầu đối với khí cụ điện
- Đảm bảo sử dụng lâu dài với các thông số kỹ thuật ở định mức.
- Ổn đinh nhiệt, ổn định động, vật liệu chịu nóng tốt và có độ bền cơ khí cao.
- Vật liệu cách điện tốt, bảo đảm làm việc chính xác an toàn, kích thước phù hợp.
II. KHÍ CỤ ĐIỀU KHIỂN BẰNG TAY
1. CÔNG TẮC (Switch)
1.1 Định nghĩa