Đề thi tốt nghiệp cao đẳng nghề: Điện công nghiệp - Môn thi: Lý thuyết chuyên môn nghề - Mã đề thi số: ĐCN - LT 13

1/2 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc ĐỀ THI TỐT NGHIỆP CAO ĐẲNG NGHỀ KHOÁ 2 (2008 - 2011) NGHỀ: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP MÔN THI: LÝ THUYẾT CHUYÊN MÔN NGHỀ Mã đề thi số: ĐCN - LT 13 Hình thức thi: (Viết) Thời gian: 150 Phút (Không kể thời gian chép/giao đề thi) ĐỀ BÀI Câu 1: (2 điểm) Trình bày cấu tạo, ký hiệu, nguyên lý tác động và cách lựa chọn cầu dao? Câu 2: (2 điểm) Trình bày các bước tính chọn công suất động cơ làm việc ở chế độ dài hạn theo phương pháp tổn thất trung bình? Câu 3: (3 điểm) Nêu nội dung nguyên tắc điều khiển truyền động điện theo tốc độ? Trình bày nguyên lý hoạt động của mạch mở máy động cơ điện một chiều kích từ độc lập có 3 cấp điện trở phụ trong mạch phần ứng theo nguyên tắc tốc độ và nhận xét về nguyên tắc điều khiển này? Câu 4: (3 điểm) (Câu tự chọn, do các trường biên soạn - Thời gian: 45 phút) , ngày . tháng . năm . DUYỆT CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG BAN ĐỀ THI 2/2 1/6 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc ĐÁP ÁN ĐỀ THI TỐT NGHIỆP CAO ĐẲNG NGHỀ KHOÁ 2 (2008 - 2011) NGHỀ: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP MÔN THI: LÝ THUYẾT CHUYÊN MÔN NGHỀ Mã đề thi số: DA ĐCN - LT 13 Thời gian: 150 Phút Câu Nội dung Điểm 1 Trình bày cấu tạo, ký hiệu, nguyên lý tác động và cách lựa chọn cầu dao ? 2 + Cấu tạo của cầu dao 1: Tiếp điểm động ( thân dao). 2: Tiếp điểm tĩnh ( má dao). 3: Lưỡi dao phụ. 4: Lò xo bật nhanh. 5: Tay cầm cách điện 6: Đế cách điện - Phần chính của cầu dao là tiếp điểm tĩnh và tiếp điểm động, được làm bằng hợp kim đồng. Ngoài ra bộ phận nối dây cũng làm bằng hợp kim đồng. - Giải thích - Hình vẽ 0,75 0,25 0,5 + Ký hiệu của cầu dao - Cầu dao không có cầu chì bảo vệ 0,25 1 2 Cầu dao có lưỡi dao phụ 3 4 6 5 2/6 - Cầu dao có cầu chì bảo vệ + Nguyên lý tác động của cầu dao: - Khi thao tác trên cầu dao, nhờ vào lưỡi dao và hệ thống tiếp điểm tĩnh, mạch điện được đóng ngắt. Trong quá tình đóng ngắt mạch cầu dao thường xảy ra hồ quang điện tại đầu lưỡi dao và điểm tiếp xúc ttrên tiếp điểm tĩnh. Do đó người sử dụng cần phải thao tác nhanh để dập tắt hồ quang hồ quang. - Do tốc độ kéo bằng tay không thể nhanh được nên người ta là thêm lưỡi dao phụ. Lúc đóng điện thì dao phụ tiếp xúc với tiếp điểm tĩnh trước. Khi ngắt điện, tay kéo lưỡi dao chính ra trước còn lưỡi dao phụ vẫn kẹp trong má dao. Lò xo liên kết giữa hai lưỡi dao được kéo căng ra và tới một mức nào đó nó sẽ bật nhanh kéo lưỡi dao phụ ra khỏi má dao một cách nhanh chóng. Do đó hồ quang được dập tắt nhanh chóng và không xuất hiện trên lưỡi dao chính. 0,5 0,25 0,25 + Cách lựa chọncầu dao. - Chọn cầu dao hạ áp theo 2 điều kiện: Uđm CD > Uđm LD Iđm CD > I tt Trong đó: Uđm CD - điện áp định mức của cầu dao. Uđm LD - điện áp định mức của lưới điện hạ áp. Ngoài ra còn phải chú ý đến số pha, số cực, khả năng cắt tải, trong nhà, ngoài trời v.v 0,5 2 Trình bày các bước tính chọn công suất động cơ làm việc ở chế độ dài hạn cho phụ tải dài hạn biến đổi theo phương pháp tổn thất trung bình? 2 Một cực Hai cực Ba cực Bốn cực 3/6 - Chọn sơ bộ công suất động cơ: Trước hết cần có đồ thị phụ tải tĩnh Pc = f(t) hoặc Mc = f(t). giả sử đồ thị phụ tải của động cơ như hình 10. Động cơ được lựa chọn sơ bộ theo phụ tải trung bình với: Pđm = (1,1  1,3)Pc.tb hoặc Mđm = (1,1  1,3)Mc.tb Trong đó công suất và mômen trung bình được tính theo đồ thị phụ tải đã cho: ck icicc tbc t tP tt tPtPP     ... ... 21 2211 . ck icicc tbc t tM tt tMtMM     ... ... 21 2211 . ick tt  Thời gian của chhu kỳ làm việc 1,0 - Thuyết minh 0,75 - Hình vẽ 0,25 - Kiểm nghiệm động cơ đã chọn theo điều kiện phát nóng Trước hết cần có đồ thị phụ tải tĩnh P = f(t) hoặc M = f(t). Tính toán công suất theo phương pháp tổn thất trung bình: Nếu coi ổn định của động cơ tỷ lệ với tổn thất công suất trong động cơ od P A    thì nhiệt sai trung bình hoặc nhiệt sai cuối kỳ làm việc sẽ tỷ lệ với công suất trung bình trong chu kỳ: A Ptb tb   Như vậy từ đồ thị phụ tải ta suy ra đồ thị của tổn hao công suất P 0,5 0,25 4/6 = f(t), từ đó xác định được tổn thất trung bình ck icicc tb t tP tt tPtPP     ... ... 21 2211 Mặt khác đối với động cơ đẫ chọn sơ bộ, có công suất là Pđm, tương ứng với tổn hao công suất định mức Pđm và nhiệt sai cho phép theo thiết kế: cp. Trong đó: dm dm dmdm PP    1 và dmcp P A    Từ các số liệu trên, động cơ đã chọn sẽ đạt yêu cầu phát nóng nếu thoả mãn điều kiện:  Ptb   Pđm 0,25 - Kiểm nghiệm động cơ đã chọn theo điều kiện quá tải và khởi động. Động cơ đã chọn, sau khi đã kiểm nghiệm theo điều kiện phát nóng cần phải được kiểm nghiệm thêm điều kiện quá tải và điều kiện khởi động. Động cơ sẽ được coi nếu thoả mãn yêu cầu: Mmax ≥ Mcmax và MKĐ ≥ Mc0 Trong đó: Mcmax mômen cản lớn nhất Mc0mômen cản khi khởi động Mmax mômen lớn nhất của động cơ MKĐ mômen khởi động của động cơ lấy theo catalo, hoặc gía trị cho phép của từng loại động cơ. 0,5 3 Nêu nội dung nguyên tắc điều khiển truyền động điện theo tốc độ? Nguyên lý hoạt động của mạch mở máy động cơ điện một chiều kích từ độc lập có 3 cấp điện trở phụ trong mạch phần ứng theo nguyên tắc tốc độ và nhận xét về nguyên tắc điều khiển này? 3 Nội dung nguyên tắc điều khiển truyền động điện theo tốc độ Tốc độ quay trên trục động cơ hay của cơ cấu chấp hành là một thông số đặc trưng quan trọng xác định trạng thái của hệ thống truyền động điện. Do vậy, người ta dựa vào thông số này để điều khiển sự làm việc của hệ thống. Lúc này mạch điều khiển phải có phần tử thụ cảm được chính xác tốc độ làm việc của động cơ - gọi là rơle tốc độ. Khi tốc độ đạt được đến những trị số ngưỡng đã đặt thì rơle tốc độ sẽ phát tín 0,25 5/6 hiệu đến phần tử chấp hành để chuyển trạng thái làm việc của hệ thống truyền động điện đến trạng thái mới yêu cầu. Nguyên lý hoạt động của mạch mở máy động cơ điện một chiều kích từ độc lập có 3 cấp điện trở phụ trong mạch phần ứng Để làm các phần tử kiểm tra tốc độ, ở đây ta dùng các côngtăctơ gia tốc 1G, 2G và 3G có cuộn dây mắc trực tiếp vào 2 đầu phần ứng động cơ, nó tiếp thụ được điện áp tỷ lệ với tốc độ động cơ với sai lệch nhỏ. Hoạt động của sơ đồ: Sau khi ấn nút mở máy M, côngtăctơ Đg có điện đóng mạch phần ứng động cơ vào nguồn qua 3 điện trở phụ r1, r2 và r3. Động cơ gia tốc trên đường đặc tính cơ (1). Khi tốc độ động cơ đạt đến trị số ω 1 điện áp trên 2 đầu côngtăctơ 1G đạt trị số hút U1, do đó 1G hút, loại trừ điện trở r1, động cơ sẽ chuyển sang gia tốc trên đường đặc tính cơ (2). Khi tốc độ động cơ đạt đến trị số ω2(ω 2 > ω 1) điện áp trên 2 đầu 2,75 0,25 0,25 0,25 6/6 côngtăctơ 2G đạt trị số hút U2, do đó 2G hút, loại trừ tiếp điện trở r2, động cơ sẽ chuyển sang gia tốc trên đường đặc tính cơ (3). Khi tốc độ động cơ đạt đến trị số ω 3(ω 3 > ω 2) điện áp trên 2 đầu côngtăctơ 3G đạt trị số hút U3, do đó 3G hút, điện trở r3 bị ngắn mạch, động cơ sẽ chuyển sang gia tốc trên đường đặc tính cơ tự nhiên, cho đến điểm làm việc ổn định. 0,25 0,25 - Sơ đồ mạch động lực & Sơ đồ mạch điều khiển 0,75 - Đ ặc tính cơ 0,25 - Đ ặc t ính t ải 0,25 Nhận xét về điều khiển truyền động điện theo nguyên tắc tốc độ Ưu điểm là đơn giản và rẻ tiền, thiết bị có thể là côngtăctơ mắc trực tiếp vào phần ứng động cơ không cần thông qua rơle. Nhược điểm là thời gian mở máy và hãm máy phụ thuộc nhiều vào mômen cản MC, quán tính J, điện áp lưới U và điện trở cuộn dây côngtăctơ. Các côngtăctơ gia tốc có thể không làm việc vì điện áp lưới giảm thấp, vì quá tải hoặc vì cuộn dây quá phát nóng, sẽ dẫn đến quá phát nóng điện trở khởi động, có thể làm cháy các điện trở đó. Khi điện áp lưới tăng cao có khả năng tác động đồng thời các côngtăctơ gia tốc làm tăng dòng điện quá trị số cho phép. Trong thực tế ít dùng nguyên tắc này để khởi động các động cơ, thường chỉ dùng nguyên tắc này để điều khiển quá trình hãm động cơ. 0,25 4 Câu tự chọnj do các trường biên soạn 3 , ngày . tháng . năm .. DUYỆT CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG BAN ĐỀ THI