UBND THÀNH PHỐ CẦN THƠ
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CẦN THƠ

GIÁO TRÌNH
MƠ ĐUN: TRANG BỊ ĐIỆN
NGHỀ: VẬN HÀNH SỮA CHỮA THIẾT BỊ LẠNH
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG

(Ban hành kèm theo Quyết định số:

/QĐ-CĐN ngày

tháng

của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ)

Cần Thơ, năm 2021
(lưu hành nội bộ)
1

năm 2021


2


TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thơng 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.

LỜI GIỚI THIỆU
Giáo trình mơ đun Trang bị điện được biên soạn theo qui định về tổ chức biên
soạn, lựa chọn, thẩm định giáo trình đào tạo trình độ trung cấp, trình độ cao đẳng nghề
Vận hành sửa chữa thiết bị lạnh.
Giáo trình được biên soạn nhằm trang bị cho sinh viên những kiến thức, kỹ năng
cơ bản về Trang bị điện trong các hệ thống lạnh dân dụng và công nghiệp ứng dụng
trong chuyên ngành.
Giáo trình được biên soạn dùng cho trình độ Cao đẳng.
Dù hết sức cố gắng nhưng khó có thể tránh sai sót. Rất mong ý kiến đóng góp
của q đồng nghiệp, doanh nghiệp và học sinh, sinh viên.
Mọi ý kiến đóng góp xin gởi về Tổ bộ mơn Điện lạnh – trường Cao Đẳng Nghề
Cần Thơ

Cần Thơ, ngày

tháng

năm 2021

Tham gia biên soạn
1. Trần Thanh Tú
2. Lê Thanh Tuyền

1


MỤC LỤC
1


3

4

5

Tên các bài trong mô đun
Bài 1: Tổng quan về điều khiển điện
1.1 Các thiết bị điều khiển:
1.2 Tính chọn khí cụ điện, dây dẫn
1.3 Phần mềm mơ phỏng CADe Simu
Bài 2: Mạch điện khởi động động cơ
2.1 Mạch khởi động trực tiếp, không đảo chiều.
2.2 Khởi động trực tiếp, có đảo chiều
2.3 Khởi động qua cuộn kháng
2.4 Khởi động sao tam giác
2.5 Khởi động Part-winding
2.6 Mạch điện điều khiển máy nén hai cấp tốc độ
2.7 Mạch khởi động Y/ có van giảm tải
Bài 3: Mạch điều khiển động cơ theo trình tự
3.1 Mạch điều khiển động cơ ở hai vị trí
3.2 Mạch điều khiển động cơ ở ba vị trí
3.3 Mạch điều khiển hai động cơ mở trước dừng trước
3.4 Mạch điều khiển hai động cơ mở trước dừng sau
3.5 Mạch điều khiển hai động cơ tuần tự khống chế theo nhiệt độ
3.6 Mạch điều khiển hai động cơ tuần tự khống chế theo thời gian
Kiểm tra kết thúc mô đun

2


Trang
4

29

82

130


GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN
Tên mơ đun: TRANG BỊ ĐIỆN
Mã mơ đun: MĐ 16
Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trị của mơ đun:
- Vị trí: Là mơ đun cơ bản của nghề dành cho sinh viên cao đẳng Vận hành sửa chữa
thiết bị lạnh, Kỹ thuật máy lạnh và điều hịa khơng khí sau khi đã học xong các môn kỹ
thuật cơ sở, các mô đun về Điện cơ bản và các mơ đun nguội, gị, Lạnh cơ bản, Hệ thống
điều hịa khơng khí cục bộ.
- Tính chất: Là mơ đun chun mơn.
- Ý nghĩa và vai trị của mô đun: là mô đun chuyên môn, được trang bị các kiến thức và
kỹ năng trong lắp đặt, vận hành, sửa chữa mạch điện điều khiển và mạch động lực trong
hệ thống máy lạnh dân dụng và công nghiệp.
Mục tiêu của mơ đun:
- Kiến thức:
+ Trình bày đúng các kiến thức cơ bản về lắp đặt đường dây động lực, lắp đặt mạch điều
khiển trong hệ thống lạnh.
+ Trình bày đúng các kiến thức về vận hành, sửa chữa mạch điều khiển và mạch động
lực của hệ thống lạnh theo qui trình yêu cầu.
- Kỹ năng:
+ Thực hiện các kỹ năng đạt yêu cầu kỹ thuật về lắp đặt, kết nối, vận hành các thiết bị

và mơ hình các hệ thống lạnh điển hình.
+ Kỹ năng kết nối, lắp ráp, thử nghiệm các hệ thống máy lạnh, hệ thống điều hịa khơng
khí nhiều dàn bay hơi, bơm nhiệt...
- Năng lực tự chủ và trách nhiệm
+ Làm việc cẩn thận, chính xác, an tồn
+ Rèn luyện tác phong cơng nghiệp

3


BÀI 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN
Mã bài: MĐ16-01
Giới thiệu bài
Bài này cung cấp cho sinh viên các khái niệm chung về thiết bị điều khiển điện
như các rơle, nút nhấn, cơng tắc… và tính chọn để sử dụng các thiết bị trong mạng điện.
Ngồi ra, phần mềm mơ phỏng trang bị điện cũng được giới thiệu ở bài này.
Sinh viên có thể sử dụng tài liệu này để tự học môn điều khiển điện và là tiền đề
để học ở mức độ cao hơn trong thực tế.
Mục tiêu:
Sau bài học này, học viên có khả năng
- Trình bày đúng cấu tạo, nguyên lý làm việc của các thiết bị điện thường
dùng trong hệ thống lạnh.
- Sử dụng, cài đặt giá trị chỉnh định các thiết bị điện thường dùng trong hệ
thống lạnh đúng quy trình, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, thời gian.
- Sử dụng dụng cụ, thiết bị đo kiểm đúng kỹ thuật.
- Cẩn thận, chính xác, nghiêm chỉnh thực hiện theo quy trình.
- Đảm bảo an tồn cho người và thiết bị.
Nội dung chính:

1.1 Các thiết bị điều khiển:

Để làm nhiệm vụ điều khiển, đóng mở máy trong các mạch điện người ta sử dụng
nhiều thiết bị điện khác nhau.
1.1.1 Aptomat (CB):

Hình 1.1 CB
CB (Circut Breaker) được sử dụng để đóng, ngắt các mạch điện và bảo vệ thiết
bị trong trong trường hợp quá tải. Cấu tạo CB gồm hệ thống các tiếp điểm có bộ phận
dập hồ quang, bộ phận tự động cắt mạch để bảo vệ quá tải và ngắn mạch. Bộ phận cắt
mạch điện bằng tác động điện từ theo dòng cực đại. Khi dòng vượt quá trị số cho phép
chúng sẽ cắt mạch điện để bảo vệ thiết bị.
Ký hiệu trên sơ đồ điện:

Hình 1.2 Ký hiệu các loại áp tơ mát trên sơ đồ điện: 1 cực, 2 cực, 3 cực, 4 cực.
4


a. Cấu tạo của MCB / MCCB ( Aptomat )
a1) Tiếp điểm
CB thường được chế tạo có hai cấp tiếp điểm (tiếp điểm chính và hồ quang), hoặc
ba cấp tiếp điểm ( chính, phụ, hồ quang ).
Khi đóng mạch, tiếp điểm hồ quang đóng trước, tiếp theo là tiếp điểm phụ, sau
cùng là tiếp điểm chính. Khi cắt mạch thì ngược lại, tiếp điểm chính mở trước, sau
đến tiếp điểm phụ, cuối cùng là tiếp điểm hồ quang. Như vậy hồ quang chỉ cháy trên
tiếp điểm điểm hồ quang, do đó bảo vệ được tiếp điểm chính để dẫn điện. Dùng thêm
tiếp điểm phụ để tránh hồ quang cháy lan vào làm hư hại tiếp điểm chính.
a2) Hộp dập hồ quang
Để CB dập được hồ quang trong tất cả các chế độ làm việc của lưới điện, người
ta thường dùng hai kiểu thiết bị dập hồ quang là: Kiểu nửa kín và kiểu hở.
Kiểu nửa kín được đặt trong vỏ kín của CB và có lỗ thốt khí. Kiểu này có dịng
điện giới hạn cắt khơng q 50KA. Kiểu hở được dùng khi giới hạn dòng điện cắt lớn

hơn 50KA hoặc điện áp lớn 1000V (cao áp).
Trong buồng dập hồ quang thông dụng, người ta dùng những tấm thép xếp thành lưới
ngăn, để phân chia hồ quang thành nhiều đoạn ngắn thuận lợi cho việc dập tắt hồ
quang.
a3) Cơ cấu truyền động cắt CB
Truyền động cắt thường có hai cách: Bằng tay và bằng cơ điện (điện từ, động cơ
điện).
Điều kiển bằng tay được thực hiện với các CB có dịng điện định mức khơng lớn
hơn 600ª. Điều khiển bằng điện từ (nam châm điện) được ứng dụng ở các CB có dịng
điện lớn hơn (đến 1000A).
Để tăng lực điều khiển bằng tay người ta dùng một tay dài phụ theo ngun lý
địn bẩy. Ngồi ra cịn có cách điều khiển bằng động cơ điện hoặc bằng khí nén.
A4) Móc bảo vệ
CB tự động cắt nhờ các phần tử bảo vệ – gọi là móc bảo vệ, sẽ tác động khi mạch
điện có sự cố q dịng điện (q tải hay ngắn mạch) và sụt áp.
Móc bảo vệ q dịng điện (còn gọi là bảo vệ dòng điện cực đại) để bảo vệ thiết
bị điện khong bị quá tải và ngắn mạch, đường thời gian – dịng điện của móc bảo vệ
phải nằm dưới đường đặc tính của đối tượng cần bảo vệ. Người ta thường dùng hệ
thống điện tử và rơle nhiệt làm móc bảo vệ, đặt bên trong CB.
Móc kiểu điện từ có cuộn dây mắc nối tiếp với mạch chính, cuộn dây này được
quấn tiết diện lớn chịu dịng tải và ít vịng. Khi dịng điện vượt quá trị số cho phứp
thì phần ứng bị hút và nóc sẽ dập vào khớp rơi tự do, làm tiếp điểm của CB mở ra.
Điều chỉnh vít để thay đơi lực kháng lị xo, ta có thể điều chỉnh được trị số dòng điện
tức động. Để giữ thời gian trong bảo vệ quá tải kiểu điện từ, người ta thêm một cơ
cấu giữ thời gian.
Móc kiểu rơle nhiệt đơn giản hơn cả, có kết cấu tương tự như rơle nhiệt có phần
tử phát nóng đấu nối tiếp với mạch điện chính, tấm kim loại kép dãn nở làm nhả khớp
rơi tự do để mở tiếp điểm của CB khi có q tải. Kiểu này có nhược điểm là qn tính
5



nhiệt lớn nên khơng ngắt nhanh được dịng điện tăng vọt khi có ngắn mạch, do đó chỉ
bảo vệ được dịng điện q tải.
Vì vậy người ta thường sử dụng tổng hợp cả móc kiểu điện từ và móc kiểu rơle
nhiệt trong một CB. Loại này được dung ở CB có dịng điện đính mức đến 600ª.
Móc bảo vệ sụt áp (còn gọi là bảo vệ điện áp thấp) cũng thường dùng kiểu điện
từ. Cuộn dây mắc song song với mnạch điện chính, cuộn dây này được quấn ít vịng
với dây tiết diện nhỏ chịu điện áp nguồn.
b. Nguyên lý hoạt động của MCB / MCCB ( Aptomat )
b1. Nguyên lý CB dịng điện cực đại
Ở trạng thái bình thường sau khi đóng điện, CB được giữ ở trạng thái đóng tiếp
điểm nhờ móc 2 khớp với móc 3 cùng một cụm với tiếp điểm động.
Aptomat và ứng dụng trong bảo vệ điện.
Bật CB ở trạng thái ON, với dòng điện định mức nam châm điện 5 và phần ứng
4 không hút .
Khi mạch điện quá tải hay ngắn mạch, lực hút điện từ ở nam châm điện 5 lớn hơn
lực lò xo 6 làm cho nam châm điện 5 sẽ hút phần ứng 4 xuống làm bật nhả móc 3,
móc 5 được thả tự do, lị xo 1 được thả lỏng, kết quả các tiếp điểm của CB được mở
ra, mạch điện bị ngắt.

Hình 1.3 Aptomat và ứng dụng trong bảo vệ dòng điện.

b2. Nguyên lý CB điện áp thấp
Bật CB ở trạng thái ON, với điện áp định mức nam châm điện 11 và phần ứng 10
hút lại với nhau.

6


Hình 1.4 Aptomat và ứng dụng trong bảo vệ điện áp.


Khi sụt áp quá mức, nam châm điện 11 sẽ nhả phần ứng 10, lị xo 9 kéo móc 8 bật
lên, móc 7 thả tự do, thả lỏng, lị xo 1 được thả lỏng, kết quả các tiếp điểm của CB
được mở ra, mạch điện bị ngắt.
c. Phân biệt MCB và MCCB
– MCCB (Moulded case circuit breakers) : Áp tô mát kiểu khối. Đây là dạng CB tiêu
chuẩn chủ yếu dùng trong công nghiệp, mạch động lực.
– MCB (Miniature Circuit Breaker) : Áp tô mát loại nhỏ. Đây là dạng CB thu gọn
(mini) chủ yếu dùng trong gia dụng, mạch điều khiển.
Có nhiều nguyên cứu về việc phân biệt giữa MCB và MCCB. Tuy nhiên về khía cạnh
dân dụng, kinh tế người ta phân biệt hai loại này dựa vào các yếu tố sau:
+ MCB: dịng điện khơng vượt q 100ª, điện áp dưới 1.000V
+ MCCB: dịng điện có thể lên tới 1.000A, điện áp dưới 1.000V
1.1.2 Relay nhiệt:
Relay nhiệt được sử dụng để bảo vệ quá dòng hoặc quá nhiệt. Khi dịng điện q
lớn do q tải hoặc vì một lý do gì đó nhiệt độ cuộn dây động cơ quá cao, relay nhiệt sẽ
ngắt mạch điện để bảo vệ động cơ máy nén. Relay nhiệt có thể đặt bên trong hoặc
bên ngoài máy nén. Trường hợp đặt bên ngồi nhằm bảo vệ q dịng, relay thường
được lắp đi kèm cơng tắc tơ. Một số máy lạnh nhỏ có bố trí relay nhiệt bên trong ở ngay
đầu máy nén.

Hình 1.5: Cấu tạo rơle nhiệt (thermit)

a. Ký hiệu phần tử đốt nóng và tiếp điểm rơ le nhiệt trên sơ đồ điện:
7


Hình 1.6 Ký hiệu phần tử đốt nóng và tiếp điểm rơ le nhiệt trên sơ đồ điện

Phần tử cơ bản của rơ le nhiệt là một cơ cấu lưỡng kim gồm có 2 kim loại khác

nhau về bản chất, có hệ số giãn nở nhiệt khác nhau và hàn với nhau. Bản lưỡng kim
được đốt nóng bằng điện trở có dịng điện của mạch cần bảo vệ chạy qua. Khi làm việc
bình thường sự phát nóng ở điện trở này không đủ để cơ cấu lưỡng kim biến dạng. Khi
dòng điện vượt quá định mức bản lưỡng kim bị đốt nóng và bị uốn cong, kết quả mạch
điện của thiết bị bảo vệ hở.
Đối với mạch động lực, Rơle nhiệt là một loại thiết bị điện dùng để bảo vệ động
cơ và mạch điện khỏi bị quá tải, thường dùng kèm với khởi động từ, công tắc tơ. Dùng
ở điện áp xoay chiều đến 500 V, tần số 50Hz, loại mới Iđm đến 150ª điện áp một chiều
tới 440V.

Hình 1.6 Cấu tạo rơ le nhiệt:1. Đòn bẩy; 2. Tiếp điểm thường đóng; 3. Tiếp điểm thường mở;
4. Vít chỉnh dòng điện tác động; 5. Thanh lưỡng kim; 6. Dây đốt nóng; 7. Cần gạt
8. Nút phục hồi

Rơle nhiệt khơng tác động tức thời theo trị dịng điện vì có qn tính nhiệt lớn
phải cần thời gian để phát nóng. Thời gian làm việc từ khoảng vài giây [s] đến vài phút,
nên không dùng để bảo vệ ngắn mạch được. Muốn bảo vệ ngắn mạch thường dùng kèm
cầu chì.
b. Nguyên lý hoạt động của rơ le nhiệt
Dựa trên tác dụng nhiệt của dòng điện, ngày nay sử dụng phổ biến rơle nhiệt có
phiến kim loại kép, ngun lí làm việc dựa trên sự khác nhau về giãn nở dài của hai kim
loại khi bị đốt nóng. Phần tử cơ bản rơle nhiệt là phiến kim loại kép (bimetal) cấu tạo từ
hai tấm kim loại, một tấm hệ số giãn nở bé (thường dùng invar có 36% Ni, 64% Fe) một
tấm hệ số giãn nở lớn (thường là đồng thau hay thép crôm – niken, như đồng thau giãn
nở gấp 20 lần invar).
8


Hai phiến ghép lại với nhau thành một tấm bằng phương pháp cán nóng hoặc
hàn. Khi đốt nóng do dịng I phiến kim loại kép uốn về phía kim loại có hệ số giãn nở

nhỏ hơn, có thể dùng trực tiếp cho dòng điện qua hoặc dây điện trở bao quanh. Để độ
uốn cong lớn yêu cầu phiến kim loại phải có chiều dài lớn và mỏng. Nếu cần lực đẩy
mạnh thì chế tạo tấm phiến rộng, dày và ngắn.
1.1.3 Cơng tắc tơ và rơ le trung gian

Hình 1.7 Cơng tắc tơ

Công tắc tơ là bộ phận trung gian để đóng cắt nguồn cung cấp điện cho tải (tải ở đây có
thể là động cơ điện, bơm nước hay cấp nguồn…). Nói cách khác nó là cơng tắc điện. Ta
có thể điều khiển được.
Những năm gần đây người ta đã chế tạo loại công tắc tơ không tiếp điểm, việc đóng ngắt
cơng tắc tơ loại này được thực hiện bằng cách cho các xung điện để khóa hoặc mở các
van bán dẫn (thyristor, triac). Cơng tắc tơ có tần số đóng cắt lớn, có thể tới 1800 lần
trong một giờ.

Hình 1.8 Nguyên lý hoạt động công tắc tơ

a. Cấu tạo của Công Tắc Tơ (Contactor)
Bao gồm nam châm điện, tiếp điểm động lực thường hở nằm trong buồng dập hồ quang
chịu được dịng điện lớn có các ký hiệu 1-2; 3-4; 5-6.
Các tiếp điểm điều khiển:
+ Thường mở: 13-14
+ Thường đóng: 21-22
9


Ký hiệu trên sơ đồ điện:

Hình 1.9 Ký hiệu trên sơ đồ điện: cuộn hút, tiếp điểm động lực, tiếp điểm điều khiển.


b. Nguyên Lý Làm Việc:
Khi cuộn hút của cơng tắc tơ chưa được cấp điện, lị so hồi vị kéo lõi thép động
cách xa khỏi lõi thép tĩnh . Các cặp tiếp điểm chính ở trạng thái mở, cặp tiếp điểm
thường mở của tiếp điểm phụ ở trạng thái mở cịn cặp tiếp điểm thường đóng của tiếp
điểm phụ ở trạng thái đóng.
Khi đặt vào hai đầu cuộn hút một điện áp xoay chiều có trị số định mức. Dòng
điện xoay chiều trong cuộn hút sẽ sinh ra một từ thơng móc vịng qua cả hai lõi thép và
khép kín mạch từ. Chiều và trị số của từ thông sẽ biến thiên theo chiều và trị số của dịng
điện sinh ra nó, nhưng xét tại một thời điểm nhất định thì từ thơng đi qua bề mặt tiếp
xúc của hai lõi thép là cùng chiều nên sẽ tạo thành ở 2 bề mặt này hai cực trái dấu của
nam châm điện N-S (cực nào có chiều từ thơng đi vào là cực Nam cịn cực nào có chiều
từ thông đi ra là cực Bắc).
Kết quả là lõi thép động sẽ bị hút về phĩa lõi thép tĩnh và kéo theo tay địn, làm
cho các tiếp điểm chính và tiếp điểm phụ đang ở trạng thái mở sẽ đóng lại, tiếp phụ
cịn lại đang ở trạng thái đóng sẽ mở ra.
Khi cắt điện vào cuộn hút, lò xo hồi vị sẽ kéo lõi thép động về vị trí ban đầu.
Tuy nhiên, để chọn được contactor phù hợp, đối với tải cho phù hợp thì cần tính tốn để
chọn loại cho phù hợp cả về kích thước, tính năng sử dụng.
Thường các hãng sản xuất đã hỗ trợ sẵn việc chọn contactor với công suất động cơ phù
hợp trên ngay trên catalogue sản phẩm của họ.
c. Các thông số cơ bản của contactor gồm:
– Điện áp Ui: là điện áp chịu được khi làm việc của contactor, nếu vượt quá điện áp thì
contactor sẽ bị phá hủy, hỏng.
– Điện áp xung chịu đựng: Uimp, khả năng chịu đựng điện áp xung của contactor
– Điện áp Ue: giải điện áp mà contactor chịu được, trên mỗi contactor thời ghi rõ dải
dòng và áp làm việc mà nó chịu đựng được
– Dịng điện In: là dịng điện chạy qua tiếp điểm chính của contactor khi làm việc (tải
định mức và điện áp định mức)
– Dòng điện ngắn mạch Icu: dòng điện mà contactor chịu đựng được trong vòng 1s,
thường nhà sản xuất cung cấp theo loại contactor.

– Điện áp cuộn hút Uax: theo mạch điều khiển ta chọn, có thể là DC, AC, 110V hay
220V
10


Ta có thể tính tốn cụ thể như sau:
Giả sử có tải động cơ điện 3 pha, 380V, cơng suất 3kW. Ta tính chọn như sau:
– Từ cơng suất động cơ ta tính ra dịng điện định mức khi động cơ là việc ổn định
I=P/(1,73xUdmx0,85)
ở đây ta tính được Idm=3000/(1,73x380x0,85)=5,4ª.
Dịng điện của contactor bạn chọn Ict=Idm x hệ số khởi ng. H s khi ng ly 1,21,4 Idm
Vy dũng Ict=5,4ì1,4=7,56ê. Ta chọn contactor dịng làm việc từ 8ª trở lên là được,
dòng của rơ le nhiệt bằng dòng của contactor.
Theo tính tốn chi tiết, ta chọn chính xác như thế, nhưng thông thường chọn theo kinh
nghiệm như sau:
– Idm = Itt x 2
– Iccb = Idm x 2
– Ict = (1,2-1,5)Idm
Ta nên chọn dòng contactor cao hơn để đảm bảo làm việc lâu dài nhưng cũng phù hợp,
không nên cao quá sẽ tăng chí phí và thay đổi thiết kế khi kích thước thay đổi.
1.1.4 Van solenoid (van điện từ)
Được dùng để điều khiển đóng / mở dịng mơi chất.
a. Cấu tạo:

Hình 1.10: Solenoid
1. Thân van; 2: Dịng mơi chất; 3:Ống dẫn; 4: Vỏ cuộn hút; 5: Cuộn hút; 6: Cọc nối
dây; 7: Trục van; 8: Lò xo; 9: Khe hở.

b. Nguyên lý hoạt động:
- Khi cuộn hút chưa có điện, lị xo 8 ép trục van 7 khơng cho dịng mơi chất đi qua khe

hở.
- Khi cuộn hút có điện, trục van 7 nâng lên do tác động của lực điện từ, do đó mơi chất
thốt qua khe hở.
- Chú ý: lắp van theo chiều mũi tên của dòng môi chất in trên thân van.

c. Các thông số chọn lựa:
11


-

Điện áp hoạt động.
Dịng điện hoạt động (hoặc cơng suất biểu kiến VA)
Áp suất hoạt động
Đường kính ống

1.1.5 Relay áp suất
Để bảo vệ máy nén khi áp suất dầu và áp suất hút thấp, áp suất đầu đẩy quá cao
người ta sử dụng các relay áp suất dầu (OP), relay áp suất thấp (LP) và relay áp suất cao
(HP). Khi có một trong các sự cố nêu trên, các relay áp suất sẽ ngắt mạch điện cuộn dây
của công tắc tơ máy máy nén để dừng máy.
Ký hiệu trên sơ đồ điện:
1

A1

A2

3


5

Dưới đây là cấu tạo và nguyên lý làm việc của các rơ le áp suất.

Hình 1.11 rơ le áp suất

a. Rơ le áp suất dầu:
Áp suất dầu của máy nén phải được duy trì ở một giá trị cao hơn áp suất hút của
máy nén một khoảng nhất định nào đó, tuỳ thuộc vào từng máy nén cụ thể nhằm đảm
bảo quá trình lưu chuyển trong hệ thống rãnh cấp dầu bôi trơn và tác động cơ cấu giảm
tải của máy nén. Khi làm việc rơ le áp suất dầu sẽ so sánh hiệu áp suất dầu và áp suất
trong cacte máy nén nên còn gọi là rơ le hiệu áp suất. Vì vậy khi hiệu áp suất quá thấp,
chế độ bôi trơn không đảm bảo, không điều khiển được cơ cấu giảm tải.
Độ chênh áp suất được chỉnh định ở 0,2 bar

12


Hình 1.12: Rơ le áp suất dầu

Rơ le bảo vệ áp suất dầu lấy tín hiệu của áp suất dầu và áp suất cacte máy nén.
Phần tử cảm biến áp suất dầu “OIL” (1) ở phía dưới
b. Rơ le bảo vệ áp suất nước (WP) và rơ le lưu lượng (Flow Switch)
Nhằm bảo vệ máy nén khi các bơm giải nhiệt thiết bị ngưng tụ và bơm giải nhiệt
máy nén làm việc không được tốt (áp suất tụt, thiếu nước...) người ta sử dụng relay áp
suất nước và relay lưu lượng.
Relay áp suất nước hoạt động giống các rơ le áp suất khác, khi áp suất nước thấp,
không đảm bảo điều kiện giải nhiệt cho dàn ngưng hay máy nén, relay sẽ ngắt điện cuộn
dây khởi động từ của máy nén để dừng máy. Như vậy relay áp suất nước lấy tín hiệu áp
suất đầu đẩy của các bơm nước.

Ngược lại rơ le lưu lượng lấy tín hiệu của dịng chảy. Khi có nước chảy qua relay
lưu lượng tiếp điểm tiếp xúc hở, hệ thống hoạt động bình thường. Khi khơng có nước
chảy qua, tiếp điểm của relay lưu lượng đóng lại, đồng thời ngắt mạch điện cuộn dây
khởi động từ và dừng máy.
c. Rơ le áp suất cao (HP) và rơ le áp suất thấp (LP)

Hình 1.13 Rơ le áp suất đôi

Rơ le áp suất cao và rơ le áp suất thấp có hai kiểu khác nhau :
13


* Dạng tổ hợp gồm 02 rơ le.
* Dạng các rơ le đơn
Trên hình vẽ là cặp rơ le tổ hợp của HP và LP, chúng hoạt động hoàn toàn độc lập với
nhau, mỗi rơ le có ống nối lấy tín hiệu riêng.
Cụm LP thường bố trí nằm phía trái, cịn Hp bố trí nằm phía phải. Có thể phân biệt LP
và HP theo giá trị nhiệt độ đặt trên các thang kẻ, tránh nhầm lẫn.

Hình 1.14 Rơ le áp suất đơn

Trên hình vẽ là các rơ le áp suất cao và thấp dạng đơn.
Rơ le áp suất cao được sử dụng bảo vệ máy nén khi áp suất đầu đẩy cao quá mức quy
định, nó sẽ tác động trước khi van an toàn mở. Hơi đầu đẩy được dẫn vào hộp xếp ở
phía dưới của rơ le, tín hiệu áp suất được hộp xếp chuyển thành tín hiệu cơ khí và chuyển
dịch hệ thống tiếp điểm, qua đó ngắt mạch điện khởi động từ máy nén.
1.1.7 Thermostat
Thermostat là một thiết bị điều khiển dùng để duy trì nhiệt độ của phịng lạnh. Cấu tạo
gồm có một cơng tắc đổi hướng đơn cực (12) duy trì mạch điện giữ các tiếp điểm 1 và
2 khi nhiệt độ bầu cảm biến tăng lên, nghĩa là nhiệt độ phòng tăng. Khi quay trục (1)

theo chiều kim đồng hồ thì sẽ tăng nhiệt độ đóng và ngắt của Thermostat. Khi quay trục
vi sai (2) theo chiều kim thì giảm vi sai giữa nhiệt độ đóng và ngắt thiết bị.

Hình 1.15 Thermostat
14


1.2 Tính chọn khí cụ điện, dây dẫn
a. Lựa chọn cầu chì hạ áp:
❖
Trong lưới điện thắp sáng, sinh hoạt:
Cầu chì được chọn theo hai điều kiện:
UđmCC  UđmLĐ
(1.1)
Idc  Itt
(1.2)
Trong đó:
UđmCc: là điện áp định mức của cầu chì, thường chế tạo các cỡ điện áp như cầu dao.
Idc: là dòng điện định mức của dây chảy, nhà chế tạo cho; tính bằng A.
Itt: là dịng điện tính tốn, đây là dòng điện lâu dài lớn nhất chạy qua dây chảy cầu
chì, tính bằng A.
• Với phụ tải một pha (ví dụ các thiết bị điện gia dụng):
I dm =

Pdm
(1.3)
U dm cos 

Với phụ tải ba pha: I dm =


Pdm
(1.4)
3U dm cos 

Trong đó:
Uđm: là điện áp dây định mức, bằng 380V
cos: là hệ số công suất, lấy theo phụ tải.
❖
Trong lưới điện công nghiệp:
Phụ tải chủ yếu của lưới điện cơng nghiệp là các máy móc cơng cụ, các động cơ.
Sơ đồ cấp điện cho các động cơ giới thiệu trên hình. Khởi địng từ (KĐT) làm
nhiệm vụ đóng mở và bảo vệ quá tải cho động cơ và dây dẫn.
- Cầu chì bảo vệ 1 động cơ:
Cầu chì bảo vệ 1 động cơ chọn theo 2 điều kiện:
Idc  Itt = kt.IđmĐ (1.5)
I dc 

I mm



=

k mm .I dmD



(1.6)

Trong đó:

kt – hệ số tảI của động cơ, nếu khơng biết lấy kt = 1;
IđmĐ – dịng định mức của động cơ, tính theo cơng thức:
IđmĐ=

PdmD
3.U dm . cos  dm .

Với:
 - hiệu suất của động cơ, nếu không biết lấy bằng 1;
Kmm - hệ số mở máy của động cơ, nhà chế tạo cho, thường Kmm = 5, 6, 7.
 - hệ số, lấy như sau:
+  = 2,5: đối với động cơ mở máy nhẹ (hoặc không tải) như máy bơm, máy cắt gọt kim
loại.
+  = 1,6: đối với động cơ mở máy nặng (có tải) như cần cẩu, cầu trục, máy nâng
+  = 1: đối với máy hàn
Trường hợp này cầu chì được chọn theo 2 điều kiện sau:
15


n −1

n

I dc   k ti .I dmi (1.7)

I dc 

I mm max +  k ti .I dmi




(1.8)

Trong đó:
 lấy theo tính chất của động cơ mở máy.
- Cầu chì tổng bảo vệ nhóm động cơ:
Cầu chì tổng được chọn theo 2 điều kiện:
I dc  I tt (1.9) ;

I dc 

I mm

(1.10)

Điều kiện (1.9); (1.10) là điều kiện chọn lọc, nghĩa là CCT chỉ chảy khi có ngắn
mạch trên thanh cái tủ điện, còn khi xảy ra ngắn mạch tại động cơ nào hoặc dây dẫn nào
thì chỉ cầu chì nhánh đó chảy, đảm bảo cho cả nhóm khơng bị mất điện. Muốn vậy,
người ta quy ước phảI chọn Idc của cầu chì tổng lớn hơn ít nhất là 2 cấp so với Idc của
cầu chì nhánh lớn nhất.
KĐT

Đ1
KĐT

CC1

Đ2

CCT


KĐT

CC2

Đ3
KĐT

CC3

Đ4

Hình 1.16 Cầu chì bảo vệ 1 động cơ (CC2, CC3); Bảo vệ 2 động cơ (CC1)
và bảo vệ cả nhóm động cơ (CCT)

Ví dụ 1:
u cầu lựa chọn bảo vệ bóng đèn sợi đốt 100 (V).
Giải
Bóng đèn sợi đốt dùng điện áp 220 (V) và cos = 1, cầu chì chọn
Idc  Itt =

Pdm
100
=
= 0,45( A)
U dm . cos  220

Vậy chọn cầu chì hạ áp có Idc = 2(A), Ivỏ = 5(A)

b.


Lựa chọn áptômát:
áptômát là thiết bị đóng cắt hạ áp có chức năng bảo vệ quá tảI và ngắn mạch.
Do có ưu điểm hơn hẳn cầu chì là khả năng làm việc chắc chắn, tin cậy, an tồn,
đóng cắt đồng thời 3 pha và có khả năng tự động hóa cao nên áptơmát mặc dù có giá
đắt hơn vẫn ngày càng được dùng rộng rãI trong lưới điện hạ áp công nghiệp, dịch vụ
cũng như lưới điện sinh hoạt.
16


Áptômát được chế tạo với điện áp khác nhau: 400 (V), 440 (V), 500 (V), 600 (V),
690 (V)
Người ta cũng chế tạo các loại áptômát 1 pha, 2 pha, 3 pha với số cực khác nhau:
1 cực, 2 cực, 3 cực, 4 cực.
Ký hiệu của áptômát cho ở bảng dưới đây:
Ký
hiệu

Số
cực

1 cực

1 cực +
TT

2 cực

3cực


3 cực + TT

4 cực

Ngồi áptơmát thơng thường, người ta cịn chế tạo loại áptơmát chống rị điện.
Áptơmát chống rị tự động cắt mạch điện nếu dịng rị có trị số 30 mA, 100 mA hoặc
300 mA tùy loại.
áptômát được chọn theo 3 điều kiện:
UđmA  UđmLĐ
UđmA  Itt
Icđm  IN

c. Lựa chọn dây dẫn và cáp:
c1 Xác định tiết diện dây dẫn theo điều kiện phát nóng.
Chọn dây/cáp theo điều kiện phát nóng cho phép sẽ đảm bảo độ bền, độ an tồn
trong q trình vận hành và tuổi thọ của dây/cáp.
Do thực tế, dây/cáp được chọn lựa và lắp đặt khác với các điều kiện định mức do
các nhà chế tạo dây/cáp qui định nên dịng phát nóng cho phép định mức cần phảI qui
đổi về dịng phát nóng cho phép thực tế bằng cách nhân với hệ số hiệu chỉnh k. Hệ số k
được xác định trên cơ sở loại dây/cáp, phương pháp lắp đặt, nhiệt độ môi trường thực tế
tại nơi lắp đặt.
 Hệ số này có thể tra ở bảng 1.1
Bảng 1.1: tra hệ số hiệu chỉnh k
Hệ số k khi nhiệt độ của môI trường xung quanh là 0C
tc của cp
0 + 5 + 10 + 15 + 20 + 25 + 30 + 35 + 40 + 45
môi của - 5
trường dây
(0C) (0C)
15

80 1,14 1,11 1,08 1,04 1,00 0,96 0,92 0,83 0,83 0,78 0,73
25
1,24 1,20 1,17 1,13 1,09 1,04 1,00 0,95 0,90 0,85 0,80
25
70 1,29 1,24 1,20 1,15 1,11 1,05 1,00 0,94 0,88 0,81 0,74
15
65 1,18 1,14 1,10 1,05 1,00 0,95 0,89 0,84 0,77 0,71 0,63
25
1,32 1,27 1,22 1,17 1,12 1,06 1,00 0,94 0,87 0,79 0,71
15
60 1,20 1,15 1,12 1,06 1,00 0,94 0,88 0,82 0,75 0,67 0,57
25
1,36 1,31 1,25 1,20 1,13 1,07 1,00 0,93 0,85 0,76 0,66
17

+ 50

0,68
0,74
0,67
0,55
0,61
0,40
0,54


Điều kiện lựa chọn:
k.Icp đm  Ilv max
(1.11)
Trong đó:

k: là hệ số hiệu chỉnh theo các điều kiện lắp đặt và vận hành thực tế
Icp đm : là dòng điện cho phép làm việc lâu dài của dây dẫn, do nhà sản xuất qui
định.
Ilv max:
là dòng làm việc lớn nhất đi trong dây/cáp.
•

Dây dẫn được chọn theo điều kiện phát nóng lâu dài cho phép sẽ đảm bảo cho
cách điện của dây dẫn không bị phá hỏng do nhiệt độ dây dẫn đạt đến trị số nguy
hiểm cho cách điện của dây. Điều này được thực hiện khi dòng điện phát nóng
cho phép của dây/cáp phải lớn hơn dịng điện làm việc lâu dài cực đại chạy trong
dây dẫn.

Kích cỡ của dây pha có liên hệ trực tiếp tới mã chữ cái (thể hiện cách lắp đặt) và hệ
số k.
•

Xác định mã chữ cái :
Các chữ cái (B tới F) phụ thuộc vào dạng của dây và cách lắp đặt nó. Có nhiều
cách lắp đặt, song những cách giống nhau sẽ được gom nhóm lại và được chia làm 4
loại theo các điều kiện môi trường xung quanh.
Bảng 1.2: Mã chữ cái phụ thuộc vào dạng dây và cách lắp đặt:
Cách lắp đặt
Chữ cái
- Dưới lớp nắp đúc, có thể lấy ra được hoặc
không, bề mặt đổ lớp vữa hoặc nắp bằng.
B
Dây 1 lõi và nhiều - Dưới sàn nhà hoặc sau trần giả.
- Trong rãnh hoặc ván lát chân tường.
lõi

- Khung treo có bề mặt tiếp xúc với tường hoặc
trần.
C
- Trên những khay cáp không đục lỗ.
- Thang cáp, khay có đục lỗ hoặc trên cong-xom
đỡ.
Cáp có nhiều lõi
E
- Treo trên tấm nêm.
- Có mốc xích nối tiếp nhau.
Cáp 1 lõi
F
Dạng của dây

 Xác định tiết diện dây/cáp không chôn ở dưới đất:
Theo điều kiện lắp đặt thực tế, dịng phát nóng cho phép của dây/cáp khơng chơn
ngầm dưới đất phải hiệu chỉnh theo hệ số k bao gồm các hệ số thành phần:
- Hệ số k1 xét đến ảnh hưởng của cách lắp đặt (Bảng 1.1).
- Hệ số k2 xét đến số mạch dây/cáp trong một hàng đơn (Bảng 1.3).
- Hệ số k3 xét đến nhiệt độ môi trường khác 300C (Bảng 1.4)
k= k1.k2.k3
(1.12)

18


Bảng 1.2: Hệ số hiệu chỉnh K1 theo cách lắp đặt
Mã chữ
Cách lắp đặt
B

Cáp đặt thẳng trong vật liệu cách điện chịu nhiệt
ống dây đặt trong vật liệu cách điện chịu nhiệt
Cáp đa lõi
Hầm và mương cáp kín
C
Cáp treo trên trần nhà
B,C,E,F
Các trường hợp khác

Hệ số k1
0.70
0.77
0.90
0.95
0.95
1.00

Bảng 1.3: Hệ số k2 theo số mạch cáp đặt trên một hàng đơn.
Hệ số k2
Mã
Cách đặt
chữ
Số lượng mạch hoặc cáp đa lõi
gần nhau
cái
1
2
3
4
5

6
7
8
9 12 16 20
Lắp hoặc
1.00 0.80 0.70 0.65 0.60 0.57 0.54 0.52 0.50 0.45 0.41 0.38
B,C chôn trong
tường
Hàng đơn
trên tường
hoặc nền nhà,
1 0.85 0.79 0.75 0.73 0.72 0.72 0.71 0.7 0.7
hoặc trên
C
khay cáp
không đục lỗ
Hàng đơn
0.95 0.81 0.72 0.68 0.66 0.64 0.63 0.62 0.61 0.61
trên trần
Hàng đơn nằm
ngang hoặc
E, F
1 0.88 0.82 0.77 0.75 0.73 0.73 0.72 0.72 0.72
trên máng
đứng
Hàng đơn
trên thang
1 0.87 0.82 0.8 0.8 0.79 0.79 0.78 0.78 0.78
cáp, công
xom

Khi số hàng cáp nhiều hơn một, k2 cần nhân với các hệ số sau:
- Nếu cáp được đặt theo 2 hàng: k2 được nhân với 0.8
- Nếu cáp được đặt theo 3 hàng: k2 được nhân với 0.73
- Nếu cáp được đặt theo 4 hàng hoặc 5 hàng: k2 được nhân với 0.7
Bảng 1.4: Hệ số k3 cho nhiệt độ môi trường khác 300C
Cách điện
Nhiệt độ
môi
Cao su
Butyl polyethylene (XLPE), cao
PVC
trường
(chất dẻo)
su có ethylene propylene (EPR)
10
1.29
1.22
1.15
15
1.22
1.17
1.12
20
1.15
1.12
1.08
25
1.07
1.07
1.04

19


Nhiệt độ
mơi
trường
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80

Cao su
(chất dẻo)
1.00
0.93
0.82
0.71
0.58
-

PVC
1.00
0.93

0.87
0.79
0.71
0.61
0.50
-

Cách điện
Butyl polyethylene (XLPE), cao
su có ethylene propylene (EPR)
1.00
0.96
0.91
0.87
0.82
0.76
0.71
0.65
0.58
-

 Xác định tiết diện dây/cáp chôn ngầm dưới đất:
Theo điều kiện lắp đặt thực tế, dịng phát nóng cho phép của dây/cáp chôn ngầm
dưới đất phải hiệu chỉnh theo hệ số k bao gồm các hệ số thành phần:
- Hệ số k4 xét đến ảnh hưởng của cách lắp đặt (Bảng 1.5).
- Hệ số k5 xét đến số mạch dây/cáp trong một hàng đơn (Bảng 1.6).
- Hệ số k6 xét đến tính chất của đất (Bảng 1.7)
- Hệ số k7 xét đến nhiệt độ đất khác 200C (Bảng 1.8)
k= k4.k5.k6.k7
(1.13)

Bảng 1.5: Hệ số k4 theo cách lắp đặt.
Cách lắp đặt
Đặt trong ống bằng đất nung, ống ngầm hoặc rãnh đúc
Trường hợp khác

Hệ số k4
0.8
1.0

Bảng 6.9: Hệ số k5 cho số dây trong hàng.
Định vị dây
Đặt kề nhau
Chôn ngầm

Hệ số k5
Số mạch hoặc cáp nhiều lõi
1
2
3
4
5
6
7
8
9 12 16 20
1.0 0.8 0.7 0.6 0.6 0.5 0.5 0.5 0.5 0.4 0.4 0.3
0
0
0
5

0
7
4
2
0
5
1
8

Khi số hàng cáp nhiều hơn một, k5 cần nhân với các hệ số sau:
+ Nếu cáp được đặt theo 2 hàng: k5 được nhân với 0.8
+ Nếu cáp được đặt theo 3 hàng: k5 được nhân với 0.73
+ Nếu cáp được đặt theo 4 hàng: k5 được nhân với 0.7
Bảng 1.7: Hệ số k6 theo sự ảnh hưởng của đất
Tính chất của đất
Hệ số k6
Rất ướt (bão hịa)
1.21
Ướt
1.13
ẩm
1.05
Khơ
1
Rất khơ
0.86
20


Bảng 1.8: Hệ số k7 phụ thuộc vào nhiệt độ đất.

Cách điện
Nhiệt độ đất
0
C
PVC
XLPE, EPR (cao su ethylene-propylene)
10
1.10
1.07
15
1.05
1.04
20
1.00
1.00
25
0.95
0.96
30
0.89
0.93
35
0.84
0.89
40
0.77
0.85
45
0.71
0.80

50
0.63
0.76
55
0.55
0.71
60
0.45
0.65
b2. Lựa chọn tiết diện dây dẫn kết hợp với chọn thiết bị bảo vệ:
Trong mạng hạ áp, thường sử dụng áptômát (CB) hay cầu chì để bảo vệ quá tảI
thiết bị tiêu thụ điện và đây dẫn/cáp. Do đó, việc chọn dây/cáp trong mạng hạ áp liên
quan chặt chẽ với việc chọn thiết bị bảo vệ.
 Chọn tiết diện dây dẫn kết hợp với chọn CB:
Khi tính tốn được dịng điện làm việc cực đại của phụ tải IB, chọn CB có dịng
định mức In thỏa điều kiện:
In  IB
(1.14)
Từ đó, chọn dịng phát nóng cho phép Icp của dây/cáp mà CB có khả năng bảo vệ.
Icp = In
(1.15)
Từ điều kiện lắp đặt thực tế của dây/cáp tìm được hệ số hiệu chỉnh k. Từ đây, xác
định dịng phát nóng cho phép tính tốn Icptt
:
I cp
I cptt 
(1.16)
k
Chọn loại dây/cáp và tiết diện phù hợp có dịng phát nóng định mức (Icpđm) thỏa
điều kiện:

Icpđm  Icptt
(1.18)
Chọn tiết diện dây dẫn kết hợp với chọn cầu chì:
Khi tính tốn được dịng điện làm việc cực đại của phụ tảI IB, chọn dòng tác động
của dây chảy cầu chì Idc thỏa điều kiện:
Idc  IB
(1.19)
Sau đó, chọn dịng phát nóng cho phép Icp của dây/cáp mà cầu chì có khả năng bảo
vệ:
Icp = 1,31In
nếu In  10A
Icp = 1,21In
nếu 10A  In  25A
Icp = 1,1In
nếu In  25A
Các bước xác định hệ số hiệu chỉnh k, dịng cho phép tính tốn Icptt, dịng phát
nóng định mức Icpđm, chọn tiết diện dây/cáp, kiểm tra điều kiện sụt áp cho phép và điều
kiện ổn định nhiệt khi xuất hiện ngắn mạch tương tự như trên.
21


1.3 Giới thiệu phần mềm CADeSimu V4.0
CADe_SIMU là một chương trình CAD kỹ thuật điện cho phép chèn các ký hiệu khác
nhau được tổ chức trong thư viện và vẽ sơ đồ điện một cách dễ dàng và nhanh chóng để
thực hiện mơ phỏng sau này.
Chương trình ở chế độ mô phỏng hiển thị trạng thái của từng thành phần điện khi nó
được kích hoạt cũng như làm nổi bật các dây dẫn điện chịu sự chạy qua của dòng điện.
Để thực hiện một mô phỏng, các bước sau sẽ phải được thực hiện theo:
Lập sơ đồ bằng cách chèn các thành phần điện.


Các thành phần khác nhau sẽ luôn phải được kết nối thông qua các hệ thống dây điện
khác nhau, các thành phần khác nhau không thể được kết nối trực tiếp mà khơng có hệ
thống dây điện.

Màu sắc dây.
22


Trong mạch điện, bạn luôn phải bắt đầu từ nguồn điện, có thể là dịng điện một chiều
hoặc dịng điện xoay chiều. Thư viện nguồn cấp dữ liệu cho phép bạn chọn nhiều loại
ký hiệu nguồn cấp dữ liệu.

Trong quá trình mơ phỏng, kiểm tra sự tồn tại của cả ngắn mạch và kết nối đất. Nếu một
trong những lỗi này xảy ra, mô phỏng sẽ dừng lại và chương trình sẽ cảnh báo bằng
thơng báo tương ứng.

Trong một sơ đồ, các ký hiệu khác nhau của cùng một thành phần phải trùng tên và
không được lặp lại với các ký hiệu của các thành phần khác.

23