Giáo trình Vẽ điện (Phần 2)

Vẽ điện Khoa Điện- Điện tử Trường CĐ Nghề NĐ 27 Chương 3 Vẽ các sơ đồ điện Bài 3.1: Mở đầu 1- Khái niệm - Các máy móc hiện nay làm việc bằng tổ hợp các hệ thống truyền động cơ khí, hệ thống điện, hệ thống thủy lực và khí nén ... - Để thuận tiện cho việc nghiên cứu nguyên lý làm việc và quá trình hoạt động của các hệ thống đó người ta dùng các bản vẽ sơ đồ. - Sơ đồ được vẽ bằng những đường nét đơn giản, những hình biểu diễn qui ước của các cơ cấu, các bộ phận được qui định trong các tiêu chuẩn. - Người ta còn dùng sơ đồ để nghiên cứu các phương án thiết kế, trao đổi ý kiến cải tiến kỹ thuật và ghi chép ở hiện trường. - Sơ đồ điện là hình biểu diễn hệ thống điện bằng những kí hiệu qui ước thống nhất. Nó chỉ rõ nguyên lý làm việc và sự liên hệ giữa các khí cụ, các thiết bị của hệ thống mạng điện. Các ký hiệu này bằng hình vẽ trên sơ đồ điện được qui định trong TCVN 1614 - 87. 2- Ví dụ : Sơ đồ nguyên lý hệ thống điện của máy tiện T616 BB1 : Công tắc chính đóng cắt điện cho toàn mạch BO : Công tắc bơm nước BM : Công tắc đóng cắt điện cho máy biến áp. BMO : Công tắc đóng cắt cho đèn soi. M1: Động cơ trục chính M1 M2 M3 BB1 1 KP 2 KC K BO 3 C PH KP K KC C 2 0 1 2 0 1 P  P K KP KC PH BMO BM O TP 2 5 7 3 4 6 Vẽ điện Khoa Điện- Điện tử Trường CĐ Nghề NĐ 28 M2: Động cơ bơm dầu M3 : Động cơ bơm nước KP & K : Công tắc tơ đóng cắt động cơ trục chính. KC : Công tắc tơ đóng cắt cho động cơ bơm dầu và bơm nước. PH : Rơ le trung gian. C : Tiếp điểm tay gạt TP : Biến áp đèn soi O : Đèn soi 1 : Cầu chì bảo vệ ngắn mạch cho động cơ trục chính. 2 : Cầu chì bảo vệ ngắn mạch cho động cơ bơm dầu và bơm nước. 3 : Cầu chì bảo vệ ngắn mạch cho mạch điều khiển. 3- Phân loại Dựa vào nội dung, nguyên tắc xây dựng và công dụng người ta phân loại các loại sơ đồ sau : - Sơ đồ nguyên lý - Sơ đồ lắp ráp - Sơ đồ đấu dây - Sơ đồ khối chức năng * Câu hỏi : 1- Trình bày các khái niệm cơ bản về cách vẽ các sơ đồ điện ? 2- Nêu cách phân loại các sơ đồ điện ? Vẽ điện Khoa Điện- Điện tử Trường CĐ Nghề NĐ 29 Bài 3.2: Sơ đồ nguyên lý 1- Khái niệm Sơ đồ nguyên lý là một sơ đồ biểu diễn đầy đủ các cực, bằng những kí hiệu qui ước thống nhất theo TCVN 1614 - 87. Nó tóm tắt quan hệ về mạch điện của tất cả các phần tử hoặc bộ phận của các linh kiện điện, không kể đến kết cấu cơ khí và vị trí không gian thực tế của chúng. 2- Nguyên tắc xây dựng sơ đồ - Nguồn điện được biểu diễn bằng thanh cái hoặc bằng cực tính. - Nguồn điện được biểu diễn ở phía trên hoặc bên trái, mạch phát triển về phía dưới hoặc bên phải. - Biểu diễn đầy đủ các cực, các kí hiệu, hình vẽ có thể biểu diễn chi tiết hoặc đơn giản hóa. - Mạch động lực biểu diễn bên trái, mạch điều khiển biểu diễn bên phải. 3- Ví dụ Biểu diễn sơ đồ nguyên lý mạch điện điều khiển động cơ quay 1 chiều dùng nút bấm đơn. * Các thiết bị điện : - Động cơ M - Công tắc tơ K đóng cắt điện cho động cơ M. - Cầu chì CC để bảo vệ ngắn mạch cho mạch động lực, mạch điều khiển - Nút ấn D dừng. - Nút M mở máy động cơ. CD D M K K M Vẽ điện Khoa Điện- Điện tử Trường CĐ Nghề NĐ 30 * Hoạt động của sơ đồ : ấn nút M cuộn dây K được cấp điện theo đường pha B  CC  D  M  Cuộn K  C. Công tắc tơ K có điện, đóng tiếp điểm K ở mạch động lực cấp điện cho động cơ M. Đồng thời đóng tiếp điểm K1 đóng lại để tự duy trì . Muốn dừng ấn nút D cuộn K mất điện  động cơ M dừng. 4- Công dụng của sơ đồ : Sơ đồ nguyên lý cho biết kết cấu của mạch điện, dùng để giải thích nguyên lý làm việc, nguyên tắc hoạt động của một mạch điện. * Câu hỏi luyện tập Trình bày các nguyên tắc xây dựng sơ đồ nguyên lý? Lấy ví dụ minh họa (Thành lập sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển động cơ quay 2 chiều dùng nút bấm kép) Vẽ điện Khoa Điện- Điện tử Trường CĐ Nghề NĐ 31 Bài 3.3: Sơ đồ mặt bằng, sơ đồ vị trí (lắp ráp) 1- Khái niệm Sơ đồ mặt bằng là bản vẽ thể hiện mặt bằng lắp đặt các thiết bị được dùng nhiều trong lắp đặ điện chiếu sáng và trong cung cấp điện Sơ đồ lắp ráp là loại sơ đồ biểu diễn cách bố trí các linh kiện, thiết bị ( chỉ vị trí ) và cách thức nối dây ở bên trong từ chi tiết này đến chi tiết khác hoặc từ linh kiện này đến linh kiện, thiết bị khác. Trong sơ đồ lắp ráp các linh kiện, thiết bị điện thường được bố trí trên hai bảng : Bảng điều khiển và bảng công tắc tơ. - Bảng điều khiển gồm các công tắc, cầu dao, nút bấm, cầu chì, mạch điều khiển và các đèn tín hiệu ... - Bảng công tắc tơ gồm các công tắc tơ, các rơ le bảo vệ, cầu chì bảo vệ động cơ .... Phương thức bố trí thiết bị như trên thuận tiện cho việc lắp ráp đồng thời thuận tiện cho việc thao tác, theo dõi khi vận hành. 2- Nguyên tắc thành lập sơ đồ : Có nhiều hình thức biểu diễn sơ đồ lắp ráp, các linh kiện, thiết bị điện được biểu diễn đầy đủ bằng kí hiệu theo qui ước ở TCVN 1614 - 87, cũng có thể biểu diễn bằng điện cực, các điện cực được đánh số theo sơ đồ nguyên lý. * Ví dụ : - Biểu diễn công tắc tơ theo qui ước : Tiếp điểm chính vẽ bằng nét liền đậm. Tiếp điểm phụ vẽ bằng nét liền mảnh. - Biểu diễn công tắc tơ bằng điện cực : - Các đầu nối hoặc các điện cực được đánh số đầu dây đúng như sơ đồ nguyên lý. - Các linh kiện, thiết bị được ghi chữ cái chỉ tên gọi. Đôi khi trong một số mạch điện đơn giản người ta có thể kết hợp sơ đồ nguyên lý với sơ đồ lắp ráp và nối dây 1 3 5 2 4 6 a b K 1 3 5 11 13 15 17 a 2 4 6 12 14 16 18 b K Vẽ điện Khoa Điện- Điện tử Trường CĐ Nghề NĐ 32 3- Ví dụ : Lập sơ đồ lắp ráp mạch điều khiển động cơ quay 1 chiều (mạch khởi động từ đơn ). * Bảng điều khiển  * Bảng công tắc tơ  4- Công dụng của sơ đồ Sơ đồ lắp ráp dùng để bố trí các thiết bị, cách thức nối dây giữa các chi tiết của từng thiết bị, để người thợ lắp ráp có thể tiến hành nối các thiết bị đó tạo thành mạch điện, để mạch điện hoạt động được đúng với nguyên lý làm việc. Bài 3-4: Vẽ sơ đồ nối dây K A B C CC 1 2 3 4 5 6 7 8 9 L1 D M 1 2 3 4 5 6 7 8 9 L2 10 11 12 13 14 15 16 Vẽ điện Khoa Điện- Điện tử Trường CĐ Nghề NĐ 33 1- Khái niệm - Sơ đồ nối dây còn gọi là sơ đồ nối mạch. - Sơ đồ biểu diễn cách thức nối dây bên ngoài, từ bộ phận này sang bộ phận khác, từ thiết bị này sang thiết bị khác hoặc từ khối này sang khối khác. 2- Nguyên tắc thành lập sơ đồ - Các thiết bị, bộ phận thiết bị hoặc các khối được biểu diễn bằng hình vuông hoặc hình chữ nhật, vẽ bằng nét chấm gạch ( ) - Các chi tiết riêng lẻ : Cữ hành trình, công tắc điểm cuối, động cơ ... được biểu diễn dưới dạng đơn giản hóa bằng nét liền mảnh ( ) - Trong sơ đồ đấu dây các thiết bị, bộ phận thiết bị không biểu diễn sơ đồ cấu tạo bên trong và sơ đồ lắp ráp bên trong. - Các thanh nối được biểu diễn bằng hình chữ nhật thẳng đứng hoặc nằm ngang, được chia thành ô nhỏ và đánh số thứ tự từ trên xuống dưới hoặc từ trái qua phải. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 - Các bó dây được vẽ bằng nét liền cơ bản, các dây đơn được vẽ bằng nét liền mảnh. 3- Ví dụ : Lập sơ đồ đấu dây mạch điện điều khiển động cơ quay 1 chiều Trên cơ sở sơ đồ nguyên lý và sơ đồ lắp ráp của các khối người ta xây dựng sơ đồ đấu dây. 4- Công dụng của sơ đồ: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 L1 10 11 12 13 14 15 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 L2 10 11 12 13 14 15 16 Bảng điều khiển Bảng công tắc tơ M A, B, C, N Vẽ điện Khoa Điện- Điện tử Trường CĐ Nghề NĐ 34 Qua sơ đồ đấu dây người ta biết được cách thức đi dây, đấu dây bên ngoài, số lượng, chiều dài và các thông số kỹ thuật của dây dẫn làm cơ sở dự toán vật tư cần thiết. * Câu hỏi luyện tập : 1. Trình bày nguyên tắc xây dựng sơ đồ lắp ráp và sơ đồ đấu dây ? 2. Thành lập sơ đồ lắp ráp và sơ đồ đấu dây mạch điều khiển động cơ quay 2 chiều dùng nút bấm kép ? ( Theo sơ đồ nguyên lý đã vẽ ở bài trước ) Vẽ điện Khoa Điện- Điện tử Trường CĐ Nghề NĐ 35 Bài 3.4: Sơ đồ đơn tuyến 1- Khái niệm - Sơ đồ đơn tuyến hay còn gọi là sơ đồ khối chức năng hoặc sơ đồ cấu trúc. - Sơ đồ đơn tuyến là loại sơ đồ biểu diễn dưới dạng một cực. Nó biểu diễn một cách tóm tắt ( khái quát ) các cấu kiện căn bản (chủ yếu, chính) bỏ qua các chi tiết để làm sáng tỏ tác dụng tổng hợp của thiết bị hay một phần của nó. 2- Nguyên tắc thành lập sơ đồ - Sơ đồ được biểu diễn dưới dạng 1 cực. - Nguồn điện được biểu diễn bằng thanh cái, điện cực, có khi được biểu diễn bằng kí hiệu đơn giản hóa ở bên trên hoặc bên trái. - Các thiết bị hoặc bộ phận thiết bị được biểu diễn bằng kí hiệu đơn giản hóa hoặc từ trái qua phải bằng hình vuông, hình chữ nhật, kèm chữ cái chỉ tên gọi thiết bị hoặc khối chức năng. - Các mạch động lực được phát triển từ trên xuống dưới hoặc từ trái qua phải. 3- Ví dụ : a/. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống cung cấp điện. b/. Sơ đồ khối của máy thu thanh. 1. Ăng ten thu 2. Khối khuyếch đại cao tần 3. Khối tách sóng 4. Khối khuyếch đại âm tần 5. Loa c/. Sơ đồ cấu trúc mạch khởi động từ đơn Mạch gồm : - Cầu dao : Dùng để đóng cắt - Cầu chì : Dùng bảo vệ ngắn mạch  0,4 KV 35 KV 35 KV 0,4 KV Máy phát điện Máy biến áp tăng áp Máy biến áp giảm áp Đường dây Phụ tải KĐCT TS KĐAT L C 1 2 3 4 5 Vẽ điện Khoa Điện- Điện tử Trường CĐ Nghề NĐ 36 - Công tắc tơ : Dùng để điều khiển - Rơ le nhiệt : Dùng để bảo vệ quá tải cho động cơ. 4- Công dụng - Biểu diễn nhanh, thấy nhanh các bộ phận và chi tiết chính. - Hiểu rõ công dụng, chức năng của các bộ phận và chi tiết chính đó. * Câu hỏi và bài tập 1. Nêu nội dung, nguyên tắc thành lập và công dụng của sơ đồ nguyên lý ? 2. Nêu nội dung, nguyên tắc thành lập và công dụng của sơ đồ lắp ráp ? 3. So sánh bản vẽ sơ đồ lắp ráp và sơ đồ đấu dây ? 4. Thành lập sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển động cơ không đồng bộ quay 2 chiều, điều khiển ở 2 nơi bằng nút bấm kép ? 5. Từ sơ đồ nguyên lý đã lập hãy vẽ bản vẽ sơ đồ lắp ráp và sơ đồ nối dây? M Rn K Cd Cc Vẽ điện Khoa Điện- Điện tử 37 Trường CĐ Nghề Nam Định Bài 3.5: Nguyên tắc chuyển đổi sơ đồ điện và lập bảng dự trù vật tư 1 Khái quát chung Máy công cụ bao gồm rất nhiều loại khác nhau như : máy cắt gọt kim loại, máy trong luyện kim, máy công cụ nhẹ, hầm mỏ, máy vận chuyển ... ở các máy công cụ thường có nhiều chuyển động khác nhau, chẳng hạn ở máy cắt gọt kim loại có các chuyển động sau: để có thể cắt gọt được thì dao cắt và phôi phải có các chuyển động tương đối với nhau, để có thể gia công được liên tục phải có thêm một số chuyển động khác phục vụ quá trình cắt gọt như chuyển động di chuyển dao cắt hoặc chi tiết gia công, chuyển động nâng hạ, ... Người ta phân các chuyển động đó ra: Chuyển động chính, chuyển động ăn dao và các chuyển động phụ. Mỗi một chuyển động cần có một động cơ. Mỗi một động cơ cần thiết kế một mạch điện để điều khiển nó. Từ đó người ta xây dựng được một sơ đồ nguyên lý mạch điện cho từng máy công cụ. Từ sơ đồ nguyên lý người ta xây dựng sơ đồ lắp ráp và sơ đồ đấu dây. Quá trình xây dựng các sơ đồ được gọi là chuyển đổi sơ đồ điện. Việc chuyển đổi sơ đồ điện được tiến hành theo trình tự sau : - Thành lập sơ đồ nguyên lý. - Thành lập sơ đồ lắp ráp. - Thành lập sơ đồ đấu dây. Ngược lại từ sơ đồ đấu dây có thể thành lập sơ đồ lắp ráp. Từ sơ đồ lắp ráp có thể thành lập sơ đồ nguyên lý. Sau khi thành lập được các loại sơ đồ để hiểu và phân tích được nguyên lý làm việc của mạch điện, chúng ta tiến hành đọc sơ đồ điện. Quá trình đọc sơ đồ điện được thực hiện theo các bước sau : - Nhận biết các kí hiệu và mạch điện của chúng. - Khảo sát h.động của các thiết bị điện trong sơ đồ khi có tác dụng của dòng điện - Rút ra ý nghĩa về chức năng của các khí cụ, thiết bị điện. - Cuối cùng tóm tắt nguyên lý hoạt động của mạch điện. 2 Chuyển đổi sơ đồ điện a. Thành lập sơ đồ nguyên lý * Các qui định chung : - Sơ đồ nguyên lý là một sơ đồ biểu diễn đầy đủ các cực bằng những kí hiệu qui ước thống nhất theo TCVN 1614 - 87. Các kí hiệu hình vẽ có thể biểu diễn chi tiết hoặc đơn giản hóa. Vẽ điện Khoa Điện- Điện tử Trường CĐ Nghề NĐ 38 - Mạch động lực được biểu diễn ở bên trái hoặc ở phía trên của bản vẽ. Mạch điều khiển được biểu diễn ở bên phải hoặc phía dưới bản vẽ. - Mạch động lực biểu diễn bằng nét liền cơ bản. Mạch điều khiển được biểu diễn bằng nét liền mảnh. - Nguồn điện được biểu diễn bằng thanh cái hoặc bằng cực tính. b/. Các bước : - Thành lập mạch động lực. - Thành lập mạch điều khiển. * Các nguyên tắc thực hiện sơ đồ : - Sơ đồ lắp ráp được phát triển từ sơ đồ nguyên lý. - Tại các điện cực biểu diễn các đầu dây được nối vào bằng nét liền mảnh, có các chữ và số biểu diễn dưới dạng phân số : Tử số chỉ tên linh kiện hoặc thiết bị điện, mẫu số chỉ số điện cực. - Điểm nối của các linh kiện điện không cùng trong một bảng được đưa ra các hộp nối hoặc thanh nối dây (X). - Trên thanh nối lần lượt thực hiện mạch động lực rồi đến mạch điều khiển. c. Chuyển đổi sơ đồ lắp ráp sang sơ đồ đấu dây. * Các qui định chung : - Sơ đồ nối dây dùng để biểu diễn cách thức nối dây ở bên ngoài, từ bộ phận này sang bộ phận khác hoặc từ thiết bị này sang thiết bị khác. Nó được xây dựng dựa trên cơ sở sơ đồ nguyên lý và sơ đồ lắp ráp của các khối. - Các khối, các thiết bị hoặc bộ phận thiết bị được biểu diễn bằng hình vuông hoặc chữ nhật với đường bao bằng nét chấm gạch. - Các chi tiết riêng lẻ được biểu diễn dưới dạng đơn giản hoặc bằng nét liền mảnh. - Nối từ khối nọ sang khối kia được phân chia thành các bó dây : Bó dây mạch động lực để riêng, bó dây mạch điều khiển để chung. - Các bó dây được biểu diễn bằng nét liền cơ bản, các dây đơn được biểu diễn bằng nét liền mảnh. * Các bước : - Biểu diễn các khối, các thiết bị hoặc bộ phân thiết bị, các chi tiết riêng lẻ ... theo qui ước. - Dựa vào sơ đồ nguyên lý và sơ đồ lắp ráp tiến hành nối dây từ khối nọ sang khối kia, từ bộ phận này sang bộ phận khác. - Ghi số các đầu dây theo đúng sơ đồ lắp ráp của các khối. * Ví dụ ứng dụng : Lập sơ đồ nối dây của mạch khởi động động cơ không đồng bộ bằng đổi nối sao - tam giác. Vẽ điện Khoa Điện- Điện tử Trường CĐ Nghề NĐ 39 Các nguyên tắc thực hiện sơ đồ : - Sơ đồ nối dây đựoc phát triển từ sơ đồ lắp ráp. - Các thanh nối được chia ô và đánh số thứ tự từ trái qua phải. - Đầu vào các thanh nối ghi chữ và số dưới dạng phân số : Tử số ghi tên thanh nối, mẫu số ghi số thứ tự. 4. Lập bảng dự trù: a. Khái niệm: - Bảng dự trù có tác dụng thống kê toàn bộ số vật tư thiết bị cho công trình, thông qua bảng dự trù người công nhân có thể biết được toàn bộ các thông số, chủng loại, số lượng của vật tư, thiết bị . . . - Căn cứ vào sơ đồ nguyên lý, sơ đồ đi dây và sơ đồ vị trí để thành lập bảng dự trù b. Ví dụ: STT Nội dung dự trù Quy cách Số lượng Đơn vị Ghi chú 1 Công tắc xoay 3 pha 30A – 400V 1 Chiếc 2 Công tắc xoay 3 pha 15A – 400V 1 Chiếc 3 Công tắc 1 pha 5A – 250V 2 Chiếc 4 Công tắc tơ 30A 2 Chiếc Ucd = 220V 5. Vạch phương án thi công: - Căn cứ vào số lượng công nhân và toàn bộ tổng thể công trình để tiến hành vạch ra phương án thi công cho phù hợp nhưng phần lớn đều theo các quy ước sau: + Tiến hành lắp đặt thiết bị từ phần nguồn cho đến phía các phụ tải (hoặc ngược lại), trong 1 số các công trình lớn ta có thể chia nhỏ thành các hạng mục để thi công cho từng hạnh mục riêng, sau đó tiến hành ghép nối và tổng hợp. + Đưa ra phương án thi công phải đảm bảo không được chồng chéo các bước công việc. + Trong quá trình thi công mỗi nhóm thi công đều phải có tối thiểu là 02 công nhân. + Trong khi thi công công trình phải tuyệt đối đảm bảo an toàn cho người và thiết bị Vẽ điện Khoa Điện- Điện tử Trường CĐ Nghề NĐ 40 Mục lục Nội dung Trang Lời nói đầu 1 Chương 1: Khái niệm chung về bản vẽ điện 3 Bài 1-1: Quy ước trình bà bản vẽ 4 Bài 1-2: Các tiêu chuẩn của bản vễ điện 10 Chương 2: Các ký hiệu quy ước dùng trong bản vễ điện 11 Bài 2-1: Các ký hiệu về phòng ốc và mặt bằng xây dựng 11 Bài 2-2: Các ký hiệu điện trong sơ đồ điện chiếu sáng 15 Bài 2-3: Vẽ các ký hiệu điện trong sơ đồ điện công nghiệp 16 Bài 2-4: Vẽ các ký hiệu điện trong sơ đồ cung cấp điện 20 Bài 2-5: Vẽ các ký hiệu điện trong sơ đồ điện tử 22 Chương 3: Vẽ các sơ đồ điện 24 Bài 3-1: Mở đầu 24 Bài 3-2: Sơ đồ mặt bằng, sơ đồ vị trí ( lắp ráp) 30 Bài 3-3: Vẽ sơ đồ nối dây 31 Bài 3-4: Sơ đồ đơn tuyến 33 Bài 3-5: Nguyên tắc chuyển đổi sơ đồ điện và lập bảng dự trù vật tư 34