Nghiên cứu xây dựng hệ thực nghiệm biến tần động cơ điện xoay chiều phục vụ cho công tác đào tạo nghề điện công nghiệp của khoa điện trường cao đẳng nghề yên bái
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.67 MB, 79 trang )
i
..
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
HỌ VÀ TÊN TÁC GIẢ : CẤN THỊ VÂN
TÊN ĐỀ TÀI LUẬN VĂN
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG HỆ THỰC NGHIỆM BIẾN TẦN –
ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU, PHỤC VỤ CHO CÔNG TÁC
ĐÀO TẠO NGHỀ ĐIỆN CÔNG NGHIỆP CỦA KHOA ĐIỆN,
TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ YÊN BÁI
Chuyên ngành: TỰ ĐỘNG HÓA
Mã số: 60.52.02.16
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
PHÕNG QUẢN LÝ ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. NGUYỄN VĂN VỲ
KHOA ĐIỆN
TRƢỞNG KHOA
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
Thái nguyên - 2014
/>
ii
LỜI CAM ĐOAN
Tên tôi là: Cấn Thị Vân
Sinh ngày 10 - 11 - 1986
Học viên lớp cao học khoá 14 - Tự động hố - Trƣờng Đại học Kỹ Thuật
Cơng Nghiệp Thái Nguyên – Đại học Thái Nguyên.
Hiện đang công tác tại khoa Điện trƣờng Cao đẳng nghề Yên Bái.
Tôi cam đoan toàn bộ nội dung trong luận văn do tôi làm theo định
hƣớng của giáo viên hƣớng dẫn, không sao chép của ngƣời khác.
Các phần trích lục các tài liệu tham khảo đã đƣợc chỉ ra trong luận văn.
Nếu có gì sai tơi hồn tồn chịu trách nhiệm.
Tác giả luận văn
Cấn Thị Vân
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
/>
iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ......................................................................... vi
MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
2. Mục tiêu của luận văn ................................................................................... 2
3. Đối tƣợng nghiên cứu.................................................................................... 2
4. Ý nghĩ khoa học và thực tiễn của đề tài ........................................................ 2
5. Kết cấu của luận văn của luận văn ................................................................ 2
CHƢƠNG 1:THỰC TRẠNG VÀ YÊU CẦU ĐÀO TẠO NGHỀ ĐIỆN CỦA
TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ YÊN BÁI....................................................... 4
1.1. Giới thiệu chung về trƣờng Cao đằng nghề Yên bái ................................. 4
1.1.1. Quá trình phát triển trƣờng Cao đẳng nghề Yên Bái .............................. 4
1.2. Các ngành nghề đào tạo của Nhà trƣờng ................................................... 7
1.3. Chƣơng trình đào tạo nghề điện cơng nghiệp. ........................................... 8
1.3.1. Nhu cầu lao động của xã hội với nghề điện công nghiệp của tỉnh Yên
Bái và các tỉnh lân cận ...................................................................................... 8
1.3.2. Chƣơng trình đào tạo nghề điện .............................................................. 9
CHƢƠNG 2: NGHIÊN CỨU ĐIỀU KHIỂN HỆ TRUYỀN ĐỘNG BIẾN
TẦN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA .......................................... 18
2.1 Điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ ba pha................................... 18
2.3 Điều khiển định hƣớng theo từ trƣờng (FOC) ......................................... 27
2.3.2. Cấu trúc của hệ điều khiển tựa theo từ thông rotor ............................... 32
2.4 Kết luận chƣơng 2 .................................................................................... 37
CHƢƠNG 3: ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG HỆ THỐNG BẰNG MÔ PHỎNG
VÀ THỰC NGHIỆM ...................................................................................... 39
3.1. Đặt vấn đề................................................................................................. 39
3.2 Sơ đồ công nghệ hệ thống truyền động BĐTS- ĐCKĐB ........................ 40
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
/>
iv
3.3 Kiểm tra chất lƣợng bằng mô phỏng......................................................... 41
3.3.1 Xây dựng mơ hình mơ phỏng ................................................................. 41
3.3.2. Kết quả mơ phỏng ................................................................................ 43
3.3.3. Nhận xét: ............................................................................................... 49
3.4. Đánh giá bằng kết quả thực nghiệm: ....................................................... 50
3.4.1. Cấu hình thực nghiệm về điều khiển tại trung tâm thí nghiệm ............. 50
3.4.3 Nhận xét ................................................................................................. 57
3.5. Kết luận chƣơng 3. ................................................................................... 57
CHƢƠNG 4: XÂY DỰNG BÀI THỰC NGHIỆM BIẾN TẦN – ĐỘNG CƠ
XOAY CHIỀU BA PHA ................................................................................ 58
4.2 Thiết kế sơ đồ nguyên lý bài thí nghiệm ................................................... 59
4.3 Chọn thiết bị và bố trí thiết bị của bài thí nghiệm .................................... 62
4.4. Nội dung các bài thí nghiệm .................................................................... 66
4.4.1. Bài số 1 : Điều khiển tốc độ động cơ bằng thay đổi tần số.................. 66
4.4.2 Bài số 2 : Điều khiển hệ thống ở chế độ điều khiển vector ................. 67
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................... 70
1. Kết luận: ...................................................................................................... 70
2. Kiến nghị: .................................................................................................... 71
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 72
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
/>
v
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
KÝ HIỆU
Ý NGHĨA
UBND
Ủy Ban Nhân Dân
BLĐTBXH
Bộ lao động thƣơng binh xã hội
CL
Chỉnh lƣu
NL
Nghịch lƣu
BĐTS
Bộ biến đổi tần số
ĐCKĐB
Động cơ không đồng bộ ba pha rotor lồng sóc
ĐCA
Bộ điều chỉnh biên độ điện áp ra nghịch lƣu
SI
Sensor đo dòng điện
TG
Sensor đo tốc độ
BĐD
Biến đổi dịng
TĐĐMC
Truyền động điện một chiều
ĐCVTKG
Điều chế vectơ khơng gian
ĐCXCBP
Động cơ xoay chiều 3 pha
ĐTĐK
Đối tƣợng điều khiển
KĐB
Không đồng bộ
XL
Khâu gia cơng tín hiệu dịng điện và tốc độ động cơ
THĐ
Tín hiệu đặt
ĐTS
Đặt tần số ra nghịch lƣu
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
/>
vi
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 2.1 Sơ đồ tổng qt hệ thống truyền động BĐTS – ĐCKĐB ................ 18
Hình 2.2: Cấu trúc điều khiển vô hƣớng hệ BĐTS - ĐCKĐB ....................... 22
Hình 2.3 Cấu trúc hệ Điều khiển vectơ động cơ KĐB . ............................... 25
Hình 2.4 Mơ tả vector dịng điện stator ......................................................... 28
Hình 2.5:Vetor dịng stator trên hệ tọa độ cố định αβ và hệ tọa độ quay dq .. 29
Hình 2.6: Thu thập giá trị thực của các thành phần dịng isd, isq ..................... 31
Hình 2.7 Cấu trúc kinh điển của hệ TĐĐXCBP điều khiển kiểu T4R ........... 32
Hình 2.8: Hệ TĐĐXCBP điều khiển kiêu T4R trên hệ tọa độ dq ................... 34
Hình 2.10 Vectơ dịng stator khi động cơ đồng bộ làm việc. ........................ 37
Vùng làm việc có tốc độ lớn hơn tốc độ quay danh định bằng cách đặt isd < 0
(giảm từ thông cực ). ................................................................................. 37
Hình 3.1: Sơ đồ cơng nghệ hệ thống ............................................................... 40
Hình 3.2: Cấu trúc mơ phỏng hệ thống BĐTS - ĐCKĐB .............................. 41
Hình 3.3: Khối động cơ xoay chiều ba pha.................................................... 42
Hình 3.4: Cấu trúc khối điều khiển vectơ (vector control) ............................. 42
Hình 3.5: Cấu trúc khối điều khiển tốc độ (speed control) ............................. 43
Hình 3.6: Điện áp tức thời của biến tần ở tần số 50HZ .................................. 43
Hình 3.8 : Mô men điện từ ở tần số 50HZ ...................................................... 44
Hình 3.9: Điện áp ra của biến tần khơng tải ở tần số 15HZ ........................... 45
Hình 3.10: Tốc độ của động cơ ở tần số 15HZ ............................................... 45
Hình 3.10: Tốc độ động cơ ở tần số 15HZ...................................................... 45
Hình 3.11: Mơmen điện từ của động cơ ở tần số 15HZ ................................. 46
Hình 3.12: Điện áp đặt vào động cơ ở tần số 50HZ có tải.............................. 46
Hình 3.13: Tốc độ của động cơ ở tần số 50HZ có tải ..................................... 47
Hình 3.14: Mômen tải của động cơ ở tần số 50HZ ......................................... 47
Hình 3.15: Điện áp đặt vào động cơ ở tần số 15HZ có tải.............................. 48
Hình 3.16: Tốc độ của động cơ ở tần số 15HZ có tải ..................................... 48
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
/>
vii
Hình 3.17: Mơ men của động cơ ở tần số 15HZ ............................................. 49
Hình 3.18: Mơ hình thí nghiệm điều khiển mức, nhiệt độ và lƣu lƣợng ........ 50
Hình 3.20: Giao diện trong thí nghiệm điều khiển ........................................ 52
Hình 3.23: Kết quả thí nghiệm Kp = 2; KI = 3; KD = 0,1 ............................... 57
Hình 4.1 Sơ đồ tổng quát hệ thống truyền động BĐTS – ĐCKĐB ................ 59
Hình 4.2: Sơ đồ nguyên lý hệ BĐTS - ĐCKĐB ............................................. 61
Hình 4.3 Sơ đồ bố trí thiết bị trên bàn thí nghiệm .......................................... 63
Hình 4.5 Thơng số của động cơ trong bài thực nghiệm .................................. 65
Hình 4.6: Mơ hình điều khiển động cơ .......................................................... 68
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
/>
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết cua đề tài.
Là một giáo viên của khoa Điện - trƣờng Cao Đẳng Nghề Yên Bái, trực
tiếp tham gia đào tạo nghề “Điện công nghiệp“, nên tôi rất quan tâm đến hệ
truyền động điện xoay chiều nói trên với mục đích nâng cao kiến thức về lĩnh
vực này: làm chủ đƣợc các công việc thiết kế, lắp đặt hệ thống mới và góp
phần đào tạo ra đội ngũ cán bộ kỹ thuật điện làm chủ đƣợc các hệ thống
truyền động xoay chiều chất lƣợng cao trong thực tế, đáp ứng yêu cầu của nền
sản xuất hiện đại.
Hiện nay hệ truyền động sử dụng động cơ điện xoay chiều ngày càng
đƣợc sử dụng rộng rãi trong thực tế do có nhiều ƣu điểm. Đặc biệt ngày nay,
cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ điện tử công suất, vi xử lý và
công nghệ máy tính thì việc điều chỉnh tốc độ động cơ xoay chiều đạt đƣợc
những chỉ tiêu chất lƣợng điều chỉnh cao trở nên dễ dàng. Trƣớc đây trong
các ngành sản xuất cơng nghiệp các hệ truyền động địi hỏi chỉ tiêu chất lƣợng
cao (Điều chỉnh tốc độ vô cấp, phạm vi điều chỉnh rộng, độ ổn định cao.....)
thƣờng dùng hệ truyển động một chiều. Hiện nay do giải quyết tốt việc điều
chỉnh tốc độ động cơ xoay chiều, nên hệ thống truyền động điện một chiều đƣợc
thay thế bằng hệ thống truyền động điện xoay chiều và đang trở nên phổ biến. Vì
vậy các hệ thống truyền động sử dụng động cơ xoay chiều (Điển hình là hệ
truyền động biến tần - động cơ xoay chiều 3 pha rô to lồng sóc) khơng những
đƣợc nhiều nhà nghiên cứu quan tâm giải quyết, mà ngay trong các trƣờng đào
tạo đại học, cao đẳng nghề điện cũng đƣợc đƣa vào chƣơng trình đào tạo, nhằm
đào tạo đƣợc những cán bộ kỹ thuật đáp ứng đƣợc yêu cầu của sản xuất.
Xuất phát từ những lý do trên và cũng là yêu cầu của trƣờng cao đẳng
nhề Yên Bái, tôi chọn đề tài :
2
tần – Động cơ điện xoay chiều, phục vụ cho công tác đào tạo nghề Điện
công nghiệp của khoa Điện, trường Cao đẳng nghề Yên Bái”
2. Mục tiêu của luận văn
Nghiên cứu hệ thống thí nghiệm biến tần động cơ xoay chiều tại trung
tâm thí nghiệm trƣờng đại học KTCN Thái Nguyên.
Trên cơ sở thiết bị hiện có của trƣờng và nội dung chƣơng trình đào tạo, ,
dựa vào kết quả nghiên cứu trên, tiến hành triển khai thành các modul thực
hành về điều khiển biến tần – động cơ xoay chiều ba pha. Đây là vấn đề còn
nhiều hạn chế ở các cơ sở đào tạo nghề, cụ thể là tại trƣờng Cao đẳng nghề
Yên Bái.
3. Đối tƣợng nghiên cứu
- Biến tần 3 pha
- Đông cơ xoay chiều 3 pha
- Điều khiển hệ Biến tần - động cơ xoay chiều
4. Ý nghĩ khoa học và thực tiễn của đề tài
Nâng cao đƣợc chất lƣợng đào tạo nghề của nhà trƣờng
Đáp ứng đƣợc yêu cầu của thực tế sản xuất do hiện nay trong thực tế
đang sử dụng rộng rãi hệ thơng này trong các thiết bị địi hỏi chất lƣợng điều
chỉnh cao.
5. Kết cấu của luận văn của luận văn
Với mục tiêu đặt ra, nội dung luận văn bao gồm các chƣơng sau:
Chương 1: Thực trạng và nội dung đào tạo nghề “Điện công nghiệp” của
trƣờng Cao đẳng nghề Yên Bái
Chương 2: Nghiên cứu hệ điều khiển biến tần động cơ xoay chiều ba pha
Chương 3: Đánh giá hẹ thống bằng mô phỏng và thực nghiệm.
Chương 4: Xây dựng hệ thực hành “biến tần - động cơ xoay chiều“
Kết luận và kiến nghị
3
Để hoàn thành đƣợc luận văn, ngoài sự cố gắng của bản thân, tác giả đã
nhận đƣợc sự hƣớng dẫn tận tình của cán bộ hƣớng dẫn khoa học và sự giúp
đỡ của trƣờng Cao đẳng nghề Yên Bái, trƣờng Đại học Kỹ thuật công nghiệp
- Đại học Thái Nguyên, tập thể thầy cô giáo của Khoa Điện và khoa Sau đại
học và bạn bè đồng nghiệp.
Tôi xin chân thành cám ơn thầy giáo Nguyễn văn Vỵ và tập thể thầy cô
giáo của Khoa Điện và khoa Sau đại học - trƣờng Đại học Kỹ thuật công đã
giúp đỡ tôi hồn thành luận văn và chƣơng trình học tập.
Thái Ngun ngày 20 tháng 12 năm 2013
Tác giả luận văn
Cấn Thị Vân
4
CHƢƠNG 1
THỰC TRẠNG VÀ YÊU CẦU ĐÀO TẠO NGHỀ ĐIỆN
CỦA TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ YÊN BÁI
1.1. Giới thiệu chung về trƣờng Cao đằng nghề Yên bái
1.1.1. Quá trình phát triển trƣờng Cao đẳng nghề Yên Bái
Trƣờng Cao đẳng nghề Yên Bái đƣợc thành lập theo Quyết định số
670/QĐ-LĐTBXH ngày 27/5/2009 của Bộ Lao động - Thƣơng binh và Xã
hội trên cơ sở nâng cấp Trƣờng Trung cấp nghề tỉnh Yên Bái.
Trƣờng Cao đẳng nghề Yên Bái là trƣờng cao đẳng nghề công lập duy
nhất của tỉnh Yên Bái. Nhà trƣờng có nhiệm vụ tổ chức đào tạo, bồi dƣỡng
dạy nghề theo 3 cấp trình độ : Cao đẳng nghề, trung cấp nghề và sơ cấp nghề,
tổ chức hợp tác đào tạo, nghiên cứu ứng dụng khoa học kỹ thuật và tổ chức
các dịch vụ sản xuất nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế xã hội của tỉnh
Yên Bái và các tỉnh lân cận.
Tiền thân của nhà trƣờng là một cơ sở đào tạo công nhân kỹ thuật với sự
sát nhập của 3 nhà trƣờng trong tỉnh (Năm 1992, sáp nhập Trƣờng Công nhân
kỹ thuật Giao thông vận tải, Trƣờng Công nhân kỹ thuật Xây dựng và Trƣờng
công nhân kỹ thuật Công nghiệp). Qua nhiều năm thực hiện chức năng đào
tạo nguồn lao động trình độ cơng nhân kỹ thuật, nhà trƣờng ln hồn thành
nhiệm vụ đƣợc giao, đã góp phần quan trọng trong cơng cuộc xây dựng và
bảo vệ tổ quốc. Đến năm 2007, trƣờng đƣợc nâng cấp thành trƣờng Trung cấp
nghề tỉnh Yên Bái (Theo Quyết định số 811/QĐ-UBND ngày 12/6/2007 của
UBND tỉnh Yên Bái).
Với thời gian vừa tròn 2 năm, dƣới sự quan tâm của Đảng, Nhà nƣớc,
các cấp, các ngành và sự phấn đấu nỗ lực của tập thể cán bộ, giáo viên, công
nhân viên, nhà trƣờng đã có sự trƣởng thành vƣợt bậc, thực sự khẳng định
đƣợc vị trí của mình trong sự nghiệp đào tạo nghề, đào tạo nguồn nhân lực có
trình độ, có phẩm chất đạo đức tốt và tay nghề vững vàng đáp ứng yêu cầu
5
trong thời kỳ cơng nghiệp hố - hiện đại hố. Sau khi phấn đấu bảo đảm đủ
điều kiện, nhà trƣờng đã đƣợc Bộ Lao động - Thƣơng binh và Xã hội nâng
cấp thành trƣờng Cao đẳng nghề Yên Bái.
Trong những năm qua, nhà trƣờng đã tập trung đầu tƣ mua sắm trang
thiết bị, chủ động tổ chức nghiên cứu biên soạn giáo trình, tài liệu để phục vụ
cho cơng tác đào tạo, đổi mới phƣơng thức quản lý, áp dụng phƣơng pháp
giảng dạy theo hƣớng phát huy tính tích cực của ngƣời học, nên đã thu hút
đƣợc đông đảo học sinh sinh viên và học viên về trƣờng học tập; chất lƣợng
đào tạo đã từng bƣớc đƣợc nâng lên và uy tín của nhà trƣờng ngày càng đƣợc
khẳng định.
Trong chiến lƣợc phát triển về đào tạo nguồn nhân lực của tỉnh Yên Bái
đến năm 2020, Trƣờng Cao đẳng nghề Yên Bái phấn đấu là một trƣờng đào
tạo nguồn nhân lực trình độ Cao đẳng phục vụ cho phát triển kinh tế - xã hội
của tỉnh Yên Bái và vùng Tây Bắc (Vùng núi phía Bắc giữ một vị trí đặc biệt
quan trọng về an ninh, quốc phịng, chính trị xã hội và kinh tế). Nhà trƣờng đã
đƣợc Bộ Lao động - Thƣơng binh và Xã hội, UBND tỉnh Yên Bái phê duyệt
dự án xây dựng cơ sở mới và đƣợc cấp diện tích đất 20,5 hecta với quy hoạch
tổng thể đáp ứng quy mô đào tạo từ 3.000 đến 5.000 học sinh, sinh viên với
đầy đủ trang thiết bị theo quy định.
Theo Quyết định số 826/QĐ-BLĐTBXH ngày 07/7/2011 của Bộ Lao
động - Thƣơng binh và Xã hội, Trƣờng Cao đẳng nghề Yên Bái đƣợc phê
duyệt đầu tƣ trọng điểm đào tạo 05 nghề :
- Công nghệ ô tô với cấp độ Quốc tế;
- Điện công nghiệp;
- Gia công và thiết kế sản phẩm mộc;
- Chế tạo thiết bị cơ khí;
- Vận hành máy thi công nền với cấp độ Asean.
6
1.1.2 Cơ cấu tổ chức bộ máy của nhà trƣờng
Để đáp ứng yêu cầu đào tạo nguồn nhân lực góp phần thực hiện sự
nghiệp cơng nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nƣớc, nhà trƣờng đã tiến hành xây
dựng Điều lệ trƣờng và bổ sung về cơ cấu tổ chức (Đƣợc Ủy ban nhân dân
tỉnh phê duyệt tại Quyết định số 1167/QĐ-UBND ngày 17/8/2009 và Quyết
định số 1520/QĐ-UBND ngày 12/10/2011) phù hợp với quy mô phát triển
của nhà trƣờng.
Hiện nay, cơ cấu tổ chức bộ máy của nhà trƣờng gồm:
- Ban Giám hiệu;
- Các đơn vị trực thuộc :
1. Phòng Đào tạo và Nghiên cứu khoa học;
2. Phòng Tổ chức hành chính;
3. Phịng Tài chính kế tốn;
4 Phịng Quản trị và quản lý thiết bị;
5. Phịng Cơng tác học sinh sinh viên;
6. Khoa Kinh tế;
7. Khoa Cơ khí;
8. Khoa Điện;
9.Khoa Điện tử công nghệ thông tin;
10. Khoa Khoa học cơ bản;
11. Khoa Sƣ phạm Dạy nghề;
12. Khoa Xây dựng;
13. Khoa Giao thơng;
14. Khoa Cơng nghệ Ơ tơ;
15. Trung tâm Đào tạo lái xe;
16. Trung tâm Thực hành sản xuất và hợp tác đào tạo.
Chức năng, nhiệm vụ của các đơn vị phòng, khoa, trung tâm đƣợc xác
định trên cơ sở chức năng, nhiệm vụ chung của nhà trƣờng.
7
1.2. Các ngành nghề đào tạo của Nhà trƣờng
- Nhà trƣờng tổ chức đào tạo nghề theo 3 cấp trình độ : Cao đẳng nghề,
Trung cấp nghề và Sơ cấp nghề với các nghề sau :
+ Điện công nghiệp.
+ Điện dân dụng.
+ Điện tử cơng nghệ thơng tin.
+ Cơ khí.
+ Công nghệ ô tô.
+ Sƣ phạm kỹ thuật.
+ Xây dựng.
+ Giao thơng.
+ Kế tốn doanh nghiệp.
- Bồi dƣỡng nâng cao trình độ kỹ năng nghề cho ngƣời lao động theo
yêu cầu của cơ sở sản xuất, kinh doanh, dịch vụ và ngƣời lao động.
- Nghiên cứu, ứng dụng kỹ thuật - công nghệ nâng cao chất lƣợng, hiệu
quả đào tạo; tổ chức sản xuất, kinh doanh, dịch vụ theo quy định của pháp
luật.
- Thực hiện các nhiệm vụ khác theo quy định của pháp luật.
Năm 2011, Bộ Lao động - Thƣơng binh và Xã hội bổ sung thêm một số
nhiệm vụ: Nghiên cứu khoa học dạy nghề cho các cơ sở dạy nghề khu vực
Tây Bắc.
Năm 2012, Bộ Lao động - Thƣơng binh và Xã hội bổ sung thêm một số
nhiệm vụ: Dạy nghề công tác xã hội, sửa chữa thiết bị điện lạnh và Gia công
thiết kế sản phẩm mộc; UBND tỉnh giao thêm thành lập khoa Dạy nghề dân
tộc nội trú.
Để công tác đào tạo đạt kết quả cao nhà trƣờng đã triển khai công tác
nghiên cứu khoa học, với những biện pháp tích cực kịp thời nhằm khuyến
khích cán bộ, giáo viên ở các phịng, khoa, trung tâm tham gia nghiên cứu
8
khoa học. Kết quả: Xây dựng mới 26 bộ giáo trình dạy nghề. Đã có nhiều
sáng kiến kinh nghiệm cải tiến phƣơng pháp dạy học, quản lý đào tạo, giáo
dục học sinh nhằm nâng cao chất lƣợng đào tạo.
Thông qua việc xây dựng kế hoạch kinh phí hàng năm và đƣợc cụ thể
hoá trong quy chế chi tiêu nội bộ của trƣờng. Nhà trƣờng đã cử nhiều cán bộ,
giáo viên đi tham quan, học tập nghiên cứu công nghệ mới, cử giáo viên đi
tập huấn, bồi dƣỡng công nghệ phần mềm và công nghệ mới trong nƣớc để
nghiên cứu ứng dụng cho đào tạo nghề tại trƣờng. Chính vì thế việc thực hiện
nghiên cứu khoa học tại trƣờng đã từng bƣớc đƣợc cán bộ quản lý, giáo viên
tích cực tham gia, hƣởng ứng, góp phần nâng cao vị thế và chất lƣợng đào tạo
của nhà trƣờng.
Công tác nghiên cứu khoa học trong nhà trƣờng còn mới mẻ nhƣng đã
đƣợc lãnh đạo nhà trƣờng quan tâm, tạo điều kiện, đội ngũ cán bộ, giáo viên
nhà trƣờng đã nỗ lực tham gia để ứng dụng vào thực tế, trong công tác quản
lý và giảng dạy. Các đề tài nghiên cứu khoa học bƣớc đầu đƣợc đánh giá tốt
đảm bảo thiết thực, hiệu quả, tiết kiệm đƣợc chi phí.
1.3. Chƣơng trình đào tạo nghề điện công nghiệp.
1.3.1. Nhu cầu lao động của xã hội với nghề điện công nghiệp của
tỉnh Yên Bái và các tỉnh lân cận
Ngày nay với sự phát triển ngày càng rộng rãi của ngành cơng nghiệp
nói chung, của tỉnh Yên Bái và các tỉnh lân cận Yên Bái nhƣ Phú Thọ, Tun
Quang, Hịa Bình, Lào Cai nói riêng. Nhu cầu nhân công lao động qua đào tạo
tƣơng đối lớn. Phần lớn các lao động trong các nhà máy là công nhân lao
động chân tay chƣa qua đào tạo nghề vì vậy một số nhà máy sau khi tuyển
dụng nhân công xong phải tổ chức đào tạo tay nghề theo u cầu cơng nghệ.
Tại n Bái hiện nay có 5 khu công nhiệp với nhiều nhà máy đã đi vào hoạt
động, một số nhà máy đang trong quá trình xây dựng. Các nhà máy đƣợc đầu
tƣ nhiều máy móc hiện đại, sử dụng công nghệ mới vào sản xuất. Nắm đƣợc
9
tình hình này trƣờng cao đẳng nghề Yên Bái tập chung đào tạo một số nghề
trọng điểm trong đó nghề điện công nghiệp đƣợc đầu tƣ để đào tạo chuẩn theo
cấp độ Asean.
1.3.2. Chƣơng trình đào tạo nghề điện
Chƣơng trình đào tạo đƣợc kết hợp giữa lý thuyết và thực hành
CHƢƠNG TRÌNH KHUNG TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG NGHỀ
(Ban hành kèm theo quyết định số 541/QĐ-TCĐT ngày 03 thang10 năm
2011 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng nghề Yên Bái)
Tên nghề : Điện cơng nghiệp
Mã nghề :
Trình độ đào tạo : Cao đẳng nghề
Đối tƣợng tuyển sinh : Tốt nghiệp Trung học phổ thông hoặc tƣơng
đƣơng;
Số lƣợng môn học, mô đun đào tạo : 37
Bằng cấp sau khi tốt nghiệp: Cao đẳng nghề.
MỤC TIÊU ĐÀO TẠO:
- Kiến thức, kỹ năng nghề nghiệp:
+ Trình bày đƣợc ngun lý, cấu tạo và các tính năng, tác dụng của các
loại thiết bị điện, khái niệm cơ bản, quy ƣớc sử dụng trong nghề Điện công
nghiệp;
+ Hiểu đƣợc cách đọc các bản vẽ thiết kế của nghề điện và phân tích
đƣợc nguyên lý các bản vẽ thiết kế điện nhƣ bản vẽ cấp điện, bản vẽ nguyên
lý mạch điều khiển;
+ Vận dụng đƣợc các nguyên tắc trong thiết kế cấp điện và đặt phụ tải
cho các hộ dùng điện xác định (một phân xƣởng, một hộ dùng điện);
+ Vận dụng đƣợc các nguyên tắc trong lắp ráp, sửa chữa các thiết bị
điện;
10
+ Phân tích đƣợc phƣơng pháp xác định các dạng hƣ hỏng thƣờng gặp
của các thiết bị điện;
+ Nắm vững các kiến thức về quản lý kỹ thuật, quản lý sản xuất, điều
khiển các trạm điện, lƣới điện;
+ Vận dụng đƣợc những kiến thức cơ sở và chuyên môn đã học để giải
thích các tình huống trong lĩnh vực điện cơng nghiệp;
+ Đạt trình độ A Tiếng Anh, trình độ B Tin học hoặc tƣơng đƣơng.
+ Lắp đặt đƣợc hệ thống cấp điện của một xí nghiệp, một phân xƣởng
vừa và nhỏ đúng yêu cầu kỹ thuật;
+ Sửa chữa, bảo trì và chỉnh định đƣợc các thiết bị điện trên các dây
chuyền sản xuất, đảm bảo đúng trình tự và yêu cầu kỹ thuật;
+ Phán đoán đúng và sửa chữa đƣợc các hƣ hỏng thƣờng gặp trong các
hệ thống điều khiển tự động cơ bản;
+ Vận hành đƣợc những hệ thống điều tốc tự động;
+ Đọc, hiểu, lắp đặt và vận hành đƣợc các thiết bị điện có cơng nghệ
hiện đại theo tài liệu hƣớng dẫn.
+ Lắp đặt và vận hành đƣợc các thiết bị điện đảm bảo an toàn;
+ Hƣớng dẫn, giám sát kỹ thuật đƣợc các tổ, nhóm lắp đặt mạng điện hạ
áp và mạch điện điều khiển trong hệ thống điện;
+ Tự học tập, nghiên cứu khoa học theo đúng chuyên ngành đào tạo;
+ Có kỹ năng giao tiếp, tổ chức và làm việc nhóm.
- Chính trị, đạo đức; Thể chất và quốc phịng:
+ Có hiểu biết một số kiến thức phổ thông về Chủ nghĩa Mác - Lê nin và
Hiến pháp, Pháp luật nƣớc Cộng hòa Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam;
+ Có hiểu biết về đƣờng lối phát triển kinh tế của Đảng, thành tựu và
định hƣớng phát triển công nghiệp của địa phƣơng, khu vực, vùng, miền;
+
, có thái độ hợp tác với đồng nghiệp, tôn
trọng pháp luật và các quy định tại nơi làm việc, trung thực và có tính kỷ luật
11
cao, tỷ mỷ chính xác, sẵn sàng đảm nhiệm các cơng việc đƣợc giao ở các nhà
máy, xí nghiệp sản xuất hoặc công ty kinh doanh về lĩnh vực điện;
+ Trung thành với sự nghiệp xây dựng và bảo vệ Tổ quốc Việt Nam Xã
hội Chủ nghĩa;
+ Thực hiện đầy đủ trách nhiệm, nghĩa vụ của ngƣời công dân; sống và
làm việc theo Hiến pháp - Pháp luật;
+ Yêu nghề, có ý thức cộng đồng và tác phong làm việc của một cơng
dân sống trong xã hội cơng nghiệp;
+ Có thói quen lao động nghề nghiệp, sống lành mạnh phù hợp với
phong tục, tập quán và truyền thống văn hóa dân tộc;
+ Ln có ý thức học tập, rèn luyện để nâng cao trình độ đáp ứng nhu
cầu của cơng việc.
+ Đủ sức khỏe để làm việc lâu dài trong điều kiện năng động của các xí
nghiệp cơng nghiệp;
+ Sức khỏe đạt loại I hoặc loại II theo phân loại của Bộ Y tế;
+ Có hiểu biết về các phƣơng pháp rèn luyện thể chất, ý thức xây dựng
và bảo vệ Tổ quốc;
+ Hiểu biết những kiến thức, kỹ năng cơ bản cần thiết trong chƣơng trình
Giáo dục quốc phịng – An ninh;
+ Có ý thức tổ chức kỹ luật và tinh thần cảnh giác cách mạng, sẵn sàng
thực hiện nghĩa vụ bảo vệ Tổ quốc.
Sau khi tốt nghiệp, sinh viên trở thành Kỹ thuật viên chuyên ngành Điện
công nghiệp sẽ :
- Làm việc đƣợc ở các Công ty Điện lực: Tổ vận hành và quản lý đƣờng
dây, tổ bảo trì và sửa chữa đƣờng dây;
- Làm việc trong các trạm truyền tải và phân phối điện năng: Nhân viên
vận hành;
- Làm việc trong các công ty xây lắp công trình điện;
12
- Làm việc trong các cơng ty, xí nghiệp sản xuất công nghiệp trong các
thành phần kinh tế xã hội.
* THỜI GIAN CỦA KHÓA HỌC VÀ THỜI GIAN THỰC HỌC TỐI THIỂU:
- Thời gian của khóa học và thời gian thực học tối thiểu:
+ Thời gian đào tạo: 3 năm
+ Thời gian học tập: 131 tuần
+ Thời gian thực học tối thiểu: 3750 giờ
+ Thời gian ôn, kiểm tra hết môn học, mô đun và thi tốt nghiệp: 300 giờ
(Trong đó thi tốt nghiệp: 100 giờ)
- Phân bổ thời gian thực học tối thiểu:
+ Thời gian học các môn học chung bắt buộc: 450 giờ
+ Thời gian học các môn học, mô đun đào tạo nghề: 3300 giờ
+ Thời gian học bắt buộc: 2520 giờ; Thời gian học tự chọn: 780 giờ
+ Thời gian học lý thuyết: 708 giờ; Thời gian học thực hành: 1812 giờ
* DANH MỤC MÔN HỌC, MÔ ĐUN ĐÀO TẠO BẮT BUỘC, THỜI GIAN VÀ
PHÂN BỔ THỜI GIAN:
Mã
MH,
MĐ
I
MH 01
MH 02
MH 03
MH 04
MH 05
MH 06
II
II.1
Tên môn học, mơ đun
Thời gian đào tạo (giờ)
Trong đó
Tổng
số
Các mơn học chung
450
Chính trị
90
Pháp luật
30
Giáo dục thể chất
60
Giáo dục quốc phòng - An ninh 75
Tin học
75
Ngoại ngữ (Anh văn)
120
Các môn học, mô đun đào tạo 2520
nghề bắt buộc
Các môn học, mô đun kỹ thuật 445
cơ sở
Lý
thuyết
220
60
21
4
58
17
60
708
Thực
hành
200
24
7
52
13
54
50
1656
Kiểm
tra
30
6
2
4
4
4
10
156
178
242
25
13
MH 07
MH 08
MH 09
MĐ 10
MH 11
MĐ 12
MĐ 13
MĐ 14
II.2
MĐ 15
MĐ 16
MĐ 17
MH 18
MĐ 19
MH 20
MH 21
MĐ 22
MĐ 23
MĐ 24
MĐ 25
MĐ 26
MĐ 27
MĐ28
MĐ 29
An toàn điện
30
Mạch điện
90
Vẽ kỹ thuật
30
Vẽ điện
30
Vật liệu điện
30
Khí cụ điện
45
Điện tử cơ bản
150
Kỹ thuật nguội
40
Các mơn học, mô đun chuyên 2075
môn nghề
Điều khiển điện khi nén
120
Đo lƣờng điện
90
Máy điện 1
240
Máy điện 2
60
Cung cấp điện
90
Trang bị điện 1
270
Trang bị điện 2
60
Kỹ thuật xung- số
90
Tổ chức sản xuất
30
Kỹ thuật cảm biến
60
PLC cơ bản
150
Truyền động điện
150
Điện tử công suất
105
PLC nâng cao
120
Thực tập tốt nghiệp
440
Tổng cộng
2970
18
45
15
10
15
30
45
10
545
11
39
13
18
13
12
98
28
1403
1
6
2
2
2
3
7
2
126
45
45
75
15
60
45
15
45
20
45
45
60
45
30
0
943
70
40
154
42
26
210
40
42
8
12
95
82
56
83
397
1845
5
05
11
3
4
15
5
3
2
3
10
8
4
7
43
182
* CHƢƠNG TRÌNH MƠN HỌC, MƠ ĐUN ĐÀO TẠO BẮT BUỘC:
(Nội dung chi tiết có Phụ lục kèm theo)
* HƢỚNG DẪN SỬ DỤNG CHƢƠNG TRÌNH KHUNG TRÌNH ĐỘ
CAO ĐẲNG NGHỀ ĐỂ XÁC ĐỊNH CHƢƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO NGHỀ:
- Hƣớng dẫn xác định danh mục các môn học, mô đun đào tạo nghề tự
chọn; thời gian, phân bố thời gian và chƣơng trình cho mơn học, mơ đun đào
tạo nghề tự chọn:
14
Mã
Tên môn học, mô đun tự
MH,
chọn
MĐ
Thời gian đào tạo (giờ)
Tổng
số
Trong đó
Lý
Thực
Kiểm
thuyết
hành
tra
MĐ 30
Kỹ thuật lắp đặt điện
150
30
112
8
MĐ 31
Điều khiển lập trình cỡ nhỏ
90
30
55
5
MĐ 32
Điện tử ứng dụng
90
30
55
5
MĐ 33
Kỹ thuật lạnh
120
45
69
6
MĐ 34
Thiết bị điện gia dụng
120
30
81
9
MĐ 35
Quấn dây máy điện nâng cao
90
10
77
3
MĐ 36
Bảo vệ rơle
120
30
84
6
CHƢƠNG TRÌNH MƠ ĐUN ĐÀO TẠO: TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN
Mã số mô đun: MĐ26
Thời gian mô đun: 150giờ; (Lý thuyết: 60 giờ; Thực hành: 90 giờ)
* VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MƠ ĐUN:
- Vị trí: Trƣớc khi học mơ đun này cần hồn thành các mơ đun và mơn
học cơ sở, đặc biệt các mô đun và môn học: Mạch điện; Trang bị điện; Máy
điện.
- Tính chất: Là mơ đun kĩ thuật chuyên môn, thuộc mô đun đào tạo nghề
bắt buộc
* MỤC TIÊU MƠ ĐUN:
- Trình bày đƣợc ngun tắc và phƣơng pháp điều khiển tốc độ của hệ
truyền động điện.
- Đánh giá đƣợc đặc tính động của hệ điều khiển truyền động điện.
- Tính chọn đƣợc động cơ điện cho hệ truyền động khơng điều chỉnh.
- Phân tích đƣợc cấu tạo, nguyên lý của một số thiết bị điển hình nhƣ:
soft start, inverter, các bộ biến đổi.
15
- Lựa chọn đƣợc các bộ biến đổi phù hợp với yêu cầu hệ truyền động
- Rèn luyện tính tỉ mỉ, cẩn thận, tác phong công nghiệp cho học sinh
* NỘI DUNG MÔ ĐUN:
- Nội dung tổng quát và phân phối thời gian :
Thời gian
TT
1
2
Tên các bài trong mô đun
Bài mở đầu
Cấu trúc chung của hệ truyền
động điện
Cơ học truyền động điện.
Tổng
Lý
số
thuyết
2
2
Thực
hành
Kiểm
tra*
8
6
2
Các đặc tính và trạng thái làm việc
của động cơ điện.
Điều khiển tốc độ truyền động
điện.
Ổn định tốc độ của hệ thống
truyền động điện.
Đặc tính động của hệ truyền động
20
10
9
1
20
10
9
1
10
7
2
1
10
5
5
10
4
5
1
8
Chọn công suất động cơ cho hệ
truyền động điện.
Bộ khởi động mềm.
10
2
7
1
9
Bộ biến tần.
20
3
16
1
10
Bộ điều khiển máy điện servo.
20
5
14
1
11
Bộ điều khiển tốc độ động cơ DC.
20
5
14
1
Cộng:
150
60
82
8
3
4
5
6
7
Bài 8 : Bộ biến tần (Thời gian: 20 giờ)
Mục tiêu :
- Giải thích đƣợc nguyên lý điều chỉnh tốc độ động cơ bằng phƣơng
pháp thay đổi tần số.
- Nhận biết đƣợc cổng vào, cổng ra ở bộ biến tần.
- Kết nối mạch động lực cho bộ biến tần.
- Khởi động và thực hiện dừng mềm, đảo chiều quay cho động cơ.
16
Nội dung:
1. Giới thiệu các loại biến tần.
2. Các phím chức năng.
3. Các cổng vào/ra và cách kết nối.
4. Khảo sát hoạt động của biến tần.
5. Ứng dụng thông dụng trong công nghiệp.
Để thực hiện đƣợc các modul đào tạo nhà trƣờng đã đầu tƣ cơ sở vật
chất, các bộ thực hành phục vụ cho cơng tác giảng dạy.
Ngồi ra nhà trƣờng cịn chú trọng cơng tác đào tạo bồi dƣỡng, nâng cao
chất lƣợng đội ngũ giáo viên và cán bộ quản lý.
- Đến thời điểm tháng 8/2013 nhà trƣờng có tổng số : 160 cán bộ, giáo
viên, cơng nhân viên, đang sinh hoạt tại 14 phòng, khoa, trung tâm. Trong đó:
Trình độ hiện có: Thạc sỹ 14 ngƣời; Đại học 119 ngƣời;
Năm học 2012 - 2013, có 60 lƣợt cán bộ, giáo viên đƣợc tham gia các
khoá đào tạo, bồi dƣỡng. Trong đó:
- Đào tạo thạc sỹ : 25 ngƣời
- Đào tạo đại học: 8 ngƣời
- Bồi dƣỡng kiến thức mới, NVSP: 30 ngƣời
- Bồi dƣỡng kỹ năng nghề: 65 ngƣời;
- Bồi dƣỡng khác: 10 ngƣời.
Trong năm học vừa qua công tác đào tạo, bồi dƣỡng luôn đƣợc lãnh đạo
nhà trƣờng đề cao và hết sức quan tâm. Nhằm xây dựng đội ngũ cán bộ, giáo
viên, nhân viên nhà trƣờng thành thạo về chun mơn, nghiệp vụ, có trình độ
quản lý tốt, đáp ứng yêu cầu của việc kiện toàn và nâng cao hiệu quả của bộ
máy nhà trƣờng, đồng thời, đạt các tiêu chuẩn chức danh theo quy định đối
với từng ngạch công chức. Nội dung đào tạo bồi dƣỡng: Kiến thức chun
mơn, lý luận chính trị, quản lý hành chính nhà nƣớc, quản lý kinh tế, bồi
dƣỡng ngoại ngữ, tin học, kỹ năng nghề.
17
1.4 Sự cần thiết phải xây dựng hệ thực nghiệm BBT - ĐCXC
Với mục tiêu là đào tạo cán bộ kỹ thuật có trình độ Cao đẳng nghề làm
việc chủ yếu ở các cơ sở sản xuất công nghiệp. Tại các cơ sở này, hiện nay
chủ yếu sử dụng các hệ truyền động điện xoay chiều. Vì vây ngay trong nhà
trƣờng địi hỏi sinh viên phải có kiến thức, đặc biệt là phải có tay nghề cao
trong việc khai thác, sử dụng, sửa chữa các hệ truyền động Biến tần - Động cơ
xoay chiều. Muốn đạt đƣợc mục tiêu trên, ngoài dạy kiến thức về mặt lý
thuyết sinh viên, cần phải cho sinh viên thực hành nhiều về hệ thống này.
Trong thực tế đào tạo trong mấy năm qua, phần thực hành về tự động
khống chế, về sửa chữa máy điện và PLC,... đã đƣợc quan tâm đúng mức, tuy
nhiên phần thực hành về điều khiển động cơ điện, còn thiếu bài thực hành về
điều hệ biến tần - động cơ xoay chiều.
Chính vì vậy, việc xây dựng bài thực hành về điều khiển hệ truyền động
BBT – ĐCXC là cần thiết để đào tạo tay nghề cho sinh viên và trang bị thêm
kiến thức cho đội ngũ giáo viên thực hành của trƣờng.
1.5. Kết luận chƣơng 1
Khi tiến hành bài thí nghiệm về điều khiển biến tần động cơ KĐBXC 3
pha thông qua thiết bị điều khiển lƣu lƣợng bằng tần số tại Trung tâm thí
nghiệm của trƣờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp, tác giả đã nắm đƣợc cấu
trúc của bài thí nghiệm, tổ chức tiến hành thí nghiệm, lấy kết quả thí nghiệm
và đánh giá so sánh với lý thuyết và mô phỏng.
Nội dung luận văn này nhằm bổ sung thêm một bài thực hành cho sinh
viên trong quá trình đào tạo nghề ở trƣờng Cao đẳng nghề Yên Bái, để sinh
viên ra trƣờng đáp ứng ngay đƣợc yêu cầu của thực tế sản xuất khi học tập,
giúp cho sinh viên có kỹ năng tay nghề thành tạo khi tốt nghiệp ra trƣờng, đáp
ứng đƣợc yêu cầu thực tiễn. Đồng thời, hệ thực nghiệm cũng giúp trang bị
thêm kiến thức cho đội ngũ giáo viên thực hành của trƣờng.
18
CHƢƠNG 2
NGHIÊN CỨU ĐIỀU KHIỂN HỆ TRUYỀN ĐỘNG BIẾN TẦN
ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA
2.1 Điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ ba pha
Điều chỉnh tốc độ động cơ xoay chiều không đồng bộ ba pha (ASM) có
thể thực hiện bằng nhiều phƣơng pháp khác nhau :
- Điều chỉnh điện áp đặt vào dây cuốn stato;
- Điều chỉnh số đôi cực từ;
- Điều chỉnh điện trở phụ mạch rotor đối với loại động cơ rotor dây cuốn;
- Điều chỉnh tần số f của nguồn cung cấp cho động cơ.
Trong thực tế việc điều chỉnh tần số nguồn cung cấp đƣợc thực hiện bởi
bộ biến đổi tần số. Sơ đồ cấu trúc tổng quát của hệ truyền động Biến tần động cơ không đồng bộ 3 pha (BĐTS – ĐCKĐB) trên hình H 2.1
Hình 2.1 Sơ đồ tổng quát hệ thống truyền động BĐTS – ĐCKĐB
