Your SlideShare is downloading. ×
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Giao trinh-động-cơ-điện
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Thanks for flagging this SlideShare!

Oops! An error has occurred.

×
Saving this for later? Get the SlideShare app to save on your phone or tablet. Read anywhere, anytime – even offline.
Text the download link to your phone
Standard text messaging rates apply

Giao trinh-động-cơ-điện

149,173

Published on

Published in: Education, Sports
76 Comments
106 Likes
Statistics
Notes
No Downloads
Views
Total Views
149,173
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
2
Actions
Shares
0
Downloads
4,124
Comments
76
Likes
106
Embeds 0
No embeds

Report content
Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
No notes for slide

Transcript

  • 1. Giáo trình ð ng cơ ñi nChương I: Khái quát v ñ ng cơ ñi nChương II: Các thông s cơ b n c a ñ ng cơ không ñ ng b rotor l ng sócChương III: Sơ ñ khai tri n dây qu n ñ ng cơ ñi nChương IV: Tính toán s liêu dây qu nChương V: K thu t cách ñi n và qu n dâyChương VI: Phương pháp t m s y ñ ng cơ ñi nChương VII: Tháo l p và v n hành ñ ng cơ ñi n NG.X.T
  • 2. ĐỘNG CƠ ĐIỆN http://www.ebook.edu.vn Chương I: KHÁI QUÁT VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN Bài 1: KHÁI NIỆM VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN I/. Khái niệm Động cơ điện không đồng bộ là loại động cơ xoay chiều làm việc theo nguyên lýcảm ứng điện từ, có tốc độ quay của roto n ( tốc độ quay của máy ) khác với tốc độquay của từ trường n1. Động cơ điện không đồng bộ có hai day quấn: Dây quấn stato ( sơ cấp ) nối vớilưới điện, tần số không đổi f; dây quấn rôto ( thứ cấp ) được nối tắt lại hoặc khép kínqua điện trở; dòng điện trong dây quấn rôto được sinh ra nhờ sức điện động cảm ứngcó tần số không đổi phụ thuộc vào tốc độ của rôto ( nghĩa là phụ thuộc vào tải ở trêntrục của máy). Củng như các loại động cơ điện quay khác, động cơ điện không đồng bộ có tínhthuận nghịch, nghĩa là có thể làm việc ở chế độ động cơ điện, củng như ở chế độ máyphát điện. Động cơ điện không đồng bộ so với các loại động cơ khác có cấu tạo và vận hànhkhông phức tạp, giá thành rẻ, làm việc tin cậy nên được sử dụng nhiều trong sản xuấtvà sinh hoạt, dưới đây ta chỉ xét động cơ không đồng bộ, động cơ có các loại: động cơba pha và một pha. - Động cơ điện không đồng bộ một pha có công suất nhỏ không quá vài ba kw trởxuống được dùng ở nguồn điện 2 dây. Ví dụ như bơm nước, máy mài hai đá… + Động cơ không đồng bộ một pha có vòng ngắn mạch ( công suất dưới 150w ). + Động cơ không đồng bộ một pha dùng tụ điện. - Động cơ điện không đồng bộ 3 pha có công suất lớn được dùng rộng rãi trong cácngành công nghiệp, các nhà máy xí nghiệp v.v…Ví dụ như máy kéo, máy phát điện cócông suất lớn… Các kiểu động cơ này đều dùng rôto lồng sóc. II/. Phân loại động cơ điện: ĐỘNG CƠ ĐIỆN (ĐCĐ) ĐCĐ 1 CHIỀU ĐC KĐB ĐC ĐB ĐC KÍCH TỪ ĐC KÍCH TỪ ĐC KĐB 1 ĐC KĐB 3 ĐC KIỂU ĐC DÙNG BẰNG ĐIỆN BẰNG NCVC PHA PHA PHẢN ỨNG NCVC ĐC ROTO DÂY ĐC ROTO ĐC ROTO ĐC ROTO LỒNG QUẤN LỒNG SÓC DÂY QUẤN SÓC ĐC VÒNG ĐC CÓ CUỘN CHẬP DÂY PHỤ ĐC KIỂU ĐIỆN ĐC MỞ MÁY DUNG BẰNG ĐIỆN TRỞ........... trang 1
  • 3. Trong môn học này ta chỉ đi sâu vào loại động cơ phổ biến và thông dụng nhấthiện nay đó là động cơ không đồng bộ 1 pha và 3 pha rôto lồng sóc. Bài 2: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ RÔTO LỒNG SÓC I/. Cấu tạo. Cơ cấu động cơ không đồng bộ (ĐCKĐB) tuỳ theo kiểu loại vỏ bọc kín hoặc hở, làdo hệ thống làm mát bằng cánh quạt thông gió đặt ở bên trong hay bên ngoài động cơ.Nhìn chung ĐCKĐB có hai phần chính là phần tỉnh và phần quay. 1/. Phần tĩnh Phần tĩnh hay còn gọi là stato gồm hai bộ phận chính là lõi thép và dây quấn a). Lõi thép: Là bộ phận dẩn từ của máy có dạng hình trụ rổng, lõi thép được làm bằng các láthép kỹ thuật điện dày 0,35 đén 0,5 mm, được dập theo hình vành khăn, phía trong cóxẻ rảnh để đặt dây quấn và được sơn phủ trước khi ghép lại. b). Dây quấn: Dây quấn stato làm bằng dây đồng hoặc dây nhôm (loại dây email) đặt trong cácrảnh của lõi thép. Hai bộ phận chính trên còn có các bộ phận phụ bao bọc lõi thép là vỏ máy đượclàm bằng nhôm hoặc gang dùng để giử chặt lõi thép phía dưới là chân đế để bắt chặtvào bệ máy, hai đầu có hai nắp làm bằng vật liệu cùng loại với vỏ máy, trong nắp có ổđở (hay còn gọi là bạc) dùng để đở trục quay của rôto. Móc treo Vòng ngắn mạch Chụp gió Cánh quạt Cuộn dây 10 2 3 6 Bạc đạn 8 11 4 5 1 7 9 Lắp Khung Rotor Hộp đấu nối Trục Hình 1.1: cấu tạo động cơ không đồng bộtrang 2
  • 4. ĐỘNG CƠ ĐIỆN http://www.ebook.edu.vn 2/. Phần quay. Hay còn gọi là rôto, gồm có lõi thép, dây quấn và trục máy. a). Lõi thép: Có dạng hình trụ đặc làm bằng các lá thép kỹ thuật điện, dặp thành hình dĩa và épchặt lại, trên mặt có các đường rãnh để đặt các thanh dẩn hoặc dây quấn. Lõi thépđược ghép chặt với trục quay và đặt trên hai ổ đở của stato. b). Dây quấn: Trên rôto có hai loại: rôto lồng sốc và rôto dây quấn. - Loại rôto dây quấn có dây quấn giống như stato, loại này có ưu điểm là mômentquay lớn nhưng kết cấu phức tạp, giá thành tương đối cao. - Loại rôto lồng sóc: kết cấu của loại này rất khác với dây quấn của stato. Nóđược chế tạo bằng cách đúc nhôm vào các rãnh của rôto, tạo thành các thanh nhôm vàđược nối ngắn mạch ở hai đầu và có đúc thêm các cánh quạt để làm mát bên trong khirôto quay. a/ stato động cơ KĐB b/ rôto Hình 1.2: hình dạng rôto và stato Phần dây quấn được tạo từ các thanh nhôm và hai vòng ngắn mạch có hìnhdạng như một cái lồng nên gọi là rôto lồng sóc. Các đường rãnh trên rôto thôngthường được dập xiên với trục, nhằm cải thiện đặt tính mở máy và giảm bớt hiệntượng rung chuyển do lực điện từ tác dụng lên rôto không liên tục. II/. Nguyên lý hoạt động. Muốn cho ĐC làm việc, stato của ĐC cần được cấp dòng điện xoay chiều. Dòngđiện qua dây quấn stato sẽ tạo ra từ trường quay với tốc độ: f n = 60. (vòng/phút) p trong đó: f- là tần số của nguồn điện p- là số đôi cực của dây quấn statoVõ Chí Lợi trang 3
  • 5. Trong quá trình quay từ trường này sẽ quét qua các thanh dẩn của rôto, làm xuấthiện sức điện động cảm ứng. Vì dây quấn rôto là kín mạch nên sức điện động này tạora dòng điện trong các thanh dẩn của rôto. Các thanh dẩn có dòng điện lại nằm trongtừ trường, nên sẽ tương tác với nhau, tạo ra lực điện từ đặc vào các thanh dẩn. Tổng hợp các lực này sẽ tạo ra môment quay đối với trục rôto, làm cho rôto quaytheo chiều của từ trường. Khi ĐC làm việc, tốc độ của rôto (n) luôn nhỏ hơn tốc độ của từ trường (n1) ( tứclàn<n1). Thực vậy, nếu n=n1 thì rôto sẽ quay đồng bộ với từ trường, giữa từ trường vàthanh dẩn rôto không còn chuyển động tương đối. Lúc đó sức điện động cảm ứngkhông hình thành, không có dòng điện trong các thanh dẩn do đó lực điện từ củng nhưmôment quay điều bị triệt tiêu. Kết quả là rôto quay chậm lại nên luôn nhỏ hơn n1, vì thế động cơ được gọi là độngcơ không đồng bộ. Độ sai lệch giữa tốc độ rôto và tốc độ từ trường được goi là hệ số trược, ký hiệu làS và được tính bằng: n1 − n S= 100% n1 Thông thường hệ số trược vào khoảng 2% đến 10%.trang 4
  • 6. ĐỘNG CƠ ĐIỆN http://www.ebook.edu.vn Chương II: CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ ROTOR LỒNG SÓC I/. Các thông số ghi trên nhãn của động cơ Thông thường trên tất cả các động cơ điện điều có ghi các thông số cơ bản sau; Công suất định mức Pđm (KW) hoặc (HP) Điện áp dây định mức Uđm (V) Dòng điện dây định mức Iđm (A) Tần số dòng điện f (Hz) Tốc độ quay rôto nđm (vòng / phút) hoặc (rpm) Hệ số công suất cos ϕ Loại động cơ 3 pha hoặc 1 pha Ngoài các thông số định mức trên bên cạnh đó có những loại động cơ còn có cácthông số phụ như: hiệu suât (ηdm ); mả số vòng bi; cấp cách điện; trọng lượng độngcơ;…. II/. Các thông số cơ bản của bộ dây quấn. Ở phần trước ta giới thiệu chung ĐCKĐB và đồng bộ, nó có cấu tạo và nguyên lýhoạt động như thế nào thông qua đó ta xét thêm quan hệ các thông số của bộ dây quấnđược dùng trong động cơ điện như sau: - Số cực của động cơ 2P. - Số đôi cực của động cơ P. - Bước từ cực τ (khoảng cách của hai cực từ kế tiếp nhau). - Tổng số rảnh trên stato Z. - Số cạnh dây phân bố cho mỗi pha trên mỗi khoảng của bước từ cực q. α d : Góc lệch pha giữa 2 rãnh kế tiếp nhau (tính theo đơn vị góc điện, lúc đó ta xemmỗi khoảng bước cực trải rộng trong khoomng gian tương ứng 180o điện). α hh : Góc lệch pha giữa 2 rãnh kế tiếp nhau (tính theo đơn vị góc hình học, lúc đó taxem mỗi khoảng bước cực từ trải rộng trong không gian tương ứng 180o điện). α : Góc lệch pha giửa 2 pha kế tiếp nhau (tính theo đơn vị rãnh). y: Bước bối dây. (là khoảng cách giửa 2 cạnh tác dụng của 1 bối dây). III/. Một số khái niệm cơ bản của bộ dây quấn. 1/. Từ cực Được hình thành bởi một bối dây hay nhóm bối dây sau cho khi dòng điện đi quasẻ tạo được các từ cực N, S xen kẻ kế tiếp nhau trong cùng các nhóm bối dây của 1pha, số lượng từ cực N, S luôn là số chẳn. Z τ= (rãnh) 2pVõ Chí Lợi trang 5
  • 7. S τ = 1800 τ = 1800 N N τ = 1800 τ = 1800 S Hình 2.1: từ cực và cách đấu dây tạo từ cực xen kẻ. Ví dụ: Động cơ tốc độ 1500 vòng / phút có tổng số rãnh trên stato Z= 36 rãnh.Bước từ cực bằng: Z 36 τ= = = 9 (rãnh) 2p 4 Vậy tâm của từ cực N ở rãnh số 1 thì tâm của từ cực S kế tiếp ở rãnh số 10. 2/. Bối dây Là tập hợp nhiều vòng dây, được quấn nối tiếp với nhau và được bố trí trên statovới hình dạng đã định trước, thì đoạn nằm trong rãnh được gọi là cạnh dây, còn phần ởngoài rãnh là đầu nối của hai cạnh tác dụng. Bước bối dây là khoảng cách giửa 2 cạnh dây và phần đầu nối đã được bố trí trênstato và được tính theo đơn vị rãnh. So sánh bước bối dây với bước từ cực ta có: - Bước đủ: y = τ - Bước ngắn: y < τ τ τ τ - Bước dài: y > τ N y S N y S N y S Bước bối dây đủ. Bước bối dây ngắn. Bước bối dây dài. Hình 2.2: Dây quấn bước đủ, bước ngắn, bước dài.trang 6
  • 8. ĐỘNG CƠ ĐIỆN http://www.ebook.edu.vn Trong khi thực hành, khi xây dựng sơ đồ dâyquấn ta phải qui ước khi nhìn vào hình vẽ của trái Phảibối dây(hay nhóm bối dây) đầu nằm ở phía tráilà đầu “đầu” đầu còn lại nằm ở phía phải là đầu“cuối”. 3/. Cạnh dây Là các cạnh tác dụng của bối dây được lồngvào rãnh. Mỗi bối dây có hai cạnh tác dụng khicho dòng điện đi vào ở một đầu bối dây và đi ra Đầu đầuở đầu còn lại, bước chuyển dịch dòng điện qua Đ Đầu cuốihai cạnh tác dụng của bối dây lúc đó ngược Cchiều nhau. Hình 2.3: Qui ước cực tính bối dây Như vậy, khi bố trí trên sơ đồ hai cạnh tácdụng của cùng một bối dây phải bố trí trên haikhoảng cực từ lân cận khác nhau. Bước bối dây (bước dây quấn), là khoảngcách giữa hai cạnh tác dụng của cùng một bốidây. Nếu trên sơ đồ ta có đánh số thứ tự cho từngrãnh stato thì khoảng cách y có thể tính bằnghiệu số giữa hai số thứ tự của 2 rãnh đang chứa 2cạnh tác dụng của bối dây đó. Vậy cạnh tác dụng thứ nhất được lồng vàorãnh 2 thì cách 8 rãnh sẽ lồng rãnh còn lại. Đầu nối bối dây là phần liên kết hai cạnh tácdụng của bối dây, tuỳ theo cách liên kết đầu nốita có thể đổi được dạng dây quấn, nhưng khôngthay đổi vị trí rãnh đã phân pha dây quấn. Haynói cách khác là đổi cách xây dựng sơ đò dâyquấn các đàu nối của bối dây. 4/. Nhóm bối dây Trong một pha các nhóm bối dây được hình thành từ các bối dây và phụ thuộc vàodạng dây quấn đồng thời phụ thuộc vào số rãnh đã phân phối trên một pha trên mổikhoảng bước cực để từ đó bố trí các bối dây theo các rãnh nhất định. Tuỳ theo dạng dây quấn đồng khuôn hoặc đồng tâm, tập trung hay phân tán ta sẽbố trí sơ đồ dây quấn khác nhau. a). Nhóm bối dây quấn đồng khuôn. Nhóm bối dây này có bước từ cực các bối dây điều bằng nhau nên chúng có cùngmột khuôn định hình, các bối dây trong nhóm này củng được nối tiếp với nhau cùngchiều và được bố trí trên stato ở các rãnh kế cận để tạo thành các từ cực xen kẻ nhau.Võ Chí Lợi trang 7
  • 9. Thông thường các bối dây trong nhóm bối dây đồng khuôn điều là bước ngắn nênít tốn dây và được bố trí gọn các đầu của các bối dây. Tuy nhiên, để đạt yêu cầu thìviệc lắp các bộ dây quấn ở dạng này phải khó khăn hơn, tốn thời gian nhiều hơn so vớidạng dây quấn đồng tâm. a/ b/ Hình 2.5: Nhóm bối dây đồng khuôn a/ Nhóm bối dây đồng khuôn b/ Khuôn định hình nhóm bối dây b). Nhóm bối dây đồng tâm. Nhóm bối dây đồng tâm được hìnhthành bởi nhiều bối dây có bước bối dâykhác nhau và được mắc nối tiếp nhau theocùng một chiều quấn. Các cạnh dây củamỗi bối chiếm các rãnh kế cận nhau để tạo a/ b/thành cực. Hình 2.6: Nhóm bối dây đồng tâm Để tạo thành nhóm bối dây đồng tâm, a/. nhóm bối dây đồng tâmngười ta quấn liên tiếp dây dẫn theo cùng b/. khuôn định hình nhóm bối dâymột chiều quấn lên trên một bộ khuôn cókích thước khác nhau và đặt đồng tâm trên cùng một trực quấn. Ưu điểm của dây quấn này là dễ lắp đặt bối dây vào stato; tuy nhiên có khuyếtđiểm là các đầu bối dây chiếm chổ nhiều hơn so với cách mquấn khác. Dạng nhóm bối dây đồng tâm thường phổ biến trong dây quấn của động cơ mộtpha và động cơ 3 pha có công suất nhỏ. Chú ý: Trong quá trình thực hiện dây quấn đồng tâm thì bước bối dây phải theotrình tự từ nhỏ đến lớn nhưng khoảng cách giữa hai bối dây phải cách nhau ít nhất là 2rãnh. 5/. Cuộn dây. Cuộn dây (còn gọi là 1 pha) là tập hợp nhiều nhóm bối dây được đấu lại với nhauvà thông qua các cách đấu dây để hình thành các từ cực N, S xen kẻ nhau trong cùngmột pha (các từ cực luôn là số chẳn).trang 8
  • 10. ĐỘNG CƠ ĐIỆN http://www.ebook.edu.vn6/. Góc điện. Góc điện là đại lượng được tính theo thời gian, có đơn vị tính là độ điện, khác vớiđộ hình học. τ = 1800 S τ = 1800 τ = 1800 S N N N τ = 1800 τ = 1800 τ = 1800 S Hình 2.7: Tương quan giữa góc điện và góc hình học Trong thực hành, để bố trí các nhóm bối dây trên stato ở vị trí chính xác trên mỗikhoảng của các bước từ cực trong cùng một pha hoặc hai pha kế tiếp nhau trên một bộdây quấn nhất định trước hết ta tính góc lệch pha giữa hai rãnh liên tiếp (tính theo gócđiện) hoặc góc lệch pha giữa hai pha kế tiếp nhau (tính theo đơn vị rãnh). p.360 0 αd = (góc điện) Z Góc lệch pha giữa hai rãnh kế tiếp nhau tính theo độ hình học. 360 0 α hh = (góc hình học) Z Góc lệch pha giữa hai pha liên tiếp nhau tính theo đơn vị rãnh 00 α= (rãnh) αd 00 : góc lệch pha tính theo góc điện. α : Khoảng cánh lệch pha giửa hai pha tình theo số rãnh. VD: Động cơ có hai từ cực τ = 180 0 điện hay tương ứng với 1800 hình học. Nếu động cơ có 4 từ cực thì bước từ cực τ = 180 0 điện chỉ tương ứng với 900 hìnhhọc. Tương ứng nếu động cơ có càng nhiều từ cực thì bước từ cực được tính theo độhình học càng ít đi.Võ Chí Lợi trang 9
  • 11. Chương III: SƠ ĐỒ KHAI TRIỂN DÂY QUẤN ĐỘNG CƠ ĐIỆN Bài 1: PHƯƠNG PHÁP ĐẤU DÂY CHO CÁC NHÓM BỐI DÂY TRONG MỘT PHA Khi thiết lập sơ đồ dây quấn trên động cơ 3 pha hoặc 1 pha, của các nhóm dây cóthể dấu với nhau tạo thành một pha hoàn chỉnh với các từ cực thật hoặc từ cực giả tuỳtheo sự bố trí các nhóm bối dây nên ta có các cách đấu như sau: I/. Đấu dây các nhóm bối dây tạo từ cực thật. Trong cách đáu này, các nhóm bối dây trong cùng một pha được bố trí sát nhau vàđược nối dây giữa các nhóm, sau cho dong điện qua các nhóm tạo thành các từ cực N,S xen kẻ nhau. Đặc điểm cách đấu này có số nhóm bbói trong một pha bằng số từ cực;khi đấu dây có thể áp dụng quy tắc “Cuối – Cuối” hoặc “Đầu – Đầu”. S N S N Đ C Đ C Đ C Đ C A X Hình 3.1: Đấu dây tạo từ cực thật II/. Đấu dây các nhóm bối tạo từ cực giả. N N 2P = 4 S S Khi muốn đấu dây tạo từ các cực giả cùng dấu hay còn goi là cách đấu dây tạo từcực giả thì buộc phải bố trí các nhóm bối trong cùng một pha phải cách xa nhau ít nhấtmột rãnh trống. Khi đấu dây phải áp dụng quy tắc “Đầu – Cuối” hoặc “Cuối – Đầu”trang 10
  • 12. ĐỘNG CƠ ĐIỆN http://www.ebook.edu.vnbằng cách nối các nhóm này với đàu các nhóm kế tiếp, như thế mới tạo được các từcực cùng dấu. Đặc điểm của cách đáu này, có số nhóm bối trong cùng một pha bằng ½ số từ cực,cách đấu này áp dụng khi 2p = 2. Từ cơ sở đó ta có khái niệm mới về từ cực. “Nếu một hoặc nhiều rãnh có chứanhững dây dẩn mà có cùng một chiều dòng điện thì chúng hình thành 1 từ cực”. do đócó thể nối tiếp các cạnh dây lại theo một trật tự nào đó, sau cho thoả mản điều kiện khidòng điện đi qua chúng có cùng một chiều. Như thế nghĩa là một pha hình thành ít nhất một cặp từ cực. Hình 3.3: Mô hình dây quấn tạo từ cực của động cơ điện Hình 3.4: Mô hình dây quấn tạo từ cực của động cơ điệnLưu ý: ⊕ : Chỉ chiều dòng điện đi vào cạnh dây. : Chỉ chiều dòng điện đi ra cạnh dây. Trong quá trình đấu dây các nhóm bối dây trong một pha ở trường hợp q nguyên taáp dụng theo qui tắc sau: - Khi tổng số nhóm bối dây trong một pha bằng số đôi cực P ta áp dụng đấu cựcgiả. - Khi tổng số nhóm bối dây trong một pha bằng số cực 2P ta áp dụng đấu cực thật.Võ Chí Lợi trang 11
  • 13. Bài 2: PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG SƠ ĐỒ KHAI TRIỂN DÂY QUẤN Phương pháp xây dựng sơ đồ khai triển dây quấn một lớp của động cơ được thể hiệntheo trình tự các bước sau:Bước 1 : Xác định tổng số rãnh của lõi thép stato, (kí hiệu: Z) từ đó ta kẻ các đoạn thẳngsong song cách đều ứng với số rãnh stato, sau đó đánh số thứ tự từ 1 đến Z.Bước 2 : Tính bước cực và dựa vào đó để phân ra các cực từ trên stato. Z τ= (rãnh) 2pBước 3 : Tính số rãnh phân bố cho mỗi pha trên mỗi bước cực từ. τ q = (rãnh) m Trong đó: m: số pha, trường hợp động cơ 1 pha thì lấy m = 2. Ta thấy trong tất cả các sơ đồ dây quấn đồng khuôn đơn giản có bước bối dây là bướcđủ thì y = τ .Bước 4 : Phân bố số rãnh stato cho từng pha dây quấn, căn cứ theo các giá trị τ và q vừatìm được, sau đó căn cứ vào trị số q ta chia các rãnh trên mỗi bước cực cho các pha.Bước 5: Tính góc lệch pha giữa hai pha kế tiếp nhau tính theo số rãnh. Z α= (rãnh) 3. p Căn cứ vào góc lệch pha, xác định các đầu ra của các pha theo trình tự sơ đồ trên mồikhoảng của bước cực.Bước 6 : Xây dựng sơ đồ khai triển cho mỗi pha dây quấn, ta thực hiện các công đoạn sau: - Vẽ sơ đồ khai triển từng nhóm bối dây cho một pha tương ứng với q đã tính. - Các nhóm bối dây được hình thành bằng cách liên kết các cạnh của các bối dây củamột pha ở hai bước cực kế tiếp nhau theo các kiểu đồng khuôn, đồng tâm, tập trung hay phântán v.v... - Nối dây giữa các nhóm bối dây trong cùng một pha sao cho khi dòng điện chạy trongnhóm bối dây của các từ cực đúng bằng số cực của động cơ. - Khi đã hoàn chỉnh một pha ta định đầu và cuối cho các pha nầy (trong lý thuyếtthường ký hiệu đầu cho mỗi pha bằng ký tự: A; B; C và cuối cho mỗi pha bằng ký tự X; Y;Z. Như vậy 3 pha ta có được là: A – X; B – Y; C – Z.Bước 7 : Cách vẽ các pha còn lại cũng tương tự như pha ban đầu.trang 12
  • 14. ĐỘNG CƠ ĐIỆN http://www.ebook.edu.vn Ví dụ áp dụng Cho stato của một động cơ không đồng bộ ba pha có 24 rãnh, số cực cần thực hiện 2p =4 cực. Hãy xây dựng sơ đồ khai triển dây quấn bước đủ, đồng khuôn, tập trung 1 lớp đơngiản, 3 pha lệch nhau 1200 điện.Bước 1 : Tổng số rãnh Z = 24; 2p = 4. ta kẻ các đoạn thẳng song song cách đều ứng với sốrãnh stato như sau: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 20 1 2 3 4Bước 2 : Tính bước cực và dựa vào đó để phân ra các cực từ trên stato. Z 24 τ= = =6 (rãnh) 2p 4 τ 1 τ2 τ 3 τ 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 20 1 2 3 4Bước 3 : Tính số rãnh phân bố cho mỗi pha trên mỗi bước cực từ. τ 6 q = = = 2 rãnh m 3 Ta thấy trong tất cả các sơ đồ dây quấn đồng khuôn đơn giản có bước bối dây là bướcđủ, thì y = τ = 6 rãnh và số cạnh dây quấn trên một bước cực của mỗi pha là 2 rãnh, Hay qA= qB = qC = 2 rãnh.Bước 4 : Phân bố số rãnh stato cho từng pha dây quấn, căn cứ theo các giá trị τ và q vừatìm được, sau đó căn cứ vào trị số q ta chia các rãnh chứa trên mỗi bước cực cho các pha.Võ Chí Lợi trang 13
  • 15. Bước 5: Tính góc lệch pha giữa hai pha kế tiếp nhau tính theo số rãnh. Z 24 α= = = 4 rãnh 3. p 3.2 Sau khi tính ra ta thấy hai pha kế tiếp nhau cách nhau 4 rãnh, được biểu diễn như sau(pha thứ nhất vào rãnh 1 đầu tiên, pha thứ 2 sẽ vào rãnh số 5, pha thứ 3 sẽ vào rãnh số 9) τ 1 τ2 τ 3 τ 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 20 1 2 3 4 qA qC qB qA qC qB qA qC qB qA qCBước 6 : Xây dựng sơ đồ khai triển cho một pha dây quấn, ta thực hiện các công đoạn sau: - Vẽ sơ đồ khai triển từng nhóm bối dây cho một pha tương ứng với q đã tính. τ 1 τ2 τ 3 τ 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 20 1 2 3 4 A1 X1 A2 X2 - Khi đã hoàn chỉnh một pha ta định đầu và cuối cho các pha nầy (trong lý thuyếtthường ký hiệu đầu cho mỗi pha bằng ký tự: A; B; C và cuối cho mỗi pha bằng ký tự X; Y;Z. Như vậy 3 pha ta có được là: A – X; B – Y; C – Z.trang 14
  • 16. ĐỘNG CƠ ĐIỆN http://www.ebook.edu.vnBước 7 : Trình tự vẽ hai pha còn lại thực hiện như pha ban đầu: - Vẽ pha thứ hai. τ 1 τ2 τ 3 τ 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 20 1 2 3 4 A B X Y - Vẽ pha thứ ba. τ 1 τ 2 τ 3 τ 4 a b a b 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 20 1 2 3 41 2 1 2 A Z B C X YVõ Chí Lợi trang 15
  • 17. Bài 3: MỘT SỐ SƠ ĐỒ DÂY QUẤN THÔNG DỤNG I/. Dây quấn 3 pha: Ở đây ta chỉ giới thiệu các kiểu dây quấn cơ bản sau: - Dây quấn đồng khuôn tập trung 1 lớp. - Dây quấn đồng tâm tập trung 1 lớp. - Dây quấn đồng tâm 2 mặt phẳng. 1/. Dây quấn đồng khuôn tập trung 1 lớp ( với Z = 24; 2p = 4) 2 2 1 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 20 1 2 3 4 a a b b A Z B C X Y Hình 3.11: Sơ đồ khai triển dây quấn đồng khuôn tập trung 1 lớp(3 pha lệch nhau1200). 2 2 1 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 20 1 2 3 4 a a b b 1 1 A Y B Z C X Hình 3.12: Sơ đồ khai triển dây quấn đồng khuôn tập trung 1 lớp (3 pha lệch nhau 2400).trang 16
  • 18. ĐỘNG CƠ ĐIỆN http://www.ebook.edu.vn 2/. Dây quấn đồng tâm xếp lớp: (với Z= 24; 2p = 4). 2 2 1 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 20 1 2 3 4 b b a a A Z C X Y B Hình 3.13: Sơ đồ khai triển dây quấn dạng đồng tâm xếp lớp (3 pha lệch nhau 1200).. 3/. Dây quấn đồng tâm 2 mặt phẳng: (với Z = 24; 2p = 4) 1 1 2 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 20 1 2 3 4 b b a a A Z B C X YSơ đồ khai triển dây quấn dạng đồng tâm 2 mặt phẳng (3 pha lệch nhau 1200).. II/. Sơ đồ dây quấn 1 pha. 1/. Sơ đồ quạt bàn. Sơ đồ dây quấn đông khuôn 2 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 1 1 A X a B Y a Hình 3.15: Sơ đồ dây quấn quạt bàn. (Z = 16; 2p = 4). Võ Chí Lợi trang 17
  • 19. 2/. Sơ đồ quạt trần Trong quá trình quấn dây của quạt trần bao gồm hai phần chính gồm cuộnchạy và cuộn đề sẽ tách rời nhau do đó ta sẽ vẽ riêng từng cuộn và chia điều các rãnhvới nhau. a). Cuộn chạy. 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 A X Hình 3.16: Sơ đồ cuộn chạy dây quấn quạt trần. (Z = 16; 2p = 8). b). Cuộn đề. 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 A X Hình 3.17: Sơ đồ cuộn đề dây quấn quạt trần. (Z = 16; 2p = 8). 3/. Sơ đồ động cơ không đồng bộ 1 pha. (Z =24; 2p = 2; QA = 8; QB = 4) a a b b 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 201 2 3 4 c c d d A B X Y 1 1 Hình 3.18: Sơ đồ động cơ 1 pha (Z = 24; 2P = 2).trang 18
  • 20. ĐỘNG CƠ ĐIỆN http://www.ebook.edu.vn 4/. Sơ đồ động cơ không đồng bộ 1 pha. (Z =24; 2p = 2; QA = QB = 10) a a b b c c d d 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 20 1 2 3 4 a1 a1 b1 b1 c1 c1 d1 d1 1 1 A B X Y Hình 3.19: Sơ đồ động cơ 1 pha (Z = 24; 2P = 2).Võ Chí Lợi trang 19
  • 21. Chương IV: TÍNH TOÁN SỐ LIÊU DÂY QUẤN Bài 1: TÍNH TOÁN DÂY QUẤN ĐỘNG CƠ MỘT PHA Trong phần này chỉ hướng dẩn cơ sở để tính toán số liệu dây quấn của động cơ mộtpha một cách khái quát. Vì động cơ có công suất nhỏ được thiết kế chỉ chịu tác dụngtải trọng nhỏ nên ta có thể tính toán số liệu dây quấn động cơ 1 pha như sau. Bước 1: Xác định số cực từ Dt 2 p = (0,4 ÷ 0,5). bg Sau khi tính toán xong ta lấy tròn mà chọn phải lớn hơn số liệu đã tính nhưng số từcực luôn là số chẳn. Trong đó: Dt – Đường kính trong của stato (cm). bg- Bề dày gông lỏi thép stato. Bước 2: Xác định tốc độ quay của động cơ. 60. f n= (vòng/phút). p Trong đó: f – tần số (Hz). P – số đôi cực động cơ. Bước 3: Tính bước từ cực: π .Dt τ= (cm). 2p Bước 4: Từ thông ở mỗi cực: (Wb) Φ = 0, 64.τ .L.Bδ .10−4 Trong đó: L – chiều dài của stato (cm). 2 Bδ - Mật độ từ (Wb/m ). Tra bảng 4.1 Bảng 4.1: 2 Loại ĐC 1 Bδ Loại quạt Bδ (Wb/m ) pha (Wb/m2) Quạt trần có tụ 0,45 2p = 2 0,65 Quạt bàn có tụ 0,5 2p ≥ 4 0,7 Quạt bàn nhật 0,6 Bước 5: Tính số vòng dây cuộn chạy: K E .U dm NA = (vòng/pha). 4, 44. f .Φ.K dq Trong đó: Kdq – hệ số dây quấn. Udm – Điện áp định mức cho mỗi pha. Φ - từ thông ở mỗi cực từ. KE – Hệ số điện áp giáng (tỉ số giửa điện áp nguồn nhập vào mỗi pha dây quấn so với sức điện động cảm ứng trên bộ dây quấn mỗi pha).Tra bảng 4.2.trang 20
  • 22. ĐỘNG CƠ ĐIỆN http://www.ebook.edu.vn Bảng 4.2: Loại động cơ Hệ số KE Động cơ 1 pha và 3 pha 0,75 Quạt có tụ điện 0,8 Bước 6: Số vòng dây mỗi bối của cuộn chạy: NA Na = (vòng/bối) QA Trong đó: QA – Tổng số bối dây của cuộn chạy. Bước 7: Tiết diện dây cuộn chạy: Trong quá trình xác định tiết diện của một pha thì ta phải xác định tiết diện củarãnh Sr và số vòng dây dẩn NC chứa trong mỗi rãnh. Tuỳ theo tiết diện rãnh ta có thểtính theo hai diện tích rãnh như sau: - Đối với rãnh hình thang tiết diện rãnh được tính như sau: 1 S r = .h.(d1 + d 2 ) (mm2). 2 Trong đó: h - Chiều cao của rãnh. d1 - Đáy bé hình thang. d2 - Đáy lớn hình thang. - Đối với rãnh quả lê (hay oval) tiết diện được tính như sau: d1 + d 2 d π .d 2 Sr = ( )(h − 2 ) + (mm2) 2 2 8 Đối với rãnh quả lê (oval) ta lấy d = d2. * Từ đó tính tiết diện dây như sau: f r .S r S A( cd ) = (mm2). Na Trong đó: fr – là hệ số lợi dụng rãnh được chọn 0,45. * Từ đây sẽ tính ra đường kính dây: d A = 1,13. S A (mm). Bước 8: Kiểm tra hệ số lắp đầy Kld: 2 N a .d cd K ld = ≤ 0,75 S r .0,8 Nếu tính ra nhỏ hơn 0,75 thoả mãn điều kiện thì tính tiếp theo các bước sau, cònkhông thì phải tính lại. Trong đó: dcd – đường kính dây dẩn kể cả lớp cách điện. NA –Tổng số dây dẩn trong mỗi rãnh. Bước 9: Tính số vòng dây của cuộn đề: Đối với ĐC khởi động với pha phụ (không có tụ). Số vòng dây của pha đề được xác định. NB = 0,5. NA (vòng/pha)Võ Chí Lợi trang 21
  • 23. Đối với ĐC khởi động với tụ hoá: Số vòng dây của pha đề được xác định. NB = 0,6. NA (vòng/pha). Đối với ĐC vận hành với tụ dầu thường trực: Số vòng dây của pha đề được xác định. NB = 0,5. NA (vòng/pha). Tính số vòng dây mỗi bối cuộn đề: NB Nb = QB Trong đó: QB –Tổng số bối dây cuộn đề. Bước 10: tiết diện dây cuộn đề: SB = 0,6 . SA (mm2). Bước 11: Tính đường kính dây cuộn đề: dB = 0,65 . dA (mm). Bước 12: Xác định dòng điện Ip cho phép trong 1 pha được xác định như sau: Bảng 4.3: Công suất động cơ Kiểu động cơ 1 ÷ 10 KW 10 ÷ 50 KW 50 ÷ 100 KW Động cơ kiểu hở, thông gió bên 6(A/mm2) 6,5(A/mm2) 5,5(A/mm2) trong. Động cơ kiểu kín, thổi gió ngoài 5(A/mm2) 5(A/mm2) 4,5(A/mm2) Ip = J . SA (A). Bước 13: Tính công suất định mức động cơ, áp dụng công thức. P =UP.IP.η.Cosϕ dm Trong đó: Up: Điện áp định mức pha (V). Ip: Dòng điện định mức pha (A) Hiệu suất η có thể chọ từ: 0,85 Bước 14: Chọn tụ làm việc cho động cơ: (theo kinh nghiệm). Theo nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ thì tụ điện chiếm phần quantrọng trong quá trình khởi động và thường dùng tụ điện cho động cơ là tụ điện giấydầu thường tính bằng Fara nhưng hiện tại trên thị trường không có tụ 1 Fara nên ta cóthể dùng ước của Fara có ký hiệu là: McroFara ( μF ) và cũng có thể dùng tụ hoá. Điện dung của tụ được tính theo công thức sau: 2000.I C= (μ F ) U .cosϕ Trong đó: C - Tính bằng Micrôfara ( μ F ) U – Điện áp định mức (V) I – dòng điện định mức (A) cosϕ - Hệ số công suất được chọn bằng 0,75trang 22
  • 24. ĐỘNG CƠ ĐIỆN http://www.ebook.edu.vnBài tập 1: Cho động cơ 1 pha làm việc với tụ thường trực có các số liệu sau: Dt=7cm;bg=18mm; L=10cm; Kdq=0,96; Cosϕ = 0, 75 ; fr=0,45; Bδ =0,65Wb/m2; KE=0,75; η = 0,85 ;J=5A/mm2. Biết động cơ có rãnh hình thang d1=7mm; d2=10mm; h=15mm; QA=8;QB=4.Tính số liệu dây quấn, chon tụ làm việc và công suất định mức khi động cơ làm việcvới nguồn điện 220V – 50Hz.Bài tập2: Cho động cơ 1 pha làm việc với tụ thường trực có các số liệu sau: Dt=6cm;bg=16mm; L=8cm; Kdq=0,96; Cosϕ = 0, 75 ; fr=0,45; Bδ =0,65Wb/m2; KE=0,75; η = 0,85 ;J=5A/mm2. Biết động cơ có rãnh hình quả lê có d1=7mm; d2=10mm; h=15mm;QA=QB=6.Tính số liệu dây quấn, chon tụ làm việc và công suất định mức khi động cơ làmviệc với nguồn điện 220V – 50Hz.Võ Chí Lợi trang 23
  • 25. Bài 2: TÍNH TOÁN DÂY QUẤN ĐỘNG CƠ BA PHA Việc tính toán dây quấn của động cơ 3 pha rất dễ dàng hơn so với cách tính toándây quấn của động cơ 1 pha vì ở đây ta chỉ tính cho một pha còn các pha còn lại thì lấynhư pha đã được tính, các số liệu được tiến hành như sau: Bước 1: Xác định số cực từ Dt 2 p = (0,4 ÷ 0,5). bg Sau khi tính toán xong ta lấy tròn mà chọn phải lớn hơn số liệu đã tính nhưng số từcực luôn là số chẳn. Bước 2: Xác định tốc độ quay của động cơ. 60. f n= (vòng/phút). p Trong đó: f – tần số (Hz). P – số đôi cực động cơ. Bước 3: Tính bước từ cực: π .Dt τ= (cm). 2p Bước 4: Từ thông ở mỗi cực: Φ = 0, 64.τ .L.Bδ .10−4 (Wb) Bước 5: Tính số vòng dây của 1 pha: K E .U dm Np = (vòng/pha). 4, 44. f .Φ.K dq Trong đó: Kdq – hệ số dây quấn. Udm – Điện áp định mức của 1 pha. KE – Hệ số điện áp ta chọn 0,75 Bước 6: Số vòng dây của mỗi bối của một pha. Tính vòng dây mỗi cuộn và số dây dẫn trong rãnh. Biết tổng số vòng/pha thì dễdàng xác định số vòng dây phân bố cho mỗi bối (bối/pha) tuỳ theo dạng dây quấn vàcách đấu dây tạo từ cực, số dây dẫn trong mỗi rãnh được xác định. Np Đối với dây quấn 1 lớp: N p = (vòng/bối) QA N Đối với dây quấn 2lớp: N p = 2. p (vòng/bối) QAtrang 24
  • 26. ĐỘNG CƠ ĐIỆN http://www.ebook.edu.vn Bước 7: Tiết diện rãnh Sr - Đối với rãnh hình thang tiết diện rãnh được tính như sau: 1 S r = .h.(d1 + d 2 ) (mm2). 2 Trong đó: h - Chiều cao của rãnh. d1 - Đáy bé hình thang. d2 - Đáy lớn hình thang. - Đối với rãnh quả lê (hay oval) tiết diện được tính như sau: d1 + d 2 d 2 π .d 2 2 Sr = ( )(h − ) + (mm2) 2 2 8 Bước 8: Tiết diện dây dẩn Sd f r .Sr Sd = (mm2). Nb Trong đó: fr – là hệ số lợi dụng rãnh được chọn 0,45. Từ đây sẽ tính ra đường kính dây: d d = 1,13. S d (mm). Bước 9 Kiểm tra hệ số lắp đầy Kld: 2 N b .d d K ld = ≤ 0, 75 Sr .0,8 Nếu tính ra nhỏ hơn 0,75 thoả mãn điều kiện thì tính tiếp theo các bước sau, cònkhông thì phải tính lại. Bước 10: Xác định dòng điện Ip cho phép trong cuộn pha. Tuỳ theo dạy động cơkiểu kín hoặc hở và cách thông gió giải nhiệt mà ta chọn mật độ dòng J để xác địnhdòng điện cho phép trong mỗi cuộn pha như sau: Ip=J.Sd (A) Bước 11 Tính công suất định mức động cơ, áp dụng công thức. P = 3.UP.IP.η.Cosϕ dm Chọn Cosϕ với 2p=2 - Cosϕ 0,75 2p=2 - Cosϕ 0,75Võ Chí Lợi trang 25
  • 27. Chương V: KỸ THUẬT CÁCH ĐIỆN VÀ QUẤN DÂY Bài 1: PHƯƠNG PHÁP CÁCH ĐIỆN RÃNH VÀ CÁCH ĐIỆN PHA 1/. Các loại giấy cách điện dùng trong máy điện. - Giấy PRESSPAHN - Giấy LAERTHOID - Giấy AMIĂNG - Giấy MICA - Giấy SILICON - VERNI 2/. Phương pháp cách điện rãnh của động cơ. Cách điện rãnh nhằm mục đích cách điện giữa cuộn dây cới stato để tránh chạmmasse. Giấy cách điện phải có dạng của rãnh để ôm sát vào rãnh, tăng hệ số lắp đầydây (Kid) Khi lót cách điện rãnh cho các động cơ có công suất nhỏ dưới 1HP, có thể chọngiấy dày 0,2 mm, nếu động cơ lớn hơn cấp cách điện A (liệt kê ở phần sau), thì chọnbề dày giấy từ (0,35mm - 0,4mm). Đối với động cơ có công suất lớn, nên tăng cườngthêm 1 lớp giấy phim hoặc mica,… Tuỳ theo cấp cách điện, để tăng cường độ bền vềcơ, nên gấp mí ở đầu miệng rãnh, tránh giấy cách điện bị rách trong lúc uốn nắn dây. - Đô ướm giấy theo kích thước của rãnh và định hình cắt giấy lót theo số rãnh. - Gấp giấy cách điện theo hình vẽ của ránh, gấp hàng loạt đủ số rãnh đã quy định. - Phần đầu gấp phải luôn luôn nằm ngoài lõi thép. - Độ cao phải ngang miệng rãnh. l/2 Đường gấp l l L’ L Chiều dài rãnh stato (2,5 – 5) Hình 5.1: Giấy cách điện rãnhtrang 26
  • 28. ĐỘNG CƠ ĐIỆN http://www.ebook.edu.vn 3/. Cách điện pha. Giấy lót cách điện giữa 2 pha kế tiếp nhau. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 20 1 2 3 A Z B C Hình 5.2: Lót giấy cách điện giửa các phaVõ Chí Lợi trang 27
  • 29. Bài 2: CÁNH LÀM KHUÔN VÀ TÍNH CHU VI KHUÔN Trong công việc quấn dây máy điện thì kích thước của khuôn quấn dây giữ phầnquyết định đến công việc lồng dây vào stato. Khuôn làm đúng, lồng vào rãnh dễ,nhanh đảm bảo chất lượng. Khuôn làm dài hoặc rộng hơn tiêu chuẩn, vừa tốn dây, dễbị chạm vỏ, nắp, dây chạm masse. Nếu khuôn ngắn hoặc hẹp quá thì khó khăn lồnggiữa các bối dây lớp sau vào rãnh, bộ dây cũng dễ bị chạm masse và không đút rotovào stato được. Do đó để chuẩn bị cho công tác làm khuôn ta nên dùng các công cụ cầm tay như:Cưa, đục, khoan tay,…Thông thường ta sử dụng khuôn làm bằng gỗ, làm khuôn gồmhai phần: - Phần khuôn. - Phần kẹp để kẹp khuôn. Sau đây là hình dáng của một loại khuôn kẹp thông dụng được sử dụng được sửdụng trong việc thực hiện quấn dây máy điện. Chiều dày của khuôn khuôn Kẹp để kẹp khuôn Hình 5.3: Sơ đồ khuôn và kẹp khuôn 1/. Phương pháp tính chu vi khuôn. Muốn xác định chu vi khuôn, đầu tiên ta xác định hệ số K1, bề dài phần đầu củamối dây, tính toán khoảng cách giữa hai rãnh liên tiếp. Đầu nối Cạnh tác dụng KL ’ y L L Hình 5.4: Tính chu vi khuôn quấntrang 28
  • 30. ĐỘNG CƠ ĐIỆN http://www.ebook.edu.vn Hệ số KLđược xác định như sau: π .γ .( Dt + hr ) KL = Z 2p γ Trong đó: KL: Chiều dài phần đầu nối giữa 02 rãnh kế nhau(mm). 2 1,3 γ : Là hệ số giản dài của phần đầu nối (thay đổi theo 2p). 4 1,35 hr : Là chiều cao của rãnh tính đến đỉnh răng (mm) Dt : Đường kính trong của stato (mm) 6 1,5 Z : Tổng số rãnh stato. ≥8 1,7 Vậy, ta có chu vi khuôn quấn dây được tính theo công thức sau: CV = 2.( KL.y + L’ ) Với: L’ = (L + 10) mm Trong đó: L: Là chiều dài của lõi thép kể cả rãnh thông gió hướng kín. L’: Chiều dài cạnh tác dụng lồng vào rãnh, có tính thêm phần cách điện lót dư ở haiphía. y: Bước bối dây. Ví dụ: Cho một động cơ 3 pha loại nội địa Nhật Bản có lý lịch như sau: Đườngkính trong Dt = 80 mm, bề dày lõi thép L = 65 mm, chiều cao của rãnh 14 mm, số từcực 2p = 4; tổng số rãnh Z = 36. Tính chu vi khuôn khi y = 8, y = 7. Giải: Tính bề dài đầu nối giữa hai rãnh liên tiếp Trong đó: γ = 1,35 ứng với 2p = 4 π .γ . ( Dt + ht ) π .1,35.(80 + 14) KL = = = 11, 07 (mm) Z 36 Xác định chu vi khuôn như sau: Ta có: L=(L+10)mm = 65+10 = 75 (mm) * Ứng với y = 8; CV8 = 2.(KL.y +) = 325,12 (mm) Chọn CV8 = 32 (cm). * Ứng với y = 7; CV7 = 2.(11,07+75) = 303,91 (mm) Chọn CV7 = 30 (cm). 2/. Kỹ thuật làm khuôn đơn giản Cách làm khuôn đơn giản nhất là lấy một đoạn dây đồng cỡ từ (0,5 mm đến 1 mmđặt gá vào lòng trong của stato, theo đường kính của bói dây để làm chuẩn và theo đómà đo kích thước. - Chiều dài khuôn L. - Chiều rộng khuôn N. - Chiều dày khuôn D thường lấy thấp hơn chiều cao của rãnh khoảng 3 mm. Nếu động cơ không còn sô bối dây mẫu cũ thì đo kích thước stato để làm khuôntheo kinh nghiệm sau. - Chiều dài khuôn: L= (1+15) mmVõ Chí Lợi trang 29
  • 31. - Chiều dài ngang khuôn: N = (n+3) mm - Chiều dài khuôn: D = (d-3)mm. Trong đó: L: Chiều dài lõi thép. N: Là khoảng cách nhỏ nhất giữa 2 rãnh hạ dây. D: Chiều sâu của rãnh. Khi đã chọn quy cách khuôn hợp lý thì lấy một miếng gỗ thông bằng chiều dày D,cưa chiều dài L và chiều ngang N đúng kích thước, ở giữa khoan một lỗ để bắt trục(khoan đúng tâm) của máy quấn dây. Đi đôi với khuôn phải có phần kẹp để kẹp khuôn để giữ khi quấn dây. Phần kẹp cóchiều ngang lớn hơn 2cm; kích thước chiều dài rộng hơn khuôn khoảng 20mm; 4 cạnhcưa 4 rãnh để đặt dây buộc bối dây khi quấn xong, cùng một lúc có thể làm nhiềukhuôn như các bước trên.trang 30
  • 32. ĐỘNG CƠ ĐIỆN http://www.ebook.edu.vn Bài 3: KỸ THUẬT QUẤN DÂY CHO CÁC BỐI DÂY 1/. Kỹ thuật quấn và làm khuôn quấn cho các bối dây. Dây quấn máy điện xoay chiều có trách nhiệm cảm ứng được sức điện động nhấtđịnh, đồng thời cũng tham gia vào việc tạo nên từ trường cần thiết cho sự biến đổinăng lượng cơ điện trong máy. Bối dây còn gọi là phần tử dây quấn, gồm nhiều vòngdây có hình dạng và kích thước giống nhau, được quấn nối tiếp và đặt cùng một vị trítrên stato; bối dây có nhiều hình dạng khác nhau và nhiều sơ đồ dây quấn khác nhau,bối dây được biểu diễn như sau: 2 1 1 b/ a/ Hình 5.5: Kỹ thuật quấn dây với các bối dây khác nhau 1. Cạnh tác dụng a. Bôi dây có 5 vòng dây 2. Phần đầu nối b. Ký hiệu bối dây Trong thực tế, quấn dây là công việc phức tạp, vì kích thước tạo ra phải phù hợpvới khoảng cách cho phép của thân stato, thông qua đó ta có thể quấn từng bối dâyhoặc các bối liên tiếp trong cùng một nhóm bối. Do đó vị trí của khuôn và kẹp khuônđược đặt như vẽ bên. Sau khi làm khuôn xong, ta tiến hành quấn các bối dây của nhóm bối dây quấn chocác pha và chuyển sang các bước sau. 2/. Chọn dây điện từ để quấn động cơ điện. Khi sửa chữa bất cứ một máy điện nào, tốt nhất là lấy mẫu thật đầy đủ các số liệu:Quy cách dây quấn, trọng lượng, số vòng, tính chất cách điện, cách đấu dây…Quấn lạiđúng như cũ, máy sẽ vận hành an toàn đảm bảo các tiêu chuẩn kỹ thuật của nhà chếtạo. Thực tế thị trường hiện nay có ba loại dây: Dây tròn, dây dẹt… Dây tròn thường được bọc cách điện bằng sợi bông, lụa, tơ thuỷ tinh hoặc mencách điện (tráng êmay) được gọi là dây điện tử.Võ Chí Lợi trang 31
  • 33. Dây dẹt và dây cáp chủ yếu được bọc bằng hai lần sợi, một lần giấy hay một lầnsợi hoặc bọc tơ thuỷ tinh, cũng có thể có loại để trần, khi quấn vào máy điện: Rôtođộng cơ, cuộn dây hạ áp của máy biến thế, máy hạn điện có công suất lới…Mới lót bìacách điện. a). Ký hiệu dây quấn cho động cơ điện. Dây quấn máy điện thường dùng là đồng điện phân, mềm, điện trở nhỏ (có thểdùng dây điện từ lõi nhóm) dây quấn có 3 yêu cầu sau: - Ký hiệu và quy cách quấn dây. - Kích thước dây. - Trọng lượng dây cần có để quấn vào máy. Tuỳ theo từng kiểu động cơ, nhiệt độ làm việc, cấp cách điện mà chọn ký hiệu dâycho phù hợp. Dây quấn do Liên Xô cũ sản xuất có nhiều cấp cách điện khác nhau được phân loạitheo độ bền nhiệt để quấn vào máy, có nhiệt độ làm việc từ 900C (cấp Y) tới 1800C(cấp H). Sữa chữa máy điện ở ta hiện nay phổ biến dùng dây quấn cho động cơ điện cấp A,nhiệt độ làm việc tối đa 1050C. - Những động cơ điện cấp B rất thích hợp với khí hậu nóng ẩm ở nước ta, nhiệt độtối đa (1100C ÷ 1250C). b). Kích thước dây quấn. Dây đồng tròn là loại thông dụng nhất để quấn các loại động cơ điện nhỏ và trungbình, có các cỡ từ (0,02mm ÷ 5,2mm). Dây quấn cho stato động cơ thường chỉ dùng dây điện từ dưới 2mm, máy cần cỡdây lớn hơn thường lấy nhiều dây nhỏ quấn song song để dễ làm, cuộn dây tản nhiệtnhanh, máy chạy mát và tốt hơn quấn bằng một sợi dây to cùng tiết diện. Người ta thường quấn song song từ (2 sợi ÷ 4 sợi) là nhiều, trên cỡ này thì dùngdây vuông, dây dẹt, thanh đồng hoặc dây cáp tạo thành cuôn dây cứng. Trong sửa chữa thường không có đủ các cỡ dây đường kích khác nhau từ nhỏ đếnlớn để lựa chọn. Vậy, phải giải quyết như thế nào? Quấn dây to hơn hay nhỏ hơn mộttí có được không? Nhìn chung, nếu động cơ phải làm việc ở công suất định mức không được quấndây nhỏ hơn cũ. Vì như vậy, mật độ dòng điện qua dây sẽ cao hơn thiết kế. Động cơđã quấn lại sẽ không đủ khả năng để làm việc với công suất định mức nên khi kéo tảinó sẽ nóng quá mức, độ bền giảm dễ cháy. Thực tế sai số chỉ cho phép giảm từ (2%đến 3%) so với tiết diện dây cũ. Động cơ, máy hàn, quạt điện khi sửa chữa không có dây đúng cỡ thì dùng dây tohơn một cấp sẽ tốt hơn nhưng cần lưu ý khi thay dây to hay nhỏ hơn một cấp đềukhông được tăng hoặc giảm số vòng dây đã quấn cũ, vì tăng vòng dây thì đầy khóquấn làm dây dễ bị tốn hao trong lõi theo tăng, máy bị nóng và dễ cháy.trang 32
  • 34. ĐỘNG CƠ ĐIỆN http://www.ebook.edu.vn c). Thay thế cỡ dây để quấn động cơ điện. Khi không có dây đúng cỡ thì cách giải quyết tốt nhất là dùng (2 dây ÷ 3 dây) nhỏđể quấn song song với nhau hoặc phải quấn bằng dây đơn nhưng stato được nối songsong thành 2 đến 3 nhánh (stato phải có các bối ở các nhánh bằng nhau). Trong trườnghợp máy đã quấn song song (hoặc có hai nhánh song song) thì dùng dây to hơn nhưngđấu nối tiếp (tất nhiên dây to này phải lọt được qua khe xuống rãnh). Vấn đề cơ bản là tiết diện của dây sau khi thay đổi phải bằng với tiết diện cũ. Khiquấn song song các sợi phải quấn cùng một lúc lên khuôn để chúng có chiều dài bằngnhau. * Quấn hai dây song song, tính nhanh theo công thức: dm=0,7.dc (mm) dm: Đường kính dây mới tính bằng (mm). dc: Đường kính dây cũ tính bằng (mm). * Quấn ba dây song song thì tính nhanh theo công thức: dm=0,7.dc (mm) d). Tính trọng lượng dây quấn. (chưa kể cách điện). Khi đã chọn được cỡ dây, cò cần phải biết khối lượng dây quấn bao nhiêu để muacho vừa đủ. Có thể tính toán để tìm ra đáp số nhưng cách làm thực tế để đơn giản là căn cứ vàokhuôn quấn dây. Đô khuôn để biết được chiều dài trung bình một vòng dây rồi từ đónhân với tổng số vòng dây quấn của các bối dây stato để tìm chiều dài cần phải mua. Có thể áp dụng công thức sau đây để tính trọng lượng dây, áp dụng cho đồng tròn:G (g/m) = 7.d2 Trong đó: G: Trọng lượng 1 mét dây tính bằng gam. d: Đường kính đây tính bằng (mm).Võ Chí Lợi trang 33
  • 35. Bài 4: LỒNG DÂY VÀO RÃNH VÀ NÊM RÃNH Việc lòng dây vào rãnh được thực hiện theo các bước sau: Bước 1: Xem lại sơ đồ khai triển dây quấn. Bước 2: Đếm lại số bối dây theo sơ đồ. Bước 3: Lấy ra một bối dây sắp lắp vào rãnh rồi tháo bỏ dây cột. Bước 4: Vuốt thẳng 2 cạnh tác dụng của bối dây. Bước 5: Bóp cong phần hai đầu bối dây rồi lồng dây vào rãnh nếu có mối nối ta đểvề phía để sau cùng nối dây dễ dàng. Bước 6: Xem chiều dây quấn trong các bối dây rồi chọn khe rãnh đúng sơ đồ đểlắp các cạnh tác dụng. Bước 7: Bóp dẹp cạnh tác dụng bằng tay theo phương thẳng đứng với rãnh rồi đưalần lượt từng sợi dây dẫn qua khe rãnh vào gọn trong lớp giấu cách điện đã lót. Bước 8: Giữ các cạnh tác dụng thẳng và song song rồi dùng đũa tre đã chuốt dẹpbằng tay phải trải dọc theo khe rãnh để đẩy từ từ từng dây dẫn vào rãnh chú ý khôngnên phủ lên cạnh tác dụng được theo khe rãnh. Bước 9: Vuốt lại hai đầu dây của bối dây và cạnh tác dụng còn lại rồi đưa cạnh tácdụng còn lại vào đúng vị trí rãnh cần lắp theo sơ đồ. Bước 10: Tiếp tục thao tác lắp dây theo các bước trên. Bước 11: Sửa lại đầu bối dây vừa lắp xong cho gọn và không gây ảnh hưởng đếnviệc lắp các bối dây cọn lại. Bước 12: Lắp tiếp theo lần lược các bối dây còn lại theo thứ tự ở sơ đồ khai triển. Bước 13: Lót giấy cách điện phần đầu nối bối dây ngoài rãnh để phân cách lớp cácbối dây hoặc nhóm bối dây. Bước 14: Sửa lại các nhóm bối dây cho gọn và thẩm mỹ, chú ý không để phần đầucác nhóm bối dây cản đường lắp roto vào và không chạm nắp hay thân động cơ. Bước 15: Vuốt thẳng các đầu dây ra của nhóm bối dây rồi làm dấu theo thứ tự nhưsơ đồ trải Bước 16: Nối dây ra cho các nhóm theo sơ đồ, rồi đai gọn các đầu dây bằng dâycotton. Chú ý: Trong quá trình quấn các bối dây trong một nhóm bối dây, không cắt rời các bốidây với nhau, do đó cần chú ý đến chiều quấn trong các nhóm bối dây để việc lắp cácbối dây vào stato theo một chiều nhất định.trang 34
  • 36. ĐỘNG CƠ ĐIỆN http://www.ebook.edu.vn Bài 5: ĐẤU DÂY VÀ HÀN MỐI NỐI 1/. Đấu dây. Trong phần này ta cần thực hiện theo các bước sau: Quan sát sự phù hợp các số đánh dấu và đầu dây ra so với sơ đồ trải, sơ đồ đấudây. Đặt thang đo VOM về vị trí Rx1 rồi chỉnh kim chỉ thị về 0. Đặt 2 que đo VOM vào từng cặp đấu cuộn dây quấn mỗi pha để kiểm tra sự liềnmạch của pha. Nếu giá trị R vào khoảng vài ôm đến vài chục ôm là cuộn dây liềnmạch. Ướm thử các đầu dây nối theo sơ đồ đấu dây để định các vị trí nối dây với dây dẫnra cho phù hợp. Cắt các đầu dây ra của mỗi pha dây quấn chỉ để chừa các đoạn nối phù hợp bằngbằng kìm cắt dây. Xỏ các ống gen vào các dây cần nối. Cạo lớp êmay cách điện bằng dao con và giấy nhám ở các vị trí đầu nối, rồi nối dâytheo sơ đồ nối dây. Bọc các mối nối bằng ống gen. Xếp gọn các đầu nối cho thẩm mỹ rồi đai gọn, chắc chắn bằng sợi cotton. 2/. Phương pháp hàn mối nối. Hàn các mối nối của các nhóm bối dây. Khi hàn cần phải thực hiện ở ngoài dây quấn của động cơ, để mò hàn và chì hànnhỏ giọt xuống không làm hỏng dây quấn. Các mối đã hàn được bao phủ bằng gen cách điện. - Đầu đầu của các nhóm bối dây trong cùng một pha được nối với nhau và các đầura của các pha A, B, C và các đầu cuối các pha X, Y, Z được nối ra ngoài để thuận tiệncho việc đấu dây, vị trí hàn được che phủ bằng gen cách điện, gen cách điện cần phảiđưa lên ở mỗi phía điểm hàn khoảng 20 mm để tránh chậm chạp.Võ Chí Lợi trang 35
  • 37. Bài 6: ĐAI DÂY VÀ KIỂM TRA 1/. Đai dây Trước khi đai cứng định hình bộ dây quấn, phải hàn nối các đầu dây theo sơ đồmạch điện, dây đưa ra ngoài được nối với dây dẫn có bọc cách điện PVC hoặc cao su.Các mối nối phải bọc ống gen cách điện cẩn thận và lót giấy cách điện để cách phatrong bộ dây quấn. Dây đai là loại dây sợi cotton, có thể dùng như hình vẽ sau. Dây đai cotton Hình 5.6: Đai dây cho các nhóm bối dây Sau khi đã uốn nắn định hình bộ dây quấn theo dự tính, hàn đấu dây giữa các nhómbối, hàn nối các đầu dây ra với dây dẫn mềm cách điện PVC hoặc ống gen cách điện.Định vị nơi tập trung đưa ra hộp nối. Cuối cùng tiến hành đai bộ dây quấn và địnhhình lần cuối để việc đưa dây ra dễ dàng và làm cho bộ dây quấn vững chắt. Giấy cách điện Hình 5.7: Lót giấy cách điện phatrang 36
  • 38. ĐỘNG CƠ ĐIỆN http://www.ebook.edu.vn 2/. Kiểm tra nguội (kiểm tra thông mạch và chạm vỏ) Dùng VOM hoặc mêga ôm để kiểm tra nguội bằng cách đo điện trở đo kiểm các bộdây quấn (do thông mạch) và kiểm tra cách điện giữa cuộn dây và vỏ động cơ (giớithiệu thêm cách đo dùng VOM). a). Cách đo điện trở dùng mêga ôm. Mêga ôm dùng để đo điện trở lớn từ vài trăm kí lô ôm trởn lên, do đó khi thực hiệnđo điện trở bằng mêga ôm, ta tiến hành kẹp hai đầu đo của mêga ôm vào mỗi đầu dâycủa từng cuộn riêng biệt để kiểm tra và quay tay quay theo chiều thuận (cùng chiềukim đồng hồ) rồi đọc giá trị trên đồng hồ đo. Hình 5.8: đo thông mạch bằng mêga ôm b).Kiểm tra chạm vỏ động cơ Kẹp một đầu dây đo của mêga ôm vào thân stato, đầu đầu còn lại lần lượt vào mộtđấu dây của mỗi cuộn dây để kiểm tra sự chạm vỏ. quay tay quay mêga ôm điều tay đồng thời đọc giá trị trên điện trở cách điện trênmặt chỉ thị khi đang quay. Khi đọc giá trị thì điện trở phải lớn hơn hoặc bằng 1MΩ thì lúc đó mới bảo đảm sựcách điện của cuộn dây với vỏ động cơ. Hình 5.9: Kiểm tra độ cách điện của động cơVõ Chí Lợi trang 37
  • 39. Chương VI:PHƯƠNG PHÁP TẨM SẤY ĐỘNG CƠ ĐIỆN Trong quá trình thực hành tính toán quấn lại dây mới đã qua các công đoạn: Quấndây, lồng dây vào rảnh, đai dây và vận hành thử cho động cơ hoạt động, muốn độngcơ điện đạt công suất định mức sau khi sửa chữa tẩm-sấy thật tốt mới đảm bảo chấtlượng và độ bền cần phải qua 3 công đoạn: Sấy chuẩn bị, tẩm sơn cách điện, sấy khô. 1. Sấy chuẩn bị: Sau khi đã quấn và thử không tải, động cơ chạy tốt thì chuẩn bị tẩm sơn cách điện. Ta biết rằng trong quá trình quấn dây, hơi ẩm hoặc mồ hôi tay có thể xâm nhập vào dây, bìa cách điện,… nhất là các loại dây bọc sợi càng dễ hút ẩm, cho nên trước khi sơn tẩm phải qua công đoạn sấy chuẩn bị để hơi ẩm bay ra hết. Thời gian sấy từ (4h÷12h) tuỳ theo loại máy nhỏ hoặc lớn, nhiệt độ từ (1000C÷1100C). 2. Tẩm sơn cách điện: Sơn cách điện là một hổn hợp các chất tạo màng sơn: Nhựa đường – bitum, dầu nhớt chuyên dùng cho máy điện,… với những dung môi hữu cơ. Khi sấy khô công đoạn tẩm sơn cách điện thể hiện theo 3 cách tẩm khác nhau: a. Sơn tẩm: Để tẩm vào các cuộn dây của máy điện, thiết bị điện ta thường sử dụng 2 loại sơn cấp A và cấp B: Sơn cách điện cấp A trong nước sản xuất nhiều là sơn gốc bitum có kí hiệu 447 và 458, tuy chịu ẩm tốt nhưng kém chịu dầu, có màu đen. Ở vùng nhiệt đới, khí hậu nóng ẩm nên dùng loại sơn cách điện cấp B, sơn dầu gliptan, chất lượng tốt hơn. Hiện nay sửa chữa máy điện ở nước ta thường dùng sơn của Liên Xô cũ (Nga) hoặc 1154 của Trung Quốc có màu vàng sáng để tẩm dây máy điện, màng sơn chịu dầu. Sơn gliptan màu nâu sẫm do xí nghiệp quốc phòng sản xuất hiện có bán trên thị trường, công dụng củng như trên. b. Sơn phủ: Sau khi đã sơn tẩm để tạo một lớp màng nhẵn, bóng tăng độ bền, tạo ra chất bảo vệ chống ẩm, chịu nhiệt độ, chịu dầu, chống mốc và hóa chất, chịu hồ quang do các cuộn dây hoặc chi tiết cách điện khác, người ta phải sơn phủ các loại sơn như thường dùng là loại của Liên Xô cũ “men dầu gliptan” có màu xám sấy ở nhiệt độ 1050C mới khô để sơn phủ cuộn dây máy điện. c. Sơn dán: Để dán các loại mica hoặc giấy, vải cách điện với nhau, sơn các mặt ngoài và dán các lá thép kĩ thuật điện, ta dùng sơn dán. Trong 3 nhóm sơn cách điện ở trên thì sơn tẩm là quan trọng nhất đối với thợ sửa chữa điện. Ta biết rằng máy điện quấn bằng dây điện từ tráng men hoặc bọc sợi lót cách điện bằng bìa, nếu không tẩm sơn chỉ chịu được nhiệt dộ làmtrang 38
  • 40. ĐỘNG CƠ ĐIỆN http://www.ebook.edu.vn việc là 900C (cấp Y). Vẩn sử dụng dây và bìa như trên, nếu đem tẩm sơn cách điện và sấy tốt thì có thể chịu được nhiệt độ tới 1050C (cấp A). Như vậy, nhờ sơn tẩm mà cuộn dây tăng được tính chịu nhiệt. Sau khi tẩm, sơn sẽ bịt kín những lỗ nhỏ giữa các vòng dây ở trong máy, bịt kín các lỗ mao dẫn của vật liệu cách điện bằng xenluylô làm cho nó không thể hút ẩm, hút nước được nữa. Sơn tẩm làm tăng thêm sức chịu đựng điện áp và vật liệu cách điện, tăng thêm sức bền cơ học và chịu mài mòn, tăng thêm khả năng tản nhiệt làm cho máy bớt nóng,… Sấy chuẩn bị xong, lấy động cơ ra ngoài để cho nhiệt độ hạ xuống khoảng (65 C÷700C) rồi mới tẩm sơn vì nếu sơn ngay trong lúc máy còn nóng trên 700C 0 thì sơn thấm vào cuộn dây bốc hơi quá nhanh tạo thành một lớp màng mỏng bao kín bên ngoài, ngăn không cho sơn thấm sâu vào trong rảnh nữa. Ngược lại nếu nếu để nhiệt độ dưới 600C thì sơn củng không dủ sức thấm sâu vào trong các khe dây. Khi tẩm sơn, đem stato nhứng vào chậu sơn khoảng 5 phút đến khi không có bọt nổi lên là được. Nếu chỉ có ít sơn cách điện hoặc những động cơ lớn không thể nhúng cã động cơ vào được thì dùng biện pháp dội sơn: Dốc ngược động cơ lên, dội sơn vào hai đầu cuộn dây cho đến khi chảy thấm sang đầu kia, lật đi lật lại vài lần khi nào thấy sơn không thể ngấm vào trong nữa mới thôi. Sau đó để sơn nhỏ bớt đi mới cho vào lò tiếp tục sấy khô, không nên để bên ngoài quá ½ giờ. 3. Sấy cách điện: Sấy sao khi tẩm sơn là một giai đoạn rất quan trọng, phải đảm bảo sấy đúng nhiệt độ và thời gian quy định. Nếu không tuân thủ được hai điều kiện này thì sơn không khô tốt, cách điện của máy điện sẽ kém. Hiện tượng mặt ngoài khô, phía trong dây còn dính là hậu quả của quy trình sấy không đúng. Thông thường sấy ở nhiệt độ (1100C ÷ 1150C) thời gian sấy vào khoảng (6 giờ ÷ 24 giờ) tùy thuộc kí hiệu sơn và cở máy to hay nhỏ, kiểm tra độ cách điện ổn định trong khoảng (2 giờ ÷ 4 giờ), sờ tay vào màng sơn không còn dính mới coi là xong đợt nhất. Điều cần chú ý là tẩm lần đầu phải dùng sơn loãng, nếu sơn bị đặc thì dùng xăng hay dầu chuyên dụng để pha ra cho loãng, sơn mới chui hết vào các lỗ trong rãnh quấn dây thì mới đạt yêu cầu. Lúc bắt đầu sấy cần tăng nhiệt độ lên từ từ và sấy ở mức độ (600C ÷ 700C) trong (3 giờ ÷ 4 giờ), sau đó mới tăng lên (1100C ÷ 1150C) để tránh hiện tượng lớp sơn mặt ngoài khô nhanh tạo thành màng kín, cản trở lớp trong không khô hết dược. Công đoạn tẩm sơn lần thứ hai, dùng sơn đặc hơn, độ nhớt cao hơn để cho sơn nhét kín những lỗ hổng còn lại, động tác sơn sấy củng như lần trước. Trong điều kiện sửa chữa máy điện gia dụng nhỏ không có lò sấy thì có thể dùng bóng đèn (100W ÷ 200W) đặt trực tiếp vào stato (không để chạm vào dây quấn) rồi đậy kín lại, nhiệt độ trong thùng sấy đơn giản này vẩn phải đạt khoảng 1100C và sau (10 giờ ÷ 20 giờ), thì dây quấn mới khô tốt được.Võ Chí Lợi trang 39
  • 41. a. Cấu tạo lò sấy động cơ điện: Gồm hệ thống bóng đèn và bề mặt tol sáng bóng. Bóng đèn có tim Bề mặt tol Sáng bóng Hình 6.1: Cấu tạo của là sấy động cơ đơn giản b. Phương pháp sấy động cơ: • Phương pháp sấy bằng tia hồng ngoại: Cách sấy này khác với cách sấy nhiệt bằng điện trở, chủ yếu dựa vào khả năng hấp thụ năng lượng bức xạ do tia hồng ngoại để biến thành nhiệt năng để tiếp xúc các bề mặt bên trong của phần lõi được sấy. Như thế chất cách điện được làm khô dần từ phía bên trong ra phía bên ngoài. Tia hồng ngoại được sản xuất ra bởi bóng đèn có tim, khí được thắp sáng đỏ. Vì vậy, nguồn điẹn cung cấp cho đèn sấy nên giảm thấp hơn từ (20% đến 30%) điện áp định mức của đèn. Để tăng cường độ phản xạ nhiệt và phân phối điều nhiệt lượng nên lót kim loại sáng bóng bên trong tủ sấy, thông thường cứ m3 cần từ (2 kw đến 3 kw). • Phương pháp sấy bằng dòng điện: Phương pháp này cho dòng điện vào bộ dây quấn, làm cho dây quấn tỏa nhiệt để tự sấy khô chất cách điện đã tẩm. Như thế nhiệt tỏa ra từ bên trong làm bay hơi dung môi, khô nhanh chất cách điện. Khi sấy động cơ, điện áp đưa vào bộ dây quấn khoảng (15% đến 20%) điện áp định mức của bộ dây quấn, các cuộn của một pha được mắc nối tiếp với nhau thành hình tam giác hở. Dòng điện qua bộ dây quấn có thể bằng dòng điện định mức. Cần trang bị một rơle bảo vệ để tránh dòng điện sấy vượt quá định mức, thời gian sấy ít nhất 10 giờ.trang 40
  • 42. ĐỘNG CƠ ĐIỆN http://www.ebook.edu.vn Sau khi sấy xong phải kiểm tra điện trở cách điện bằng mêgaôm, ở nhiệt độ còn nóng (950C đến 1000C) điện trở cách điện của stato ít nhất phải lớn hơn 1 mêgaôm. Hình 6.2: Cách mắc mạch sấy bằng dòng điện • Kiểm tra cách điện sau khi tẩm: Củng tiến hành theo cách kiểm tra nguội như phần trên xem lại độ cách điện đạt yêu cầu thì mới cho động cơ hoạt động.Võ Chí Lợi trang 41
  • 43. Chương VII: THÁO LẮP VÀ VẬN HÀNH ĐỘNG CƠ ĐIỆN Bài 1:CÁCH THÁO LẮP Phưong pháp tháo, lắp động cơ điện được thực hiện theo trình tự sau: Quan sát tìm vị trí bulong, ốc vít, liên kết các phần trong máy điện. Quan sát , lựa chọn phương tiện kĩ thuật sao cho phù hợp để tháo động cơ (cây vặn vít, khóa, tube ống,.. kích cở phù hợp). Tháo động cơ phải thực hiện trình tự sau: (tháo từ ngoài vào trong) o Chuẩn bị sẳn sàng các dụng cụ cần thiết và thùng để đựng các bộ phận tháo. o Đánh dấu trên nắp máy và thân máy bằng đục sắt (đập nhẹ) để thuận tiện cho việc lắp ráp sau này. o Tháo nắp bảo vệ quạt gió. o Tháo các ốc bắt nắp động cơ. o Dùng hai cây vặn vít lớn đồng thời bẩy nắp máy ra khỏi thân stato. o Nếu một bên nắp máy đã được tháo ra khỏi stato, thì có thể đập nhẹ hoặc ấn vào trục (bằng búa nhựa) để lấy phần nắp máy còn lại ra khỏi stato. o Lấy phần quay (trục, rôto) cùng với nắp máy còn lại ra khỏi stato. o Lấy các phần được tháo đựng vào thùng. 1) Sau khi tháo xong động cơ, quan sát ta thấy động cơ gồm có các phần cơ bản sau: 1/ Rãnh stato. 2/ Dây quấn stato. 3/ Vỏ động cơ. 4/ Nắp động cơ. 5/ Rôto lồng sóc. 6/ Bạc đạn. 7/ Trục rôto động cơ.Lưu ý Trước khi tháo phải làm dấu vị trí lắp ráp giữa nắp máy và thân máy. Trong khi tháo phải làm dấu vị trí các bulong, chốt chặn, các miếng đệm,… để khi ráp lại tất cã các bộ phận đều nằm dúng vị trí của nó. Các bulong, đai ốc, ốc vít,… bị khô rỉ phải được bơm dầu chống rỉ và để vài phút trước khi tháo, nếu vội vàng sẽ gây hư hỏng các bulong, công việc sẽ trở nên phức tạp. Không được dùng đục sắt, búa sắt đập trực tiếp lên động cơ vì như thế sẽ làm vỏ máy bị nứt, bể hay biến dạng mag phải dùng búa nhựa hoặc thông qua đệm gỗ.trang 42
  • 44. ĐỘNG CƠ ĐIỆN http://www.ebook.edu.vn Bài 2:VẬN HÀNH ĐỘNG CƠ MỘT PHA Qua quá trình tính toán và quấn lại toàn bộ động cơ, công đoạn cuối cùng là đấu dây để cho động cơ hoạt động theo chiều quay thì ta phải nắm được sơ đồ dấy quấn của từng loại để thuận tiện trong quá trình đấu, theo các sơ đồ sau: 1) Sơ đồ quạt bàn dùng tụ khởi động ( Quạt bàn 3 số). S ( star 3 CP ( Capacitor, Permanent ) 2 ~U 1 R (Run) C (Common) Hình 7.1: Sơ đồ đấu dây quạt bàn 5 dây 2) Sơ đồ quạt trần dùng tụ khởi động (5 số). S ( star ) CP ( Capacitor, Permanent ) 23 4 1 5 ~U R (Run) C (Common) Hình 7.2: Sơ đồ đấu dây quạt trần (5 số)Võ Chí Lợi trang 43
  • 45. 3) Sơ đồ đấu dây động cơ 1 pha: a. Dùng tụ thường trực: S ( star ) CP ( Capacitor, Permanent ) R (Run) ~U C (Common) Hình 7.3: Đấu dây động cơ 1 pha dùng tụ thường trực b. Dùng tụ thường trực và tụ khởi động: Ở phần này bên cạnh tụ thường trực sẽ có thêm tụ khởi động để cho động cơ khởi động nhanh hơn, ta dùng cả hai tụ đấu song song với nhau và dùng phưong pháp ngắt điện ly tâm (ngắt điện tự động) bộ phận này được gắn ngay trong trục của động cơ được thể hiện theo hình vẽ sau: Quả tạ Tấm cách điện Tiếp điểm Rôto Lò xo CP S C R Hình 7.4: Ngắt điện ly tâm trong động cơ điện (công tắc ly tâm)trang 44
  • 46. ĐỘNG CƠ ĐIỆN http://www.ebook.edu.vn Ngắt điện là bộ phận rất cần thiết cho động cơ không đồng bộ một pha ( có 2 cuộn dây). Công dụng của các loại ngắt điện để ngăn không cho qua cuộn đề khi động cơ quay với tốc độ tương xứng (khoảng 2/3 tốc độ định mức của đông cơ). Hầu hết các động cơ này khi đã khởi động chỉ có một cuộn dây làm việc (dây lớn là dây làm việc, cuộn dây khởi động dây nhỏ sẽ ngừng làm việc, tác dụng của cuộn dây nhỏ là để cho động cơ khởi động phải trải qua hai nhiệm vụ sau: Nhiệm vụ 1: Phải đống mạch điện cho điện đi vào động cơ, cuộn dây khởi động làm cho động cở khởi sự quay, khi mạch điện đóng kín, 2 vít bạch kim phải nằm sát lại với nhau khi động cơ chưa quay. Nhiệm vụ 2: Phải mở mạch điện để ngắt dòng điện không cho dòng điện đi qua cuộn khởi động khi động cơ quay, mạch điện hở, 2 vít bạch kim phải tách rời nhau. Nếu thiếu một trong hai nhiệm vụ trên thì động cơ sẽ bị cháy, nếu mạch điện không đóng điện sẽ không di vào cuộn dây khởi động mà chỉ đi qua cuộn dây làm việc sẽ không làm cho động cơ quay đượcdo đó cuộn dây làm việc nóng lên và cháy máy ( trường hợp này sẽ tạo thành nhiệt năng) . Khi động cơ đã quay mà mạch điện không mở củng sẽ bị cháy vì các lí do sau: + Cuộn dây khởi động có số vòng dây ít không đủ sức để nó làm việc song song với cuộn dây làm việc. + Loại động cơ có ngắt điện ly tâm thì luôn luôn sử dụng bằng tụ điện để khởi động, mà tụ điện khởi động có sức chứa điện dung lớn hơn tụ điện thường trực, nó nạp điện vô nhiều và phóng điện mạnh, nên mỗi khi máy đã quay ma ngắt điện không mở sẽ mau cháy. S ( star ) CP ( Capacitor, Permanent ) C (Common) R (Run) ~U Hình 7.5: Sơ đồ đáu dây động cơ 1 pha dùng 2 tụ song songVõ Chí Lợi trang 45
  • 47. Bài 3: VẬN HÀNH ĐỘNG CƠ 3 PHA 1) Cách đấu dây động cơ 3 pha có 6 đầu dây: a. Trường hợp dấu tam giác ( ). Khi trên thẻ máy của động cơ 3pha có ghi điện áp định mức 2 cấp 22V/380V và động cơ được lắp đặt sử dụng với mạng điện 110V/220V 3 pha, thì động cơ được đấu dây tam giác cho phù hợp với điện áp thấp. A B C Ul X Y Z X Y Z P1 P2 P3 Hình 7.6: Cách mắc động cơ 3 pha bằng phương pháp đấu tam giác b. Trường hợp đấu sao (Y) Nếu động cơ 3 pha trên được lắp đặt sử dụng với mạng điện 220V/380V 3 pha thì động cơ được đấu dây theo cách đấu sao mới phù hợp với điện áp cao của mạng điện. B A B C P3 X Y Z X X Y Z Y C Z A P2 P1 Hình 7.7: Cách mắc động cơ 3 pha bằng phương pháp đấu saoLưu ý: Động cơ ghi 127V/220V chỉ đấu sao và sử dụng với điện áp thấp 220V-3 pha. Động cơ ghi 380V/660V chỉ đấu tam giác để sử dụng mạng điện 220V/380V 3 pha.trang 46
  • 48. ĐỘNG CƠ ĐIỆN http://www.ebook.edu.vn Bài 4: SỬ DỤNG ĐỘNG CƠ 3 PHA Ở LƯỚI ĐIỆN 1 PHA Thông thường động cơ 3 pha có 6 đầu dây ra để sử dụng điện áp 380 Volt, nhưng thực tế với điện áp sử dụng gia đình thì ứng với 2 cấp điện áp 110V và 220V. Do vậy, ta có thể đấu động cơ 3 pha sử dụng lưới điện 1 pha bao gồm 4 đầu dây phục vụ cho pha chạy và 2 đầu dây phục vụ cho pha đề để đấu dây cho phù hợp bao gồm các cách đấu nối tiếp hoặc song song để có những điện áp theo thực tế có các cách đấu sau: Nhưng lưu ý khi sử dụng cách đấu này thì công suất giảm đi 1/3 lần so với công suất thực của động cơ 3 pha. Thực tế động cơ 3 pha có 3 cuộn dây và được bố trí các bối dây và 6 đầu dây được thể hiện như hình vẽ sau: A 1 B 3 C 5 X 2 Y 4 Z 6 Hình 7.8: Sơ đồ các bối dây và 6 đầu dây ra của động cơ 3 pha 1. Đấu pha đề song hàng với ½ pha chạy với nguồn U=220 Volt. Muốn sử dụng nguồn điện 220V ta có các cách đấu sau: Ta lấy pha A nối tiếp với pha B, còn pha C dấu song saong với pha A hoặc có những cách mắc khác được thể hiện như hình vẽ:Võ Chí Lợi trang 47
  • 49. 2. Đấu pha đề và pha chạy song song với nguồn U=110V. Muốn sử dụng ở mạng điện 110V thì ta đấu 3 pha song song với nhau hay nói cách khác nối đầu 1,3,5 chung và đầu 4,6,8 chung được biểu diển như sau: A 1 B 3 C 5 ~ 220 X 2 Y 4 Z 6 Hình 7.8: Sơ đồ đấu song song sử dụng nguồn diện 110V Trong thực tế không phải có những cách đấu trên mà còn có nhiều cách đấu dây khác để làm việc ở mạng điện 1 pha nên chúng ta cần tham khảo tài liệu thêm.trang 48
  • 50. ĐỘNG CƠ ĐIỆN http://www.ebook.edu.vn Bài 5: NỐI ĐẤT VÀ NỐI TRUNG TÍNH BẢO VỆ 1. Nối đất động cơ: Tiếp đất động cơ hay còn gọi là nối đất bảo vệ nhằm bảo vệ người sử dụng khichạm vào động cơ bị rò điện (bị hư hỏng chạm mát) sẽ không bị nguy hiểm. Lúc này,dòng điện từ vỏ máy theo dây dẫn đến hệ thống tiếp đất. Cách nối đất bảo vệ như sau: Hình 7.9: Sơ đồ lưới điện có điểm trung tính nối đất và nối đất bảo vệ động cơChú ý: Trên hình vẽ dây dẫn chính còn gọi là vành đai nối đất sẽ tạo thành một mạch kín(hình 8.2). Nếu vòng đai bị ngắt, dòng điện chạm mát sẽ tìm đường ngắn nhất để tảnvào đất. Dây dẫn chính được nối đất qua 2 điểm để đề phòng trường hợp 1 diểm nốibị đứt thì đường nối kia sẽ đảm bảo được nhiệm vụ bảo vệ. Đồng thời trong phạm vi cùng 1 đơn vị, không nên có nhiều hệ thống nối đấtriêng lẽ, vì như thế dễ tạo ra khả năng xuất hiện chạm đất 2 pha rất nguy hiểm, khidùng chung một hệ thống tiếp đất, còn cóa lợi để taọ ra một điện trở cần thiết để điệnthế tiếp xúc thấp nhất.Võ Chí Lợi trang 49
  • 51. Để tính toán hệ thống tiếp đất, chúng ta có thể xuất phát từ điện thế tiếp xúc, hoặctừ giá trị điện trở nối đất. Thông thường, người ta xuất phát từ điện trở nối đất chophép vì như thế sẽ dơn giản hơn. Nếu chúng ta lấy điện áp tiếp xúc làm cơ sở, thì điện áp này không vượt quá giátrị 40V. Do vậy điện trở tiếp đất được tính như sau: 40 Rtd ≤ I td Với Ttd: Dòng điện tiếp đất, vì Itd rất khó xác định nên có thể thay thế bằng dòngđiện tác động của cầu dao tự động hay dòng điện làm nóng chảy cầu chì tương ứngcủa dộng cơ điện có công suất lớn nhất. Dòng điện tác động này thường ít nhất cũnggấp 3 lần dòng điện định mức của cầu chì, hoặc ít nhất cũng gấp 1,5 lần dòng điện tácđộng rơle của cầu dao tự động. Nếu chúng ta lấy điện trở của hệ thống tiếp đất làm cơ sở thì điện trở này phải ≤4 Ω . Mặc khác, điện trở mạch rẽ giữa bất kì động cơ điện nào với hệ thống tiếp đấtthường không quá 0,5 Ω , do đó điện trở của bản thân hệ thống tiếp đất củng khôngquá 3,5 Ω . Muốn điện nối với vỏ máy và hệ thống tiếp đất không quá 0,5 Ω thì cầnphải tôn trọng những điều kiện sau: Dây dẫn nối đất phải thật ngắn và có tiết diện lớn. Những mối tiếp xúc giữa dây dẫn, giữa vỏ máy với dây dẫn hoặc giữa hệ thống tiếp đất với dây dẫn phải tiếp xúc thật tốt. Hệ thống tiếp đất phải gần động cơ. Tiết diện của dây dẫn Cu ≤ 2.5 Cu ≤ 6 Cu ≤ 10 Cu ≥ 16 làm việc (mm3) Al ≤ 4 Al ≤ 10 Al ≤ 16 Al ≥ 25 Tiết diện của dây dẫn 4 6 10 16 bảo vệ bằng đồng (mm3)trang 50
  • 52. ĐỘNG CƠ ĐIỆN http://www.ebook.edu.vn Dây dẫn chính phải được nối với nhau tạo thành mạch kín. Dây dẫn nối giữa các điện cực của hệ thống tiếp đất với dây dẫn chính được thựchiện bằng thép hay bằng đồng có tiết diện bé nhất với giá trị tham khảo sau: nếudùng thép dẹp thì chiều dài bé nhất cho phép là 4mm và tiết diện bé nhất 150mm2,nếu dùng đồng thì tiết diện bé nhất 25mm2. Ở trong các khu nhà, dây dẫn chính (vành đai tiếp đất) được đặt trên tường haytrong những rãnh. Nếu cần phải đưa ra ngoài nhà, dây dẫn chính cần phải được đặt ởmột độ sâu ít nhất 0,4 mm để tránh va chạm hư hỏng. Tiết diện của đoạn chôn sâuđưa ra ngoài cần phải lớn hơn. Nếu vì lí do nào đó, dây dẫn chính bảo vệ này không thể mắc để dễ trông thấyđược thì chúng ta đặt chúng vào trong một ống ngăn cách điện với các loại dây dẫnđiện làm việc của mạch động lực khác và sơn màu để phân biệt (thường là màu đen).Tiết diện của dây chính bảo vệ lúc này tùy thuộc vào sơi dây dẫn và điện áp làm việc Tiết diện bé nhất của dây dẫn cính bảo vệ trong ống bảo vệ có kèm theo dây dẫnlàm việc. Dây dẫn nhánh bảo vệ cần có tiết diện lớn hơn hay tiết diện bằng tiết diện ghi ởbảng trên. Việc nối đất của các thiết bị nối đất, tốt nhất là hàn với nhau. Nếu điều kiện khôngcho phép, chúng ta có thể nối bằng bulong, đaiốc. Lưu ý: Cố gắng dùng cách hàn để nối. Việc nối giữa vỏ động cơ với hệ thốngtiếp đất phải thực hiện trước khi động cơ bắt đầu làm việc. 2. Nối trung tính bảo vệ động cơ: Bảo vệ được dùng khi thiết bị tương ứng có điểm trung tính nối đất thông quađiện trở nối đất bé. Dây trung tính cần phải được tiếp đất ở gần nguồn điện ( máyphát, máy biến thế), đối với lưới điện trên không, chúng ta cần tiếp đất ở mổi đầuphân nhánh của lưới đồng thời chúng ta phải tiếp đất lặp lại trên những khoảng nhấtđịnh tương tự theo quy định phải đảm bảo điện trở tản <4 Ω . Ở đây ta thực hiện việcVõ Chí Lợi trang 51
  • 53. nối đất của động cơ điện nhằm mục đích khi động cơ điện bị rò rỉ điện thì không gâynguy hiểm đối với người sử dụng và vận hành. TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo trình ĐỘNG CƠ ĐIỆN – Nguyễn Minh thảnh. Kỹ thuật quấn dây – NXB Đà Nẳng 2000. Kỹ thuật quấn dây – Nguyễn Thuận – NXB Đà Nẳng 1997 http://tailieu.vntrang 52

×