Giáo trình Động cơ điện vạn năng (Trình độ Trung cấp) - Trường Cao đẳng Lào Cai

tor và không chạm nắp hay thân động cơ. Nối dây ra cho các nhóm theo sơ đồ, rồi đai gọn các đầu dây bằng dây cotton. Bước 9: Đấu dây stator động cơ điện vạn năng: - Quan sát sự phù hợp các số đánh dấu ở đầu dây ra so với sơ đồ trải, sơ đồ đấu dây. Đặt thang đo VOM về vị trí Rx1 rồi chỉnh kim chỉ thị về 0. Đặt 2 que đo VOM Giáo trình động cơ điện vạn năng 33 vào từng cặp đầu cuộn dây quấn để kiểm tra sự liền mạch. Nếu giá trị R vào khoảng vài  đến vài chục  là cuộn dây liền mạch. Ướm thử các đầu dây nối theo sơ đồ đấu dây để định các vị trí nối dây với dây dẫn ra cho phù hợp. - Cắt các đầu dây ra của mỗi bối dây quấn chỉ để chừa các đoạn nối phù hợp bằng kìm cắt dây. Xỏ các ống gen vào các dây cần nối. Cạo lớp ê may cách điện bằng dao con và giấy nhám ở các vị trí đầu nối, rồi nối dây theo sơ đồ nối dây.Hàn chì các đầu nối. - Bọc các mối nối bằng ống gen và băng keo cách điện. Xếp gọn các đầu dây nối cho thẩm mỹ rồi đai gọn, chắc chắn bằng sợi cotton. Bước 10: Kiểm tra cách điện (kiểm tra nguội) - Kẹp 1 đầu dây đo của Megohm vào thân stator, đầu dây còn lại kẹp lần lượt vào 1 đầu dây mỗi cuộn dây để kiểm tra sự chạm vỏ. Quay tay quay Megohm đều tay đồng thời đọc giá trị điện trở cách điện trên mặt chỉ thị khi đang quay. Kẹp hai đầu dây đo của Megohm vào mỗi đầu dây của từng cuộn riêng biệt để kiểm tra độ cách điện giữa các cuộn. Chú ý : là cả hai trường hợp R cách điện  1M Giáo trình động cơ điện vạn năng 34 Bài 07: QUẤN BỘ DÂY RÔ TO ĐỘNG CƠ ĐIÊN VẠN NĂNG MỤC TIÊU BÀI HỌC :Học xong bài này học sinh có khả năng. - Kiến thức: Biết được một số khái niệm cơ bản, phân loại tính toán vẽ sơ đồ trải dây quấn rôto động cơ điện vạn năng theo phương pháp quấn xếp tiến, xếp lùi, quấn sóng, quấn từng cặp bối song song, quấn theo hình chữ V. - Kỹ năng: Thực hiện quấn hoàn chỉnh dây quấn roto của động cơ vạn năng đạt yêu cầu kỹ thuật động cơ vận hành tốt. - Thái độ: Rèn luyện tính kiên trì, sáng tạo say mê học tập, thực hiện tốt tác phong công nghiệp. 1. Vẽ sơ đồ trải dây quấn rô to động cơ điện vạn năng: a. Một số khái niệm cơ bản. - Trục cực từ stato: là đường thẳng đi qua hai mặt cực stato. - Trục trung tính hình học có thể định nghĩa là đường thẳng đi qua tâm rôto và thẳng góc trục cực từ stato. - Tùy theo vị trí đặt chổi than, ta sẽ đưa đầu dây lên phiến góp bằng nhiều ( rãnh nguyên tố ) chỉ đề cập đến nếu dây quấn bố trí theo dạng 2 lớp. - Trong một rãnh thực có thể có rảnh thực chứa nhiều rãnh phần tử tùy theo quan hệ giữa số rãnh Z của rôto với số phiến góp K của cổ góp. Nếu K = m.Z ( m = 1, 2, 3 .) thì trong một rãnh thực chứa m rãnh phần tử. Rãnh thực chứa một rãnh phần tử Rãnh thực chứa 2 hay 3 rãnh phần tử - Bước phiến góp: là khoảng cách giữa hai phiến góp mang đầu đầu và đầu cuối của bối dây quấn. b. Phân loại dây quấn rô to đông cơ vạn năng: Ta có nhiều tiêu chuẩn phân loại cho dây quấn rôto đông cơ vạn năng: - Nếu dựa vào vị trí của 2 bối dây bố trí liên tiếp nhau, về đầu dây ra, ta có dây quấn theo dạng xếp hay sóng. - Nếu theo cách xếp các đầu ra dây cho các bối dây kế tiếp nhau trong mỗi loại, ta có dây quấn xếp tiến hay lùi hoặc dây quấn sóng tiến hay lùi. Trong dây quấn sóng hay xếp nếu rãnh thực chỉ chứa một rãnh phần tử, dây quấn là dạng đơn giản ( K = Z ). Ngược lại, nếu rãnh thực chứa nhiều hơn rãnh phần tử, dây quấn thuộc dạng phức tạp ( K = m.Z, m = 2, 3, 4 ). - Nếu căn cứ theo cách đưa đầu dây lên phiến góp, dây quấn có thể thuộc một trong các dạng sau: + Đầu dây đấu thẳng lên phiến góp. + Đầu dây đá lệch trái. + Đầu dây đá lệch phải. Giáo trình động cơ điện vạn năng 35 + Đầu dây đá lệch vào giữa bối dây( trường hợp đặc biệt của đá lệch phải). c. Vẽ sơ đồ trải dây quấn rô to theo phương pháp quấn xếp đơn giản. - y1 : là khoảng cách giữa hai cạnh tác dụng bối dây. - y2: là khoảng cách giữa cạnh chứa đầu ra của bối trước đến cạnh chứa đầu vào của bối kế tiếp. - y: là khoảng cách giữa hai cạnh tác dụng (cùng chứa đầu vào, hoặc cùng chứa đầu ra ) của 2 bối dây kế tiếp. - yc : bước phiến góp. - Ze: tổng số rãnh phần tử trên rôto. - b: hệ số điều chỉnh để y1 có giá trị nguyên. Khi tính y1, đơn vị của y1 tính theo rãnh phần tử. Chỉ khi mZ = K và m = 1, ta có đơn vị y1 bằng rãnh thực. Ta có: y  Z e  b 1 2 p là số nguyên y  yc y2  y  y1 yc  n Với n = 1, 2, 3 và yc max  m  K Z Trong đó, ta dùng dấu ( + ) thì đạt được dây quấn xếp tiến, dùng dấu ( - ) thì đạt được dây quấn xếp lùi. - Số mạch nhánh song song trong rôto: a = 2p. | yc | * Trình tự vẽ sơ đồ trải dây quấn rô to động cơ vạn năng. Bước 1: Xác định các số liệu cần thiết: Số rãnh Z của rôto và số cực 2p, kiểu quấn dây. Số phiến góp K. Bước 2: Vị trí lắp đặt chổi than so với trục cực từ hay trung tính hình học. Tính m = K và suy ra Ze. Z Bước 3: Xác định các bước y, y1, y2, yc cho dây quấn. Suy ra số nhánh song song a. Bước 4:: Lập bảng xác định cách bố trí các bối dây trên rôto. - Phương pháp xác định như sau: - Đánh số thứ tự cho các rãnh kể cả rãnh phần tử. - Căn cứ theo các giá trị y1 và y2 (đơn vị tính theo rãnh phần tử ) để lập bảng bố trí theo hình thức sau đây. Số thứ tự rãnh chứa cạnh tác dụng trên : [ ] [ ] y1+ Số thứ tự rãnh chứa cạch tác dụng dưới : [ y1 + 1]’ [ ]’ Trong quá trình lập bảng, số thứ tự rãnh tìm được là 0, số âm hay số dương có giá trị lớn hơn Ze, ta phải tìm và quy đổi tương đương bằng qui tắc sau: y2 Giáo trình động cơ điện vạn năng 36 Ví Dụ 2: * Nếu số thứ tự là 0 hay số âm: Số thứ tự tương đương = số hiện có + Ze . * Nếu số thứ tự là dương và lớn hơn Ze: Số thứ tự tương đương = số hiện có - Ze . Thực hiện vẽ sơ đồ khai triển. Ví Dụ1: Xác định cách bố trí các bối dây rôto, khi rôto có 2p = 2, Z = K = 12. GIẢI Bước 1: Xác định số liệu cần thiết ban đầu Z=12 rãnh, K=12 phiến góp, 2p= 2 m  K Z  12  1 và Ze = Z = K, một rãnh thực chỉ chứa một rãnh phần tử. 12 Bước 2: Xác định bước dây quấn: y  Ze 1 2 p  b  12  b 2 = 6  b. Nếu chọn dấu ( + ), tính y1 là bước dài, ít gặp trong thực tế vì hao tốn vật liệu và khó thi công trong quấn dây. Nếu chọn b = 0, y1 là bước đủ. Nếu chọn dấu ( - ), tính y1 là bước ngắn ( thường sử dụng ). Thông thường chọn chọn sao cho y1 có bước ngắn và ngắn hơn bước cực từ một rãnh thực. Cụ thể, trường hợp này ta chọn y1 = 6 – b và b = 1, y1 = 5 rãnh thực. Ta có m = 1, nên yc =  1 là tối đa, bố trí dây quấn xếp tiến thì yc = 1. Ta được bước tổng hợp y = yc = 1, bước thứ hai của dây quấn có giá trị như sau: y2 = y - y1 = 1 – 5 = 4 rãnh thực. Số nhánh song song trong rôto là a = 2p. | yc | = 2.1 = 2 nhánh. Bước 3 : Lập bảng số xác định bảng bố trí các bối dây trong rôto: Lập bảng bố trí các bối dây cho rôto đã thực hiện tại ví dụ 1 với kiểu xếp tiến. Dùng dây quấn xếp lùi, ta có y1 = 5 rãnh thực, y = yc – 1, nên y2 = y – y1 = -6 rãnh thực. 10 11 12 6’ 7’ 8’ 9’ 10’ 11’ 12’ 1’ 2’ 3’ 4’ 5’ Giáo trình động cơ điện vạn năng 37 Ví Dụ 3: 1 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 6’ 5’ 4’ 3’ 2’ 1’ 12’ 11’ 10’ 9’ 8’ 7’ Bảng bố trí cho các bối dây lập được như sau: Ví Dụ 2: Xác định cách bố trí các bối dây rôto, khi rôto có 2p = 2, Z = 12, K = 24. Dạng quấn là xếp tiến. GIẢI : Ta có: m  K Z  12  2 và Ze = K = 24 rãnh phần tử. 12 Xác định bước dây quấn: y  Z e 1 2 p  b  24  b = 12  b. 2 Trong trường hợp dây quấn xếp phức tạp, giá trị y1 tính theo rãnh phần tử, khi rút ngắn bước cho y1 , xảy ra hai trường hợp sau: + Với y1 đã rút ngắn, giá trị y1 này khi quy thành rãnh thực nếu y1 nguyên dây quấn dạng xếp thông thường. + Với y1 rút ngắn, khi tính y1 theo đơn vị rãnh thực mà y1 không nguyên dây qâ1n dạng xếp bước chia. Trong ví dụ này, khi chọn y1 = 12 – b với: + y1 = 12 – b ( b = 2 ), y1 =10 rãnh phần tử hay tương ứng khi quy đổi y1 =5 rãnh thực. Dây quấn là dạng thông thường. + y1 = 12 – b ( b = 1 ), y1 =11 rãnh phần tử hay tương ứng khi quy đổi y1 =5,5 rãnh thực. Trường hợp này dây quấn dạng bước chia. Tạm thời ta chọn y1 = 10 hoặc y1 = 11 để xét tiếp. Khi m = 2, có thể chọn yc tối đa bằng m, do đó trong trường hợp này đối với yc ta có 4 khả năng : Nếu | yc | = 1 số mạch nhánh a = 2 nhánh. Khi yc = +1 (xếp tiến ) và y1 = -1 ( xếp lùi ). Nếu |yc | = 2, rôto có a = 4 nhánh. Khi yc = +2 (xếp tiến ) và y1 = -2 ( xếp lùi ). Bảng tóm tắt các khả năng có thể xảy ra sau: Trường hợp y1 y a Ghi chú 1 11 +1 2 nhánh Dạng xép tiến, bước chia. 2 rãnh -1 Dạng xếp lùi, bước chia. phần tử 3 +2 4 nhánh Dạng xép tiến, bước chia. 4 -2 Dạng xếp lùi, bước chia. 5 11 +1 2 nhánh Dạng xép tiến thông thường. 6 rãnh -1 Dạng xếp lùi thông thường. phần tử 7 +2 4 nhánh Dạng xép tiến thông thường. 8 -2 Dạng xếp lùi thông thường. Giáo trình động cơ điện vạn năng 38 dưới chứa cạnh tác dụng lẻ. Vậy mỗi bảng số xem như tương ứng hai mạch nhánh trong rôto: ( a = 4 nhánh tương ứng 2 bảng ). 10 12 14 16 18 20 22 24 13’ 15’ 17’ 19’ 21’ 23’ 1’ 3’ 5’ 7’ 9’ 11’ Tùy theo trường hợp chọn lựa để bố trí dây quấn trong 8 trường hợp trên, tính y2 và lập bảng số. Chọn trường hợp 3, ứng với giá trị: y1 = 11 rãnh phần tử, y = yc = +2, a = 4 nhánh, lúc đó y2 = y - y1 = 2 – 11 = -9 rãnh phần tử. Bảng bố trí dây quấn có dạng sau: 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 12’ 14’ 16’ 18’ 20’ 22’ 24’ 2’ 4’ 6’ 8’ 12’ Trong bảng này, khi khép kín cạnh trên chỉ có giá trị lẻ, cạch dưới chỉ có giá trị chẵn, do đó lập thêm bảng bố trí khác với cạnh trên chứa cạnh tác dụng chẵn và cạnh + Vẽ các rãnh phần tử và rãnh thực bằng các đoạn song song bằng và cách đều nhau, đánh số thứ tự cho các rãnh phần tử và rãnh thực. + Vẽ cạnh tác dụng trên và dưới trong rãnh bắng các nét vẽ liên tục hay gián đoạn. + Vẽ các phiến góp trên cổ góp, chú ý vị trí tương đối giữa đường kéo dài rãnh và vị trí phiến góp. + Dựa vào bảng bố trí dựng sơ đồ khai triển dây quấn. + Đặt chổi than vào cổ góp, cho dòng điện vào một chổi than và đi ra ở chổi than còn lại để kiểm tra cực tính dây rôto. * Vẽ sơ đồ trải dây quấn rô to. Giáo trình động cơ điện vạn năng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 12 11 10 9 8 7 6 5 1 2 3 4 Vẽ sơ đồ khai triển dây quấn rôto có bảng bố trí thành lập trong ví dụ 1 Hình 7.1: Dây quấn xếp tiến, hai lớp đơn giản, hai mạch nhánh (K = Z = 12, 2p=2) 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Hình 7.2: Dây quấn xếp với đầu ra đá lệch trái hai phiến góp (K = Z = 12, 2p = 2 ) Giáo trình động cơ điện vạn năng 40 Hình 7.3:Dây quấn xếp với đầu ra đá lệch phải hai phiến góp ( K = Z = 12, 2p = 2 ) Hình 7.5: Dây quấn xếp lùi (K = Z = 12, 2p = 2 ) d. Vẽ sơ đồ trải dây quấn rô to theo kiểu quấn sóng: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 12 11 39 Giáo trình động cơ điện vạn năng Trình tự bố trí, xây dựng sơ đồ khai triển cho dây quấn sóng tương tự như đã thực hiện trong dây quấn xếp lớp. tuy nhiên các công thức dùng xác định bước dây quấn sóng như sau: y  Ze  b là số nguyên y  y  y y  yc  K  m p 1 2 p 2 1 K m  Z - Số mạch nhánh song song để tạo nên a = 2m. Đối với động cơ có 2p = 2 dây quấn sóng và xếp không khác nhau. Khi 2p > 2 sẽ thấy rõ sự khác biệt giữa dây quấn sóng và dây quấn xếp. Ví Dụ 3: Vẽ sơ đồ dây quấn sóng cho rôto động cơ vạn năng có Z = K = 12, 2p = 2. Chọn cách đưa đầu dây lên phiến góp đá lệch trái là 2. GIẢI. Bước 1: Xác định Z = K = 12, m = 1, Ze = K = 12. Bước 2: Xác định các bước dây quấn: y  Ze  b 1 2 p = 6  b: y  yc  K  m  12 1 p Chọn y1 = 6 – b và b = 1, nên y1 = 5 rãnh thực.Nếu chọn yc = y = 13, ta có dây quấn sóng dạng tiến. Nếu chọn yc = y = 12, ta có dây quấn sóng dạng lùi. Chọn yc = y = 13, suy ra y2 = y – y1 = 13 – 5 = 8. Bước 3: Số nhánh song song a = 2m = 2.1 = 2. Bước 4: Bảng xác định bối dây được thành lập như sau: 41 Giáo trình động cơ điện vạn năng Hình 7.6: Dây quấn sóng ( K = Z = 12, 2p = 2 ) Trong công nghệ quấn dây cho rôto động cơ vạn năng, ta thể hiện dây quấn xếp hay sóng theo một trong các phương pháp sau: Quấn xếp như trong sơ đồ khai triển đã xây dựng. Quấn từng cặp bối dây đan hình V. Quấn từng cặp bối dây song song. Ngoại trừ trường hợp quấn xếp, các phương pháp còn lại được sử dụng với các yêu cầu.Tạo điều kiện về tính đối xứng cho các mạch nhánh song song trong rôto khi động cơ đang quay.Tạo điều kiện cân bằng động tốt cho rôto sau quá trình quấn lại dây quấn trên rôto. 2. Quấn roto động cơ điện vạn năng. 2.1. Kiểu quấn xếp: Bước 1: Đánh dấu số rãnh của rô to từ 1- Z và đánh dấu đầu dây, đầu tiên vào phiến góp. Theo sơ đồ trải dây quấn xếp với đầu ra đá lệch trái hai phiến góp (K = Z = 12, 2p = 2 ) 42 Giáo trình động cơ điện vạn năng Hình 7.7: Dây quấn xếp với đầu ra đá lệch trái hai phiến góp (K = Z = 12, 2p = 2 ) - Dây quấn phần ứng gồm nhiều phần tử nối với nhau theo 1 quy luật nhất định. - Phần tử dây quấn là 1 bối dây gồm 1 hay nhiều vòng dây mà 2 đầu của nó nối vào 2 phiến góp. - Các phần tử nối với nhau thông qua 2 phiến góp đó và làm thành các mạch vòng kín. Đầu nối Cạnh tác dụng Hình 7.8: Dây quấn trên cạnh tác dụng và các đầu bối nối vòa phiến góp rotor - Nếu trong 1 rãnh phần ứng (rãnh thực) chỉ đặt 2 cạnh tác dụng (dây quấn 2 lớp) thì rãnh đó gọi là rãnh nguyên tố. Nếu trong 1 rãnh thực có 2u cạnh tác dụng với u = 1,2,3... thì rãnh thực đó chia thành u rãnh nguyên tố. Bước 2: Lót cách điện rãnh rô to bằng bìa cách điện Bước 3: Tiến hành quấn từng vòng dây một vào rãnh rô to theo bước quấn y1, y2. Bước 4: Hàn chì các mối nối trên phiến góp, nêm chặt miệng rãnh lại . 43 Giáo trình động cơ điện vạn năng * Lưu ý : Dây có F > 0.15mm thì đầu dây nối lên phiến góp phải luồn trong ống cách điện. Bước 5: Kiểm tra tổng thể trên Rotor : - Kiểm tra độ cách điện giữa bộ dây quấn với phần kim loại của Rotor : Dùng mê ga ôm mắc như hình vẽ bên . - Kiểm tra sự chắc chắn của các nêm ở miệng rãnh . - Kiểm tra các mối hàn trên phiến góp. Bước 6: Lắp ráp động cơ vạn năng - Kiểm tra trước khi đóng điện : - Kiểm tra phần cơ : Dùng tay xoay trục rotor nếu thấy nhẹ là được. - Kiểm tra cách điện bộ dây với vỏ động cơ ( dùng MΏ) . - Kiểm tra thông mạch ( dùng VOM ) . - Kiểm tra điện áp nguồn . * Đóng điện cho động cơ chạy và đánh giá các chỉ tiêu kỹ thuật . Chiều quay rotor đúng quy định. 2.2. Kiểu quấn sóng: Bước 1: Đánh dấu số rãnh của rô to từ 1- Z và đánh dấu đầu dây, đầu tiên vào phiến góp. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Hình 7.9: Dây quấn sóng ( K = Z = 12, 2p = 2 ) - Dây quấn phần ứng gồm nhiều phần tử nối với nhau theo 1 quy luật nhất định. - Phần tử dây quấn là 1 bối dây gồm 1 hay nhiều vòng dây mà 2 đầu của nó nối vào 2 phiến góp. - Các phần tử nối với nhau thông qua 2 phiến góp đó và làm thành các mạch vòng kín. - Nếu trong 1 rãnh phần ứng (rãnh thực) chỉ đặt 2 cạnh tác dụng (dây quấn 2 lớp) thì rãnh đó gọi là rãnh nguyên tố. Nếu trong 1 rãnh thực có 2u cạnh tác dụng với u = 1,2,3... thì rãnh thực đó chia thành u rãnh nguyên tố. Bước 2: Lót cách điện rãnh rô to bằng bìa cách điện 44 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 Giáo trình động cơ điện vạn năng 2 1 y2. Bước 3: Tiến hành quấn từng vòng dây một vào rãnh rô to theo bước quấn y1, Bước 4: Hàn chì các mối nối trên phiến góp, nêm chặt miệng rãnh lại . * Lưu ý : Dây có F > 0.15mm thì đầu dây nối lên phiến góp phải luồn trong ống cách điện. Bước 5: Kiểm tra tổng thể trên Rotor : - Kiểm tra độ cách điện giữa bộ dây quấn với phần kim loại của Rotor : Dùng mê ga ôm mắc như hình vẽ bên . - Kiểm tra sự chắc chắn của các nêm ở miệng rãnh . - Kiểm tra các mối hàn trên phiến góp Bước 6: Lắp ráp động cơ - Kiểm tra trước khi đóng điện : - Kiểm tra phần cơ : Dùng tay xoay trục rotor nếu thấy nhẹ là được. - Kiểm tra cách điện bộ dây với vỏ động cơ ( dùng MΏ) . - Kiểm tra thông mạch ( dùng VOM ) . - Kiểm tra điện áp nguồn . * Đóng điện cho động cơ chạy và đánh giá các chỉ tiêu kỹ thuật . Chiều quay rotor đúng quy định. 2.3. Kiểu quấn song song Yêu cầu: Tổng số rãnh rôto là số chẵn. Bước bối dây là bước ngắn bé hơn bước đủ một rãnh. Khi bước bối dây là số chẵn, các cặp bối song song được quấn liên tục theo nhau và cách nhau 2 rãnh. Khi tổng số rãnh chia đúng cho 2 và giá trị nhận được là số lẻ, các nhóm bối song song được quấn liên tục cách nhau 3 rãnh ( tính từ đầu ra của bối thứ 2 ở nhóm song song đầu đến đầu vào bối thứ nhất của nhóm song song kế tiếp ). - Khi bước bối dây là số lẻ, bộ dây quấn có hai nhóm bối dây độc lập và từng cặp bối song song được quấn liện tục và cách nhau 2 rãnh. - Khi tổng số rãnh chia đúng cho 2 và giá trị nhận được là số chẵn, các cặp bối dây song song được quấn liên tục theo 2 nhóm độc lập nhau. Khoảng cách giữa đầu ra của bối cuối trong nhóm độc lập thứ nhất đến bối đầu của nhóm độc lập thứ hai cách nhau 2 rãnh. Trong khi quấn các bối dây của rôto, mỗi cặp bối dây song song sẽ có bối khởi đầu của mỗi cặp bối nằm trong các rãnh mang số thứ tự lẻ 1,3,5 Khi số cặp bối song song có trị số lẻ, cuộn dây được quấn liên tục và nửa phần bối dây đầu sẽ chấm dứt với số bối dây chẵn. - Khi số cặp bối song song có trị số chẵn, bộ dây chia làm hai nửa phần, nửa phần bối dây đầu sẽ chấm dứt với số bối dây chẵn. - Khi bộ dây có số cặp bối mang giá trị lẻ, ta có một số cặp bối quấn đầu nằm dưới đáy rãnh. Khi bộ dây có số cặp bối mang giá trị chẵn, ta có những cặp bối thuộc nửa phần sau của bộ dây nằm trong phần trên rãnh * Trình tự thực hiện quấn rô to theo từng cặp bối song song. Bước 1: Vẽ sơ đồ tròn dây quấn thực tế trên rô to. 12 11 45 10 3 Giáo trình động cơ điện vạn năng 6 F2 S1 12 1 11 2 F4 10 3 S3 9 S4 4 8 F3 5 7 6 S2 F1 Hình 7.10 a: Cặp bối // số 1: Bối 1; rãnh 1- 6, bối 2; rãnh 7- 12 Hình 7.10 b: Cặp bối // số 3: Bối 3; rãnh 3- 8, bối 4; rãnh 2- 9 F2 S1 S6 12 1 11 F4 F5 2 4 10 3 S3 Giáo trình động cơ điện vạn năng 47 Hình 7.10 c: Cặp bối // số 5: Bối 5; rãnh 5- 10, bối 6; rãnh 4- 11 Hình 7.10 d: Cặp bối // số 2: Bối 7; rãnh 6- 11, bối 8; rãnh 5- 12 S6 SO S1 12 1 F7 11 F4 2 F5 10 3 S3 9 4 S4 8 F6 F3 5 7 6 FO F1 S5 S2 S7 Giáo trình động cơ điện vạn năng 48 S6 SO F9 12 S1 1 F4 F7 11 S11 2 10 S10 F11 F5 3 S3 9 4 F6 S4 F12 8 S12 S9 5 F3 7 6 FO 1 S2 S5 F10 S7 Hình 7.10 e: Cặp bối // số 4: Bối 9; rãnh 8- 1, bối 10; rãnh 7- 2 Hình 7.10 f: Cặp bối // số 6: Bối 11; rãnh 4- 9, bối 12; rãnh 3- 10 Bước 2: Vẽ lại sơ đồ trải theo kiểu dây quấn xếp. F9 S1 S6 SO 12 1 F4 F7 11 2 S10 F5 10 3 S3 9 4 S4 8 F6 S9 5 F3 7 6 FO 1 S2 S5 F10 S7 Giáo trình động cơ điện vạn năng 49 S 8 Hình 7.11; Dây quấn xếp tiến, hai lớp đơn giản, hai mạch nhánh ( K = Z = 12, 2p = 2 ) 12 1 S F 11 F S 2 S F S 10 S F 11 1 1 2 F 3 10 3 9 4 S S 9 F 7 6 5 F 4 F F S S 8 S F 5 F S Hình 7.12; Sơ đồ mặt cắ7t của rotor động cơ 6điện vạn năng và nối dây lên phiến góp. Bước 3: Đánh dấu số rãnh của rô to từ 1- Z và đánh dấu đầu dây, đầu tiên vào phiến góp dựa theo sơ đồ tròn. Bước 4: Lót cách điện rãnh rô to bằng bìa cách điện. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 F Giáo trình động cơ điện vạn năng 50 Bước 5: Tiến hành quấn từng vòng dây một vào rãnh rô to theo bước quấn y1, y2 theo từng cặp bối song song. Quấn lớp dưới: Cặp bối // số 1: Bối 1; rãnh 1- 6 Bối 2; rãnh 7- 12 Cặp bối // số 3: Bối 3; rãnh 3- 8 Bối 4; rãnh 2- 9 Cặp bối // số 5: Bối 5; rãnh 5- 10 Bối 6; rãnh 4- 11 Quấn lớp trên: Cặp bối // số 2: Bối 7; rãnh 6- 11 Bối 8; rãnh 5- 12 Cặp bối // số 4: Bối 9; rãnh 8- 1 Bối 10; rãnh 7- 2 Cặp bối // số 6: Bối 11; rãnh 4- 9 Bối 12; rãnh 3- 10 Bước 6: Hàn chì các mối nối trên phiến góp, nêm chặt miệng rãnh lại . * Lưu ý : Dây có F > 0.15mm thì đầu dây nối lên phiến góp phải luồn trong ống cách điện. Bước 7: Kiểm tra tổng thể trên Rotor : - Kiểm tra độ cách điện giữa bộ dây quấn với phần kim loại của Rotor : Dùng mê ga ôm mắc như hình vẽ bên . - Kiểm tra sự chắc chắn của các nêm ở miệng rãnh . - Kiểm tra các mối hàn trên phiến góp Bước 8: Lắp ráp động cơ - Kiểm tra trước khi đóng điện : - Kiểm tra phần cơ : Dùng tay xoay trục rotor nếu thấy nhẹ là được. - Kiểm tra cách điện bộ dây với vỏ động cơ ( dùng MΏ) . - Kiểm tra thông mạch ( dùng VOM ) . - Kiểm tra điện áp nguồn . * Đóng điện cho động cơ chạy và đánh giá các chỉ tiêu kỹ thuật . Chiều quay rotor đúng quy định. 2.4 Kiểu quấn chữ V (tham khảo thêm) * Quy tắc tổng quát áp dụng cho bộ dây quấn thành hai nhóm độc lập (bối dây bước chẵn). - Những bối dây bắt đầu cho các nhóm bối độc lập, song song và đối xứng nhau qua trục rotor. - Những bối dây cuối cùng của các nhóm bối độc lập, song song và đối xứng nhau qua trục rotor. - Bối dây bắt đầu và bối dây cuối cùng của mối nhóm độc lập tạo thành hình chữ V . Chữ V này có hai nhánh đối xứng nhau qua đường kính của rotor (đường kính này qua đỉnh chữ V) - Nhóm bối dây thứ hai mở đầu bằng bối dây song song và đối xứng qua tâm rotor với bối dây mở đầu cho nhóm bối dây thứ nhất. - Một số dây mang số thứ tự chẵn (trong quá trình quấn thực tế) thuộc nhóm bối dây đầu tiên sẽ song song với bối dây mang số thứ tự lẻ thuộc nhóm thứ hai. Tương tự cho trường hợp ngược lại. Giáo trình động cơ điện vạn năng 51 - Các bối dây trong bộ dây quấn bằng phương pháp này luôn luôn là loại bối dây có bước ngắn hơn bước đủ một rãnh. THÍ DỤ 1 :Vẽ sơ đồ quấn dây thực hành cho rotor khi K = Z = 14, 2p = 2. Biết phép quấn dây thực hiện theo lối quấn hình V. GIẢI : Ta có K = Z = 14, 2p = 2, bước bối dây y`1  Z  b  7  b 2 p Chọn y1 = 6 rãnh thực. Với cách quấn thực hành theo lối hình V, các bước quấn dây mô tả theo hình vẽ 5.4 Nếu giả sử sơ đồ khai triển của rotor dùng lối quấn xếp trên bảng bố trí các bối dây trong rotor được mô tả như sau : 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 7’ 8’ 9’ 10’ 11’ 12’ 13’ 14’ 1’ 2’ 3’ 4’ 5’ 6’ Hinh 7.13: Sơ Đồ Khai Triển dây quấn rotor K = Z = 14, 2p = 2 * Trình tự lập sơ đồ tròn quấn rotor theo phương pháp quấn hình V, và thực hiện quấn động cơ trên,. Bước 1: Vẽ Sơ đồ quấn dây thực tế. Sơ đ 14 13 1 12 2 11 10 9 5 8 6 7 6 7 8 5 9 4 410 3 3 11 2 12 1 14 13 ồ tròn. Giáo trình động cơ điện vạn năng 52 13 14 1 12 2 11 3 10 4 9 5 8 7 6 13 14 1 12 2 11 3 10 4 9 5 8 7 6 Bước 2 : Thành lập dây quấn lớp trên , lớp dưới. Lớp dưới 1 7 13 5 11 3 9 Lớp trên 8 14 6 12 4 10 2 7 13 5 11 3 9 1 14 6 12 4 10 2 8 Giáo trình động cơ điện vạn năng 53 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 S13 S14 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12 F13 F14 Bước 3 : Xác định các đầu dây ra nối vào phiên góp. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 7’ 8’ 9’ 10’ 11’ 12’ 13’ 14’ 1’ 2’ 3’ 4’ 5’ 6’ S1 S14 S6 S12 S4 S10 S2 S8 S7 S13 S5 S11 S3 S9 S1 F1 F14 F6 F12 F4 F10 F2 F8 F7 F13 F5 F11 F3 F9 Phiến góp 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Đầu ra F1 F14 F6 F12 F4 F10 F2 F8 F7 F13 F5 F11 F3 F9 Đầu vào S1 S14 S6 S12 S4 S10 S2 S8 S7 S13 S5 S11 S3 S9 Bước 4 : Vẽ sơ đồ trải bộ dây quấn rotor động cơ trên. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Hình 7.14 : Sơ đồ trải dây quấn rotor kiểu quấn hình V ; K = Z = 14, 2p = 2 Bước 5. Thực hiện quấn hoàn chỉnh rotor động cơ vạn năng trên. Xem lại sơ đồ khai triển dây quấn - Đánh dấu số rãnh của rô to từ 1- Z và đánh dấu đầu dây, đầu tiên vào phiến góp. 1 2 14 13 1 2 11 10 9 8 7 6 5 4 3 Giáo trình động cơ điện vạn năng 54 - Dây quấn phần ứng gồm nhiều phần tử nối với nhau theo 1 quy luật nhất định. - Phần tử dây quấn là 1 bối dây gồm 1 hay nhiều vòng dây mà 2 đầu của nó nối vào 2 phiến góp. - Các phần tử nối với nhau thông qua 2 phiến góp đó và làm thành các mạch vòng kín. Đầu nối Cạnh tác dụng - Nếu trong 1 rãnh phần ứng (rãnh thực) chỉ đặt 2 cạnh tác dụng (dây quấn 2 lớp) thì rãnh đó gọi là rãnh nguyên tố. Nếu trong 1 rãnh thực có 2u cạnh tác dụng với u = 1,2,3... thì rãnh thực đó chia thành u rãnh nguyên tố. - Lót cách điện rãnh rô to bằng bìa cách điện - Tiến hành quấn từng vòng dây một vào rãnh rô to theo bước quấn y1, y2 Bước 6: Hàn chì các mối nối trên phiến góp, nêm chặt miệng rãnh lại . * Lưu ý : Dây có F > 0.15mm thì đầu dây nối lên phiến góp phải luồn trong ống cách điện. Bước 7: Kiểm tra tổng thể trên Rotor : - Kiểm tra độ cách điện giữa bộ dây quấn với phần kim loại của Rotor : Dùng mê ga ôm mắc như hình vẽ bên . - Kiểm tra sự chắc chắn của các nêm ở miệng rãnh . - Kiểm tra các mối hàn trên phiến góp Bước 8: Lắp ráp động cơ - Kiểm tra trước khi đóng điện : - Kiểm tra phần cơ : Dùng tay xoay trục rotor nếu thấy nhẹ là được. - Kiểm tra cách điện bộ dây với vỏ động cơ ( dùng MΏ) . - Kiểm tra thông mạch ( dùng VOM ) . - Kiểm tra điện áp nguồn . * Đóng điện cho động cơ chạy và đánh giá các chỉ tiêu kỹ thuật . Chiều quay rotor đúng quy định. Giáo trình động cơ điện vạn năng 55 Bài 08: TẨM SẤY BỘ DÂY ROTO ĐỘNG CƠ ĐIỆN VẠN NĂNG SAU KHI QUẤN Mục tiêu của bài: Học xong bài này học sinh có khả năng. - Kiến thức: Hiểu được công dụng của vật liệu và yêu cầu trình tự tẩm sấy rô to, lắp ráp vận hành động cơ điện vạn năng sau khi quấn. - Kỹ năng: Thực hiện tẩm sấy rôto và lắp ráp vận hành động cơ điện vạn năng theo đúng qui trình và các yêu cầu kỹ thuật, đảm bảo an toàn cho người và thiết bị - Thái độ: Có ý thức tốt trong học tập, tác phong công nghiệp, bảo quản trang thiết bị, vật tư, đảm bảo an toàn cho người. 1. Vật liệu tẩm sấy động cơ. * Công dụng của vẹc ni : Là một loại sơn cách điện đặc biệt khi bị khô đi thì độ cách điện được tăng lên đáng kể, làm cho quá trình phá hủy của điện áp diễn ra chậm hơn, mặt khác độ bề cách điện được nâng lên nhờ sơ cách điện, ngăn chặn được các tác nhân làm hỏng cách điện như hóa chất và độ ẩm. Tẩm sấy vẹc ni cho bộ dây quấn động cơ giúp cho các vòng dây tạo thành một khối vững chắc khi mở máy hoặc mang tải, dây quấn không bị sê dịch khi bị tác động của lực điện động. * Một số yêu cầu khi tẩm sấy rôto động cơ điện vạn năng. Việc tẩm sấy động cơ nói chung và việc tẩm sấy rôto động cơ điện vạn năng nói riêng - Tránh bộ dây quấn bị ẩm - Nâng cao độ chịu nhiệt - Tăng độ bền cách điện - Tăng cường độ bền về cơ học - Chống được việc xâm thực của hóa chất 2. Quy trình tẩm sấy rô to động cơ điện vạn năng. Công việc tẩm sấy máy điện gồm 3 giai đoạn + Sấy khô trước khi tẩm + Tẩm vecni cách điện lên bộ dây + Sấy khô chất cách điện Sau khi đã chạy thử an toàn rồi mới tiến hành thao động cơ ra để tẩm sấy dây quấn. Ta có quy trình tẩm sấy rô to động cơ điện vạn năng như sau: 3. Tẩm sấy rôto động cơ điện vạn năng. Bước 1: Sấy khô lần đầu: Mục đích sấy khô cuộn dây để tránh hơi nước ẩm bám trong cuộn dây. Đối với cuộn dây cũ sau khi vệ sinh rửa sạch bằng xăng hay dầu đặc biệt dành cho rửa cuộn dây cũng phải sấy khô trước khi tẩm sấy mới .Nhiệt độ sấy từ 7090oC. Thời gian sấy phụ thuộc kích thước li sắt, cuộn dây, lượng nước trong cuộn dây. Sau một thời gian ngắn ban đầu nhiệt độ li sắt cuộn dây tăng tới giới hạn chịu nhiệt của cấp cách điện thì chỉ duy trì thấp hơn ở nhiệt độ này một ít cho đến khi cuộn dây khô hoàn toàn. Phương pháp tẩm sấy bằng tia hồng ngoại. Cách sấy này khác với cách sấy nhiệt bằng điện trở.chủ yếu nhờ vào khả năng hấp thụ năng lượng bức xạ do tia hồng ngoại để biến thành nhiệt năng và bề mặt của vật được sấy.Như thế chất cách điên được làm khô dần từ lớp bên trong ra phía ngoài. Tia hồng ngoại được sản xuất bởi bóng đèn có tim.khi được cho thắp sáng đỏ.Vì vậy nguồn điện cung cấp cho đèn sấy nên giảm thấp 20-30% điện áp định mức của đèn. Để tăng cường sự phản xạ nhiệt và phân phối đều nhiệt lượng nên lót kim loại sáng bóng bên trong tủ sấy, thông thường cần từ một mét khối cần từ 2-3kw Giáo trình động cơ điện vạn năng 56 Bóng đèn Hình 8.1; Cấu tạo của tủ sấy đơn giản dùng để sấy rotor và stato động cơ Bước 2: Tẩm sơn cách điện: * Quét tẩm: Đặt rô to theo chiều thẳng đứng quét tẩm từ từ ở trên để sơn tẩm chạy xuyên qua các khe rỗng trong cuộn dây thấm dần xuống dưới. - Ngâm: cuộn dây sau khi sấy khô duy trì 60 – 80oC sau đó đem ngâm vào thùng sơn tẩm cho đến khi cuộn dây ngừng sủi bọt (5 đến 10 phút) nhưng không quá 40 phút, số lần ngâm tẩm tùytheo yêu cầu chất lượng cần đạt được sau khi ngâm tẩm sấy. Dung dịch ngâm những lần đầu loãng hơn những lần sau cùng để chất sơn tẩm thấm sâu vào khe rãnh bối dây. Lớp sơn tẩm sau cùng là sơn phủ tăng cường liên kết và chống ẩm. Chất liệu sơn tẩm phải pha chế đúng dung dịch quy định dùng đồng nhất một loại vật liệu tránh tình trạng vật liệu ngâm sau phá hư lớp cách điện trước. - Ngâm áp lực: dùng thùng ngâm riêng duy trì áp lực (5  7) at khoảng 5 phut rồi sau đó giảm áp lực 5 phút rồi lại tăng áp lực làm liên tiếp chu kỳ trong khoảng 2 đến 3 giờ để sơn thấm sâu vào kẽ các vòng dây . - Ngâm áp lực và chân không: kết hợp sấy khô bằng chân không và ngâm áp lực như trên. Bước 3: Sấy lần hai ( mục đích làm khô chất liệu vừa tẩm xong) - Để sơn tự chảy hết sau khi vớt ra khỏi thùng ngâm. - Sấy ở nhiệt độ thấp (60  80)oC tùy theo điểm sôi của chất hòa tan mà quyết định. Mục đích để chất hòa tan bốc hơi chậm tránh tạo lớp màng cản trở phần dung dịch không thóat ra được dễ sinh những lỗ khí trong lớp cách điện tránh rỗ bề mặt. - Sấy ở nhiệt độ cao : làm cho khô cứng toàn bộ lớp sơn tẩm, nhiệt độ sấy bằng (110  140)oC thời gian từ 4 đến 16 giờ, tùy theo chất liệu sơn tẩm và kích thước lõi sắt cuộn dây. Chú ý nhiệt độ sấy phải thấp hơn nhiệt độ cho phép của chất cách điện Tẩm sấy các lần sau có thể bắt đầu lặp lại từ sau bước sấy ở nhiệt độ thấp hay 1/3 thời gian sấy ở nhiệt độ cao. Chú ý: - Lần đầu sấy 60 80 0C còn tùy thuộc vào cách điện. - Nhiệt độ của verni là 900C để hơi ẩm thóat ra ngòai. - Sau đó đổ, rưới verni hay nhúng cả Rôtor của động cơ vào verni. - Tẩm vecni để tăng cường cách điện và độ bền chắc về cơ khí. Bề mặt tôn sáng bóng Giáo trình động cơ điện vạn năng 57 - Verni tẩm lần đầu và lần sau phải cùng một loại, nếu không sẽ làm hư lớp ban đầu. - Verni lỏng tẩm vài lần trước sau đó mới đến verni đặc, do nếu tẩm verni dày sẽ tạo những bọt khí, dễ gây hư dây quấn động cơ Bóng đèn Hình 8.2; Sấy rotor và stato động cơ sau khi tẩm verni Bước 4: Kiểm tra cách điện sau khi tẩm sấy. - Tuổi thọ của máy phụ thuộc rất nhiều vào cách điện. Đa số hư hỏng đều do cách điện dây quấn bị hỏng. - Các bước kiểm tra cực tính, cực từ, kiểm tra ngắn mạch giữa các vòng dây phải thực hiện trước khi kiểm tra cách điện. Điện trở cách điện phải thực hiện được ở các tiêu chuẩn sau: Dùng Megohm có thang điện áp > 2 lần điện áp định mức . Ví dụ : Megohm 500V với máy có điện áp 380V thì phải dùng Megohm 1000 V R cách điện đo ở trạng thái nguội phải đạt trị số: Rcđ = (1000 + Uđm) /1000 (M) R cách điện đo ở nhiệt độ làm việc của máy điện: (kết hợp đo khi đang sấy) Rcđ = (1000 + Uđm) /[1000 +( P/100)] (M) với P:(KW) ; U:(V) Thử nghiệm cao áp: mục đích thử độ bền về điện của vật liệu cch điện với các điện áp cao đột ngột mà cách điện không bị đánh thủng. Khi thử nghiệm dùng điện áp xoay chiều 50Hz duy trì trong một phút với cấp điện áp quy định. Bước 5: Lắp ráp vận hành động cơ điện vạn năng. * Trước khi lắp cần phải làm sạch các chi tiết để đảm bảo dẫn điện tốt, máy khởi động hoạt động bình thường, công suất tối đa. Bề mặt tôn sáng bóng Giáo trình động cơ điện vạn năng 58 - Lắp bánh răng và nắp trước: - Lắp khớp một chiều vào vỏ động cơ. + Lắp trục, lò xo ép, khớp một chiều (bôi mỡ vào then hoa của ly hợp máy đề ): + Lắp bạc chặn, bánh răng chủ động , lò xo nén (đúng chiều lắp và đồng tâm) . + Lắp vòng hãm (lắp phải vào rãnh chắc chắn) + Lắp rô to vào stato. Giáo trình động cơ điện vạn năng 59 - Lắp giá chổi than (lắp chắc chắn,dây chổi than dương không chạm mass) + Lắp cách điện giá đỡ chổi than: Giáo trình động cơ điện vạn năng 60 + Lắp lò xo lên cách điện giá đỡ chổi than và ép lò xo chổi than xuống : - Lắp nắp sau (lắp đúng vị trí làm dấu, không làm chạm giá chổi than): Giáo trình động cơ điện vạn năng 61 BÀI 09 : SỬA CHỮA MÁY KHOAN TAY Mục tiêu của bài: Học xong bài này học sinh có khả năng. - Kiến thức: Trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc của máy khoan cầm tay. - Kỹ năng : Tháo lắp, bảo dưỡng, sửa chữa được những hư hỏng của máy khoan cầm tay, theo đúng qui trình, đạt yêu cầu kỹ thuật. - Thái độ: Có ý thức tốt trong học tập, tác phong công nghiệp, bảo quản trang thiết bị, vật tư, đảm bảo an toàn cho người. 1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy khoan tay. a. Cấu tạo: * Stato ( phần cảm ): - Là một lõi thép hình trụ được gia công mặt trong, bên trong có gắn các khối cực từ để giữ các cuộn dây kích thích (thường có 2- 4 khối cực từ ). Cực từ: được chế tạo bằng lá thép mỏng ít cacbon để có đặc tính dẫn từ tốt và được bắt vào trong thân bằng các vít đặc biệt. - Cuộn dây kích thích: có nhiệm vụ tạo từ trường chính xác cho các khối cực, được quấn bằng dây đồng dẹp có tiết diện lớn xung quanh các khối cực từ khoản 4 – 10 vòng. Phần này là cuộn dây kích thích nối tiếp còn cuộn dây kích thích song song có tiết diện dây nhỏ, quấn nhiều vòng để đảm bảo cường độ từ cảm trên các cực từ là như nhau. Dây kích thích phải lớn vì khi máy khởi động làm việc thì dòng điện tiêu thụ rất lớn (200 – 800)A và có thể lớn hơn nữa.Các cuộn dây kích thích kề nhau được quấn ngược chiều để tuần tự tạo ra các cực Bắc,Nam khác nhau tác dụng lên thân máy,có nhiệm vụ làm cầu nối liên lạc mạch từ giũa các khối cực. - Ở các máy khởi động có công suất nhỏ thì các cuộn dây được đấu nối tiếp,còn ở máy khởi động có công suất lớn và trung bình các cuộn dây đấu song song - nối tiếp. Hình 9.1: Hình dáng của khoan tay Giáo trình động cơ điện vạn năng 62 * Rô to ( phần ứng ) - Trục máy khởi động : được chế tạo bằng thép. - Khối thép từ: thường được chế tạo bằng các lá thép kỹ thuật điện dày từ (0,35 – 0,5)mm, có hình dạng đặc biệt được ép lên trục rotor. Phía bên ngoài có sẽ nhiều rãnh dọc để quấn dây. Rotor được đỡ trên 2 bạc thau và quay bên trong các khối cực của stator với khe hở ít nhất để giảm bớt tốn hao năng lượng từ trường. Hình 9.3: Cấu tạo của rotor khoan cầm tay - Khung dây phần ứng : Dây quấn trong rotor máy khởi động là các thanh đồng có tiết diện hình chữ nhật. Mỗi rãnh thường có 2 dây và quấn sóng, các dây quấn được cách điện với lõi của rotor, các đầu dây của các khung dây được hàn vào các lá góp bằng thau của cổ góp. * Cổ góp điện : Gồm nhiều lá góp bằng thau, ghép quanh trục, giữa các lá góp được cách điện với nhau và cách điện với trục bằng mica. Giáo trình động cơ điện vạn năng 63 Cổ góp điện b. Nguyên lý làm việc của máy khoan có điều chỉnh tốc độ. - Khi cho dòng điện xoay chiều vào dây quấn stato máy khoan tay do tác dụng của từ trường phần cảm lên cuộn dây phần ứng sinh ra một lực điện từ làm cho rô to quay. Giáo trình động cơ điện vạn năng 64 2. Hiện tượng, nguyên nhân và cách khắc phục các hư hỏng. * Hư hỏng về phần cơ. a. Hiện tượng: Máy khoan quay chậm khó hoạt động gây tiếng ồn, phát nhiệt. b. Nguyên nhân: Thiếu sự bảo dưỡng, bạc đạn, vòng bi bị hỏng, cánh quạt bị kẹt vào võ.. c. Cách khắc phục: Tháo lắp kiểm tra thay thế sửa chữa hư hỏng và bảo dưỡng cách bộ phận hư hỏng.. * Hư hỏng về phần điện. a. Hiện tượng: - Chạm mát, máy khoan không hoạt động, tốc độ không đạt... b. Nguyên nhân: - Dây dẫn điện bi rò chạm vào võ máy, hở mạch, hoặc tiếp xúc không tốt, bị đứt dây, chập một số vòng dây ở rô to hoặc rô to... c. Cách khắc phục: Dùng đồng hồ kiểm tra rò điện, kiểm tra đấ nối,chạm chập. 3. Tháo lắp, bảo dưỡng. * Chuẩn bị dụng cụ - thiết bị vật tư. * Trình tự tháo lắp bảo dưỡng máy khoan. a. Tháo các bộ phận của máy khoan. - Đánh dấu vị trí lắp ghép nắp trước, nắp sau với thân. - Tháo đai ốc, tháo dây dẫn nối với nguồn điện cung cấp cho máy khoan. - Tháo hai bulông xuyên tâm lấy nắp trước. - Lấy rotor cùng stato ra khỏi thân. - Tháo hai vít nắp đầu, khỏi vỏ và khớp một chiều. - Tách khớp một chiều, lò xo hồi vị, vòng bi, và bánh răng trung gian ra khỏi các khớp. - Tháo nắp đậy gá đỡ chổi than. - Lấy rotor ra khỏi stator. b. Bảo dưỡng sau khi tháo: - Làm sạch rotor và stator, cổ góp, giá chổi than, nắp trước, nắp sau và thân. - Yêu cầu làm sạch hết bụi bẩn, dầu mỡ đảm bảo khô ráo, sạch sẽ các chi tiết. - Dùng gió nén thổi sạch mụi than và dầu ở các lỗ bulông. - Tra dầu mỡ vào các bộ phận như bạc đạn, các khớp bánh răng của bộ truyền động cơ khí..... c. Lắp các chi tiết của máy khoan. - Lắp bánh răng và nắp trước: - Lắp khớp một chiều vào vỏ động cơ. - Đặt rotor vào stator (bôi mỡ vào các vòng bi) : - Lắp giá chổi than (lắp chắc chắn,dây chổi than dương không chạm mass) - Lắp nắp sau (lắp đúng vị trí làm dấu, không làm chạm giá chổi than): 4. Sửa chữa các hư hỏng khi rô to bi chạm chập. (Quấn lại rô to máy khoan cầm tay có điều chỉnh tốc độ loại: RAM FURY (JAPAN) Thông số máy khoan: Z = 12 rãnh, K=24 Phiến góp, 2p=2; UAC = 220V; I=3A; W=110 vòng; Ø 25 Bước 1: Tính toán xây dựng sơ đồ trải dây quấn y`1  Z  b  10  b (bước đủ) ; yc=1(quấn phải) 2 p Giáo trình động cơ điện vạn năng 65 Ta phải thực hiện dời trục phân chia 2 nhóm dòng điện sang bên phải một rãnh mới trùng đương trung tính hình học nên đầu vào phiến góp đá lệch trái 1 rãnh. Bước 2: Đánh dấu số rãnh của rô to từ 1- Z và đánh dấu đầu dây, đầu tiên vào phiến góp dựa theo sơ đồ tròn. Bước 3: Lót cách điện rãnh rô to bằng bìa cách điện. Bước 4: Tiến hành quấn từng vòng dây một vào rãnh rô to theo bước quấn y1, theo từng cặp bối song song. Giáo trình động cơ điện vạn năng 66 Bước 5: Hàn chì các mối nối trên phiến góp, nêm chặt miệng rãnh lại . * Lưu ý : Dây có F > 0.15mm thì đầu dây nối lên phiến góp phải luồn trong ống cách điện. Bước 6: Kiểm tra tổng thể trên Rotor : - Kiểm tra độ cách điện giữa bộ dây quấn với phần kim loại của Rotor : Dùng mê ga ôm mắc như hình vẽ bên . - Kiểm tra sự chắc chắn của các nêm ở miệng rãnh . - Kiểm tra các mối hàn trên phiến góp Bước 7: Lắp ráp động cơ - Kiểm tra trước khi đóng điện : - Kiểm tra phần cơ : Dùng tay xoay trục rotor nếu thấy nhẹ là được. - Kiểm tra cách điện bộ dây với vỏ động cơ ( dùng MΏ) . Giáo trình động cơ điện vạn năng 67 - Kiểm tra thông mạch ( dùng VOM ) . - Kiểm tra điện áp nguồn . Bước 8: Lắp ráp động cơ - Kiểm tra trước khi đóng điện : - Kiểm tra phần cơ : Dùng tay xoay trục rotor nếu thấy nhẹ là được. - Kiểm tra cách điện bộ dây với vỏ động cơ ( dùng MΏ) . - Kiểm tra thông mạch ( dùng VOM ) . - Kiểm tra điện áp nguồn . * Đóng điện cho động cơ chạy và đánh giá các chỉ tiêu kỹ thuật . Chiều quay rotor đúng quy định. Giáo trình động cơ điện vạn năng 68 BÀI 10 : SỬA CHỮA MÁY MÀI TAY Mục tiêu của bài: Học xong bài này học sinh có khả năng. - Kiến thức: Trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc của máy mài cầm tay. - Kỹ năng : Tháo lắp, bảo dưỡng, sửa chữa được những hư hỏng của máy mài cầm tay, theo đúng qui trình, đạt yêu cầu kỹ thuật. - Thái độ: Có ý thức tốt trong học tập, tác phong công nghiệp, bảo quản trang thiết bị, vật tư, đảm bảo an toàn cho người. 1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy mài cầm tay. a. Cấu tạo: * Stato ( phần cảm ): - Là một lõi thép hình trụ được gia công mặt trong, bên trong có gắn các khối cực từ để giữ các cuộn dây kích thích (thường có 2- 4 khối cực từ ). Cực từ: được chế tạo bằng lá thép mỏng ít cacbon để có đặc tính dẫn từ tốt và được bắt vào trong thân bằng các vít đặc biệt. - Cuộn dây kích thích: có nhiệm vụ tạo từ trường chính xác cho các khối cực, được quấn bằng dây đồng dẹp có tiết diện lớn xung quanh các khối cực từ khoản 4 – 10 vòng. Phần này là cuộn dây kích thích nối tiếp còn cuộn dây kích thích song song có tiết diện dây nhỏ, quấn nhiều vòng để đảm bảo cường độ từ cảm trên các cực từ là như nhau. Dây kích thích phải lớn vì khi máy khởi động làm việc thì dòng điện tiêu thụ rất lớn (200 – 800)A và có thể lớn hơn nữa.Các cuộn dây kích thích kề nhau được quấn ngược chiều để tuần tự tạo ra các cực Bắc,Nam khác nhau tác dụng lên thân máy,có nhiệm vụ làm cầu nối liên lạc mạch từ giũa các khối cực. - Ở các máy khởi động có công suất nhỏ thì các cuộn dây được đấu nối tiếp,còn ở máy khởi động có công suất lớn và trung bình các cuộn dây đấu song song - nối tiếp. Hình 10.1: Hình dáng của khoan tay Giáo trình động cơ điện vạn năng 69 Cực từ Dây quấn Lõi thép Hình 10.2: Cấu tạo stato của máy mài cầm tay * Rô to ( phần ứng ) - Trục máy khởi động : được chế tạo bằng thép. - Khối thép từ: thường được chế tạo bằng các lá thép kỹ thuật điện dày từ (0,35 – 0,5)mm, có hình dạng đặc biệt được ép lên trục rotor. Phía bên ngoài có xẽ nhiều rãnh dọc để quấn dây. Rotor được đỡ trên 2 bạc thau và quay bên trong các khối cực của stator với khe hở ít nhất để giảm bớt tốn hao năng lượng từ trường. Hình 10.3: Cấu tạo của rotor mài cầm tay Giáo trình động cơ điện vạn năng 70 Công tắc Điều khiển Dây quấn phần cảm stato Phần ứng UAC,DC Dây quấn phần cảm stato - Khung dây phần ứng : Dây quấn trong rotor máy khởi động là các thanh đồng có tiết diện hình tròn. Mỗi rãnh thường có 2 dây và quấn sóng, các dây quấn được cách điện với lõi của rotor, các đầu dây của các khung dây được hàn vào các lá góp bằng thau của cổ góp. * Cổ góp điện : Gồm nhiều lá góp bằng thau, ghép quanh trục, giữa các lá góp được cách điện với nhau và cách điện với trục bằng mica. Cổ góp b. Nguyên lý làm việc của máy mài cầm tay. - Đối với máy mài cầm tay thì thông thương không có điều chỉnh tốc độ do vậy nó chỉ có một cấp tốc độ, để điều khiển qua trình làm việc người ta dung công tác trượt Hình 10.4: Sơ đồ nguyên lý mạch điện máy mài cầm tay. - Cấp nguồn điện xoay chiều vào động cơ máy mài sau đó dùng tay nhấn công tắc (K) lúc này mạch điện sẽ kín mạch có dòng điện chạy trong dấy quấn Stato và rô to, do tác dụng của từ trường phần cảm lên cuộn dây phần ứng sinh ra một lực điện từ làm cho rô to quay. Khi dòng điện đổi chiều ở bán kỳ âm, ngay lúc đó chiều của từ Giáo trình động cơ điện vạn năng 71 trường phần cảm cũng đổi chiều nên lực tác dụng lên roto vẫn không đổi chiều vì thế động cơ vẫn quay được liên tục theo một chiều nhất định. 2. Hiện tượng, nguyên nhân và cách khắc phục các hư hỏng. * Hư hỏng về phần cơ. a. Hiện tượng: Máy mài cầm tay quay chậm khó hoạt động gây tiếng ồn, phát nhiệt. b. Nguyên nhân: Thiếu sự bảo dưỡng, bạc đạn, vòng bi bị hỏng, cánh quạt bị kẹt vào võ.. c. Cách khắc phục: Tháo lắp kiểm tra thay thế sửa chữa hư hỏng và bảo dưỡng cách bộ phận hư hỏng.. * Hư hỏng về phần điện. a. Hiện tượng: - Chạm mát, máy mài cầm tay không hoạt động, tốc độ không đạt... b. Nguyên nhân: - Dây dẫn điện bi rò chạm vào võ máy, hở mạch, hoặc tiếp xúc không tốt, bị đứt dây, chập một số vòng dây ở rô to hoặc rô to... c. Cách khắc phục: Dùng đồng hồ kiểm tra rò điện, kiểm tra đấu nối.., chạm chập 3. Tháo lắp, bảo dưỡng. * Chuẩn bị dụng cụ - thiết bị vật tư. * Trình tự tháo lắp bảo dưỡng máy mài cầm tay. a. Tháo các bộ phận của máy mài cầm tay. - Đánh dấu vị trí lắp ghép nắp trước, nắp sau với thân. Hình 10.5: Thực hiện làm dấu trước khi tháo rời Giáo trình động cơ điện vạn năng 72 - Tháo đai ốc, tháo dây dẫn nối với nguồn điện cung cấp cho máy mài cầm tay. - Tháo hai bulông xuyên tâm lấy nắp trước. - Lấy rotor cùng stato ra khỏi thân. - Tháo hai vít nắp đầu, khỏi vỏ và khớp một chiều. - Tách khớp một chiều, lò xo hồi vị, vòng bi, và bánh răng trung gian ra khỏi các khớp. - Tháo hai vít nắp đầu, khỏi vỏ và khớp một chiều. - Tách khớp một chiều, lò xo hồi vị, vòng bi, và bánh răng trung gian ra khỏi các khớp. - Tháo nắp đậy gá đỡ chổi than. Giáo trình động cơ điện vạn năng 73 - Lấy rotor ra khỏi stator. b. Bảo dưỡng sau khi tháo: - Làm sạch rotor và stator, cổ góp, giá chổi than, nắp trước, nắp sau và thân. - Yêu cầu làm sạch hết bụi bẩn, dầu mỡ đảm bảo khô ráo, sạch sẽ các chi tiết. - Dùng gió nén thổi sạch mụi than và dầu ở các lỗ bulông. - Tra dầu mỡ vào các bộ phận như bạc đạn, các khớp bánh răng của bộ truyền động cơ khí..... c. Lắp các chi tiết của máy mài cầm tay. - Lắp bánh răng và nắp trước: - Lắp khớp một chiều vào vỏ động cơ. - Đặt rotor vào stator (bôi mỡ vào các vòng bi) : - Lắp giá chổi than (lắp chắc chắn,dây chổi than dương không chạm mass) - Lắp nắp sau (lắp đúng vị trí làm dấu, không làm chạm giá chổi than): 4. Sửa chữa các hư hỏng. a. Hiện tượng, nguyên nhân, cách sửa chữa hư hỏng. - Hiện tượng, nguyên nhân, hư hỏng. - Hiện tượng: Cấp nguồn điện xoay chiều vào động cơ máy mài sau đó dùng tay nhấn công tắc (K) Nhưng máy không hoạt động. - Nguyên nhân: Do tiếp xúc giữa tiếp điểm của công tắc K không tốt hoặc tiếp xúc giữa chổi than và cổ góp không tốt, các mối nối dây tiếp xúc không tốt hay cuộn dây stato, rô to bị đứt b. Trình tự thực hiện sửa chữa hư hỏng. Giáo trình động cơ điện vạn năng 74 * Chuẩn bị dụng cụ- vật tư: - Dụng cụ: Đồng hố van năng, tuốc nơ vít các loại, - Vật tư: Giấy nhám mịn, dẽ lau mềm, chổi lau mềm. Bước 1: Kiểm tra toàn bộ mạch điện máy mài cầm tay. - Dùng đồng hồ vạn năng đặt ở thang đo điện trở (Rx1), chập hai que đo kiểm tra thông mạch của đồng hồ. Sau khi kiểm tra thông mạch đồng hồ xong ta tiến hành như sau. Hình 10.6: Kiểm tra hư hỏng phần điện + Kiểm tra tiếp xúc công tắc K (1 -1): Đặt một đầu que đo của đồng hồ vào cọc nối dây ở tiếp điểm tĩnh, đầu que đo còn lại của đồng hồ đặt vào cọc nối dây tiếp điểm động Sau đó dùng tay tác động, quan sát kim đồng hồ. Nếu kim đồng hồ không lên thì ta khẳng định tiếp xúc giữa tiếp điểm động và tiếp điểm tĩnh của công tắc K không tốt, hoặc các mối nối dây tới công tắc K bị đứt và ngược lại nếu kim đồn hồ lên. + Kiểm tra tiếp xúc giữa cổ góp và chổi than (4 -4) Dùng đồng hồ vạn năng, đặt một đầu que đo của đồng hồ vào một đầu dây ra của chổi than đầu que đo còn lại của đồng hồ đặt vào một đầu dây ra của chổi than như vẽ . Dùng tay quay tròn rô to một vài vòng đồng thờiquan sát kim đồng hồ. + Nếu kim đông hồ lên chỉ thị vài trục ôm thì tiếp xúc giữa cổ gốp và chổi than đang còn tốt. + Nếu không thấy kim đông hồ lên thì tiếp xúc giữa cổ gốp và chổi than không được tốt ta phải tiến hành sửa chữa. + Tương tự ta kiểm tra thông mạch cuôn dây phần cảm (2 -2; 5 - 5) Nếu kim đồng hồ không lên cuông dây phần cảm bị đứt và ngược lai khi kiêm đông hồ lên, giả sử ta kiểm tra mà cuộn dây phần cảm nào đó của máy mài bị đứt thì ta phải tiến hành quấn lại. Bước 2: Quấn lại bộ dây Stato máy mài cầm tay. - Tháo máy mài sau đó tháo bộ dây Stato bị hỏng, vệ sinh stato đếm số vòng dây và xem lại sơ đồ khai triển dây quấn của động cơ sắp lắp dây. Đếm lại số vòng dây và nhóm bối dây theo sơ đồ. - Làm khuôn và quấn bối dây Stato đúng với số vòng dây cũ. CT Dây quấn phần cảm stato Phần ứng 1 - 1 2 - 2 750 500 250 1k 3 - 3 UAC,D 4 - 4 Rx1 5 - 5 Giáo trình động cơ điện vạn năng 75 Bước 2: Lấy ra bối dây của nhóm bối dây sắp lắp vào rãnh cực từ rồi tháo bỏ dây cột phụ cột bối dây. Bước 3: Bóp cong phần hai đầu bối dây rồi lồng dây vào rãnh cực từ, đầu nối chừa sẵn về một phía để sau cùng nối dây dễ dàng. Bước 4: Giữ các cạnh tác dụng thẳng và sóng bằng các ngón tay, bàn tay trái sát một đầu khe rãnh cực từ, đầu khe rãnh cực từ cong lại làm tương tự (chú ý không đè ấn làm cong, gấp khúc cạnh bối dây). Quan sát tình trạng bối dây đã được đặt gọn trong lớp cách điện khe rãnh cực từ. Bước 5: Vuốt lại hai đầu dây của bối dây và cạnh tác dụng còn lại rồi đưa cạnh tác dụng còn lại vào đúng vị trí khe rãnh cực từ theo sơ đồ. Bước 6: Sửa lại các nhóm bối dây cho gọn và thẩm mỹ, chú ý không để phần đầu các nhóm bối dây cản đường lắp vào của rotor và không chạm nắp hay thân động cơ. Nối dây ra cho các nhóm theo sơ đồ, rồi đai gọn các đầu dây bằng dây cotton. Bước 7: Đấu dây stator động cơ điện vạn năng: - Quan sát sự phù hợp các số đánh dấu ở đầu dây ra so với sơ đồ trải, sơ đồ đấu dây. Đặt thang đo VOM về vị trí Rx1 rồi chỉnh kim chỉ thị về 0. Đặt 2 que đo VOM vào từng cặp đầu cuộn dây quấn để kiểm tra sự liền mạch. Nếu giá trị R vào khoảng vài  đến vài chục  là cuộn dây liền mạch. Ướm thử các đầu dây nối theo sơ đồ đấu dây để định các vị trí nối dây với dây dẫn ra cho phù hợp. - Cắt các đầu dây ra của mỗi bối dây quấn chỉ để chừa các đoạn nối phù hợp bằng kìm cắt dây. Xỏ các ống gen vào các dây cần nối. Cạo lớp ê may cách điện bằng dao con và giấy nhám ở các vị trí đầu nối, rồi nối dây theo sơ đồ nối dây.Hàn chì các đầu nối. - Bọc các mối nối bằng ống gen và băng keo cách điện. Xếp gọn các đầu dây nối cho thẩm mỹ rồi đai gọn, chắc chắn bằng sợi cotton. Bước 8: Kiểm tra cách điện (kiểm tra nguội) - Kẹp 1 đầu dây đo của Megohm vào thân stator, đầu dây còn lại kẹp lần lượt vào 1 đầu dây mỗi cuộn dây để kiểm tra sự chạm vỏ. Quay tay quay Megohm đều tay đồng thời đọc giá trị điện trở cách điện trên mặt chỉ thị khi đang quay. Kẹp hai đầu dây đo của Megohm vào mỗi đầu dây của từng cuộn riêng biệt để kiểm tra độ cách điện giữa các cuộn. Chú ý : là cả hai trường hợp R cách điện  1M Giáo trình động cơ điện vạn năng 76