Giáo trình Máy điện 2 (Ngành/Nghề: Điện công nghiệp - Trình độ: Cao đẳng)

ốt Hình 2-41. Cấp nguồn cho động cơ làm việc thử 42 + Phương pháp sấy bằng dòng điện: là cho dòng điện vào bộ dây quấn và dùng dây quấn tỏa nhiệt để tự sấy khô chất cách điện đẫ tẩm vào bộ dây. Như thế nhiệt tỏa ra từ bên trong làm bay hơi dung môi, khô nhanh chất cách điện. Chú ý khi sấy bộ dây động cơ thì điện áp đưa vào bộ dây quấn khoảng (15÷20)% điện áp định mức của bộ dây quấn, các cuộn cuộn dây được mắc nối tiếp với nhau tạo thành tam giác hở. Dòng điện qua bộ dây quấn có thể bằng dòng điện định mức, cần trang bị một rơ le bảo vệ để tránh dòng điện sấy vượt quá dòng điện định mức và thời gian sấy ít nhất 10 giờ. Sau khi sấy xong phải kiểm tra điện trở cách điện bằng Mê gôm kế (500v), ở nhiệt độ còn nóng (95÷100)0C điện trở cách điện của Stato ít nhất phải > 1MΩ. Lắp ráp lại động cơ (ở phần trước) và bàn giao sản phẩm (xuất xưởng). 2.5. HIỆN TƢỢNG HƢ HỎNG THƢỜNG GẶP Ở ĐỘNG CƠ 3 PHA, NGUYÊN NHÂN VÀ CÁCH KHẮC PHỤC. tt Hiện tƣợng Nguyên nhân Cách khắc phục 1 - Dòng điện không tải quá cao (Io >50%Iđm). - Mạch từ kém chất lượng. - Dây quấn bị chập nhiều vòng. - Tăng cường tẩm sấy nếu có chuyển biến thì dùng được còn nếu không phải sửa chữa lại. 2 - Khi đóng điện động cơ không khởi động được(quay rất chậm hoặc không quay được) có tiếng rầm rú, phát nóng nhanh. - Nguồn cung cấp bị mất 1 pha. - Đứt 1 pha (stato) ở trong động cơ. - Ổ bi bị mài mòn quá mòn nên roto bị hút chặt. - Kiểm tra và khắc phục trên đường dây cấp nguồn, cầu chì, cầu dao hoặc các thiết bị đóng cắt chính. - Đo kiểm tra thông mạch từng pha và khắc phục tại chỗ đứt mạch. - Kiểm tra độ rơ của ổ bi, xử lý hoặc thay thế ổ bi mới. 3 - Đóng điện vào động cơ các thiết bị tác động ngay (cầu chì bị đứt, Áp tô mát tác động). - Cuộn dây Stato bị ngắn mạch nặng. - Đấu sai cực tính. - Sai cách đấu dây từ Y sang ∆. - Kiểm tra và sử lý pha bị ngắn mạch. - Kiểm tra và xác định lại cực tính các pha. - Đọc lại nhãn máy, kiểm tra nguồn điện và đấu dây thích hợp. 4 - Động cơ chạy không đạt tốc độ, rung lắc mạnh, nóng - Đấu sai cực từ. - Có một vài bối dây bị ngược chiều dòng điện. - Kiểm tra cách đấu dây và đấu lại. - Kiểm tra lại cách 43 nhanh. - Sai cực tính. lồng dây, quay thuận chiều lại các bối dây bị lật ngược (sai). - Kiểm tra xác định lại cực tính các pha. 5 - Có tiếng kêu cơ khí, dòng điện tăng hơn bình thường. - Nắp máy (mặt bích) không được cố định tốt với thân máy. - Bi rơ, cốt mòn, cong. - Nêm tre (phíp) chạm roto. - Chỉnh sửa phần cơ khí. - Chỉnh sửa lại nêm tre (phíp). 6 - Máy chạy đủ tốc độ nhưng dòng điện 3 pha không cân bằng ( si lệch quá 10% mỗi pha) - Điện áp nguồn không cân bằng. - Chấp vòng tương đối nhiều ở một pha. - Kiểm tra điện áp nguồn. - Kiểm tra xử lý chỗ chạm chập. 7 - Máy không quay được, có hiện tượng hút cốt, phát nóng tức thời. - Nhiều bối dây bị ngược chiều dòng điện. - Kiểm tra cách đấu dây, quay thuận chiều các bối dây bị lật ngược. 8 - Khi mang tải động cơ không khởi động được. - Quá tải lớn. - Điện áp nguồn suy giảm nhiều. - Sai cách đấu dây từ ∆ sang Y. - Giảm tải. - Kiểm tra lại nguồn điện. - Đọc lại nhãn máy, kiểm tra nguồn điện và đấu dây thích hợp. 9 - Động cơ vận hành bị nóng cốt và nóng nhiều ở roto (roto lồng sóc). - Cốt máy bị cong. - Bi bị mòn. - Đứt, nứt một số thanh lồng sóc. - Kiểm tra và nắn thẳng trục bằng dụng cụ chuyên dùng. - Đóng sơ mi hoặc thay bi mới. - Tiếp tục vận hành nhưng phải giảm tải. 10 - Động cơ nóng nhiều khi vận hành - Quá tải thường xuyên. - Điện áp nguồn quá cao hoặc quá thấp. - Bị chập một số vòng dây. - Kiểm tra dòng điện và giảm bớt tải. - Kiểm tra nguồn và có biện pháp phù hợp. - Kiểm tra sử lý các vòng dây bị chập. 44 BÀI TẬP: 1. Tính toán, vẽ sơ đồ trãi động cơ KĐB 3 pha - kiểu quấn đồng tâm bước đủ với Z = 24; 2p = 2 ; m = 3. 2. Tính toán, vẽ sơ đồ trãi động cơ KĐB 3 pha - kiểu quấn đồng tâm bước đủ với Z = 36; 2p = 2 ; m = 3. 3. Tính toán, vẽ sơ đồ trãi động cơ KĐB 3 pha - kiểu quấn đồng tâm bước đủ với Z = 36; 2p = 4 ; m = 3. 4. Tính toán, vẽ sơ đồ trãi động cơ KĐB 3 pha - kiểu quấn đồng khuôn 1 lớp bước đủ với Z = 24; 2p = 2 ; m =3. 5. Tính toán, vẽ sơ đồ trãi động cơ KĐB 3 pha - kiểu quấn đồng khuôn 1 lớp bước đủ với Z = 36; 2p = 4 ; m =3. 6. Tính toán, vẽ sơ đồ trãi động cơ KĐB 3 pha - kiểu quấn đồng khuôn 1 lớp bước đủ với Z = 36; 2p = 2 ; m =3. 6.Tính toán, vẽ sơ đồ trãi động cơ KĐB 3 pha - kiểu quấn đồng khuôn 2 lớp bước đủ với Z = 24; 2p =2 ; m =3. 8.Tính toán, vẽ sơ đồ trãi động cơ KĐB 3 pha - kiểu quấn đồng khuôn 2 lớp bước đủ với Z = 36; 2p =4 ; m =3. 9.Tính toán, vẽ sơ đồ trãi động cơ KĐB 3 pha - kiểu quấn đồng khuôn 2 lớp bước đủ với Z = 36; 2p =2 ; m =3. 45 BÀI 3 SỬA CHỮA DÂY QUẤN STATO ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 1 PHA 1. Mục tiêu của bài: - Mô tả được cấu tạo, trình bày được nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ 1pha. - Tính toán được các thông số cơ bản của động cơ không đồng bộ 1pha. - Xây dựng được biểu thức môme quay, nhận xét được ý nghĩa các đại lượng trong biểu thức . - Vận dụng được các phương pháp mở máy, phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ 1pha. - Tính toán, vẽ được sơ đồ trãi dây quấn stato động cơ không đồng bộ 1 pha. - Bảo dưỡng và sửa chữa được những hư hỏng thông thường, quấn lại được bộ dây quấn stato theo số liệu cũ đảm bảo động cơ hoạt động tốt, đúng kỹ thuật và an toàn. - Rèn luyện tính tỷ mỉ, cẩn thận, chính xác, tư duy sáng tạo khoa học trong học tập. 2. Nội dung: 2.1. CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ 1 PHA TỤ ĐIỆN 2.1.1. Cấu tạo - Giống như động cơ không đồng bộ 3 pha là gồm có: roto, stato, dây quấn, thân máy, mặt bích, ổ bi, cánh quạt, lồng bảo vệ cánh quạt, hộp cực. Nhưng chỉ khác phần dây quấn động cơ 3 pha là gồm 3 cuộn dây có điện trở bàng nhau (vì cùng tiết diện dây, cùng số vòng dây, cùng vật liệu làm dây), còn động cơ 1 pha lại gồm 2 cuộn dây có điện trở khác (ví dụ: động cơ máy bơm nước) nhau hoặc bằng nhau (động cơ máy giặt). - Roto (phần động): Mạch từ gồm các lá thép kỹ thuật điện được sơn cách điện, ghép chặt lại với nhau và được xẻ rãnh đặt thanh dẫn bằng đồng hoặc nhôm đúc, hai đầu các thanh dẫn này được nối ngắn mạch hình thành một mạch kín giống như dạng lồng sóc. - Stato (phần tĩnh): cấu tạo bởi các lá thép mỏng được ghép lại thành khối trụ ống và bề mặt phía trong được xẻ rãnh và đặt dây quấn. 2.1.2. Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ 1 pha - Khi cấp nguồn cho động cơ, ngoài từ trường cuộn dây chính còn một phần xuyên qua vòng ngắn mạch do dòng điện cảm ứng trong vòng dây ngắn mạch làm sinh ra từ thông thứ cấp, từ thông này tổng hợp từ thông chính làm cho từ thông tổng xuyên qua vòng ngắn mạch lệch pha so với từ thông chính một góc gần bằng 90 0 về không gian và thời gian. Vì vậy từ trường tổng chính là thành phần tạo ra từ trường quay, do vậy xét về bản chất mô men khởi động của động cơ không đồng bộ 1 pha cũng giống như mô men khở động của động cơ không đồng bộ 3 pha. - Đối với động cơ 1 pha chỉ có tụ ngâm(tụ làm việc) thì 2 cuộn dây làm việc và khởi động đặt lệch với nhau trong không gian một góc 900. Để tạo từ trường quay, để tạo ra mô men quay và làm cho roto quay cần tạo sự lệch pha giữa 2 dòng 46 điện cấp cho 2 cuộn dây trên bằng cách dùng thêm tụ mắc nối tiếp với cuộn khởi động. - Đối với động cơ 1 pha có 2 tụ (tụ ngâm và tụ làm việc). Khi mở máy, cuộn khởi động mắc nối tiếp với 2 tụ điện được đưa vào mạch để tạo từ trường quay (hai tụ này được mắc song song với nhau và tụ khởi động được mắc nối tiếp với công tắc li tâm), khi động cơ đạt tới tốc độ định mức thì công tác li tâm tác động cắt tụ khởi động ra khỏi mạch, khi kết thúc quá trình khởi động động cơ thì chỉ còn tụ ngâm tham gia quá trình làm việc. 2.2. PHƢƠNG PHÁP TÍNH TOÁN CÁC ĐẠI LƢỢNG ĐẶC TRƢƠNG CỦA DÂY QUẤN ĐỘNG CƠ 1 PHA TỤ ĐIỆN 2.2.1. Các đại lƣợng đặc trƣng:  Bước cực T: Bước cực là khoảng cách giữa hai cực từ liên tiếp nhau. 2p Z T  (rãnh) Trong đó, Z là số rãnh, 2p số cực từ.  Số rãnh của một pha dưới một cực q: 2p.m Z q  ( rãnh) Un Wlv Wkđ Clv ROTO Un Wlv Wkđ Clv ROTO Ckđ k a. Động cơ không có công tắc li tâm b. Động cơ có công tắc li tâm Hình 3-1. Sơ đồ đấu dây động cơ 1 pha tụ điện a. Động cơ không có công tắc li tâm b. Động cơ có công tắc li tâm Hình 3-2. Hình ảnh động cơ 1 pha tụ điện 47 Trong đó, m là số pha; còn q có thể là số nguyên, cũng có thể là phân số.  Bước dây quấn Y : Bước dây quấn Y là khoảng cách giữa hai cạnh tác dụng của một phần tử. Vậy y phải là số nguyên. Có các trường hợp:   = 0  Y = T dây quấn bước đủ.   > 0  Y > T dây quấn bước dài.   < 0  Y < T (hay Y = 0,8 T) dây quấn bước ngắn. Muốn có sđđ cảm ứng trong phần tử dây quấn lớn nhất thì Y = T  Rãnh đấu dây của các nhóm bối của cuộn dây làm việc và cuộn dây khởi động Zđ:  Khoảng cách các đầu dây cuộn làm việc, cuộn khởi động Đv: 2.2.2. Các bài tập ứng dụng:  Bài tập 1: Tính toán, vẽ sơ đồ trãi động cơ KĐB 1 pha (quạt bàn)- kiểu quấn đồng tâm bước đủ với: Z = 16; 2p =4; m =1? Giải: - Tính toán: + Bước cực: T = p2 Z = 4 16 = 4 (rãnh) + Số rãnh của cuộn làm việc, cuộn khởi động: ZLV = ZKĐ = 2 1 Z = 2 1 .16 = 8 (rãnh) + Số rãnh 1 pha dưới 1 cực là: q = m.P2 Z = 1.4 16 = 4 (rãnh) qLV = qKĐ = 2 1 . q = 2 1 . 4 = 2 (rãnh) + Bước quấn dây của cuộn làm việc, cuộn khởi động {Nếu quấn cuộn dây số (cuộn điều tốc) thì quấn cùng rãnh với cuộn khởi động}: Y = T = 4 (rãnh); (quấn bước đủ). + Rãnh đấu dây của các nhóm bối của cuộn dây làm việc và cuộn dây khởi động Zđ: Zđ = q + 1 = 4 + 1 = 5 (rãnh) + Rãnh đấu dây của các nhóm bối của cuộn dây số Zđ: Zđ = q + 2 = 4 + 2 = 6 (rãnh) + Góc độ điện: αo = Z .360P 0 = 16 360.2 0 = 45 0 => khoảng cách các đầu dây cuộn làm việc, cuộn khởi động Đv: Đv = 0 0 45 90 = 2 (Khoảng cách) = 3 (rãnh) - Sơ đồ trãi: 48 - Sơ đồ đấu dây:  Bài tập 2: Tính toán, vẽ sơ đồ trãi động cơ KĐB 1 pha (quạt bàn)- kiểu quấn đồng khuôn 2lớp bước dài với: Z = 36; 2p =18; m =1? Giải: - Tính toán: + Bước cực: T = p2 Z = 18 36 = 2 (rãnh) + Số rãnh 1 pha dưới 1 cực là: q = m.P2 Z = 1.18 36 = 2 (rãnh) Hình 3-3. Sơ đồ trãi động cơ 1 pha (quạt bàn): Z =16; 2p =4; m=1 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 1 2 2 CĐT CKĐ CLV ĐĐT ĐLV ĐKĐ S N S N T T T T 2 WKĐ WLV WĐT M2 M3 M1 C CKĐ ĐKĐ CĐT ĐĐT ĐLV CLV 220 V Hình 3-4. Sơ đồ đấu dây quạt bàn 49 qLV = qKĐ = 2 1 . q = 2 1 . 2 = 1 (rãnh) + Bước quấn dây của cuộn làm việc, cuộn khởi động là: Y = T + ԑ = 2 +1 = 3 (rãnh); (quấn bước dài với ԑ = 1). + Rãnh đấu dây của các nhóm bối của cuộn dây làm việc và cuộn dây khởi động Zđ: Zđ = q + 1 = 2 + 1 = 3 (rãnh) + Góc độ điện: αo = Z .360P 0 = 36 360.2 0 = 90 0 => khoảng cách các đầu dây cuộn làm việc, cuộn khởi động Đv: Đv = 0 0 90 90 = 1 (Khoảng cách) = 2 (rãnh) - Sơ đồ trãi: - Sơ đồ đấu dây: ĐLV WLV WKĐ CLV CKĐ ĐKĐ CLV Un = 220V Hình 3-6. Sơ đồ đấu dây quạt trần ĐLV CLV ĐKĐ CKĐ T T T T T T T T T T T T T T T T T T 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 S N S N S N S N S N S N S N S N S N Hình 3-5. Sơ đồ trãi động cơ 1 pha (quạt trần): Z =36; 2p =18; m=1 50  Bài tập 3: Tính toán, vẽ sơ đồ trãi động cơ KĐB 1 pha - kiểu quấn đồng tâm bước đủ với: Z = 24; 2p =2 ; m =1? Giải: - Tính toán: + Bước cực: T = p2 Z = 2 24 = 12 (rãnh) + Số rãnh của cuộn làm việc: ZLV = 3 2 Z = 3 2 .24 = 16 (rãnh) + Số rãnh của cuộn khởi động: ZKĐ = 3 1 Z = 3 1 .24 = 8 (rãnh) + Số rãnh 1 pha dưới 1 cực là: q = m.P2 Z = 1.4 24 = 12 (rãnh) + Số rãnh 1 pha dưới 1 cực của cuộn dây làm việc là: qLV = 3 2 q = 3 2 . 12 = 8 (rãnh) + Bước quấn dây của cuộn làm việc: Y1LV = T = 12 (rãnh) Y2LV = Y1LV – 2 = 12 – 2 = 10 (rãnh) Y3LV = Y2LV – 2 = 10 – 2 = 8 (rãnh) Y4LV = Y3LV – 2 = 8 – 2 = 6 (rãnh) + Số rãnh 1 pha dưới 1 cực của cuộn dây khởi động là: qKĐ = 3 1 q = 3 1 . 12 = 4 (rãnh) + Bước quấn dây của cuộn dây khởi động: Y1KĐ = T = 12 (rãnh) Y2KĐ = Y1KĐ – 2 = 12 – 2 = 10 (rãnh) + Rãnh đấu dây của các nhóm bối của cuộn dây làm việc và cuộn dây khởi động Zđ: Zđ = q + 1 = 12 + 1 = 13 (rãnh) + Góc độ điện: αo = Z .360P 0 = 24 360.2 0 = 15 0 => khoảng cách các đầu dây cuộn làm việc, cuộn khởi động Đv: Đv = 0 0 15 90 = 6 (Khoảng cách) = 7 (rãnh) - Sơ đồ trãi: 51 - Sơ đồ đấu dây:  Ví dụ 3: Tính toán, vẽ sơ đồ trãi động cơ KĐB 1 pha - kiểu quấn đồng tâm với: Z = 36; 2p =4 ; m =1? Giải: - Tính toán: + Bước cực: T = p2 Z = 4 36 = 9 (rãnh) + Số rãnh của cuộn làm việc: ZLV = 3 2 Z = 3 2 .36 = 24 (rãnh) + Số rãnh của cuộn khởi động: ZKĐ = 3 1 Z = 3 1 .36 = 12 (rãnh) S CKĐ ĐKĐ CLV ĐLV N T T 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Hình 3-7. Sơ đồ trãi động cơ 1 pha: Z =24; 2p =2; m=1 ĐLV WLV WKĐ CLV CKĐ ĐKĐ CLV Un = 220V Hình 3-8. Sơ đồ đấu dây động cơ 1 pha 52 + Số rãnh 1 pha dưới 1 cực là: q = m.P2 Z = 1.4 36 = 9 (rãnh) + Số rãnh 1 pha dưới 1 cực của cuộn dây làm việc là: qLV = 3 2 q = 3 2 . 9 = 6 (rãnh) + Bước quấn dây của cuộn làm việc: Y1LV = T = 9 (rãnh) Y2LV = Y1LV – 2 = 9 – 2 = 7 (rãnh) Y3LV = Y2LV – 2 = 7 – 2 = 5 (rãnh) + Số rãnh 1 pha dưới 1 cực của cuộn dây khởi động là: qKĐ = 3 1 q = 3 1 . 12 = 4 (rãnh) + Bước quấn dây của cuộn dây khởi động: Y1KĐ = 0,8.T = 0,8. 9 = 7,2 (rãnh)  Ta chọn Y1KĐ = 8 (rãnh) Y2KĐ = Y1KĐ + 2 = 8 + 2 = 10 (rãnh) Y3KĐ = Y2KĐ + 2 = 10 + 2 = 12 (rãnh) + Rãnh đấu dây của các nhóm bối của cuộn dây làm việc và cuộn dây khởi động Zđ: Zđ = q + 1 = 9 + 1 = 10 (rãnh) + Góc độ điện: αo = Z .360P 0 = 36 360.2 0 = 20 0 => khoảng cách các đầu dây cuộn làm việc, cuộn khởi động Đv: Đv = 0 0 20 90 = 4, 5 (khoảng cách)  Chọn ĐV = 5 (khoảng cách) = 6 (rãnh) - Sơ đồ trãi: 53 - Sơ đồ đấu dây: 2.3. KỸ THUẬT QUẤN DÂY ĐỘNG CƠ 1 PHA TỤ ĐIỆN 2.3.1. Khảo sát tháo các chi tiết của động cơ (tương tự động cơ KĐB 3 pha). 2.3.2. Tháo dây quấn (dây cũ) ra khỏi Stato và lấy số liệu dây quấn(tương tự động cơ KĐB 3 pha). 2.3.3. Làm vệ sinh Stato(tương tự động cơ KĐB 3 pha). 2.3.4. Đo, cắt giấy cách điện và lót rãnh Stato(tương tự động cơ KĐB 3 pha) 2.3.5. Quấn (hay đánh) các bối dây cho từng pha dây quấn(tương tự động cơ KĐB 3 pha). 2.3.6. Lồng dây xuống rãnh Stato(tương tự động cơ KĐB 3 pha). CKĐ ĐKĐ CLV ĐLV S N S N T T T T 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 Hình 3-9. Sơ đồ trãi động cơ 1 pha: Z=36; 2p = 4 ĐLV WLV WKĐ CLV CKĐ ĐKĐ CLV Un = 220V Hình 3 - 10. Sơ đồ đấu dây động cơ 1 pha 54 2.3.7. Đấu dây giữa các nhóm bối trong 1pha và các đầu dây của các pha(tương tự động cơ KĐB 3 pha). 2.3.8. Lót cách điện đầu các nhóm bối dây giữa các pha với nhau và băng đai(tương tự động cơ KĐB 3 pha). 2.3.9. Lắp ráp, kiểm tra và cấp nguồn cho động cơ hoạt động thử(tương tự động cơ KĐB 3 pha). 2.4. TẨM, SẤY CÁCH ĐIỆN CHO ĐỘNG CƠ (tương tự động cơ KĐB 3 pha). 2.5. HIỆN TƢỢNG HƢ HỎNG THƢỜNG GẶP Ở ĐỘNG CƠ 3PHA, NGUYÊN NHÂN VÀ CÁCH KHẮC PHỤC tt Hiện tƣợng Nguyên nhân Cách khắc phục 1 - Động cơ quá nóng, dòng điện khi động cơ làm việc vượt quá giá trị định mức. - Mạch từ kém chất lượng. - Dây quấn bị chập nhiều vòng. - Tăng cường tẩm sấy nếu có chuyển biến thì dùng được còn nếu không phải sửa chữa lại. 2 - Khi đóng điện động cơ không khởi động được(quay rất chậm hoặc không quay được) có tiếng rầm rú, phát nóng nhanh. - Tụ điện kém. - Ổ bi bị mài mòn quá mòn nên roto bị hút chặt. - Thay tụ mới - Kiểm tra độ rơ của ổ bi, xử lý hoặc thay thế ổ bi mới. 3 - Ổ bi bị phát nóng, có tiếng kêu ồn. - Khô mở bôi trơn. - Dây đai quá nặng. - Vòng bi mòn - Tra mở cho ổ bi. - Điều chỉ dây dai cho phù hợp. - Thay ổ bi mới. 4 - Động cơ không mở máy được khi có tải. - Không đủ điện áp. - Đứt thanh dẫn roto. - Quá tải. - Điều chỉnh điện áp đạt điện áp định của động cơ. - Giảm tải. 5 - Có tiếng kêu cơ khí, dòng điện tăng hơn bình thường. - Nắp máy (mặt bích) không được cố định tốt với thân máy. - Bi rơ, cốt mòn, cong. - Nêm tre (phíp) chạm roto. - Chỉnh sửa phần cơ khí. - Chỉnh sửa lại nêm tre (phíp). 6 - Có hiện tượng điện vào nhưng động cơ không tự khởi động được, có tiếng kêu u - Hở mạch cuộn dây khởi động (dây đứt, hoặc mối nối không tiếp xung). - Kiểm tra nối mạch cuộn dây khởi động hoặc thay thế tụ điện phù hợp. 55 u, dòng điện tăng cao. - Đấu sai các nhóm bối dây trong cuộn dây làm việc. - Kiểm tra đấu dây lại cuộn dây làm việc. 7 - Máy không quay được, có hiện tượng hút cốt, phát nóng tức thời. - Nhiều bối dây bị ngược chiều dòng điện. - Kiểm tra cách đấu dây, quay thuận chiều các bối dây bị lật ngược. 8 - Động cơ khởi động nhưng không đủ tốc độ và phát nóng nhanh sau đó. - Do công tắc li tâm không cắt được tụ khởi động khi động cơ đã khởi động xong. - Kiểm tra thay công tắc li tâm mới. 9 - Động cơ vận hành bị nóng cốt và nóng nhiều ở roto (roto lồng sóc). - Cốt máy bị cong. - Bi bị mòn. - Đứt, nứt một số thanh lồng sóc. - Kiểm tra và nắn thẳng trục bằng dụng cụ chuyên dùng. - Đóng sơ mi hoặc thay bi mới. - Tiếp tục vận hành nhưng phải giảm tải. 10 - Động cơ nóng nhiều khi vận hành - Quá tải thường xuyên. - Điện áp nguồn quá cao hoặc quá thấp. - Bị chập một số vòng dây. - Kiểm tra dòng điện và giảm bớt tải. - Kiểm tra nguồn và có biện pháp phù hợp. - Kiểm tra sử lý các vòng dây bị chập. 11 - Động cơ mở máy yếu. - Tụ khởi động nhỏ hơn yêu cầu. - Nứt, hở vòng ngắn mạch. - Thay tụ mới có giá trị phù hợp. - Thay vòng ngắn mạch mới đúng kích thước. 12 - Tụ làm việc bị đánh thủng thường xuyên sau khi quấn lại bộ dây stato. - Sai số vòng dây của cuộn khởi động(số vòng giảm) làm cho điện áp đặt lên tụ lớn hơn điện áp của tụ. - Thay tụ có điện dung lớn hơn nên điện áp đặt lên tụ lớn hơn điện áp định mức của tụ. - Thay tụ thích hợp. 56 BÀI TẬP: 1. Tính toán, vẽ sơ đồ trãi động cơ KĐB 1 pha - kiểu quấn đồng tâm, quấn bước đủ với: Z = 18; 2p =4; m =1. 2. Tính toán, vẽ sơ đồ trãi động cơ KĐB 1 pha (quạt trần)- kiểu quấn đồng khuôn, quấn bước dài với: Z = 32; 2p =16; m =1. 3. Tính toán, vẽ sơ đồ trãi động cơ KĐB 1 pha (quạt trần)- kiểu quấn đồng khuôn, quấn bước dài với: Z = 36; 2p =12; m =1. 4. Tính toán, vẽ sơ đồ trãi động cơ KĐB 1 pha (quạt trần)- kiểu quấn đồng khuôn, quấn bước dài với: Z = 48; 2p =12; m =1. 5. Tính toán, vẽ sơ đồ trãi động cơ KĐB 1 pha (quạt trần)- kiểu quấn đồng khuôn, quấn bước dài với: Z = 48; 2p =16; m =1. 6. Tính toán, vẽ sơ đồ trãi động cơ KĐB 1 pha (quạt trần)- kiểu quấn đồng khuôn, quấn bước dài với: Z = 48; 2p =18; m =1. 7. Tính toán, vẽ sơ đồ trãi động cơ KĐB 1 pha - kiểu quấn đồng tâm bước đủ với: Z = 24; 2p =4 ; m =1. 57 BÀI 4: QUẤN DÂY MÁY ĐIỆN NÂNG CAO MÃ BÀI: MĐ 04 1. Mục tiêu của bài: - Mô tả được cấu tạo, trình bày được nguyên lý làm việc của máy điện một chiều. - Dây quấn phần ứng của máy điện một chiều. - Tính toán, vẽ được sơ đồ trãi dây quấn phần ứng của động cơ điện một chiều. - Bảo dưỡng và sửa chữa được những hư hỏng thông thường, quấn lại được bộ dây quấn phần ứng theo số liệu cũ đảm bảo động cơ hoạt động tốt, đúng kỹ thuật và an toàn. 2. Nội dung: 2.1. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU 2.1.1. Cấu tạo Máy điện một chiều có ba bộ phận cấu tạo chính đó là phần cảm, phần ứng và bộ phận cổ góp – chổi than. Hình 4.1 Cấu tạo của máy điện một chiều a. Phần cảm: là bộ phận tạo từ trường, đặt ở stato thông thường phần cảm là nam châm điện gồm có cực từ và dây quấn kích từ. ở các máy nhỏ cực từ làm bằng thép từ mềm, còn ở các máy lớn từ trường làm băng thép lá ghép lại. Phần đầu cực làm loe ra để từ cảm phân bổ dọc khe không khí cso dạng hình thang. Đối với các máy công suất nhỏ phần cảm là một nam châm vĩnh cửu b. Phần ứng: là lõi thép đặt ở rôto, trên mặt có phay rãnh để đặt dây quấn phần ứng. Lõi thép rôto cũng làm bằng thép lá ghép lại tương tự như máy điện xoay chiều. Mỗi bối dây của dây quấn phần ứng được nối tới hai lá góp của cổ góp điện. Phần ứng làm nhiệm vụ tạo ra sức điện động cảm ứng ở chế độ máy phát hoặc dẫn dòng điện một chiều ở chế độ động cơ. c. Cổ góp – chổi than: thực hiện chức năng nắn điện tức là biến sức điện động xoay chiều trong các bối dây thành sức điện động một chiều lấy ra ở chổi than (ở máy phát điện) hoặc ngược lại, đổi dòng điện một chiều ở mạch ngoài thành dòng điện xoay chiều trong các bối dây (ở động cơ điện). Cổ góp gồm các lá góp làm bằng đồng ghép lại với nhau giữa chúng là mica cách điện. Cổ góp được lắp ở một đầu 58 rôto, chổi than là những thỏi than kỹ thuật điện lắp ở giá chổi than và áp sát vào cổ góp nhờ lực ép của lò xo. Chổi than dẫn điện từ phần ứng ra ngoài hay ngược lại. 2.1.2. Nguyên lý làm việc Cũng như các máy điện khác, máy điện một chiều có thể làm việc ở chế độ máy phát hay động cơ a. Chế độ máy phát điện: Muốn cho máy làm việc ở chế độ máy phát điện, ta đấu cuộn kích từ vào nguồn kích từ để tạo ra từ trường trong máy rồi dùng động cơ sơ cấp (như máy nổi, máy điezen, hoặc động cơ xoay chiều ...) quay rôto với vận tốc n. Lúc đó các bối dây phần ứng sẽ quét qua từ trường phần cảm sinh ra sức điện động cảm ứng, chiều sức điện động xác định bằng quy tắc bàn tay phải và do đó nó sẽ đổi chiều mỗi khi bối dây quay hết một cực từ. Như vậy sức điện động trong bối dây là sức điện động xoay chiều. Nhờ cách đấu các nhóm bối dây với cổ góp và chia các bối thành hai nhóm tạo thành hai mạch rẽ, một nhóm nằm dưới cực bắc N và nhóm kia nằm dưới cực nam S. Hai nhánh này nối song song với nhau và cho sức điện động chung ở chổi than (+) và (-). Khi rôto quay các bối dây lần lượt đổi chỗ chuyển từ cực này qua trung tính sang cực kia. Sức điện động trong các bối đổi chiều, nhưng Hình 4.2 Sơ đồ nguyên lý của máy phát điện 1 chiều sức điện động của mỗi nhánh vẫn có chiều không đổi, do đó sức điện động lấy ra trên chổi than là sức điện động một chiều. Nếu ta đấu chổi than với một tải (hình 4-2) sẽ có dòng điện qua mạch. Dòng điện qua các bối dây cùng chiều với sức điện động. Các dòng điện này tác dụng với từ trường phần cảm tạo ra lực từ F, chiều xác định bằng quy tắc bàn tay trái. Ta thấy lực F sinh ra mômen gọi là mômen điện từ có tác dụng chống lại chiều quay của rôto. Muốn rôto tiếp tục quay thì mômen sơ cấp M1của động cơ sơ cấp phải thắng được mômen cản không tải M0 và mômen điện từ M M1 = M0 + M Như vậy công suất cơ máy nhận được từ động cơ sơ cấp là: P = M1 đã biến thành công suất điện từ: Pđt = M  = Iư Eư ở đây  là tốc độ rôto, Eư và Iư là sức điện động và dòng điện phần ứng Gọi điện trở phần ứng là rư , điện áp trên cực máy là U ta có phương trình cân bằng sức điện động 59 Eư = U + Iư Eư hay U = Eư – Iư rư Từ biểu thức trên ta thấy khi làm việc ở chế độ máy phát sức điện động luôn luôn lớn hơn điện áp trên cực máy, trừ khi không tải Iư = 0 thì U0 = E0 b. Chế độ động cơ điện: Khi làm việc ở chế độ động cơ, rôto nối với máy công tác có mômen cản hữu ích M2 còn dây quấn phần ứng nối vào mạng điện một chiều (hình4-3). Cuộn kích từ đấu vào nguồn kích từ. Dòng điện qua dây quấn phần ứng sẽ tạo ra mômen điện từ. Mômen này sẽ làm quay rôto. Muốn giữ chiều quay như cũ thì mômen điện từ phải cùng chiều quay (tức ngược chiều với chế độ máy phát) do đó dòng điện đi vào bối dây cũng phải ngược lại so với chế độ máy phát. Muốn rôto quay đều với tốc độ  thf mômen điện từ phải thắng được mômen cản không tải M9 và mômen cản hữu ích M2 M = M0 + M2 Khi rôto quay dây quấn phần ứng quét qua từ trường phần cảm sính ra sức điện động phần ứng Eư. Công suất điện từ động cơ nhận từ mạng: Pđt = M  = Eư Iư biến thành công suất cơ kéo máy công tác: P2 = M2 Hình 4.3 Sơ đồ nguyên lý làm việc động cơ một chiều gọi điện trở phần ứng là rư thì phương trình cân bằng sức điện động là: U = Eư + Iư rư hay Eư = U – Iư rư Từ biểu thức trên ta thấy ở chế độ động cơ điện áp luôn luôn lớn hơn sức điện động phần ứng. 2.2. DÂY QUẤN PHẦN ỨNG CỦA MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU 2.2.1 Khái quát chung - Dây quấn phần ứng là bộ phận quan trọng nhất của máy điện vì nó tham gia trực tiếp vào quá trình biến đổi năng lượng từ điện năng thành cơ năng hay ngược lại. - Yêu cầu đối với dây quấn phần ứng: + Phải sinh ra được một s. đ. đ cần thiết và có thể cho một dòng điện nhất định đi qua để sinh ra được một mômen cần thiết mà không bị nóng quá cho phép. + Triệt để tiết kiệm kim loại màu, kết cấu đơn giản, làm việc chắc chắn và an toàn. 2.2.2 Cấu tạo của dây quấn phần ứng Dây quấn phần ứng gồm nhiều “phần tử dây quấn” nối với nhau theo một quy luật nhất định. 60 Phần tử dây quấn còn gọi là “bối dây”. Bối dây gồm một hay nhiều vòng dây, hai đầu của bối dây nối vào hai phiến góp. Các phần tử nối với nhau thông qua các phiến góp tạo thành mạch vòng kín. Mỗi phần tử có hai cạnh tác dụng (phần đặt vào rãnh của lõi thép) và phần đầu nối (phần nối hai cạnh tác dụng nằm ngoài lõi sắt). Để dễ chế tạo, mỗi một phần tử có một cạnh tác dụng đặt ở lớp trên của rãnh này, còn cạnh tác dụng kia đặt ở lớp dưới của rãnh khác. Mỗi rãnh của phần ứng gọi là một rãnh thực. Nếu trong một rãnh thực chỉ đặt hai cạnh tác dụng, một ở lớp trên và một ở lớp dưới thì rãnh đó được gọi là rãnh nguyên tố (hình4-4a).. Nếu trong một rãnh thực chỉ đặt hai cạnh tác dụng, một ở lớp trên và một ở lớp dưới thì rãnh đó được gọi là rãnh nguyên tố (hình 4-4a).. Nếu trong một rãnh thực đó có đặt 2u cạnh tác dụng (u = 1, 2, 3, ) thì có thể chia rãnh thực đó thành u rãnh nguyên tố (hình 4-4b, c). Như vậy: Znt = u.Z trong đó Z là số rãnh thực. Hình 4.4 Các nguyên tố trong rãnh - Quan hệ giữa số phần tử dây quấn S, số rãnh nguyên tố Znt và số phiến góp G như sau: Znt = S = G - Theo kích thước của các phần tử, dây quấn phần ứng chia thành hai loại: Hình 4.5 Các phần tử của dây quấn phần ứng + Dây quấn có phần tử đồng đều: kích thước của các phần tử hoàn toàn giống nhau (hình 4-5a). + Dây quấn theo cấp: kích thước của các phần tử không giống nhau (hình 4- 5b, c). - Quy luật nối các phần tử dây quấn có thể được xác định theo các bước dây quấn (hình 4-6) 61 Hình 4.6 Các bƣớc quấn dây. a)dây quấn xếp, b) dây quấn sóng - Bước dây quấn thứ nhất y1: là khoảng cách giữa hai cạnh tác dụng của cùng một bối dây, được đo bằng số rãnh nguyên tố. - Bước dây quấn thứ hai y2: là khoảng cách giữa cạnh tác dụng thứ hai của phần tử thứ nhất với cạnh tác dụng thứ nhất của phần tử thứ hai nối tiếp ngay sau đó, được đo bằng số rãnh nguyên tố. - Bước dây quấn tổng hợp y: là khoảng cách giữa hai cạnh tác dụng tương ứng của hai phần tử liên tiếp nhau, đo bằng số rãnh nguyên tố. - Bước vành góp yG: là khoảng cách giữa hai phiến góp nối vào hai cạnh tác dụng của cùng một phần tử, được đo bằng số phiến góp. - Bước cực τ: là khoảng cách giữa hai cực từ tính theo chu vi phần ứng τ = Znt/2p Trong đó: p - số đôi cực 2.3. TÍNH TOÁN, VẼ SƠ ĐỒ TRÃI DÂY QUẤN PHẦN ỨNG CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU 2.3.1. Tính toán - Dây quấn xếp m =1, ta có dây quấn xếp đơn, dùng dấu (+) quấn tiến (quấn phải) m ≥2, ta có dây quấn xếp phức, dùng dấu (-) quấn lùi (quấn trái) - Dây quấn sóng m =1, ta có dây quấn sóng đơn, dùng dấu (+) quấn tiến (quấn phải) m ≥2, ta có dây quấn sóng phức, dùng dấu (-) quấn lùi (quấn trái) 2.3.2. Vẽ sơ đồ trãi dây quấn phần ứng của động cơ một chiều Gọi số thứ tự rãnh nguyên tố chứa cạnh tác dụng trên là lớp trên – cũng là số thứ tự phiến góp nối với đầu dây vào lớp trên Gọi số thứ tự rãnh chứa cạnh tác dụng dưới là lớp dưới. Tổng quát ta có: Dây quấn xếp: 62 ( ) ( ) 1 Lớp trên: +y1 -y2 +y1 -y2 +y1..... -y2 khép kín Lớp dưới: (1 +y1) ( ) ( ) Nếu m = 2 (dây quấn xếp phức) thì ta có 2 mạch kín Dây quấn sóng: ( ) ( ) 1 Lớp trên: +y1 -y2 +y1 -y2 +y1..... -y2 khép kín Lớp dưới: (1 +y1) ( ) ( ) Nếu m = 2 (dây quấn sóng phức) thì ta có 2 mạch kín Chú ý: - Nếu số thứ tự rãnh tìm được là số 0, số âm hay số dương có giá trị lớn hơn G (rãnh nguyên tố) thì ta quy đổi: + Nếu số thứ tự có giá trị là 0 hay số âm thì: số quy đổi bằng số hện có +G + Nếu có thứ tự có giá trị dương lớn hơn G thì: số quy đổi bằng số hiện có –G Cách xác định vị trí đầu dây của bối dây nối lên phiến góp: - Động cơ một chiều: + Dây quấn xếp: Chọn một cuộn dây bất kỳ làm chuẩn rồi tìm trục của nó. Chọn phiến góp sát bên trái trục nối với đầu bối dây. Chọn phiến góp sát bên phải trục nối với đầu cuối bối dây( nếu xếp tiến). Các bối dây còn lại đấu tương tự như cuộn chuẩn Lƣu ý: Nếu dây quấn xếp đôi thì đầu cuối cách đầu đầu 1 phiến góp( ví dụ: đầu nối với phiến góp số 1 thì cuối nối phiến góp số 3). Bƣớc dây quấn thứ nhất y1 Bước dây quấn thứ nhất phải chọn sao cho s. đ. đ cảm ứng trong phần tử là lớn nhất. Muốn vậy, hai cạnh của phần tử phải cách nhau một bước cực, khi đó trị số tức thời của s. đ. đ của hai cạnh bằng nhau về trị số và ngược chiều nhau, s. đ. đ tổng của phần tử bằng tổng số học hai s. đ. đ của hai cạnh tác dụng. Vì số rãnh nguyên tố dưới một bước cực là Znt/2p nên tốt nhất là y1 = Znt/2p. + Khi y1 = Znt/2p = τ, ta có dây quấn bước đủ; + Khi y1 = Znt/2p +ε, ta có dây quấn bước dài, + Khi y1 = Znt/2p – ε, ta có dây quấn bước ngắn. - Thường dây quấn thực hiện bước ngắn để tiết kiệm kim loại màu (dây đồng). - Cả bước dài và bước ngắn s.đ.đ của phần tử đều nhỏ hơn so với bước đủ (hình 4-7), nhưng sự nhỏ hơn đó là không đáng kể. 63 Hình 4.7 Sức điện động của phần tử. a) Bƣớc đủ, b) Bƣớc ngắn, c) Bƣớc dài - Bước dây quấn tổng hợp y và bước vành góp yG + Đặc điểm của dây quấn xếp đơn là hai đầu dây của một phần tử nối vào hai phiến góp kề nhau nên yG = 1, cũng từ đấy thấy rằng y = 1và y = yG = 1 - Bước dây quấn thứ hai y2 + Theo định nghĩa và hình 4-5, ta có: y2 = y1 – y + Khi đó giản đồ khai triển là hình vẽ khai triển của dây quấn khi cắt bề mặt phần ứng theo chiều trục rồi trải ra thành mặt phẳng. + Để hiểu rõ cách phân tích cách đấu dây của các phần tử, ta xét ví dụ sau: Ví dụ: Một dây quấn xếp đơn có : Znt = S = G = 16; 2p = 4 Bài giải: a) Các bước dây quấn: y1 = Znt/2p ± ε = 16/4 = 4 y = yG = 1 y2 = y1 - y = 4 - 1 = 3 b) Thứ tự nối các bối dây: - Đánh số các rãnh từ 1 đến 16. + Phần tử thứ nhất có cạnh tác dụng thứ nhất nếu coi như đặt nằm ở trên của rãnh nguyên tố thứ nhất thì cạnh tác dụng thứ hai của nó phải đặt vào phía dưới của rãnh thứ 5 (vì y1 = 5 - 1 = 4). + Hai đầu của phần tử thứ nhất nối vào hai phiến góp 1 và 2. Cạnh thứ nhất của phần tử thứ hai đặt ở lớp trên của rãnh nguyên tố thứ hai (vì y2 = 5 - 2 = 3), cạnh thứ hai của nó đặt ở lớp dưới của rãnh thứ 6, cứ tiếp tục như vậy cho đến khi mạch khép kín. Thứ tự nối các phần tử có thể diễn tả bằng sơ đồ sau: Hình 4.8 Thứ tự các phần tử c) Sơ đồ trãi dây quấn 64 Hình 4.9 sơ đồ trãi dây quấn xếp lớp đơn giản Bài Tập Bài tập 1: Hãy tính, vẽ sơ đồ trãi dây và quấn lại cuộn dây trên roto dây quấn biết z = 12, G = 12, 2p =2, kiểu quấn xếp lớp đơn giản. Bài giải: Xây dựng sơ đồ trãi dây Z =12, G = 12 => Znt = Z = 12 yG = y = ± 1 ( quấn phải) (Nếu quấn xếp đơn yG = ± 1, nếu quấn xếp phức yG = ± 2) Nối các phần tử: Các cạnh phần tử nằm trên: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Các cạnh phần tử nằm dưới 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 65 *. Sơ đồ trãi dây Hình 4.10 Sơ đồ dây quấn xếp lớp đơn giản động cơ điện 1 chiều KỸ THUẬT QUẤN DÂY ĐỘNG CƠ 1 CHIỀU, XẾP LỚP ĐƠN GIẢN Bƣớc 1: Đo, cắt giấy lót cách điện rãnh roto - Đo, cắt lót cách điện D = L + 0,6mm x 2 H = ab + bc + cd + ( 1÷2 mm) - Gấp mí tạo gờ: gấp mỗi bên 3mm, để tạo gờ nhằm cho miếng giấy khi đã lót vào rãnh không chạy ra ngoài khi bị đẩy tới đẩy lui - Nhét giấy vào rãnh: Giấy lót đạt yêu cầu khi dùng tay đẩy tới đẩy lui theo chiều dọc rãnh và đẫy từ đáy rãnh lên miệng rãnh không bị tuột ra ngoài. Bƣớc 2: Quấn các bối dây lên rãnh. - Dựa vào sơ đồ trãi dây, lần lượt quấn 12 bối dây lên 12 rãnh: + Bối dây 1: đầu vào số 1, đầu ra số 1’ quấn lên rãnh 1 – 6 + Bối dây 2: đầu vào số 2, đầu ra số 2’ quấn lên rãnh 2 – 7 + Các bối dây còn lại quấn tuần tự lên các rãnh 3 - 8, 4 - 9, 5 - 10, 6 - 11, 7 - 12, 8 - 1, 9 - 2, 10 - 3, 11 - 4, 12 - 5. Lƣu ý: các cạnh tác dụng của các bối dây khác nhau nằm chung trong cùng 1 rãnh phải được lót điện nhau. dùng nêm tre nêm chặt miệng rãnh lại Ghi chú: Dấu + : kí hiệu đầu dây vào. Dấu - : kí hiệu đầu dây ra. Bƣớc 3: Nối các đầu dây lên phiến góp . - Phiến góp số 1 nằm trùng đường trung trực của dây cung nối rãnh 1 với rãnh 6 (trùng đường kéo dài với rãnh số 3) - Nối các đầu dây ra trên phiến góp: + Đầu 1’ nối với phiến góp số 2 . 66 + Đầu 2’ nối với phiến góp số 3 . + Các đầu còn lại nối theo quy luật như trên. - Lót cách điện lớp đầu dây ra với lớp đầu dây vào. - Nối các đầu dây vào lên phiến góp + Đầu dây 1 nối lên phiến góp số1 + Đầu dây2 nối lên phiến góp số 2 + ................... + Đầu dây 12 nối lên phiến góp số12 * Hàn chì các mối nối lên các phiến góp (lưu ý: tất cả các đầu dây nối lên phiến góp đều phải được luồn trong ống cách điện. Bƣớc 4: lắp ráp động cơ, đấu dây vận hành thử. - Kiểm tra tổng thể trên roto: + Kiểm tra độ cách điện giữa bộ dây quấn với phần kim loại của roto: Dùng MΩ, + Kiểm tra sự chắc chắn các nêm ở miệng rãnh. + Kiểm tra các mối hàn trên phiến góp - Lắp ráp động cơ: + Kiểm tra trước khi đóng điện, kiểm tra phần cơ, kiểm tra cách điện bộ dây với vỏ động cơ ( dùng MΩ), kiểm tra thông mạch (dùng VOM), kiểm tra điện áp nguồn. - Đóng điện cho động cơ chạy và đánh giá các tiêu chí kỹ thuật. + Roto phải quay đúng chiều + Lực quay phải mạnh. + Tia lửa điện trên phiến góp phải nhỏ. Bƣớc 5:Tẩm sấy bộ dây bằng vecni. - Làm nóng bộ dây quấn 40 – 50 0C - Tẩm sơn cách điện bộ dây quấn trên roto khi còn nóng. - Thời gian sấy khoảng từ 10 – 12 giờ. THIẾT BỊ, VẬT TƢ DỤNG CỤ THỰC HIỆN HỌC TẬP Sst Vật tư Dụng cụ, thiết bị 1 Dây quấn điện từ Φ 0,50 Động cơ z = 12, G = 12, 2p = 2 2 Giấy cách điện dày 0,25 ÷ 0,10 Nguồn AC và DC 3 Tre khô làm nêm và dao tỉa Kéo, búa (Nhựa và sắt) 4 Dây dẫn bọc cách điện 2 x 32 Đồng hồ VOM, MΩ 5 Chì hàn ( ruột có nhựa thông) Cờ lê, kìm, tuốc nơ vít 6 Sơn cách điện (vecni) Tủ sấy Bài tập 2: Hãy tính, vẽ sơ đồ trãi dây và quấn lại cuộn dây trên roto dây quấn biết z = 12, G = 12, 2p =2, quấn xếp lớp phức tạp. Bài giải: Xây dựng sơ đồ trãi dây Z =12, G = 12 => Znt = Z = 12 yG = y = + 2 ( quấn tiến) 67 (Chú ý: dây quấn phức tạp có bề rộng chổi than phủ hết 2 phiến góp để cùng lúc tiếp điện cho cả 2 mạch kín. Nối các phần tử: gồm 2 mạch kín 1 3 5 7 9 11 1 2 4 6 8 10 12 2 6 8 10 12 2 4 7 9 11 1 3 5 Khép kín *. Sơ đồ trãi dây Hình 4.11 Sơ đồ dây quấn xếp lớp phức tạp động cơ điện 1 chiều KỸ THUẬT QUẤN DÂY ĐỘNG CƠ 1 CHIỀU, XẾP LỚP PHỨC TẠP Bƣớc 1: Đo, cắt giấy lót cách điện rãnh roto - Đo, cắt lót cách điện D = L + 0,6mm x 2 H = ab + bc + cd + ( 1÷2 mm) - Gấp mí tạo gờ: gấp mỗi bên 3mm, để tạo gờ nhằm cho miếng giấy khi đã lót vào rãnh không chạy ra ngoài khi bị đẩy tới đẩy lui - Nhét giấy vào rãnh: Giấy lót đạt yêu cầu khi dùng tay đẩy tới đẩy lui theo chiều dọc rãnh và đẫy từ đáy rãnh lên miệng rãnh không bị tuột ra ngoài. Bƣớc 2: Quấn các bối dây lên rãnh. - Dựa vào sơ đồ trãi dây, lần lượt quấn 12 bối dây lên 12 rãnh: + Bối dây 1: có đầu vào ghi số 1, đầu ra ghi số 1’ quấn lên rãnh 1 – 6 + Bối dây 2: có đầu vào ghi số 2, đầu ra ghi số 2’ quấn lên rãnh 2 – 7 + Các bối dây còn lại quấn tuần tự lên các rãnh 3 - 8, 4 - 9, 5 - 10, 6 - 11, 7 - 12, 8 - 1, 9 - 2, 10 - 3, 11 - 4, 12 - 5. Lƣu ý: các cạnh tác dụng của các bối dây khác nhau nằm chung trong cùng 1 rãnh phải được lót điện nhau. 68 dùng nêm tre nêm chặt miệng rãnh lại Ghi chú: Dấu + : kí hiệu đầu dây vào. Dấu - : kí hiệu đầu dây ra. Bƣớc 3: Nối các đầu dây lên phiến góp. - Phiến góp số 1 nằm trùng đường trung trực của dây cung nối rãnh 1 với rãnh 6 (trùng đường kéo dài với rãnh số 3) - Nối các đầu dây ra trên phiến góp: + Đầu 1’ nối với phiến góp số 3 . + Đầu 2’ nối với phiến góp số 4 . + Đầu 12’nối với phiến góp số 2. - Cách điện lớp đầu dây ra với đầu dây vào. - Nối các đầu dây vào lên phiến góp; + Đầu dây 1 nối lên phiến góp số1 + Đầu dây2 nối lên phiến góp số 2 - ................... - Đầu dây 12 nối lên phiến góp số12 * Hàn chì các mối nối lên các phiến góp ( lưu ý: tất cả các đầu dây nối lên phiến góp đều phải được luồn trong ống cách điện). Bƣớc 4: lắp ráp động cơ, đấu dây vận hành thử. - Kiểm tra tổng thể trên roto: + Kiểm tra độ cách điện giữa bộ dây quấn với phần kim loại của roto: Dùng MΩ, + Kiểm tra sự chắc chắn các nêm ở miệng rãnh. + Kiểm tra các mối hàn trên phiến góp - Lắp ráp động cơ: + Kiểm tra trước khi đóng điện, kiểm tra phần cơ, kiểm tra cách điện bộ dây với vỏ động cơ ( dùng MΩ), kiểm tra thông mạch (dùng VOM), kiểm tra điện áp nguồn. - Đóng điện cho động cơ chạy và đánh giá các tiêu chí kỹ thuật. + Roto phải quay đúng chiều + Lực quay phải mạnh. + Tia lửa điện trên phiến góp phải nhỏ. Bƣớc 5:Tẩm sấy bộ dây bằng vecni. - Làm nóng bộ dây quấn 40 – 50 0C - Tẩm sơn cách điện bộ dây quấn trên roto khi còn nóng. - Thời gian sấy khoảng từ 10 – 12 giờ. THIẾT BỊ, VẬT TƢ DỤNG CỤ THỰC HIỆN HỌC TẬP Sst Vật tư Dụng cụ, thiết bị 1 Dây quấn điện từ Φ 0,50 Động cơ z = 12, G = 12, 2p = 2 2 Giấy cách điện dày 0,25 ÷ 0,10 Nguồn AC và DC 3 Tre khô làm nêm và dao tỉa Kéo, búa (Nhựa và sắt) 4 Dây dẫn bọc cách điện 2 x 32 Đồng hồ VOM, MΩ 5 Chì hàn ( ruột có nhựa thông) Cờ lê, kìm, tuốc nơ vít 6 Sơn cách điện (vecni) Tủ sấy 69 Bài tập 3: Hãy tính, vẽ sơ đồ trãi dây và quấn lại cuộn dây trên roto dâu quấn biết z = 12, G = 12, 2p =2, quấn lớp sóng đơn giản. Bài giải: Xây dựng sơ đồ trãi dây Z =12, G = 12 => Znt = Z = 12 Nối các phần tử: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 * Sơ đồ trãi dây Hình 4.12 Sơ đồ dây quấn lớp sóng đơn giản động cơ điện 1 chiều Z =12, G = 12 KỸ THUẬT QUẤN DÂY ĐỘNG CƠ 1 CHIỀU, QUẤN LỚP SÓNG ĐƠN GIẢN Z =12, G = 12 Bƣớc 1: Đo, cắt giấy lót cách điện rãnh roto - Đo, cắt lót cách điện D = L + 0,6mm x 2 H = ab + bc + cd + ( 1÷2 mm) - Gấp mí tạo gờ: gấp mỗi bên 3mm, để tạo gờ nhằm cho miếng giấy khi đã lót vào rãnh không chạy ra ngoài khi bị đẩy tới đẩy lui - Nhét giấy vào rãnh: Giấy lót đạt yêu cầu khi dùng tay đẩy tới đẩy lui theo chiều dọc rãnh và đẫy từ đáy rãnh lên miệng rãnh không bị tuột ra ngoài. Bƣớc 2: Quấn các bối dây lên rãnh. 70 - Dựa vào sơ đồ trãi dây, lần lượt quấn 12 bối dây lên 12 rãnh: - Bối dây 1: đầu vào số 1, đầu ra số 1’ quấn lên rãnh 1 – 6 - Bối dây 2: đầu vào số 2, đầu ra số 2’ quấn lên rãnh 2 – 7 - Các bối dây còn lại quấn tuần tự lên các rãnh 3 - 8, 4 - 9, 5 - 10, 6 - 11, 7 - 12, 8 - 1, 9 - 2, 10 - 3, 11 - 4, 12 - 5. Lƣu ý: các cạnh tác dụng của các bối dây khác nhau nằm chung trong cùng 1 rãnh phải được lót điện nhau. dùng nêm tre nêm chặt miệng rãnh lại Ghi chú: Dấu + : kí hiệu đầu dây vào. Dấu - : kí hiệu đầu dây ra. Bƣớc 3: Nối các đầu dây lên phiến góp . - Phiến góp số 1 nằm trên đường kéo dài rãnh số 9 - Nối các đầu dây ra trên phiến góp: + Đầu 1’ nối với phiến góp số 2 . + Đầu 2’ nối với phiến góp số 3 . + Các đầu còn lại nối theo quy luật như trên. - Lót cách điện lớp đầu dây ra với lớp đầu dây vào. - Nối các đầu dây vào lên phiến góp + Đầu dây 1 nối lên phiến góp số1 + Đầu dây2 nối lên phiến góp số 2 - ................... - Đầu dây 12 nối lên phiến góp số12 * Hàn chì các mối nối lên các phiến góp ( lưu ý: tất cả các đầu dây nối lên phiến góp đều phải được luồn trong ống cách điện. Bƣớc 4: lắp ráp động cơ, đấu dây vận hành thử. - Kiểm tra tổng thể trên roto: + Kiểm tra độ cách điện giữa bộ dây quấn với phần kim loại của roto: Dùng MΩ, + Kiểm tra sự chắc chắn các nêm ở miệng rãnh. + Kiểm tra các mối hàn trên phiến góp - Lắp ráp động cơ: + Kiểm tra trước khi đóng điện, kiểm tra phần cơ, kiểm tra cách điện bộ dây với vỏ động cơ ( dùng MΩ), kiểm tra thông mạch (dùng VOM), kiểm tra điện áp nguồn. - Đóng điện cho động cơ chạy và đánh giá các tiêu chí kỹ thuật. + Roto phải quay đúng chiều + Lực quay phải mạnh. + Tia lửa điện trên phiến góp phải nhỏ. Bƣớc 5:Tẩm sấy bộ dây bằng vecni. - Làm nóng bộ dây quấn 40 – 50 0C - Tẩm sơn cách điện bộ dây quấn trên roto khi còn nóng. - Thời gian sấy khoảng từ 10 – 12 giờ. THIẾT BỊ, VẬT TƢ DỤNG CỤ THỰC HIỆN HỌC TẬP 71 Sst Vật tư Dụng cụ, thiết bị 1 Dây quấn điện từ Φ 0,50 Động cơ z = 12, G = 12, 2p = 2 2 Giấy cách điện dày 0,25 ÷ 0,10 Nguồn AC và DC 3 Tre khô làm nêm và dao tỉa Kéo, búa (Nhựa và sắt) 4 Dây dẫn bọc cách điện 2 x 32 Đồng hồ VOM, MΩ 5 Chì hàn ( ruột có nhựa thông) Cờ lê, kìm, tuốc nơ vít 6 Sơn cách điện (vecni) Tủ sấy Bài tập 4: Hãy tính, vẽ sơ đồ trãi dây và quấn lại cuộn dây trên roto dây quấn biết z = 12, G = 12, 2p =2, quấn lớp sóng phức tạp. Bài giải: Xây dựng sơ đồ trãi dây Z =12, G = 12 => Znt = Z = 12 Nối các phần tử: gồm 2 mạch kín 1 11 9 7 5 3 1 2 12 10 8 6 4 2 6 4 2 12 10 8 7 5 3 1 11 9 *. Sơ đồ trãi dây Hình 4.13 Sơ đồ dây quấn lớp sóng phức tạp động cơ điện 1 chiều KỸ THUẬT QUẤN DÂY ĐỘNG CƠ 1 CHIỀU, QUẤN SÓNG PHỨC TẠP Bƣớc 1: Đo, cắt giấy lót cách điện rãnh roto - Đo, cắt lót cách điện D = L + 0,6mm x 2 72 H = ab + bc + cd + ( 1÷2 mm) - Gấp mí tạo gờ: gấp mỗi bên 3mm, để tạo gờ nhằm cho miếng giấy khi đã lót vào rãnh không chạy ra ngoài khi bị đẩy tới đẩy lui - Nhét giấy vào rãnh: Giấy lót đạt yêu cầu khi dùng tay đẩy tới đẩy lui theo chiều dọc rãnh và đẫy từ đáy rãnh lên miệng rãnh không bị tuột ra ngoài. Bƣớc 2: Quấn các bối dây lên rãnh. - Dựa vào sơ đồ trãi dây, quấn tuần tự các bối dây: + Bối dây 1: Quấn rãnh 1 – 6, đầu 1 1’ + Bối dây 2: Quấn rãnh 6 – 11, đầu 2 2’ + Bối dây 3: Quấn rãnh 11 – 4, đầu 3 3’ + Bối dây 4: Quấn rãnh 4 – 9, đầu 4 4’ + Bối dây 5: Quấn rãnh 9 – 2, đầu 5 5’ + Bối dây 6: Quấn rãnh 2 – 7, đầu 6 6’ + Bối dây 7: Quấn rãnh 7 – 12, đầu 7 7’ + Bối dây 8: Quấn rãnh 12 – 5, đầu 8 8’ + Bối dây 9: Quấn rãnh 5 – 10, đầu 9 9’ + Bối dây 10: Quấn rãnh 10 – 3, đầu 10 10’ + Bối dây 11: Quấn rãnh 3 – 8, đầu 11 11’ + Bối dây 12: Quấn rãnh 8 – 1, đầu 12 12’ * Lƣu ý: các cạnh tác dụng của các bối dây khác nhau nằm chung trong cùng 1 rãnh phải được lót điện nhau. dùng nêm tre nêm chặt miệng rãnh lại Ghi chú: Dấu + : kí hiệu đầu dây vào. Dấu - : kí hiệu đầu dây ra. Bƣớc 3: Nối các đầu dây lên phiến góp. - Phiến góp số 1 nằm trùng đường kéo dài của rãnh số 11 - Nối các đầu dây ra trên phiến góp: + Đầu 1’ nối với phiến góp số 11 . + Đầu 6’ nối với phiến góp số 12 . ............. + Đầu 8’nối với phiến góp số 10. - Cách điện lớp đầu dây ra với đầu dây vào. - Nối các đầu dây vào lên phiến góp; + Đầu dây 1 nối lên phiến góp số1 + Đầu dây 6 nối lên phiến góp số 2 + ................... + Đầu dây 8 nối lên phiến góp số12 * Hàn chì các mối nối lên các phiến góp ( lưu ý: tất cả các đầu dây nối lên phiến góp đều phải được luồn trong ống cách điện). Bƣớc 4: lắp ráp động cơ, đấu dây vận hành thử. - Kiểm tra tổng thể trên roto: + Kiểm tra độ cách điện giữa bộ dây quấn với phần kim loại của roto: Dùng MΩ, + Kiểm tra sự chắc chắn các nêm ở miệng rãnh. + Kiểm tra các mối hàn trên phiến góp 73 - Lắp ráp động cơ: + Kiểm tra trước khi đóng điện, kiểm tra phần cơ, kiểm tra cách điện bộ dây với vỏ động cơ ( dùng MΩ), kiểm tra thông mạch (dùng VOM), kiểm tra điện áp nguồn. - Đóng điện cho động cơ chạy và đánh giá các tiêu chí kỹ thuật. + Roto phải quay đúng chiều + Lực quay phải mạnh. + Tia lửa điện trên phiến góp phải nhỏ. Bƣớc 5:Tẩm sấy bộ dây bằng vecni. - Làm nóng bộ dây quấn 40 – 50 0C - Tẩm sơn cách điện bộ dây quấn trên roto khi còn nóng. - Thời gian sấy khoảng từ 10 – 12 giờ. THIẾT BỊ, VẬT TƢ DỤNG CỤ THỰC HIỆN HỌC TẬP Sst Vật tư Dụng cụ, thiết bị 1 Dây quấn điện từ Φ 0,50 Động cơ z = 12, G = 12, 2p = 2 2 Giấy cách điện dày 0,25 ÷ 0,10 Nguồn AC và DC 3 Tre khô làm nêm và dao tỉa Kéo, búa (Nhựa và sắt) 4 Dây dẫn bọc cách điện 2 x 32 Đồng hồ VOM, MΩ 5 Chì hàn ( ruột có nhựa thông) Cờ lê, kìm, tuốc nơ vít 6 Sơn cách điện (vecni) Tủ sấy Bài tập 5: Hãy tính, vẽ sơ đồ trãi dây và quấn lại cuộn dây trên roto dây quấn biết z = 12, G = 24, 2p =2, quấn lớp sóng đơn giản. Bài giải: Xây dựng sơ đồ trãi dây Nối các phần tử: 1 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 24 23 22 2120 19 18 17 16 15 14 13 12 74 Hình 4.14 Sơ đồ dây quấn lớp sóng đơn giản động cơ điện 1 chiều Z =12, G = 24 KỸ THUẬT QUẤN DÂY ĐỘNG CƠ 1 CHIỀU, QUẤN LỚP SÓNG ĐƠN GIẢN Z =12, G = 24 Bƣớc 1: Đo, cắt giấy lót cách điện rãnh roto *) Đo, cắt lót cách điện D = L + 0,6mm x 2 H = ab + bc + cd + ( 1÷2 mm) - Gấp mí tạo gờ: gấp mỗi bên 3mm, để tạo gờ nhằm cho miếng giấy khi đã lót vào rãnh không chạy ra ngoài khi bị đẩy tới đẩy lui - Nhét giấy vào rãnh: Giấy lót đạt yêu cầu khi dùng tay đẩy tới đẩy lui theo chiều dọc rãnh và đẫy từ đáy rãnh lên miệng rãnh không bị tuột ra ngoài. Bƣớc 2: Quấn các bối dây lên rãnh. - Dựa vào sơ đồ trãi dây, quấn lớp dưới : Đầu 1 – 1’ Rãnh 1 - 6 Đầu 2 – 2’ Cặp // số 1 Đầu 3 – 3’ Rãnh 7 - 12 Đầu 4 – 4’ Đầu 5 – 5’ Rãnh 3 - 8 Đầu 6 – 6’ Cặp // số 2 Đầu 7 – 7’ Rãnh 9 - 2 Đầu 8 – 8’ Đầu 9 – 9’ Rãnh 1 - 6 Đầu 10 – 10’ Cặp // số 3 Đầu 11 – 11’ 75 Rãnh 7 - 12 Đầu 12 – 12’ * Dựa vào sơ đồ trãi dây, quấn lớp trên : Đầu 13 – 13’ Rãnh 6 - 11 Đầu 14 – 14’ Cặp // số 4 Đầu 15 – 15’ Rãnh 12 - 5 Đầu 16 – 16’ Đầu 17 – 17’ Rãnh 8 - 1 Đầu 18 – 18’ Cặp // số 5 Đầu 19 – 19’ Rãnh 2 - 7 Đầu 20 – 20’ Đầu 21 – 21’ Rãnh 10 - 3 Đầu 22 – 22’ Cặp // số 6 Đầu 23 – 23’ Rãnh 4 - 9 Đầu 24 – 24’ Lƣu ý: các cạnh tác dụng của các bối dây khác nhau nằm chung trong cùng 1 rãnh phải được lót điện nhau. dùng nêm tre nêm chặt miệng rãnh lại Ghi chú: Dấu + : kí hiệu đầu dây vào. Dấu - : kí hiệu đầu dây ra. Bƣớc 3: Nối các đầu dây lên phiến góp . - Phiến góp số 1 nằm trên đường kéo dài rãnh số 10 - Nối các đầu dây ra trên phiến góp: + Đầu 1’ nối với phiến góp số 24 . + Đầu 2’ nối với phiến góp số 1 . + Đầu 19’ nối với phiến góp số 2 . + Đầu 20’ nối với phiến góp số 3 . + Các đầu còn lại nối theo quy luật như trên. + Đầu 16’ nối với phiến góp số 23 . - Lót cách điện lớp đầu dây ra với lớp đầu dây vào. - Nối các đầu dây vào lên phiến góp + Đầu dây 1 nối lên phiến góp số1 + Đầu dây 2 nối lên phiến góp số 2 + Đầu dây 19 nối lên phiến góp số 3 + Đầu dây 20 nối lên phiến góp số 4 * Hàn chì các mối nối lên các phiến góp ( lưu ý: tất cả các đầu dây nối lên phiến góp đều phải được luồn trong ống cách điện. Bƣớc 4: lắp ráp động cơ, đấu dây vận hành thử. - Kiểm tra tổng thể trên roto: 76 + Kiểm tra độ cách điện giữa bộ dây quấn với phần kim loại của roto: Dùng MΩ, + Kiểm tra sự chắc chắn các nêm ở miệng rãnh. + Kiểm tra các mối hàn trên phiến góp - Lắp ráp động cơ: + Kiểm tra trước khi đóng điện, kiểm tra phần cơ, kiểm tra cách điện bộ dây với vỏ động cơ ( dùng MΩ), kiểm tra thông mạch (dùng VOM), kiểm tra điện áp nguồn. - Đóng điện cho động cơ chạy và đánh giá các tiêu chí kỹ thuật. + Roto phải quay đúng chiều + Lực quay phải mạnh. + Tia lửa điện trên phiến góp phải nhỏ. Bƣớc 5: Tẩm sấy bộ dây bằng vecni. - Làm nóng bộ dây quấn 40 – 50 0C - Tẩm sơn cách điện bộ dây quấn trên roto khi còn nóng. - Thời gian sấy khoảng từ 10 – 12 giờ. THIẾT BỊ, VẬT TƢ DỤNG CỤ THỰC HIỆN HỌC TẬP Sst Vật tư Dụng cụ, thiết bị 1 Dây quấn điện từ Φ 0,50 Động cơ z = 12, G = 12, 2p = 2 2 Giấy cách điện dày 0,25 ÷ 0,10 Nguồn AC và DC 3 Tre khô làm nêm và dao tỉa Kéo, búa (Nhựa và sắt) 4 Dây dẫn bọc cách điện 2 x 32 Đồng hồ VOM, MΩ 5 Chì hàn ( ruột có nhựa thông) Cờ lê, kìm, tuốc nơ vít 6 Sơn cách điện (vecni) Tủ sấy 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Nguyễn Đức Sỹ (1995), Công nghệ chế tạo Máy điện và Máy biến áp, NXB Giáo dục Hà Nội. 2. Vũ Gia Hanh - Trần Khánh Hà - Phan Tử Phụ - Nguyễn Văn Sáu (2001), Máy điện tập 1 và tập 2, NXB Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội. 3. Nguyễn Trọng Thắng - Nguyễn thế Kiệt (1993), Tính toán sửa chữa các loại máy điện quay và Máy biến áp - Tập 1,2,3, NXB Giáo dục Hà Nội. 4. Minh Trí (2000), Kỹ thuật quấn dây, NXB Đà Nẳng. 5. Nguyễn Xuân Phú - Tô Đằng (1989), Quấn dây sử dụng và sửa chữa Động cơ điện xoay chiều thông dụng, NXB Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội. 6. Hoàng Sước - Lưu Văn Tích (1989), Tính toán và chế tạo biến áp công suất nhỏ, NXB Khoa học Kỹ thuật.