Giáo trình Thực hành sửa chữa máy điện (Trình độ: Trung cấp )

cơ được đấu dây tam giác cho phù hợp với điện áp thấp. b. Đấu sao (Y) Nếu động cơ 3 pha trên được lắp đặt sử dụng với mạng điện 220V/380V 3 pha thì động cơ được đấu dây theo cách đấu sao mới phù hợp với điện áp cao của mạng điện. Lưu ý: Động cơ ghi 127V/220V chỉ đấu sao và sử dụng với điện áp thấp 220V-3 pha. Động cơ ghi 380V/660V chỉ đấu tam giác để sử dụng mạng điện 220V/380V 3 pha. 112 Hình 4.2. Ba cuộn dây pha của động cơ 3 pha được đấu hình Y và  B B,X X,Y,Z A C A,Z C,Y 113 LV 1 4 C 5 8 15 2 Cuộn số thứ nhất AC (1) (2) 3 6 7 10 11 14 15 2 Cuộn số thứ hai (3) 3 6 7 10 11 14 15 2 KĐ Cuộn khởi động 9 12 13 16 BÀI 5. QUẤN DÂY ĐỘNG CƠ MỘT PHA 1. Quấn dây quạt bàn 1.1. Tháo lắp quạt bàn - Tìm hiểu số liệu kỹ thuật, chức năng từng chi tiết. - Kiểm tra quạt trước khi tháo (ốc vít, độ trơn roto, độ cách điện). Kiểm tra điện áp nguồn đã phù hợp chưa. - Sau khi kiểm tra thấy tốt đưa điện vào cho quạt chạy thử. - Tháo từng bộ phận, chú ý sắp đặt dụng cụ trật tự, các chi tiết tháo ra được xếp thứ tự khỏi nhầm lẫn, khi tháo tránh va chạm làm hỏng dây quấn. - Quan sát cấu tạo từng chi tiết: bạc, ổ bi, tuốc năng, roto, stato - Lắp lại quạt theo thứ tự ngược lại lúc tháo (chi tiết nào tháo sau thì lắp trước). - Tiến hành thử lại như ban đầu, nếu tốt đóng điện cho quạt chạy thử. 1.2. Khảo sát và vẽ lại sơ đồ dây quấn Quạt bàn thuộc loại động cơ 1 pha có cuộn dây số lắp trong. Ở đây sẽ lấy quạt bàn 3 số làm ví dụ điển hình. Trong các loại quạt này, cuộn dây số được lồng vào các rãnh lõi thép stato giống như các cuộn dây khác. Nó làm nhiệm vụ khống chế điện áp đặt lên các cuộn dây chứ không làm thay đổi số cực của động cơ. Cho nên cuộn dây số phải được lồng chung rãnh với các cuộn dây. Thông thường nó được lồng chung rãnh với một cuộn dây nhưng cá biệt có trường hợp lồng chung rãnh với cả hai cuộn dây, tùy thuộc vào độ rộng của rãnh. Đối với quạt bàn 4 cực tụ điện, cuộn dây số có thể lồng chung rãnh với bất cứ cuộn dây nào. Trên thực tế có hai cách bố trí cuộn dây số: - Cách 1: Cuộn dây số được chia làm hai cuộn, mỗi cuộn gồm 4 bối dây và được lồng thành hai lớp dây chung rãnh với cuộn khởi động. Cấu tạo ống dây và sơ đồ đấu dây như hình 5.1. C uộn làm việc 3 6 7 10 11 14 Hình 5.1. Cuộn số chia làm hai cuộn số nhỏ lồng chung rãnh cuộn khởi động 114 Khi dùng số (3), điện áp nguồn đặt trực tiếp vào hai đầu cuộn làm việc, 2 cuộn dây số trở thành dây khởi động, cuộn khởi động có số vòng nhiều nhất, động cơ quay với vận tốc lớn nhất. Khi dùng số (2), cuộn dây số thứ nhất tham gia cản, cuộn dây số thứ hai trở thành dây khởi động, cuộn khởi động có số vòng trung bình, quạt quay với vận tốc trụng bình. Khi dùng số (1), cả hai cuộn dây số đều tham gia cản, cuộn khởi động có số vòng ít nhất, quạt quay với vận tốc nhỏ nhất. Như vậy, trong quạt bàn có cuộn dây số lắp trong, việc thay đổi vận tốc được thực hiện bằng cách thay đổi vị trí của mối dây chung để làm thay đổi số vòng dây hữu hiệu của cả hai cuộn dây. Cách lồng và đấu dây này thường gặp ở quạt bàn nhập khẩu. - Cách 2: Cuộn dây số được dồn làm một cuộn có 4 bối dây rồi lồng chung rãnh với cuộn khởi động và đấu như hình 5.2. C Cuộn khởi động Hình 5.2. Cuộn số dồn thành một cuộn lồng chung rãnh cuộn khởi động Khi dùng số (3), điện áp nguồn đặt trực tiếp lên cuộn làm việc, quạt quay với vận tốc lớn nhất. Khi dùng số (2), 2 bối dây số tham gia cản, 2 bối dây còn lại trở thành dây khởi động, quạt quay với vận tốc trung bình. Khi dùng số (1), cả 4 bối dây số đều tham gia cản, quạt quay vận tốc thấp nhất. Để đảm bảo tính đối xứng của cuộn dây, người ta thường sử dụng từng cặp hai bối dây số đối diện nhau cho một vận tốc bằng cách đấu nối tiếp cách quãng khác phía cho cuộn dây số. * Nguyên tắc đấu: Trong mọi trường hợp, đều phải đấu cuối cuộn dây làm việc với đầu cuộn dây số, tuyệt đối cấm cách đấu chập đầu cuộn làm việc với đầu cuộn dây số hoặc ngược lại vì làm như thế, dòng điện trên 2 lớp dây của cùng một rãnh sẽ ngược chiều nhau, gây hiện tượng khử từ làm cháy quạt. Nguyên tắc chung để đấu các loại quạt bàn là phải đấu chụm đầu cuộn dây nọ với cuối cuộn dây kia theo một vòng tròn, bắt đầu từ đầu đầu cuộn làm việc (mọi cách đấu khác đều không đúng). * Cách xác định các đầu dây của quạt bàn: Quạt bàn 3 số phải có 5 mối dây ra, một mối làm việc, một mối dây khởi động, 3 mối dây số. Muốn xác định chúng, dùng ôm kế đo luân phiên từng mối dây một với 4 mối dây còn lại. Đến mối dây nào xuất hiện 2 giá trị điện trở nhỏ bằng nhau và 2 giá trị điện trở lớn hơn hẳn thì đó là mối dây số (2), 2 mối dây tương ứng cho 2 giá trị điện trở nhỏ bằng nhau là LV 1 4 Cuộn làm việc 5 8 9 12 13 16 AC (0) 3 6 7 10 11 14 15 2 (1) (2) (3) 3 6 7 10 11 14 KĐ Cuộn số 15 2 115 A mối dây số (1) và số (3), mối dây tương ứng cho giá trị điện trở lớn nhất là mối dây khởi động, mối dây tương ứng cho giá trị điện trở lớn thứ hai là mối dây làm việc. 1.3. Thi công quấn dây quạt bàn 1.3.1. Qui trình quấn dây Bước 1: Khảo sát bộ dây cũ, vẽ sơ đồ Nên dùng sơ đồ tròn để vẽ lại cách hạ các bối xuống rãnh vì nó có ưu điểm thể hiện rõ ràng kiểu quấn dây để sau này theo đó mà quấn lại như cũ. Thường cuộn làm việc hạ xuống rãnh trước, vẽ bằng nét đứt, tiếp đến là cuộn khởi động hạ xuống các rãnh khác vẽ bằng nét đậm, cuộn số thì hạ xuống sau cùng, vẽ bằng nét mảnh. Bước 2: Tháo dỡ bộ dây cũ, lấy số liệu Với quạt bàn có cuộn dây số, trong một rãnh có cả cuộn khởi động và cuộn số mà quấn cùng một cỡ dây thì khó phân biệt. Trường hợp này phải dựa vào màu men tách riêng hai cuộn ra trước khi đốt dây, nếu quấn quạt cùng cỡ dây lại đồng màu thì chỉ còn cách dựa vào sổ tay hoặc kinh nghiệm, chọn số vòng cuộn số bằng 25- 30% số vòng cuộn làm việc là được. Nếu cuộn số quấn ít vòng thì chỉ làm cho quạt không chạy chậm được nhiều, tốc độ các số không rõ ràng chứ không làm nóng quạt. Bước 3: Làm khuôn quấn dây Muốn chế tạo cuộn dây, trước tiên phải có khuôn để quấn dây, mỗi động cơ có một kích thước bối dây khác nhau nên không thể dùng một loại khuôn để quấn cho tất cả các động cơ được, mà phải làm khuôn quấn cho từng loại.. Vật liệu h để làm khuôn có thể là gỗ mềm, có thể là các mảnh xốp chèn cho dễ gọt. Độ dầy của các mảnh gỗ hoặc xốp phải phù hợp với chiều cao của rãnh. L Với những động cơ có rãnh chữ nhật, phải làm khuôn có chiều dày nhỏ hơn chiều cao của rãnh chừng 2-3mm để có thể lồng cho cả bối dây tụt h gọn vào trong rãnh. Với những động cơ có rãnh hình thang, phải lồng dây theo kiểu gạt dần từng lớp nên chiều dầy của khuôn quấn không cần thiết phải bằng chiều cao của rãnh. Kích thước của khuôn quấn phải chính xác vì nó có ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng của máy điện sau khi sửa chữa. Kích thước ngắn quá thì khó lồng dây vào rãnh và dễ bị hỏng dây ở những chỗ uốn khúc; dài qúa thì lượng tiêu hao đồng tăng lên, điện trở dây quấn tăng lên, mặt khác phần đầu dài ra dễ chạm vào nắp ở hai đầu. Sau đây trình bày một số phương pháp tính toán làm khuôn quấn dây. A  3,14.(D  hr ) . y 2 p  B  L  2h B 116 C  2 h 3 r Trong đó, D là đường kính của Stato; hr là bề cao của rãnh; 2p là số cực từ; y là bước quấn dây;  là bước cực từ; h là bề cao đầu cuộn dây (10 - 15mm) Bước 4: Quấn bốí dây Để giảm số lượng mối hàn, người ta thường quấn cho 4 bối của mỗi cuộn dây dính liền nhau như khi quấn các bối trong một tổ. Thông thường các bối dây đều có rãnh hình thang lên khi lồng dây phải gạt từng ít vòng dây một rãnh lên không cần phải quấn xếp lớp nhưng để dễ lồng dây, càng quấn rải đều càng tốt. Để cố định các bối dây trước khi quấn lên đặt sẵn lên mặt khuôn các sợi dây đồng nhỏ. Khi quấn xong một tổ thì xoắn các sợi dây này lại trước khi tháo khuôn ra khỏi bối dây. Nếu không có thể bị rối dây. Khi lồng dây đến đâu thì cắt bỏ các sợi dây xoắn ra đến đó. Bước 5: Làm giấy lót rãnh Giấy lót cách điện giữa dây quấn với rãnh phải là loại giấy dày, dai, ít hút ẩm và có điện áp đánh thủng cao. Đó là các loại bìa cách điện chuyên dụng, vải lụa cách điện thường, vải lụa cách điện amiăng và các loại giấy mica, chiều dầy và vật liệu cách điện phải phụ thuộc và điện áp của động cơ, cỡ dây quấn và nhiệt độ của nó ở chế độ làm việc lâu dài. Bước 6: Lồng đấu dây Nhìn kỹ sơ đồ trải và sơ đồ đấu dây để lồng. Không được dùng vật bằng kim loại để lùa dây, phải dùng que tre, lứa vót nhọn để lùa dây vào. Các đầu dây ra lên chọn về phía hộp cực hoặc gần lỗ sâu dây. Khi đấu dây dựa vào sơ đồ ngang để đấu. Bước 7 : Cột bó, vận hành thử Khi đã biết chắc chắn các bối dây được đấu chính xác thì tiến hành cột, bó gọn gàng hai đầu ống chịu nhiệt, nếu không có dây chuyên dụng thì có thể dùng dây khâu đầu bao ximăng cũng được. Khi bó xong nắn cho các đầu dây sao cho chúng không chạm vào đầu roto, stato, vỏ và nắp đậy là được. Tiến hành chạy thử nếu quạt chạy êm, đúng chiều, đủ gió, các số rõ ràng, để khoảng 15-20 phút mà bầu không nóng hoặc hơi ấm là đạt tiêu chuẩn. Bước 8 : Tẩm, sấy ống dây Ta dùng đèn sợi đốt có công suất khoảng 100W sấy khô sao cho không còn hơi nước bám xung quanh dây quấn cũng như bìa cách điện và lõi thép. Sau đó nhúng 2/3 ống dây vào sơn cách điện (nếu có nhiều sơn) hoặc tưới lần lượt vào hai đầu của ống dây (nếu có ít sơn). Tùy vào loại sơn cách điện mà sấy lại theo nhiệt độ và thời gian thích hợp. Nếu không có lò sấy thì thì ta có thể ứng dụng bằng cách để ống dây trong một thùng có nắp đậy kín đặt cách nhiệt với đất, dùng một bóng đèn sợi đốt 200W đặt trực tiếp trên lõi thép. Chú ý không để bóng điện tiếp xúc trực tiếp với dây quấn. 1.3.2. Thực hiện quấn hoàn chỉnh quạt bàn, ba cấp tốc độ theo số đôi cực và số rãnh stato cho trước. Dụng cụ, thiết bị, vật tư + Stator quạt bàn 117 + Dây emay + Khuôn quấn, bàn quấn + Kìm cắt, kéo, dao, tre, bìa cách điện + Ghen cách điện + Mỏ hàn, thiếc, nhựa thông Thực hành: Thực hiện quấn dây quạt bàn có số liệu: Z= 16, 2p= 4, cuộn làm việc và khởi động đều có 4 tổ bối đơn, ylv= ykđ = 4, cuộn số lồng chung rãnh với cuộn làm việc. 1.4. Các pan hư hỏng và biện pháp khắc phục 1.4.1. Những hư hỏng thường gặp ở quạt điện Hư hỏng thường gặp ở quạt điện chia làm hai loại: Hư hỏng về cơ khí và hư hỏng về điện. a. Hư hỏng về cơ khí - Hỏng bạc, vòng bi, hoặc ốc vít giữ bạc, vòng bi không chặt. - Trục không cân, trục mòn hoặc bị cong. - Mòn hỏng bánh vít, trục vít thay đổi hướng gió. - Cánh quạt không cân. - Ép lá thép không chặt. - Thiếu dầu mỡ. Những hư hỏng về cơ khí gây ra những hư hỏng sau ở quạt. - Kẹt trục, chạy yếu, phát ra tiếng ồn, quạt nóng. - Quạt bị sát cốt. - Quạt bị rung, lắc. b. Hư hỏng về điện Hư hỏng về điện thường xảy ra các hiện tượng sau: * Điện chạm ra ngoài vỏ thép của quạt - Do dây quấn bị hở và chạm vào lõi thép của quạt - Do dây nguồn vào hở và chạm vào phần vỏ thép của quạt. - Tụ điện (loại vỏ nhôm) đặt sau đuôi quạt bị chạm vỏ * Quạt chạy không thường xuyên hay chập chờn - Bộ phận tiếp xúc điện tại công tắc quạt không tốt - Tụ điện bị khô gần hỏng - Dây nguồn do bị kéo căng hoặc kẹt giưã vỏ và thân stato làm đứt dây * Quạt quay ngược: do đấu sai thứ tự đầu dây giữa cuộn làm việc và cuộn khởi động 118 * Quạt chạy yếu: - Nguyên nhân về cơ - Dây quấn lại thừa nhiều vòng dây - Tụ điện khô, hỏng - Nguồn điện không đủ * Quạt chạy nóng: Do đấu nhầm cuộn đề thành cuộn làm việc, hoặc do quấn lại thiếu số vòng dây cuộn chạy. Từ các hiện tượng hư hỏng nói ở trên cho ta thấy việc tìm đúng nguyên nhân và chi tiết quạt bị hỏng rất quan trọng trong công việc sửa chữa quạt. Dưới đây giới thiệu cách tìm nguyên nhân và chi tiết hư hỏng. 1.4.2. Cách phát hiện những hư hỏng và cách sửa chữa a. Kiểm tra những phán đoán ban đầu mà không cần tháo quạt * Không cắm quạt điện vào ổ điện - Quạt dùng có đúng điện áp định mức không. Số liệu định mức của quạt có thể xem ở lý lịch, biển máy hoặc hỏi người đã sử dụng quạt. - Kiểm tra phần dây nối, phích cắm xem có bị đứt hoặc chạm chập không. - Lắc trục theo chiều ngang để kiểm tra bạc, vòng bi có bị mòn, bị lỏng không. - Lấy tay quay cánh quạt xem quay có nhẹ không. * Đưa điện đúng điện áp định mức của quạt, nếu quạt quay có thể quan sát - Kiểm tra tiếng ồn có thể biết hư hỏng cơ khí hay hư hỏng về điện. - Dùng bút thử điện xem có rò điện ra vỏ không (đảo chiều phích cắm). - Không rò điện có thể dùng tay kiểm tra xem stato có chỗ nào bị nóng cục bộ, nơi nóng cục bộ là do một số vòng chập mạch. - Ngửi thấy mùi khét cũng do dây bị chập mạch. Kiểm tra ban đầu rất cần thiết vì giúp ta nhanh chóng tìm ra chi tiết hỏng. b. Nguyên nhân hư hỏng cơ khí và biện pháp khắc phục * Khi thấy hiện tượng kẹt trục, quạt chạy yếu, phát ra tiếng ồn va đập mạnh thì kiểm tra các bộ phận sau: - Ổ bi, bạc có thể bị hỏng. Nếu hỏng thì phải thay mới. - Ốc giữ nắp không chặt, làm roto, trục không đồng tâm. - Trục bị cong, phải tháo roto đưa lên máy tiện nắn lại. * Khi thấy tiếng ồn quạt lắc nhẹ - Độ rơ dọc cho phép 1mm, khi mòn độ rơ dọc tăng gây lắc quạt. Phải đệm lót làm giảm độ rơ. 119 - Ổ bi, bạc mòn cần thay mới. Nếu chưa có bạc mới có thể lấy cưa sắt xẻ rãnh chéo theo chiều dài bạc, dũa vát hai mép, dùng búa tóp cho bạc khít trục, dùng thiếc hàn kín mép cưa, bạc sửa chữa bằng cách này có thể dùng thêm vài năm. - Quạt sát cốt, va đập mạnh, nóng quá mức do trục bị cong. - Quạt bị rung lắc do cánh không cân, nếu để lâu làm hỏng ổ bi, bạc. Cánh quạt và ổ bi, bạc là chi tiết liên quan mật thiết đến chất lượng quạt. - Bộ phận bánh vít, trục vít đổi hứng gió hay bị mòn rơ hoặc kẹt. Phần này dễ phát hiện chỗ hỏng. Nếu hỏng nhẹ coa thể chỉnh lại dễ dàng, hỏng nặng phải thay thế. - Ép các lá thép không chặt cũng gây ồn, chạy quạt nóng. - Cần kiểm tra và tra dầu mỡ định kỳ, thiếu dầu mỡ quạt làm việc gây tiếng ồn, chạy yếu, hay hỏng bạc, ổ bi, bánh vít, trục vít. 2. Quấn dây quạt trần Khái quát chung Tất cả các loại quạt trần đều điều khiển vận tốc bằng cách sử dụng cuộn dây số lắp ngoài. Cuộn dây số lắp ngoài (còn gọi là hộp số) là một cuộn dây được quấn trên lõi thép từ bằng tôn sillic với nhiều đầu dây ra. Cuộn dây này được đấu nối tiếp với một trong 2 dây điện vào của động cơ điện xoay chiều 1 pha. Thực chất của cuộn dây số lắp ngoài là một cuộn dây điện cảm, nó lợi dụng cảm kháng ZL và điện trở thuần RL của cuộn dây để ngăn cản dòng điện xoay chiều chạy qua động cơ. Sự cản trở này làm xuất hiện trên hai đầu cuộn dây số một sụt áp UL làm cho điện áp ở hai đầu động cơ bị sụt thấp hơn điện áp nguồn một lượng đúng bằng UL. Khi di chuyển con trượt sang các vị trí khác nhau, số vòng tác dụng của cuộn số thay đổi làm cho điện áp đặt vào hai đầu động cơ bị thay đổi theo. Đối với các loại quạt trần, vận tốc chậm nhất thường bằng một nửa vận tốc nhanh nhất. Như vậy thực chất hộp số là một cuộn cảm chứ không phải biến áp tự ngẫu. Nó chỉ có tác dụng làm cho động cơ quay chậm lại chứ không thể tăng cho động cơ quay nhanh lên khi điện áp nguồn bị tụt quá thấp. Tụ điện SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN QUẠT TRẦN IB IA ROTO U Cuộn KĐ C u ộ n L V 120 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 . LV K§ . 6 7 8 9 30 1 2 3 4 5 6 C LV CK§ 2.1. Tháo lắp quạt trần - Tìm hiểu số liệu kỹ thuật. - Kiểm tra quạt trước khi tháo (giống như quạt bàn), lưu ý trước khi thử quạt phải treo gá quạt cẩn thận. - Thực hành tháo rời các bộ phận và quan sát cấu tạo. - Ở quạt trần stato nằm trong, roto nằm ngoài. - Tháo cánh quạt. - Tháo cần treo khỏi trục stato. - Tháo bầu quạt: dùng nêm gỗ, lót vải gõ đều vòng quanh hai mép tiếp giáp các nửa bầu quạt để tách dần chúng ra. Quan sát cấu tạo của ổ bi, roto, stato. - Lắp lại quạt theo thứ tự ngược lại khi tháo. - Kiểm tra cẩn thận trước khi cho quạt chạy thử. - Thu dọn vệ sinh, cất dụng cụ cẩn thận. 3.2. Khảo sát và vẽ lại sơ đồ dây quấn a. Sơ đồ đấu dây quạt trần tụ điện :Z = 36, P = 9, 36 tổ bối đơn . . . . . . ~ b. Sơ đồ dây quấn quạt trần tụ điện: Z = 48, p = 8, NqLV = 16, Nqkd = 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 . . . . . 8 9 40 1 2 3 4 5 6 7 8 ~ LV K§ . CLV CK§ 121 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 C § LV § K§ ~ CLV CK§ 2.3. Thi công quấn dây Các bước quấn dây làm tương tự như quấn dây quạt bàn. Chỉ lưu ý bộ dây quạt trần chia làm hai lớp: cuộn khởi động lồng trước ở lớp trong, cuộn làm việc lồng sau ở lớp ngoài. 3. Quấn dây động cơ một pha khác (Máy bơm nước, máy mài...) 3.1. Tháo lắp động cơ Tương tự như ở bài 3. 3.2. Khảo sát và vẽ lại sơ đồ dây quấn Ví dụ 1: Sơ đồ máy bơm 750W có số liệu sau: Z = 24; 2p = 2; cuộn làm việc và khởi động đều có 2 tổ bối 5 đồng tâm, cuộn dây nửa lớp kép; yLV = yKĐ = 12 - 10- 8- 6- 4? Tính toán các thông số: - Bước cực:   z 2 p  24  12 2 - Cuộn làm việc lệch pha cuộn khởi động = 1   1 .12  6 (rãnh) 2 2 Giả sử cuộn làm việc bắt đầu ở rãnh 1 cuộn khởi động bắt đầu từ rãnh 1+ 6 = 7. - Số tổ = số cực = 2  Các tổ đầu nối tiếp cùng phía. * Sơ đồ trải: Ví dụ 2: Sơ đồ máy bơm 370W có số liệu sau : Z= 24; 2p = 2; cuộn làm việc có 2 tổ bối 4 đồng tâm lớp đơn; yLV = 12 - 10- 8 - 6 ; cuộn khởi động có 2 tổ bối 2 đồng tâm lớp đơn, yKĐ = 12 - 10. * Tính toán các thông số: - Bước cực:   z 2 p  24  12 2 - Cuộn làm việc lệch pha cuộn khởi động = 1   1 .12  6 (rãnh) 2 2 Giả sử cuộn làm việc bắt đầu ở rãnh 1  cuộn khởi động bắt đầu từ rãnh 1+ 6 = 7. 122 Cắt bỏ Cắt bỏ - - - Bẩy mạnh để tháo bối dây 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 20 1 2 3 4 LV K§ 220V LV K§ C - Số tổ = số cực = 2  Các tổ bối dây đấu nối tiếp cùng phía. * Sơ đồ trải: 3.3. Thi công quấn dây Dụng cụ, thiết bị, vật tư + Stator máy bơm các loại + Dây emay + Khuôn quấn, bàn quấn + Kìm cắt, kéo, dao, tre, bìa cách điện + Gen cách điện + Mỏ hàn, thiếc, nhựa thông Thực hành: Qui trình quấn bộ dây động cơ một pha: Bước 1: Khảo sát bộ dây cũ, vẽ sơ đồ trải Tùy loại thiết bị mà sẽ có sơ đồ dây quấn khác nhau, vấn đề cơ bản nhất là phải xác định được: số bối dây trong một tổ, số tổ, cách đấu liên kết các nhóm bối dây với nhau... Bước 2: Tháo dỡ bộ dây cũ và lấy số liệu Lõi thép stator Giữ lại vài phần bối dây nguyên để lấy số liệu Hình 5.3: Tháo bỏ dây cũ bằng cách cắt bỏ phần đầu nối 123 - Dùng kìm, cưa hoặc đục cắt bỏ một đầu nối của bối dây như hình 5.3. Chú ý là phải giữ lại vài đoạn để lấy số liệu. - Dùng vít dẹp (loại vít đóng) bẩy mạnh ở phần đầu nối kia để tháo bối dây ra ngoài. Có thể chia thành nhiều tao nhỏ để giảm lực thao tác. - Trường hợp cuộn dây được tẩm vecni quá cứng, không thực hiện như trên được thì tiến hành như sau: - Dùng vít dẹp (vít đóng) hoặc lưỡi cưa sắt phá bỏ nêm tre ở miệng rãnh như hình 5.4. - Dùng kìm nhọn tháo từng tao dây ra ngoài. Khi đã tháo được khoảng 1/3 thì có thể bẩy phần đầu nối để lấy toàn bộ phần còn lại ra ngoài. Nêm tre Đầu vít đón Đục bỏ nêm tre bằng vít đóng Nêm tre Lưỡi cưa sắt Cắt bỏ nêm tre bằng lưỡi cưa sắt Hình 5.4: Tháo bỏ phần nêm tre ở miệng rãnh rãnh. xướt. Ghi nhận số vòng dây, đường kính dây và khối lượng dây. - Đếm lại chính xác số vòng của mỗi bối dây. - Đo lại đường kính dây quấn bằng panme. Ghi các số liệu vừa ghi nhận được lên sơ đồ đã vẽ. Bước 3: Làm vệ sinh và lót cách điện rãnh a. Làm vệ sinh lõi: - Dùng dao nhọn, lưỡi cưa sắt cạo sạch giấy cách điện, vecni còn bám bên trong - Dùng dao bén, dũa mịn, giấy nhám cắt bỏ phần bazớ nếu miệng rãnh, răng bị trầy - Cạo sạch lau khô bụi bẩn. b. Cắt và lót giấy cách điện rãnh: * Đo kích thước rãnh stato: 124 L h Hình 5.5: Cách đo kích thước rãnh stato để cắt cách điện rãnh * Xác định kích thước giấy cách điện rãnh. h a L1 L1 L L1 L1 Hình 5.6: Xác định kích thước giấy cách điện rãnh h: là chiều cao rãnh stato. a: là chiều rộng của đáy rãnh stato. L: là chiều dài thực tế rãnh stato. L1: là phần bìa gấp bên ngoàI rãnh - Với động cơ 1 pha có P  100W: L1 = (3  4)mm. - Với động cơ 1 pha có 100W  P  500W: L1 = (4  5)mm. - Với động cơ 1 pha có 500W  P  1000W: L1 = (5  6)mm - Với động cơ 1 pha có P  1000W: L1 = (6  10)mm. * Gấp giấy cách điện rãnh: - Gấp bìa lần 1 theo kích thước L1 (hình 5.7) Hình 5.7: Cách gấp giấy cách điện rãnh h: là chiều cao rãnh stato. a: là chiều rộng của đáy rãnh stato. L: là chiều dài thực tế rãnh stato. L1: là phần bìa gấp bên ngoài rãnh L1 L L1 h a h 125 h a - Gấp bìa lần 2 theo kích thước a và h (hình 5.8) H.5.8: cách gấp giấy cách điện rãnh h: là chiều cao rãnh stato. a: là chiều rộng của đáy rãnh - Lồng bìa cách điện (sau khi đã gấp theo kích thước) vào rãnh stato, ấn tịnh tiến theo mũi tên (hình 5.9) H. 5.9: Lồng giấy cách điện vào rãnh H.5.10 : Định vị giấy cách điện trong rãnh - Định vị bìa cách điện trong rãnh stato, ấn tịnh tiến nong rãnh theo chiều mũi tên (h.5.10). - Bìa cách điện đã được lót trong rãnh stato (h.5.11). H.5.11: Giấy cách điện đã được lót trong rãnh 126 d d1 h R Lưu ý: Cách điện rãnh nhằm mục đích cách điện giữa cuộn dây với stato để tránh chạm masse, mà còn phải có dạng của rảãnh để ôm sát vào rãnh, tăng hệ số lắp đầy dây (Kiđ). Khi lót cách điện rãnh cho các động cơ có công suất nhỏ dưới 1HP, có thể chọn giấy dày 0,2mm. Nếu động cơ lớn hơn, cấp cách điện A, thì chọn bề dày giấy từ 0,35 - 0,40mm. Đối với động cơ có công suất lớn, nên tăng cường thêm 1 lớp giấy phim, hoặc mica... tùy theo cấp cách điện. Để tăng cường độ bền về cơ, nên gấp mí ở đầu miêng rãnh, tránh giấy cách điện bị rách trong lúc uốn nắn dây. Bước 4 : Làm khuôn quấn dây H.5.12. xác định kích thước khuôn quấn R = d : Bán kính; 2 d: độ rộng khuôn nhỏ nhất. Ư đ1: Khoảng cách1rãnh. Hình 5.13. Các dạng khuôn quấn Xác định chu vi khuôn quấn: - CV1 = 2h + d. - CV2 = 2h +  (d +2d1). - CV3 = 2h +  (d +4d1). Tổng quát: CVn = 2h +  d +2(n - 1)d1. Yêu cầu kỹ thuật đối với khuôn quấn: - Khuôn quấn phải đúng kích thước, có độ dày vừa phải. - Bề mặt khuôn quấn phải tương đối nhẳn, các góc lượng cần phải bo tròn. - Lổ khoan phải đúng tâm, phù hợp với trục bàn quấn (từ 10  12). 127 - Số lượng khuôn quấn: Số khuôn cuộn làm việc bằng số bối dây có trong tổ. Số khuôn cuộn khởi động bằng số bối dây có trong tổ. - Số lượng má ốp: nmá ốp = nkhuôn + 1. Bước 5: Đánh dây - Gá khuôn và má ốp lên bàn quấn theo thứ tự tăng dần kích thước. Chú ý các rãnh xẻ ở má ốp phải đặt cùng một phía. - Chỉnh kim bàn quấn về 0, chuẩn bị quấn dây. - Đối với loại dây quấn đồng tâm: bắt đầu quấn từ khuôn nhỏ nhất, rải các vòng dây song song, xếp đều trên bề mặt khuôn. - Đủ số vòng của một bối thì kéo qua bối tiếp theo tại chỗ xẻ rãnh trên má ốp. - Quấn xong, tháo các bối dây ra khỏi bàn quấn. - Buộc cố định các bối dây ở hai cạnh của từng bối, sắp xếp theo đúng thứ tự. Hình 5.14. Buộc cố định các bối dây đồng tâm Bước 6: Lồng dây (hạ dây) vào rãnh stato - Nắn định hình các bối dây theo độ dài của từng bước dây quấn trên stator. - Dùng sáp bôi trơn hai cạnh tác dụng của bối dây. - Sắp xếp các nhóm bối dây theo đúng thứ tự. - Bắt đầu lồng bối nhỏ nhất vào rãnh: Dùng tay đưa từng vòng dây vào rãnh. Dùng dao tre chải dây sâu xuống đáy rãnh. Chú ý, đầu dây ra của từng bối phải đặt ở đáy rãnh. Xong rãnh nào phải úp miệng rãnh ngay. Bìa úp miệng rãnh phải che được từ 1/3 đến 2/3 chiều sâu đáy rãnh. 128 Hình 5.15: Các dạng bìa úp miệng rãnh Nêm miệng rãnh bằng tre hoặc phíp cách điện. Hình 5.16: Dạng nêm tre dùng để nêm miệng rãnh Nắn sửa phần đầu nối tròn, gọn không cọ lõi thép, không chạm vỏ. - Tiếp tục lồng bối lớn hơn theo qui trình tương tự cho đến hết. - Đấu sơ bộ các nhóm bối dây. Bước 7: Lót cách điện đầu nối, đấu dây và đai dây - Đưa giấy cách điện vào chổ giao nhau giữa cuộn đề và cuộn chạy. Chỉnh sửa, kiểm tra sự cách điện giữa chúng. - Đấu dây theo sơ đồ. - Cạo sạch đầu dây cần đấu, hàn chắc, cách điện bằng gen. - Đầu dây ra phải luồn gen khoảng 5cm sâu vào trong rãnh. Hàn chắc với dây dẫn, cách điện bằng ống gen ra đến bên ngoài. Mối nối giữa dây emay với dây điện đơn mềm ống gen cách điện mối nối H. 5.20: Cách lồng gen cách điện vào mối nối 129 Lưu ý: Việc hàn các kết nối là một bước quan trọng và yêu một chút cẩn thận. Các mối hàn tồi sẽ dẫn tới các tiếp xúc tồi và kết quả là động cơ bị quá nhiệt. Do đó các cuộn dây sẽ bị cháy. Đầu cần hàn phải được làm sạch hoàn toàn với giấy ráp. Các dây phải được xoắn chặt với nhau để đảm bảo một kết nối cơ khí chắc chắn. Nối giắc mỏ hàn tới một nguồn ra 220 V xoay chiều. + Hãy tăng nhiệt độ mỏ hàn kép trong mỗi phút (tức là mỗi phút bấm hai lần, không bấm liên tục), và sẽ cho kết quả tốt, phần trên mối hàn thiếc đôi khi được bọc một lớp nhựa thông của thiết bị hàn và làm sạch nó với một miếng rẻ hoặc miếng xốp ẩm. + Trượt một ống thủy tinh qua một dây tới phần được hàn và khi đó xoắn các dây với nhau. + Đặt bên đầu dây thiếc trên mối nối và cấp nhiệt nó tới khi thiết bị hàn nấu chảy và thiếc chảy dễ dàng giữa các dây. Tránh xa việc dùng nhiều thiết bị hàn một lúc. Một mối hàn tốt là có một hình dạng tròn và bóng (mối hàn no). + Hãy làm nguội các mối hàn và kiểm tra độ bền cơ khí của sự kết nối. + Trượt ống thủy tinh ngoài sự kết nối. + Lặp lại tiến trình này cho mỗi sự kết nối. Sau khi đã uốn nắn định hình bộ dây quấn theo dự tính. Hàn đấu dây giữa các nhóm cuộn, hàn nối các đầu dây dẫn mềm bọc cách điện PVC hoặc cao su. Rồi định vị nơi tập trung đưa dây ra hộp nối. Cuối cùng tiến hành đai bộ dây quấn và nắn định hình lần cuối để việc đai dây làm cho bộ dây quấn vững chắc. Cụ thể: - Dùng dây đai buộc mối gút đầu tiên. - Đai chặt từng nhóm bối dây, chỉnh sửa giấy cách điện. Dùng búa nhựa chỉnh sửa phần đầu nối tròn đều: trong không cọ rotor, ngoài không chạm vỏ máy. - Tại vị trí các đầu dây ra phải có ít nhất là 2 mối buộc. - Tiếp tục cho đến hết. Bước 8: Lắp ráp, kiểm tra, vận hành thử Sử dụng ôm kế kiểm tra thông mạch của từng cuộn dây, kiểm tra cách điện giữa các cuộn dây với nhau, giữa cuộn dây với lõi sắt. Nếu các cuộn dây chạm nhau hoặc chạm lõi sắt phải sửa chữa khắc phục sự cố xong mới tiến hành đai dây. - Vận hành thử đo thông số dòng điện không tải: Đối với động cơ một pha: I0 = (0,3  0,5)Iđm. Nếu dòng không tải quá cao hoặc quá thấp thì phải tìm hiểu nguyên nhân và xử lý sự cố. Sau đó mới tiến hành tẩm sấy cuộn dây. Tiến hành cho chạy thử nếu động cơ chạy êm, tốc độ đủ, sau 15 phút sờ thấy động cơ mát hoặc âm ấm là được. 130 BÀI 6. QUẤN DÂY ĐỘNG CƠ BA PHA 1. Tháo và vệ sinh động cơ - Tháo các đầu dây dẫn điện đến động cơ, tháo dây tiếp đất. Trước khi tháo phải kiểm tra chắc chắn đã cắt điện. - Tháo rời động cơ ra khỏi máy được động cơ kéo. - Tháo puli ở bộ phận truyền lực ra khỏi trục động cơ ra bằng vam, không được dùng búa để tống puli ra. - Tháo bộ phận che cánh quạt và nếu là động cơ kín, kiểu kín cánh quạt ngoài. - Tháo lắp mỡ sau của động cơ. - Tháo bu lông nắp trước và lắp sau. - Rút nắp sau ra bằng cách dùng búa gõ nhẹ trên một miếng đệm bằng gỗ hoặc bằng kim loại mềm như đồng đỏ..Cần phải tuần tự gõ đều trên hai điểm đối xứng của đường kính trên mặt nắp. Nếu có ốc hãm giữ nắp và vòng bi phải chú ý ốc hãm. - Rút ruột cùng với nắp ra khỏi vỏ - Rút ruột ra phải để trên giá gỗ không để trục và ruột động cơ sát trực tiếp xuống đất. Vòng bi chỉ được tháo ra khỏi trục trong trường hợp phải thay. - Lau sạch và bôi trơn trục . 2. Khảo sát và vẽ lại sơ đồ dây quấn 2.1. Ví dụ 1: Tính toán vẽ sơ đồ trải bộ dây quấn động cơ 3 pha: Z1 = 24, 2p = 4, m = 3, lớp đơn, đồng tâm, 6 tổ bối đôi y1 = 8, y2 = 6. Đấu nối tiếp khác phía: Đầu- cuối. * Tính toán các thông số: - Bước cực:   z 2 p  24  6 4 - Các cuộn pha lệch nhau 2   2 .6  4 (rãnh) 3 3 Giả sử cuộn pha A bắt đầu ở rãnh 1 cuộn pha B bắt đầu từ rãnh 1+ 4 = 5. Cuộn pha C bắt đầu từ rãnh 5 + 4 = 9. - Số tổ = 1/2 số cực  Các tổ bối dây đấu nối tiếp khác phía. * Sơ đồ trải: 131 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 20 1 2 3 4 A Z B X C Y 2.2. Ví dụ 2: Tính toán, vẽ sơ đồ trải bộ dây quấn động cơ 3 pha: Z= 24; 2p = 2. Mỗi pha có 2 tổ bối đôi đồng khuôn, lớp đơn; y = 11. * Tính toán các thông số: - Bước cực:   z 2 p  24  12 2 Các cuộn pha lệch nhau 2/3= 2/3.12= 8 (rãnh) Giả sử cuộn pha A bắt đầu ở rãnh 1 cuộn pha B bắt đầu từ rãnh 1+ 8 = 9. Cuộn pha C bắt đầu từ rãnh 9 + 8 = 17. - Số tổ = số cực  Các tổ bối dây đấu nối tiếp cùng phía. * Sơ đồ trải: phía. 2.3 Ví dụ 3: Tính toán, vẽ sơ đồ trải bộ dây quấn động cơ 3 pha có: Z1 = 24, 2p = 4, y = 4. Lớp đơn đồng khuôn mỗi pha có 4 tổ bối đơn. Đấu nối tiếp cùng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 20 1 2 3 4 A Z B C X Y 132 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 A Z B C X Y * Tính toán các thông số: - Bước cực:   z 2 p  24  6 4 - Các cuộn pha lệch nhau 2   2 .6  4 (rãnh) 3 3 Giả sử cuộn pha A bắt đầu ở rãnh 1 cuộn pha B bắt đầu từ rãnh 1+ 4 = 5. Cuộn pha C bắt đầu từ rãnh 5 + 4 = 9. - Số tổ = số cực= 4  Các tổ bối dây đấu nối tiếp cùng phía. * Sơ đồ trải: 2.4. Ví dụ 4: Tính toán, vẽ sơ đồ trải, bộ dây quấn động cơ 3 pha: Z1 = 36 ; 2p = 6; 9 tổ bối đôi. Lớp đơn đồng tâm y= 8- 6. Đấu nối tiếp khác phía. * Tính toán các thông số: - Bước cực: = Z/2p = 36/6 = 6 Các cuộn pha lệch nhau 2/3= 2/3.6 = 4(rãnh) Giả sử cuộn pha A bắt đầu ở rãnh 1 cuộn pha B bắt đầu từ rãnh 1+ 4 = 5. Cuộn pha C bắt đầu từ rãnh 5 + 4 = 9. - Số tổ = 1/2 số cực  Các tổ bối dây đấu nối tiếp khác phía. * Sơ đồ trải: 133 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 30 1 2 3 4 5 6 A Z B C X Y 2.5. Ví dụ 5: Tính toán, vẽ sơ đồ trải, bộ dây quấn động cơ 3 pha Z = 36, 2p = 4, 6 tổ bối ba, lớp đơn đồng tâm, y= 12- 10- 8. Đấu nối tiếp khác phía. * Tính toán các thông số: - Bước cực: = Z/2p= 36/4= 9 Các cuộn pha lệch nhau 2/3= 2/3.9= 6(rãnh) Giả sử cuộn pha A bắt đầu ở rãnh 1 cuộn pha B bắt đầu từ rãnh 1+ 6 = 7. Cuộn pha C bắt đầu từ rãnh7 + 6 = 13. - Số tổ = 1/2 số cực  Các tổ bối dây đấu nối tiếp khác phía. * Sơ đồ trải: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 30 1 2 3 4 5 6 A Z B C X Y 134 3. Thi công quấn dây Bước 1: Khảo sát bộ dây cũ Trước hết, cần căn cứ vào kết cấu ống dây, hình thức khởi động, số đầu dây ra, điện áp sử dụng để khẳng định đó là loại động cơ gì. Từ đó để phân biệt được nhiệm vụ của các đầu dây ra và tìm cách ghi nhớ chúng bằng màu sắc vỏ dây, bằng nút thắt hoặc xâu giấy. Nếu là động cơ ba pha thì phải phân biệt được đâu là đầu đầu của các pha, đâu là đầu cuối của chúng, đâu là những mối dây chung sau đó, phải dùng sơ đồ tròn để vẽ lại cấu tạo ống dây. Cần phải vẽ chi tiết đến từng bối dây để sau này có căn cứ mà lồng dây lại như cũ. Những bối dây được lồng vào trước hoặc những cạnh bối dây nằm ở lớp dưới nên vẽ bằng nét đứt, những bối dây lồng vào sau hoặc những cạnh bối dây ở lớp trên nên vẽ bằng nét liền. Hình 6.1. Quan sát cuộn dây, xác định kiểu quấn, bước quấn dây cắt băng đầu dây, lật các đầu nối để vẽ lại sơ đồ trải Bước 2: Tháo dỡ bộ dây cũ và lấy số liệu Bộ dây rôto hoặc stato trong động cơ điện thường được tẩm sơn cách điện nên rất chắc chắn. Với những động cơ mới tiếp xúc lần đầu lại cần phải lấy số liệu nữa nên phải biết cách tháo dỡ nó. Trước hết phải dùng cưa đĩa hoặc máy cắt cắt cụt các đầu nối về một phía của các bối dây (Hình 6.2). Các mảnh đầu nối được cắt ra cần phải giữ lại để lấy số liệu. Hình 6.2. Dùng máy cắt cắt cụt các đầu nối ở một phía Hình 6.3. Các mảnh đầu nối cắt ra phải giữ lại để lấy số liệu 135 Tiếp đến tống cho các nêm giữ dây trượt ra khỏi các rãnh, sau đó, dùng tuôcnơvit hoặc que sắt, bẩy cho phần còn lại của các bối dây tụt sang phía ống dây chưa bị cắt (hình 6.4). - Xác định số nhóm bối dây trong 1 pha. - Tìm các dây đấu liên kết giữa các nhóm. - Xác định kiểu dây quấn (tập trung hay phân tán). Hình 6.4. Dùng tuốcnơvít hoặc móc bẩy cho phần còn lại của các bối dây tụt sang phía chưa bị cắt Hình 6.5. Lõi thép phải được vệ sinh sạch sẽ Đối với những động cơ lớn, có thể dùng búa hoặc đột, đặt cho sơn cách điện bong ra rồi tháo dần các vòng dây ra khỏi rãnh. Riêng những động cơ có rãnh hình chữ nhật thì không nên cắt đầu các bối dây, nên dùng búa và đột gỗ, gõ cho cả bối dây tụt dần qua phía khe miệng rãnh. Khi lấy số liệu, nên gõ nhẹ lên các mảnh đầu nối đã cắt ở trên cho sơn cách điện bong ra, dựa vào màu men và cỡ dây, ta đếm được số vòng dây quấn cho từng bối của các cuộn dây. Để tránh nhầm lẫn, nên lấy số liệu ở ba mảnh đầu nối khác nhau. Số liệu chính thức sẽ được lấy ở mảnh có số liệu trung bình. Khi đo cỡ dây phải đo hai lần: lần 1 đo cả lớp sơn êmay, lần thứ hai đo đường kính dây đã đốt lớp êmay thì mới chính xác. Lõi thép stator Giữ lại phần cắt để lấy số liệu Hình 6.6: Tháo bỏ dây cũ bằng cách cắt bỏ phần đầu nối Cắt bỏ Cắt bỏ Bẩy mạnh để tháo bối dây 136 Bước 3: Làm vệ sinh và lót cách điện rãnh Trước khi lót ta quan sát bên trong rãnh còn dính các cách điện cũ hay các lớp verni khô bị cháy còn sót trong rãnh, dùng lưỡi cưa sắt mài bén một cạnh làm thành dao để cạo sạch các vật bẩn đang chứa bên trong rãnh. Nếu có khí nén thì thổi sạch các vật bẩn đã được cạo sạch ra khỏi rãnh (hình 6.7). Hình 6.7. Rãnh stator sau khi làm vệ sinh hoàn chỉnh Sau khi làm sạch rãnh stato đo chu vi rãnh và cắt cách điện rãnh. Giấy lót cách điện giữa các bối dây với rãnh phải là loại giấy dầy, dai, ít hút ẩm và có điện áp đánh thủng cao. Đó là các loại bìa cách điện chuyên dùng, vải lụa cách điện thường, vải lụa cách điện amiăng và các loại giấy mica. Chiều dày và vật liệu làm lớp cách điện phụ thuộc vào điện áp làm việc của động cơ, cỡ dây quấn động cơ và nhiệt độ của nó ở chế độ làm việc lâu dài. Nhìn chung, các động cơ càng lớn thì lớp cách điện càng dày và ngược lại. Đôi khi, để tăng chất lượng cách điện cho động cơ, người ta phải làm lớp cách điện bằng hai loại giấy lót, lớp tiếp xúc với dây là lớp chịu nhiệt, lớp tiếp xúc với rãnh là lớp chịu điện áp. Khi quấn lại ống dây, cần phải căn cứ vào chiều dầy lớp cách điện cũ để làm giấy lót mới. Nếu giấy lót mới mà quá dày thì không thể vào được hết dây, nếu quá mỏng thì dễ bị rò điện ra lõi. Kết cấu cách điện rãnh stato động cơ xoay chiều được trình bày trên hình 6.8. Hình 6.8. Kết cấu cách điện rãnh stato a) Cách điện rãnh dây quấn xếp đơn b) Cách điện rãnh dây quấn xếp kép: 1 – Bìa lót rãnh, 2 – Bìa úp, 3 – Nêm gỗ 3 2 1 a) b) 137 Cách làm bìa lót rãnh: - Xác định kích thước mẫu: cắt miếng bìa cách điện có chiều dài lớn hơn chiều dày của lõi thép (4 – 6)mm. Chiều rộng lấy bằng chu vi mặt cắt ngang của rãnh tính từ hai điểm gấp của miệng rãnh. Cắt và gấp mép hai đầu miếng bìa về mỗi phía (2–3)mm (tuỳ động cơ nhỏ hay vừa mà nên gấp 2 hay 3mm). Làm như thế để khi uốn đầu bối dây, giấy cách điện không bị xé rách. Nên gấp mép giấy ra phía ngoài để chúng không chiếm chỗ của bối dây (Hình 6.9). 6.10). Hình 6.9: Giấy cách điện lót rãnh stator Trong quá trình lót cách điện rãnh ta dùng thanh tre để đẩy cách điện ép sát rãnh (hình Hình 6.10: Phương pháp dùng tre để đẩy giấy cách điện sát vách rãnh. Stator đã lót hoàn chỉnh giấy cách điện rãnh và đang chuẩn bị lồng dây vào rãnh 138 Sau khi lót xong toàn bộ cách điện rãnh ta kiểm tra cách điện, rãnh phải mở rộng bung sát vách rãnh và không được thấp hơn cổ rãnh (hình 6.11). H. 6.11: Stator đã lót hoàn chỉnh giấy cách điện rãnh đạt yêu cầu Bước 4: Làm khuôn quấn dây Muốn chế tạo cuộn dây, trước tiên phải có khuôn để quấn dây, mỗi động cơ có một kích thước bối dây khác nhau nên không thể dùng một loại khuôn để quấn cho tất cả các động cơ được, mà phải làm khuôn quấn cho từng loại. Nếu động cơ có các tổ bối dây kiểu đồng khuôn thì chỉ cần làm một lõi khuôn, nhưng trong các tổ có bao nhiêu bối dây thì phải làm bấy nhiêu chiếc khuôn theo kiểu dính đôi, dính ba, dính bốnnhằm giảm số đầu nối và tăng chất lượng kỹ thuật của động cơ (hình 6.12). Vật liệu để làm khuôn có thể là gỗ mềm, có thể là các mảnh xốp chèn cho dễ gọt. Độ dầy của các mảnh gỗ hoặc xốp phải phù hợp với chiều cao của rãnh. Với những động cơ có rãnh chữ nhật, phải làm khuôn có chiều dày nhỏ hơn chiều cao của rãnh chừng 2-3mm để có thể lồng cho cả bối dây tụt gọn vào trong rãnh. Với những động cơ có rãnh hình thang, phải lồng dây theo kiểu gạt dần từng lớp nên chiều dầy của khuôn quấn không cần thiết phải bằng chiều cao của rãnh. Hình 6.12 Kích thước của khuôn quấn phải chính xác vì nó có ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng của máy điện sau khi sửa chữa. Kích thước ngắn quá thì khó lồng dây vào rãnh và dễ bị hỏng 10 10 1 0 0 8 0 139 dây ở những chỗ uốn khúc; dài qúa thì lượng tiêu hao đồng tăng lên, điện trở dây quấn tăng lên, mặt khác phần đầu dài ra dễ chạm vào nắp ở hai đầu. Bước 5: Đánh dây Các nhóm bối dây cuả một pha được quấn dính liền nhau, không cắt rời từng nhóm, khoảng cách giữa các nhóm phải được lót gen cách điện. Để cố định các bối dây, trước khi quấn nên đặt sẵn lên mặt khuôn các sợi dây đồng nhỏ, khi quấn xong một tổ, cần phải xoắn các sợi dây này lại trước khi tháo khuôn quấn ra khỏi các bối dây. Nếu không, khi tháo khuôn ra rất dễ bị rối dây. Khi vào dây đến bối nào ta sẽ cắt bỏ các sợi dây xoắn của các bối ra đến đó. Trong quá trình quấn, để thi công nhanh ta đánh số thứ tự nhóm các pha dây quấn theo thứ tự lồng dây, số thứ tự các nhóm bối dây được xác định từ sơ đồ khai triển dây quấn stato Thông thường, các động cơ có rãnh hình thang nên khi lồng dây phải gạt từng ít vòng dây vào một rãnh. Bởi vậy, không cần thiết phải quấn xếp lớp cho các bối dây. Nhưng để dễ vào dây, các bối dây quấn càng rải đều càng tốt. Riêng những động cơ có rãnh chữ nhật, nếu không quấn xếp lớp có thể không cho lọt được toàn bộ cả bối dây vào cùng một lúc. Bước 6: Lồng dây (hạ dây) vào rãnh stato Trước khi lồng dây vào rãnh, cần nghiên cứu kỹ sơ đồ tròn để xác định khoảng cách lồng dây và chiều lồng, đấu dây. Khi lồng dây phải tuân thủ nguyên tắc, cạnh nằm ở lớp dưới lồng vào trước, cạnh nằm ở lớp trên lồng vào sau. Các bối dây khi quấn trên khuôn thường bị phình to chiều ngang ra một chút, khi lồng đến bối dây nào nên nắn lại bối dây đó cho phù hợp với khoảng cách giữa hai khe miệng rãnh cần lồng. Nếu là động cơ có rãnh hình thang thì nên dùng que tre, nứa vót nhẵn để lùa dây không nên dùng que kim loại vì dễ bong, xước men dây. Khi bắt đầu lồng dây vào rãnh stato ta bắt đầu từ nhóm bối dây mang số thứ tự 1(nhóm 1 thuộc pha A), kế tiếp lồng nhóm bối dây mang số thứ 2 (nhóm 2 thuộc pha B) và sau đó tiếp tục lồng các nhóm bối dây khác theo số thứ tự nhóm. Thao tác chuẩn bị trước khi bắt đầu lồng dây gồm: tở dây và sắp các cạnh song song (hình 6.13 đến 6.16). 140 Hình 6.13: Thao tác gỡ các dây cột giữ các bối dây Hình 6.14: Thao tác căng hai đầu nối của bối dây Hình 6.15. Thao tác xới từng vòng dây của cạnh tác dụng rời ra sắp song song Hình 6.16: Thao tác gỡ rối sắp song song các vòng dây phía đầu nối 141 Trường cao đẳng nghề số 1- BQP Giáo trình Máy điện 1 Thao tác gỡ rối các vòng dây phía cạnh tác dụng và đầu nối của bối dây trước khi bắt đầu lồng vào rãnh (nên thực hiện gỡ rối bối dây trước khi lồng vào rãnh, chú ý chiều quấn các bối dây khi lồng dây và trước khi lồng vào rãnh, ta đặt các đầu ra dây của các bối đối diện với stato, sau đó xoay 1800 để đưa vào rãnh) (hình 6.17, 6.18). Hình 6.17: Cách đặt các bối dây đối diện với stato trước khi lồng dây vào rãnh Hình 6.18: Quay bối dây 1800 để chuẩn bị lồng dây vào rãnh stator. Hình 6.19: Dùng giấy cách điện lót cạnh dây chờ (cạnh dây chưa lồng vào rãnh). Hình 6.20: Căng cạnh tác dụng để giữ song song các vòng dây khi lồng dây. 142 Sau khi lót giấy nêm miệng rãnh, tiến hàn 6.26). h lồng bối dây kế tiếp vào rãnh (hình 6.25, Trường cao đẳng nghề số 1- BQP Giáo trình Máy điện 1 Hình 6.21: Thao tác lồng dây vào rãnh. Hình 6.22: Dùng cây miết để thao tác xếp song song các cạnh dây trong rãnh. Sau khi lồng xong các vòng dây vào rãnh, ta lót giấy giấy cách điện nêm miệng rãnh để giữ cho các vòng dây quấn đã lồng vào rãnh không thoát ra khỏi rãnh (hình 6.23, 6.24) Hình 6.23. Đưa giấy nêm miệng rãnh từ một phía vào rãnh H.6.24. Đẩy từ từ giấy nêm vào rãnh 143 Trường cao đẳng nghề số 1- BQP Giáo trình Máy điện 1 Bước 7: Lót cách điện đầu nối, đấu dây và đai dây Hình 6.25: Chuẩn bị đưa bối dây kế tiếp vào rãnh stator. Thao tác này thực hiện sau khi đã xới và xếp các vòng dây song song. Hình 6.26: Quay 180 0 đưa bối dây vào trong lòng stator dây: Sau khi lồng toàn bộ dây quấn vào rãnh, ta lót cách điện đầu nối giữa từng nhóm bối - Cắt giấy cách điện pha đúng kích thước. Có thể dùng 2 hoặc 4 mẩu giấy cách điện cho mỗi đầu. - Đưa giấy cách điện vào chỗ giao nhau giữa các nhóm bối của các pha (đối với động cơ ba pha). Chỉnh sửa, kiểm tra sự cách điện giữa chúng. Sau đó hàn sáu đầu dây ra của bộ dây ba pha, bọc gen cách điện cho các mối hàn nối dây ra, dây gen bọc phải dài che phủ mối hàn và dây dẫn cho đến hốc ra dây trên vỏ động cơ. Dùng nêm tre để giữ chặt dây quấn trong rãnh, nêm tre phải được đóng trên giấy cách điện nêm rãnh. Khi đấu dây thì dựa vào sơ đồ ngang mà đấu. Các đầu dây ra nên chọn về phía hộp cực hoặc gần lỗ luồn dây để giúp bối dây được gọn gàng. Các mối dây nối phải đảm bảo chắc chắn, tin cậy. Trước khi nối, cần cạo sạch các đầu dây, xoắn lại chắc chắn rồi mới hàn thiếc bọc ra bên ngoài. Tất cả các mối nối đều được lồng gen cách điện bằng chất chịu nhiệt (amiăng) để chống đánh xuyên ra các bối dây bên cạnh. Nếu quấn các tổ bối dây theo kiểu dính đôi, dính ba, dính bốn thì số lượng các mối nối sẽ còn rất ít nhưng khi lồng dây hơi khó một chút và phải lồng sao cho đúng với chiều nối dây. Cuối cùng tiến hành đai bộ dây quấn và nắn định hình lần cuối để việc đai dây làm cho bộ dây quấn vững chắc. Dây đai có vai trò xếp gọn đầu nối, giữ chặt cách điện lớp giữa các nhóm, đai dây phải tạo các gút có tính mỹ thuật và thực hiện cho cả hai phía đầu nối (hình 6.27 đến 6.28). Cụ thể:- Dùng dây đai buộc mối gút đầu tiên. - Đai chặt từng nhóm bối dây, chỉnh sửa giấy cách điện. Dùng búa nhựa chỉnh sửa phần đầu nối tròn đều: trong không cọ rotor, ngoài không chạm vỏ máy. 144 - Tiếp tục cho đến hết. Trường cao đẳng nghề số 1- BQP Giáo trình Máy điện 1 - Tại vị trí các đầu dây ra phải có ít nhất là 2 mối buộc. Hình 6.27 : Dây quấn stator sau khi quấn hoàn chỉnh Hình 6.28: Cách điện giữa các nhóm bối dây, và dây đai đầu nối Bước 8: Lắp ráp, kiểm tra, vận hành thử Sau khi thực hiện xong bốn bước ta lắp ráp hoàn chỉnh động cơ, tiến hành đo thông mạch giữa các pha, đo chạm vỏ với các pha dây quấn, đo cách điện giữa các pha. Kiểm tra đạt yêu cầu đấu nối vận hành động cơ và đo dòng điện khởi động, dòng điện không tải, xác định dòng điện không tải. Đo dòng điện không tải trên cả ba pha để xác định tính đối xứng của cả ba pha dây quấn. Nếu các bước trên đạt yêu cầu, sau đó ta tháo rời stato và rôto sau đó tiến hành quy trình tẩm sấy cách điện cho dây quấn (dây quấn stato sau khi hoàn chỉnh). Nếu ống dây đã đảm bảo chắc chắn thì tiến hành cho chạy thử không tải. Nếu thấy động cơ chạy êm, đủ vận tốc, để từ 15-20 phút mà thấy không nóng hoặc hơi âm ấm là đạt yêu cầu. 5. Hiện tượng, nguyên nhân, biện pháp khắc phục 5.1. Động cơ điện không khởi động được khi không tải. a. Hiện tượng Đấu động cơ điện không có tải vào lưới, động cơ không quay và không thấy biểu hiện có mômen khởi động. b. Nguyên nhân Mômen quay trong động cơ điện không đồng bộ được tạo nên do tác động tương hỗ giữa từ trường quay của cuộn dây stato và các dòng điện cảm ứng trong cuộn dây rôto. Nếu đứt mạch trong cuộn dây stato hoặc rôto đều không thể tạo nên mômen quay. c. Cách khắc phục Tùy theo vị trí hư hỏng tìm được mà ta có cách sửa chữa như thay dây chảy cầu chì, thay tiếp điểm công tắc tơ, khởi động từ, đánh sạch và bắt chặt đầu tiếp xúc... Khi hư hỏng phía lưới điện vào. Khi đứt bối dây của một pha trong cuộn stato, cần hiểu rõ công nghệ lồng 145 Trường cao đẳng nghề số 1- BQP Giáo trình Máy điện 1 đấu, tẩm sấy cuộn dây để biết rõ cách tháo gỡ đúng pha hỏng, nối hàn lại chỗ đứt và khôi phục lại động cơ. 5.2. Động cơ quay khi không tải nhưng khi có tải thì dừng lại a. Hiện tượng Đóng điện vào động cơ, động cơ không khởi động được khi có tải, hoặc cho động cơ chạy không tải thì được, nhưng vào tải thì tốc dộ quay bị giảm rõ rệt hoặc dừng hẳn. b. Nguyên nhân +Về cơ khí: Bị chẹt hãm ở bộ phận truyền động cơ khí Phụ tải cơ của động cơ lớn quá mức Chèn cánh gió làm chẹt phần quay với phần tĩnh. Động cơ bị sát cốt (rôto bị sát vào stato), do hỏng vòng bi... +Về điện: Điện áp lưới cung cấp bị hạ thấp. Đấu nhầm các pha của cuộn dây từ tam giác (∆) sang Y. Đứt một trong ba pha của cuộn dây stato. Chập mạch một số vòng đây trong một bối dây pha stato. c. Cách khắc phục - Sửa chữa các hư hỏng hoặc sai sót về cơ khí thường kết hợp kinh nghiệm lắp ráp sửa chữa với các chỉ tiêu kỹ thuật cho phép được quy định trong công nghệ chế tạo và sửa chữa máy điện. - Sửa chữa về điện: Đấu nhầm (∆) sang Y thì đấu lại, Điện áp thấp ta tăng điện áp lên, chạm chập vòng dây tháo gỡ thay bối hỏng. 5.3. Động cơ quay được nhưng tốc độ bị giảm không đạt trị số định mức a. Hiện tượng Động cơ khởi động được khi không tải và tốc độ quay đạt đến trị số định mức, nhưng khi có tải, tốc độ bị giảm rõ rệt. b. Nguyên nhân - Điện áp lưới bị hạ thấp - Đứt mạch một vài thanh dẫn, phía vành chập của rôto lồng sóc hoặc đứt mạch trong rôto ruột quấn - Tăng cao trị số điện trở của cuộn dây rôto do: Nhả mối hàn, đúc xấu, có vết nứt trong các thanh dẫn và vòng chập mạch của rôto lồng sóc. - Tính toán khi sửa chữa lại động cơ không đúng, đôi khi còn do lựa chọn bước ngắn sai trong khi sửa chữa. 146 Trường cao đẳng nghề số 1- BQP Giáo trình Máy điện 1 c. Cách khắc phục Tùy vị trí hư hỏng mà có cách khôi phục. Trường hợp đứt mạch trong rôto lồng sóc thì ta phải thay rôto khác, nếu không có rôto thay thế có thể làm chảy nhôm(rôto nhôm đúc) và thay bằng lồng sóc đồng( tán đồng). 5.4. Động cơ bị quá nóng không cho phép a. Quá nóng cuộn dây và lõi thép stato * Hiện tượng Quá nóng đồng đều cả cuộn dây và lõi thép stato, quá nóng cục bộ ở cuộn dây lõi thép stato. * Nguyên nhân - Tăng cao dòng điện đồng dều trong cả ba pha hoặc không đồng đều do: Đứt một trong ba pha dây dẫn. - Điện áp lưới cao quá định mức, điện áp lưới cung cấp không đối xứng. - Quá tải. Đấu ngược đầu một tổ bối dây, hư hỏng cách điện. - Hệ số thông gió làm mát xấu: Cửa gió bị bịt kín, lắp ngược quạt gió, gẫy cánh gió, nhầm chiều thổi gió, tắc đường thông gió. * Cách khắc phục Bằng vôn kế, ampe kế, ampe kặp kiểm tra xác định được cường độ dòng điện trong các pha, điện áp cung cấp vào động cơ. ... Từ đó kiểm tra cầu chì, cầu dao, công tắc tơ, khởi động từ. để tìm và sửa chữa pha đứt, đặt lại điện áp nếu quá cao hoặc thấp quá định mức điện áp. Kiểm tra hệ thống làm mát động cơ bằng kinh nghiệm, kết hợp hiểu rõ cấu tạo và hoạt động của quạt gió. Giảm tải cơ nếu quá tải: Tăng cường bôi trơn truyền động bánh răng, hiệu chỉnh curoa, giảm lực kéo hoặc mômen quay của máy sản xuất. b. Quá nóng rôto dây quấn * Hiện tượng Quá nóng đồng đều cả cuộn dây rôto, động cơ bị giảm tốc độ quay. Khi khởi động có tải động cơ, không có đà tốc độ và không đạt được tốc độ quay định mức, rôto nóng nhanh. * Nguyên nhân - Dòng điện trong các pha rôto dây quấn tăng cao quá trị số định mức, là do: Điện áp lưới cung cấp thấp dưới định mức mà động cơ là việc đầy tải, quá tải, đoản mạch trong cuộn dây rôto. Nhả mối hàn. Cuộn dây stato và rôto quá nóng tới nhiệt độ không cho phép * Cách khắc phục Giảm tải cơ, kiêmt tra chạm chập trong cuộn dây rôto, kiểm tra sửa chữa các mối hàn, vành trượt, giá chổi than, điện trở mở máy.. 147 Trường cao đẳng nghề số 1- BQP Giáo trình Máy điện 1 5.5. Động cơ có tiếng kêu không bình thường * Hiện tượng Động cơ làm việc có tiếng kêu khác thường như tiếng rú, tiếng cọ sát cơ khí.... * Nguyên nhân + Về điện từ: Lõi thép ép lỏng quá hoặc lá tôn miệng răng bị tòe đầu. Khe hở giữa rôto và stato không đồng đều khi các cuộn dây pha stato có mạch nhánh song song. +Về cơ: Động cơ bị chấn động quá, hư hỏng ở các ổ đỡ, ghép không chặt các lá tôn thành lõi stato và rôto, nêm rãnh bị hỏng, cách điện nhô lên khỏi miệng rãnh... * Cách khắc phục Kiểm tra gu-giông, đai ốc, đinh tán, kiểm tra cách điện, nêm rãnh, xem động cơ bị chấn động quá mức không, xiết chặt các bu lông chân đế động cơ.kiểm tra cân bằng cường độ dòng điện ba pha và không quá trị số định mức, kiểm tra ổ lăn, kiểm tra bề mặt tiếp xúc của chổi than.... 5.6. Động cơ bị hư hỏng cách điện * Hiện tượng Động cơ điện đang làm việc có mùi khét, có khi bốc khói và kèm theo động cơ bị nóng * Nguyên nhân Cách điện bị ẩm ướt, cuộn dây bị bụi bẩn, dầu mỡ hoặc bụi kim loại. Va chạm cơ học làm sước hỏng cách điện bối dây, môi trường có khí hóa chất ăn mòn cách điện, động cơ bị quá tải lớn lâu dài làm cách điện bị giòn và bị hút nước, già hóa cách điện. * Cách khắc phục Kiểm tra ăn mòn bằng mêgôm kế quay tay, dùng khí nén làm sạch bụi bẩn. Xác định chạm chập vỏ- pha ; pha- pha kiểm tra bằng mêgôm kế.