17 GT MD 17 may dien

Lời nói đầuBỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI NINH BÌNH ****** KHOA ĐIỆN – ĐIỆN LẠNH GIÁO TRÌNH MÁY ĐIỆN (Tài liệu dùng cho hệ Cao đẳng nghề Điện Công nghiệp trong Trường C[.]

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI NINH BÌNH

******

KHOA: ĐIỆN – ĐIỆN LẠNH

GIÁO TRÌNH

MÁY ĐIỆN

(Tài liệu dùng cho hệ: Cao đẳng nghề Điện Công nghiệp

trong Trường Cao đẳng Cơ giới Ninh Bình)

Lời nói đầuViệc tổ chức biên soạn Giáo trình của Nhà trường đã được thực hiện ởkhoa Cơ điện nhằm phục vụ cho việc đào tạo các nghề Điện - Điện Lạnh và một

số nghề liên quan đang được giảng dạy tại khoa, đồng thời từng bước thống nhấtnội dung giảng dạy và học tập các nghề trong Nhà trường

Giáo trình Máy điện được biên soạn theo chương trình dạy nghề Điện

Công nghiệp, dùng làm tài liệu giảng dạy cho hệ Cao đẳng và trung cấp Nộidung Giáo trình gắn sát với chương trình dạy nghề của Nhà trường kết hợp vớinhững nội dung mới ngắn gọn, dễ hiểu, bổ sung nhiều kiến thức cho người học

Giáo trình Máy điện gồm các nội dung chính:

- Bài 1: Máy biến áp.

- Bài 2: Động cơ điện xoay chiều 1 pha

- Bài 3: Động cơ điện xoay chiều 3 pha

- Bài 4: Tính toán, quấn lại động cơ xoay chiều ba pha

- Bài 5: Vận hành máy phát điện.

Trong giáo trình Máy điện, nội dung chủ yếu giới thiệu về khái niệm máyđiện, các định luật điện từ dùng trong máy điện và nguyên lý hoạt động chungcủa máy điện Giới thiệu về máy biến áp, máy điện không đồng bộ và máy phátđiện, cấu tạo, nguyên lý làm việc, sơ đồ thay thế và các thông số cơ bản Các chế

độ làm việc của máy biến áp, các phương pháp mở máy và điều chỉnh tốc độđộng cơ không đồng bộ, cách đấu máy phát đồng bộ làm việc song song và cácchế độ đấu nối dây quấn máy điện một chiều Về dây quấn máy điện quay, giớithiệu các kiểu dây quấn được sử dụng trong máy điện quay, nêu cụ thể cácphương pháp tính toán và thành lập sơ đồ trải dây quấn, thi công quấn lại bộdây quấn máy điện không đồng bộ 1 pha và 3 pha cũng như dây quấn phần ứngmáy biến áp

Trong quá trình biên soạn, chúng tôi đã có cố gắng, song không tránhkhỏi khiếm khuyết Rất mong nhận được sự đóng góp của người đọc để giáotrình được hoàn thiện hơn, đạt chất lượng cao và phù hợp hơn với người học.Xin chân thành cảm ơn !

GIÁO VIÊN BIÊN SOẠN

Nguyễn Văn Hiện

BÀI 1 MÁY BIẾN ÁP

Mục tiêu của bài:

-Trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc của máy biến áp;

- Tính toán thông số và quấn lại được máy biến áp công suất nhỏ;

- Có ý thức tiết kiệm vật tư, bảo quản các loại dụng cụ và đảm bảm an toàn trong thực tập

- Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập

1 CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC MÁY BIẾN ÁP.

*Máy biến áp là một thiết bị điện từ tĩnh, làm việc theo nguyên lý cảmứng điện từ, dùng để biến đổi điện áp của hệ thống dòng điện xoay chiều nhưngvẫn giữ nguyên tần số

1.1 Cấu tạo:

Máy biến áp bao gồm: Lõi thép và dây quấn

Hình 1-1 Cấu tạo máy biến áp.

- Lõi thép: Dùng để dẫn từ thông chính của máy, được chế tạo từ những vật liệu dẫn từ tốt, thường là các lá thép kỹ thuật điện có bề dầy 0,35 ÷ 0,5mm được sơn cách điện và ghép lại với nhau

Hình 1-2 Lõi thép chữ EI máy biến áp.

Hình 1-3 Các hình dạng lõi thép máy biến áp.

Hình 1-4 Dây quấn thép máy biến áp.

1.2 Nguyên lý làm việc máy biến áp.

Hình 1-5 Sơ đồ nguyên lý làm việc máy biến áp.

+ Dây quấn 1 có N1 vòng dây được nối với nguồn điện áp xoay chiều u1,gọi là dây quấn sơ cấp Ký hiệu các đại lượng phía dây quấn sơ cấp đều có con

số 1 kèm theo như u1, i1, e1,

+ Dây quấn 2 có N2 vòng dây cung cấp điện cho phụ tải Zt, gọi là dây

quấn thứ cấp Ký hiệu các đại lượng phía dây quấn thứ cấp đều có con số 2 kèm

theo như u2, i2, e2,

+ Đặt điện áp xoay chiều u1 vào dây quấn sơ cấp, trong dây quấn sơ cấp

sẽ có dòng i1 Trong lõi thép sẽ có từ thông móc vòng với cả hai dây quấn sơcấp và thứ cấp gọi là từ thông chính  Từ thông này cảm ứng ra các sức điệnđộng e1 và e2 Khi MBA có tải, trong dây quấn thứ cấp sẽ có dòng điện i2 đưa ratải với điện áp là u2

Nếu giả thiết MBA đã cho là MBA lý tưởng, nghĩa là bỏ qua sụt áp gây ra

do điện trở và từ thông tản của dây quấn thì E1  U1 và E2  U2:

Tỉ số biến áp k của MBA:

Nếu N2 > N1 thì U2 > U1 và I2 < I1: MBA tăng áp

Nếu N2 < N1 thì U2 < U1 và I2 > I1: MBA giảm áp

2 TÍNH TOÁN, QUẤN LẠI DÂY QUẤN MÁY BIẾN ÁP.

2.1 Tính toán dây quấn máy biến áp.

Quá trình tính toán tiến hành theo các bước như sau:

- Bước 1: Đo các kích thước tiêu chuẩn của lá thép E,I

Khi sử dụng lõi thép E, I; sinh viên cần đo các kích thước sau (xem hình 1- 6) nếu sử dụng lá thép E, I đúng tiêu chuẩn

*Ký hiệu và tên gọi các kích thước cơ bản của lõi thép:

a : Bề rộng trụ giữa của lõi thép

b : Bề dầy của lõi thép biến áp

c: bề rộng cửa sổ lõi thép

h: bề cao cửa sổ lõi thép

Các kích thước này khi đo tính theo đơn vị [mm] hay [cm]

Hình 1-6 Kích thước lõi thép máy biến áp.

- Bước 2: Tính công suất máy biến áp

P MBA=P1=1,2P2 (w)

+ Công suất nguồn sơ cấp(P1)

P1=U1 I1cosφ (w)+ Công suất nguồn thứ cấp

thép

+ Tính số vòng cuộn dây sơ cấp (W1)

ƯW 1=U1ƯW (Vòng)

+ Tính số vòng cuộn dây sơ cấp (W2)

W 2=U2ƯW +5%U2ƯW (Vòng)

- Bước 5: Dòng điện phía sơ cấp (I1) và thứ cấp (I2)

+ Dòng điện phía sơ cấp (I1)

- Bước 6: Đường kính dây trần phía sơ cấp (d1) và thứ cấp (d2).

+ Đường kính dây trần phía sơ cấp (d1)

d1=0,72√I1 (mm 2 )

+ Đường kính dây trần phía sơ cấp (d2)

d2=0, 72√I2 (mm 2 )

2.2 Quấn dây máy biến áp.

2.2.1 Kỹ thuật làm khuôn quấn.

-Bước 1: Đo thông số kích thước lõi thép máy biến áp.

Hình 1-7 Thông số kích thước lõi thép máy biến áp.

-Bước 2: Dàn trải thông số kích thước lõi thép máy biến áp trên bìa giấy cách

điện

Hình 2-7 Kích thước khuôn gỗ, khuôn bìa máy biến áp.

-Bước 3: Phương pháp gấp khuôn bìa bọc quanh lõi gỗ.

Hình 1-8 Gấp khuôn bìa bọc quanh lõi gỗ -Bước 4: Gá lắp các chi tiết khuôn máy biến áp trên trục máy quấn.

Hình 1-9 Gá lắp khuôn quấn trên trục máy quấn 2.2.2 Kỹ thuật quấn cuộn dây thứ cấp và thứ cấp.

Quá trình thực tập tiến hành theo các bước như sau:

- Bước 1 : Lắp ráp lõi gỗ và khuôn quấn dây vào máy quấn dây

Với các biến áp có công suất nhỏ, đường kính dây quấn nhỏ hơn 0,5mm chúng ta có thể sử dụng các bàn quấn (hay tay quấn dây) có tỉ số truyền động 1/10 hay 1/5 Tỉ số truyền động 1/10 tương ứng với một vòng quay tay bằng 10 vòng quay của trục quấn Tỉ số biến tốc của trục quay tay so với trục quấn dây càng chênh lệch xa, lực căng dây càng tăng , dây quấn càng sát; tuy nhiên với đường kính dây quá nhỏ có khả năng làm đứt dây tại các thời điểm bắt đầu quay,hay tại các thời điểm ngừng quay đột ngột

Hình 1-10 Lót giấy cách điện cho lớp dây quấn đầu tiên.

-Bước 2: Lót giấy cách điện cho lớp dây quấn đầu tiên.

Để đảm bảo an toàn cho máy biến áp làm việc ổn định và lâu dài, tránh trường hợp xước lớp cách điện dây quấn

Hình 1-11 Lót giấy cách điện cho lớp dây quấn đầu tiên.

- Bước 3 : Giữ các đầu dây ra trước khi bắt đầu quấn dây quấn sơ cấp

+ Khóa chặt đầu dây đầu tiên cuộn sơ cấp bằng bìa cách điện gấp đôi lại rồi quấn trồng lên 7 đến 10 vòng

+ Thông thường để thuận lợi cho việc xếp dây quấn, chúng ta thường chọn bộ dây có đường kính nhỏ bố trí bên trong, bộ dây có đường kính lớn hơn được bố trí bên ngoài Thực hiện theo phương pháp này chúng ta tránh gặp hiện tượng làm căng mặt ngoài lớp men cách điện khi dây quấn đi qua các giao tuyếncủa các mặt phẳng xếp dây; tránh được sự cố làm bong vỡ lớp men cách điện tại các vị trí chuyển hướng trong quá trình chuyển mặt xếp dây quấn

Hình 1-12 Khóa chặt đầu dây đầu tiên cuộn sơ cấp bằng bìa cách điện -Bước 4: Tiến hành quấn cuộn dây sơ cấp, thứ cấp MBA.

+ Khóa chặt đầu dây đầu tiên cuộn sơ cấp bằng bìa cách điện gấp đôi lại rồi quấn trồng lên 7 đến 10 vòng

+ Các vòng dây vuông góc với trục máy quấn, các vòng dây sát vào nhau không được chồng chéo dây Đếm đúng số vòng đã được tính toán trước

+ Khóa chặt đầu dây kết thúc cuộn sơ cấp bằng bìa cách điện gấp đôi lại rồi quấn trồng lên 7 đến 10 vòng chờ sẵn, sau đó đưa đầu dây kết thúc qua lòng mép gấp dút sát lại vòng dây liền kề

+ Cuộn dây sơ cấp MBA chỉ có một cấp điện áp duy nhất nên chỉ có 2 dầu dây ra

Chú ý: mỗi một lớp dây quấn nên lót một lớp cách điện để đảm bảo tuổi thọ MBA

Hình 1-13 Kỹ thuật quấn dây MBA

- Bước 5 : Phương pháp lót giấy cách điện lớp giữa các lớp dây quấn

Sau khi thực hiện đủ số vòng dây quấn một lớp, trước khi quấn tiếp lớp thứnhì, chúng ta cần lót giấy cách điện lớp Công dụng của lớp giấy lót cách điệnlớp được trình bày như sau:

+ Tạo lớp đế phẳng để quấn lớp dây kế tiếp, tránh các hiện tượng đùa dâyquấn do lực căng của lớp thứ hai tác động lên các vòng dây quấn của lớp đầutiên (xem hình 1.13)

+ Với phương pháp lót cách điện lớp có gấp mí biên, vòng dây đầu của lớp thứ nhì được định vị cố định và chống hiện tượng đùa chạy dây quấn Tuy nhiên, nhược điểm của công nghệ này làm tăng bề dầy cuộn dây ở hai phía mép bìa

Hình 1-14 Lót giấy cách điện giữa các lớp dây quấn.

- Bước 6 : Phương pháp gút giữ đầu ra dây khi hoàn tất cuộn dây quấn

+ Khi thực hiện quấn còn khoảng mười vòng dây thì đúng giá trị yêu cầu ,chúng ta dừng lại và bố trí băng vải (hay băng giấy cách điện) để giữ đầu ra dây.

Vị trí bố trí băng vải có thể thực hiện ở hai mặt: một ở phía mặt ra dây và một ởphản diện của mặt ra dây

+ Sau đó, chúng ta tiếp tục quấn tiếp số vòng còn lại, các vòng dây quấn cuối này được quấn đè lên băng vải hay băng giấy giữ đầu dây Khi đến vòng dây cuối cùng, chúng ta ướm đủ độ dài ra dây, dùng kềm cắt đứt đoạn dây quấn tách rời khỏi rouleau dây để ra dây Sau đó luồn qua đầu còn dư của phần băng vải (hay băng giấy); kế tiếp rút sát băng vải (hay băng giấy) để giữ sát và chặt đầu ra dây

Hình 1-15 Khóa giữ đầu dây kết thúc.

- Bước 7 : Hoàn chỉnh các đầu ra dây trước khi ghép lõi thép vào dây quấn

Theo từng bước đã trình bày như trên Sau khi quấn xong các bộ dây,chúng ta cần hàn các dây mềm nối các đầu dây ra trước khi lắp ghép các lá thépvào bộ dây Trình tự hàn các dây mềm vào các đầu ra dây (của các bộ dây quấn)tiến hành theo các công đoạn như sau:

+ Cạo sạch lớp men bọc tại các đoạn dây ở đầu ra dây

+ Xi chì các đầu ra dây

+ Làm sạch lớp oxid đồng bàm trên đầu đoạn dây mềm cần hàn nối

Hình 1-16 Ghép lá thép MBA.

- Bước 8 : Kiểm tra an toàn điện, cấp nguồn chạy thử

+ Sau khi ghép hoàn chỉnh lõi thép vào cuộn dây, dùng Ohm kế kiểm tralại cách điện giữa cuộn dây với lõi thép; cách điện giữa các bộ dây với nhau;kiểm tra tính liên lạc giữa các vòng dây trong từng bộ dây quấn

+Cấp nguồn điện vào dây quấn sơ cấp, đo dòng điện không tải và kiểm trađiện áp ra trên thứ cấp; kiểm tra lại tỉ số biến áp

Hình 1-17 Kiểm tra máy biến áp bằng đồng hồ VOM

+ Kết nối đầu đo của DMM với đầu vào của máy biến áp để xác minhxem cuộn sơ cấp của máy có bị ngắn mạch hay không Sử dụng cách tương tự

để kiểm tra mạch thứ cấp của máy biến áp

+ Nguồn điện vào và ra của máy biến áp có thể được ký hiệu bằng cáchdán nhãn, hoặc đầu vào được làm bằng hai dây trắng đen

+ Nếu máy biến áp có cầu nối, đầu vào sẽ được ký hiệu bằng chữ L đạidiện cho dòng điện nóng, và chữ L đại diện cho dòng trung hòa Đầu ra của máybiến áp là phía tạo ra điện áp thấp hơn

+ Nếu dòng điện đầu vào không đạt tới giá trị dự kiến thì vấn đề khôngnằm ở máy biến áp mà ở mạch điện đầu vào

BÀI 2 ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU 1 PHA

Mục tiêu của bài:

-Trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc của máy biến áp;

- Tính toán thông số và quấn lại được máy biến áp công suất nhỏ;

- Có ý thức tiết kiệm vật tư, bảo quản các loại dụng cụ và đảm bảm an toàn trong thực tập

- Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập

1 CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC.

1.1 Cấu tạo.

Hình 2-1 Cấu tạo động cơ điện xoay chiều 1 pha.

*Gồm hai phần chính là Stato (phần tĩnh) và roto (phần quay)

- Phần tĩnh (Stato):

Hình 2-2 Cấu tạo Stato động cơ điện 1 pha

+ Lõi thép : Được cấu tạo bởi nhiều lá thép kỹ thuật điện có chiều dầy

(0.35  0.5)mm ghép lại Lõi thép được ghép từ các lá thép kỹ thuật điện cóhình dạng cực từ Ở khoảng 1/3 cung cực có dập rãnh để đặt vòng ngắn mạch

Để nối kín mạch từ dùng hai miếng sắt non được uốn cong theo mặt cực gọi làsắt liên từ

+ Cuộn dây : Cuộn dây làm bằng đồng; phía ngoài có tráng ê may cách

điện và được đặt vào rãnh Stato ôm lấy các cực từ, cách điện với lõi thép Sốcuộn dây và số vòng trong mỗi cuộn phụ thuộc vào công suất của động cơ, điện

áp sử dụng và tốc độ quay của Rôto

Hình 2-3 Công tắc ly tâm động cơ điện 1 pha.

- Công tắc ly tâm motor điện 1 pha: Do cuộn dây phụ chỉ hoạt động khi

động cơ bắt đầu làm việc, khi tốc độ đạt tới 72%÷83% tốc độ định mức cuộndây phụ sẽ rời khỏi trạng thái làm việc, cho nên cần có công tắc ly tâm Sau khitốc độ quay tăng cao, vì tác dụng của lực ly tâm, làm cho tiếp điểm của công tắc

ly tâm nhả ra, khiến cho cuộn dây phụ tách khỏi nguồn điện Do cuộn dây phụchỉ có tác dụng khi khởi động, cho nên số vòng dây tương đối nhiều, dây dẫntương đối mảnh Nếu công tắc ly tâm mất tác dụng thì cuộn dây phụ sẽ làm việcliên tục, dẫn đến làm việc quá tải có thể làm cuộn dây phụ bị cháy

- Tụ điện: duy trì giữ trong mạch cho cả hai việc khởi động và chạy Tụ

điện cải thiện cả hai mô men khởi động và chạy Động cơ điện một pha chạy vàkhởi động dùng tụ dùng cả hai tụ điện để cung cấp một lợi ích, trong cả hai việc

khởi động và dùng tụ

Khi lựa chọn tụ đề, điều mà bạn cần quan tâm đến chính là giá trị của điệndung và điện áp Thông thường, tụ đề thay thế phải có giá trị điện áp cao hơnhoặc bằng và điện dung cũng phải ngang ngửa với tụ đang cần thay thế

+Tụ đề: hiện nay đa số đều được chế tạo theo kiểu tụ không phân cực.

Chức năng chính của tụ chính là tăng moment khởi động của mô tơ trongkhoảng thời gian nhất định

+Tụ ngậm: được tạo ra từ nguyên liệu chính đó là Polypropylene Hầu hết

các loại tụ ngậm đều là tụ không phân cực Tụ điện có chức năng đảm bảo ổnđịnh nguồn điện trong suốt thời gian mà động cơ hoạt động

Hình 2-3 Tụ điện động cơ điện 1 pha.

- Phần động(Rô to):

Hình 2-4: Cấu tạo Roto động cơ điện 1 pha

- Roto(phần quay) là loại roto lồng sóc gồm lõi thép và dây quấn roto, trục roto

+ lõi thép làm bằng thép lá kỹ thuật điện ghép thành khối trụ, mặt ngoài có cácrãnh để đặt các phần tử dây quấn, ở tâm trục có lỗ để lắp trục.

Hình 2-5: Cấu tạo lõi thép Roto động cơ điện 1 pha

+ Dây quấn roto gồm các thanh dẫn bằng nhôm đặt trong các rãnh của lõi thép

và ở hai đầu nối với nhau bằng vòng nhôm(dây quấn ngắn mạch) tạo thànhmạch kín Nếu động cơ được sử dụng làm quạt thì cánh quạt được gắn trên trụccủa rô to

Hình 2-6: Cấu tạo dây quấn Roto động cơ điện 1 pha 1.2 Nguyên lý làm việc:

Khi cho dòng điện vào quạt thì từ trường tạo bởi hai cuộn làmviệc và cuộn đề hợp thành, từ trường quay nhờ sự lệch pha gữa hai dòng điện trong hai cuộn Từ trường quay này tác động lên roto làm phát sinh dòng điện ứng chạy trong roto Dòng điện ứng dưới tác dụng của từ trường quay tao ra moment quay làm quay roto theo chiều từ trường quay

Tốc độ quay của quạt được xác định:

n = 60 f / p

Trong đó:

f: tần số dòng điện của nguồn điện

P: Số cặp cực từ

Hình 2-7: Sơ đồ hoạt động của động cơ điện 1 pha

Động cơ điện xoay chiều một pha gồm 2 cuộn dây với 3 đầu ra theo quyđịnh là R-S-C Trong đó:

Động cơ điện một pha được phân loại như sau:

- Theo tính chất nhiệm vụ công việc như (Động cơ bơm nước 1 pha, động

cơ cửa cuốn, Động cơ máy mài )

- Theo kết cấu chế tạo cuộn dây phụ

+ Động cơ điện xoay chiều 1 pha vòng chập+ Động cơ điện xoay chiều 1 pha có cuộn khởi động

- Theo chức năng điều chỉnh tốc độ

+ Điều chỉnh tốc độ bằng cuộn số

+ Điều chỉnh tốc độ bằng cuộn kháng

+ Điều chỉnh tốc độ bằng biến trở

- Theo chức năng khởi động có cuộn phụ dùng tụ điện

+ Động cơ điện xoay chiều 1 pha có cuộn khởi động và một tụ điện+ Động cơ điện xoay chiều 1 pha có cuộn khởi động và hai tụ điện

- Trong nông nghiệp: làm máy ấp trứng, máy cho gà ăn,…

- Trong các máy móc để phục vụ cho đời sống sinh hoạt thường ngày: máy vặt lông vịt, máy vặt lông gà, máy nướng vịt, máy nướng gà…

- Trong các lĩnh vực dùng để quảng cáo: các thiết bị trưng bày, trong quánbar, nhà hàng khách sạn,…

- Tùy thuộc từng lĩnh vực mà người ta yêu cầu sản phẩm có chất lượng tốt

và giá thành phải phù hợp

- Motor giảm tốc 1 pha 220V công suất 6W, 15W, 25W,

Hình 2-8: Ứng dụng của động cơ điện 1 pha

2 ĐO, KIỂM TRA XÁC ĐỊNH CÁC ĐẦU DÂY

2.1 Lý thuyết liên quan

- Động cơ điện xoay chiều 1 pha có cuộn dây làm việc và cuộn dây khởi động có sử dụng tụ điện thường được đưa 4 đầu dây hoặc đấu sẵn đưa ra 3 đầu dây được quy định C-R-S

Hình 2-9: Sơ đồ đấu dây động cơ điện 1 pha

- Đặc điểm cuộn dây động cơ điện 1 pha cuộn dây làm việc có số vòng ít hơn cuộn dây khởi động nhưng tiết diện dây cuộn dây làm việc lớn hơn cuộn

Kỹ năng thực hiện

An toàn

và thái độ cần có

Ghi chú

- Bút đánh dấu trên mạch

- Giấy bút ghi chép

- Quan sát, phân biệt và nhận dạng các bộ phận chi tiết

- Ghi chép

- Tường tận, chu đáo

2 Đo điện

trở các

cặp đầu

- Xác định chính xác từng cặp đầu dây

- VOM

- Sổ tay

- Đo điện trở - Cẩn thận

dây ( 2 đầu cuộn dây)

- Đo 3 cặp điện trở của 3 đầu dây

- Kết quả đo điện trở các cuộn dây phải chính xác

- Bút ghi chép

- Mẩu mã số hoặc

ký hiệu đầu dây theo qui ước -

- So sánh điện trở của dây C với 2 dây còn lại, dây nào có điện trở nhỏ

là R, dây có điện trở lớn là S

VOM

- Sổ tay

- Bút ghi chép Mẩu mã số hoặc

ký hiệu đầu dây theo qui ước

- Đầu dây phải có đầu cốt,

- Điểm đấu dây tiếp xúc tốt

- Dụng cụ nghề điện

- Đọc sơ đồ

- Sử dụng dụng cụ nghề điện

- Cẩnthận

3 BẢO DƯỠNG ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU MỘT PHA.

- Bảo dưỡng động cơ điện 1 pha bước rất quan trọng trong quá trình sử dụngvận hành đặc biệt đối với những hệ thống máy bơm lớn trong sản xuất công nghiệp Nhằm giúp bạn đọc nắm được nội dung cơ bản của quy trình cũng như các quy định cần biết

- Bảo dưỡng máy bơm là quá trình kiểm tra lại máy móc, phát hiện và khắc phục những trục trặc trong quá trình sử dụng, giúp máy hoạt động hiệu quả bền

bỉ, tăng tuổi thọ.Trong quá trình hoạt động, các chi tiết của máy có sự hao mòn, hỏng hóc nhất định như lỏng các mối nối ốc vít, dây điện hở, máy hoạt động có tiếng kêu, Bảo dưỡng máy bơm giúp kiểm tra, phát hiện, khắc phục kịp thời

các tình trạng trên, tránh tình trạng kéo dài lâu giảm hiệu quả hoạt động của

máy

- Thời gian bảo dưỡng, sửa chữa máy bơm phụ thuộc vào quá trình hoạt độngsản xuất, dòng máy, hãng máy Với những loại máy được sử dụng trong môitrường khắc nghiệt, khó khăn thường kiểm tra 6 tháng một lần, còn có nhữngloại kiểm tra 1 năm một lần Tuy nhiên bạn cũng cần chú ý thời gian này đảmbảo hoạt động bảo trì máy diễn ra đúng thời gian, quy trình đảm bảo hoạt độngsản xuất tốt nhất

Kỹ năng thực hiện

An toàn

và thái độ cần có

Ghi chú

- Bút đánh dấu trên mạch

- Giấy bút ghi chép

- Quan sát, phân biệt và nhận dạng các bộ phận chi tiết

- Ghi chép

- Tường tận, chu đáo

Dụng cụ cầm tay nghề điện dân dụng

- Không ảnh hưởng đến các bộ phận khác của máy

- Các dung môi cần thiết, dầu nhờn, xăng Bộ

- Đúng điện dung, đúng điện áp làm việc yêu cầu

- Đo, đọc, kết luận chính xác chất lượng tụ thay thế

-D ụng cụ nghề điện

- Sử dụng Q mét

đo điện dung tụ

- Nhận dạng các đầu dây tương ứng sơ đồ

- Lắp đúng trình tự

- Không làm hư hỏng các bộ phận khác

- Trục quay nhẹ khi dùng tay quay trục.

- Dụng cụ nghề điện

- Lắp ráp máy điện

*Sai hỏng thường gặp, nguyên nhân và biện pháp phòng tránh/ khắc phục

Hiện tượng sai

Biện pháp phòng tránh/ khắc phục Ghi chú

- Cân chỉnh lại phần rô

to kiểm tra vòng bi, bạcđạn hoặc thay thế bạc đạn, vòng bi

- Xiết chạt các chi tiết máy

- kiểm tra lại bộ dây, nếu bị đứt chập nội bộ thì phải quấn lại

2 Dùng tay quay

motor điện mới

khởi động được

- Thông số bị thay đổi do tụ điện bị rò rỉ

- Do cân chỉnh chưa đồng tâm

áp đặt lên tụ lớn hơn điện áp định mức của chính nó

- Thay tụ có điện dung bé hơn

- Quấn lại motor điện

- Thay một tụ khác thích hợp nhất

Thay vòng bi mới

5 Động cơ bị

chạm vỏ

- Do cách điện giữa cuongj dây

và lõio thép bị đánh thủng

- Kiểm tra và sửa chữa lại đầu dây

- thay bi, bạc mới

- Xiết chặt lắp máy, cân chỉnh lại phần roto

4 TÍNH TOÁN, QUẤN LẠI BỘ DÂY QUẤN ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU MỘT PHA.

4.1 Tính toán vẽ sơ đồ trải dây quấn

Phương pháp xây dựng sơ đồ khai triển dây quấn một lớp của động cơ được thể hiện theo trình tự các bước sau:

+ Bước 1 : Xác định tổng số rãnh của lõi thép stato, (kí hiệu: Z) từ đó ta kẻ các đoạn

thẳng song song cách đều ứng với số rãnh stato, sau đó đánh số thứ tự từ 1 đến Z.

+ Bước 2 : Tính bước cực và dựa vào đó để phân ra các cực từ trên stato.

+ Bước 3 : Tính số rãnh phân bố cho mỗi pha trên mỗi bước cực từ.

Trong đó: m: số pha, trường hợp động cơ 1 pha thì lấy m = 2 Ta thấy trong tất

cả các sơ đồ dây quấn đồng khuôn đơn giản có bước bối dây là bước

đủ thì y = ..

+ Bước 4 : Phân bố số rãnh stato cho từng pha dây quấn, căn cứ theo các giá trị ()

và (q ) vừa tìm được, sau đó căn cứ vào trị số q ta chia các rãnh trên mỗi bước cực cho các pha.

+ Bước 5: Tính góc lệch pha giữa hai pha kế tiếp nhau tính theo số rãnh.

Căn cứ vào góc lệch pha, xác định các đầu ra của các pha theo trình tự sơ đồ trên mồi khoảng của bước cực.

+ Bước 6 : Xây dựng sơ đồ khai triển cho mỗi pha dây quấn, ta thực hiện các công

đoạn sau:

- Vẽ sơ đồ khai triển từng nhóm bối dây cho một pha tương ứng với q đã tính.

- Các nhóm bối dây được hình thành bằng cách liên kết các cạnh của các bối dây của một pha ở hai bước cực kế tiếp nhau theo các kiểu đồng khuôn, đồng tâm, tập trung hay phân tán v.v

- Nối dây giữa các nhóm bối dây trong cùng một pha sao cho khi dòng điện chạy trong nhóm bối dây của các từ cực đúng bằng số cực của động cơ.

4.2 Vẽ sơ đồ trải dây quấn thông dụng:

*Sơ đồ động cơ không đồng bộ 1 pha (Z =24; 2p = 2; QA = 8; QB = 4)

Hình 2-10 Sơ đồ động cơ 1 pha (Z = 24; 2P = 2).

*Sơ đồ động cơ không đồng bộ 1 pha (Z =24; 2p = 2; QA = QB = 10)

Hình 2-11 Sơ đồ động cơ 1 pha (Z = 24; 2P = 2).

4.3 Quấn lại bộ dây quấn động cơ điện xoay chiều một pha

4.3.1 lý thuyết liên quan:

Sơ đồ trải dây quấn:

*VD2: Sơ đồ trải cuộn dây stato ĐC KĐB 1 pha kiểu tụ điện, có số rãnh

2 2

q

 

bối, tổ bối đôi

+ Số bối dây trong một tổ bối cuộn khởi động là

4 2

2 2

q

 

bối, tổ bối đơn

- Bước dây quấn y:

24 6

Z y

Hình 2-12 Sơ đồ trải cuộn dây Stato ĐCKĐB 1 pha kiểu đồng tâm một lớp: Z = 24,2p = 4 (ZA=ZB)

4.3.2 Trình tự thực hiện:

Các bước thực

hiện công việc

Tiêu chuẩn thực hiện

Dụng cụ và trang thiết bị, vật liệu .

- Dụng cụ nghề điện

- Vam

- Bút dấu

- Tháo động cơ điện xoay chiều không đồng bộ

+ Lấy mấu bước

- Xác định số bối,

số bối trong1 nhóm của dây quấn chính và dây quấn phụ chính xác

- Kích thước các bối dây: dây quấn chính, dây quấn phụ hợp lý

- Dụng cụ nghề điện

- Xác định thươc các bối dây

4 Vệ sinh sta-to - Sạch sẽ, xoi hết

giấy cách điện trong rãnh

- Dao

- Mũi xoi

- Giẻ lau

- Vệ sinh răng rãnh động cơ

- Chuẩn bị thiếu dẫn đến lãng công

- Sai kích thước, kiểu loại ảnh hưởng đến chất lượng động cơ

- Khoan

- Dũa gỗ

- Làm khuôn quấn động cơ -

6 2 Quấn các bối

dây

- Không bị bẽ gập, không bong cách điện

7 Lót giấy cách

điện rãnh

- Cách điện toàn bộ diện tích rãnh

- Giấy cách điện

- Kéo

- Lót giấy cách điện rãnh

- Các nhóm bối dây

- Dao tre

- Đưa các cạnh tác dụng vào rãnh

- Không được dùng dụng cụ bằng kim loại

8 2 Đậy nắp miệng

rãnh

- Đậy kín miệng rãnh, dây không tuột ra ngoài giấy cách điện

- Giấy cách điện

- Kéo

- Đậy nắp mIệng rãnh

8 3 Nêm chặt

miệng rãnh

- Chắc chắn, độ chặt vừa phải

- Không cao hơn miệng rãnh

- Tre

- Dao - Nêm tre miệng rãnh

9 Lắp đặt các

nhóm bối dây của

cuộn dây phụ vào

- Các nhóm bối dây

- Dao tre

- Đưa các cạnh tác dụng vào rãnh

- Không được dùng dụng cụ bằng kim loại

9 2 Đậy nắp miệng

rãnh

- Đậy kín miệng rãnh, dây không tuột ra ngoài giấy cách điện

- Giấy cách điện

- Kéo

- Đậy nắp mIệng rãnh

9 3 Nêm chặt

miệng rãnh

- Chắc chắn, độ chặt vừa phải

- Không cao hơn miệng rãnh

- Giấy cách điện

- Kéo

- Dao tre

- Cách pha các nhóm bối dây cuộn chính và cuộn phụ

11 Nối dây giữa

- Dao, kìm cắt, kéo

- ống gen cách điện

- Đọc sơ đồ trãi

- Hàn nối dây các nhóm bối

- Nối sai sơ

đồ dẫn đến

sự cố đối với động cơ

12 Đai cột hai đầu

dây

- Chắc chắn

- Không chạm rôto, nắp chắn khi lắp ráp

- Dây đai - Cách đai cột hai

- Sấy đúng qui trình:.

- Đảm bảo cách điện theo yêu cầu

- Sơn cách điện

- Lò sấy hoặc bóng đèn

- Sơn tẩm động

cơ

- Sấy động cơ

- Sấy khô mới được đóng điện

14 Lắp lại các bộ

phận của động cơ

- Lắp động cơ đúng trình tự và đảm bảo yêu cầu kỹ thuật

- Dụng cụ nghề điện

- Nêm gỗ

- Đông cơ điện xoay chiều không đồng bộ

1 pha

- Lắp ráp động cơ

15 Kiểm tra nguội

15 1 Kiểm tra điện

trở cuộn dây làm

việc và khởi động

- Các cuộn dây kín mạch (Rtx =0)

- Trị số điện trở các cuộn dây đúng theo thông số kỹ thuật

- Đồng hồ VOM

- Phương pháp kiểm tra nguội dây quấn động cơ

- Sử dụng đòng

hồ VOM đo điện trở dây dẫn

(Rcđ >0 5 M)

- Đồng hồ mê gôm mét

- Phương pháp kiểm tra nguội dây quấn động cơ

- Sử dụng đòng

hồ Mê gôm mét

đo điện trở cách điện

- Điện trở cách điện đạt yêu cầu mối được đóng điên

15 3 Kiểm tra cách

điện giữa các cuộn

dây với vỏ

- Đảm bảo cách điện

theo tiêu chuẩn (Rcđ >0 5 M)

- Đòng hồ mê gôm mét

- Phương pháp kiểm tra nguội dây quấn động cơ

- Nối dây động cơ điện xoay chiều không đồng bộ

1 pha

17 Đóng điện chạy

thử

- Đảm bảo dòng điện cuộn dây chính và dòng điện cuôn dây phụ không tải theo yêu cầu

- Đồng hồ am - pe kìm

18 Hoàn công - Máy hoạt động

- Làm vừa lòng khách hàng

- Dẻ lau, bình dầu nhờn

* Những sai hỏng thường gặp, nguyên nhân và cách khắc phục:

1 Lồng bin dây bị rối Dùng dao tre lèn dây vào

-Sát parafin vào miệng rãnh stato

- Chải dây, vê dây ít một nhẹ nhàng

3 Dây quấn bị đứt Vào dây rối, dao tre trải

quá mạnh tay

Không làm rối dây, thao tác nhẹ nhàng

4 Lồng dây sai Lồng dây không theo thứ

tự trên sơ đồ trải

Kiểm tra bin dây đúng theo sơ đồ

5 Bộ dây cách điện

kém (do, chạm vỏ)

-Giấy cách điện bị rách, có sợi dây nằm ngoài giấy cách điện

-Bìa cách điện kém, không kín

- Không làm hỏng giấy cách điện

- Chú ý khi lồng dây -Đo cách điện bộ dây

6 Đấu dây sai Đấu dây không đúng sơ đồ

trải

Đấu dây phải theo sơ đồ

7 Quạt quay không

nhiệt thái quá:

– Do động cơ kéo tải quá công suất, hoặc đang vận hành mất pha đột ngột.

– Do rotor bị chạm vào stator, trường hợp này dễ phát nhiệt cục bộ ở nơi bị masat

– Do nguồn điện cung cấp

bị giảm không đủ điện áp định mức.

- Kiểm tra công suất đông cơ phù hợp với tải

- Kiểm tra truc động cơ

có bi kẹt không

- Kiểm tra nguồn điện

- Lắp ráp đúng quy trình, trình tự đảm bảo an toàn

– Có thể do sự lắp ráp bị trèo trục, chênh bạc đạn

9 Trường hợp động cơ

lúc chạy, lúc không.

- Nguồn điện cung cấp cho động cơ có liên tục không, tiếp theo kiểm tra cầu dao điện điện, CB cấp điện cho động cơ có các mối nối óc vít lỏng lẻo, có

bị đóng ten ăn mòn nơi tiếp điện…

–, hay mối hàn còn lỏng lẻo.

- Kiểm tra nguồn điện cung cấp cho động cơ

có liên tục không

- Kiểm tra các đầu cót, các mối nối bên trong

bộ dây quấn của động

cơ nối dung không

Bài 3 ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU 3 PHA

Mục tiêu của bài:

-Trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc, phân loại và đặc điểm ứng

dụng của động cơ xoay chiều ba pha;

- Đo kiểm tra xác định được cực tính của động cơ đảm bảo đúng kỹ thuật, an

toàn và đảm bảo thời gian;

- Bảo dưỡng được động cơ điện đúng trình tự kỹ thuật, đảm bảo an toàn và

Hình 3-1 Cấu tạo động cơ điện xoay chiều 3 pha

- Phần tĩnh hay còn gọi là Stato gồm hai bộ phận chính là lõi thép và dây quấn + Lõi thép: Là bộ phận dẩn từ của máy có dạng hình trụ rổng, lõi thép được làm bằng các lá thép kỹ thuật điện dày 0,35 đén 0,5 mm, được dập theo hình vành khăn, phía trong có xẻ rảnh để đặt dây quấn và được sơn phủ trước khi ghép lại

+ Dây quấn: Dây quấn stato làm bằng dây đồng hoặc dây nhôm (loại dây

email) đặt trong các rảnh của lõi thép Hai bộ phận chính trên còn có các bộ phận phụ bao bọc lõi thép là vỏ máy được làm bằng nhôm hoặc gang dùng để giử chặt lõi thép phía dưới là chân đế để bắt chặt vào bệ máy, hai đầu có hai nắp làm bằng vật liệu cùng loại với vỏ máy, trong nắp có ổ đở (hay còn gọi là bạc) dùng để đở trục quay của rôto

Hình 3-2 Rô to dây quấn

* Loại rôto lồng sóc: kết cấu của loại này rất khác với dây quấn của stato Nó được chế tạo bằng cách đúc nhôm vào các rãnh của rôto, tạo thành các thanh nhôm

và được nối ngắn mạch ở hai đầu và có đúc thêm các cánh quạt để làm mát bên trong khi rôto quay

Hình 3-3 Rô to lồng sóc 1.2 Nguyên lý hoạt động:

Muốn cho ĐC làm việc, stato của ĐC cần được cấp dòng điện xoay chiều Dòng điện qua dây quấn stato sẽ tạo ra từ trường quay với tốc độ:

Hình 3-4 Từ trường quay được sinh ra khi cho dòng xoay chiều ba pha đi qua

Stato

trong đó: f- là tần số của nguồn điện

p- là số đôi cực của dây quấn stato

Trong quá trình quay từ trường này sẽ quét qua các thanh dẩn của rôto, làm xuất hiện sức điện động cảm ứng Vì dây quấn rôto là kín mạch nên sức điện động này tạo ra dòng điện trong các thanh dẩn của rôto Các thanh dẩn có dòng điện lại nằm trong từ trường, nên sẽ tương tác với nhau, tạo ra lực điện từ đặc vào các thanh dẩn Tổng hợp các lực này sẽ tạo ra môment quay đối với trục rôto, làm cho rôto quay theo chiều của từ trường Khi ĐC làm việc, tốc độ của rôto (n) luôn nhỏ hơn tốc độ của từ trường (n1) ( tứclà n<n1) Thực vậy, nếu n=n1 thì rôto sẽ quay đồng bộvới từ trường, giữa từ trường và thanh dẩn rôto không còn chuyển động tương đối Lúc đó sức điện động cảm ứng không hình thành, không có dòng điện trong các thanh dẩn do đó lực điện từ củng như

môment quay điều bị triệt tiêu Kết quả là rôto quay chậm lại nên luôn nhỏ hơn n1,

vì thế động cơ được gọi là động cơ không đồng bộ

Độ sai lệch giữa tốc độ rôto và tốc độ từ trường được goi là hệ số trược, ký hiệu là S và được tính bằng:

Thông thường hệ số trược vào khoảng 2% đến 10%

2 CÁC THÔNG SỐ ĐỊNH MỨC:

- Công suất định mức (Hp, kW, W): là công suất định mức đầu ra trên trục động

cơ (động cơ), công suất điện đưa ra (máy phát) Hay nói cách khác là công suất cơ trên trục động cơ

- Điện áp dây định mức Uđm(V): đối với động cơ ba pha là U dây, đối với động

cơ một pha thì U là điện áp đặt trên đầu cực của động cơ (Pha-trung tính, pha-pha)

- Dòng điện dây định mức Iđm(A)

+ Loại động cơ: Theo các tiêu chuẩn National Electrical Code và National

Electrical Manufactures Association (NEMA), các motor được phân loại bởi kí tự đặc trưng cho tỉ số của dòng khởi động và dòng định mức Có 6 loại: A, B, C, D,

E, F Bằng các kí tự này, có thể xác định chính xác được dòng định mức của CB (Circuit Breaker), cầu chì (Fuse) và các thiết bị bảo vệ khác

+ Loại A: Dòng khởi động bình thường, 5 đến 7 lần dòng định mức Trên 7,5HP phải giảm điện áp khởi động, momen khởi động bình thường và khoảng 150% định mức Đây là loại motor bình thường (Normal type), thông dụng (General Purpose) như: máy công cụ, bơm ly tâm, bộ động cơ – máy phát, quạt, máy thổi, các thiết bị cần momen khởi động thấp

+ Loại B: điện kháng cao và dòng khởi động thấp do các rãnh của rotor kín, sâu

và hẹp Thông dụng như loại A Nhiều nhà sản xuất chỉ chế tạo động cơ General Purpose trên 5 Hp

+ Loại C: Dòng khởi động thấp 4,5 đến 5 lần định mức, momen khởi động cao khoảng 225% định mức, rotor lồng sóc kép Ứng dụng: máy nén khí, máy bơm kiểu piston, máy trộn, máy nghiền, băng tải (conveyor) khởi động dưới tải, máy làm lạnh lớn, các thiết bị cần momen khởi động lớn

+ Loại D: Dòng khởi động thấp, momen khởi động cao khoảng 275% định mức, dây quấn rotor có điện trở lớn Loại motor này chỉ thích hợp với hoạt động không