Để giúp bạn đọc nắm được cấu tạo, nguyên lý làm việc, thực hànhquấn lại các động cơ không đồng bộ dùng trong hệ thống này, chúng tôi trình bày vềcác bước tiến hành xây dựng sơ đồ trải dâ
Khảo sát về máy điện không đồng bộ
1.1.1 Khái niệm và phân loại máy điện không đồng bộ a) Khái niệm:
Máy điện không đồng bộ là loại máy điện xoay chiều hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ, trong đó tốc độ quay của rotor n không trùng khớp với tốc độ quay của từ trường n1.
Máy điện không đồng bộ bao gồm hai dây quấn stator kết nối với lưới điện có tần số không đổi, trong khi dây quấn rotor được nối tắt hoặc khép kín qua điện trở Dòng điện trong dây quấn rotor được sinh ra nhờ sức điện động cảm ứng, có tần số phụ thuộc vào tốc độ của rotor và tải trên trục máy Đặc biệt, máy điện không đồng bộ có tính thuận nghịch, cho phép hoạt động ở cả hai chế độ động cơ và máy phát.
Máy điện không đồng bộ thường có hiệu suất làm việc kém hơn so với máy phát điện đồng bộ, do đó ít được sử dụng Tuy nhiên, động cơ điện không đồng bộ lại có cấu tạo và vận hành đơn giản, giá thành rẻ và độ tin cậy cao, nên được ưa chuộng trong sản xuất và sinh hoạt Các loại động cơ điện không đồng bộ bao gồm động cơ 3 pha, 2 pha và 1 pha Động cơ 3 pha, với công suất trên 600 W, có ba dây quấn làm việc, với trục các dây quấn lệch nhau một góc điện trong không gian Ngược lại, động cơ có công suất dưới 600 W thường là động cơ 2 pha hoặc 1 pha, trong đó động cơ 2 pha có hai dây quấn làm việc và động cơ 1 pha chỉ có một dây quấn.
−Theo kết cấu của vỏ, có thể chia làm các loại: kiểu hở, kiểu bảo vệ, kiểu kín, kiểu chống nổ, kiểu chống run… vv.
−Theo kết cấu của rotor chia làm hai loại: Rotor dây quấn và Rotor lồng 2 sóc.
Bước 1: Nhận biết hình dáng bên ngoài động cơ
- Xác định nắp máy, vỏ máy
- Xác định loại tản nhiệt của động cơ
Bước 2: Khảo sát cấu tạo bên trong động cơ
- Lấy dấu nắp và vỏ máy
- Tháo các ốc vít của nắp bảo vệ, nắp với vỏ máy
- Nâng đưa rôto ra khỏi stato
- Xác định các thành phần chính của động cơ như : rô to, stato
Bước 3: Lắp ráp động cơ
- Lắp rô to vào trong stato
- Lắp 2 nắp máy vào vỏ theo dấu ban đầu
- Xoay rô to để kiểm tra sau khi lắp ráp động cơ
- Sinh viên thực hiện khảo sát, tháo lắp động cơ theo nhóm
- Thời gian thực hiện 30 phút trên nhóm
- Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị
Cấu tạo và nguyên lý làm việc của động cơ điện không đồng bộ 3 pha
1.2.1 Cấu tạo của động cơ điện không đồng bộ 3 pha a Phần tĩnh hay stator:Gồm có vỏ máy lõi sắt và dây quấn
- Vỏ máy: Để cố định lõi sắt và dây quấn không dùng làm mạch dẫn từ Thường làm bằng gang hay thép tấm hàn lại.
Lõi sắt là phần dẫn từ, được chế tạo từ thép lá kỹ thuật điện với độ dày 0,35 mm hoặc 0,5 mm được ép lại Đối với lõi thép có đường kính ngoài D n nhỏ hơn 990 mm, các tấm tròn sẽ được sử dụng để ép lại.
D n > 990 mm thì dùng những tấm hình rẻ quạt ghép lại thành khối tròn Mặt trong của thép có xẻ rãnh để đặt dây quấn
- Dây quấn: Dây quấn của stator được đặt vào các rãnh của lõi thép và cách điện tốt đối với rãnh.
Hình 1.1 Stato của máy điện không đồng bộ (gồm vỏ máy, lõi thép và dây quấn) b Phần quay hay rô to : gồm lõi sắt và dây quấn
- Lõi sắt: Dùng thép kỹ thuật điện như stator, lõi sắt được ép lên trục quay, phía ngoài có xẻ rãnh đễ đặt dây quấn
-Dây quấn: Có hai loại:
Rô to kiểu dây quấn là loại có dây quấn 3 pha được đặt trong rãnh lõi thép, thường được đấu hình sao Ba đầu nối của dây quấn rotor được kết nối với ba vành trượt cố định ở một đầu trục và cách điện với trục Việc khởi động và điều chỉnh tốc độ được thực hiện thông qua chổi than kết nối với ba biến trở bên ngoài Khi máy hoạt động bình thường, dây quấn rotor sẽ được nối ngắn mạch.
Hình 1.2a Hình dạng rô to dây quấn Hình 1.2b Ký hiệu động cơ KĐB 3 pha rô to dây quấn + Loại ro to kiểu lồng sóc:
Rô to lồng sóc được cấu tạo với bộ dây quấn bao gồm các thanh dẫn bằng đồng hoặc nhôm, dài ra khỏi lõi sắt và được nối tắt ở hai đầu bằng hai vành ngắn mạch Điều này tạo thành lồng sóc, giúp tối ưu hóa hiệu suất hoạt động của động cơ KĐB 3 pha Hình ảnh minh họa cho thấy rõ cấu trúc của rô to và bộ dây quấn, bao gồm cả cánh quạt làm mát được đúc thêm.
1.2.2 Nguyên lý làm việc cơ bản của động cơ điện không đồng bộ 3 pha
Máy điện không đồng bộ hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ Khi dòng điện ba pha được cung cấp cho dây quấn ba pha trong lõi sắt stator, một từ trường quay với tốc độ đồng bộ \$n_1 = \frac{60f}{p}\$ được sinh ra, trong đó \$f\$ là tần số lưới điện (50 Hz) và \$p\$ là số đôi cực của máy Từ trường này tác động lên dây quấn nhiều pha trên lõi sắt rotor, tạo ra sức điện động và dòng điện Dòng điện này sinh ra từ thông, kết hợp với từ thông của stator, tạo thành từ trường tổng ở khe hở Dòng điện trong dây quấn của rotor tương tác với từ thông, sinh ra mômen, có mối quan hệ chặt chẽ với tốc độ quay \$n\$ của rotor Mỗi máy có phạm vi tốc độ làm việc khác nhau, được xác định bởi hệ số trượt \$s\$, được định nghĩa như sau:
Nhãn máy của động cơ điện 3 pha rotor dây quấn (Hình 1.4) cho thấy rằng động cơ có thể hoạt động với điện áp 220 V khi đấu theo hình thức Δ và 380 V khi đấu theo hình thức Y.
Isol - KL.B: Cấp cách điện của động cơ.
42 / 24 A: Dòng điện định mức tương ứng với mỗi cách đấu Δ / Y.
11 Kw: Công suất định mức của động cơ.
1455 1/min: Tốc độ quay định mức của động cơ.
50 Hz: Tần số định mức của nguồn.
Lfr Y 250V: Dây quấn rotor đấu hình sao, điện áp rotor 250V
25 A: Dòng điện định mức của rotor Là dòng điện chạy trong rotor khi nối ngắn mạch K, L, M và tải của động cơ định mức.
IP 44 là chỉ số bảo vệ được thể hiện bằng ký hiệu ngắn, trong đó số đầu tiên chỉ mức độ bảo vệ chống lại các vật lạ bên ngoài (cấp 4 bảo vệ cho các vật có đường kính lớn hơn 1mm), và số thứ hai chỉ mức độ bảo vệ chống nước (cấp 4 bảo vệ chống lại tia nước từ mọi hướng).
S3 là chế độ làm việc ngắn hạn, bao gồm các chế độ S4 và S5, với đặc điểm là thời gian làm việc và nghỉ ngắn Thời gian nghỉ không đủ để động cơ lạnh trở lại, dẫn đến hiệu suất hoạt động không tối ưu.
1.2.3 Công dụng của máy điện không đồng bộ
Máy điện không đồng bộ là loại máy điện xoay chiều chủ yếu dùng làm động cơ điện.
Động cơ không đồng bộ, với kết cấu đơn giản, hiệu suất cao và giá thành thấp, là loại máy được sử dụng phổ biến nhất trong các ngành kinh tế Trong công nghiệp, nó thường được dùng làm nguồn động lực cho máy cán thép và máy công cụ Trong hầm mỏ, động cơ này được sử dụng cho máy tời và quạt gió Trong nông nghiệp, nó phục vụ cho máy bơm và máy gia công nông sản Ngày nay, động cơ không đồng bộ cũng ngày càng quan trọng trong đời sống hàng ngày, như quạt gió và động cơ tủ lạnh Tóm lại, phạm vi ứng dụng của động cơ không đồng bộ ngày càng mở rộng.
Máy điện không đồng bộ có một số nhược điểm như hệ số công suất cosφ thường không cao và khả năng điều chỉnh tốc độ kém, điều này dẫn đến việc ứng dụng của nó bị hạn chế.
CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 1
1 Trình bày cấu tạo và nguyên lý làm việc động cơ không đồng bộ 3 pha.
2 Nêu phương pháp đảo chiều quay động cơ không đồng bộ 3 pha
VẼ SƠ ĐỒ DÂY QUẤN STATO ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU KHÔNG ĐỒNG BỘ 1 PHA, 3 PHA DÙNG TRONG HỆ THỐNG LẠNH 10
Các khái niệm và thuật ngữ
1 Nhiệm vụ và yêu cầu:
Dây quấn ở stato có nhiệm vụ tạo ra từ trường quay.
Trong quá trình làm việc, số vòng dây quấn được xác định bởi điện áp định mức của động cơ, trong khi tiết diện dây quấn phụ thuộc vào dòng điện chạy qua Tóm lại, công suất là yếu tố quyết định tiết diện dây quấn.
Bối dây, như được thể hiện trong hình 1.1, bao gồm một hoặc nhiều vòng dây được quấn theo hình dạng cố định và được đặt vào rãnh của lõi thép.
Trên sơ đồ dây quấn, bối dây được thể hiện bằng hình vẽ một nét.
Cạnh tác dụng là một hoặc nhiều vòng dây được quấn theo kích thước nhất định và được đặt vào rãnh của lõi thép, với mỗi bối dây có hai cạnh tác dụng.
− Phần đầu nối: Là phần dây quấn không nằm trong lõi thép mà dùng để nối liên kết 2 cạnh tác dung lại với nhau.
Bước bối dây, hay còn gọi là bước dây quấn, là khoảng cách giữa hai cạnh tác dụng của cùng một bối dây Để dễ dàng trong việc vẽ và đọc sơ đồ, người ta quy ước trục của bối dây cùng với đầu đầu (Đ) và đầu cuối (C) của bối dây như được thể hiện trong hình 1.1b.
Bao gồm một hoặc nhiều bối dây mắc nối tiếp nhau Mỗi nhóm bối có hai đầu dây ra
− Căn cứ vào số cạnh tác dụng trong mỗi rãnh chia ra: dây quấn 1 lớp và dây quấn 2 lớp.
+ Dây quấn 1 lớp: Trong mỗi rãnh có 1 cạnh tác dụng.
+ Dây quấn 2 lớp: Trong mỗi rãnh có 2 cạnh tác dụng; 1 cạnh ở lớp trên, 1 cạnh ở lớp dưới.
− Căn cứ vào hình dạng của nhóm bối dây ta có dây quấn đồng tâm hoặc dây quấn đồng khuôn
Vẽ sơ đồ dây quấn động cơ không đồng bộ một pha
Xác định các thông số dùng tính toán xây dung sơ đồ: Z, 2p Tính toán tìm các giá trị τ, q và αđ a Bước cực từ: τ Trong đó: Z: là số rãnh của stato;
Số cực từ được ký hiệu là 2p, trong khi bước cực từ được tính bằng rãnh và ký hiệu là τ Góc lệch điện giữa hai rãnh kề nhau được biểu thị bằng α đ, tính bằng độ điện (0 điện) Tùy thuộc vào τ là bội số của 2, 3 hay 4, chúng ta sẽ chọn phân bố rãnh cho pha chính (pha chạy) và pha phụ (pha đề).
Nếu τ là bội số của 2 ta chọn QA= QB; QA là tổng số rãnh cho pha chính
Nếu τ là bội số của 3 ta chọn QA= 2QB; QBlà tổng số rãnh cho pha phụ
Nếu τ là bội số của 4 ta chọn Q A = 3 Q B
QA+ QB= Z c Số rãnh của pha chính và pha phụ dưới mỗi cực từ
● Số rãnh cho pha chính 𝑞
● Số rãnh cho pha phụ𝑞
𝐵 = τ Yêu cầu: Tính toán và vẽ sơ đồ dây quấn động cơ 1 pha có số rãnh stato là Z$, 2p 4
Bước 1 : Xác định các thông số và tính toán
Bước cực: τ = = 24 4 = 6rãnh / bước cực
Góc lệch độ điện giữa hai rãnh liên tiếp là một yếu tố quan trọng trong việc phân bố số rãnh pha chính và pha phụ Cụ thể, khi α đ τ là bội số của 2 và 3, ta có thể thiết lập mối quan hệ giữa số rãnh pha chính QA và pha phụ QB, với QA = QB hoặc QA = 2QB Đối với động cơ điện 1 pha công suất nhỏ kiểu tụ ngâm, thường chọn QA = QB, trong khi với tụ ngắt, lựa chọn là QA = 2QB.
Vậy trường hợp này ta chọn QA=2QB; QA= 16 rãnh , QB=8 rãnh
Số rãnh pha chính và pha phụ dưới mỗi cực từ
Để tiết kiệm dây quấn và giảm tổn hao trong động cơ, bước 3 là tiến hành vẽ cho pha chính và pha phụ bằng cách quấn kiểu đồng tâm phân tán.
Pha chạy có đầu đầu là A và đầu cuối là X
Pha đề có đầu đầu là B và đầu cuối là Y
1.1 Tính toán và vẽ sơ đồ khai triển dây quấn 1 lớp kiểu đồng tâm 2 mặt phẳng và đồng khuôn cho stato động cơ không đồng bộ 3 pha có số rãnh và số cực như sau:
1.2 Tính toán và vẽ sơ đồ khai triển dây quấn 1 lớp kiểu đồng tâm phân tán cho stato động cơ không đồng bộ 1 pha có số rãnh và số cực như sau:
Vẽ sơ đồ dây quấn động cơ không đồng bộ ba pha
Xác định các thông số dùng để tính toán vẽ sơ đồ: Z, 2p Tính toán tìm các giá trị τ, q và αđ a Bước cực từ: τ Trong đó: Z: là số rãnh của stato;
Số cực từ được ký hiệu là 2p, trong khi bước cực từ được tính bằng rãnh và ký hiệu là τ Số rãnh phân bố cho mỗi pha dưới mỗi cực từ được ký hiệu là q, với m là số pha của bộ dây quấn, trong đó m = 3 Giá trị q được tính bằng rãnh trên mỗi pha và mỗi cực Góc lệch điện giữa hai rãnh kề nhau được ký hiệu là α đ, được tính bằng độ điện (0 điện) Cuối cùng, khoảng cách giữa đầu đầu và đầu cuối các pha cũng cần được xác định.
= (tính bằng rãnh) e Quan hệ giữa τ và y: Đối với dây quấn 1 lớp thì y = τ
Yêu cầu: Vẽ sơ đồ dây quấn động cơ không đồng bộ ba pha có : Z = 24; 2p = 4, kiểu đồng tâm 3 mặt phẳng
Bước 1: Xác định các số liệu ban đầu và tính toán.
Theo đề bài ta có:
- Số rãnh mỗi pha dưới mỗi cực: = 2 (rãnh)
- Góc lệch pha: α đ= 3𝑝 𝑍 𝑠 = 3.2 24 = 4 𝑟ã𝑛ℎ Bước 2: Phân bố rãnh theo q và τ, αđ
Hình 2.5 Sơ đồ phân bố rãnh cho pha A,B,C
Bước 3: xây dựng sơ đồ dây quấn 3 pha kiểu đồng tâm 2 mặt phẳng.
- Lần lượt vẽ cho từng mặt phẳng
- Đấu nối dây giữa các nhóm trên một pha
Khi đấu nối tiếp các nhóm bối dây cho một pha, đặc biệt là trong trường hợp q nguyên và khi dây quấn có 1 lớp hoặc 2 lớp, ta có thể áp dụng quy tắc đấu nối phù hợp.
● Khi tổng số nhóm bối dây một pha bằng số đôi cực p, ta áp dụng phép đấu cực giả
● Khi tổng số nhóm bối dây một pha bằng số cực 2p, ta áp dụng phép đấu cực thật
Hình 2.6 Các kiểu liên kết nối tiếp 2 nhóm bối dây
Hình 2.7 Sơ đồ dây quấn động cơ KĐB 3 pha Z$, 2p=4 kiểu đồng tâm 2 mặt phẳng
QUẤN BỘ DÂY STATO ĐỘNG CƠ ĐIỆN MÁY NÉN 1 PHA KIỂU ĐỒNG TÂM 16 3.1 Chuẩn bị trước khi quấn dây
Làm khuôn, quấn dây
Yêu cầu: Quấn lại bộ dây stato động cơ máy nén 1 pha có tổng số rãnh Z= 24, quấn tốc độ cao 2p =2, kiểu đồng tâm phân tán.
- Xác định chu vi khuôn quấn:
- Yêu cầu kỹ thuật đối với khuôn quấn:
+ Khuôn quấn phải đúng kích thước, có độ dày vừa phải.
Bề mặt khuôn quấn cần phải nhẵn và các góc phải được bo tròn Lỗ khoan phải được thực hiện đúng tâm và phù hợp với trục bàn quấn, với kích thước từ Φ10 đến Φ12 Số lượng khuôn quấn cũng cần được xác định rõ ràng.
Số khuôn cuộn chạy bằng số bối dây có trong nhóm bối cuộn chạy.
Số khuôn cuộn đề bằng số bối dây có trong nhóm bối cuộn đề.
+ Số lượng má ốp: nmá ốp= nkhuôn+ 1.
Bước 1: Xác định bước quấn dây
Bước 2: Đo các kích thước: R, h, d, d 1 trên stato, xác định chu lần lượt các bối dây.Bước 3: Gá khuôn và má ốp lên bàn quấn.
Sinh viên thực hành trên sản phẩm đã phân công
- Xác định được số vòng dây mỗi bối cần quấn cho pha chạy và pha đề từ bước lấy lại số liệu cũ
- Xác định được đường kính dây, nếu dây có đường kính lớn hơn 1 mm ta thay thế bằng 2 hay nhiều sợi chập song song cho dễ thao tác
Đối với dây quấn đồng tâm, quá trình bắt đầu từ khuôn nhỏ nhất, sau đó rải các vòng dây song song và xếp đều trên bề mặt khuôn, trước khi chuyển sang cuộn lớn hơn.
Bước 1 : Quấn dây cho pha chạy
- Chỉnh kim đếm số vòng bàn quấn về 0
- Quấn đủ số vòng của một bối nhỏ
- Bắt chéo lên khuôn lớn hơn và quấn cuộn dây tiếp theo.
- 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.
- Quấn đủ số nhóm cho pha chạy
Bước 2: Quấn dây cho pha đề
Thực hiện như quấn pha chạy nhưng theo số liệu của pha đề
Lồng dây vào rãnh
Lồng dây pha chạy vào trước sau đó đến pha đề vị trí các bối dây theo sơ đồ trải ở bài 2
Chú ý: Đầu dây pha chạy cách đầu dây pha đề góc 90 độ điện
Bước 1: Công tác chuẩn bị
- Nắn định hình các bối dây theo độ dài của từng bước dây quấn trên stator.
- Sắp xếp các nhóm bối dây theo đúng thứ tự.
Bước 2 : Lồng dây pha chạy
- Sau khi lồng xong nhóm bối dây ta phải nêm miệng rãnh bằng tre hoặc phíp cách điện.
- Nắn sửa phần đầu nối tròn, gọn không cọ lõi thép, không chạm võ.
- Tiếp tục lồng bối lớn hơn theo qui trình tương tự cho đến hết.
- Đấu sơ bộ các nhóm bối dây.
Bước 3 : Lồng dây pha đề.
- Xác định rãnh đặt đầu dây pha đề ( cách đầu pha chạy 3 rãnh theo sơ đồ trải)
- Thực hiện tương tự như pha chính
Hình 3.6 Lõi thép stato đã vô dây pha chính và pha phụ hoàn chỉnh
Sinh viên thực hiện trên sản phẩm đã được phân công
Đấu dây, đai dây, lắp ráp vận hành không tải, đo thông số
3.4.1.1 Lý thuyết liên quan Đấu dây giữa các nhóm trên 1 pha phải đúng số cực, vì vậy giữa pha chạy và pha đề phải đấu cùng kiểu là cực thất hoặc là cực giả.
Bước 1: Đấu dây giữa các nhóm pha chạy
Bước 2: Đấu dây giữa các nhóm pha đề
Bước 3 : Đấu 2 đầu dây pha chạy và pha đề với dây mềm ra ngoài
- 2 dây mềm pha chạy có tiết diện lớn và có màu khác với 2 đầu dây mềm pha đề
- Các đầu dây được hàn với dây điện từ và bọc gen cách điện
Sinh viên thực hiện trên sản phẩm đã được phân công
Mục đích của việc đai dây là để giữ chặt các đầu bối dây không bung ra dưới tác động của lực từ dây quấn giữa các pha
Bước 1: Lót cách pha giữa nhóm bối dây pha chạy và pha đề
- Cắt giấy cách điện theo đầu bối dây
- Lót vào giữa pha chạy và pha đề
- Cắt bỏ phần thừa ra ngoài
Hình 3.7 Lót cách pha giữa pha chạy và pha đề
- Chỉnh sửa giấy cách điện
- Đai chặt từng nhóm bối dây, ngoài không chạm võ máy, bên trong không chạm roto.
- Tại vị trí các đầu dây ra phải có ít nhất là 2 mối buộc.
- Tiếp tục cho đến hết.
Hình 3.8 Đai bộ dây quấn
Sinh viên thao tác trên sán phẩm đã phân công
3.4.3 Lắp ráp vận hành không tải
- Yêu cầu kỹ thuật khi lắp ráp
+ Quy trình lắp ráp ngược với quy trình tháo
+ Thao tác cẩn thận đảm bảo không trầy xước bộ dây
- Yêu cầu khi vận hành không tải
+ Phải đó kiểm tra thông mạch bộ dây pha chạy, pha đề
+ Phải đo điện trở cách điện giữa dây quqasn các pha với vỏ, giữa các pha với nhau
Rcđ < 0,5 MΩ cách điện bị ẩm
Bước 1: Lắp rôto vào trong stato
Bước 2: Lắp ráp nắp vào vỏ
Bước 4: Dùng tay xoay trục roto kiểm tra bị sát cố hay không
Bước 5: Đấu nối động cơ với tụ ngâm 10
- Nối 2 đầu dây vào nguồn
- Đóng cầu dao và quan sát trục động cơ
Sinh viên thao tác trên sản phẩm đã được phân công
- Dòng điện định mức động cơ: Động cơ 1 pha ẵ Hp (375 W), cosφ= 0,8; η=0,75
- Tốc độ động cơ: Động cơ có số cực 2p=2 n1`f/p
2p= 2 nên p = 1, nguồn điện có tần số 50 H z n1= 3000 vg/ph n 0 ≈n 1 ≈ 2900 vg/ph
Bước 1: Đo dòng điện không tải
- Kẹp đồng hồ Ampe vào dây nguồn điện
- Đọc thông số dòng điện trên đồng hồ đo
Bước 2: Đo tốc độ động cơ
Sinh viên thực hành trên sản phẩm được phân công
Xử lý các sai hỏng thường gặp
HIỆN TƯỢNG NGUYÊN NHÂN CÁCH KHẮC PHỤC
1 Dòng không tải quá cao
- Mạch từ kém chất lượng.
- Dây quấn bị chập vòng.
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.
- Vòng bi bị mòn quá nhiều nên rôto cọ vào stato
▪ Đo kiểm pha phụ, tụ điện, ngắt ly tâm
3 Động cơ chạy không đủ tốc độ, rung lắc mạnh, nóng nhanh.
- Có một vài bối dây bị ngược chiều dòng điện.
▪ Kiểm tra cách đấu dây và đấu lại.
▪ Kiểm tra cách lồng dây, quay thuận chiều các bối dây bị lật ngược.
HIỆN TƯỢNG NGUYÊN NHÂN CÁCH KHẮC PHỤC
4 Khi mang tải động cơ không khởi động được
- Điện áp nguồn suy giảm nhiều.
▪ Kiểm tra lại nguồn điện.
▪ Đọc lại nhãn máy, kiểm tra nguồn điện và đấu dây thích hợp.
5 Động cơ nóng nhiều khi vận hành.
- Nguồn quá cao hoặc quá thấp.
- Bị chập một số vòng.
▪ Đo kiểm dòng điện và giảm bớt tải.
▪ Kiểm tra nguồn và có biện pháp phù hợp.
▪ Kiểm tra xử lý các vòng dây bị chập.
6 Động cơ một pha (tụ khởi động) khởi động được, nhưng quay không đủ tốc độ phát nóng nhanh sau đó.
- Do công tắt ly tâm không ngắt được sau khi khởi động xong.
▪ Kiểm tra, chỉnh sửa lại mặt vít hoặc thay thế mặt vít mới.
Các tiêu chí đánh giá kết quả sản phẩm thực hiện (Thang 10 điểm)
TT NỘI DUNG THỰC HIỆN ĐIỂM
- Kích thước khuôn quấn đúng, các bối dây phần đầu nối và cạnh tác dụng vừa đủ tiết kiệm dây đồng
- Các vòng dây song song đều nhau.
- Đai bộ dây chắc chắn, đúng kỹ thuât, đẹp
- Dòng điện không tải I 0 = (0,3÷0.5) I đm
- Điện trở cách điện R cđ ≥ 0,5 MΩ
- Động cơ chạy êm, không rung, cọ giữa rô to - stato
- Nơi làm việc để dụng cụ, vật tư gọn gàng, vệ sinh CN
- Thao tác làm làm việc an toàn 2
TT NỘI DUNG THỰC HIỆN ĐIỂM
- Hoàn thành sản phẩm đúng(sớm) thời gian quy định
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP
Câu 1: Nêu phương pháp đảo chiều quay động cơ 1 pha
Câu 2: Vẽ sơ đồ đấu dây động cơ 1 pha khởi động qua tụ ngắt
ĐẤU DÂY VẬN HÀNH ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA DÙNG TRONG HỆ THỐNG LẠNH 24 Mã bài : MĐ 19 – 04 24 4.1 Xác định cực tính của bộ dây quấn stato động cơ
Đọc hiểu thông số ghi trên nhãn động cơ
Khi sản xuất động cơ, nhà sản xuất cần ghi rõ các thông số định mức lên nhãn máy, và nhãn này phải được đặt ở vị trí dễ nhìn thấy.
Nhãn thông số kỹ thuật trên động cơ xoay chiều cung cấp thông tin thiết yếu cho việc lựa chọn và sử dụng động cơ Nó cũng chỉ ra các điều kiện tải, chỉ số hoạt động, cùng với hướng dẫn sử dụng và bảo vệ động cơ một cách hiệu quả.
Hiện nay các động cơ xoay chiều lưu hành thường có hai loại nhãn thông số kỹ thuật theo tiêu chuẩn của Việt Nam và của quốc tế.
Cách đọc nhãn thông số kỹ thuật theo tiêu chuẩn Việt Nam
Vỏ động cơ tại Việt Nam thường được ghi nhãn với các thông tin quan trọng như loại động cơ, kích thước lắp đặt, số đôi cực, các số liệu định mức, mức bảo nổ, số xuất xưởng, năm sản xuất và khối lượng.
Hình 4.5: Nhãn động cơ 3 pha
Bước 1:Đọc các thông số trên nhãn máy
- Ký tự 3PN: Động cơ không đồng bộ 3 pha lồng sóc phòng nổ.
- Số 160: Chỉ chiều cao từ chân động cơ đến tâm trục quay (mm)
- Ký hiệu bằng chữ S; M; L: chỉ kích thước lắp đặt theo chiều dài thân
- S: Chiều dài thân, kích thước lắp đặt thân ngắn.
- M: Chiều dài thân, kích thước lắp đặt thân trung bình.
Chiều dài thân (L) là kích thước lắp đặt cho động cơ có chiều cao tâm trục quay dưới 90mm, được ký hiệu bằng các chữ cái A, B, C (ví dụ: 80A, 80B) Các kích thước lắp đặt của động cơ này là giống nhau.
- Số cuối cùng: chỉ số đôi cực động cơ:
Số 2: Động cơ có số đôi cực 2p=2 tương ứng với tốc độ 3000vg/ph.
Số 4: Động cơ có số đôi cực 2p=4 tương ứng với tốc độ 1500vg/ph.
Số 6: Động cơ có số đôi cực 2p=6 tương ứng với tốc độ 1000vg/ph.
Số 8: Động cơ có số đôi cực 2p=8 tương ứng với tốc độ 750vg/ph.
2/ ~3 pha: Động cơ sử dụng lưới điện xoay chiều 3 pha
3/ Cấp F: Cấp chịu nhiệt của vật liệu cách điện và cuộn dây lớn nhất là 1550C
4/ IP : Cấp bảo vệ động cơ với bên ngoài:
- IP23 Động cơ kiểu hở (nước và bụi vào được bên trong cuộn dây)
Động cơ IP44 có thiết kế kín, giúp bảo vệ hiệu quả khỏi nước rơi vào từ mọi hướng và ngăn chặn sự xâm nhập của các vật thể lạ có kích thước từ 1mm trở lên.
5/ HP hay kW: Chỉ công suất trên trục động cơ Ở đây, động cơ này có công suất là 220HP (mã lực) và 160kW
6/ 2970 vg/ph: Tốc độ quay trên trục động cơ (vòng /phút), Ở đây, chỉ số này là 2970 vg/ph
7/ 50Hz : Tần số lưới điện xoay chiều 50Hz.
8/ η % : Hiệu suất của động cơ tính theo phần trăm công suất đầu vào Ở đây là 90%
9/ cosφ=0,92: Hệ số công suất của động cơ điện.
10/ D /Y: 380/660 Điện áp cấp cho động cơ.
- Lưới điện 3 pha điện áp 220V nối tam giác D
- Lưới điện 3 pha điện áp 380V nối sao Y.
- Lưới điện 3 pha điện áp 380V nối tam giác D
- Lưới điện 3 pha điện áp 660V nối sao Y.
11/ D /Y: 294/170(A) Dòng điện dây định mức của động cơ
Khi nối tam giác (D ) dòng điện 294A, nối sao (Y) dòng điện 170A.
12/ ExdIT3: Ký hiệu cấp bảo vệ nổ
- Ký hiệu "Ex,,biểu thị động cơ điện bảo vệ nổ sử dụng trong mỏ, hầm lò.
- Ký hiệu "d,, động cơ có kết cấu vỏ không xuyên nổ.
- Ký hiệu "I,, Biểu thị thiết bị điện thuộc nhóm I sử dụng trong các mỏ hầm lò môi trường khí mỏ có chứa metan là khí gây cháy nổ.
- Ký hiệu " T3,, biểu thị nhiệt độ tự bốc cháy của bầu không khí nơi thiết bị làm việc. Tương ứng với "T3,, là 2000C.
13/ 1215kg: Khối lượng động cơ (kg).
Sinh viên đọc và giải thích các thông số trên nhãn động cơ đã phân công
Vận hành, đo thông số
Sau khi kiểm tra và xác định tình trạng động cơ, cũng như các cực tính của nó, chúng ta cần lựa chọn sơ đồ đấu dây phù hợp Tiếp theo, hãy vận hành động cơ dựa trên các thông số được ghi trên nhãn máy và điện áp nguồn.
- Với động cơ trên sau khi đã xác định cực tính và đọc hiểu được ý nghĩa các thông số ghi trên nhãn máy.
- Nguồn điện 3 pha 380V. Để động cơ trên làm việc được với nguồn điện này ta đấu động cơ theo sơ đồ tam giác.
- Khi động cơ làm việc không tải, dòng điện I 0 = (0,3 ÷0,5 ) I đm
Bước 1: Đấu dây động cơ theo sơ đồ tam giasctreen trạm đấu dây Đấu tam giác động cơ
Bước 2: Vận hành không tải đo thông số
- Đấu 3 đầu A,B,C vào nguồn 3 pha 380 V
- Đóng cầu dao và đo dòng điện
Sinh viên thực hành trên sản phẩm đã phân công
Tiêu chí đánh giá sản phẩm
TT NỘI DUNG THỰC HIỆN ĐIỂM
- Động có chạy êm, không có tiếng gầm, rít
- Các đầu dây phải bao cách điện truosc khi vận hành
- Dòng điện động cơ nằm trong phạm vi cho phép
- Dòng điện không tai = 30 ÷ 50% I đm
- Sử dụng các dụng cụ đo hợp lý
- Nơi làm việc để dụng cụ, vật tư gọn gàng, vệ sinh CN
- Thao tác làm làm việc an toàn
- Hoàn thành sản phẩm đúng(sớm) thời gian quy định
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP
Câu 1: Nêu phương pháp đảo chiều quay động cơ 3 pha
Câu 2: Vẽ sơ đồ đấu dây động cơ 3 pha làm việc ớ lưới điện 1 pha
QUẤN BỘ DÂY STATO ĐỘNG CƠ ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ 3 PHA KIỂU ĐỒNG TÂM 2 MẶT PHẲNG 29 5.1 Chuẩn bị trước khi quấn dây
Làm khuôn, quấn dây
Yêu cầu: Quấn lại bộ dây stato động cơ máy nén 3 pha có tổng số rãnh Z= 24, quấn tốc độ cao 2p =2, kiểu đồng tâm 2 mặt phẳng.
- Căn cứ theo sơ đồ trải ( ở bài học 2) có được bước dây quấn, số nhóm bối dây trên một nhóm
- Xác định chu vi khuôn quấn:
- Yêu cầu kỹ thuật đối với khuôn quấn:
+ Khuôn quấn phải đúng kích thước, có độ dày vừa phải.
Bề mặt khuôn quấn cần phải nhẵn và các góc phải được bo tròn Lỗ khoan phải được thực hiện đúng tâm và phù hợp với trục bàn quấn, với kích thước từ Φ10 đến Φ12 Số lượng khuôn quấn cũng cần được xác định rõ ràng.
Số khuôn cuộn chạy bằng số bối dây có trong nhóm bối cuộn chạy.
Số khuôn cuộn đề bằng số bối dây có trong nhóm bối cuộn đề.
+ Số lượng má ốp: nmá ốp= nkhuôn+ 1.
Bước 1: Xác định bước quấn dây
Bước 2: Đo các kích thước: R, h, d, d1trên stato, xác định chu lần lượt các bối dây.Bước 3: Gá khuôn và má ốp lên bàn quấn.
Sinh viên thực hành trên sản phẩm đã phân công
- Xác định được số vòng dây mỗi bối cần quấn từ bước lấy lại số liệu cũ
- Xác định được đường kính dây, nếu dây có đường kính lớn hơn 1 mm ta thay thế bằng 2 hay nhiều sợi chập song song cho dễ thao tác
Đối với dây quấn đồng tâm, quá trình bắt đầu từ khuôn nhỏ nhất, sau đó rải các vòng dây song song và xếp đều trên bề mặt khuôn, trước khi chuyển sang cuộn lớn hơn.
Bước 1 : Quấn dây cho nhóm thứ nhất
- Chỉnh kim đếm số vòng bàn quấn về 0
- Quấn đủ số vòng của một bối nhỏ
- Bắt chéo lên khuôn lớn hơn và quấn cuộn dây tiếp theo.
Bước 2: Tháo dây ra khỏi khuôn
- Tháo dây ra khỏi khuôn
- Dùng dây điện từ có tiết diện nhỏ hơn buộc chặt các bối dây
- Sắp xếp các bối dây nằm theo thứ tự từ nhỏ đến lớn
Tiếp tục quấn dây các nhóm tiếp theo
Lồng dây vào rãnh
- Lồng dây cho mặt phẳng 1 trước.
- Chọn 1 rãnh bất kỳ làm rãnh số 1 để lồng bối đầu tiên của nhóm thứ nhất
Bước 1: Công tác chuẩn bị
- Nắn định hình các bối dây theo độ dài của từng bước dây quấn trên stator.
- Sắp xếp các nhóm bối dây theo đúng thứ tự.
Bước 2 : Lồng dây cho các nhóm của mặt phẳng 1
- Sau khi lồng xong nhóm bối dây ta phải nêm miệng rãnh bằng tre hoặc phíp cách điện.
- Nắn sửa phần đầu nối tròn, gọn không cọ lõi thép, không chạm võ.
- Tiếp tục lồng bối lớn hơn theo qui trình tương tự cho đến hết.
- Đấu sơ bộ các nhóm bối dây.
Bước 3 : Lồng dây các nhóm của mặt phẳng 2
- Xác định rãnh đặt đầu dây của nhóm 2
- Thực hiện trình tự như các nhóm ở mặt phẳng 1
Sinh viên thực hiện trên sản phẩm đã được phân công
Đấu dây, đai dây, lắp ráp vận hành không tải, đo thông số
5.4.1.1 Lý thuyết liên quan Đấu dây giữa các nhóm trên 1 pha phải đúng số cực, vì vậy giữa pha chạy và pha đề phải đấu cùng kiểu là cực thất hoặc là cực giả.
● Khi tổng số nhóm bối dây một pha bằng số đôi cực p, ta áp dụng phép đấu cực giả
● Khi tổng số nhóm bối dây một pha bằng số cực 2p, ta áp dụng phép đấu cực thật
Hình 5.6 Các kiểu liên kết nối tiếp 2 nhóm bối dây
Bước 1: Đấu dây giữa các nhóm của pha A, pha B, pha C
Bước 2: Đấu 2 đầu dây của các pha với dây mềm ra ngoài
- Dây mềm nối ra bên ngoài các pha có tiết diện lớn hơn hoặc ít nhất bằng với đường kính dây điện từ quấn trong stato
- Các đầu dây được bọc số để thể hện đầu đầu, đầu cuối
- Các đầu dây được hàn với dây điện từ và bọc gen cách điện
Sinh viên thực hiện trên sản phẩm đã được phân công
Mục đích của việc đai dây là để giữ chặt các đầu bối dây không bung ra dưới tác động của lực từ dây quấn giữa các pha
Bước 1: Lót cách pha giữa nhóm bối dây các pha khác nhau
- Cắt giấy cách điện theo đầu bối dây
- Lót vào giữa các nhóm
- Cắt bỏ phần thừa ra ngoài
Hình 5.7 Lót cách pha giữa pha chạy và pha đề
- Chỉnh sửa giấy cách điện
- Đai chặt từng nhóm bối dây, ngoài không chạm võ máy, bên trong không chạm roto.
- Tại vị trí các đầu dây ra phải có ít nhất là 2 mối buộc.
- Tiếp tục cho đến hết.
Sinh viên thao tác trên sản phẩm đã phân công
5.4.3 Lắp ráp vận hành không tải
- Yêu cầu kỹ thuật khi lắp ráp
+ Quy trình lắp ráp ngược với quy trình tháo
+ Thao tác cẩn thận đảm bảo không trầy xước bộ dây
- Yêu cầu trước khi vận hành không tải
+ Phải đó kiểm tra thông mạch bộ dây
+ Phải đo điện trở cách điện giữa dây quấn các pha với vỏ, giữa các pha với nhau
R cđ < 0,5 MΩ cách điện bị ẩm
Bước 1: Lắp rôto vào trong stato
Bước 2: Lắp ráp nắp vào vỏ
Bước 4: Dùng tay xoay trục roto kiểm tra bị sát cố hay không
Bước 5: Đấu nối động cơ theo sơ đồ hình sao
- Nối 3 đầu dây vào nguồn
- Đóng cầu dao và quan sát trục động cơ
Sinh viên thao tác trên sản phẩm đã được phân công
- Dòng điện định mức động cơ: Động cơ 3 pha 1,5 Hp (1500 W), cosφ= 0,8; η=0,75
- Tốc độ động cơ: Động cơ có số cực 2p=2 n1`f/p
2p= 2 nên p = 1, nguồn điện có tần số 50 Hz n 1 = 3000 vg/ph n 0 ≈n 1 ≈ 2900 vg/ph
Bước 1: Đo dòng điện không tải
- Kẹp đồng hồ Ampe vào dây nguồn điện
- Đọc thông số dòng điện trên đồng hồ đo
Bước 2: Đo tốc độ động cơ
Sinh viên thực hành trên sản phẩm được phân công
Xử lý các sai hỏng thường gặp
HIỆN TƯỢNG NGUYÊN NHÂN CÁCH KHẮC PHỤC
1 Dòng không tải quá cao
- Mạch từ kém chất lượng.
- Dây quấn bị chập vòng.
- Đấu dây liên kết giữa các nhóm bị sai
▪ Kiểm tra lại cực tính các pha
▪ Kiểm tra sơ đồ đấu sao
▪ Kiểm tra đâu liên kết giữa các nhóm
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 điện bị mất 1 pha
- cức tính các đầu dây bị sai
- Vòng bi bị mòn quá nhiều nên rôto cọ vào stato
▪ Kiểm tra sơ đồ đấu dây
5 Động cơ nóng nhiều khi vận hành.
- Nguồn quá cao hoặc quá thấp.
▪ Đo kiểm dòng điện và giảm bớt tải.
HIỆN TƯỢNG NGUYÊN NHÂN CÁCH KHẮC PHỤC
- Bị chập một số vòng ▪ Kiểm tra nguồn và có biện pháp phù hợp.
▪ Kiểm tra xử lý các vòng dây bị chập.
Các tiêu chí đánh giá kết quả sản phẩm thực hiện (Thang 10 điểm)
TT NỘI DUNG THỰC HIỆN ĐIỂM
- Kích thước khuôn quấn đúng, các bối dây phần đầu nối và cạnh tác dụng vừa đủ tiết kiệm dây đồng
- Các vòng dây song song đều nhau.
- Đai bộ dây chắc chắn, đúng kỹ thuât, đẹp
- Dòng điện không tải I 0 = (0,3÷0.5) I đm
- Điện trở cách điện R cđ ≥ 0,5 MΩ
- Động cơ chạy êm, không rung, cọ giữa rô to - stato
- Nơi làm việc để dụng cụ, vật tư gọn gàng, vệ sinh CN
- Thao tác làm làm việc an toàn
- Hoàn thành sản phẩm đúng(sớm) thời gian quy định
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP
Câu 1: Nêu các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ 3 pha
Câu 2: Nêu điều kiện để động cơ không đồng bộ 3 pha mở máy sao làm việc tam giác
TẨM SẤY DÂY QUẤN ĐỘNG CƠ QUẠT, BƠM NƯỚC TRONG HỆ THỐNG LẠNH 36 6.1 Mục đích của việc tẩm sấy
Tẩm véc ni động cơ
Vécni, hay còn gọi là sơn cách điện, là một loại vật liệu ở dạng dung dịch, bao gồm các thành phần như chất tạo màng, chất màu, chất đóng rắn, dung môi, chất pha loãng và chất làm khô Khi được quét lên bề mặt sản phẩm, dung dịch sẽ bay hơi, để lại gốc sơn, qua đó hình thành một màng sơn có tính chất cách điện thông qua quá trình hóa lý.
Bước 1 : Dùng vòi hơi thổi sạch bụi bẩn bám trên stato và bộ dây quấn
Bước 2: Ngâm lõi thép stato có bộ dây quấn hoàn chỉnh vào trong bể véc ni khoảng 10 phút
Bước 3: Nhấc stato lên khỏi bể ngâm và đưa qua treo trên bể lắng khoảng 20 phút 6.2.3 Thực hành
Hs thao tác trên sản phẩm đã phân công
Sấy khô động cơ điện và máy điện là quá trình quan trọng nhằm làm khô chất sơn cách điện, loại bỏ độ ẩm trong sơn và đảm bảo sơn khô cứng, giúp bộ dây không bị bong tróc Tùy thuộc vào số lượng và kích thước của máy, có thể áp dụng các phương pháp sấy khác nhau như sấy bằng tia hồng ngoại, sấy bằng dòng điện, hoặc sấy bằng nhiệt.
- Phương pháp sấy tẩm bằng tia hồng ngoại:
Cách sấy bằng tia hồng ngoại khác biệt so với phương pháp sấy nhiệt bằng điện trở, nhờ vào khả năng hấp thụ năng lượng bức xạ để chuyển hóa thành nhiệt năng, giúp làm khô chất cách điện từ bên trong ra ngoài Tia hồng ngoại được tạo ra bởi bóng đèn có tim khi được thắp sáng đỏ.
Nguồn điện cung cấp cho đèn sấy nên giảm từ 20% đến 30% so với điện áp định mức Để cải thiện khả năng phản xạ nhiệt và phân phối nhiệt đều, cần lót kim loại sáng bóng bên trong tủ sấy.
- Phương pháp sấy bằng dòng điện:
Phương pháp này sử dụng dòng điện để làm nóng bộ dây quấn, từ đó tạo ra nhiệt tỏa ra giúp tự sấy khô chất cách điện đã được tẩm Nhiệt độ cao từ dây quấn làm bay hơi dung môi, giúp quá trình khô chất cách điện diễn ra nhanh chóng.
Khi sấy động cơ, điện áp vào bộ dây quấn khoảng 15-20% điện áp định mức, các cuộn pha được mắc nối tiếp thành tam giác hở Dòng điện qua bộ dây quấn có thể đạt mức định mức, vì vậy cần trang bị một rờ le bảo vệ để ngăn ngừa dòng điện sấy vượt quá định mức Thời gian sấy tối thiểu là 10 giờ.
Sau khi hoàn tất quá trình sấy, cần kiểm tra điện trở cách điện bằng Mê-gôm-kế với điện áp 500V Ở nhiệt độ từ 95-100°C, điện trở cách điện của stato phải đạt ít nhất 1MΩ.
Khi sấy khô bộ dây, bạn có thể sử dụng bóng đèn hoặc cho máy chạy không tải trong khoảng 10 phút Tuy nhiên, cần lưu ý rằng đối với máy bơm nước, không nên áp dụng phương pháp này vì có thể gây cháy phốt bơm.
Trong phạm vi giáo trình này sẽ trình bày phương pháp sấy nhiệt bằng điện trở
Bước 1: Đặt sản phẩm cần sấy vào lò
Bước 2: Điều chỉnh nhiệt độ cần sấy trên lò tùy theo từng loại véc ni
Bước 3: Bật nguồn cấp cho tủ sấy và đợi khoảng 1 giờ
Bước 4: Ngắt nguồn lò sấy, mang sản phẩm ra để ngoài không khí cho nguội đi
Tùy theo kích thước sản phẩm cần sấy ( động cơ và thể tích tủ sấy) Sinh viên có thể cho nhiều sản phẩm vào sấy cùng lúc.
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP
Phương pháp sấy bằng dòng điện có ưu điểm là tiết kiệm thời gian và năng lượng, đồng thời cho phép kiểm soát nhiệt độ chính xác, nhưng nhược điểm là có thể gây hư hại cho vật liệu nếu không được thực hiện đúng cách Ngược lại, phương pháp sấy bằng nhiệt thường an toàn hơn cho các vật liệu nhạy cảm, nhưng lại tốn nhiều thời gian và năng lượng hơn Mục đích của việc tẩm sấy bộ dây quấn động cơ là để bảo vệ dây quấn khỏi độ ẩm, tăng cường độ bền và hiệu suất hoạt động của động cơ, đồng thời ngăn ngừa hiện tượng oxi hóa và hư hỏng do môi trường.