Giáo trình kỹ thuật quấn dây máy điện (nghề điện công nghiệp cao đẳng)

BÀI 1 QUẤN DÂY MÁY BIẾN ÁP Mã bài: MĐ16-01 Giới thiệu: Máy biến áp được sử dụng phổ biến trong các dây truyền tự động của quá trình sản xuất công nghiệp... Dùng thước cặp để lấy số liệu

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI

GIÁO TRÌNH

MÔ ĐUN 16: KỸ THUẬT QUẤN DÂY MÁY ĐIỆN

NGHỀ: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG

Ban hành kèm theo Quyết định số:……/ QĐ-CĐCG-KT&KĐCL ngày…… tháng

…… năm 2019 của Hiệu trưởng trường Cao đẳng cơ giới.

Quảng Ngãi, năm 2019 (Lưu hành nội bộ)

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN

Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm

LỜI MỞ ĐẦU

Để phục vụ cho việc giảng dạy theo chương trình khung của nghề điện công nghiệp, quyển giáo trình này sẽ cung cấp những kiến thức cơ bản về quấn dây máy điện

Sau một thời gian khảo sát và nghiên cứu tài liệu cũng như trong thực tiễn về lĩnh vực điện công nghiệp chúng tôi viết giáo trình này nhằm phục vụ cho công tác dạy nghề Để hoàn thành được quyển giáo trình này là sự giúp sức không nhỏ của trường cao đẳng Cơ Giới và tập thể đội ngũ giáo viên trong Khoa Cơ Điện Giáo trình này được biên soạn để giảng dạy cho người học ở trình độ cao đẳng nghề hoặc làm tài liệu tham khảo cho các khoá đào tạo ngắn hạn cho các công nhân kỹ thuật chuyên ngành điện

Mặc dù nhóm tác giả đã có nhiều cố gắng, song thiếu sót là khó tránh Rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo và bạn đọc để giáo trình được hoàn thiện hơn!

Quảng Ngãi, ngày tháng năm 2019

Tham gia biên soạn

2 …………

3 ……… ….

MỤC LỤC

Lời nói đầu

Phụ lục

Chương trình mô-đun

Bài 1: Quấn dây máy biến áp

Bài 2:Vẽ sơ đồ dây quấn động cơ

Bài 3: Tháo ráp động cơ

Bài 4: Đấu dây vận hành động cơ

Bài 5: Quấn dây động cơ máy bơm nước một pha

Bài 6: Quấn dây động cơ 3 pha

TÀI LIỆU THAM KHẢO

2 3 4

103346587080

107

GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun: Kỹ thuật Quấn Dây Máy điện

Mã mô đun: MĐ16

Thời gian mô đun: 120 giờ (Lý thuyết: 40 giờ; Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, bài tập: 75 giờ; Kiểm tra: 5 giờ)

Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun:

- Vị trí: Mô đun quấn dây máy điện là mô đun chuyên môn nghề được bố trí học sau các môn học chung, các môn học, mô đun kỹ thuật cơ sở và mô đun Máy điện

- Tính chất: Là mô đun chuyên môn nghề , thuộc mô đun đào tạo nghề bắt buộc

- Đối tượng: Là giáo trình áp dụng cho HS trình độ Trung cấp nghề Điện CN

Mục tiêu của mô đun :

- Kiến thức:

A1 Tính toán số liệu dây quấn máy biến áp công suất nhỏ.A2 Tính toán số liệu và vẽ được sơ đồ dây quấn stator động cơ không đồng bộ

A3 Giải thích được các thông số trên nhãn máy

- Kỹ năng:

B1 Quấn lại cuộn dây máy biến áp công suất nhỏ

B2 Quấn lại động cơ một pha, ba pha bị hỏng theo số liệu có sẵn

B3 Đấu dây vận hành và kiểm tra không tải được máy biến áp công suất nhỏ

Tên môn học, mô đun Số

tín TổngThời gian đào tạo (giờ)Trong đó

HP

chỉ số

Lýthuyết

Thựchành/thực tập/Thí nghiệm/bài tập/thảo luận

Kiểmtra

II Các môn học, mô đun chuyên môn ngành, nghề

II.1 Các mô đun, môn học kỹ

TT Tên các bài trong mô đun

Thời gian (giờ) Tổng

số

Lý thuyết

Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, bài tập

Kiểm tra

5 Bài 5: Quấn dây động cơ máy bơm

3.2 Trang thiết bị dạy học: Projetor, máy vi tính, bảng, phấn, tranh vẽ

3.3 Học liệu, dụng cụ, mô hình, phương tiện: Giáo trình, mô hình thực hành, bộ

dụng cụ nghề điện, thiết bị điện công nghiệp,…

3.4 Các điều kiện khác: Người học tìm hiểu thực tế về các MBA, Động cơ trong nhà máy, xí nghiệp công nghiệp

4 Nội dung và phương pháp đánh giá:

4.1 Nội dung:

- Kiến thức: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức

- Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kỹ năng

- Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần:+ Nghiên cứu bài trước khi đến lớp

+ Tham gia đầy đủ thời lượng môn học.

+ Nghiêm túc trong quá trình học tập

4.2 Phương pháp:

Người học được đánh giá tích lũy môn học như sau:

4.2.1 Cách đánh giá

- Áp dụng quy chế đào tạo Trung cấp hệ chính quy ban hành kèm theo Thông tư

số 09/2017/TT-BLĐTBXH, ngày 13/3/2017 của Bộ trưởng Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội

- Hướng dẫn thực hiện quy chế đào tạo áp dụng tại Trường Cao đẳng Cơ giới như sau:

+ Điểm kiểm tra thường xuyên (Hệ số 1) 40%

+ Điểm kiểm tra định kỳ (Hệ số 2)

Chuẩn đầu ra đánh giá

Số cột

Thời điểm kiểm tra

Vấn đáp và thực hành trên mô hình

A1, A2, A3, B1, B2, B3,C1

5 Hướng dẫn thực hiện mô đun

5.1 Phạm vi, đối tượng áp dụng: Đối tượng Trung cấp Điện công nghiệp

5.2 Phương pháp giảng dạy, học tập mô đun

5.2.1 Đối với người dạy

* Lý thuyết: Áp dụng phương pháp dạy học tích cực bao gồm: Trình chiếu, thuyết

trình ngắn, nêu vấn đề, hướng dẫn đọc tài liệu, bài tập cụ thể, câu hỏi thảo luận nhóm…

* Thực hành:

- Phân chia nhóm nhỏ thực hiện bài tập thực hành theo nội dung đề ra.

- Khi giải bài tập, làm các bài Thực hành, thí nghiệm, bài tập: Giáo viên hướng dẫn, thao tác mẫu và sửa sai tại chỗ cho nguời học

- Sử dụng các mô hình, học cụ mô phỏng để minh họa các bài tập ứng dụng các dùng trong nhà máy xí nghiệp, các loại thiết bị điều khiển

* Thảo luận: Phân chia nhóm nhỏ thảo luận theo nội dung đề ra.

* Hướng dẫn tự học theo nhóm: Nhóm trưởng phân công các thành viên trong

nhóm tìm hiểu, nghiên cứu theo yêu cầu nội dung trong bài học, cả nhóm thảo luận, trình bày nội dung, ghi chép và viết báo cáo nhóm

5.2.2 Đối với người học: Người học phải thực hiện các nhiệm vụ như sau:

- Nghiên cứu kỹ bài học tại nhà trước khi đến lớp Các tài liệu tham khảo sẽ được cung cấp nguồn trước khi người học vào học môn học này (trang web, thư viện, tài liệu )

- Sinh viên trao đổi với nhau, thực hiện bài thực hành và báo cáo kết quả

- Tham dự tối thiểu 70% các giờ giảng tích hợp Nếu người học vắng >30% số giờ tích hợp phải học lại mô đun mới được tham dự kì thi lần sau

- Tự học và thảo luận nhóm: Là một phương pháp học tập kết hợp giữa làm việc theo nhóm và làm việc cá nhân Một nhóm gồm 2-3 người học sẽ được cung cấp chủ đề thảo luận trước khi học lý thuyết, thực hành Mỗi người học sẽ chịu trách nhiệm về 1 hoặc một số nội dung trong chủ đề mà nhóm đã phân công để phát triển và hoàn thiện tốt nhất toàn bộ chủ đề thảo luận của nhóm

- Tham dự đủ các bài kiểm tra thường xuyên, định kỳ

- Tham dự thi kết thúc mô đun.

- Chủ động tổ chức thực hiện giờ tự học

6 Tài liệu tham khảo

[1]- Nguyễn Đức Sĩ, Công nghệ chế tạo Máy điện và Máy biến áp, NXB Giáo dục năm 1995

[2]- Vũ Gia Hanh, Trần Khánh Hà, Phan Tử Thụ, Nguyễn Văn Sáu, Máy điện

1, NXB Khoa học và Kỹ thuật năm 2001

[3]- Vũ Gia Hanh, Trần Khánh Hà, Phan Tử Thụ, Nguyễn Văn Sáu, Máy điện

2, NXB Khoa học và Kỹ thuật năm 2001

[4]- Châu Ngọc Thạch, Hướng dẫn sử dụng và sửa chữa Máy biến áp, Động cơ điện, Máy phát điện công suất nhỏ, NXB Giáo dục năm 1994

[5]- Nguyễn Xuân Phú, Nguyễn Công Hiền, Tính toán cung cấp và lựa chọn thiết bị, khí cụ điện, NXB Giáo dục năm 1998

[6]- Đặng Văn Đào, Lê Văn Doanh, Kỹ thuật điện, NXB Khoa học và Kỹ thuật năm 1999

[7]- Nguyễn Trọng Thắng, Nguyễn Thế Kiệt, Tính toán sửa chữa các loại Máy điện quay và Máy biến áp - tập 1, 2, NXB Giáo dục năm 1993

[8]- Nguyễn Trọng Thắng, Nguyễn Thế Kiệt Công nghệ chế tạo và tính toán sửa chữa Máy điện - tập 3, NXB Giáo dục năm 1993

[9]- Minh Trí, Kỹ thuật quấn dây, NXB Đà Nẵng năm 2000

[10]- Nguyễn Xuân Phú, Tô Đằng, Quấn dây sử dụng và Sửa chữa Động cơ điện xoay chiều thông dụng, NXB Khoa học và Kỹ thuật năm 1989

BÀI 1 QUẤN DÂY MÁY BIẾN ÁP

Mã bài: MĐ16-01 Giới thiệu:

Máy biến áp được sử dụng phổ biến trong các dây truyền tự động của quá trình sản xuất công nghiệp

Mục tiêu:

- Tính toán quấn mới máy biến áp, đảm bảo hoạt động tốt, đạt các thông số

kỹ thuật, theo tiêu chuẩn kỹ thuật điện

- Sửa chữa được các hư hỏng máy biến áp một pha

Phương pháp giảng dạy và học tập bài 1

- Đối với người dạy: Sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, vấn đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học Tính toán quấn mới máy biến áp

- Đối với người học: Chủ động đọc trước giáo trình trước buổi học

Điều kiện thực hiện bài học

- Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: Phòng học chuyên môn

- Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu và các thiết bị dạy học khác

- Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Chương trình môn học, giáo trình, tài liệu

tham khảo, giáo án, phim ảnh, và các tài liệu liên quan

- Các điều kiện khác: Không có

Kiểm tra và đánh giá bài học

- Nội dung:

 Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức

 Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng.

 Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu bài trước khi đến lớp

+ Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập.

+ Tham gia đầy đủ thời lượng môn học.

+ Nghiêm túc trong quá trình học tập.

- Phương pháp:

 Điểm kiểm tra thường xuyên: 1 điểm kiểm tra (hình thức: hỏi miệng)

 Kiểm tra định kỳ lý thuyết: không có

 Kiểm tra định kỳ thực hành: không có

Nội dung chính:

1 Tính toán số liệu dây quấn máy biến áp một pha.

1.1 Lấy thông số máy biến áp.

Dùng thước cặp để lấy số liệu các kích thước của máy biến áp:

+ Đo kích thước chiều rộng trụ từ (a)

+ Đo kích thước chiều dày trụ từ (b)

+ Đo kích thước chiều rộng khe hở cữa sổ (c)

+ Đo kích thước chiều cao trụ từ (h)

+ Đo kích thước chiều dày lá thép (efe)

+ Đo kích thước đường kính dây quấn sơ cấp và thứ cấp

Đếm số vòng dây quấn máy biến áp

1.2.Tháo lõi thép máy biến áp.

Có 2 cách tháo lõi thép máy biến áp:

- Dùng biện pháp cơ khí: Dùng búa nguội gõ đều cho lõng rồi dùng tuốc

nơ vit và kìm quấn dây để tháo từng lá thép Biện pháp này thông dụng nhưng thường gây hư hỏng một số lá thép

- Dùng hóa chất: Ngâm lõi thép trong dầu hoặc hóa chất để đánh tan vecni giữa các lõi thép trong 8-12h sau đó dùng tuốc nơ vit và kìm quấn dây để tháo từng lá thép

1.3.Tháo dây cũ của máy biến áp.

- Kiểm tra tình trạng dây quấn

- Tháo dây quấn máy biến áp Dùng kìm cắt bấm ngang các dây quấn

1.4 Tính toán số liệu dây quấn máy biến áp.

1.4.1.Tính tiết diện của lõi thép

St : Tiết diện thực tế là tiết diện của lõi thép nằm trong lòng lõi

lõi dây đo được khi ta ép chặt lõi thép hết cỡ

Si : Tiết diện hưu ích là tiết diện của lõi thép nằm trong lòng ống dây tham gia hữu ích vào quá trình truyền tải năng lượng từ cuộn sơ

cấp sang cuộn thứ cấp

a)Tính tiết diện khi có lõi thép

- Tiết diện hữu ích: Si = K.St (cm2)

Chọn: K= 0,9 nếu bề dày lá sắt eFe=0,35 mm

K= 0,93 nếu bề dày lá sắt eFe=0,50 mm

b) Tính tiết diện khi cho công suất

- Tiết diện hữu ích : Si =1,2.√?( cm2)

- Tiết diện thực tế : St= =a.b

P là công suất được cho (VA) gọi là công suất biểu kiến Chọn

a,b sao cho tiết diện của lõi càng gần vuông càng tốt

-Chọn công suất cho máy biến áp

+ Khai thác hết công suất của lỏi : Pđm=Pcf

+ Khai thác với công suất bất kỳ : Pđm <Pcf

Chú ý: Đối với lõi thép hình trụ,hình xuyến thì hoàn toàn

tương tự Riêng đối với lõi hình trụ 2 cuộn dây của mba được đặt lên

2 trụ từ nhưng ta chỉ tính toán tiết diện của máy biến áp trên một trụ

- Trong thực tế với lưới điện công nghiệp có tần số 50 Hz Do vậy nên

chúng ta tính toán số vòng vôn theo biểu thức

W ( Vòng/vôn)

Trong đó :

A : Hệ số phụ thuộc vào mật độ từ thông và chất lượng của lõi thép

+ A=35÷ 40 với lõi thép chất lượng tốt, lá thép mới, hàm lượng

silic cao, không cong vênh và dập bằng máy rất đều nhau

+ A= 45÷ 50 với lá thép chất lượng trung bình, lá thép mới hàm

lượng silic cao, ít cong vênh,tương đối đều nhau

+ A = 55÷ 60 lá thép chất lượng kém,củ,cong vênh và không đều nhau

- W2n = W0 [( U2n - U2(n-1))+ ∆U U2 Điện áp thứ

cấp của máy biến áp

∆U sụt áp do thành phần tử kháng của day quấn thứ cấp

gây nên khi có tải

∆U Phụ thuộc vào công suất của MBA được cho ở bảng

dưới đây :

Công suất định mức MBA ( VA) Tổn thất ∆U ( %)

1.4.3.Tính tiết diện dây quấn

a)Tính cường độ dòng điện

-Dòng điện chạy trong cuộn sơ cấp I

ƞ Hiệu suất của MBA: ƞ = 0,85÷ 0,95

-Dòng điện chạy trong cuộn thứ cấp I

5.5 54.5 43.5

c)Tính đường kính dây dẫn

d = 1,13√?

Chú ý : Tiết diện và đường kính tính toán được là chưa kể đến

men cách điện Sau khi tính toán xong phải tạo bảng để cho tiết diện

chuẫn

1.4.4 Kiểm tra lại khoảng trống chứa dây

a)Kiểm tra khe hở cửa sổ (trường hợp cho lõi thép trước)

Diện tích của cuộn dây MBA cho phép chiếm tối đa 80% diện tích khe hở

cữa sổ

Nếu nó chỉ chiếm 50% trở xuống thì chứng tỏ mba chưa khai thác

hết công suất của lõi thép

-Tính chiều cao khoảng trống của khe hở cữa sổ

d1cđ : đường kính dây quấn sơ cấp có cả cách điện

d1cđ = d1+ ecđ

Với : Dây tráng e-may : ecđ = 0,03÷ 0,08 mm

Dây bọc coton: ecđ = 0,15÷ 0,40 mm -Tính số lớp dây quấn sơ cấp : N1 = W1/ W1lớp (lớp)

Chú ý :Nếu số lớp sơ cấp lẽ ta phải quy tròn lên

-Chiều dày cuộn sơ cấp : D1 = (N1.d1cđ) + ecđ(N1 – 1) mm

c) Chiều dày của cuộn thứ cấp D2

-Tính số vòng dây trên 1 lớp dây quấn thứ cấp :

W2lớp = hkt/d2cđ - 1 (vòng)

D2cđ : đường kính dây quấn thứ cấp có cả cách điện :

d2cđ = d2+ ecđ Với : Dây tráng e-may : ecđ = 0,03 ÷

0,08 mm

Dây bọc coton: ecđ = 0,15 ÷ 0,40 mm

-Tính số lớp dây quấn sơ cấp : N2 = W2/ W2lớp (lớp) -Chiều dày cuộn thứ cấp : D2 = (N2.d2cđ) + ecđ(N2 – 1)

mm

Chú ý :

-Trường hợp điện áp giữa các lớp dây quấn lớn hơn 25V hoặc

đường kính dây quấn lớn hơn 0,5 mm thì ta phải tiến hành lót cách điện

+ Tính điện áp lớp :

Điện áp lớp của dây quấn sơ cấp :U1lớp=2W1lớp /W0 (V)

Điện áp lớp của dây quấn thứ cấp : U2lớp = 2W2lớp /W0 (V)

d) Chiều dày của vật liệu cách điện Dcđ :

Dcđ = (N1 + N2)ecđ (mm) (1.16)

ecđ : làm bằng coton

e) Bề dày toàn bộ của cả cuộn dây quấn D:

D = D1 +D2 + Dcđ (mm)

Chú ý : Trong trường hợp điều kiện kiểm tra D> Ckt không

thoả mãn chúng ta phải giảm kích thước dây quấn, lúc này công suất

của máy biến áp sẻ giảm

f) Tính chọn điều kiện thoả mãn :

Khi chọn lõi thép ngoài việc chọn kích thước trụ từ thì ta phải

chọn tiết diện khe hở ở giữa sao cho chứa hết cuộn dây của MBA

- Diện tích chiếm chổ của cuộn dây MBA trong khe hở cửa sổ

SdqMBA = (W1.S1cđ + W2.S2cđ) B1/ B2 Trong đó:

B1: là hệ số lượng dư của cuộn dây B1 = 1,25

B2: là hệ số lấp đầy của khe hở cửa sổ

B2 = 0.8 l2tb

-Điều kiện chọn SdqMBA < C.h

1.4.5 Tính khối lượng dây quấn:

D1

D

Tính khối lượng dây quấn sơ cấp

- Tính chiều dài trung bình của 1 vòng dây quấn sơ cấp l1tb

L1tb = 2(a+b +4∆+2D1) (mm)

H5: Chu vi dây quấn

Trong đó:

W1: số vòng dây quấn sơ cấp

S1cđ: tiết diện dây quấn sơ cấp kể cả cách điện

TCu: Khối lượng riêng của đồng TCu = 8,9 (g/cm3) = 8,9.10-3 (g/mm3)

b) Khối lượng dây quấn thứ cấp

- Tính chiều dài trung bình của 1 vòng dây quấn thứ cấp l2tb

L2tb = 2(a+b +4∆+4D1 + 2D2) (mm) Trong đó:

a,b: là kích thước trụ từ

: chiều dày của vật liệu làm khuôn

D1,D2: chiều dày của cuộn sơ cấp và thứ cấp

- Khối lượng của dây quấn thứ cấp : m2 = l2tb.W2.S2cđ.TCu (g) BẢNG TRA DÂY QUẤN

Ví dụ: Tính các thông số để quấn dây máy biến áp cảm ứng để cấp

cho nguồn điện có điện áp định mức 48V từ lưới điện 220V

Biết lõi thép có kích thước a = 40mm, b = 40mm, c = 30mm, h =

60 mm, lõi thép có chất lượng trung bình, MBA làm việc 24/24h và =

1mm

Bài giải:

Tiết diện thực tế của lõi thép: St = a.b = 4.4=16 (cm2)

Tiết diện hưu ích: Si= K.St = 0,9.16 = 14,4 ( cm2)

Công suất cho phép: Pcf =( Si/1,2)2 = (14,4/1,2)2 =144 (VA)

Công suất định mức : Pđm = Pcf = 144 (VA)

Số vòng dây quấn : Chọn A= 45, W0 =A/ Si =45/14,4 = 3,125 (vòng/vôn)

Số vòng dây quấn sơ cấp : W1=W0.U1 = 3,125 x 220 = 687,5 (vòng)

Số vòng dây quấn thứ cấp :

W2 = W2n = W0 [( U2n - U2(n-1))+ ∆U ] = 3,125( 48 + 4) = 162,5 (vòng)

Dòng điện trong cuộn sơ cấp :I1 = Pđm/U1.ƞ , chọn ƞ= 0,85

I1 = 144/220.0.85= 0,77 (A)

Dòng điện trong cuộn thứ cấp: I

Tiết diện dây sơ cấp: chọn J =0,256 (mm2)

Tiết diện dây quấn thứ cấp: S = 1 (mm2)

Đường kính dây quấn sơ cấp: d1 = 1,13√? = 1,13√0,256= 0,565 (mm)

Đường kính dây quấn thứ cấp : d2 = 1,13√? =

1,13√1=1,13 (mm) Tra bảng dây quấn ta

có : d1 = 0,565 mm, d1cđ = 0,63 mm

d2 = 1,13 mm, d2cđ = 1,18 mm

Tính chiều cao khoảng trống của

khe hở cữa sổ Cửa sổ: hkt= h-

2∆ = 60 – 2 1 = 58 (mm)

Chiều rộng: Ckt = C - ∆= 30 – 1 = 29 (mm)

Chiều dày của cuộn sơ cấp D1

Tính số vòng dây trên 1 lớp dây quấn sơ cấp :

Chiều dày của cuộn thứ cấp D2

+Tính số vòng dây trên 1 lớp dây quấn thứ cấp :

W2lớp = hkt/d 1 = 48,3 (vòng)

Dây tráng e-may : ecđ = 0,07 mm

Dây bọc coton: ecđ = 0,15÷ 0,40 mm

+ Tính số lớp dây quấn sơ cấp : N2 = W2/ W = 3,36 (lớp)

Chọn N2 = 4 (lớp)

+ Chiều dày cuộn thứ cấp : D2 = (N2.d2cđ) + ecđ(N2 – 1)

= (4.1,18) + 0,2 (4- 1) = 5,48 (mm)

(Do đường kính dây dẫn của 2 cuộn đều lớn hơn 0,5 mm nên giữa

các lớp dây phải lót giấy cách điện)

Chiều dày của vật liệu cách điện Dcđ : Dcđ = (N1 + N2)ecđ

Bề dày toàn bộ của cả cuộn dây quấn D: D = D1 +D2 + Dcđ

= 6,48 + 5,48 + 2,4 = 14,36 (mm)

Tính khối lượng dây quấn :

+Tính khối lượng dây quấn sơ cấp

Tính chiều dài trung bình của 1 vòng dây quấn sơ cấp l1tb

L1tb = 2(a+b +4 +2D1) = 2( 40 + 40 +4.1 + 2.6,48) = 193,92 (mm) Khối lượng của dây quấn sơ cấp : m1 = l1tb.W1.S1cđ.TCu

= 193,92 x 687,5 x 0,314 x 8,9.10-3= 372,5 (g)

+ Khối lượng dây quấn thứ cấp

Tính chiều dài trung bình của 1 vòng dây quấn thứ cấp l2tb

Bước1: Đo và vạch các kích thước a, b, h trên giấy

Bước 2: Làm mỏng các đường giao nhau để dễ gấp

Bước 3: làm tấm chắn khuôn: Đo và kẻ các kích thước a, c, b như hình vẽ

Lót giấy cách điện lên khuôn cuộn dây máy biến áp

Có 2 loại giấy cách điện: giấy dầu và giấy bồi, có chiều dày

từ 0,1 đến 0,5 mm Đo và cắt giấy cách điện: rộng bằng chiều cao

của trụ từ h, chiều dài bằng chu vi của trụ tự cộng thêm 10mm

2.2.Quấn bộ dây.

a. Chuẩn bị máy quấn dây

- Máy quấn được sử dụng là máy quấn tay và không rải

dây tự động, máy được gá lấp chắc chắn vào bàn thực tập và có

chiều sao cho thuận với tay thuận

- Kiểm tra đồng hồ đếm dây ( số vòng)

- Kiểm tra độ ban của trục máy quấn cũng như các phụ

kiện khác

b. Gá khuôn quấn bên máy quấn

- Tiến hành gá quấn nòng vào khuôn quấn sau đó gá khuôn

vào trục máy quấn dây và sử dụng bu lông bắt thật chặt khuôn

quấn để khuôn không bị trượt trong quá trình quấn

c. Tiến hành quấn dây

- Trước khi quấn phải chỉnh 0 cái kim của đồng hồ đếm số

vòng dây, sau đó lót một lớp cách điện trong khuôn quấn rồi

mới tiến hành quấn dây

- Đầu dây đầu tiên được luồn trong ống ghen và luồn qua

lỗ luồn dây và khuôn quấn và được giữ chặt lên khuôn quấn

h

chu vi + 10

h11: cách làm giấy cách điện

Trong trường hợp khuôn quấn quá nhỏ đầu dây ra đầu dây ra

được tăng cường bởi dây dẫn có đường kính lớn hơn từ 5 – 8

lần

- 1 tay quấn máy quấn, 1 tay vuốt dây đồng

- Vòng dây trong cùng 1 cuộn dây sơ cấp phải được quấn

cùng chiều : < Thứ cấp nên quấn cùng chiều>

- Đối với MBA 1 pha công suất nhỏ cuộn sơ cấp thường

được quấn phía trong sau đó lót cách điện và quấn cuộn thứ cấp

chồng lên phía ngoài

- Đối với MBA cấp nguồn cho thiết bị âm thanh thì thường

được quấn trên khuôn 2 nữa, 1 nữa quấn cuộn sơ cấp, 1 nữa

quấn cuộn thứ cấp

- Khi quấn đủ số vòng dây cho 1 cấp điện áp là ra đầu dây

sau khi đủ số vòng dây chỉ cuộn sơ cấp thì là ra đầu dây cuối

cùng phải bằng cách điện để chống ẩm và chống va đập cơ khí

Hình: Cách làm đầu vào máy biến áp

H13: cách làm đầu vào máy biến áp

Chú ý :

-Các đầu dây không được ra trong khe cữa sổ

-Các chổ nối dây phải được đưa ra ngoài để nối tương tự như các đầu dây và tuyệt đối không được nối trong đầu dây

-Trong trường hợp yêu cầu phải quấn cách điện lớp thì phần giao của giấy cách điện không được nằm trong lòng khe hở cữa sổ

Trước khi thực hiện đầu ra cuối cùng, khi số vòng dây còn

khoảng10-20 vòng thì ta tiến hành đặt giấy cách điện sau đó quấn

số vòng dây còn lại lên giấy cách điện, khi đã đủ số vòng ta luồn

dây vào ống ghen xâu qua lổ gấp của giấy cách điện và dùng tay

kéo phía đầu kia của giấy để giử chặt

Bước 5:Sử dụng đồng hồ vạn năng đo thông mạch các cuộn

dây và đầu dây sau đó luồn đầu dây qua lỗ luồn dây kiểm tra

chạm pha giữa cuộn dây sơ cấp và cuộn thứ cấp

2.3 Hoàn chỉnh các đầu ra dây.

a) Hàn mối nối

Một mối hàn đạt tiêu chuẩn kỹ thuật nếu nó tiếp xúc tốt về điện,

bền chắc về cơ, nhỏ gọn về kích thước là trong láng về hình thức

Quy trình hàn nối:

Bước 1: Xử lý sạch tại hai điểm cần hàn Dùng dao hoặc giấy ráp

cạo sạch lớp ôxit trên bề mặt tại hai điểm cần hàn Ngoài ra còn có thể

dùng axit hàn để nhanh chóng tẩy sạch lớp ôxít này

Bước 2: Tráng thiếc Dùng mỏ hàn gia nhiệt tại điểm vừa xử lý (Ở

bước 1) rồi tráng phủ một lớp thiếc mỏng

Chú ý: Nếu ở bước 1 làm chưa tốt (chưa tẩy sạch lớp ôxit trên bề mặt)

thì tráng thiếc sẽ không dính

Bước 3: Hàn nối Đặt hai điểm cần hàn tiếp xúc với nhau, ấn đầu

mỏ hàn sát vào cả hai vật cần hàn để gia nhiệt, rồi đưa thiếc hàn vào điểm

cần hàn Thiếc hàn nóng chảy và bao phủ kín điểm hàn sau đó nhấc mỏ

hàn và dây thiếc ra hai hướng khác nhau

b) Đo thông mạch cuộn dây máy biến áp

Bước 1: Kiểm tra thiết bị Kiểm tra đồng hồ Megaohm trước

khi đo: Kẹp hai cực đo với nhau, chọn thang MΩ Nếu kim đồng hổ

chỉ 0 MΩ đồng hồ còn tốt Tách 2 cực đo, chọn thang MΩ.Nếu kim

đồng hồ chỉ ∞ MΩ Thiết bị tốt

Bước 2: Tiến hành đo cách điện:

-Đo thông mạch cuộn sơ cấp, đo thông mạch cuộn thứ cấp

-Đo cách điện cuộn sơ cấp với cuộn thứ cấp, đo cách điện cuộn sơ

cấp và thứ cấp với lõi thép Nếu giá trị điện trở lớn hơn 500kΩ là

đảm bảo chất lượng

2.4 Lắp ghép các lá thép vào cuộn dây.

- chuẩn bị đầy đủ số lõi thép, gông từ…

- Tiến hành ghép các là thép hình chữ E trước, mỗi lần ghép từ

1-4 lá và đổi chiều liên tục giữa các lần ghép

- khi cảm thấy các lá thép đó chặt thì ta tiến hành ghép giữa

ghép ra để lá thép không làm hỏng khung quấn

- Khi ghép hoàn chỉnh các lá thép chữ E ta tiến hành ghộp các

lá thép chữ I với tỉ lệ 1- 1 so với lá thép chữ E và ghép các lá thép

chữ I từ giữa ra

- Ghép lói thép phải đủ số lá thép Trong trường hợp khi đó

ghép đủ lá thép mà khuôn quấn vẫn lỏng thì dùng vật liệu cách điện

chén vào 2 bên lá thép

- Ghép xong dùng búa cao su làm phẳng của MBA và dùng

gông từ, bu lông bắt chặt Nếu MBA có công suất lớn thì bu lông bắt

gông từ phải luồn trong ống cách điện để tránh tổn hao Với MBA

nhỏ có thể hàn trực tiếp

- Kiểu lỏi thép : E-I

- Kiểu E lệch

- Kiểu L- L

Đấu dây máy biến áp

Bước 1: xác định các cuộn dây sơ cấp và thứ cấp

Bước 2: Xác định điểm đầu ( đây trung tính cho cuộn thứ cấp)

Tẩm sơn cách điện và sấy cách điện máy biến áp

Tẩm sấy MBA là một yếu tố quyết định chất lượng sử dụng lâu

dài của MBA tẩm sấy tốt sẽ có tác dụng chống ẩm tốt cho cuộn

dây, Tăng cường cách điện giữa các vòng dây và tăng khả năng

cản nhiệt cho MBA

Ngoài ra tẩm sấy còn làm tăng sức bền cơ học làm cho các

vòng dây dính lại với nhau nên ít chịu ảnh hưởng rung động sơn

cách điện để tẩm sấy MBA có 2 loại là sơn tẩm và sơn phủ

- Các bước tiến hành tẩm sấy cách điện

B1: Trước khi tẩm MBA phải được sấy khô hơi ẩm ở T0 < 1000C

B2: Nhúng 2/3 MBA vào sơn tẩm hoặc tưới sơn phủ lên cuộn

dây, sau đó đưa MBA ra ngoài cho sơn thừa chảy và tiến hành sấy

kho t0 thích hợp

- Dụng cụ để sấy MBA có thể là sấy, bóng đèn sợi đốt khoảng

300W Chú ý: Không để bóng đèn tiếp xúc trực tiếp vào cuộn dây

2.5 Thử nghiệm

a) Thử nghiệm không tải

Hình: Thử nghiệm không tải

Kiểm tra I và U khi không tải

b)Thử nghiệm có tải

A

V

Kiểm tra đòng điện và điện áp khi có tải

Hình: Thử nghiệm có tải

A

CÂU HỎI ÔN TẬP

a) Tự luận Câu 1: Em hãy trình bày cấu tạo và nguyên lý làm việc của

Bài giải:………

Câu 4: Em hãy tính toán các thông số của máy biến áp khi biết: Sđm = 1,5 KVA

U1 = 380V, U21 = 20V, U22 = 30V, U23 = 80V,

Bài giải:………

b) Trắc nghiệm

Câu 1: Nguyên nhân nào sau đây dẫn đến điện áp thứ cấp của MBA sau khi quấn lại lớn hơn điện áp yêu cầu?

A.Tần số lưới điện cao, thiếu số vòng dây thứ cấp

B. Điện áp lưới điện thấp, sai tiết diện dây quấn thứ cấp

C.Tần số lưới điện thấp, thừa số vòng dây sơ cấp

D.Điện áp lưới điện cao hơn giá trị định mức, thừa số vòng dây thứ cấp

Câu 2: Dòng điện của MBA khi vận hành không tải là:

A Dòng từ hóa B Dòng thứ cấp C Dòng một chiều D Dòng fucô

Câu 3: Những hoạt động cần thiết khi chạy thử, kiểm tra MBA:

A.Quan sát, đo điện áp không tải của máy

B. Quan sát, đo điện áp định mức

C.Quan sát, đo dòng điện không tải

D.Quan sát, nghe tiếng máy, đo các thông số

Câu 4: Một trong những yêu cầu kỹ thuật khi lắp máy biến áp vào vỏ:

A Đúng chiều, đúng vị trí và đảm bảo an toàn

B. Đúng vị trí, kích thước và đảm bảo an toàn

C.Đúng chiều, dẫn điện và đảm bảo an toàn

D.Đúng chiều, tiếp xúc tốt và đảm bảo vị trí

Câu 5: Vật liệu nào sau đây dùng làm dây quấn của máy biến áp?

A Dây điện từ B Dây Platin C Dây Crôm D Dây thép

Câu 6: Khi đo thông mạch các cuộn dây MBA dùng:

A Đồng hồ oát kế B Đồng hồ vôn kế

C Đồng hồ ampe kế D Đồng hồ vạn năng

Câu 7: Kích thước của dây quấn quyết định thông số làm việc nào sau đây của MBA?

A Dòng điện cho phép B Tần số cho phép

C Hiệu suất cho phép D Điện áp cho phép

Câu 8: Thông số W0 trong việc tính toán sửa chữa, quấn lại MBA là:

A Số vòng dây thứ cấp B Số vòng dây sơ cấp

C Số vòng dây trên 1 vôn D Số vòng dây toàn bộ MBA

Câu 9: Ký hiệu điện áp ngắn mạch phần trăm của máy biến áp là:

Câu 10: Chế độ vận hành đầu tiên của MBA sau sửa chữa, bảo dưỡng là:

A Vận hành với dòng định mức B Vận hành có tải nhỏ

C Vận hành với tải định mức D Vận hành không tải

Câu 11: Biện pháp nào sau đây để sửa chữa MBA bị cháy hỏng cuộn dây cấp điện

áp ra:

A.Thay thế mạch từ máy biến áp

B. Thay thế nguồn cấp cho máy biến áp

C.Quấn mới lại cuộn dây thứ cấp

D.Quấn mới lại cuộn dây sơ cấp

Câu 12: Thông số nào sau đây xác định số vòng dây của cuộn sơ cấp (W1) khi quấn mới máy biến áp?

A Ampe kế B Vôn kế C Ôm kế D Oát kế

Câu 14: Thông số nào sau đây xác định số vòng dây của cuộn thứ cấp (W2) khi quấn mới máy biến áp?

Câu 15: Biểu thức nào sau đây dùng để tính số vòng dây cuộn thứ cấp của MBA?

BÀI 2

VẼ SƠ ĐỒ DÂY QUẤN ĐỘNG CƠ

Mã bài: MĐ16-02 Giới thiệu:

Bộ dây quấn stato động cơ KĐB 3 pha là bộ phận nhận công suất điện

chuyển hoá thành công suất cơ để kéo tải Kết cấu bộ dây quấn rất đa dạng để

đáp ứng nhu cầu của phụ tải, để đi sâu vào tìm hiểu cấu tạo bộ dây quấn stato

Phương pháp giảng dạy và học tập bài 2

- Đối với người dạy: Sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, vấn đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học nhớ các bước để tiến hành

vẽ s đồ dây quấn stato động cơ không đồng bộ một pha và ba pha

- Đối với người học: Chủ động đọc trước giáo trình trước buổi học

Điều kiện thực hiện bài học

- Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: Phòng học chuyên môn

- Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu và các thiết bị dạy học khác

- Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Chương trình môn học, giáo trình, tài liệu

tham khảo, giáo án, phim ảnh, và các tài liệu liên quan

- Các điều kiện khác: Không có

Kiểm tra và đánh giá bài học

- Nội dung:

 Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức

 Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng.

 Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu bài trước khi đến lớp

+ Tham gia đầy đủ thời lượng môn học.

+ Nghiêm túc trong quá trình học tập.

- Phương pháp:

 Điểm kiểm tra thường xuyên: 1 điểm kiểm tra (hình thức: hỏi miệng)

 Kiểm tra định kỳ lý thuyết: h

 Kiểm tra định kỳ thực hành: h

Nội dung chính:

1 Khái niệm chung về dây quấn.

Nhiệm vụ: nhận dòng điện xoay chiều sinh ra từ trường quay

Các yêu cầu kỹ thuật: cách điện tốt

Phân loại dây quấn: Dây quấn roto (dây quấn sóng, xếp) Dây quấn stato (dây quấn động cơ 1 pha, động cơ 3 pha, dây quấn 1 lớp, 2 lớp)

2 Những cơ sở để vẽ sơ đồ dây quấn

Là phần của bối dây nằm trong mạch từ, một bối có 2 cạnh tác dụng

Đầu nối bối dây:

Là phần của bối dây nằm ngoài mạch từ, nối liền 2 cạnh tác dụng của bối dây

đó

C

2 ạnh tác dụng

Đầu nối bối dây

Bước bối dây

Bước bối dây:

Là khoảng cách 2 rãnh chứa 2 cạnh tác dụng của bối dây đó

Nhóm bối dây có 2 loại: Nhóm bối đồng tâm và nhóm bối dây đồng

khuôn được thể hiện

a) b)

Hình : a)Nhóm bối dây đồng khuôn; b) và nhóm bối dây đồng tâm

Đấu dây giữa các nhóm bối để tạo thành cuộn dây pha:

Các nhóm bối dây 1 pha được đấu nối tiếp hay song song sao cho khi I chạy qua các nhóm bối cực từ hình thành trái dấu nhau xen kẽ, có 2 cách đấu nối tạo cực từ như sau:

Đấu dây tạo cực từ thật:

Đặc điểm: Số Nb1pha = 2P (giữa 2Nb liên tiếp không chứa các

rãnh trống)

Nguyên tắc: Cuối Nb1 đấu với Cuối Nb2; Đầu Nb2 đấu với Đầu

Hình Đấu dây tạo cực từ thật

Đấu dây tạo cực từ giả: hình 10.4

Đặc điểm: Số Nb 1pha = P (giữa 2Nb1 liên tiếp có chứa các rãnh trống)

Nguyên tắc: Cuối Nb1 đấu với Đầu Nb2; Cuối Nb2 đấu với Đầu Nb3 (cuối

+ đầu; cuối + đầu)

Hình: Đấu dây tạo cực từ giả

Cực từ:

Là vùng không gian bên trong stator gồm những rãnh chứa cạnh tác dụng

có chiều I chạy trong chúng theo cùng một hướng

Công thức tính: với Z là tổng số rãnh ststo của động cơ

Đơn vị: Rãnh

Quan hệ giữa bước bối dây (y) và bước cực từ:

Dây quấn bước ngắn y < β: ->sử dụng nhiều, đặc tính làm việc tốt (dây quấn phân tán, dây quấn 2 lớp, tiết kiệm dây quấn)

Dây quấn bước đủ y = β: -> sử dụng nhiều với động cơ có P nhỏ

Dây quấn bước dài y > β: -> Rất ít được sử dụng

Hệ số rút ngắn β: với (0,67 < β < 1)

Góc lệch hình học và góc lệch điện:

Góc lệch hình học:

Mạch từ Stator là đường tròn tương ứng 3600 hình học Vậy góc lệch hình

học, là khoảng cách giữa hai cạnh liên tiếp được ký hiệu là hh và được tính

Ta biết một đôi cực tương ứng 3600 điện vậy Máy điện có P đôi cực thì góc lệch tương ứng là: P x3600 điện Vậy góc lệch điện giữa hai rãnh liên tiếp được ký hiệu là đ và được tính bằng công thức:

Với động cơ không đồng bộ 3 pha 3 cuộn dây đặt lệch nhau trên mạch

từ stator là 1200điện Vậy sẽ cách nhau một số rãnh là:

Z

Số rãnh của mỗi pha dưới mỗi cực từ (q):

Với động cơ 3 pha số rãnh trong mỗi cực từ được chia đều cho cả 3 pha nên

ta có: q = qA = qB = qC (m là số pha của động cơ)

Dây quấn 1 lớp, dây quấn 2 lớp:

Trong các rãnh của mạch từ Stator có thể chứa 1 cạnh tác dụng hoặc 2 cạnh tác dụng (của 2 bối dây)

Dây quấn 1 lớp: Trong 1 rãnh stato chỉ có chứa 1 cạnh tác dụng thì gọi là

dây quấn 1 lớp dây quấn 1 lớp và thường dùng cho động cơ có công suất <

10KW Dây quấn 2 lớp: Trong 1 rãnh chứa 2 cạnh tác dụng của 2 bối dây

khác nhau thì gọi là dây quấn 2 lớp và thường dùng cho động cơ có công suất

> 10KW

3 Phân loại dây quấn.

Theo số cạnh tác dụng trong rãnh ta có dây quấn 1 lớp, dây quấn 2 lớp

Theo hình dáng nhóm bối ta có dây quấn đồng tâm, dây quấn đồng khuôn

Theo bước bối dây ta có dây quấn bước đủ, dây quấn bước ngắn, dây quấn bước dài

Theo số rãnh mỗi pha dưới mỗi cực ta có dây quấn q là số nguyên, dây quấn

Bước bối dây Y:

Với dây quấn đồng tâm tập trung nên số bối dây trong một nhóm bằng q vậy ta có:

Y1 = 2q + 1 = (2 x 2) + 1 = 5 (rãnh), (từ rãnh 2 đến rãnh 7)

Y2 = Y1 + 2 = 5 + 2 = 7 (rãnh), (từ rãnh 1 đến rãnh

8) Số bối dây B:

Số nhóm bối dây Nb:

Nhóm bối dây 1 pha:

Góc lệch pha tính theo khoảng cách:

Bước 2: Dựa vào bước cực từ để phân cực trên stato

Theo tính toán ta có T = 6 rãnh vậy cứ 6 đoạn thẳng ta chia thành 1

1 2

1 3

1 4

1 5

1 6

1 7

1 8

1 9

2 0

2 1

2 2

2 3

2 4

5

1 8

1 9

2 0

2 1

•