Giáo trình hướng dẫn thực hành Vận hành máy điện

Giáo trình hướng dẫn thực hành Vận hành máy điện

PHAN1: VẬN HÀNH ĐỘNG CƠ 3PHA

BÀI 1: VẬN HÀNH ĐỘNG CƠ KĐB 3 PHA THÔNG DỤNG

1 LY THUYET:

1 Đặc tính vận hành: Động cơ có bao nhiêu kiểu đấu dây, sẽ có bấy nhiêu cấp điện áp ba pha tương ứng Thay đổi kiểu đấu dây, phải thay đổi điện áp ba pha thích hợp để vận hành

2 Điều kiện đấu dây: Phải biết rõ cực tính đầu và cuối cỦa mỗi pha hay nữa pha dây quấn, mới có thể đấu dây cho vận hành theo một quy cách kỹ thuật

" Qui ước cực tính bằng chỉ số: 2 đầu dây ra của nữa pha hay mỗi nữa pha dây quấn được mang 2 chỉ số AX, BY, CZ Như vậy các pha dây quấn, những đầu dây

cùng mang chỉ số ABC hoặc XYZ sẽ có cực tính cùng tên

"_ Giới thiệu về Contactor: Là khí cụ điện từ, được thiết kế dựa trên nguyên

tắc nam châm điện hút nhã để điều khiển các tiếp điểm của nó hoạt động, đóng cắt

nguồn và điều khiển các kiểu đấu dây cho phụ tải Gồm 2 loại tiếp điểm

- Tiếp điểm chính: Chịu được dòng điện lớn (dòng điện phụ tải) đi qua, tiếp điểm chính được đấu trong mạch động lực Tiếp điểm chính chỉ có dạng thường mở

- Tiếp điểm phụ: Chịu được dòng điện nhỏ (dòng điện nuôi cuộn dây, do

đó tiếp điểm phụ được đấu trong mạch điều khiển, mạch cấp nguồn cho các cuộn

dây hoạt động) Tiếp điểm phụ gồm 2 dạng là thường mở và thƯờng đóng

II THỰC HÀNH

1 Khởi động trực tiếp và có trể động cơ không đồng bộ 3 pha

Ký hiệu:

MC: là cuộn dây của contactor

OLR: Role nhiét CB: áp tô mát nguồn

TR: là cuộn dây của rơle thời gian

Trang 1

> Mach điều khiển và mạch động lực như sau:

a) Mạch khởi động trực tiếp

Hình 1.a: Sơ đồ mạch động lực Hình 1.b: Sơ đồ mạch điều khiển

b)_ Mạch khởi động có trễ (rơle thời gian-timer)

Hình 1.a: Sơ đồ mạch động lực Hình 1.b: Sơ đồ mạch điều khiển

2 Kiểu đấu dây sao (Y)

Thực hiện khởi động trực tiếp và khởi động có trễ

Sơ đồ ra dây:

Trang 2

Điện áp mỗi cuỘn dây: 220V

Thực hiện đảo chiều quay động cơ

3 Kiểu đấu dây tam giác (I)

Thực hiện mạch khởi động trực tiếp và khởi động có trễ

Thực hiện đảo chiều quay động cơ

II YÊU CẦU BÁO CÁO:

1 Thực hành vẽ sơ đồ đấu dây mục 2, 3 trước và sau khi đảo chiều

2 Đo các trị số dòng điện sau:

Dòng điện khởi | Dòng điện Điện áp pha động 1 u(A) không tải I u(A) _| (dây) (V)

3 Trình bài phương pháp đảo chiều động cơ

4 Nhận xét về mômen khởi động sao và tam giác

5 Nhận xét về dòng điện không tải và dòng điện khởi động

6 Khi nào thì động cơ hoạt động được Y/I, tại sao khởi động Y/i

Trang 4

BÀI 2: ĐỘNG CƠ KĐB 3 PHA 9 ĐẦU DÂY

I.LÝ THUYẾT:

Các nửa pha thứ 1 gồm các cuộn dây: A1X; B1Y; C1Z,

Các nửa pha thứ 2 bao gồm các cuộn dây: XB2; YC2; ZA2

" Quy tắc đấu nối tiếp 2 nửa pha trên cùng một pha: Cực tính cuối cỦa nửa pha thứ nhất nối với cực tính đầu của nửa pha thứ hai

" Qui tắc đấu song song 2 nửa pha trên cùng một pha: Cực tính cuối (hoặc đầu) của nửa pha thứ nhất nối với cực tính cuối (hoặc đầu) của nửa pha thứ hai

m THỰC HÀNH:

+ Thực hiện khởi động trực tiếp và khởi động có trễ (mạch điều khiển và động lực như bài 1)

1 Kiểu nối Y nối tiếp

Điện áp mỗi cuộn dây (nửa pha): 110 V

Đặc tính kỹ thuật

am pha nối tếp = 2 XƯamg/2pha

Ua y néitigp = X3 xUa„ pha nối tiếp

2 Kiểu nối A nối tiếp

Điện áp mỗi cuộn dây (nửa pha): 110 V

Đặc tính kỹ thuật Usm pha néi tigp = 2XU ame pha

ga nối tiếp = Lam pha nối ấp

3 Kiểu nối Y song song (Y// Y)

Điện áp mỗi cuộn dây (nửa pha): 110V

Đặc tính kỹ thuật lãm pha song song= lam1/2 pha

Us song song = 93 Ua pa tang song

4 Kiểu nối A song song (A⁄A)

Điện áp mỗi cuộn dây (nửa pha): 110 V

Đặc tính kỹ thuật

am pha song song = Usmis2 pha

Us song song =Usam pha song song

II YÊU CẦU BÁO CÁO:

1 Thực hành vẽ sơ đồ đấu dây mục 1 đến mục 4 và vận hành

2 Đo điện áp, dòng điện khởi động và không tải

3 _ Khảo sát công suất va moment trong 2 trường hợp: Y//Y va A (Tham khảo tài liệu: Công nghệ chế tạo và tính toán sửa chửa máy điện - Nguyễn Thế Kiệt)

Trang 6

4 Nhận xét về mômen khởi động sao và tam giác? môment tăng lên mấy lần

5 Dòng điện khởi động sao/tam giác giảm mấy lần

6 _ Khi nào động cơ được đấu sao/tam giác

7 Khi nào người ta khởi động sao/tam giác

8 Khi nào người ta khởi động tam giác/sao

9 Rút ra nhận xét cho đỘng cơ trong bài thí nghiệm

10 Nếu động cơ trên chạy được ở 2 cấp tốc đỘ, anh (chị) hãy đấu động cơ

chạy ở 2 cấp tốc đỘ khác nhau

14 Anh (chị) trình bày thêm dạng động cơ có 9 đầu dây ra mà anh (chị) biết

Trinh bày các cách vận hành cho động cơ này

Trang 7

BÀI3: | DONG CO KDB 3 PHA 12 DAU DAY

I THUC HANH:

+ Thực hiện khởi động trực tiếp và khởi động có trễ (mạch điều khiển và động lực như bài 1)

Xem quy tắc đấu nối tiếp và song song nữa pha ở bài 2

1) Kiểu đấu Y nối tiếp

Điện áp mỗi cuộn dây (nữa pha): 110 V

hà

2) Kiểu đấu A nối tiếp

Điện áp mỗi cuộn dây (nữa pha): 110 V

3) Kiểu đấu Y song song(¥//Y) ° 6°40 & Ô a

Điện áp mỗi cuộn dây (nữa pha): 110 V

4) Kiểu đấu A song song (A4)

Điện áp mỗi cuộn dây (nữa pha): 1101 _ “

II YÊU CẦU BÁO CÁO:

1, Thực hành vẽ sơ đồ đấu dây mục 1 đến mục 4 và vận hành

2 Đo điện áp, dòng điện khởi động và không tải

3 Kiểm chứng lại những thông số kỹ thuật

4 Nhận xét về môment khởi động sao va tam giác

5, Rút ra nhận xét cho động cơ trong bài thí nghiệm

6 Nếu động cơ trên chạy được ở 2 cấp tốc đỘ, anh (chị) hãy đấu động cơ chạy ở 2 cấp tốc đỘ khác nhau

SI Anh (chị) trình bày thêm dạng động cơ có 9 đầu dây ra mà anh (chị)

biết Trình bày các cách vận hành cho động cơ này

Trang 9

PHẨN 2: VẬN HÀNH ĐỘNG CƠ

KHÔNG ĐỒNG BỘ 1 PHA, 2 PHA

" Dac tinh day quấn: Động cơ được thiết kế vận hành trong nguồn điện một

pha (220V hoặc 110V) gồm 2 pha dây quấn: pha chính (pha chạy) và pha phụ (pha đề) bố trí trên stator lệch nhau 90 đỘ điện

» _ Điều kiện đấu dây: Phải biết rõ đặc tính đầu và cuối của mỗi nữa pha chính, mới có thể đấu dây cho động cơ vận hành đúng theo nguồn một pha yêu cầu

" _ Qui tắc đổi chiều quay cho động cơ một pha: Đổi chiều dòng điện qua pha

phụ bằng cách hoán đổi vị trí của hai đầu dây pha phụ cho nhau

- _ Khi vận hành ở 220V, ta có hai phương pháp đổi chiều quay

- Khi vận hành ở 110V, ta có một phương pháp đổi chiều quay

Trang 10

BÀI4: ĐỘNG CƠ KĐB 1 PHA MỞ MÁY BẰNG PHA PHỤ

(VẬN HÀNH 2 CẤP ĐIỆN ÁP 110V, 200V)

1.LÝ THUYẾT:

Đặc tính vận hành: Dây quấn pha phụ chỉ làm việc trong điều kiện ngắn hạn, không liên tục do đó phải được cắt ra khỏi nguồn, ngay khi động cơ đã đạt tốc

độ Chính vì vậy động cơ dạng này gọi là động cơ 1 pha

Điện áp định mức mỗi cuỘn dây 110V

II YÊU CẦU BÁO CÁO:

1, Thực hành vẽ sơ đồ đấu dây và vận hành khởi động trực tiếp và

4 Đo dòng điện trên pha phụ khi động cơ ổn định tốc độ Giải thích?

5 Kiểm chứng lại những thông số kỹ thuật

6 Kể một vài Ứng dụng của động cơ khởi động bằng pha phụ

7 Nhận xét gì về môment khởi động

8 So sánh dòng điện khởi động, môment khởi động, dòng điện và

mômert làm việc với động cơ 1 pha dùng tụ khởi động và tụ thường trực Giải

thích? Kết luận.(khi sinh viên thực hiện xong bài 5&6)

Trang 12

BÀI 5: ĐỘNG CƠ KĐB 2 PHA

MỞ MÁY BẰNG TỤ THƯỜNG TRỰC (VẬN HÀNH Ở 2 CẤP ĐIỆN ÁP 110V, 220V)

1.LÝ THUYẾT:

Đặc tính vận hành: Dây quấn pha phụ được thiết kế để làm việc dài hạn trong điều kiện phải đấu nối tiếp với tụ thƯờng trực

Như vậy cả hai trạng thái mở máy, cũng như trạng thái vận hành bình thường

có hai pha chính và phụ điều làm việc Chính vì vậy được gọi là động cơ hai pha

2 Vận hành và đảo chiều quay động cơ 1 pha hai cấp tỐc đỘ:

Vẽ sơ đồ đấu dây động cơ, đo điện áp, dòng điện khởi động và ổn định ở chế

độ không tải trong hai trường hợp

II YÊU CẦU BÁO CÁO:

1 Thực hành vẽ sơ đồ đấu dây và vận hành khởi động trực tiếp và có trễ

trong nguồn 220V và 110V

32: Đo điện áp, dòng điện khởi động và không tải trong 2 trường hợp nguồn cấp 110V và 220V So sánh và giải thích

Trang 14

3 Kiểm chứng lại những thông số kỹ thuật

4 Nhận xét gì về môment khởi động

Be So sánh dòng điện khởi động, môment khởi động, dòng điện và môment

làm việc với động cơ 1 pha dùng tụ khởi động và tụ thường trực Giải thích?

Kết luận.(khi sinh viên thực hiện xong bai 5&6)

6 Khảo sát giá trị điện dung của tụ điện ảnh hưởng như thế nào đặc tính làm việc của động cơ

Trang 15

BÀI 6: ĐỘNG CƠ KĐB 1 PHA MỞ MÁY

cắt ra khỏi nguồn điện, vì vậy được gọi là động cơ một pha

2 Van hanh dao chiéu

Trang 16

1 Động Cơ Không Động Bộ 1 Pha Mở Máy Bằng Khâu Cực TỪ

1 Lý thuyết:

© Dac tinh cau tạo và dây quấn:

- Cấu tạo: Lõi thép stator được định dạng theo kiểu cực lồi (số cực từ thiết kế

cho động cơ được thấy rõ ràng trên stator và không thể thay đổi được)

- Dây quấn: Động cơ chỉ có 1 pha dây quấn duy nhất là pha chính, gồm các cuộn

dây được bố trí trên cực từ Không có pha phụ, nhưng trên mỗi cực từ được định vị

một khâu cực từ (hay còn gọi là vòng ngắn mạch) nằm lệch về một phía có tính năng kết hợp với pha chính để tạo ngẫu lực mở máy cho động cơ

© _ Đặc tính chiều quay: Động cơ không thể đổi chiều quay bằng cách đổi đấu

dây Chiều quay của động cơ được xác định trên mỘt cực từ tiêu biểu, theo hướng từ chổ không có khâu cực từ đến chỗ có khâu cực từ

© Đặc tính đấu dây: Tuỳ vào chủng loại động cơ hoạt động có bao nhiêu cấp

điện áp thì có bao nhiêu kiểu đấu dây

> Tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng mà chúng ta đấu sao cho động cơ có các đặc tính: mômen không đổi, mã lực không đổi và mômen biến đổi

3 Cấu tạo động cơ khâu cực từ lồi tiêu biểu

COPPER SHORTING RINGS (ving đồng ngắn mạch) (DELAY FIELD, BUILD-UP)

II YÊU CẦU BÁO CÁO:

1 Thực hành vẽ sơ đồ đấu dây và vận hành khởi động trực tiếp và có trễ

trong nguồn 220V và 110V động cơ KĐB 1 pha mở máy bằng tụ khởi động

Vl Đo điện áp, dòng điện khởi động và không tải

3 Kiểm chứng lại những thông số kỹ thuật

A Kể một vài Ứng dụng của động cơ khởi động bằng tụ

5, Kể một vài Ứng dụng của động cơ khởi động bằng khâu từ cực

Trang 18

6 Nhận xét gì về môment khởi động của động cơ KĐB 1 pha mở máy bằng khâu từ cực

WE Nhận xét gì về môment khởi động của động cơ KĐB 1 pha mở máy

bằng tụ

8 So sánh dòng điện khởi động, môment khởi động, dòng điện và môment

làm việc với động cơ 1 pha dùng tụ khởi động và tụ thường trực Giải thích? Kết luận.(khi sinh viên thực hiện xong bài 4 hoặc 5)

9 Khảo sát sự ảnh hưởng giá trị điện dung của tụ điện lên quá trình khởi động của động cơ

Trang 19

PHẦN 3: THỬ CỰC TÍNH ĐỘNG CƠ

BỊ MẤT KÝ HIỆU ĐẦU DÂY RA

> Phương Pháp Thử Cực Tính và Xác Định Dạng Đặc Tính Động Cơ KĐB 3 Pha 2 Tốc Độ Tỉ Số Biến Tốc 2/1

Ding VOM tam Do RX1 (chap 2 que đo, chỉnh kim đồng hồ về 0 trước khi đo) chấm 1

đầu que đo cố định vào 1 trong 6 đầu tuỳ ý làm chuẩn, đầu que còn lại di động lần lượt

trên 5 đầu kia để đo 5 giá trị điện trở dây quấn

Với 5 giá trị đo được, sé có 1 trong 2 trường hợp sau đây xảy ra:

* Trường hợp 1: Có 1 giá trị lớn nhất, 2 giá trị trung bình bằng nhau, 2 giá trị nhỏ

"_ Cấp nguồn điện 3 pha 220V cho động cơ vận hành ở lần lượt 2 kiểu đấu Y song

song(cấp nguồn vào 3 đầu cùng cực tính đã xác định và nối tắt 3 đầu kia, hoặc ngược lại)

Đo dòng điện không tải ở mỗi kiểu đấu trên cùng 1 pha tuỳ chọn

= Dong dién khéng tai của kiểu đấu nào nhỏ hơn là kiểu đấu Y song song đó đúng và

3 đầu dây cấp nguồn chính là 3 đầu chính là 3 đầu giữa của pha, tất nhiên 3 đầu còn lại là

3 đầu đầu pha

= Cui cling cho động cơ vận hành lần lượt ở kiểu đấu A nối tiếp (cấp nguồn vào 3 đầu đầu pha, để hở 3 đầu giữa pha) và kiểu đấu Y song song (cấp nguồn vào 3 đầu giữa pha, nối tắt 3 đầu đầu pha) để quan sát tốc độ và kết luận dạng đặc tính của động cơ theo

bảng sau:

Kiểu đấu M không đổi P không đổi

Trang 20

% Trường hợp 2: Có 1 giá trị nhỏ nhất, 2 giá trị trung bình bằng nhau, 2 giá trị lớn

nhất bằng nhau

Đánh giá sơ bộ: Động cơ đang thử có bộ dây quấn đấu Y sẵn bên trong thuộc dạng ngẫu lực và công suất cùng thay đổi Với 5 giá trị đo được sẽ có 1 trong 2 khả năng xảy

Tả:

-_ Khả năng 1: Giá trị lớn nhất bằng 3 lần giá trị nhỏ nhất

Kết luận: Đầu chuẩn và 2 đầu dây có giá trị trung bình so với nó, chính là 3 đầu giữa pha của động cơ

-_ Khả năng 2: Giá trị lớn nhất bằng 4 lần giá trị nhỏ nhất

Kết luận: Đầu chuẩn và hai đầu dây có giá trị lớn nhất so với nó, chính là 3 đầu đầu pha của động cơ

Trang 21

BÀI7: THỨ CỰC TÍNH VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG ĐẶC TÍNH

CUA DONG CO KDB 3 PHA 2 TOC DO TY SO BIEN TOC 2/1

LLY THUYET:

Đặc tính của động cơ KĐB 3 pha 2 tốc độ

Dây quấn: Mỗi pha dây quấn gồm 2 nữa pha được đấu nối tiếp, tạo một điểm giữa pha Như vậy ba pha sẽ có ba điểm giữa pha (A2, B2, C2)

Ba pha liên kết bên trong theo kiểu đấu A hoặc Y, để tạo ra ba điểm đầu pha (A1, B1, C1) Động cơ sẽ có 6 đầu dây gồm: ba đầu đầu pha và ba đầu giữa pha

Vận hành: Động cơ có 2 kiểu đấu dây ứng với 2 cấp tốc độ tương Ứng Tốc

độ nhanh bằng 2 lần tốc độ chậm (tỉ số biến tốc 2/1)

Thay đổi kiểu đấu dây, để thay đổi tốc độ nhưng không thay điện áp nguồn ba

pha được thiết kế cho động cơ ở cả 2 tốc đỘ

Dạng đặc tính của động cơ không đồng bộ 3 pha 2 tốc độ, tỉ số biến tốc 2/1 Gồm 3 dạng: - Ngẫu lực không đổi, khi tốc độ thay đổi

- Công suất không đổi, khi tốc độ thay đổi

- Ngẫu lực và công suất thay đổi, khi tốc d6 thay đổi

II THỰC HÀNH:

Giả sử động cơ hoàn toàn mất ký hiệu Dùng VOM để xác định động cơ có bộ dây quấn A đấu sẵn bên trong (ngẫu lực hoặc công suất không đổi khi tốc đỘ thay đổi) hay Y đấu sẵn bên trong

- Xác định 3 đầu giữa pha và 3 đầu đầu pha của động cơ

- Cho động cơ vận hành để xác định động cơ thuộc dạng ngẫu lực không đổi hay công suất không đổi khi môment thay đổi

Lập bảng kết quả đo dùng VOM

Trang 22