đồ án kỹ thuật cơ khí Bảo dưỡng động cơ điện xoay chiều ba pha dị bộ

Bản báo cáo gồm 04 phần: Phần I : Máy điện một chiều Phần II : Máy biến áp Phần III: Bảo dưỡng động cơ điện xoay chiều ba pha dị bộ Phần IV: Máy phát điện đồng bộ Bản báo cáo này đư

Lời nói đầu Trong những năm qua đất nước ta không ngừng đẩy mạnh sự nghiệpcông nghiệp hoá hiện đại hoá và sự nghiệp công nghiệp hoá đã đạt đượcnhững kết quả khả quan Ngành công nghiệp nói chung đã đạt được nhữngthành công nhất định và ngành than nói riêng không ngừng phát triển tạothêm được nhiều công ăn việc làm cho công nhân, sản lượng than liên tụctăng và để có thể đáp được sự phát triển mạnh như vậy chúng ta phải có độingũ công nhân cũng như cán bộ kỹ thuật cao Để đáp ứng nhu cầu của xã hộicũng như của ngành than thì cùng với các trường đại học khác Trường caođẳng kỹ thuật mỏ đang lỗ lực đẩy mạnh công tác đào tạo, không ngừng nângcao chất lượng, đào tạo có nội dung sát với yêu cầu thực tế của xã hội, củangành than thực hiện theo phương châm “Học đi đôi với hành” Em rất vinh

dự vì là một sinh viên trường cao đẳng kỹ thuật mỏ và sau hơn hai năm họctập và được nhà trường cử đi thực tập tại Trường Đào tạo nghề mỏ và Xâydựng với mục đích tiếp cận với thực tế để một lần nữa khẳng định lại những

gì đã được học và qua thực tế nhằm nâng cao ý thức, tác phong làm việc côngnghiệp hiện đại

Trong thời gian thực tập tại trường Đào tạo nghề mỏ và Xây dựng với sựhướng dẫn nhiệt tình của thầy giáo: Phạm Văn Chang và sự giúp đỡ, chỉ bảocủa các thầy các cô của Trường Đào tạo nghề mỏ và Xây dựng

Qua thời gian thực tập tìm hiểu nghiên cứu thực tế đến nay bản báo cáocủa em đã được hoàn thành

Bản báo cáo gồm 04 phần:

Phần I : Máy điện một chiều

Phần II : Máy biến áp

Phần III: Bảo dưỡng động cơ điện xoay chiều ba pha dị bộ

Phần IV: Máy phát điện đồng bộ

Bản báo cáo này được hoàn thành là nỗ lực của bản thân em xong thờigian thực tập và thời gian viết báo cáo có hạn nên bản báo cáo không thể

tránh khỏi những thiếu xót Vậy em rất mong được sự góp ý của các thầy, cáccô.

Em xin chân thành cảm ơn!

Phần I

MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU

I MÁY PHÁT ĐIỆN MỘT CHIỀU -72

1 Cấu tạo và nguyên lý làm việc.

Đặc tính kỹ thuật máy phát điện có:

Trong 4 cực từ phụ có 2 cực từ nối tiếp với nhau rồi nối với chổi than Vịtrí xen kẽ của cực từ phụ giữa hai cực từ chính là Nn - Ss - Nn - Ss Có 4 chổithan, hai chổi đối xứng được nối với nhau

b) Nguyên lý làm việc.

Nhìn vào sơ đồ nguyên lý ta thấy đầu dây Щ2 để hở, muốn cho máy phátđiện làm việc ta đấu dây Щ2 vào một điện trở điều chỉnh rồi đấu vào д1. Phụtải sẽ được đấu vào hai đầu д1 và C2 (hình 1)

Hình 1: Sơ đồ đấu dây Hình 2: Sơ đồ nguyên lý máy phát -72 máy phát -72

Khi cho rôto quay các cạnh dây của rôto cắt qua từ thông dư dư từ dưtrên cực chính sẽ ứng ra sức điện động Edư kín mạch qua cuộn kích thích songsong tạo ra dòng điện dư Dòng điện đầu tiên này sẽ sinh ra 1 lúc này:

1 = // + dưNếu dư cùng chiều với 1 thì máy phát sẽ liên tục phát điện Nếu tốc

độ quay của rôto ổn định thì điện áp phát ra sẽ phụ thuộc vào sự điều chỉnhđiện trở mạch kích thích song song Đóng cầu dao cung cấp điện cho phụ tảidòng tải sẽ gây sụt áp trên phần ứng vì thế mà dòng kích thích song song cũnggiảm theo Nhưng nhờ có từ thông kích thích nối tiếp cùng chiều với từ thôngkích thích song song trên từ thông tổng:

1 = // + ntLúc này điện áp máy phát điện được tự động ổn định Cực từ phụ sẽ tạo

ra từ thông phụ thuộc vào dòng điện phần ứng về độ lớn Chiều từ thông phụ

có tác dụng chống từ thông ở cực từ chính ở mỗi cực rôto đi ra và bù vào từthông của cực từ chính ở mỗi cực rôto đi vào Sự biến dạng của phần cảm là

do phản ứng từ phần ứng gây ra Khi tải tăng thì phản ứng từ phần ứng tăng.Nhờ cực từ phụ mà chổi than được đặt đúng trên đường trung tính hình học.Các tụ điện có tác dụng chống cản nhiễu công nghiệp cho hệ thống thông tinnơi đặt máy phát

2- Vận hành máy phát:

- Đấu điện trở điều chỉnh với cuộn kích thích song song.

- Đấu phụ tải và các đồng hồ đo lường

- Khởi động cho máy phát quay

- Điều chỉnh Rđiều chỉnh để đạt được điện áp định mức

- Đóng cầu dao cho phụ tải làm việc

Nếu động cơ sơ cấp là động cơ nổ thì có thể điều chỉnh tốc độ quay củađộng cơ sơ cấp

3- Những sự cố có thể sảy ra:

a) Máy phát không phát điện

Do các nguyên nhân sau:

- Máy phát bị đổi chiều quay so với lần phát điện trước đó

- Đấu nối đầu dây cuộn kích thích song song bị đổi đầu dây

- Các mối nối cuộn kích thích song song, điện trở tiếp xúc kém Nên khi

Edư rất nhỏ sẽ bị tổn hao không thể tạo ra dòng kích thích ban đầu

b) Điện áp phát ra tụt thấp khi có tải:

Nguyên nhân do cuộn kích thích nối tiếp bị đổi đầu nên khi có tải từthông tổng bị giảm:

1 = // + nt

II ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU GMB - 160 - 2K

Động cơ điện một chiều GMB - 160 - 2K là động cơ kích thích hỗn hợp:Độc lập - Nối tiếp Động cơ điện loại kích thích độc lập, hoặc song song cóđường đặc tính cơ cứng Loại kích thích nối tiếp có đường đặc tính cơ mềm.Hỗn hợp hai loại kích thích này sẽ có động cơ kích thích hỗn hợp có đườngđặc tính trung gian không mềm cũng không cứng

Sơ đồ điều khiển - đổi chiều quay và điều khiển tốc độ

Động cơ điện một chiều có cấu tạo tương tự nh máy phát điện một chiều,chỉ khác là rôto của động cơ có đường kính nhỏ, những cạch dây tác dụng

được kéo dài Điều này không làm giảm được lực điện từ nhưng lại làm giảm

mô men bánh đà có tác dụng giúp cho động cơ mở máy và dừng máy, thoảmãn yêu cầu kỹ thuật

Hình 4- Điều chỉnh tốc độ -đảo chiều quay cho động cơ.

Theo sơ đồ này nếu điều chỉnh điện trở làm giảm dòng kích thích độc lập

sẽ làm thay đổi tốc độ no Lúc này no tăng làm cho đường đặc tính dốc lên gầntới đường đăc tính của động cơ kích thích nối tiếp Để khởi động và điềuchỉnh tốc độ của động cơ cần có một nguồn một chiều biến đổi, ở đây ta dùngmáy biến áp tự ngẫu cung cấp cho bộ chỉnh lưu cầu V1

Khởi động: Điều chỉnh động cơ quay thuận theo máy công tác chọn điện

áp trong khoảng 3050V Đóng cầu dao (L1 - D1, L2 - D2, L3 - D3) động cơkhởi động Sau đó ta tăng dần điện áp cho đạt tới Uđm động cơ sẽ tăng dần tốc

độ Nếu phụ tải có yêu cầu thay đổi tốc độ ta sẽ giảm điện áp đặt vào phầnứng cho thích hợp Muốn đổi chiều quay ta cắt cầu dao, sau đó cho động cơđảo chiều (L1 - D1, L2 - D3, L3 - D2) quá trình điều chỉnh tương tự như điềukhiển quay thuận

III SỬA CHỮA MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU

1 Sửa chữa Stato.

- Sửa chữa phần cảm của máy điện một chiều chủ yếu là kiểm tra sửachữa cực từ Cực từ của máy phát điện một chiều cần phải được vệ sinh sạchbằng chổi lông chuyên dùng và khí nén khô

- Đo điện trở cách điện của các cuộn dây trên cực từ với nhau và với lõicực từ Nếu phải tháo một cực từ nào đó thì chú ý đánh dấu các đầu nối cuộndây Khi lắp cuộn dây trên cực từ phải đúng với vị trí cũ (ví dụ không được lậtngược cuộn dây nào mặc dù khi lật cuộn dây vẫn lắp ghép bình thường) lõithép của cực từ khi lắp vào vỏ máy điện không được đệm gioăng và phải đánhsạch lớp gỉ để từ thông của cực từ và vỏ được khép kín.

- Vệ sinh sạch tất cả các mối nối của các cuộn dây, nhất là những cuộndây có dòng điện lớn nh cực từ phụ, cuộn kích thích nối tiếp

2- Thay thế chổi than

Chổi than được đặt trong áo than có lò so nén cho chổi than Ðp sát cổgóp, áo than được lắp trên tay than (hình 5), tuỳ theo dòng điện của máy điện

mà bố trí số chổi than trên một tay than để phân bố mật độ dòng điện chothích hợp Một máy điện kép thông thường có 4 tay than lắp trên một vành đỡchổi than Chổi than mòn quá mức ta phải thay thế chổi than Chổi than cầnthay phải đúng loại, đúng giấy giáp để mài chổi than sao cho chổi than có thểdịch chuyển linh động trong áo than

Để giấy giáp tiếp xúc với bề mặt chổi than, đặt lò so nén lên viên than takéo giấy giáp có tác dụng mài chổi than ôm khít cổ góp

Đôi khi do dây dẫn điện giữa chổi than với dây dẫn bên ngoài bị tiếp xúckém, ta vệ sinh sạch mối nối của chổi than với tay than, nếu ở dây tiếp xúckém sẽ sảy ra hiện tượng dây điện qua lò so làm chổi than và cổ góp bị lỏng

ta phải tiến hành thay thế lò so và sửa chữa mối nối

Hình 5- Chổi than và giá đỡ chổi than

3- Sửa chữa rôto:

Phần ứng máy điện một chiều gồm các bộ phận quan trọng: Cổ góp vàdây cuốn (hình 6)

Hình 6- Cấu tạo cổ góp.

1) Trục; 2, 3, 4, 5, 6) Kết cấu đỡ dây quấn; 7) Dây quấn rôto;

8) Lõi thép rôto; 10, 13) Cơ cấu Ðp lá góp; 12) lá góp;

21, 20) Mica cách điện; 1619) cơ cấu lắp ghép (hãm).

Cổ góp là tập hợp các lá góp bằng đồng theo mét chu vi mà tâm là trụccủa máy điện Chúng được Ðp chặt có cách điện các lá góp với nhau Phầnđuôi của lá góp được hàn với các đầu dây cuốn phần ứng Cách điện của cổgóp là nhựa tổng hợp hoặc mi ca Chổi than được tiếp xúc với bề mặt của cổ góp(có lò so nén) đã tạo ra sự ăn mòn cơ Dòng điện chuyển tiếp qua chổi than phátsinh ra hồ quang gây ra ăn mòn điện Cả hai sự ăn mòn này dẫn đến cổ góp bị:

“sống trâu” và nham nhở Trường hợp này ta phải tiến hành tiện cổ góp

Cổ góp được sửa chữa theo hình trụ

a) Tiện cổ góp:

Rôto được cặp trên máy tiện chính xác hoặc gá bàn dao trực tiếp trênmáy điện đã được lắp ráp Cho rôto quay tốc độ chậm để dao tiện sắc và ăntừng lớp mỏng Chú ý không nhất thiết phải tiện bỏ hoàn toàn các vết lõm trên

cổ góp vì nh thế sẽ làm tổn hao đường kính cổ góp

b) Tỉa cổ góp:

Sau khi tiện phải tiến hành tỉa cổ góp người ta chọn một lưỡi cưa sắt màivát hai bến sao cho thích hợp với rãnh cưa của lá góp, kẹp vào cán và cưa dọctheo rãnh lá góp Cưa thấp phần cách điện khoảng 1,5mm, sau đó cắt vát các cạnhcủa lá góp để tránh cho chổi than không bị mài mòn hoặc bi vấp (Hình 7)

Trong đó:

a- cách tỉa cổ góp 2- dao cắt góc

b- tỉa sai 3- dao tỉa

1- lá góp sau khi tiện 4- giá gỗ đánh bóng

c) Đánh bóng cổ góp

Đánh bóng cổ góp: dùng một miếng gỗ tạo hình sao cho ôm sát cổ gópsau đó gián hoặc dính giấy giáp số (0- 0), đẩy giá gỗ theo chiều dọc trục hoặcxoay quanh tâm sao cho thật đều cho đến khi thấy bề mặt nhẵn ta thay vàobằng một miếng giấy giáp cũ để đánh bóng cho đến khi cổ góp nổi màu nâu làđược Cổ góp sau khi sửa chữa cần bảo quản tránh va đập

4 Kiểm tra đường trung tính hình học và sự ngắn mạch của cổ góp dây quấn phần ứng:

-a) Kiểm tra đường trung tính hình học

Thông thường các máy điện có cực từ phụ đều được đánh dấu vị trí lắp

cố định của vành đỡ chổi than, nghĩa là chổi than đã được đặt đúng trênđường trung tinh hình học Nếu thấy có sự nghi ngờ thì ta phải làm thí nghiệm

để xác định đúng đường trung tính hình học

Hình 8: Phương pháp xác định đường trung tính hình học.

Đưa nguồn một chiều kích thích song song hoặc độc lập, chú ý là khônglàm mất từ dư của máy phát Sau đó đóng cắt khoá K thật nhanh rồi quan sátđồng hồ nếu thấy kim đồng hồ mV dịch chuyển về phía nào đó thì ta khẽ quayvành đỡ chổi than về phía nào mà đồng hồ mV có trị số nhỏ dần, cho đến khiđóng cắt khoá K mà kim đồng hồ chỉ trị số bằng không thì chổi than đã đượcđặt đúng trên đường trung tính hình học Ta siết chặt vị trí lắp ghép của vành

đỡ chổi than rồi đánh dấu, (chó ý nếu cấp nguồn vào cuộn kích thích songsong hoặc độc lập nếu là máy phát tự kích thì phải đấu đúng nguồn +, - nếukhông là mất từ dư cũ của máy phát)

b) Kiểm tra sự ngắn mạch của cổ góp và dâu quấn phần ứng.

Nếu có sự nghi ngờ ngắn mạch lá góp và dây quấn phần ứng (ví dụ máyđiện bị phát sinh tia lửa mạnh ở cổ góp hoặc động cơ làm việc yếu, tia lửamạnh ta phải tiến hành kiểm tra:

Hình 9: Đo - kiểm tra cổ góp.

Cấp nguồn một chiều vào một số lá góp sau đó dùng đồng hồ (mv) đo

sự sụt áp trên ba hpặc bốn lá góp nào đó (hình 8) sau đó lần lượt dịch chuyểnđồng hồ và trị số đo tương đối bằng nhau ta kết luận là góp và cuộn dây phầnứng không bị ngắn mạch, nếu vòng nào bị bị mất hoặc điện áp tụt thấp, cónghĩa là có bối dây phần ứng hoặc lá góp bị ngắn mạch

5- Sấy máy điện một chiều.

Máy điện một chiều có thể sấy bằng các phương pháp:

a) Sấy bằng nguồn nhiệt ngoài: (buồng sấy, lò sấy, tủ sấy)

b Sấy bằng phương pháp tốc độ dò:

Đưa điện áp thấp vào máy điện cho làm việc ở chế độ động cơ, phanhtrục cho chạy ở tốc độ chậm Phương pháp này rất phức tạp vì cần có mộtnguồn điện sấy điều chỉnh được

c) Sấy bằng phương pháp cảm ứng:

Cuốn dây xung quanh máy điện, đưa nguồn xoay chiều vào từ hoá máyđiện Dòng phô cã phát sinh trong các chi tiết dẫn từ phát nhiệt sấy máy điện.(phương pháp này áp dụng cho các loại máy điện có công suất P = 1000kWtrở lên nên không thông dụng)

Máy điện một chiều thường áp dụng phương pháp sấy bằng nguồn nhiệtngoài

Phần II

MÁY BIẾN ÁP

I TRẠM BIẾN ÁP CÔNG TRƯỜNG PHÂN XƯỞNG

Trạm biến áp công trường phân xưởng có cấp điện áp 6/0,4kV công xuấtkhoảng 120  560KVA Trong công nghệ

khai thác mỏ, người ta thường sử dụng hai

loại trạm điện cho lộ thiên và hầm lò

- Lộ thiên có thể áp dụng hai hình

thức: trạm treo, trạm chọn bộ (thường sử

dụng máy biến áp dầu)

- Hầm lò: Trạm chọn bộ (di chuyển

trên đường ray, thường sử dụng máy biến

áp khô, làm mát bằng không khí hoặc

trong môi trường đặc biệt, ruột máy biến

- CM chuyển mạch để kiểm tra điện

áp giữa các pha thông qua(V).

Khi cắt ta tiến hành ngược lại Trong trường hợp khẩn cấp cần cắt điện

có thể cắt áp tô mát tổng Vì áp tô mát tổng cho phép cắt điện với dòng điện:

I = 7 IĐm.

Chó ý: Không được phép đóng cắt cầu dao cách ly ở trạng thái máy biến áp có

tải vì có thể gây ngắn mạch lưới cao áp

b) Kiểm tra trạm trước khi đóng điện

Kiểm tra hệ thống tiếp đất an toàn điện giật Kiểm tra sự nguyên vẹn củacác thiết bị trong trạm, máy biến áp không có hiện tượng chảy dầu

c) Theo dõi quá trình làm việc.

- Theo dõi điện áp: Trạm biến áp có đồng hồ (V), sử dụng chuyển mạch(CM) để kiểm tra điện áp dây và điện áp pha Nếu thường xuyên điện áp hạ

áp bị tăng hay giảm, cần điều chỉnh các nấc 5%UUđm sao cho phù hợp vớiphụ tải (một số máy biến áp trong hầm lò còn có các nấc 2,5%U, 5%U)

Máy biến áp làm việc bình thường phát ra tiếng kêu êm và đều do sức

từ động tác dụng vào lõi thép Nếu phát ra tiếng kêu to biểu hiện sự hư hỏngcủa máy biến áp

- Nếu cần phải kiểm tra cách điện của máy biến áp hoắc cáp thì ta phảitiến hành tháo điện và cắt dời các đầu dây để kiểm tra Cần phải giữ đúng thứ

tự các pha không được đảo các đầu cáp

IV SỬA CHỮA MÁY BIẾN ÁP

Máy biến áp có thể bị hỏng lõi thép hoặc hỏng cách điện của cácgudông- dầm Ðp Đây là nguyên nhân chính phát ra tiếng kêu không bìnhthường (loại trừ khả năng cháy dây cuốn) Sự hư hỏng cách điện của gudôngvới dầm Ðp có thể gây ra một vòng dây ngắn mạch trong mạch từ của lõi thép

nó sẽ phát nóng và lõi thép bị rung mạnh Dùng đồng hồ vạn năng cũng có thểkiểm tra được điện trở cách điện của gudông - dầm ep Khi thay thế cách điện

ở gudông - dầm Ðp ta xiết chặt êcu rồi dùng con tu núng lỗ để hãm không choêcu tự nới lỏng

Dầu biến thế nếu cần kiểm tra người ta sẽ dùng phương pháp tăng caođiện áp cho đến khi dầu bị đánh thủng nếu U = 50kV/2,5mm thì là loại dầutốt, nếu U = 20kV/2,5mm là dầu kém chất lượng

V MỘT SỐ TRẠM BIẾN ÁP DI ĐỘNG TRONG HẦM LÒ Hình 12

Hình 13: Sơ đồ nguyên lý trạm biến áp TCЩBB

Hình 15: Sơ đồ nguyên lý trạm biến áp H×nh 14: CÊu t¹o tr¹m biÕn ¸p TKЩBBC

Hình 13: Sơ đồ nguyên lý trạm biến áp TCB

Phần III

BẢO DƯỠNG ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU BA

PHA DI BÉ

Trong đó:

1- cabô 5- vỏ động cơ 9- lõi thép rôto 13- hộp đấu

cáp rôto 2- kẹp cáp 6- dây cuốn stato 10- dây cuốn rôto

3- tay than 7- lõi thép stato 11- ca bô 14- hộp đấu 4- cabô 8- cọc tiếp đất 12- cánh quạt