Thực hành máy điện

2. Mục đích, nội dung. - Giới thiệu về cấu tạo của động cơ điện ~ chiều, máy biến áp 1 pha, 3 pha, máy phát một chiều, xoay chiều. - Vận hành và sửa chữa động cơ KĐB ~ 3 pha roto lồng sóc bao gồm tìm hiểu về các thông số trên mác động cơ, bảo d-ỡng động cơ, sửa chữa dây quấn, thí nghiệm sau khi sửa chữa, xác định tổ nối dây MBA. 5.1.2 cấu tạo của động cơ điện 1 chiều, xoay chiều I- Yêu cầu: nắm đ-ợc cấu tạo của động điện 1 chiều và xoay chiều

bμI thực hμnh số 5.1 5.1.1 phân loại máy điện

1 Phân loại máy điện

2 Mục đích, nội dung

- Giới thiệu về cấu tạo của động cơ điện ~ chiều, máy biến áp 1 pha, 3 pha, máy phát một chiều, xoay chiều

- Vận hành và sửa chữa động cơ KĐB ~ 3 pha roto lồng sóc bao gồm tìm hiểu về các thông số trên mác động cơ, bảo d−ỡng động cơ, sửa chữa dây quấn, thí nghiệm sau khi sửa chữa, xác định tổ nối dây MBA

5.1.2 cấu tạo của động cơ điện 1 chiều, xoay chiều

I- Yêu cầu: nắm đ−ợc cấu tạo của động điện 1 chiều và xoay chiều

máy điện

Máy điện một chiều Máy điện xoay chiều

Máy phát một chiều

Động cơ một chiều

Máy phát không

đồng bộ

Động cơ

đồng

bộ

Động cơ

không

đồng bộ

Máy điện không đồng bộ

Máy điện

đồng bộ

Máy phát

đồng bộ

Máy biến áp

Máy điện

không

đồng bộ

đặc biệt

II- Nội dung

1 Cấu tạo động cơ điện xoay chiều 3 pha roto lồng sóc(hình vẽ 5.1, hình

vẽ 5.2 )

-Vỏ (1): làm bằng gang, nhôm hoặc

thép tấm hàn lại

- Lõi thép (2): Là mạch từ của máy

làm bằng lá thép KTĐ

- Dây quấn (3): Vật liệu làm dây quấn

bằng đồng hoặc nhôm

Rôto của động cơ bao gồm :

- Lõi thép (4): Là mạch từ của máy

làm bằng lá thép KTĐ

- Trục máy (5): Làm bằng thép

- Dây quấn (6): Vật liệu làm dây quấn bằng đồng hoặc nhôm

- Vành ngắn mạch (7)

2 Cấu tạo máy điện một chiều

5.1.3 Máy biến áp 1 pha, 3 pha, tự ngẫu

I- Yêu cầu: nắm đ−ợc cấu tạo của máy biến áp 1 pha, 3 pha, tự ngẫu

II- Nội dung

1 Máy biến áp 1 pha :(hình 5.3)

Mác

Nắp quạt

Hộp đầu nối

Chân

đế

Mặt bích

Trục máy

(1)

Vỏ

Hình 5.1 kết cấu bên ngoài

động cơ

3

2

Hình 5.2 a) kết cấu roto lồng sóc (rãnh chéo)

b) kết cấu lõi stato và dây quấn

(4) (5) (6) (7)

1

2

1 W

W U

U

k= =

Hệ số biến áp k > 1: BA hạ áp k < 1: BA tăng áp

U1: là điện áp sơ cấp W1: là số vòng cuộn sơ cấp

U2: là điện áp thứ cấp W1:là số vòng cuộn thứ cấp

2 Máy biến áp 3 pha (hình 5.4):

1- dây quấn (đồng hoặc

nhôm)

2- mạch dẫn từ và làm khung

quấn dây

3- Các đầu dây nối đ−a ra

( hình 5.5)

Hình 5.4 cấu tạo máy BA 3 pha

1 2

Cuộn dây

a

b

mạch từ

b

Hình 5.3 Cấu tạo

MBA 1 pha

i

1

Φ1

4 M¸y biÕn ¸p tù ngÉu (h×nh 5.6)

Lo¹i MBA nµy cã kÕt cÊu nh− MBA 1 pha,

nh−ng chØ kh¸c ë chç d©y quÊn s¬ cÊp vµ thø

cÊp cã sù liªn hÖ vÒ ®iÖn

5.1.4 m¸y ph¸t mét chiÒu, xoay chiÒu

I- Yªu cÇu: n¾m ®−îc

- CÊu t¹o cña m¸y ph¸t ®iÖn mét chiÒu

- CÊu t¹o cña m¸y ph¸t ®iÖn xoay chiÒu

Iii- Néi dung

1 CÊu t¹o cña m¸y ph¸t ®iÖn xoay chiÒu

Bao gåm 2 phÇn : phÇn øng, phÇn c¶m (h×nh 5.7)

2 CÊu t¹o cña m¸y ph¸t ®iÖn mét chiÒu

Bao gåm 2 phÇn: phÇn c¶m vµ phÇn tÜnh (h×nh 5.8)

i

u1

Φ1

r

H×nh 5.6 CÊu t¹o MBA tù ngÉu

U2

A

X

B

Y

C

Z

a

x

b

y

C

z

C¸c ®Çu d©y s¬ cÊp C¸c ®Çu d©y thø

Ê H×nh 5.5 C¸c ®Çu nèi

A

U2

U1

bμI thực hμnh số 5.2 5.2.1 các thông số trên mác động cơ

I- Yêu cầu: nắm được

- Phương pháp đấu sao (Y) và tam giác (Δ)

- Các thông số trên mác

Cực

từ

Cuộn kích từ

Lõi thép

kỹ thuật dây quấn

Hình 5.7 cấu tạo MFĐ ~ chiều

Cuộn kích từ

dây quấn phần ứng

phiến

đổi chiều

chổi than lõi thép

Hình 5.8 cấu tạo MFĐ 1 chiều

(1) (2)

(3) (4)

(6) (5)

Hình 5.10 các thông số trên mác ĐC

II- Dụng cụ

- Đồng hồ vạn năng

- Kìm, tô vít

III- Nội dung

1 Đấu động cơ hình sao (Y) và hình tam giác (Δ) (hình vẽ 5.9)

2 Các thông số do nhà máy chế tạo quy định

Một số thông số định mức cơ bản: hình 5.10

(1) Tần số: f = 50 (Hz)

(2) Điện áp dây đầu vào khi đấu

(Y) hoặc (Δ)

(3) Công suất: P = 1.5 (KW)

(4) Dòng điện khi đấu (Y) hoặc

(Δ)

(5) Hệ số công suất

(6) Tốc độ quay

IV- Câu hỏi

1- Cách đấu hình sao (Y) và hình tam giác (Δ)

2- Các thông số cơ bản trên mác động cơ điện ~ 3 pha

A

Y

B

Z

C

X (Δ)

A

Y

B

Z

C

X (Y)

Hình 5.9 Phương pháp đấu ĐC ~ 3 pha

5.2.2 bảo dưỡng động cơ

I- Yêu cầu: nắm được các bước tiến hành:

- Tiểu tu động cơ

- Trung tu động cơ

II- Dụng cụ

- Kìm, tô vít, giẻ, cà lê, mỏ lết…

- Máy nén khí

III- Nội dung

Muốn động cơ điện có tuổi thọ cao, ngoài việc động cơ được chế tạo với chất lượng cao, còn yêu cầu người vận hành phải thành thạo, đúng kỹ thuật, phải luôn luôn kiểm tra và tôn trọng chế độ vận hành bảo quản bảo quản và bảo dưỡng động cơ điện Ngoài ra, còn phải thực hiện đúng định kỳ tiểu, trung tu và đại tu với nội dung

đầy đủ, và có chất lượng cao Chú ý thêm là chưa đến định kỳ bảo dưỡng sửa chữa, song nếu chổi than quá tiêu chuẩn thì phải thay ngay

1 Tiểu tu động cơ điện.(định kỳ tiểu tu động có điện quy định 3 tháng một lần)

- Vệ sinh bên ngoài động cơ

- Kiểm tra thông mạch và đo điện trở cách điện

- Dùng hơi ép khô thổi sạch bụi

- Xiết chặt các bu lông, êcu ở bệ, ở nắp 2 đầu và ở bộ gá lắp động cơ, kiểm tra mỡ

ở vòng bi

2 Trung tu động cơ điện (định kỳ trung tu động cơ điện qui định sau 4000 giờ

làm việc, một lần Quá một năm nếu làm việc không đến 4000 giờ cùng trung tu)

Nội dung của trung tu bao gồm các mục như ở tiểu tu và các mục sau:

- Kiểm tra ổ bi, bạc dầu, nếu cần phải thay ngay (cần phải tháo động cơ ra)

- Thay dầu mỡ mới, đo điện trở cách điện các bối dây và sấy nếu cần thiết

(lượng mỡ không được nhét quá đầy, khoảng 2/3 khoảng chống của nắp mỡ, phải dùng mỡ đặc rắn, chịu nhiệt và chịu tốc độ thích hợp)

IV- Câu hỏi

1- Quy trình tiểu tu động cơ, khi nào thì phải thực hiện tiểu tu

2- Quy trình trung tu động cơ, khi nào thì phải thực hiện trung tu

5.2.3 sửa chữa dây quấn đckđb ~ 3 pha

I- Yêu cầu:

- Hiểu sơ đồ dây quấn

II- Dụng cụ

Búa con, kìm, nêm tre,dao, mỏ hàn, đồng hồ vạn năng

III- Nội dung

Các bước tiến hành:

1-Tháo động cơ, xem các bản vẽ của các mô hình (hoặc vẽ lại sơ đồ), làm sạch

động cơ

2- Chuẩn bị dụng cụ

- Lót cách điện rãnh

- Lót cách điện

- Xem xét kết cấu về cơ khí

3- Quấn bối dây

- Làm khuôn

- Hàn nối các đầu nối

- Vào dây

4- Thử

- Kiểm tra thông mạch

dây quấn

1 lớp

Kiểu dây quấn đồng khuôn 2 lớp

Dây quấn

đồng tâm

Hình 5.11 Kiểu dây quấn

5- Băng đầu cốt, sấy, tẩm, sấy khô

6- Thử nghiệm: đo Rcđ, Io, t0

IV- Câu hỏi

Các bước tiến hành quấn động cơ KĐB ~ 3 pha

5.2.4 đo điện trở cách điện cho động cơ xoay chiều 3 pha

I- Yêu cầu: nắm được cách đo điện trở cách điện của động cơ

II- Dụng cụ

- Đồng hồ mêgôm mét loại 1000V

- Kìm, dây điện, công tắc

III- Nội dung

Các bước tiến hành: (hình vẽ 5.12)

- Tháo các đầu đấu (Y) và (Δ)

- Dùng đồng hồ vạn năng kiểm tra sự thông mạch các pha

- Dùng đồng hồ megommet loại 1000(V) để đo cách điện:

Đo cách điện

R cđ (pha-pha) [ R cđ (A-B)]

A

Y

B

Z

C

X

Đo cách điện giữa

R cđ (pha-vỏ) [R cđ (A-vỏ)] Hình 5.12 Phương pháp đo điện trở cách điện

A

Y

B

Z

C

X

MΩ 5 , 0 )]

vo C ( R ), vo B ( R ), vo A ( R [ : ) vo pha ( R

)]

A C ( R ), B-C ( R ), B A ( R [ : ) pha pha ( R

cd cd

cd cd

cd cd

cd

⎭

⎬

⎫

ư

ư

ư

ư

ư

ư

ư

Đưa que đo sang các vị trí khác để đo được giá trị còn lại cần đo

trị cần thiết, khi Rcđ < 0,5MΩ thì không được phép cho động cơ vào làm việc

IV- Câu hỏi

1- Các bước tiến hành đo điện trở cách điện

2- Giá trị Rcđ có giá trị là bao nhiêu là được

5.2.5 xác định cực tính động cơ ~ 3 pha

I- Yêu cầu: nắm được cách xác định cực tính của động cơ

II- Dụng cụ

- Đồng hồ vạn năng

- Kìm, dây điện, công tắc ( hoặc nút ấn)

- Nguồn điện 12V (1 chiều) - Milivôn kế 1 chiều mV

III- Nội dung

- Sơ đồ nguyên lý (hình vẽ 5.13)

- Dùng đồng hồ vạn năng để kiểm tra sự thông mạch, đánh dấu các pha như hình vẽ

- Tác động đóng / cắt CT để tạo ra sự thay đổi đột ngột về biên độ điện áp, lúc này mV sẽ bị thay đổi (hoặc không thay đổi) tuỳ thuộc vào các đầu được nối có cùng cực tính (hay không cùng cực tính)

mV

12V

CT +

-mV

12V

6

Hình 5.13 các bước xác định cực tính

Ta làm theo các bước sau :

- Bước 1 : đấu dây theo hình 5.13 a), sau đó tác động đóng cắt CT và quan sát

kim đồng hồ mV

+ Nếu mV = 0 thì

⎩

⎨

⎧

ư

ư 4 2

3 1

là cùng cực tính

⎩

⎨

⎧

ư

ư 3 2

4 1

là cùng cực tính

- Bước 2 : đấu dây theo hình 5.13 b), sau đó tác động đóng cắt CT và quan sát

kim đồng hồ mV

+ Nếu mV = 0 thì

⎩

⎨

⎧

ư

ư 6 4

5 3

là cùng cực tính

⎩

⎨

⎧

ư

ư 5 4

6 3

là cùng cực tính

IV- Câu hỏi

Tác dụng của nút ấn CT

1- Các bước tiến hành xác định cực tính động cơ điện

2- Có thể thay nguồn 1 chiều thành nguồn ~ được không?

3- Có thể thay mV thành mA được không?

5.2.6 động cơ 3 pha lμm việc với lưới điện 1 pha

I- Yêu cầu: nắm được phương pháp đấu động cơ 3 pha khi chỉ có lưới 1pha

- Cách lựa chọn sơ đồ đấu - Cách lựa chọn tụ

II- Dụng cụ

- Đồng hồ vạn năng

- Kìm, tô vít

III- Nội dung

1 Sơ đồ

- Hình 5.14 là sơ đồ dùng cho động cơ đấu hình (Δ)

- Hình 5.15 là sơ đồ dùng cho động cơ đấu hình (Y)

2 Tính dung l−ợng tụ điện:

- Đối với hình 5.14:

U

I 4800 C

C

nguon

dm 1

+ Tụ khởi động: Ckd=C2=(2,5ữ3)ClvμF

+ Điện áp trên tụ: Ucđm ≈ Unguồn

- Đối với hình 5.15:

U

I 2800 C

C

nguon

dm 1

+ Tụ khởi động: Ckd = C2=(2,5ữ3)Clv(μF)

+ Điện áp trên tụ: Ucđm ≈ Unguồn

~

Z

B

Unguồn=UPha ĐC

C1

C2

A

Y

B

Z

C

X

C1

C2

220

Hình 5.14: Sơ đồ dùng cho động cơ đấu hình (Δ)

CT

CT

Hình 5.15: Sơ đồ dùng cho động cơ đấu hình (Y)

a

x y

b c

z

Unguồn=UdâyĐC

C1

C2

A

Y

B

Z

C

X

C1

C2

Các công thức trên được ứng dụng cho cho động cơ công suất 1KW, điện áp 220/380V, dòng điện 4,2/2A

Tụ làm việc:

C1 = 52,5 (μF)

Tụ khởi động:

C2 = 132 (μF)

Điện áp tụ: 250(V)

IV- câu hỏi

1- Cách mắc động cơ KĐB 3 pha dùng trong lưới điện 1 pha

2- Về nguyên tắc tụ điện C1 và C2 khác nhau ở điểm nào

3- Cách lựa chọn tụ điện

5.2.7 máy phát điện đồng bộ 3 pha

I- Yêu cầu: nắm được kết cấu, cấu tạo, nguyên tắc vận hành hệ thống

II- Dụng cụ

iii- nội dung

1 Kết cấu chung

* Cấu tạo (hình 5.16)

1- Vỏ

2- Giá, chổi than

3- Vành trượt (bằng

đồng)

4- Vòng bi

5- Cuộn dây phần

cảm

6- Cực từ phần cảm

7- Cuộn dây phần ứng

8- Đế

9- Quạt

3

4

5

6 7

8 9

Hình 5.16 cấu tạo máy phát điện tự kích

Đây là kiểu máy phát điện đồng bộ 3 pha tự kích, phần cảm: là phần tạo từ thông chính của máy nằm trên roto, có 2 cực (loại cực lồi), trên mỗi cực có đặt 2 cuộn dây kích thích, 2 đầu cuộn dây này được nối với nguồn một chiều bằng các chổi than

* Phần ứng

Trên stator người ta đặt 2 bộ dây 3 pha:

Bộ dây A, B, C : cảm ứng điện áp 3 pha của máy phát

Bộ dây a, b, c : cảm ứng điện áp 3 pha để kích thích cho máy phát, điện áp này qua chỉnh lưu cầu 3 pha, đưa điện 1 chiều cho cuộn kích thích qua 2 đầu chổi than tạo nên

từ thông chính của máy phát

* Tủ điều khiển (hình 5.17)

Lắp thiết bị khởi động, điều chỉnh điện áp đo lường

2 Nguyên lý làm việc: (hình vẽ 5.18)

Khi động cơ sơ cấp Đ quay, (phần cảm) của máy phát được quay với tốc độ n =

3000 v/ph, vì tồn tại từ dư trong các cực của máy phát (nếu mất từ dư thì phải kích bằng nguồn một chiều) làm xuất hiện trong các cuộn dây A, B, C, a, b, c một điện áp

A1 A2 A3

V

1 0 Hz

A11 B11 C11 0 58 52 51, 53

A21 B21 C21

Hình 5.17 tủ điều khiển

- Điện áp trong các cuộn a, b, c được chỉnh lưu (CL) thành dòng một chiều tạo từ thông cho máy phát → điện áp máy phát (F) tiếp tục tăng lên, dòng kích thích IKT tăng dần lên…quá trình trên tiếp tục đến khi UF = Uđm, đó là nguyên tắc của máy phát tự

kích (xem đặc tính kích thích máy phát)

- Điện áp tạo ra trong các cuộn A, B, C được đưa tới đầu ra tải (A1)

3 Vận hành

Hệ thống có thể hoạt động ở 2 chế độ: máy phát hoặc động cơ

* Chế độ máy phát

- Đóng áptomat A2: để cấp điện cho động cơ Đ (đèn V sáng)

- Nhấn nút mồi M: để tạo từ thông ban đầu cho F, lúc này điện trở Rđc bị được loại ra khỏi mạch nên dòng IKT = Imax , ngay sau khi xuất hiện điện áp (đèn xanh X sẽ sáng) cần phải bỏ tay ra khỏi nút M để Rđc được đưa trở lại mạch

- Kiểm tra đồng hồ V (đảm bảo điện áp đã được phát ra)

- Đóng áptomat A2 để cấp tải cho hệ thống

- Kiểm tra đồng hồ A1, A2, A3, (đảm bảo Iđm ≥ 6A)

* Chế độ động cơ