(NB) Giáo trình Máy điện cung cấp cho người học những kiến thức như: Khái niệm chung về máy điện; Máy biến áp; Máy điện không dồng bộ; Máy điện đồng bộ; Máy điện một chiều;... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung giáo trình phần 2 dưới đây.
Bài Máy điện đồng MỤC TIÊU - Phát biểu nguyên lý cấu tạo, phản ứng phần ứng xảy máy điện đồng theo tiêu chuẩn điện - Giải thích phương pháp hịa đồng - Phân tích đặc tính máy điện đồng - Rèn luyện tính tư duy, sáng tạo q trình học tập Nội dung chính: 4.1 Định nghĩa công dụng Máy điện đồng loại máy điện xoay chiều có tốc độ quay rô to tốc độ từ trường quay Hầu hết máy điện đồng làm việc máy phát có tần số 50 Hz 60Hz Máy điện đồng làm việc động đồng cơng xuất lớn Máy điện đồng cịn dùng làm máy bù đồng nhằm cải thiện hệ số cơng suất lưới điện xí nghiệp hay nhà máy Sự khác máy điện đồng không đồng phương pháp kích thích tạo từ trường cho máy Ở máy điện đồng từ trường sinh dịng chiều chạy qua cuộn dây kích từ, máy đồng khơng cần lấy cơng xuất phản kháng từ lưới điện xoay chiều; máy điện không đồng phải lấy công suất kháng từ lưới điện xoay chiều từ tụ điện để tạo từ trường (từ trường quay) Máy phát điện đồng nguồn điện lưới điện quốc gia động đồng sử dụng truyền động công suất lớn 4.2 Cấu tạo máy điện đồng Căn vào chức máy điện đồng chia thành phần cảm phần ứng: - Phần cảm tạo từ trường (phần kích từ), -Phần ứng phần thực biến đổi lượng Căn vào cấu tạo máy điện đồng chia thành phần tĩnh: stato phần quay: rôto Về nguyên tắc stato phần cảm, phần ứng rơ to phần ứng phần cảm 142 Tuy nhiên phần ứng rơ to phải lấy dịng điện xoay chiều qua vành trượt nên gặp khó khăn việc giải tia lửa điện Vì phần ứng đặt rơto có máy cơng xuất nhỏ pha Các máy cịn lại rôto làm nhiệm vụ phần cảm Cấu tạo phần tĩnh(stato) Nếu phần cảm nằm stato thép có dạng hình vẽ, cuộn dây kích từ quấn quanh cực từ Hình 4.1: Lõi thép phần cản stator Nếu stato phần ứng cấu tạo thép giống thép stato máy điện dị Ngoài mạch từ vỏ gang Cấu tạo máy dị lúc giống máy điện dị bộ, nhiên vỏ khơng có gân tản nhiệt Nếu rơto phần cảm chia làm hai loại: Rôto cực ẩn: Lõi thép khối thép rèn hình trụ, mặt ngồi phay thành rãnh để đặt cuộn dây kích từ Cực từ rơto máy cực ẩn khơng lộ rõ rệt Cuộn dây kích từ đặt 2/3chu vi rô to Với cấu tạo rơ to cực ẩn có độ bền học cao, dây quấn kích từ vững loại máy đồng có tốc độ từ 1500v/ph trở lên chế tạo với rôto cực ẩn, chế tạo phức tạp khó khăn rơto cực lồi (hiện) Hình 4.2 Roto cực ẩn Hình 4.3 Rơt cực 143 Rơto cực hiện: Lõi thép gồm thép điện kỹ thuật ghép lại với nhau, cực từ rõ rệt Phía ngồi cực từ mỏm cực, có tác dụng làm cho cường độ từ cảm phân bố dọc theo stato gần với hình sin Dây quấn kích từ quấn cực từ hình thành cuộn dây kích từ, hai đầu cuộn dây kích từ nối với hai vành trượt qua hai chổi than tới nguồn điện chiều bên ngồi Những máy đồng có tốc độ nhỏ 1000 v/ph rôto thường loại cực lồi(cực hiện).Hiện nay, người ta thường dùng máy phát đồng không chổi than Hệ thống gồm: Cuộn dây stator ba pha, cuộn dây kích từ chính, cầu chỉnh lưu ba pha, cuộn dây stator máy kích từ, cuộn dây kích từ cho máy kích từ R ô to S tato Hình 4.4 Sơ đồ máy phát đồng không chổi than Vỏ máy đồng có gắn bảng định mức chứa thơng số sau: - Điện áp định mức [V, KV] - Dòng định mức [A, KA] - Tần số định mức [Hz] - Hệ số cơng suất định mức cosđm - Dịng kích từ định mức - Điện áp kích từ định mức - Cơng st định mức [VA, KVA] - Vịng quay định mức[V/p] 4.3 Nguyên lý làm việc máy phát điện đồng Như hình vẽ biểu diễn sơ đồ máy phát điện đồng pha cực Cuộn dây phần ứng đặt stato cịn cuộn dây kích từ đặt rơto Cuộn dây kích từ nối với nguồn kích từ (dịng chiều) qua hệ thống chổi than 144 Để nhận điện áp pha chu vi stato ta đặt ba cuộn dây cách 120 nối sao(có thể nối tam giác) Dịng điện chiều tạo từ trường khơng đổi Bây ta gắn vào trục rôto động lai quay với tốc độ n Ta từ trường quay trịn có từ thơng khép kín qua rơto, cực từ lõi thép stato o Hình 4.5: nguyên lý hoạt động máy điện đồng Khi phần cảm kích từ tạo nên từ trường cực từ Động sơ cấp kéo phần cảm quay với tốc độ n Khi từ trường cực từ quét qua dẫn phần ứng stator làm cảm ứng sức điện động có dạng: E0 = 4,44 W Kdq f m (4.1) Trong đó: f np 60 f n 60 p (4.2) Khi máy phát nối với tải sinh dòng điện dây quấn phần n0 ứng tạo nên từ trường quay có tốc độ : Từ (4.2) (4.3) n = n0 60 f p (4.3) 60 f p Như máy phát điện làm việc tồn từ trường khác nhau; Đó từ trường cực từ nguồn kích từ tạo nên từ trường quay dòng điện xoay chiều pha tạo nên, Tác dụng tương hổ từ trường tạo 4.4 Phản ứng phần ứng máy phát điện đồng Nguyên lý hoạt động máy phát điện đồng trình bày nguyên lý làm việc máy phát điện đồng Khi máy điện đồng có tải, máy phát có hai từ trường (từ trường kích từ từ trường phần ứng) nằm trạng thái nghỉ với nên chúng tác động tương hỗ với 145 Sự tác động từ trường phần ứng lên từ trường kích từ (từ trường chính) gọi phản ứng phần ứng Phản ứng phần ứng làm yếu, làm tăng làm biến dạng từ trường Ta xét cho loại tải 4.4.1 Phản ứng phần ứng máy đồng với tải khác a Khi tải trở: Khi vị trí rơto hình a, dây dẫn pha A dòng điện đạt giá trị cực đại i = I m , sđđ đạt giá trị cực đại e = E m , tải trở dịng điện điện áp trùng pha (hình b) Hướng sđđ hướng dịng điện pha A,B,C sác định theo qui tắc bàn tay phải chiều từ thơng dịng điện sinh xác định qui tắc vặn nút chai Từ hình c ta thấy chiều từ thơng dịng tải có huớng ngang với từ thơng mang tên phản ứng ngang Giá trị cực đại từ trường nằm cực trục d - d', stđ phản ứng phần ứng Faq có giá trị cực đại trục q - q' Điều làm cho phân bố cảm ứng từ khe khí cực từ không đối xứng: bên cực từ thơng chiều nên cộng cịn bên từ thông ngược chiều nên trừ Kết từ trường bị biến dạng: phía nửa cực tăng cường ngược với chiều quay (hình c) Hình 4.6 Phản ứng ngang máy điện đồng b Tải cảm kháng ( 2) Sđđ cảm ứng cuộn dây nhanh pha so với dịng điện góc Dịng điện pha A đạt giá trị cực đại giá trị Sđđ có giá trị zero, cịn rơto chiếm vị trí hình a 146 Hình 4.7 Phản ứng dọc khử từ máy điện đồng Hướng dòng pha A, B, C hướng từ thơng sinh xác định giống phần trước Từ hình vẽ, thấy chiều từ trường phần ứng hướng dọc theo trục cực Sự phân bố từ thông gọi phản ứng dọc trục Khi tải cảm chiều từ thơng phản ứng ngược chiều từ trường nên từ trường bị yếu đi, máy bị khử từ c Tải dung ) ( Dòng điện tải vượt pha so với sđđ góc hình vẽ Theo nguyên tắc xác định chiều từ trường phần ứng ta thấy trục từ trường phần ứng trùng với trục cực từ trường chiều nên từ trường trợ từ Hình 4.8 Phản ứng dọc trợ từ máy điện đồng d Tải hỗn hợp (0 ) Như thấy từ trường hợp trước, dòng tải I trùng pha với sđđ Eo ( 0) ta có phản ứng ngang, cịn 147 ta có phản ứng dọc 0 trục.Khi tải tổng trở phản ứng ta vừa mang tính chất phản ứng ngang, vừa mang tính chất phản ứng dọc khử từ Kết phản ứng loại 0 vừa bị biến dạng từ trường vừa bị khử từ Tương tự cho trường hợp phản ứng phần ứng vừa mang tính chất phản ứng ngang, vừa mang tính chất phản ứng dọc trục trợ từ, phản ứng vừa gây biến dạng từ trường vừa trợ từ Từ trường phản ứng phần ứng tổng Fa phân tích thành thành phần: Phản ứng dọc Fad phản ứng ngang Faq sau: Fad = Fasin Faq = Fa cos (4.4) Biên độ sóng stđ tổng cho máy pha có dịng pha I có giá trị sau: IWk cd p Fdm = (4.5) 4.4.2 Phản ứng phần ứng máy cực (cực lồi) Để tìm sđđ máy phát cần phải tìm stđ tổng máy Song máy phát cực khe khí khơng nên việc tìm stđ tổng gặp nhiều khó khăn Vì khe khí khơng nên dạng từ thơng khơng phải hình sin phụ thuộc vào dịng tải Do phân tích máy cực người ta dùng phương pháp phản ứng: phản ứng ngang Faq phản ứng dọc Fad Như máy có từ trường: Fo- từ trường kích từ, Fad Faq- từ trường phản ứng phần ứng Giả thiết từ trường tạo Fad Faq hoàn toàn độc lập với Fo a d ) d b F ) F ad q adm F ’aq B ’ad B ’ aq ’ad B d F B aqm B ’aq B ’aqm ’adm N ’ max + d b N + max S + + + + d q ’ Hình 4.9 Đường cong stđ từ trường phản ứng phần’ ứng máy cực hiện: (a) trục dọc , (b) trục ngang 148 d Nếu ta giả thiết khe khí theo chu vi stato Fad Faq có giá trị cực đại trùng với trục tạo sóng khơng gian hình sin (đường B' ad B' aq hình vẽ Song máy cực khe khí khơng nên dạng sđđ hình sin Fad Faq lại tạo đường cong cảm ứng từ khơng hình sin Phân tích đường cong khơng hình sin chuỗi Fourie, giả thiết sđđ cuộn dây có dạng thực tế hình sin, sóng từ trường bậc cao khơng có ảnh hưởng lắm, đường khơng sin độ cảm ứng thay sóng bậc 1(hình B' sin), (đường aq B' ad ) Do khe khí khơng nên biên độ đường cong B' adm B’aqm nhỏ Badm bà Baqm Ta có: B' aqm B' adm 1 Baqm Badm gọi là hệ số hình dạng phản ứng phần ứng ngang dọc Đường cong phân bố cảm ứng từ khơng phải hình sin Nếu giả thiết khe khí nhỏ đường cong cảm ứng từ BB có dạng sóng chữ nhật Phân tích sang chuỗi và ý tới sóng bậc (B’1m), đem tính tỷ số biên độ sóng bậc với giá trị biên độ thực tế từ trường : kf B1m Bm (4.6) Hệ số kf gọi hệ số hình dạng từ trường kích từ Hình 4.10 Xác định hệ số hình dạng từ trườg kích từ 149 Trường hợp tổng quát giá trị cực đại cảm ứng từ phản ứng phần ứng Badm Fad K dọc bằng: (4.7) Và biên độ cực đại từ trường kích từ theo trục bằng: BBm 0 FBd K Trong đó: o độ thẩm từ khơng khí K hệ số ý tới độ dẫn từ khơng khí chiều rộng khe khí Để tìm giá trị stđ cuộn kích từ FBd tương ứng với phản ứng phần ứng dọc trục Fad ta mang so sánh giá trị cảm ứng cực đại từ trường phản ứng từ trường kích từ có ý tới hệ số hình dạng từ trường ta được: 0 Fad k d FBd k f K K Từ ta có: FBd = (4.8) kd Fad kf = kadFad (4.9) Trong đó: kaq kd kf Hệ số chuyển đổi stđ phản ứng theo trục dọc mang tên hệ số phản ứng phần ứng trục dọc FBq Tương tự ta có: kq kf Faq k aq Faq (4.10) Trong đó: k aq kq kf hệ số phản ứng phần ngang b m , , Các hệ số phụ thuộc vào đại lượng b,, , m biểu diễn hình vẽ Để xác định hệ số kad kaq cho máy cực dùng bảng đường cong riêng Khi cần tính mời độ giả tham khảo 150 Để xác định hệ số kad kaq cịn xác định stđ tương đương kích từ theo trục dọc FBd trục ngang FBq sau : FBd Fad k ad FBq Faq k aq W.k cd k ad I d p W.kcd k aq I q p (4.11) (4.12) F Wkt I kt ta tìm dịng kích từ tương Sử dụng mối quan hệ: B đương trục dọc trục ngang: I ktd Fad k ad Wkt I ktd Faq ; k aq Wkt (4.13) Sđđ cảm ứng cuộn phần ứng bằng: E ad X ad I d E aq X aq I q Trong (4.14) (4.15) X ad X aq trở kháng phản ứng dọc ngang trục 4.4.3 Phản ứng phần ứng máy cực ẩn Ở máy cực ẩn khe khí Nếu máy khơng bão hồ với stđ hình sin tạo phân bố từ trường hình sin Đường cong hình sin khơng phụ thuộc vào vị trí tương hỗ gữa cực stato roto, hay nói cách khác mạch từ đối sứng theo trục nên kad = kaq , máy hkơng có biểu phản ứng ngang phản ứng dọc 4 Cuộn kích từ đặt khoảng chu vi, phần cịn lại khơng có cuộn dây gọi vùng lớn Với cách phân bố cuộn dây ta giả thiết stđ cuộn kích từ Fa phân bố theo chu vi rơto có dạng hình thang Phân tích sang chuỗi xác định biên độ sóng bậc stđ kích từ F1Bm Để tìm stđ cuộn kích từ tương đương với phản ứng phần ứng, ta so sánh giá trị biên độ sóng từ trường kích từ với biên độ sóng từ trường phản ứng có ý tới hệ số từ trường kích từ kf, ta có: Ftdkt Wk cd Fa ka Fa ka I kf p 151 (4.16) Biểu đồ cột biễu diễn dạng mũi tên; Mỗi phần tử dây quấn mũi tên i i +y Lớp – y1 y2 + Lớp y i + y1 Hình 5.21 Biểu đồ cột Đi mũi tên biễu diễn cho cạnh tác dụng lớp trên, đầu cạnh tác dụng lớp Trên biểu đồ cột thể cách nối dây phần tử với hình 5.21 Bước 3: Vẽ sơ đồ khai triển Căn vào biểu đồ cột, tiến hành vẽ sơ đồ khai triển Sau xác định vị trí cực từ, chổi than để hồn thiện sơ đồ Ví dụ 5.3: Vẽ sơ đồ khai triển dây quấn xếp đơn; Znt = S = G = 16; 2p = Giải: Tính được: Z nt 16 y1 = p = = rãnh; (dây quấn bước đủ) y = yG = rãnh (chọn dây quấn phải); y2 = y1 – y = – = rãnh; Vẽ biểu đồ cột: Lớ p 1 ép kín Lớ p 1 1 1 Hinh 5.22 Biểu đồ cột; Znt = 16; 2p = Sơ đồ cột biểu diễn hình 5.22 Sơ đồ khai triển hình 5.23 Nhận xét: 201 Kh Nhìn vào sơ đồ khai triển; Tại thời điểm (khi rotor quay) phần tử ln thay đổi vị trí Nhưng chúng ln bao gồm mạch điện có nhánh đấu song song Mặt khác, ta lại có: số cực từ máy 2p = Như vậy: Ở dây quấn xếp đơn ta ln có “số đơi mạch nhánh song song ln số đôi cực từ ” 2p = 2a, hay p = a (5.28) a: Là số đôi mạch nhánh song song Hình 5.23 Sơ đồ khia triển; Znt = 16; 2p=4 Dùng đa giác sức điện động nghiên cứu dây quấn phần ứng Phương pháp dựa sở: Mỗi phần tử biểu diễn vector sức điện động Hai phần tử cạnh lệch góc điện Căn vào góc lệch điện vẽ hình tia sức điện động Từ biểu đồ hình tia sức điện động kết hợp biểu đồ cột, tiến hành nối phần tử lại với đa giác sức điện động Các bước tiến hành 202 p.360 - Tính góc lệch điện rãnh kề nhau: đ = Z nt ; (5.29) - Vẽ biểu đồ hình tia sức điện động; - Vẽ đa giác sức điện động: Ví dụ 5.4: Vẽ hình tia đa giác sức điện động cho ví dụ 5.4 Giải: p.360 2.360 Z Tính được: : đ = nt = 16 = 450 điện; Hình tia đa giác sức điện động biểu diễn hình 5.24 Hình 5.24 Hình Tia & đa giác sức điện động; Znt = 16; 2p=4 Nhận xét: Theo hình 4.24 ta có đa giác sức điện động trùng Mặt khác ví dụ ta có 2p = p = số đa giác số đôi mạch nhánh song song Nếu module vector sức điện động đa giác khép kín Điều có nghĩa sức điện động tạo phần tử cân sức điện động tổng mạch triệt tiêu; Đây điều mà người ta hướng đến Trên đa giác có phần tử trùng (1 9; 10 ) Đây điểm cân điện Kết luận: Ở dây quấn xếp đơn ln có: 203 - Số đa giác sức điện động số đơi cực từ số đôi mạch nhánh song song - Nếu đa giác khép kín sức điện động tổng mạch phần ứng triệt tiêu; Trong điều kiện làm vuệc bình thường giảm thiểu tia lửa sinh (do trình đổi chiều) - Các điểm trùng đa giác điểm cân điện Đây sở để thực dây nối đẳng Dây cân điện Dây cân điện có tác dụng cải thiện đổi chiều Nó làm giảm bất cân vế sức điện động sinh phần tử Dây cân điện thực cách: Nối khoảng ¼ đến 1/3 điểm cân điện sơ đồ khai triển lại với Tiết diện dây nối đẳng nhỏ dây quấn phần ứng từ đến cấp Dây nối đẳng thực hình 5.23 Vấn đề cân động rotor Sau q trình thi cơng dây quấn, khối lượng rotor thường không cân khối lượng Vấn đề làm trình đổi chiều xấu Để khắc phục, người ta thường khoan số lỗ bề mặt rotor phần có khối lượng nặng 5.9.3 Vẽ sơ đồ dây quấn sóng đơn Bước 1: Xác định bước dây quấn Z nt - Bước dây quấn thứ nhất: y1 = p (5.30) Là số nguyên; = 0: Dây quấn bước đủ; < 0: Dây quấn bước ngắn; > 0: Dây quấn bước dài; G 1 - Bước dây quấn tổng hợp: y = yG = p G 1 y = yG = p : Dây quấn phải; G 1 y = yG = p : Dây quấn trái (thường dùng); 204 (5.31) - Bước dây quấn thứ hai: y2 = y – y1 (5.32) Bước 2: Vẽ biểu đồ cột Biểu đồ cột thực tương tự dây quấn xếp đơn; Nhưng phải đảm bảo mối quan hệ biễu thức (5.30) đến (5.32) hình 5.25 L ớp + yG y1 + y2 ớp L + i y Hình 5.25: GBiểu đồ cột + y1 C Bước 3: Vẽ sơ đồ khai triển ỦA DÂY QUẤN XẾP ĐƠN Tương tự dây quấn xếp đơn Ví dụ 5.5: Vẽ sơ đồ khai triển dây quấn xếp đơn; Znt = S = G = 15; 2p = Giải: Tính được: Z nt 15 p y1 = = = 3,75 rãnh; Chọn y1 = 3; Dây quấn bước ngắn G 1 15 p Chọn dây quấn trái y = yG = : = = rãnh; y2 = y – y1 = – = rãnh; L ớp L ớp 1 K hép kín K 1 hép kín HÌNH 5.26 BIỂU ĐỒ CỘT; Znt = 15; 2p = 4 i i 1 1 2 3 4 HÌNH 5.27 Znt = 15; 2p = 205 1 1 64 64 3 8 1 80 9 Nhận 1xét: 1 Chỉ có đa giác sức điện động nên sơ đồ có đơi mạch nhánh song song (bất chấp số đôi cực từ) Đây đặc điểm dây quấn sóng đơn Khơng có điểm trùng đa giác nên khơng thể thực dây cân điên kiểu dây quấn 5.10 Bảo dưỡng sửa chữa máy điện chiều 5.10.1 Bảo dưỡng máy điện a Chống ẩm Động phải lắp đặt nơi thống khí, khơ ráo, hạn chế đến mức cao ảnh hưởng độ ẩm môi trường làm việc tác hại đến động Nếu bắt buộc phải làm việc mơi trường có độ ẩm cao phải chọn loại động thích hợp Phải thường xuyên kiểm tra điện trở cách điện động mêgômmet, Rcđ < 0,5M mức an toàn, cần phải sấy chống ẩm b Chống bụi Nếu bụi bám vào vỏ động cơ, dây quấn hạn chế toả nhiệt hạn chế thơng gió làm mát Bụi bám bên động làm tăng ma sát cơ, làm bẩn dầu mỡ bôi trơn Do phải thường xuyên lau chùi động để làm bên ngồi, bên dùng gió nén thổi Nếu có dầu mỡ bám vào dây quấn dùng vải mềm thấm cacbon tetraclorua để lau sạch, không dùng xăng xăng làm hỏng cách điện dây quấn c Bảo quản ổ đỡ trục Phải thường xuyên kiểm tra, theo dõi nhiệt độ ổ đỡ trục Nếu ổ đỡ trục bị nóng mức cho phép phải xem xét, tìm nguyên nhân để khắc phục Định kì tháng phải thay mỡ cho bạc đạn (vòng bi) lần, thay mỡ cần phải lấy hết mỡ cũ, dùng xăng rửa sạch, dùng gió nén thối khơ tra mỡ 206 chủng loại Không nên tra nhiều mỡ mà nên tra khoảng 2/3 khoảng trống bạc đạn, tra nhiều, động quay làm mỡ bắn ngồi, dính vào dây quấn làm hỏnh cách điện d Theo dõi độ tăng nhiệt độ động Khi động bắt đầu làm việc, nhiệt độ động tăng dần giữ ổn định trị số Nhiệt độ phải nằm giới hạn cho phép tuỳ thuộc vào vật liệu cách điện bên động Với cách điện cấp A nhiệt độ bên cuộn dây, lõi thép cho phép vượt nhiệt độ môi trường đến 600C Với cách điện cấp B cho phép vượt nhiệt độ mơi trường đến 800C Theo kinh nghiệm sờ tay vào vỏ động mà thấy nóng, phải rút tay ngay, động có cố cần phải ngừng máy để kiểm tra e Theo dõi tiếng kêu phát từ động Thông thường động hoạt động tốt chạy êm, có tiếng “vo vo” quạt gió phát nhỏ Nếu có tiếng kêu “ro ro” phát lớn, đặn hư hỏng phần bạc đạn, ổ đỡ trục Nếu phát tiếng ù nguồn cung cấp điện bị pha (với động ba pha) hư hỏng dây quấn Nói chung, động vận hành mà có tiếng kêu lạ phải ngừng máy để kiểm tra 5.10.2 Những hư hỏng thường gặp biện pháp khắc phục a Những hư hỏng khí Động có hư hỏng khí thể tượng sau: - Trục động bị kẹt; - Động chạy bị sát cốt; - Động chạy bị rung, lắc; - Động chạy có tiếng kêu “o… o” Các chi tiết khí hư hỏng thường gặp là: Mịn bi (hoặc mịn bạc), mịn trục, khơng cân trục bắt ốc vít đệm chưa Khi thấy tượng động bị kẹt trục chạy yếu, phát tiếng va đập mạnh, sát cốt phải kiểm tra bu lơng giữ nắp xem có chặt khơng, khơng chặt làm cho rôto đồng tâm gây kẹt trục Nếu ốc chặt mà trục bị kẹt cứng phải kiểm tra vịng bi (hay bạc) xem có bị vỡ bi (vỡ bạc) gây kẹt khơ dầu mỡ bối trơn Nếu nguyên nhân trục động bị cong, cần đưa rôto lên máy tiện để rà nắn trục 207 Trường hợp thấy máy chạy lắc rung, có tiếng ồn, lúc động không chạy, lấy tay lắc nhẹ thấy trục bị rơ, tượng mòn bi, mòn bạc mòn trục Nếu mòn bi, mịn bạc mịn trục phải thay Riêng bạc tóp lại để dùng thêm thời gian - Trục mịn phải đắp mạ, sau đưa lên máy tiện rà lại cho trịn đều, trục mịn dùng giấy ráp mịn đánh nhẹ cho trịn đều, sau chọn bạc cho vừa trục để thay - Khi máy chạy có tiếng kêu “o… o” có tiếng gõ nhẹ, cần kiểm tra ốc vít ép lõi thép stato xem có chặt khơng, ốc nắp có bị lỏng khơng, vịng đệm hai đầu trục bị mịn, cần thay b Những hư hỏng phần điện * Đóng điện động khơng chạy Ngun nhân: - Khơng có nguồn vào động cơ; - Dây quấn động bị hở mạch (đứt) - Chổi than không tiếp xúc Biện pháp khắc phục: - Dùng vônmét kiểm tra điện áp nguồn cầu dao, áptômát; kiểm tra cầu chì; kiểm tra dây nối nguồn cho động cơ; kiểm tra đấu dây hộp đấu dây, chổi than Nếu kết kiểm tra tốt cuộn dây động bị đứt bên * Khi đóng điện động khơng khởi động phát tiếng ù Nguyên nhân: Điện áp nguồn thấp; Chổi than tiếp xúc khơng tốt; Cổ góp điện mịn cháy rỗ Đứt (hở mạch) dây quấn; Tiếp điểm khởi động không tiếp xúc Ổ bi (bạc) bị mịn nhiều nên có điện rơto bị hút vào stato Biện pháp khắc phục: Kiểm tra điện áp nguồn; Kiểm tra chổi than, mịn q thay tụ chổi than 208 Kiểm tra tiếp điểm khởi động, bẩn có muội dùng giấy ráp mịn làm sạch, điều chỉnh lại vị trí tiếp xúc - Kiểm tra vòng bi, ổ trục; - Làm cổ góp giấy nhám Nếu kết kiểm tra thấy tơt dây quấn bị đứt Dùng đèn ơmmét để kiểm tra tìm bối dây bị đứt khắc phục * Đóng điện, động khởi động yếu, quay chậm phát tiếng ù Nguyên nhân: - Điện áp nguồn thấp; - Đấu dây khơng thích hợp với điện áp nguồn; - Tụ chổi than tiếp xúc khơng tốt; - Cổ góp mịn, rỗ Biện pháp xử lí: - Kiểm tra điện áp nguồn; - Kiểm tra lại cực tính đấu lại cuộn dây; - Thay chổi than mới, làm - Làm cổ góp giấy nhám * Đóng điện vào động cơ, thiết bị bảo vệ tác động, cầu chì đứt, áptơmát nhảy Ngun nhân: - Cuộn dây bị cháy hay ngắn mạch; - Chổi than (+) bị ngắn mạch - Đấu dây khơng thích hợp với điện áp nguồn; - Thiết bị bảo vệ chọn không Biện pháp khắc phục: - Kiểm tra điện trở cuộn dây, ngắn mạch điện trở bé không; - Kiểm tra lại cách đấu bối dây, chổi than; - Kiểm tra lại tham số thiết bị bảo vệ * Động vận hành phát nóng cho phép 209 Nguyên nhân: - Quá tải thường xuyên - Điện áp nguồn lớn thấp - Ngắn mạch số vòng dây - Dây đai căng - Khe hở stato rơto lớn - Thiếu thơng gió làm mát không đủ - Nhiệt độ môi trường cao - Có tia lửa điện phóng cổ góp Biện pháp khắc phục: - Kiểm tra phụ tải động (kiểm tra dòng điện) - Kiểm tra điện áp nguồn - Điều chỉnh lại dây đai - Không thay đổi khe hở khơng khí, có cách làm mát cưỡng - Làm động cơ, kiểm tra lại quạt gió - Làm mát cưỡng nhiệt độ môi trường cao - Sửa chữa lại dây quấn bị ngắn mạch số vòng - Điều chỉnh lị xo chổi than, làm cổ góp chổi than * Điện rò vỏ Hiện tượng điện rò vỏ dây quấn động bị hỏng cách điện dẫn đến chạm vào lõi thép, cách điện mối nối xấu dẫn đến chạm vỏ Biện pháp thường dùng để phát chạm vỏ là: Quan sát đánh giá, phán đoán sơ điểm chạm vỏ; Dùng đèn ômmét bút thử điện để xác định chỗ chạm vỏ Muốn xác định bối chạm vỏ cần tháo rời mối hàn bối dây Khi thử cần kết hợp lắc nhẹ đầu bối dây nhiều chỗ chạm điện không thường xuyên (chập chờn) Nếu điểm chạm vỏ đầu dây kê, bọc lại cách điện, lót cách điện tẩm sấy Khi điểm chạm vỏ nắm sâu bên phải tháo bối dây quấn lại 210 5.10.3 Một số cách kiểm tra thường dùng + Kiểm tra thông mạch cuộn rotor Đo điện trở lớp cách điện từ cổ góp đến lõi rotor + Kiểm tra cổ góp Sử dụng thước kẹp để đo đường kính ngồi cổ góp Mài nhẵn bề mặt ngồi cổ góp có lồi lõm +Kiểm tra độ mịn cổ góp: Đặt rotor lên khối chữ V, dùng tay quay rotor, đọc giá trị so kế + Kiểm tra ổ bi Dùng tay quay ổ bi, lắng nghe cảm nhận tiếng kêu đảo + Kiểm tra thông mạch cuộn Stator Dùng VOM kiểm tra thông mạch cuộn stator + Kiểm tra cách điện stator Đo cách điện stator cách đo điện trở từ chổi than đến vỏ máy khởi động + Kiểm tra chổi than Sử dụng thước kẹp đo chiều dài dọc tâm chổi than Thay chổi than kết đo nhỏ giới hạn, kiểm tra vị trí nứt, vỡ thay cần thiết +Kiểm tra cách điện giá giữ chổi than: Đo điện trở cách điện chổi than dương chổi than âm giá giữ chổi than +Kiểm tra lò xo chổi than: Nhìn mắt kiểm tra lị xo không bị yếu rỉ sét NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ BÀI 5: Nội dung: + Về kiến thức: - Công dụng máy điện chiều - Cấu tạo máy điện chiều - Nguyên lý làm việc máy điện chiều - Từ trường máy điện chiều - Công suất mô men máy điện chiều 211 - Tia lửa điện cổ góp máy điện chiều - Nguyên lý làm việc động đồng pha - Một số loại tổn hao động đồng pha - Máy phát điện chiều - Động điện chiều - Sơ đồ dây quấn máy điện chiều - Tính tốn dây quấn máy điện DC - Bảo dưỡng, sửa chữa máy điện chiều - Các dạng hư hỏng, nguyên nhân, cách khắc phục máy điện chiều + Về kỹ năng: - Giải tập tính tốn máy điện DC - Tháo lắp, kiểm tra sửa chữa máy điện Dc + Thái độ: Tỉ mỉ, cẩn thận, xác Phương pháp: - Kiến thức: Được đánh giá hình thức kiểm tra viết, trắc nghiệm - Kỹ năng: Đánh giá kỹ tính tốn tập BÀI TẬP Bài 1: Một máy phát điện chiều kích từ song song, điện áp định mức 115v, cung cấp dòng điện 98,3A cho tải Điện trở phần ứng 0,0735, điện trở dây quấn kích từ song song 19, tổn hao cơ, sắt từ phụ 4% công suất điện Xác định sức điện động phần ứng hiệu suất máy chế độ tải Tính dịng ngắn mạch ngắn mạch hai đầu cực máy phát Biết từ thông dư 3% từ thông máy chế độ tải trên, tốc độ máy không đổi Hướng dẫn giải a.Ta có: Ikt=U/Rkt=115/19=6,05A Iư=I1+Ikt=98,3+6,05=104,35A Eư=U+Iư.Rư=115+104,35.0,735=122.7v Pkt=I2kt.Rkt=6,052.19=695w Pu=I2ư.Rư=104,352.0,0735=800w 212 Pcstf=4%P=0,04.115.89,3=452w P 115.89,3 0,853 η= P P 115.89,3 695 800 452 b Khi ngắn mạch đầu cực ta có Iưn=Eưn/Rư=3,7/0,0735=50A Trong đó: Eưn=ke.n.Ф=0,03Eư=0,03.122,7=3,7v Bài Một máy phát kích từ song song 10kw, 250v có điện trở mạch kích từ 125, Ru=0,4, tổn hao cơ, từ 540w, máy đầy tải Tính Sức điện động Hiệu suất Hướng dẫn Pt=Ut.It Ik=Ut/Rf Iu=It+Ik U = Eư – Iư.Rư => E=266,8v P2=Pt Tổn hao cơ, từ = Pt+Pmq Pdu=I2u.Ru Pkt=Ut.Ik P1 P2 pth Pth tổng tổn hao η=P2/P1=0.85 Bài Một động DC 100hp, 500v, 1200v/ph có điện trở phần cảm 60 , điện trở phần ứng 0,1, hiệu suất đầy tải 0,9 đầy tải, tính Dịng vào Công suất điện từ Tổn hao quay mômen Hướng dẫn: P2=100.746=74.600w 213 η=P2/P1 Id=P1/Ud=166A, Ik=500/60=8,3A Iu=166-8,3=157,7A, U = Eư – Iư.Rư => E484,3v Pdt=E.Iu=76374w Pq=P1-P2-Pdu-Pdf=1652w 2.n 60 , M2=P2/=594Nm Bài Điện áp máy phát kích từ song song 200kw, 600v, phát dòng định mức, điện trở phần cảm 250, phần ứng 0,34, tính Sức điện động phần ứng, tải định mức điện áp tải 620v, dịng tải 1/2 định mức Tính S đ đ Hướng dẫn: Pt=Ut.It Ik=Ut/Rf Iu=It+Ik U = Eư – Iư.Rư=> E=712v Khi It=1/2 định mức Ik=Ut/Rf Iu=It+Ik U = Eư – Iư.Rư=> E=676v 214 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đề cương môđun/môn học nghề Sửa chữa thiết bị điện tử công nghiệp”, Dự án Giáo dục kỹ thuật Dạy nghề (VTEP), Tổng cục Dạy Nghề, Hà Nội, 2003 [2] Công nghệ chế tạo máy điện máy biến áp - Nguyễn Đức Sĩ, NXB giáo dục Hà Nội 1995 [3] Máy điện 1, Vũ gia Hanh - Trần khánh Hà - Phan tử Thụ - Nguyễn văn Sáu, NXB khoa học kỹ thuật Hà Nội [4] Hướng dẫn sử dụng sửa chữa máy biến áp, động điện, máy phát điện công suất nhỏ - Châu ngọc Thạch, nxb giáo dục Hà Nội 1994 [5] Tính tốn cung cấp lựa chọn thiết bị, khí cụ điện - Nguyễn Xn Phú Nguyễn Cơng Hiền, NXB Giáo dục, Hà Nội 1998 [6] Kỹ thuật điện, Đặng Văn Đào - Lê Văn Doanh, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 1999 215 ... nghĩa máy điện chiều sau: Là thiết bị điện từ quay, làm việc dựa nguyên lý cảm ứng điện từ để biến đổi thành điện chiều (máy phát điện) ngược lại để biến đổi điện chiều thành trục (động điện) ... chỉnh điện áp trục máy làm nhỏ 177 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ BÀI 4: Nội dung: + Về kiến thức: - Công dụng máy điện đồng pha - Cấu tạo máy điện đồng ba pha - Nguyên lý làm việc máy điện. .. 4. 12 Sơ đồ tương đương Máy phát đồng Phương trình cân điện áp E0 = U + IZư (4.18) Với: Zư X u2 Ru2 ; Thơng thường: Rư Xư nên (4.18) viết thành: E0 = U + IXư Công suất điện từ Máy phát điện