UỶ BAN NHÂN DÂN TỈNH LÀO CAI TRƯỜNG CAO ĐẲNG LÀO CAI BÀI GIẢNG ĐỘNG CƠ ĐIỆN VẠN NĂNG NGÀNH/NGHỀ ĐIỆN DÂN DỤNG Trình độ Trung cấp LƯU HÀNH NỘI BỘ NĂM 2017 Giáo trình động cơ điện vạn năng LỜI GIỚI THIỆ[.]
UỶ BAN NHÂN DÂN TỈNH LÀO CAI TRƯỜNG CAO ĐẲNG LÀO CAI BÀI GIẢNG ĐỘNG CƠ ĐIỆN VẠN NĂNG NGÀNH/NGHỀ: ĐIỆN DÂN DỤNG Trình độ Trung cấp LƯU HÀNH NỘI BỘ NĂM 2017 Giáo trình động điện vạn LỜI GIỚI THIỆU Tài liệu Động điện vạn kết Dự án xây dựng chương trình giáo trình dạy nghề năm Được thực tham gia giảng viên khoa điện trường Cao đẳng Lào Cai thực Trên sở chương trình khung đào tạo, trường Cao đẳng Lào Cai với trường điểm toàn quốc, giáo viên có nhiều kinh nghiệm thực biên soạn Động điện vạn phục vụ cho công tác dạy nghề Giáo trình thiết kế theo mơ đun thuộc hệ thống mơ đun/ mơn học chương trình đào tạo nghề Điện dân dụng cấp trình độ trung cấp Cao đẳng, dùng làm giáo trình cho học viên khóa đào tạo Mặc dù cố gắng, song sai sót khó tránh Tác giả mong nhận ý kiến phê bình, nhận xét bạn đọc để giáo trình hồn thiện Biên soạn Lại Văn Dũng MỤC LỤC… BÀI 1: CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC ĐỘNG CƠ ĐIỆN VẠN NĂNG Cấu tạo động điện vạn năng: Nguyên lý làm việc động điện vạn năng: Tháo, lắp động điện vạn BÀI 02: ĐẢO CHIỀU QUAY ĐỘNG CƠ ĐIỆN VẠN NĂNG Sơ đồ nguyên lý đảo chiều quay động điện vạn Đấu dây, đảo chiều quay động điện vạn công tắc đảo chiều Bài 03: THAY THẾ, SỬA CHỮA CHỔI THAN .12 Chọn chổi than: 12 Tháo lắp, thay chổi than 14 Gia công chổi than 15 BÀI 04: KIỂM TRA CUỘN DÂY PHẦN ỨNG BẰNG RÔ NHA-NGOÀI .18 Phương pháp kiểm tra cuộn dây rơ-nha ngồi 18 Thực kiểm tra cuộn dây phần ứng rơ-nha ngồi 19 Bài 05: SỬA CHỮA VÀNH CHỈNH LƯU 23 Nguyên nhân gây hư hỏng vành chỉnh lưu: 23 Phương pháp sửa chữa vành chỉnh lưu: 23 Sửa chữa vành chỉnh lưu: 23 Bài 06: QUẤN BỘ DÂY STATO ĐỘNG CƠ ĐIỆN VẠN NĂNG 26 Phương pháp vẽ sơ đồ trải stator động điện vạn 26 Phương pháp quấn dây stator động điện vạn năng: 29 Quấn dây stato động điện vạn 29 3.1 Dây quấn cấp tốc độ 29 3.2 Dây quấn 2, cấp tốc độ 31 Bài 07: QUẤN BỘ DÂY RÔ TO ĐỘNG CƠ ĐIÊN VẠN NĂNG 32 Vẽ sơ đồ trải dây quấn rô to động điện vạn năng: 34 Quấn roto động điện vạn 42 2.1 Kiểu quấn xếp: 42 2.2 Kiểu quấn sóng: 44 2.3 Kiểu quấn song song 45 2.4 Kiểu quấn chữ V (tham khảo thêm) 50 Bài 08: TẨM SẤY BỘ DÂY ROTO ĐỘNG CƠ ĐIỆN .55 Vật liệu tẩm sấy động 55 Quy trình tẩm sấy rơ to động điện vạn 55 Tẩm sấy rôto động điện vạn 55 BÀI 09 : SỬA CHỮA MÁY KHOAN TAY 61 Cấu tạo nguyên lý làm việc máy khoan tay 61 Hiện tượng, nguyên nhân cách khắc phục hư hỏng 63 Tháo lắp, bảo dưỡng 64 Sửa chữa hư hỏng rô to bi chạm chập 64 Giáo trình động điện vạn BÀI 10 : SỬA CHỮA MÁY MÀI TAY .68 Cấu tạo nguyên lý làm việc máy mài cầm tay 68 Hiện tượng, nguyên nhân cách khắc phục hư hỏng 71 Tháo lắp, bảo dưỡng 71 Sửa chữa hư hỏng 73 BÀI 1: CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN VẠN NĂNG * MỤC TIÊU CỦA BÀI: Sau học xong học sinh có khả - Kiến thức: Trình bày cấu tạo, nguyên lý làm việc động điện vạn - Kỹ : Tháo lắp phận động điện vạn theo qui trình, yêu cầu kỹ thuật - Thái độ: Có ý thức tốt học tập, tác phong công nghiệp, bảo quản trang thiết bị, vật tư, đảm bảo an toàn cho người Cấu tạo động điện vạn năng: a Khái quát chung động điện vạn Động điện vạn loại động làm việc với nguồn cung cấp nguồn điện chiều hay nguồn điện xoay chiều, tốc độ động làm việc hai loại nguồn không thay đổi Cực từ Dây quấn Gông từ Bạc thau Bạc thau Nắp chụp Hình1.1: Cấu tạo động điện vạn - Động điện van loại động có đặc điểm đạt mơ men mở máy lớn so với loại động khác có công suất, để dễ dàng điều chỉnh tốc độ Tuy nhiên động đạt tốc độ cao làm việc khơng tải gây hư hỏng cho dây quấn rô to tác dụng lực ly tâm động vạn thường lắp đặt với hệ thơng khí truyền động Như động vạn luôn khởi động điều kiện có tải, mặt thiết kế chế tạo, để giảm ảnh hưởng xấu gây phản ứng phần ứng q trình đổi chiều dịng điện ta cần thiết kế điện áp phiến góp liên tiếp cổ góp có giá trị nhỏ b Stator (phần cảm): - Vỏ: ống thép gia cơng mặt trong, bên có gắn khối cực từ để giữ cuộn dây kích thích (thường có từ 2- khối cực từ ) vỏ có gắn cọc nối dây cách điện để dẫn điện từ nguồn vào stator - Cực từ: chế tạo thép cacbon để có đặc tính dẫn từ tốt bắt vào thân vít đặc biệt - Cuộn dây kích thích: có nhiệm vụ tạo từ trường xác cho khối cực, quấn dây đồng dẹp tròn có tiết diện lớn xung quanh khối cực từ khoản – 10 vòng Phần cuộn dây kích thích nối tiếp cịn cuộn dây kích thích song song có tiết diện dây nhỏ, quấn nhiều vịng để đảm bảo cường độ từ cảm cực từ Dây kích thích phải lớn máy khởi động làm việc dịng điện tiêu thụ lớn (200 – 800)A lớn nữa.Các cuộn dây kích thích kề quấn ngược chiều để tạo cực Bắc, Nam khác tác dụng lên thân máy, có nhiệm vụ làm cầu nối liên lạc mạch từ khối cực - Ở máy khởi động có cơng suất nhỏ cuộn dây đấu nối tiếp,cịn máy khởi độngcó cơng suất lớn trung bình cuộn dây đấu song song - nối tiếp Hình 1.2: Vỏ, cực từ, cuộn dây kích thích c Rơ to ( Phần ứng ): Rô to động điện vạn : Được chế tạo khối thép từ gồm thép kỹ thuật điện dày từ (0,35 – 0,5)mm, có hình dạng đặc biệt ép lên trục rotor Phía bên ngồi có xẽ nhiều rãnh dọc để quấn dây Rotor đỡ bạc thau quay bên khối cực stator với khe hở để giảm bớt tốn hao lượng từ trường - Khung dây phần ứng : Dây quấn rotor động điện vạn dây đồng có tiết diện hình chữ nhật trịn Mỗi rãnh thường có dây quấn sóng, dây quấn cách điện với lõi rotor, đầu dây khung dây hàn vào góp thau cổ góp - Cổ góp điện : gồm nhiều góp thau, ghép quanh trục, góp cách điện với cách điện với trục mica Hình 1.4 : Nắp giá đỡ chổi than - Nắp giá đỡ chổi than: Thường đúc gang nhôm, bên có đóng bạc thau để lắp với trục rotor, ngồi cịn có chốt định vị để ráp vào vị trí thân động + Nắp phía bánh răng: gia cơng lỗ để gắn cần điều khiển khớp truyền động, vị trí lắp relay gài khớp,các lỗ bulông để lắp vào vỏ bọc bánh đà động + Nắp phía cổ góp điện : nơi gắn giá đỡ chổi than lị xo Lị xo ln ấn chổi than tỳ vào cổ góp điện dúng với lực ép cần thiết để dẫn điện vào cuộn dây rotor - Chổi than: chổi than chế tạo bột than, bột đồng với thiếc, đồng với graphit đúc ép thành khối với áp suất cao nhằm làm giảm điện trở riêng mức mài mòn chổi than Các chổi than điện dính liền với dây dẫn điện Đối với động vạn thường dùng chổi than điện, chổi than điện cách điện với thân máy động Hình 1.5 : Giá đỡ chổi than Nguyên lý làm việc động điện vạn năng: Động vạn có đường thẳng (trục) đặc biệt kết cấu động sau - Đường thẳng qua hai mặt cực từ Stato, gọi trục cực từ Stato - Đường thẳng vng góc với trục cực từ Stato góc 900 điện, gọi đường trung tính hình học - Đường thẳng qua hai trục chổi than, gọi trục chổi than S Nguồn cấp UAC UDC N Hình 1.6: Sơ đồ mặt cắt ngang động vạn - Khi cho dòng điện xoay chiều vào động tác dụng từ trường phần cảm lên cuộn dây phần ứng sinh lực điện từ làm cho rô to quay Khi dòng điện đổi chiều bán kỳ âm, lúc chiều từ trường phần cảm đổi chiều nên lực tác dụng lên roto không đổi chiều động quay liên tục theo chiều định - Khi nối vào nguồn điện chiều Dòng điện dây quấn phần ứng từ trường phần cảm tác dụng tương hỗ nhau, tạo thành lực điện từ, mô men quay làm quay rơ to Nhờ có vành đổi chiều nên dịng điện chiều nghịch lưu thành dòng điện xoay chiều đưa vào dây quấn phần ứng Do thời điểm nào, lực tác dụng lên dây quấn phần ứng theo chiều định làm cho quay theo chiều cố định - Khi rotor (phần ứng) động quay, dây quấn phần ứng có s.đ.đ cảm ứng, chiều s.đ.đ ngược chiều với chiều dòng điện vào phần ứng, nên sức điện động gọi sức phản điện Dòng điện dây quấn phần ứng động làm việc ổn định là: I = U-E ru E=U-I.r Do đặc điểm động điện vạn trên, nên gọi động điện vạn Vì sử dụng hai dịng điện chiều xoay chiều Hình 1.7: Sơ đồ nguyên lý ĐCVN có cuộn dây phần cảm mắc nối tiếp với cuộn dây phần ứng Tháo, lắp động điện vạn a Trình tự tháo phận động vạn - Đánh dấu vị trí lắp ghép nắp trước, nắp sau với thân động - Tháo đai ốc, tháo dây dẫn nối với nguồn điện cung cấp cho động - Tháo hai bulông xuyên tâm lấy nắp trước - Dùng tuốc nơ vít vặn ốc vít giữ nắp giá đỡ chổi than động phía bên cổ góp - Tháo nắp giá đỡ chổi than khỏi stato động - Nắp lại làm tương tự - Dùng tuốc nơ vít giữ chổi than tách chổi than khỏi giá chổi than - Lấy rotor khỏi stator b Làm chi tiết sau tháo: - Làm rotor stator, cổ góp, giá chổi than, nắp trước, nắp sau thân - Yêu cầu làm hết bụi bẩn, dầu mỡ đảm bảo khô ráo, chi tiết Chú ý : Cẩn thận khơng làm xước cổ góp, gãy chổi than - Dùng gió nén thổi mụi than dầu lỗ bulông c Lắp chi tiết động vạn - Trước lắp cần phải làm chi tiết để đảm bảo dẫn điện tốt, máy khởi động hoạt động bình thường, cơng suất tối đa Bạc thau Bạc thau Nắp chụp Hình 1.8: Các phận động điện van sau tháo rời - Qúa trình lắp ráp phận động ngược lại so với trình tháo Hình 1.9: Lắp phận động điện van sau tháo rời BÀI 02: ĐẢO CHIỀU QUAY ĐỘNG CƠ ĐIỆN VẠN NĂNG * Mục tiêu bài: Học xong học sinh có khả - Kiến thức: Phân tích sơ đồ nguyên lý đảo chiều quay, trình bày trình tự đấu dây, vận hành động điện vạn - Kỹ : Đấu dây đảo chiều quay vận hành động điện vạn quay hai chiều - Thái độ: Có ý thức tốt học tập, tác phong công nghiệp, bảo quản trang thiết bị, vật tư, đảm bảo an toàn cho người Sơ đồ nguyên lý đảo chiều quay động điện vạn a Vẽ sơ đồ nguyên lý đảo chiều quay động điện vạn Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý đảo chiều quay động vạn b Nguyên tắc đảo chiều quay động điện vạn - Muốn đảo chiều quay roto động điện vạn ta đổi chiều dòng điện chạy cuộn dây phần ứng giữ nguyên hướng từ trường B tạo Stato, giữ nguyên hướng dòng điện chạy phần ứng đổi hướng từ trường B tạo Stato Nếu hai đại lương I B đổi hướng lúc lực điện từ F giữ nguyên chiều quay ban đầu chiều quay rotor động điện vạn không đổi chiều Đấu dây, đảo chiều quay động điện vạn cơng tắc đảo chiều * Trình tự đâu dây đảo chiều quay động vạn Bước 1: Vẽ sơ đồ nguyên lý đảo chiều quay động điện vạn công tắc đảo chiều C Cuộn dây phần Hình 2.2: Sơ đồ nguyên lý đảo chiều quay động vạn dùng công tắc đảo chiều Bước 2: Đánh dấu kiểm ký hiệu đầu dây Để thực đảo chiều quay động điện vạn cơng tắc đảo chiều đầu nối dây dây quấn Stator chổi than phải tháo rời - Đánh dấu ký hiệu đầu dây động cơ: Hình 2.3: Sơ đồ đầu dây động vạn Chú thích: Đầu dây số 1-3, 2- đầu cuộn cảm Stator Đầu dây số 5- hai đầu dây nối tới chổi than Đầu dây số 1-2 đấu vào nguồn điện Đầu dây số 3- đấu đảo chiều dòng điện vào cuộn dây phần ứng để thực đảo chiều quay động - Kiểm tra thông mạch cuộn dây 10 750 500 250 1K + R x1 12345 Hình 2.4: Sơ đồ kiểm tra cuộn dây ĐC-VN dùng công tắc đảo chiều Bước 3: Đấu dây mạch điện theo sơ đồ nối dây UAC, UDC c b Hình 2.5: Sơ đồ nối dây đảo chiều quay ĐC-VN dùng công tắc đảo chiều - Đấu dây mạch điện theo sơ đồ nối dây - Đầu dây số 5- hai đầu dây nối tới chổi than đấu vào hai cực công tăc - Đầu dây số 3- đấu đảo chiều từ trường B, đấu vào hai cực công tắc đảo chiều - Đầu dây số 1-2 đấu vào nguồn điện Bước 4: Kiểm tra, vận hành đảo chiều quay động điện vạn a Kiểm tra: - Dựa vào sơ đồ nối dây, kết hợp với sơ đồ nguyên lý kiểm tra trình đấu nối theo sơ đồ - Quan sát kiểm tra mối nối dây phải tiếp xúc tốt chắn b.Vận hành đảo chiều quay động điện vạn 1 - Nối nguồn điện cung cấp cho động điện vạn năng, vào đầu nối dây số và2 - Đóng cơng tắc đảo chiều vị trí (c) động quay ngược, đóng cơng tắc xuống vị trí (a) động quay thuận Bài 03: THAY THẾ, SỬA CHỮA CHỔI THAN * MỤC TIÊU CỦA BÀI: Sau học xong học sinh có khả - Kiến thức: Biết nguyên nhân gây hư hỏng khắc phục hư hỏng chổi than - Kỹ : Gia công, chọn lựa thay chổi than yêu cầu đảm bảo bề mặt tiếp xúc tốt với cổ góp - Thái độ: Có ý thức tốt học tập, tác phong công nghiệp, bảo quản trang thiết bị, vật tư, đảm bảo an toàn cho người Chọn chổi than: a Giới thiệu số mã chổi than nhà cung cấp Hình 3.1: Chổi than cơng nghiệp CHINA (J164, J151, ) Hình 3.2: Chổi than cơng nghiệp CHINA (CH33N, CM5H…) 12 Hình 3.4: Nhà cung cấp hàng đầu Việt Nam chổi than công nghiệp nhập chổi than, chổi Than Donon J206, chổi Than Donon J164 Hình 3.5: AP114 - Chổi than Cacbon APBA-VS 13.200 VNĐ Chổi than cơng nghiệp CG626 b u cầu q trình chọn lựa thay chổi than + Chổi than sử dụng dụng cụ điện cầm tay máy khoan, cưa góc, máy mài Những chổi than địi hỏi khơng độ bền mà cịn địi hỏi khơng làm hư cổ góp, tỉ lệ nhiễu thấp, chịu rung, chịu va chạm, vài trường hợp dùng thắng điện + Sau chọn lựa chổi than khích thước, mã hiệu tiến hành lắp chổi than vào động c Nguyên nhân hư hỏng tiếp xúc biện pháp khắc phục * Nguyên nhân hư hỏng chổi than Nguyên nhân hư hỏng tiếp xúc có nhiều, ta xét số nguyên nhân sau: - Ăn mịn kim loại Trong thực tế chế tạo dù gia cơng bề mặt tiếp xúc tiếp điểm lỗ nhỏ li ti Trong vận hành nước chất có hoạt tính hóa học cao thấm vào đọng lại lỗ nhỏ gây phản ứng hóa học tạo lớp màng mỏng giịn Khi va chạm q trình đóng lớp màng dễ bị bong Do bề mặt tiếp xúc bị mòn dần, tượng gọi tượng ăn mịn kim loại - Ơxy hóa Môi trường xung quanh làm bề mặt tiếp xúc bị oxy hóa tạo thành lớp oxit mỏng bề mặt tiếp xúc, điện trở suất lớp oxit lớn nên làm tăng R tx dẫn đến gây phát nóng tiếp điểm Mức độ gia tăng Rtx bề mặt tiếp xúc bị oxy hóa cịn - Hư hỏng điện Thiết bi điện ̣̣̣̣̣̣̣̣ vận hành lâu ngày khơng bảo quản tốt lị xo tiếp điểm bị hoen rỉ yếu không đủ lực ép vào tiếp xúc cổ góp chổi than Khi có dịng điện chạy qua chỗ tiếp xúc cổ góp chổi than dễ bị phát nóng gây nóng chảy, chí hàn dính vào Nếu lực ép tiếp xúc cổ góp chổi than yếu phát sinh tia lửa làm cháy tiếp điểm Ngồi ra, tiếp xúc cổ góp chổi than bị bẩn, rỉ tăng điện trở tiếp xúc, gây phát nóng dẫn đến hao mịn nhanh tiếp xúc cổ góp chổi than Tháo lắp, thay chổi than * Tháo, lắp chổi than động điện vạn Hình 3.6: Tháo, thay chổi than - Dùng tuốc nơ vít giữ lị xo ép chổi than tiến hành tháo, lắp chổi than vào giá đỡ, ý chổi than phải tiếp xúc tốt với cổ góp lực ép lị xo phải có độ đàn hồi cao + Dùng đồng hồ đo điện trở đo thơng mạch chổi than cổ góp Sau đấu dây chổi than vào đầu dây Stator 14 - Lắp nắp bảo vệ chổi than dùng tuốc nơ vít xít đai ốc cố định nắp bảo vệ chổi than Hình 3.6: Lắp thay hồn chỉnh chổi than - Kiểm tra vận hành động sau sửa chữa thay chổi than + Quan sát kiểm tra mối nối dây phải tiếp xúc tốt chắn Dùng tay quay nhẹ rô to kiểm tra độ trơn + Nối nguồn điện cung cấp cho động điện vạn năng, quan sát trình làm việc động + Dùng đồng hồ ampe kìm đo dịng điện động khơng tải có tải Gia cơng chổi than * Các biện pháp khắc phục hư hỏng chổi than - Để bảo vệ tiếp xúc cổ góp chổi than khỏi bị rỉ để làm giảm nhỏ điện trở tiếp xúc thực biện pháp sau: - Đối với tiếp xúc cố định nên bôi lớp mỡ chống rỉ quét sơn chống ẩm - Khi thiết kế ta nên chọn vật liệu có điện hóa học giống gần cho cặp Nên sử dụng vật liệu khơng bị oxy hóa làm tiếp điểm - Mạ điện tiếp điểm: với tiếp điểm đồng, đồng thau thường mạ thiếc, mạ bạc, mạ kẽm tiếp điểm thép thường mạ cađini, niken, kẽm, - Thay lò xo tiếp điểm: lò xo rỉ, yếu làm giảm lực ép làm tăng điện trở tiếp xúc, cần lau mặt tiếp xúc chổi than cổ góp điện, dung giấy nhám mịn để chà dùng vải mềm thay lò xo nén lực nén yếu - Kiểm tra sửa chữa cải tiến: cải tiến thiết bị dập hồ quang để rút ngắn thời gian dập hồ quang * Kiểm tra giá đỡ chổi than chổi than - Dùng mắt quan sát rạn nứt, biến dạng chổi than - Kiểm tra độ mòn, khả tiếp xúc chổi than: + Độ mòn cho phép phải nhỏ chiều dài nguyên thuỷ Giáo trình động điện vạn Hình 3.7: Kiểm tra độ mài mòn chổi than, thước kẹp + Diện tích tiếp xúc >75% - Kiểm tra tính đàn hồi lị xo chổi than + Dùng lực kế đo tính đàn hồi lị xo + u cầu lực từ (0,79÷2,41) kgf Hình 3.8: Kiểm tra tính đàn hồi lị xo chổi than - Kiểm tra cách mass giá đỡ chổi than dương 16 ... điện vạn năng: Tháo, lắp động điện vạn BÀI 02: ĐẢO CHIỀU QUAY ĐỘNG CƠ ĐIỆN VẠN NĂNG Sơ đồ nguyên lý đảo chiều quay động điện vạn Đấu dây, đảo chiều quay động điện vạn. . .Giáo trình động điện vạn LỜI GIỚI THIỆU Tài liệu Động điện vạn kết Dự án xây dựng chương trình giáo trình dạy nghề năm Được thực tham gia giảng viên khoa điện trường Cao đẳng Lào Cai thực... QUẤN BỘ DÂY STATO ĐỘNG CƠ ĐIỆN VẠN NĂNG 26 Phương pháp vẽ sơ đồ trải stator động điện vạn 26 Phương pháp quấn dây stator động điện vạn năng: 29 Quấn dây stato động điện vạn 29