Giáo trình Máy điện 1 (Nghề: Điện công nghiệp - Trình độ: Cao đẳng) - Trường Cao đẳng Cơ giới và Thủy lợi (Năm 2020)

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI VÀ THỦY LỢI GIÁO TRÌNH MÁY ĐIỆN NGHỀ: ĐIỆN CƠNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG NĂM 2020 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Xã hội phát triển nhu cầu sử dụng điện ngày lớn Máy điện thiết bị sử dụng nhiều tất lĩnh vực kinh tế Vì vậy, tìm hiểu, nghiên cứu kiến thức thiết kế, vận hành, khai thác máy điện vấn đề nhiều người, nhiều ngành quan tâm quan tâm, đặc biệt kĩ sư, kĩ thuật viên ngành điện Giáo trình nhà giáo có nhiều năm kinh nghiệm giảng dạy trường biên soạn Nội dung giáo trình xây dựng dựa sở tham khảo giáo trình giảng dạy trường nước kết hợp với nội dung giảng dạy nhiều năm nhà trường nội dung nhằm đáp ứng yêu cầu nâng cao chất lượng đào tạo phục vụ nghiệp công nghiệp hóa đại hóa Nội dung giáo trình biên soạn gồm sau: Bài 1: Khái niệm chung máy điện Bài 2: Máy biến áp Bài 3: Máy điện không đồng Bài 4: Máy điện đồng Bài 5: Máy điện chiều Nhóm biên soạn Contents TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN LỜI GIỚI THIỆU GIỚI THIỆU VỀ MÔ ĐUN Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơn học: Mục tiêu môn học: Nội dung môn học: BÀI 1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN Mục tiêu: 1.1.CÁC ĐỊNH LUẬT ĐIỆN TỪ DÙNG TRONG MÁY ĐIỆN 1.1.1.Định luật lực điện từ 1.1.2.Định luật cảm ứng điện từ 10 1.1.3.Tự cảm & hổ cảm 11 1.2.ĐỊNH NGHĨA & PHÂN LOẠI MÁY ĐIỆN 12 1.2.1.Định nghĩa 12 1.2.2.Phân loại 12 1.3.NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC MÁY PHÁT ĐIỆN & ĐỘNG CƠ ĐIỆN 14 1.3.1.Nguyên lý làm việc máy phát điện 14 1.3.2.Nguyên lý làm việc động điện 15 1.3.3.Tính thuận nghịch máy điện 15 1.4.CÁC LOẠI VẬT LIỆU CHẾ TẠO MÁY ĐIỆN 15 1.4.1.Vật liệu dẫn điện 15 1.4.2.Vật liệu dẫn từ 16 1.4.3.Vật liệu cách điện 16 1.4.4.Vật liệu kết cấu 17 1.5.PHÁT NÓNG & LÀM MÁT MÁY ĐIỆN 17 1.5.1.Đại cương 17 1.5.2.Sự phát nóng nguội lạnh máy điện 18 CÂU HỎI ÔN TẬP BÀI 21 BÀI 2: MÁY BIẾN ÁP 22 Mục tiêu: 22 2.1 KHÁI NIỆM CHUNG 22 2.1.1 Vai trị cơng dụng 22 2.1.2 Định nghĩa 23 2.2 CẤU TẠO MÁY BIẾN ÁP 23 2.2.1 Lõi thép máy biến áp 23 2.2.2 Dây quấn máy biến áp 24 2.2.3 Vỏ máy biến áp 24 2.3 CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐỊNH MỨC CỦA MÁY BIẾN ÁP 26 2.3.1 Điện áp định mức 26 2.3.2 Dòng điện định mức 26 2.3.3 Công suất định mức 26 2.4 NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY BIẾN ÁP 27 2.5 MƠ HÌNH TỐN & SƠ ĐỒ THAY THẾ CỦA MÁY BIẾN ÁP 29 2.5.1 Quá trình điện từ máy điện 29 2.5.2 Phương trình điện áp phía sơ cấp 29 2.5.3 Phương trình điện áp phía thứ cấp 30 2.5.4 Phương trình cân sức từ động 30 2.5.5 Sơ đồ thay máy biến áp 31 2.6.CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MÁY BIẾN ÁP 33 2.6.1.Chế độ không tải máy biến áp 33 2.6.2.Chế độ ngắn mạch máy biến áp 35 2.6.3.Chế độ có tải máy biến áp 38 2.7.QUẤN MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA CỠ NHỎ 41 2.7.1.Các loại lõi thép máy biến áp - cách ghép lõi thép máy biến áp 41 2.7.2.Phương pháp đo kích thước lõi 44 2.7.3.Phương pháp làm khuôn, làm lõi quấn dây máy biến áp 47 2.7.4.Phương pháp quấn dây máy biến áp pha 49 2.7.5.Tính tốn số liệu dây quấn máy biến áp pha 50 CÂU HỎI ÔN TẬP BÀI 59 BÀI 3: MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ 61 Mục tiêu: 61 3.1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ 61 3.1.1 Khái niệm 61 3.1.2 Phân loại 61 3.2.1 Phần tĩnh 62 3.2.2 Phần quay 62 3.3 TỪ TRƯỜNG QUAY CỦA MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ 64 3.4 NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CƠ BẢN CỦA MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ 66 3.5.CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐỊNH MỨC CỦA MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ 67 3.6.MÔ MEN QUAY CỦA ĐỘNG CƠ KĐB PHA 67 3.6.1Phương trình cân mômen 67 3.6.2 Biểu thức mô men 68 3.6.3 Công thức Clox (Klox) 72 3.6.4 Đặc tính vấn đề ổn định 73 3.7 MỞ MÁY ĐỘNG CƠ KĐB PHA 74 3.7.1 Quá trình mở máy động điện không đồng 74 3.7.2 Các phương pháp mở máy 75 3.8 BIỂU ĐỒ NĂNG LƯỢNG CỦA ĐỘNG CƠ 78 3.9 HIỆU SUẤT 78 3.10 SƠ ĐỒ DÂY QUẤN ĐỘNG CƠ KĐB PHA LỚP DÂY 79 3.10.1 Sơ lược cấu tạo dây quấn Stato động không đồng pha 79 3.10.2 Các thông số sử dụng lập sơ đồ dây quấn pha 79 3.10.3 Các bước thực vẽ sơ đồ trải dây quấn stato động KĐB pha 83 3.10.4.Sơ đồ dây quấn động không đồng pha 93 3.11 QUẤN BỘ DÂY STATO ĐỘNG CƠ KĐB PHA 102 3.11.1 Quấn động KĐB pha đồng tâm q tập trung 2p = 102 3.11.2 Quấn động KĐB pha đồng tâm q phân tán 2p = 103 3.11.3 Quấn động KĐB pha đồng khuôn q tập trung 2p = 105 3.12 XÁC ĐỊNH CỰC TÍNH ĐỘNG CƠ PHA 106 3.12.1 Xác định dòng điện chiều 106 3.13.ĐỌC CÁC THÔNG SỐ TRÊN NHÃN ĐỘNG CƠ PHA 107 3.13.1 Sơ lược thông số nhãn động pha 107 3.14.ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ MỘT PHA 109 3.14.1.Khái quát 109 3.14.2 Phân loại động KĐB pha 110 3.14.3 Phân tích trừ trường dây quấn động KĐB pha 110 3.14.4.Nguyên lý làm việc 111 3.14.5 Sơ đồ dây quấn động KĐB pha 113 3.14.6.Quấn dây stato động không đồng pha 114 3.15 THÁO LẮP, BẢO DƯỠNG MÁY ĐIỆN 115 3.15.1.Những yêu cầu sử dụng dụng cụ tháo lắp máy điện 115 3.15.2.Tháo lắp, bảo dưỡng động điện 116 BÀI 4: MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ 118 Mục tiêu: 118 4.1 ĐỊNH NGHĨA VÀ CÔNG DỤNG 119 4.1.1 Định nghĩa 119 4.1.2 Công dụng 119 4.1.3 4.2 Các trị số định mức 119 CẤU TẠO CỦA MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ 120 4.2.1 Stato 120 4.2.2 Rôto 120 4.3 NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ 122 4.4 PHẢN ỨNG PHẦN ỨNG CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ 123 4.4.1 Khi tải trở 123 4.4.2 Khi tải cảm 124 4.4.3 Khi tải dung 124 4.4.4 Khi tải tổng hợp 124 4.5 CÁC ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ 125 4.5.1 Đặc tính ngồi máy phát điện đồng 125 4.5.2 Đặc tính điều chỉnh 125 4.6.BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA MÁY PHÁT ĐỒNG BỘ 126 4.6.1.Máy phát điện đồng làm việc song song 126 4.6.2.Các phương pháp hịa đồng xác 127 4.6.3.Phương pháp tự đồng 129 CÂU HỎI ÔN TẬP BÀI 130 BÀI 5: MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU 131 Mục tiêu: 131 5.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU 131 5.2 CẤU TẠO CỦA MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU 132 5.2.1 Stato 132 5.2.2 Rôto 133 5.3 NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CƠ BẢN CỦA MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU 135 5.3.1 Chế độ máy phát điện 135 5.3.2 Chế độ động điện 136 5.4 TỪ TRƯỜNG VÀ SỨC ĐIỆN ĐỘNG CỦA MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU 137 5.4.1 Phản ứng phần ứng máy điện chiều 137 5.4.2 Từ trường cực từ phụ 138 5.4.3 Sức điện động phần ứng 139 5.5 CÔNG SUẤT ĐIỆN TỪ, MÔMEN ĐIỆN TỪ CỦA MĐ MỘT CHIỀU 140 5.6 TIA LỬA ĐIỆN TRÊN CỔ GÓP VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC 140 5.6.1 Nguyên nhân khí 141 5.6.2 Nguyên nhân điện từ 141 5.7 MÁY PHÁT ĐIỆN MỘT CHIỀU 141 5.7.1 Máy phát điện chiều kích từ độc lập 142 5.7.2 Máy phát điện kích từ song song 143 5.7.3 Máy phát điện chiều kích từ nối tiếp 144 5.7.4 Máy phát điện chiều kích từ hỗn hợp 145 5.8 ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU 145 5.8.1 Mở máy động điện chiều 146 5.8.2 Điều chỉnh tốc độ động điện chiều 148 5.9 BẢO DƯỠNG,SỬA CHỮA MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU 149 5.9.1.Thuật ngữ phân loại dây quấn 149 5.9.2.Phương pháp đưa đầu dây lên phiến góp 150 5.9.3.Định nghĩa bước bối dây công thức liên quan 151 5.9.4.Xây dựng sơ đồ khai triển dây quấn rôto máy điện chiều 152 5.9.4.Sơ đồ dây quấn theo công nghệ quấn dây rôto động vạn 157 CÂU HỎI ÔN TẬP BÀI 163 BÀI TẬP BÀI 163 TÀI LIỆU THAM KHẢO 165 GIỚI THIỆU VỀ MÔ ĐUN MƠ ĐUN: MÁY ĐIỆN Mã mơ đun: MĐ20 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị môn học: Môn học máy điện môn học chuyên môn học viên ngành điện công nghiệp Môn học nhằm trang bị cho học viên trường cao đẳng nghề, trung cấp nghề trung tâm dạy nghề kiến thức nguyên lý, cấu tạo, chế độ làm việc máy biến áp, máy điện không đồng bộ, máy điện đồng máy điện chiều với kiến thức học viên áp dụng trực tiếp vào lĩnh vực sản xuất đời sống Ngoài kiến thức dùng làm phương tiện để học tiếp môn chuyên môn ngành điện cung cấp điện, trang bị điện, máy điện Môn học làm tài liệu tham khảo cho cán kỹ thuật, học viên ngành khác quan tâm đến lĩnh vực Mục tiêu môn học: Sau hồn tất mơn học học viên có lực:  Mơ tả cấu tạo, phân tích nguyên lý loại máy điện  Vẽ sơ đồ khai triển dây quấn máy điện  Quấn lại động pha, ba pha, máy biến áp bị hỏng theo số liệu có sẵn  Tính tốn số thơng số kỹ thuật cần thiết máy điện  Kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa hư hỏng phần điện phần loại máy điện  Phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo tư khoa học công việc Nội dung môn học: BÀI 1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN Mục tiêu: - Phát biểu định luật điện từ máy điện - Phân tích nguyên lý hoạt động máy phát động điện - Giải thích q trình phát nóng làm mát máy - Phát huy tính tích cực, chủ động, cẩn thận cơng việc 1.1.CÁC ĐỊNH LUẬT ĐIỆN TỪ DÙNG TRONG MÁY ĐIỆN Trong nghiên cứu máy điện ta thường dùng định luật sau: định luật cảm ứng điện từ, định luật lực điện từ định luật mạch từ Các định luật trình bày giáo trình vật lý, nêu lại điểm áp dụng cho nghiên cứu máy điện 1.1.1.Định luật lực điện từ Lực điện từ có ứng dụng rộng rãi kỹ thuật, sở để chế tạo máy điện, khí cụ điện Thực nghiệm chứng tỏ đặt dây dẫn thẳng có dịng điện vng góc với đường sức từ trường đều, xuất lực điện từ tác dụng lên dây dẫn xác định sau: + Trị số lực tỉ lệ với cường độ từ cảm, chiều dài dây dẫn đặt từ trường (gọi chiều dài tác dụng) cường độ dòng điện F = B.l.i (1-1) Ở đây: F: lực điện từ (N) l: chiều dài tác dụng (m) B: cường độ từ cảm (T) i: cường độ dòng điện (A) + Phương chiều lực điện từ xác định theo quy tắc bàn tay trái (hình 1-1); ngửa bàn tay trái cho đường sức từ (hoặc véctơ từ cảm B) xuyên qua lòng bàn tay, chiều bốn ngón tay duỗi thẳng theo chiều dịng điện ngón tay duỗi chiều lực điện từ Hình 1-1 Quy tắc bàn tay trái Trường hợp dây dẫn khơng đặt vng góc mà lệch góc ≠ 90 trị số lực F xác định công thức: F = B.l.i.sin (1-2) (a) (b) (c) Hình 5-19 Phương pháp đưa đầu dây lên phiến góp: a) Đầu dây đấu thẳng; b) Đầu dây đá lệch trái; c) Đầu dây đá lệch phải 5.9.3.Định nghĩa bước bối dây công thức liên quan a Các định nghĩa + Bước bối dây: Bước dây thứ (ký hiệu y1): khoảng cách hai cạnh tác dụng bối dây Hình 5-20 Bước bối dây y1, y2, bước tổng hợp y bước phiến góp yk + Bước thứ hai: Bước thứ hai (ký hiệu y2): khoảng cách cạnh tác dụng thứ hai (chứa đầu ra) bối dây thứ đến cạnh tác dụng thứ (chứa đầu vào) bối dây thứ hai + Bước tổng hợp: Bước tổng hợp (ký hiệu y): khoảng cách hai cạnh tác dụng (cùng chứa đầu vào chứa đầu ra) hai bối dây + Bước phiến góp: Bước phiến góp (ký hiệu yk): khoảng cách tính phiến góp phiến góp đấu với đầu vào phiến góp đấu vào đầu bối dây + Số mạch nhánh song song rôto: Số mạch nhánh song song rôto (ký hiệu 2a): tùy theo quan hệ số phiến góp cổ góp, số rãnh rơto cách chọn giá trị yk, rơto có 2, hay mạch nhánh song song b Các công thức liên quan Gọi: - Z: tổng số rãnh rơto - K: tổng số phiến góp cổ góp (thơng thường kết cấu động có số phiến góp K số rãnh Z hay K bội số Z)  Trường hợp Z = K dây quấn rôto dây quấn đơn giản Trong trường hợp rãnh thực chứa rãnh phần tử  Trường hợp K = mZ dây quấn rôto dạng dây quấn phức tạp Trong trường hợp rãnh thực chứa m rãnh phần tử Gọi Znt rãnh ngun tố rơto ta ln ln có: Znt = K = mZ - Tính bước bối dây thứ nhất: y1 = Znt ±ε 2p Trong giá trị  hệ số điều chỉnh cho y1 có giá trị nguyên Dấu (+) ứng với dây quấn bước dài, dấu (-) ứng với dây quấn bước ngắn - Bước bối dây tổng hợp y chọn bước phiến góp yk y = yk =  1, 2,…….,m (m giá trị tối đa) Dấu (+) ứng với xếp tiến Dấu (-) ứng với xếp lùi Chú ý: Việc lựa chọn giá trị y yk định số mạch nhánh song song rôto - Bước bối dây thứ hai: y2 = y – y1 Khi tính tốn y2 có giá trị dương hay âm 5.9.4.Xây dựng sơ đồ khai triển dây quấn rôto máy điện chiều a Trình tự xây dựng sơ đồ Bước 1: Xác định tham số kết cấu rôto: - Tổng số rãnh rôto (Z) - Tổng số phiến góp (K) - Vị trí đặt chổi than so với trục cực từ, đường trung tính hình học Bước 2: Tính giá trị m = K Z Chọn giá trị yk (việc chọn giá trị định quấn xếp tiến hay xếp lùi, định số mạch nhánh song song rôto) Bước 3: Lập bảng bố trí bối dây rãnh rơto, phương pháp dựng bảng thực sau: - Đánh số thứ tự cho rãnh nguyên tố - Căn vào giá trị y1 y2 lập bảng bố trí bối dây, hình thức bảng có dạng hình 5-21 Chú ý: Trong trình dựng bảng, số thứ tự rãnh tìm số 0, số âm hay dương có giá trị tuyệt đối lớn Znt ta quy đổi giá trị thực rãnh theo quy tắc sau: - Nếu số thứ tự dương lớn Znt số thứ tự rãnh tương đương = Số thứ tự có - Znt - Nếu số thứ tự hay âm số thứ tự rãnh tương đương = Số thứ tự có + Znt Hình 5-21 Bảng bố trí bối dây Bước 4: - Căn theo bảng bố trí ta vẽ bối dây sơ đồ khai triển - Chọn cách đấu đầu dây lên thẳng phiến góp - Cho dòng điện vào đầu chổi than đầu chổi than lại, kiểm tra số mạch nhánh song song cực từ tạo dây quấn rơto Bước 5: Xác định trục phân chia dịng điện rơto có trùng với đường trung tính hình học hay không (để xác định mômen quay cực đại rôto), chưa đạt ta phải thay đổi cách đấu dây lên phiến góp để có vị trí b Ví dụ: Xác định cách bố trí dây quấn rơto động vạn có: Z = 12, K = 12, 2p = Vị trí đặt chổi than trùng với trục trung tính hình học Bước 1: Ghi nhận số liệu Z, K, vị trí chổi than - Tổng số rãnh rôto: Z = 12 - Tổng số phiến góp: K = 12 - Vị trí đặt chổi than trùng với đường trung tính hình học Bước 2: Tính giá trị m, y, yk, y1, y2 m= K 12 = =1 Z 12 - Trong ví dụ ta chọn quấn xếp tiến  yk = +1 - Bước bối dây tổng hợp: y = yk = +1 - Bước bối dây thứ nhất: y1 = 12 ±ε=6±ε - Ta chọn dây quấn bước ngắn rãnh thực nên ta chọn  =  y1 = – = rãnh nguyên tố - Bước bối dây thứ hai: y2 = – = -4 Bước 3: Lập bảng bố trí dây quấn: Hình 5-22 Bảng bố trí dây quấn với y1 = 5, y2 = -4 Việc thành lập bảng bố trí chấm dứt số thứ tự rãnh quay vị trí rãnh mở đầu, rãnh mở đầu thường chọn có giá trị Các giá trị số thứ tự rãnh chứa cạnh tác dụng bối dây dùng thêm dấu phẩy số thứ tự Bước 4: Vẽ sơ đồ khai triển dây quấn với cách đấu đầu dây lên thẳng phiến góp: Hình 5-23 Sơ đồ khai triển dây quấn rôto động vạn với Z = 12, K = 12, 2p = 2, dây quấn xếp tiến, đầu dây đấu thẳng lên phiến góp Hình 5-24 Sơ đồ khai triển dây quấn rôto động vạn với Z = 12, K = 12, 2p = 2, dây quấn xếp lùi, đầu dây đấu thẳng lên phiến góp c Phương pháp xác định đầu dây lên phiến góp Để tạo mơmen cực đại cho động trục phân dịng phải trùng với đường trung tính hình học Bước 1: Vẽ vị trí tương đối cực từ rơto, ý vị trí chổi than so với đường trung tính hình học Căn vào chiều dòng điện qua dẫn xác định trục phân chia hai nhóm dịng điện Bước 2: Xét vị trí trục phân chia hai nhóm dịng điện đường trung tính hình học, có hai trường hợp sau:  Trục phân chia hai nhóm dịng điện trùng với đường trung tính hình học, sơ đồ khai triển chọn cách đấu dây lên thẳng phiến góp rôto quay với môment cực đại  Trục phân chia hai nhóm dịng điện khơng trùng với đường trung tính hình học, sơ đồ khai triển chọn cách đấu dây lên thẳng phiến góp khơng cần điều chỉnh lại để trục phân chia hai nhóm dịng điện trùng với đường trung tính hình học Hình 5-25 Hình vẽ mơ tả vị trí trục phân dịng rơto so với trung tính hình học sơ đồ dây quấn rôto Bước 3: Chọn cách đấu dây lên thẳng phiến góp để điều chỉnh trục phân chia hai nhóm dòng điện theo quy tắc sau: Hướng dời trục phân dịng rơto ln ln ngược hướng đấu lệch đầu dây lên phiến góp Muốn dời trục phân dịng từ trái qua phải (trên sơ đồ khai triển) rãnh ta phải đấu lệch đầu dây lên phiến góp sang trái nhiêu phiến góp ngược lại Ví dụ: Cũng ví dụ hình 5-23, ta thấy đầu dây đưa thẳng lên phiến góp trục phân dịng nằm rãnh rãnh 12 Vị trí trục chổi than trùng với đường trung tính hình học rãnh rãnh 7, nên ta cần phải dời trục phân dòng từ trái sang phải rãnh Muốn ta phải đấu dây lên phiến góp lệch trái phiến góp Hình 5-26 Sơ đồ khai triển dây quấn rôto động vạn với Z = 12, K = 12, 2p = 2, dây quấn xếp tiến, đầu dây đấu lệch trái phiến góp 5.9.4.Sơ đồ dây quấn theo cơng nghệ quấn dây rôto động vạn a Phương pháp quấn cặp bối dây song song  Qui tắc: 1) Tổng số rãnh rôto số chẵn 2) Bước bối dây (bước y1) phải ngắn bước cực rãnh thực 3) Khi bước bối dây có giá trị chẵn, bối dây cặp bối song song quấn liên tục cách rãnh 4) Khi tổng số rãnh chia cho 2, cặp bối song song quấn liên tục cách rãnh (khoảng cách rãnh tính từ đầu bối dây thứ hai cặp bối song song đầu đến đầu vào bối dây thứ cặp bối song song kế tiếp) 5) Khi bước bối dây có giá trị lẻ, dây quấn có hai nhóm bối dây quấn độc lập 6) Khi tổng số rãnh chia cho giá trị nhận số chẵn, cặp bối song song quấn liên tục theo hai nhóm bối độc lập Khoảng cách đầu bối thứ hai nhóm bối dây song song đầu đến đầu vào bối dây thứ nhóm bối song song cách rãnh 7) Trong quấn bối dây rôto, cặp bối song song nhóm có bối khởi đầu (hay bối dây thứ cặp bối) nằm rãnh mang số thứ tự lẻ (1, 3, 5, 7…) 8) Khi số cặp bối song song có giá trị lẻ, dây quấn liên tục nửa dây rôto quấn đầu chấm dứt với số cặp bối dây chẵn 9) Khi số cặp bối song song có giá trị chẵn, dây chia làm hai nửa dây quấn độc lập, nửa dây quấn đầu chấm dứt với số cặp bối dây chẵn  Ví dụ: Áp dụng phương pháp quấn cặp bối song song cho rôto động vạn có: Z = 12, K = 12, 2p = 2, bước dây quấn y1 = rãnh thực Ta qui ước đầu đầu bối dây S cuối bối dây F Các bước vẽ thứ tự hình 5-27a, b, c, d, e, f (a) (c) (b) (d) (e) (f) Hình 5-27 Các bước vẽ sơ đồ dây quấn theo dạng cặp bối song song (trường hợp K = Z = 12, 2p = 2, y1 = rãnh thực) Bảng bố trí đầu dây (Trường hợp đầu dây đá thẳng lam) Phiến Góp 10 11 12 Đầu Vào S1 S10 S3 S12 S5 S7 S2 S9 S4 S11 S6 S8 Đầu Ra F8 F1 F10 F3 F12 F5 F7 F2 F9 F11 F6 F4 Bảng bố trí đầu dây (Trường hợp đầu dây đá lệch phải) Phiến Góp 10 11 12 Đầu Vào S8 S1 S10 S3 S12 S5 S7 S2 S9 S4 S11 S6 Đầu Ra F6 F8 F1 F10 F3 F12 F5 F7 F2 F9 F4 F11 10 11 12 Bảng bố trí đầu dây (Trường hợp đầu dây đá lệch trái) Phiến Góp Đầu Vào S10 S3 S12 S5 S7 S2 S9 S4 S11 S6 S8 S1 Đầu Ra F1 F10 F3 F12 F5 F7 F2 F9 F11 F6 F8 b Phương pháp quấn dây theo hình V F4 Trong q trình thi cơng quấn dây rơto theo hình V, bối dây quấn liên tiếp đan thành hình V (cịn gọi quấn theo hình én), ta có dạng quấn V: - Dạng quấn hình V, dây quấn tạo hai nửa dây độc lập (trường hợp bước bối dây có giá trị chẵn) - Dạng quấn hình V, dây quấn liên tục (trường hợp bước bối dây có giá trị lẻ)  Qui tắc tổng quát áp dụng cho trường hợp dây quấn hình V, dây quấn tạo hai nửa dây độc lập nhau, bước bối dây có giá trị chẵn: 1) Các bối dây mở đầu cho hai nửa dây độc lập song song đối xứng qua tâm rôto 2) Các bối dây cuối hai nửa dây độc lập song song đối xứng qua tâm rôto 3) Bối dây bối dây cuối nửa dây độc lập tạo thành hình V Chữ V có hai nhánh đối xứng qua đường kính rơto, đường kính qua đỉnh chữ V 4) Bối dây mang số thứ tự lẻ (trong trình quấn thực tế) thuộc nửa dây đầu song song với bối dây mang số thứ tự chẵn thuộc nửa dây thứ hai, tương tự cho trường hợp khác 5) Các bối dây đạt kiểu quấn hình V có bước bối dây ngắn bước cực từ rãnh thực  Qui tắc tổng quát áp dụng cho trường hợp dây quấn hình V, dây quấn liên tục, bước bối dây có giá trị lẻ: 1) Trường hợp quấn dây theo hình V thuộc kiểu số rãnh rơto chẵn bước bối dây có giá trị lẻ 2) Sau quấn nửa số bối dây, bối dây bắt đầu quấn cho nửa số bối dây lại song song với bối dây quấn 3) Sau quấn nửa số bối dây đầu, bối dây nửa số bối lại song song với bối dây quấn  Ví dụ: Áp dụng phương pháp quấn hình V cho rơto động vạn có Z = 12, K = 12, 2p = 2, bước dây quấn y1 = rãnh thực Cũng ví dụ trên, ta qui ước đầu đầu bối dây S cuối bối dây F Các bước vẽ thứ tự hình 5-28a, b, c, d, e, f (a) (b) (c) (d) (e) (f) Hình 5-28 Các bước vẽ sơ đồ dây quấn theo hình V (trường hợp K = Z = 12, 2p = 2, y1 = rãnh thực) Bảng bố trí đầu dây (Trường hợp đầu dây đá thẳng lam) Phiến Góp Đầu Vào S1 S6 S11 S4 S9 S2 Đầu Ra F8 F1 F6 F11 F4 F9 10 11 12 S7 S12 S5 S10 S3 S8 F2 F12 F5 F10 F3 F7 Bảng bố trí đầu dây (Trường hợp đầu dây đá lệch phải) Phiến Góp Đầu Vào S8 S1 Đầu Ra F3 F8 S6 S11 S4 S9 S2 F1 F11 F4 F9 F6 10 11 12 S7 S12 S5 S10 S3 F2 F12 F5 F10 10 11 12 F7 Bảng bố trí đầu dây (Trường hợp đầu dây đá lệch trái) Phiến Góp Đầu Vào S8 S1 Đầu Ra F3 F8 S6 S11 S4 S9 S2 S7 S12 S5 S10 S3 F1 F11 F4 F9 F2 F12 F5 F10 F6 F7 CÂU HỎI ÔN TẬP BÀI Cấu tạo nguyên lý làm việc máy điện chiều? Thế phản ứng phần ứng? Hậu phản ứng phần ứng máy điện chiều? Sức điện động phần ứng máy điện chiều? Công suất điện từ, mômen điện từ máy điện chiều? Nguyên nhân biện pháp khắc phục tia lửa điện máy điện chiều? Sơ đồ nối dây, phương trình đặc trưng đường đặc tính máy phát điện chiều? Cách mở máy điều chỉnh tốc độ động điện chiều? Ký hiệu, định nghĩa thuật ngữ dây quấn máy điện chiều? Trình bày bước xây dựng sơ đồ dây quấn rôto máy điện chiều? 10 Vẽ sơ đồ khai triển dây quấn rôto máy điện chiều? BÀI TẬP BÀI Vẽ sơ đồ dây quấn rôto động vạn có: Z=12, K=12, 2p=2 Vị trí đặt chổi than trùng với trục cực từ Dây quấn xếp tiến Vẽ sơ đồ dây quấn rôto động vạn có: Z=12, K=12, 2p=2 Vị trí đặt chổi than lệch 300 góc phần từ thứ (I-III) so với trục trung tính hình học Dây quấn xếp tiến Vẽ sơ đồ dây quấn rôto động vạn có: Z=12, K=12, 2p=2 Vị trí đặt chổi than lệch 600 góc phần từ thứ (I-III) so với trục trung tính hình học Dây quấn xếp tiến Vẽ sơ đồ dây quấn rôto động vạn có: Z=12, K=12, 2p=2 Vị trí đặt chổi than trùng với trục cực từ Dây quấn xếp lùi Vẽ sơ đồ dây quấn rơto động vạn có: Z=12, K=12, 2p=2 Vị trí đặt chổi than lệch 300 góc phần từ thứ (I-III) so với trục trung tính hình học Dây quấn xếp lùi Vẽ sơ đồ dây quấn rơto động vạn có: Z=12, K=12, 2p=2 Vị trí đặt chổi than lệch 600 góc phần từ thứ (I-III) so với trục trung tính hình học Dây quấn xếp lùi Vẽ sơ đồ dây quấn rơto động vạn có: Z=12, K=12, 2p=2 Vị trí đặt chổi than trùng với trục cực từ Dây quấn song song Vẽ sơ đồ dây quấn rơto động vạn có: Z=12, K=12, 2p=2 Vị trí đặt chổi than trùng với trục cực từ Dây quấn V TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Máy điện - Tập 1,2 – Bùi Đức Hùng, NXB Giáo dục – 2008 [2] Giáo trình máy điện – Đặng Văn Đào, NXB Giáo dục – 2003 [3] Kĩ thuật quấn dây – Trần Duy Phụng, NXB Đà Nẵng - 2006 [4] Máy điện – Tập 1, – Trần Khánh Hà, NXB Khoa học kĩ thuật - 2001