Phân biệt được các loại máy điện. Sửa chữa được phần cơ khí máy điện. Tính toán, làm mới được các loại dây quấn của máy điện. Vận hành và khảo sát được các đặc tính của động cơ điện ở các chế độ làm việc. Bài 1: Nhận dạng các loại máy điện Bài 2: Sửa chữa máy điện tĩnh Bài 3: Sửa chữa máy điện quay Bài 4: Sơn tẩm sấy dây quấn máy điện
I Mục tiêu: - Phân biệt được các loại máy điện - Sửa chữa được phần khí máy điện - Tính toán, làm mới được các loại dây quấn của máy điện - Vận hành và khảo sát được các đặc tính của động điện ở các chế độ làm việc II Nội dung: Nội dung tổng quát: STT Nội dung môn học Bài Nhận dạng các loại máy điện Bài Sửa chữa máy điện tĩnh Bài Sửa chữa máy điện quay Bài Sấy - sơn tẩm dây quấn máy điên Tổng cộng: TS 16 58 2.Nội dung chi tiết: Bài 1: Nhận dạng các loại máy điện *Mục tiêu: - Nhận biết được các máy điện tĩnh và máy điện quay - Phân biệt được ứng dụng của từng loại máy điện - Vận dụng được các kiến thức đã học vào thực tế, đảm bảo an toàn, đúng quy định và khoa học * Nội dung: 1.1 Máy điện tĩnh 1.1.1 Máy biến áp ba pha 1.1.2 Máy biến áp một pha 1.2 Máy điện quay 2.1.1 Máy phát điện một chiều 2.1.2 Động điện một chiều 2.1.3 Máy phát điện xoay chiều 2.1.4 Động điện xoay chiều Bài 2: Sửa chữa máy điện tĩnh *Mục tiêu: - Tính toán được các thông số dây quấn cho các máy biến áp có công suất nhỏ theo kiểu cảm ứng và tự ngẫu - Phát hiện và sửa chữa được các sự cố thường gặp máy biến áp - Vận dụng được các kiến thức đã học vào thực tế, đảm bảo an toàn, đúng quy định và khoa học * Nội dung: 2.1 Tính toán và quấn mới máy biến áp công suất nhỏ 2.2 Những hư hỏng thường gặp, nguyên nhân, cách kiểm tra và sửa chữa máy điện tĩnh 2.3 Kiểm tra thử nghiệm máy điện tĩnh Bài 3: Sửa chữa máy điện quay *Mục tiêu: - Quấn mới được bộ dây máy điện một chiều, xoay chiều pha và pha - Phát hiện và sữa chữa được một số hư hỏng thường gặp máy điện một chiều và xoay chiều - Vận dụng được các kiến thức đã học vào thực tế, đảm bảo an toàn, đúng quy định và khoa học * Nội dung: 3.1 Tháo lắp bảo dưỡng sửa chữa phần khí máy điện xoay chiều ba pha và một pha 3.2 Quấn mới bộ dây máy điện xoay chiều ba pha 3.3 Quấn mới bộ dây máy xoay chiều một pha 3.4 Những hư hỏng thường gặp, nguyên nhân, cách kiểm tra và sửa chữa động xoay chiều Bài 4: Sơn tẩm sấy dây quấn máy điện *Mục tiêu: - Sơn tẩm và sấy được bộ dây quấn được máy điện một chiều và xoay chiều - Đo và kiểm tra được điện trở cách điện sau sơn tẩm và sấy máy điện - Vận dụng được các kiến thức đã học vào thực tế, đảm bảo an toàn, đúng quy định và khoa học * Nội dung: Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ, vật liệu Quy trình sơn tẩm và sấy máy điện CÁC KÝ HIỆU THƯỜNG DÙNG CỦA NGÀNH ĐIỆN Ký hiệu A At B C e,E Tên gọi Đơn vị dòng điện (Unit of current) Đơn vị sức từ điện (Unit of magnetomotive force) Mật độ từ thông ( Magnetic flux density) Điện dung (Capacitance) Điện áp nguồn (Source voltage) Đơn vị Ampe (Amperes) Ampe vòng (Ampere – turns) Tesla (Teslas) Farad (Farads) Vôn (Volts) f F Fm G H i,I l L M n P Q S T v,V R X Y Z (mu) (rho) (Sigma) (omega) p s Tần số (Frequency) Đơn vị điện dung (Unit of capacitance) Lực từ động (Magnetomotive force) Độ dẫn điện ( Conductance) Cường độ từ trường hoặc lực từ hoá (Magnetic field intensity) Dòng điện (Current) Chiều dài (Length) Điện cảm, độ tự cảm (Inductance) Hệ số hỗ cảm (Mutual inductance) Tốc độ quay (Rotationnal speed) Công suất tác dụng Công suất phản kháng ( Reactive power) Công suất biểu kiến Apparent power) Chu kỳ (Period) Điện áp (Voltage) Điện trở (Resistance) Điện kháng (Reactance) Điện dẫn (Admittance) Tổng trở (Impedance) Độ thẩm trở tuyệt đối (Absolute permeability) Điện trở suất (Resistivity) Điện dẫn suất (Conductivity) Héc (Hertz) Farad (Farads) Ampe vòng (Ampere- turns) Sie men (Siemens) Ampe vòng/mét (Ampere turns/meter) Ampe (Amperes) Mét (Meters) Henry (Henrys) Henry (Henrys) Vòng/phút (Revolutions) Wát (Watts) VAr V-A (Vôn – Am pe) Giây (Seconds) V- Vơn (Volts) -Ơm (Ohms) -Ơm (Ohms) Sie mens (Siemens) - Ơm (Ohms) Henry/mét Từ thơng (Magnetic flux) Vân tốc góc (Angular velocity) Số đôi cực từ Hệ sớ trượt (Slip) Webers Radian/giây Ơm – mét (Ohms- meter) Siemen/mét BÀI 1: NHẬN DẠNG CÁC LOẠI MÁY ĐIỆN *Mục tiêu: - Nhận biết được các máy điện tĩnh và máy điện quay - Phân biệt được ứng dụng của từng loại máy điện - Vận dụng được các kiến thức đã học vào thực tế, đảm bảo an toàn, đúng quy định và khoa học * Nội dung: 1.1 Máy điện tĩnh 1.1.1 Máy biến áp ba pha 1.1.2 Máy biến áp một pha 1.2 Máy điện quay 2.1.1 Máy phát điện một chiều 2.1.2 Động điện một chiều 2.1.3 Máy phát điện xoay chiều 2.1.4 Động điện xoay chiều BÀI 2: SỬA CHỮA MÁY ĐIỆN TĨNH *Mục tiêu: - Tính toán được các thông số dây quấn cho các máy biến áp có công suất nhỏ theo kiểu cảm ứng và tự ngẫu - Phát hiện và sửa chữa được các sự cố thường gặp máy biến áp - Vận dụng được các kiến thức đã học vào thực tế, đảm bảo an toàn, đúng quy định và khoa học * Nội dung: 2.1 Tính toán và quấn mới máy biến áp công suất nhỏ KỸ THUẬT QUẤN MÁY BIẾN ÁP CẢM ỨNG PHA VÀ HÀN NỐI MẠCH CHỈNH LƯU- MẠCH LỌC I Quán máy biến áp cảm ứng pha Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị và vật liệu +) Dụng cụ, thiết bị: - Máy biến áp cảm ứng pha cần quấn lại - Kìm, Dao, Kéo, Tuốcnơvít, Búa, Mỏ hàn, Đồng hồ vạn +) Vật liệu: Dây quấn, Dây súp, ống ghen, Giấy cách điện, Băng dính Các bước tính toán: a) Tính tiết diện lõi sắt: Tiết diện lõi sắt được xác định theo công thức sau: Tiết diện hiệu dụng: Shd = 1,2 P (cm2) Tiết diện hình học : Shh = K Shd = a.b (cm2) Trong đố : - P là công xuất của MBA - K là hệ số phụ thuộc vào chất lượng mạch từ Với mạch từ bằng thép từ tốt có mật độ cảm ứng từ B 12000 Gs có thể lấy K = 1,1 Với mạch từ bằng thép trung bình có mật độ cảm ứng từ B = 10000 Gs lấy K =1,4 Với mạch từ bằng thép từ sấu có mật độ cảm ứng từ B 10000 Gs lấy K = hoặc - Vậy nếu cùng một công xuất thì mạch từ càng sấu tiết diện càng tăng Ta có bảng tra tiết diện theo công xuất sau: STT Công xuất(VA) 25 25 50 50 75 75 100 100 150 150 200 200 300 300 400 400 500 Tiết diện thực tế (cm2) 37 10 10 12 12 14 14 17 17 19 19 23 23 27 27 30 b) Tính số vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp: ứng với một điện áp và tần số nhất định, số vòng của một cuộn dây phụ thuộc vào tiết diện lõi thép từ đã chọn và cảm ứng từ B cho phép để tạo từ thông Số vòng của cuộn dây được xác định công thức sau: W= U (vòng) 4,44 f.Shd.B.10-8 Trong đó: - U là điện áp đầu vào hoặc đầu tính bằng (V) - f là tần số lưới điện tính bằng (Hz) - S là tiết diện lõi sắt tính bằng ( cm2) - B là cảm ứng từ tính bằng ( G s) B có thể lấy từ 7000 14000 tuỳ thuộc vào chất lượng lõi thép Nếu lấy B thấp quá thì số vòng dây lớn dẫn đến máy cồng kềnh tốn dây Nếu lấy B cao quá thì số vòng dây ít dẫn đến dòng không tải lớn làm nóng Máy Biến áp +) Số vòng dây của cuộn sơ cấp được xác định: W1 = U1 (vòng) -8 4,44 f.Shd.B.10 +) Số vòng dây của cuộn thứ cấp được xác định: W2 = U2 (vòng) -8 4,44 f.Shd.B.10 Trong đó: U2 là điện áp thứ cấp không tải U2 = U2t + U2t U2t% (V) U 2t là điện áp có tải (điện áp cần đạt được), U2t% là tổn thất điện áp có tải, tổn thất này phụ thuộc vào công xuất của máy, được tra theo bảng sau: STT Công xuất(VA) tổn thất điện áp U2t% 20 12 17 25 15 50 12 75 10 100 150 8 200 7,5 300 10 400 6,5 11 500 Công thức còn được đơn giản hoá sau: W = h U (vòng) S Ta có thể lấy h từ 38 đến 60 - Nếu B = 10.000 Gs thì h = 45 -Nếu B 12.000 có thể lấy h = 38 -Với tôn đen ( tôn sấu ) có thể lấy h = 60 c) Xác định tiết diện dây quấn: Tiết diện dây quấn được xác định công thức sau: I (mm 2) J Trong đó: - F là tiết diện dây quấn (mm2) - I là cường độ dòng điện tối đa mà dây có thể chịu được thời gian dài (A) - J là mật độ dòng điện (A/mm2) - J có thể lấy từ (A/mm2) Công xuất của máy càng tăng thì J lấy càng nhỏ F= Ví dụ áp dụng : Hãy tính toán đẻ quấn MBA cảm ứng pha có công xuất P = 200 (VA), điện áp sơ cấp là 220V 230V , điện áp thứ cấp là 12V Mạch từ sử dụng thép tốt Trả lời Xác định tiết diện lõi thép: Từ CT : Shh = K Shd (cm2) = a x b Mà Shd = 1,2 P = 1,2 x 200 = 1,2 x 14,4 = 17,28 cm2 Shh = 1,1 Shd = 1,1 17,28 = 19 (cm2) Xác định số vòng dây quấn: Từ CT : U2 = U2t + U2t U2t% (V) suy ra: U2 = 12 + 12x7,5 = 13 (V) 100 W2 = U2 = 13 4,44 f.Shd.B.10-8 4,44 50 17 12000 10-8 = 28,7 (vòng) W1 = U1 = 230 -8 4,44 f.Shd.B.10 4,44 50 17 12000 10-8 = 508 ( vòng ) Xác định tiết diện dây quấn: Ta có: F = I (mm2) Chọn J = (A/mm2) ta được J +) Tiết diện dây quấn sơ cấp: F1 = I1 J I1 = P = 200 = 0,85 A U1 230 F1 = I1 = 0,85 = 0,17 (mm2) J +) Tiết diện dây quấn thứ cấp: F2 = I2 J I2 = P = 200 = 1,66 A U2 12 F2 = I2 = 1,66 = 0,332 (mm2) J Trình tự công việc: +) Bước 1: Chế tạo khuôn quấn: Khuôn quấn được chế tạo sẵn bằng nhựa hoặc chế tạo bằng bìa cứng có độ dày khoảng 1mm dựa vào kích thước của lõi thép MBA ( hình vẽ) và được chế tạo gồm phần chính: b h c a c -) Phần thân khuôn: Được chế tạo hình vẽ sau: a b a+ b+2 ≤a h Cao tai: 510 cm -) Phần mặt bích: mặt bích dùng để định vị thân khuôn, được chế tạo hình vẽ sau: c (1,52) c a+2 c 3a+4 * Yêu cầu: Khuôn quấn sau chế tạo phải đảm bảo đúng kích thước, chắc chắn, vuông, ghép lõi thép rễ ràng +) Bước 2: Gá khuôn quấn lên máy quấn: - Gá phần có lỗ gài dây ở mặt bích sang phía bên trái - Cần phải có lõi khuôn để tránh bị móp khuôn quấn dây - Nếu bìa chế tạo khuôn không được cứng thì cần có miếng ốp khuôn để tránh gẫy mặt bích quấn dây - Sau gá khuôn quấn dùng bìa cách điện lót lớp vào thân khuôn +) Bước 3: Quấn dây: - Quấn cuộn sơ cấp trước, cuộn thứ cấp sau - Quấn đến đâu đưa đầu dây đến đó và đánh dấu đầu dây * Yêu cầu: - Dây quấn phải đủ số vòng - Dây quấn phải dàn đều và các vòng quấn phải khít không chồng chéo - Giữa các lớp dây quấn của cùng cuộn dây phải có lót lớp giấy cách điện, giữa các lớp dây quấn của cuộn dây phải có lót lớp giấy cách điện - Khi đưa các đầu dây phải thực hiện hãm dây - Sau quấn song phải đo thông mạch các cuộn dây và cách điện giữa các cuộn dây +) Bước 4: Ghép mạch từ: - Ghép các mạch từ hình chữ E trước, mạch từ hình chữ I sau Ghép từng mạch từ một, từng chiếc một ghép đối diện - Sau ghép song phải dùng búa, đệm gỗ để gõ cho phẳng đều mạch từ * Yêu cầu: - Mạch từ sau ghép phải đảm bảo vừa chặt, không lỏng quá hoặc chặt quá +) Bước 5: Kiểm tra, vận hành thử: - Sau ghép mạch từ song phải dùng đồng hồ vạn đo thông mạch lại các cuộn dây và cách điện giữa các cuộn dây, cách điện giữa các cuộn dây với mạch từ Đóng điện, kiểm tra điện áp các đầu ( kiểm tra điện áp có tải và không tải ) Hàn nối mạch chỉnh lưu, mạch lọc (Kiến thức mở rộng học sinh tự nghiờn cứu) Tác dụng của mạch chỉnh lưu, mạch lọc: + Tác dụng của mạch chỉnh lưu: Mạch chỉnh lưu có tác dụng nắn dòng điện xoay chiều thành dòng điện + Tác dụng của mạch lọc: Mạch lọc có tác dụng lọc các thành phần dòng điện xoay chều bậc cao còn sót lại sau chỉnh lưu để dòng điện chiều phụ tải là ổn định Trình tự lắp ráp: 2.1 Bước1: Thiết lập sơ đồ: Ta dùng sơ đồ mạc chỉnh lưu cầu Điôt , sơ đồ mạch chỉnh lưu hình vẽ: 220V- AC D4 D3 D1 + C Z D2 2.2.Bước 2: Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị: - Dụng cụ: Kìm, Dao, kéo, Mỏ hàn, Đồng hồ vạn năng, Máy biến áp, phụ tải chiều - Vật liệu: Boad hàn, Điôt, tụ hoá, dây dẫn, thiếc hàn, nhựa thông 2.3 Bước 3: Kiểm tra linh kiện: +) Kiểm tra Điôt: Dùng đồng hồ vạn để ở thang đo điện trở Rx1 Đặt que đo vào chân của Điôt và đảo que đo cho Kết quả xẩy trường hợp: - Cả lần kim đồng hồ đều lên , kết luận Điôt hỏng - Cả lần kim đồng hồ đều không lên , kết luận Điôt hỏng - lần kim đồng hồ lên, một lần kim không lên, lấy trường hợp kim lên và xác định chân Điôt sau: Que đen của đồng hồ đặt vào chân nào thì chân đó là Anốt, que đỏ là Ktốt Chiều dòng điện xẽ từ Anốt sang Ktốt +) Kiểm tra tụ điện: Dùng đồng hồ vạn đặt ở thang đo điện trở Rx1 hoặc lớn tuỳ thuộc giá trị của tụ, đặt que đo vào chân bất kỳ của tụ Nếu: - Kim vọt lên không trở về vô cùng thì kết luận tụ hỏng - Kim không lên, thay đổi thang đo lớn mà kim vẫn không lên thì kết luận tụ hỏng - Kim đồng hồ lên và lại từ từ trở về vô cùng thì kết luận tụ tốt Chân có đánh dấu – là chân âm của tụ 2.4Bước Lắp ráp mạch: - Lắp mạch chỉnh lưu cầu Điôt trước, đấu mạch lọc sau, dựa vào sơ đồ lắp ráp để đấu mạch cho đúng - Yêu cầu hàn cần đảm bảo mối hàn gọn, trắc, tránh nhiệt gây hỏng Điôt 2.5 Bước 5: Kiểm tra mạch đã lắp ráp: - Đối chiếu mạch với sơ đồ - Dùng đồng hồ vạn đặt ở thang đo điện trở Rx1 đo các đầu của cầu chỉnh lưu, nếu được thì tiến hành chạy thử 3.6 Bước 6: Vận hành thử: Đấu đầu của mạch với phụ tải chiều hoặc thiết bị đo điện chiều Cấp nguồn vào mạch, nếu điện áp đủ là mạch đã hoạt động đúng Một số sai phạm lắp ráp mạch: Đấu nhầm chân của Điôt gây ngắn mạch Đấu nhầm chân của tụ có thể gây nổ tụ hoặc hỏng tụ Đấu nhầm cực dương, âm vào phụ tải có thể gây cháy phụ tải * Bài tập thực hành:Hãy tính toán các số liệu và quấn lại MBA cảm ứng pha có tiết diện cho trước + Điện áp sơ cấp: U1 = 220V + Điện áp thứ cấp: U2 = 3V;4,5V; 6V; 9V; 12V + Tần số lưới điện: f = 50Hz Sau quấn song hàn nối mạch chỉnh lưu hoàn chỉnh 10