QUẤN DÂY MÁY BIẾN ÁP 1 PHA CẢM ỨNG
Quấn máy biến áp một pha cỡ nhỏ kiểu cảm ứng
Bài toán thiết kế máy biến áp yêu cầu thợ kỹ thuật xác định các thông số như điện áp nguồn vào, điện áp ra, công suất ngõ ra và mục đích sử dụng Để thực hiện, cần tính toán tiết diện lõi thép, số vòng dây quấn sơ cấp và thứ cấp, cũng như đường kính dây quấn của cả hai Việc tính toán chính xác các số liệu dây quấn máy biến áp là rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất và độ bền của thiết bị.
Máy biến áp cảm ứng, hay còn gọi là máy biến áp hai dây quấn, là thiết bị điện có hai cuộn dây sơ cấp và thứ cấp được cách ly hoàn toàn Thiết bị này thường được ký hiệu theo hình thức đặc trưng của máy biến áp hai dây quấn.
* Xác định các số liệu yêu cầu:
- Điện áp định mức phía sơ cấp U1 [ V ].
Hình 1.1: ký hiệu máy biến áp hai dây quấn
- Điện áp định mức phía thứ cấp U2 [ V ].
- Dòng điện định mức phía thứ cấp I2 [ V ].
Trường hợp nếu không biết rõ giá trị I2, ta cần xác định được công suất biểu kiến phía thứ cấp S2 :
S2 = U2 I2 [ VA ] (1.1) Tần số f nguồn điện.
- Chế độ làm việc ngắn hạn hay dài hạn.
* Xác định tiết diện tính toán cầndùng cho lõi sắt (At ):
At: là tiết diện tính toán của lõi thép [cm 2 ]
S2: là công suất biểu kiến cung cấp tại phía thứ cấp biến áp [ VA ] K: là hệ số hình dáng lõi thép.
Khi lá thép dạng EI ta có K = 1 1,2 Khi lá thép dạng UI ta có K = 0.75 0,85
Bm: là mật độ từ thông sử dụng trong lõi thép
Tùy thuộc vào hàm lượng silic, bạn nên chọn Bm cao hoặc thấp Ngoài ra, loại lá thép cũng cần được xem xét, có thể là dạng dẫn từ có định hướng hoặc không định hướng để đưa ra lựa chọn phù hợp.
Bm cao hay thấp. Đối với lá thép dẫn từ không định hướng: Bm = (0,8 1,2)T Đối với là thép có dẫn từ định hướng: Bm = (1,2 1,6)T.
Hình 1.2 : Lõi thép dạng E,I Hình
* Chọn kích thước cho lõi thép, khối lượng lõi thép.
+ Kích thước cho lõi thép:
Gọi Ag là tiết diện tính từ kích thước thực sự của lõi thép, ta có:
Trong đó: a: là bề rộng lá thép cm b: là bề dày lõi thép cm
Như vậy giữa Ag và At chênh lệch nhau do:
Bề dầy cách điện tráng trên lá thép (để giảm nhỏ dòng điện Foucault chạy qua các lá thép trong lõi).
Độ ba vớ trên lá thép được tạo ra bởi công nghệ dập định hình, và độ chênh lệch này được xác định thông qua hệ số ghép Kf.
Trong thiết kế tính toán, tham khảo giá trị Kf theo bảng sau:
Lá thép ít ba vớ Lá thép nhiều ba vớ 0,35
Chú ý: Nếu đo được bề dầy mỗi lá thép và biết chính xác số lá thép ta tính được At và có thể xem At = Ag.
Dựa vào giá trị Ag, chúng ta xác định kích thước a và b của lõi thép Để thuận tiện cho việc thi công quấn dây, kích thước b thường có mối quan hệ với a, trong đó b có thể dao động từ a đến 1,5a.
Từ đó, ta có quan hệ sau : Ag = a.b = a 2 (khi chọn a = b).
Để tính toán chính xác giá trị b, cần phối hợp giá trị a có sẵn trong thực tế và lựa chọn giá trị a phù hợp cho lõi thép Sau khi xác định kích thước lá thép, bước tiếp theo là chọn khối lượng lõi thép.
Hình 1.4: Cách đo lấy kích thước lõi thép dạng E I Hình 1.5: Cách đo lấy kích thước lõi thép dạng U I
Trường hợp lõi thép dạng E I: (hình 1.6)
Gọi c là bề rộng cửa sổ ; h là bề cao cửa sổ.
Ta có thể tích lõi thép (đã trừ đi khoảng không gian trống của 2 cửa sổ) là:
Gọi là khối lượng riêng của thép kỹ thuật điện = 7,8 kg/dm 3
Suy ra khối lượng lõi thép là :
Wth: đơn vị là [kg]
Các kích thước a, b, c, h: đơn vị là [dm]
Trường hợp lõi thép E, I đúng dạng tiêu chuẩn, ta có quan hệ các kích thước như sau:
Trường hợp kết cấu lõi thép dạng UI: (hình 1.7)
Hình 1.7: cách đo kích thước lõi thép dạng U,I để tính toán
Hình 1.6: Cách đo kích thước lõi thép dạng E,I để tính toán a/2 a/2 a a/2 h + a c c b h
Thể tích lõi thép đã trừ đi cửa sổ là:
Suy ra khối lượng lõi thép:
Wth: đơn vị là [kg]
Các kích thước a, b, c, h: đơn vị là [dm]
* Tính số vòng dây quấn cho mỗi vôn:
Trong đó:Tiết diện lõi thép được tính bằng m 2
Nếu tiết diện lõi thép được tính bằng cm 2 và f = 50Hz thì biểu thức trên trở thành. (1.8)
*Tính số vòng quấn cho cuộn sơ cấp và thứ cấp:
+ Số vòng quấn cho cuộn sơ cấp:
+ Số vòng quấn cho cuộn thứ cấp:
Khi máy biến áp hoạt động với tải, điện áp trên tải sẽ giảm so với mức không tải Để đảm bảo cung cấp đủ điện áp cho máy trong quá trình vận hành, cần tính toán trừ hao lượng sụt áp này, thường dao động từ 5% đến 15%.
* Tính dòng điện phía sơ cấp, thứ cấp:
Tra bảng chọn hiệu suất của MBA và tính ra dòng điện phía sơ cấp
+ Dòng điện phía sơ cấp
Tra bảng chọn hiệu suất của MBA và tính ra dòng điện phía sơ cấp
+ Dòng điện phía sơ cấp
* Tính đường kính dây quấn:
Chọn mật độ dòng điện thích hợp và tính đường kính dây quấn
Với J là mật độ dòng điện (A / mm 2 ); Chọn tùy vào chế độ làm việc của MBA. MBA làm việc liên tục J = (2,5 5) A/mm 2
MBA làm việc ít J có thể chọn đến 7A/mm 2
* Tính hệ số lắp đầy (klđ)
Hệ số lắp đầy cho biết bề dày cuộn dây chiếm chổ bao nhiêu trong cửa sổ của lõi thép (1.12)
Trong đó: BD: Bề dày cuộn dây
Tính bề dày cuộn dây
Cuộn sơ cấp có bề dày BD1 được tính từ số vòng quấn n1.
Cuộn thứ cấp có bề dày BD2 được tính từ số vòng quấn n2.
Bề dày cả cuộn dây BD = BD1 + BD2 + (1 2)mm.
Số vòng dây quấn cho 1 lớp:
Trong đó: hK: Chiều dài h của khuôn quấn d / : Đường kính dây kể cả cách điện
Trong đó: n: Số vòng dây của từng cuộn (sơ hoặc thứ cấp) nVL: Số vòng dây quấn cho 1 lớp
Bề dày cuộn dây sơ hoặc thứ BD1(2) = nL1(2) d / i (1.15)
* Tính khối lượng dây quấn (W)
(1.16) Với: W1; W2 là khối lượng của cuộn sơ cấp và thứ cấp
Khối lượng của từng cuộn dây được tính theo biểu thức.
Trong đó: LTB: Là chiều dài trung bình của một vòng dây (tính bằng dm).
4 n vl = h K d ¿ n L = n n VL n: Số vòng quấn của cuộn sơ cấp hoặc thứ cấp. d: Đường kính dây quấn ở cuộn sơ cấp hoặc thứ cấp (tính bằng mm 2 ).
W: Là khối lượng (tính bằng Kg).
Bước 1: Xác định các thông số yêu cầu (cho trước)
+ Điện áp định mức sơ cấp U1
+Điện áp định mức thứ cấp U2
+ Dòng điện định mức thứ cấp I2 hoặc
+ Công suất định mức S2
Bước 2: Xác định tiết diện lõi sắt, dạng lõi sắt cần dùng (A t ):
+ Dạng lõi thép EI hay UI
+Tiết diện trụ quấn dây At
+Khối lượng thép cần dùng
Bước 3: Tính số vòng dây
+ Số vòng cuộn sơ cấp
+Số vòng cuộn thứ cấp
Bước 4: Tính tiết diện, đường kính dây quấn
+ Dây quấn cuộn sơ cấp
+ Dây quấn cuộn thứ cấp
Bước 5: Tính khối lượng dây quấn
+ Khối lượng cuộn sơ cấp
+ Khối lượng cuộn thứ cấp
Bước 6 : Kiểm tra hệ số lấp đầy
Tính toán số liệu quấn máy biến áp cảm ứng U1 = 220V, U2 = 15V, I2 = 5A
* Tham số tại thứ cấp gồm: U2 = 15V; I2 = 5A
* Chọn dạng lõi thép E, I đúng tiêu chuẩn, mật độ từ dùng cho lõi thép chọn là: Bm 1,2T, ta có:
Ta có: At = 10,27 cm 2 12,32 cm 2
* Nếu chọn Kf = 0,95 (khả năng ghép sát tối đa), thì tiết diện Ag cần dùng cho lõi thép so với tiết diện tính toán At là:
= 10,81 cm 2 12,97 cm 2 Xác định amin và amax theo khoảng Ag = 10,81 cm 2 12,97 cm 2
Để thực hiện biến thế có công suất 75VA, chúng ta cần chọn chiều cao a trong khoảng từ 2,7 cm đến 3,6 cm Áp dụng công thức a * b = A_g và W_th = 46,8a²b, có thể xác định một dãy giá trị cho các lõi thép đạt công suất yêu cầu, cụ thể là: a (cm) 2,7, 2,8, 3, 3,2, 3,4, 3,5, 3,6.
Bảng giá trị này cung cấp các kích thước lõi thép phù hợp để chế tạo biến thế theo yêu cầu Người dùng có thể lựa chọn một trong các kích thước này để thực hiện tính toán sơ bộ, và nếu cần thiết, sẽ điều chỉnh trong các bước tính toán tiếp theo.
Giả sử ta chọn: a = 3,2cm; b = 3,4cm; Wth = 1,63Kg
Ag = 10,88 cm 2 ; At = 10,336 cm 2 (Kf = 0,95) Khi dùng lá thép E, I đúng tiêu chuẩn, kích thước lõi thép cần dùng (để tạo ra
Nếu bề dầy mỗi lá thép là 0,5mm và b = 34mm, tổng số lá thép chữ E cần dùng là mm mm
Tóm lại: Bộ lá thép gồm 68 lá thép chữ E và 68 lá thép chữ I.
Khối lượng lõi thép: Wth = 1,63kg
8 Hình 1.9: Kích thước lõi thép cần dùng
Xác định số vòng tạo ra một vôn trong cuộn dây sơ cấp và thứ cấp.
Trong đó: nv: đơn vị là [vòng/vôn] f: đơn vị là [Hz]
Trường hợp At dùng đơn vị là [cm 2 ] và các đại lượng khác có đơn vị giống như trên, ta có:
Khi f = 50Hz: Để gọn hơn, được ghi nhận tại mỗi mức giá trị của Bm cho trước:
Xác định độ sụt áp phía thứ cấp lúc mang tải định mức.
Trong đó: U20: là điện áp thứ cấp khi không tải.
U2: là điện áp thứ cấp khi tải định mức.
Thường ta đặt tham số U% với định nghĩa:
Tuy nhiên, để dễ tính toán trong thiết kế, ta biến đổi như sau:
Do đó: ở giai đoạn xác định sơ bộ ban đầu, U% hay Ch được xác định theo các bảng sau :
Hoặc tham khảo bảng dùng cho phụ tải thuần trở (hệ số cos = 1)
Bảng quan hệ: hệ số Ch theo S2
(VA) Ch S2 (VA) Ch S2 (VA) Ch S2 (VA) Ch
Ta đã tìm được a = 3,2cm, b = 3,4cm,
Ag = 10,88cm 2 , At = 10,336cm 2 Nếu lõi thép có mật độ từ là Bm = 1,2T, ta có: nv= A t
=3,6319 3,632 vòng/vôn. Ứng với S2 = 75VA, tra bảng chọn Ch = 1,1 Nên U20 = U.Ch = 15.1,1 = 16,5V
Với U1 = 220V, U20 = 16,5V và nv = 3,632 vòng/vôn.
Suy ra số vòng phía sơ và thứ cấp như sau:
N2 = U20 nv = 16,5 3,632 = 59,928 vòng 60 vòng Ước lượng hiệu suất của máy biến thế, xác định dòng điện phía sơ cấp I1.
Trong thiết kế sơ bộ, hoặc đơn giản hóa, hiệu suất có thể tra bảng theo S2 Có thể tham khảo một số bảng sau:
Theo AEG (biến thế nguồn của bộ chỉnh lưu):
Theo Elektroteknik und Machinenbau (Vienne 16/8/1931):
Theo Nationnal Bureau of Atandard S.408 Westinghouse:
Theo Transfor Matoren Fabrik Magnus
% 84,2 86,8 89 90 91 91,9 92 93,2 93,6 Sau khi tra bảng, chọn được % cho biến thế, từ đó xác định được dòng điện phía sơ cấp:
Chọn mật độ dòng điện J, suy ra tiết diện và đường kính dây dẫn phía sơ cấp và thứ cấp.
Chọn J để xác định đường kính dây dẫn phụ thuộc vào các yếu tố:
Cấp cách điện vật liệu. Điều kiện giải nhiệt dây quấn.
Chế độ làm viện (dài hạn hay ngắn hạn).
Ta có thể tham khảo các bảng giá trị cho phép của J như sau:
Bảng quan hệ giữa J theo S2, khi biến thế vận hành liên tục, điều kiện giải nhiệt kém (hoặc cấp cách điện thấp).
Trong trường hợp vật liệu cách điện cấp A, với nhiệt độ tối đa cho phép ở điểm nóng nhất là 105°C và máy làm việc ngắn hạn, có thể chọn giá trị J cao hơn từ 1,2 đến 1,5 lần so với giá trị bảng.
Ngoài ra ta cũng có thể chọn J theo nhiệt độ phát nóng cho phép:
J (A/mm 2 ) với độ gia nhiệt 40 0 C
J (A/mm 2 ) với độ gia nhiệt 60 0 C At (cm 2 )
J (A/mm 2 ) với độ gia nhiệt 40 0 C
J (A/mm 2 ) với độ gia nhiệt 60 0 C
Căn cứ theo các số liệu tham khảo trên, chọn J và suy ra đường kính dây quấn sơ cấp và thứ cấp.
Trong các thành phần tính toán trước ta có:
Dòng điện phía sơ cấp là: I1 75
Biến thế vận hành với dòng điện 0,387 A trong 10 giờ mỗi ngày, sử dụng cách điện cấp A và chọn J = 5,5 A/mm² (ứng với S2 = 75) Do đó, đường kính dây quấn sơ cấp được tính là d1 = 1,13 √(0,5,5 * 0,387) = 0,212 mm, và chọn d1 = 0,30 mm Tương tự, đường kính dây quấn thứ cấp d2 được tính theo công thức d2 = 1,13 * 5,5.
Chọn dây emay với đường kính d1cđ là 0,35mm và d2cđ là 1,15mm cho bộ dây biến áp Đường kính dây được xác định là d1 = 1,07mm và d2 = 1,1mm Cần xác định khối lượng sử dụng cho bộ dây biến áp để đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu.
Từ các kết quả đã tính: a = 32mm, b = 34mm, c = 16mm, h = 48mm.
Số vòng dây sơ cấp: N1 = 800 vòng d1/d1cđ = 0,30/0,35mm (dây tráng emay)
Số vòng dây thứ cấp: N2 = 60 vòng d2/d2cđ = 1,1/1,15mm (dây tráng emay)
Kiểm tra sơ bộ hệ số lấp đầy Klđ:
4 = 1,038 mm 2 1,04mm 2 Diện tích cửa sổ lõi thép:
Khi Klđ được tính toán quá thấp so với tiêu chuẩn cho phép (0,7 0,8), chúng ta có thể điều chỉnh giảm kích thước lõi thép để giảm khối lượng dây Tuy nhiên, để duy trì các tham số khác không thay đổi, cần giữ tiết diện lõi thép như đã tính toán ban đầu.
Ta thử xét phương án điều chỉnh như sau:
Chọn Klđ tăng lên khoảng 0,36, với giả định rằng số liệu dây quấn sơ và thứ cấp không thay đổi Tổng diện tích choán chỗ của bộ dây vẫn giữ nguyên ở mức 142,4mm² Do đó, diện tích cửa sổ được xác định.
= 395,55mm 2 Căn cứ theo Scs tính ra a:
= 22,96 mm Nếu duy trì số vòng như cũ, ta cần duy trì:
Ag = 10,88 cm 2 để có At = 10,336cm 2 Muốn vậy: b = 2 , 4
Chúng ta cần điều chỉnh kích thước lõi thép xuống còn 4,5cm để giảm khối lượng thép và dây đồng, từ đó nâng cao hiệu suất Klđ và tận dụng tối đa khoảng trống trong cửa sổ lõi thép.
Ta chọn: a = 2,4cm; b = 4,5cm; Wth = 46,8a 2 b = 1,21kg 1,2kg
Như vậy, kết cấu mới được điều chỉnh lại có số liệu như sau:
Ag = 10,8cm 2 với Kf = 0,95 (khả năng ghép sát)
At = Ag.Kf = 10,8 0,95 = 10,26cm 2 ; Ssc = 432 cm 2
N1 = 402 vòng; N2 = 60 vòng d1/d1cđ = 0,45/0,5mm; d2/d2cđ = 1,1/1,15mm
Hệ số lấp đầy rãnh (tính theo tiết diện) là Klđ = 0,53
Căn cứ vào số liệu mới, tính lại các bước từ bước 9 đến bước 14
Bề dày khuôn quấn dây: ec = 1mm
Hình 1.13: Kích thước lõi thép cần dùng sau khi điều chỉnh
Kích thước khuôn giấy: ak = a + 1mm = 25mm bk = 45 + 1mm = 46mm
Bề cao hiệu dụng: Hhd = h - (2ec + 1mm) = 36 - (2,1 + 1) = 33mm
Số vòng quấn cho mỗi lớp sơ cấp và thứ cấp:
Số lớp của cuộn dây sơ và thứ cấp:
N lớp Xác định bề dầy cách điện giữa các lớp sơ cấp với nhau: ecđ1 = 0,0624 n v
0,25mm chọn ecđ1 = 0,25mm Xác định bề dầy cách điện giữa các lớp thứ cấp với nhau: ecđ2 = 0,0624
Bề dầy cuộn dây sơ và thứ cấp:
BD1 = SL1 (d1cđ +ecđ1) = 7(0,5 + 0,25) = 5,25mm
BD2 = SL2 (d2cđ +ecđ2) = 3(1,15 + 0,2) = 4,05mm
Bề dầy cách điện giữa cuộn sơ cấp và thứ cấp: ecđ3 = 1,4 1000
= 0,49mm Chọn ecđ3 = 0,5mm Tổng bề dầy bộ dây BD = BD1 +BD2 + ecđ3 = 9,8mm
Kiểm tra lại hệ số lấp đầy theo bề dầy cửa sổ bị choán chỗ
= 0,816 Với tính toán trên nếu hiệu chỉnh: ecd1 = ecd2 = 0,1mm và ecđ3 = 0,25mm, ta có:
BD1 = 4,2mm; BD2 = 3,75mm; BD= 8,2mm nên Klđ = 0,683 Chọn cách bố trí bộ dây giống như hình 1.12, ta có: a ’ = a + 2ec= 24 + 2.1 = 26mm. b ’ = 45 + 2 = 47mm.
Bề dài trung bình của một vòng dây quấn sơ cấp:
Bề dài trung bình của một vòng dây quấn thứ cấp:
Ltb2= 2(a’+b’) + [2(BD1+ecđ3) + BD2] = 185,74 mm
Tổng bề dài cuộn dây quấn sơ cấp:
Tổng bề dài cuộn dây quấn thứ cấp:
Khối lượng bộ dây quấn sơ cấp:
Khối lượng bộ dây quấn thứ cấp:
Tổng khối lượng bộ dây quấn:
Tóm tắt kết quả như sau:
Bm = 1,2T; nv = 3,66vòng/vôn; N1 = 804 vòng. d1/d1cđ = 0,30mm/0,35mm; N2 = 60 vòng, Wth = 1,2kg d2/d2cđ = 1,1mm/1,15mm; W2 = 0,11kg, W1 = 0,1kg Hệ số lấp đầy: Llđ = 0,33 (tính theo tiết diện choán chỗ)
Llđ = 0,68 (tính theo bề dày choán chỗ)
Bề dày cách điện giữa các lớp sơ cấp và thứ cấp: ecđ1 = ecđ2 = 0,1 mm
Bề dày cách điện khuôn: ec = 1 mm
Bề dày cách điện giữa sơ cấp và thứ cấp: ecđ3 = 0,25 mm.
Các sai hỏng thường gặp, nguyên nhân và biện pháp khắc phục
+ Quấn thiếu số vòng cuộn thứ cấp.
+ Quấn thừa số vòng cuộn sơ cấp
+ Điện áp nguồn giảm thấp.
+ Đo kiểm tra lại điện áp nguồn
Kiểm tra số vòng quấn của cuộn thứ cấp; nếu thiếu, cần quấn thêm Nếu cuộn thứ cấp đủ số vòng, có thể khẳng định cuộn sơ cấp đã quấn thừa, do đó cần quấn lại đúng số vòng đã tính toán.
1.2.3 Cuộn dây không thông mạch
+ Cạo chưa sạch lớp cách điện ở các đầu dây
+ Các mối nối chưa tiếp xúc tốt
Kiểm tra, cạo sạch cách điện các đầu dây
+ Quá trình lắp lá thép làm hỏng, rách khung cách điện
+ Tháo lõi thép kiểm tra
1.2.5 Máy biến áp làm việc có tiếng kêu
+ Các lá thép chưa được cùm, ép chặt.
+ Điện áp nguồn tăng cao
+ Đo kiểm tra lại điện áp nguồn.
+ Kiểm tra cùm chặt các lá thép.
Câu hỏi và bài tập
Tính toán các số liệu, chọn lõi thép quấn máy biến áp :
Lõi thép MBA dạng EI có kích thước: a = 4.5cm, b =5,5 cm, h = 5.5 cm
Tính toán các số liệu để quấn MBA theo yêu cầu:
Kiểm tra kích thước lõi thép đã cho với công suất yêu cầu
QUẤN DÂY MÁY BIẾN ÁP 1 PHA TỰ NGẪU
Quấn dây máy biến áp 1 pha kiểu tự ngẫu
MBA tự ngẫu với 1 ngỏ vào và 1 ngỏ ra cho phép hoán đổi giữa hai ngỏ này khi sử dụng Do đó, khi thực hiện các phép tính, cần xem xét cả hai trường hợp để đảm bảo tính chính xác.
Gọi SBA là dung lượng của biến áp trong cả 2 trường hợp.
Căn cứ vào U1, U2 đã có suy ra I1, I2 Sau đó căn cứ vào sơ đồ sẽ tính ra được dòng điện chạy trong đoạn dây chung IC.
2.1.1.Tính toán số liệu dây quấn máy biến áp
Xác định các thông số của MBA tự ngẫu.
* Xác định các số liệu yêu cầu: Điện áp định mức phía sơ cấp U1 [ V ]. Điện áp định mức phía thứ cấp U2 [ V ].
Dòng điện định mức phía thứ cấp I2 [ V ].
Trường hợp nếu không biết rõ giá trị I2, ta cần xác định được công suất biểu kiến phía thứ cấp S2 :
S2 = U2 I2 [ VA ] (2.1) Công suất điện từ chuyển từ sơ cấp sang thứ cấp:
* Xác định tiết diện tính toán cầndùng cho lõi sắt (A t ):
At: là tiết diện tính toán của lõi thép [cm 2 ]
Sđt: là công suất điện từ chuyển từ sơ cấp sang thứ cấp [ VA ] K: là hệ số hình dáng lõi thép.
Khi lá thép dạng EI ta có K = 1 1,2
Bm: là mật độ từ thông sử dụng trong lõi thép
Tùy thuộc vào hàm lượng silic trong lá thép, cần lựa chọn giá trị Bm cao hoặc thấp Ngoài ra, loại lá thép được chế tạo dưới dạng dẫn từ có định hướng hoặc không định hướng cũng ảnh hưởng đến việc chọn Bm.
Máy biến áp tự ngẫu có hai loại lá thép dẫn từ: lá thép không định hướng với từ thông Bm dao động trong khoảng (0,8 1,2)T và lá thép có dẫ từ định hướng với Bm trong khoảng (1,2 1,6)T.
Chọn kích thước cho lõi thép, khối lượng lõi thép.
+ Kích thước cho lõi thép:
Gọi Ag là tiết diện tính từ kích thước thực sự của lõi thép, ta có:
Trong đó: a: là bề rộng lá thép cm b: là bề dày lõi thép cm
Như vậy giữa Ag và At chênh lệch nhau do:
Bề dầy cách điện tráng trên lá thép (để giảm nhỏ dòng điện Foucault chạy qua các lá thép trong lõi).
Độ ba vớ trên lá thép được hình thành nhờ công nghệ dập định hình Độ chênh lệch này được xác định thông qua hệ số ghép Kf.
Trong thiết kế tính toán, tham khảo giá trị Kf theo bảng sau:
Lá thép ít ba vớ Lá thép nhiều ba vớ 0,35
Chú ý: Nếu đo được bề dầy mỗi lá thép và biết chính xác số lá thép ta tính được At và có thể xem At = Ag.
Hình 2.3: Cách đo lấy kích thước lõi thép dạng E I
Dựa vào giá trị Ag, chúng ta có thể xác định kích thước a và b của lõi thép Để thuận tiện cho quá trình thi công quấn dây, kích thước b thường có mối quan hệ với kích thước a, cụ thể là b = a đến b = 1,5a.
Từ đó, ta có quan hệ sau : Ag = a.b = a 2 (khi chọn a = b).
Tóm lại: Khi biết trước giá trị Ag, ta có thể xác định dãy giá trị a để chọn, bằng cách tính sau:
Để tính toán chính xác giá trị b, trước tiên cần phối hợp giá trị a có sẵn trong thực tế và chọn giá trị a phù hợp cho lõi thép Sau khi xác định được kích thước lá thép, bước tiếp theo là chọn khối lượng lõi thép tương ứng.
Trường hợp lõi thép dạng E I: (hình 2.4)
Gọi c là bề rộng cửa sổ ; h là bề cao cửa sổ.
Ta có thể tích lõi thép (đã trừ đi khoảng không gian trống của 2 cửa sổ) là:
Gọi là khối lượng riêng của thép kỹ thuật điện = 7,8 kg/dm 3
Suy ra khối lượng lõi thép là :
Wth: đơn vị là [kg]
Các kích thước a, b, c, h: đơn vị là [dm]
Trường hợp lõi thép E, I đúng dạng tiêu chuẩn, ta có quan hệ các kích thước như sau:
Thể tích lõi thép đã trừ đi cửa sổ là:
Suy ra khối lượng lõi thép:
Hình 2.4: Cách đo kích thước lõi thép dạng E,I để tính toán a/2 a/2 a a/2 h + a c c b h
Wth: đơn vị là [kg]
Các kích thước a, b, c, h: đơn vị là [dm]
Tính số vòng dây quấn cho mỗi vôn:
Trong đó:Tiết diện lõi thép được tính bằng m 2 Nếu tiết diện lõi thép được tính bằng cm 2 và f = 50Hz thì biểu thức trên trở thành. (2.10)
Tính số vòng quấn cho cuộn sơ cấp và thứ cấp:
Tính dòng điện phía sơ cấp, thứ cấp:
Tra bảng chọn hiệu suất của MBA và tính ra dòng điện phía sơ cấp
Dòng điện phía sơ cấp
Tra bảng chọn hiệu suất của MBA và tính ra dòng điện phía sơ cấp
(% ) 60 70 80 85 90 > 90 Dòng điện phía thứ cấp
Dòng điện chạy trong đoạn chung
Tính đường kính dây quấn:
Chọn mật độ dòng điện thích hợp và tính đường kính dây quấn Đoạn AB : [mm] (2.15) Đoạn BC: [mm] (2.16)
Với J là mật độ dòng điện (A / mm 2 ); Chọn tùy vào chế độ làm việc của MBA.
- MBA làm việc liên tục J = (2,5 5) A/mm 2
- MBA làm việc ít J có thể chọn đến 7A/mm 2
Tính hệ số lắp đầy (klđ)
Hệ số lắp đầy cho biết bề dày cuộn dây chiếm chổ bao nhiêu trong cửa sổ của lõi thép
Trong đó: BD: Bề dày cuộn dây
Tính bề dày cuộn dây
Bề dày cả cuộn dây BD = BD1 + BD2 + (1 2)mm.
Số vòng dây quấn cho 1 lớp:
Trong đó: hK: Chiều dài h của khuôn quấn d / : Đường kính dây kể cả cách điện
Trong đó: n: Số vòng dây của từng cuộn nVL: Số vòng dây quấn cho 1 lớp 2.1.1.2 Trình tự thực hiện
Bước 1: Xác định các thông số yêu cầu (cho trước)
+ Điện áp định mức sơ cấp U1
+Điện áp định mức thứ cấp U2
+ Dòng điện định mức thứ cấp I2 hoặc
+ Công suất định mức S2
Bước 2: Xác định tiết diện lõi sắt, dạng lõi sắt cần dùng (A t ):
+Tiết diện trụ quấn dây At
+Khối lượng thép cần dùng
Bước 3: Tính số vòng dây cụ thể từng đoạn
Bước 4: Tính tiết diện, đường kính dây quấn từng đoạn
Bước 5: Tính khối lượng dây quấn
Bước 6 : Kiểm tra hệ số lấp đầy
Tính toán số liệu máy biến áp tự ngẫu 220V / 110 V; S = 550VA.
C = 0,6 0,7; Tối đa là 0,8 n vl = h K d ¿ n L = n n VL
Công suất định mức ;
S2 = U2 I2 = 550 [ VA ] Công suất điện từ chuyển từ sơ cấp sang thứ cấp:
Xác định tiết diện tính toán cầndùng cho lõi sắt (A t ):
Nếu chọn Kf = 0,95 (khả năng ghép sát tối đa), thì tiết diện Ag cần dùng cho lõi thép so với tiết diện tính toán At là:
0,95 = 24,85 cm 2 Xác định amin và amax theo Ag = 24,85 cm 2 amin = √ 1,5 A g = √ 24 1,5 , 85 = 4 cm amax = √ A g = √ 24 ,85 = 4,98 cm
Tóm lại, để thực hiện biến áp có công suất 550VA ta chọn a trong khoảng từ 4 đến 4,9 cm áp dụng công thức b A g a min 24,85
Ta được: a = 4cm ; b = 6,2cm; Ag = 24,85 cm 2 ; At = 23,6 cm 2 (Kf = 0,95)
Như vậy bề dày mỗi lá thép là 0,5mm và b = 62mm, tổng số lá thép chữ E cần dùng là: Tổng số lá thép 62 0,5 = 124
Tóm lại: Bộ lá thép gồm 124 lá thép chữ E và 124 lá thép chữ I.
Số vòng cảm ứng 1 vôn nv 45
23 , 6 = 1,91 vòng/vôn Suy ra số vòng dây từng đoạn:
+ Đoạn AB: NAB = nv (U1 – U2) = 1,91 (220 -110) = 211 vòng + Đoạn BC: NBC = nv U2 = 1,91 110 = 211 vòng
Gọi Iđm là dòng điện ứng với điện áp thấp của máy.
Chọn hiệu suất = 90% thì I1 được tính
Tính dòng điện trong đoạn dây chung
Chọn hiệu suất = 90% thì I1 được tính
Tính dòng điện trong đoạn dây chung:
Ngõ ra là 110V 0,56 Iđm 0,44 Iđm
Ngõ ra là 220V 0,50 Iđm 0,60 Iđm Để thuận tiện trong thi công mà vẫn đảm bảo công suất của MBA có thể chọn một loại dây theo dòng điện 0,6 Iđm = 3A.
- Đường kính dây quấn: d = 1,13 √ J I = 1,13 √ 3 5 = 0,9 mm
Hình 2.5: Kích thước lõi thép cần dùng
Khi chọn bề dày cách điện cho khuôn quấn dây (ec) và bề cao hiệu dụng quấn dây (Hhd), để thuận tiện cho việc thi công, thường áp dụng công thức: ak = a + (1 ÷ 2) mm và bk = a + (1 ÷ 2) mm.
Trong đó: Hhd: là bề cao hiệu dụng để quấn dây, ec: là bề dày bìa cách điện, chọn theo cấp công suất của biến áp.
Bước 1: Đo các kích thước thực tế lõi thép
+ Chiều rộng a của lõi thép
+Chiều dài b của lõi thép
+ Chiều cao h của lõi thép
Bước 2: Xác định kích thước khuôn
+ Chiều cao hiệu dụng Hhd
Khuôn nòng được làm bằng gỗ với kích thước như hình 2.7, trong đó giữa mặt phẳng ak.bk cần khoan một lỗ có đường kính bằng đường kính trục máy quay suốt dọc chiều dài hk Bên cạnh đó, cần gia công thêm 2 tấm chặn bằng gỗ vuông với kích thước 15x15cm, tốt nhất là sử dụng gỗ ván ép, có bề dày khoảng 3 đến 5mm để ép chặt 2 đầu khuôn trên trục khi máy quấn dây hoạt động.
28Hình 2.6: Chọn kích thước cách điện làm khuôn quấn dây
Các nhóm HSSV tiến hành làm khuôn quấn dây và nòng gỗ cho bộ lõi thép đã tính được (01 HSSV/1 sản phẩm/ 1lần)
Trước khi quấn dây phải vẽ sơ đồ bố trí các dây ra ở vị trí thực tế để sau này khi nối mạch ráp vào vỏ thuận tiện
Trước khi quấn dây cố định đầu dây khởi đầu, cần đảm bảo quấn dây thẳng và song hàng với nhau Sau mỗi lớp dây, phải lót giấy cách điện để đảm bảo an toàn Đối với dây có đường kính nhỏ hơn 0,15mm, có thể quấn liên tục mà không cần lót giấy giữa các lớp, nhưng cần chú ý lót cách điện kỹ giữa cuộn sơ cấp và thứ cấp.
Khi quấn dây, nếu cần đưa dây ra ngoài giữa chừng, cần thực hiện theo hình thức như trong hình 2.9b Dây đưa ra ngoài phải được cách điện bằng ống gen cách điện Mối nối dây cũng phải được đưa ra ngoài cuộn dây tương tự như cách đưa đầu dây ra Đối với khuôn không có vách chặn dây, để giữ các lớp dây không bị chèn ra ngoài, cần sử dụng băng vải hoặc giấy để chặn dây ở cả hai đầu cuộn dây.
Khi sắp hoàn tất việc quấn đủ số vòng dây, phải đặt dai vải hoặc giấy
Sau đấy quấn dây đè chồng lên băng vải, giấy đó, để cuối cùng lòn dây qua và rút chặt
Hình 2.7: Khuôn nòng băng vải giữa cho chắc.
Bước 1: Lắp khuôn lên trục bàn quấn
Bước 2: Cố định đầu dây đầu tiên.
Bước 3: Bắt đầu quấn từng lớp dây, đếm chính xác đủ số vòng.
Bước 4: Cố định đầu dây cuối
Bước 5: Lót cách điện giữa cuộn sơ cấp và thứ cấp
Bước 6: Quấn cuộn thứ cấp tương tự.
Các nhóm HSSV tiến hành quấn cuộn dây máy biến áp với số liệu đã tính ở bước trên.
Lắp đặt từng lá sắt E dọc chiều (b) của khuôn, đảm bảo các đầu lá đối diện nhau Việc lắp các lá sắt cuối cùng thường gặp khó khăn, vì vậy cần sử dụng búa sắt kèm theo một miếng gỗ để đóng nhẹ nhàng, giúp ép chặt lá sắt vào lõi khuôn.
Sau khi lắp chặt các lá sắt chữ “E”, vì các chữ “E” trở đầu nên giữa 2 gông từ chữ
“E” có một khe hở để lắp chữ “I” Các lá sắt chữ “I” cũng lắp dần vào các khe hở đó ở cả 2 phía của khuôn.
Khi các lá sắt được ép chặt, máy biến áp (MBA) hoạt động ổn định, không phát ra tiếng “ù” và không rung lắc Ngược lại, nếu các lá sắt lỏng lẻo, không chỉ gây ra tiếng kêu và rung, mà còn làm cho MBA bị nóng lên do trở kháng lớn.
Hình 2.9 a: Cách cố định đầu dây khởi đầu Hình 2.9 b: Cách ra đầu dây giữa cuộn dây
Hình 2.9 c: Cách cố định đầu dây cuối cuộn dây
Hình 2.10 d: Cách giữ các lớp dây
Bước 1: Lắp các lá thép chữ E từng cặp đối xứng nhau
Bước 2: Lắp các lá thép chữ I
Bước 3: Dùng búa gõ đều, cân chỉnh bộ lõi thép sao cho các lá thép thẳng mép, đều nhau
Bước 4: Lắp bộ cùm, ép chặt lõi thép
Các nhóm HSSV tiến hành lắp lõi thép vào cuộn dây đã quấn xong
2.1.5 Đo kiểm tra thông mạch, kiểm tra chạm vỏ, vận hành thử nghiệm
+ Đo cách điện cuộn dây- lõi thép: Rcđ ≥ 0,5 MΩ
+ Đấu cuộn sơ cấp vào nguồn Ung = U1đm
+ Đo điện áp ngõ ra thứ cấp U2 = U2 đm
+ Máy biến áp làm việc chỉ nghe tiếng “ù “ nhẹ, không có tiếng kêu, rung.
Bước 1: Cạo sạch các đầu dây
Bước 2: Đo thông mạch cuộn dây
Bước 4: Đo cách điện cuộn dây - lõi thép
Bước 5: Đấu nguồn vận hành thử nghiệm
Bước 6: Đo các thông số Ung ,U1đm , U2
Các nhóm HSSV tiến hành kiểm tra, đấu điện vận hành thử sản phẩm.
2.2 Các sai hỏng thường gặp, nguyên nhân và biện pháp khắc phục.
2.2.1 Điện áp ngõ ra U2 > U2 đm
+ Quấn thiếu số vòng đoạn U1
+ Quấn thừa số vòng đoạn U2
Hình 2.10: cách ghép mạch từ với lá sắt EI
+ Điện áp nguồn tăng cao.
+ Đo kiểm tra lại điện áp nguồn
Kiểm tra số vòng cuộn thứ cấp; nếu có vòng quấn thừa, cần tháo bớt Nếu cuộn thứ cấp đủ số vòng, điều này cho thấy cuộn sơ cấp đã quấn thiếu vòng, do đó cần quấn lại đúng số vòng đã tính toán.
2.2.2 Điện áp ngõ ra U2 < U2 đm
+ Quấn thiếu số vòng đoạn U2
+ Quấn thừa số vòng đoạn U1
+ Điện áp nguồn giảm thấp.
+ Đo kiểm tra lại điện áp nguồn
Kiểm tra số vòng cuộn thứ cấp; nếu thiếu, cần quấn thêm Nếu cuộn thứ cấp đủ số vòng, điều này cho thấy cuộn sơ cấp đã quấn thừa, do đó cần quấn lại đúng số vòng đã tính toán.
+ Hở mạch đoạn chung sơ cấp và thứ cấp
Kiểm tra, cạo sạch cách điện các đầu dây
+ Quá trình lắp lá thép làm hỏng, rách khung cách điện
+ Tháo lõi thép kiểm tra
2.2.5 Máy biến áp làm việc có tiếng kêu
+ Các lá thép chưa được cùm, ép chặt.
+ Điện áp nguồn tăng cao
+ Đo kiểm tra lại điện áp nguồn.
+ Kiểm tra cùm chặt các lá thép.
Câu hỏi và bài tập
Phân tích ưu nhược điểm của máy biến áp tự ngẫu
Tính toán số liệu chọn lõi thép quấn máy biến áp:
Lõi thép MBA dạng EI có kích thước: a = 4.5cm, b =5,5 cm, h = 5.5 cm
Tính toán các số liệu để quấn máy biến áp theo yêu cầu:
Kiểm tra kích thước lõi thép đã cho với công suất yêu cầu
Các sai hỏng thường gặp, nguyên nhân và biện pháp khắc phục
Thời gian: 27 giờ (LT: 03 giờ; TH: 12 giờ; Tự học: 11 giờ; KT: 01 giờ.) Giới thiệu:
Quạt gió đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện điều hòa không khí, giúp không gian sống và làm việc luôn thông thoáng và cung cấp đủ ôxy Ngoài ra, quạt còn thúc đẩy quá trình bốc hơi nước, làm giảm nhiệt độ và mang lại cảm giác mát mẻ Nhờ những lợi ích này, quạt gió được sử dụng rộng rãi trong cả sinh hoạt hàng ngày và trong công nghiệp Để đáp ứng nhu cầu đa dạng, nhiều loại quạt gió đã được phát triển, trong đó động cơ thường sử dụng là động cơ không đồng bộ 1 pha rô to lồng sóc.
- Quấn lại bộ dây stato quạt bàn, đảm bảo quạt hoạt động tốt với các thông số kỹ thuật, theo tiêu chuẩn kỹ thuật điện;
- Sửa chữa được các hư hỏng của quạt bàn;
- Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ, chính xác, tư duy khoa học và sáng tạo, đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.
QUẤN DÂY STATO ĐỘNG CƠ QUẠT BÀN
Khảo sát và vẽ sơ đồ dây quấn
2p Trong đó: Z: là số rãnh của stato;
: là bước cực từ, tính bằng rãnh.
- Số rãnh phân bố cho mỗi pha dưới mỗi cực từ: q Z
Với: m: là số pha của bộ dây quấn, m = 2;
- Góc lệch điện giữa 2 rãnh kề nhau:
đ tính bằng độ điện ( 0 điện)
Hình 3.1: Sơ đồ dây quấn stato của quạt bàn (z= 16, 2p = 4)
Bước 1: Đếm số rãnh Stato Z
Bước 2: Xác định số đôi cực 2p
Bước 3: Xác định số nhóm bối dây trong 1 pha.
Bước 4: Tìm các đầu dây đấu liên kết giữa các nhóm.
Bước 5: Vẽ lại sơ đồ hoàn chỉnh.
Bước 6: Kiểm tra lại số cực từ, tốc độ quay theo số liệu trên nhãn quạt.
HSSV khảo sát vẽ sơ đồ trải quạt bàn 45W – 220V (01 HSSV/1 sản phẩm/ 1lần)
3.2 Tháo dây cũ vệ sinh lõi thép
- Dây quấn pha chính có tiết diện lớn.
- Dây quấn pha phụ có tiết diện nhỏ hơn.
Bước đầu tiên là tháo hộp đấu dây và cắt dây đai để kiểm tra mối nối giữa dây điện từ và dây điện mềm Điều này giúp ghi nhận tình trạng bộ dây cũ, thường được quấn bằng nhiều sợi chập hoặc mạch nhánh song song.
Bước 2: Đo cỡ dây cũ
Dùng kềm, cưa hoặc đục cắt bỏ một đầu nối của bối dây như hình 4.2 Chú ý là phải giữ lại vài đoạn để lấy số liệu.
Để tháo bối dây ra ngoài, sử dụng vít dẹp (loại vít đóng) và bẩy mạnh ở phần đầu nối Bạn có thể chia công việc thành nhiều phần nhỏ để giảm lực thao tác.
Bước 4: Ghi nhận số vòng dây, đường kính dây và khối lượng dây
+ Đếm lại chính xác số vòng của mỗi bối dây.
+ Đo lại đường kính dây quấn bằng panmer.
+ Ghi các số liệu vừa ghi nhận được lên sơ đồ đã vẽ.
+ Dùng dao nhọn, lưỡi cưa sắt cạo sạch giấy cách điện, vecni còn bám bên trong rãnh.
+ Dùng dao bén, dũa mịn, giấy chỉnh sửa miệng rãnh, răng bị trầy xướt
+ Cạo sạch lau khô bụi bẩn.
HSSV thực hiện tháo bộ dây cũ quạt bàn 50W – 220V
3.3 Tính toán số liệu dây quấn
Chương này cung cấp hướng dẫn cơ bản về cách tính số liệu dây quấn cho động cơ quạt Động cơ quạt được thiết kế để chịu tác động của lực cản từ không khí, hoạt động liên tục và phải đảm bảo không phát ra tiếng ồn vượt quá mức cho phép.
Các bước tiến hành tính số liệu dây quấn quạt cũng tương tự như tính số liệu dây quấn của động cơ 1 pha như sau:
L = chiều dài của stato tính (cm)
B = mật độ từ tính theo đơn vị (wb/m 2 ) được chọn thteo bảng 1
Loại quạt Mật độ từ B
Quạt có vòng ngắn mạch 0,40 - 0,35
Quạt có vòng ngắn mạch 0,60 - 0,70 Tính số vòng dây của cuộn chạy
KE : hệ số điện áp
Uđm : điện áp định mức của động cơ quạt f : tần số dòng điện (HZ)
Kdq : hệ số dây quấn Kdq < 1
Số vòng cho mỗi cuộn chạy
2p Tiết diện dây của cuộn chạy
Do động cơ quạt có công suất nhỏ từ vài chục watt đến không quá 200W Nên để đơn giản cách tính có thể chọn cỡ dây theo bảng 4-3.
Loại quạt Công suất Điện áp
Cở dây C.chạy C.đề C.tốc độ
Quạt bàn vòng ngắn mạch 30W-40W 110V 0,30
Kiểm tra hệ số lấp đầy dây K1d
Nr = tổng số dây dẫn trong mỗi rảnh dcd = đường kính dây dẫn kể cả lớp cách điện
St = tiết diện còn trống để chứa dây sau khi lót cách điện.
Tính số vòng dây của cuộn đề
Khi chọn quạt, cần lưu ý đến loại quạt và sự phức tạp trong tính toán, do cuộn đề được mắc nối tiếp với tụ điện Để đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu, dòng điện trong cuộn đề phải lệch pha 90 độ so với dòng điện trong cuộn chạy.
Vậy ta chọn theo bảng:
+ Đối với loại quạt trần:
+ Đối với loại quạt trần có cuộn để đấu cực giả:
+ Đối với loại quạt có tụ:
Tiết diện dây của cuộn đề
Một quạt trần có stato với tổng số rãnh z = 48, đường kính stato D là 13cm và chiều dài L là 3,5cm Dây quấn quạt bao gồm 12 cuộn chạy và 12 cuộn đề, với bước cuộn dây Y = 3, hoạt động với nguồn điện 110V - 50Hz.
2 Từ thông ở mỗi cực từ:
Chọn mật độ từ B = 0,60 wb/m 2 ta có:
3 Số vòng dây của cuộn chạy:
Chọn KE = 0,70 và với bước cuộn dây Y = 3 ta có Kdq = 0,924
4 Số vòng cho mỗi cuộn chạy:
5 Tiết diện dây của cuộn chạy:
Theo kinh nghiệm chọn: dA = 0,35mm và SA = 0,096mm 2
6 Kiểm tra hệ số lấp đầy dây Kiđ, ta có:
84 Vậy Kiđ = 0,61 < 0,75 nên thỏa điều kiện cho phép tiến hành quấn dây.
7 Số vòng dây của cuộn đề: Đối với quạt bàn chọn K = 0,8
8 Cỡ dây của cuộn đề và cuộn tốc độ
SB = 0,52 0,096 = 0,049mm 2 Tra bảng ta được dB = 0,25mm, cở dây cuộn tốc độ chọn:
Bước 1: Đếm số rãnh Stato Z
Bước 2: Xác định số đôi cực 2p
Bước 3 : Đo đường kính trong Stato
Bước 4: Đo đường kính ngoài Stato
Bước 5 : Đo đường chiều dài Stato.
Bước 6 : Áp dụng công thức tính các bước.
Bước 7 : Kiểm tra lại số liệu tính được
HSSV thực hiện tính số liệu Stato quạt bàn 50W – 220V (02 HSSV/1 sản phẩm/ 1lần)
Lót giấy cách điện trong rãnh có vai trò quan trọng trong việc cách ly cuộn dây và mạch từ của stator Giấy cách điện thường được sử dụng là loại giấy presspahn hoặc giấy phim với độ dày 0,2mm Kỹ thuật lót giấy cách điện rãnh cần được thực hiện một cách chính xác để đảm bảo hiệu suất hoạt động của thiết bị.
Bước 1: Đo kích thước rãnh stato
Bước 2: Cắt mẫu 1 miếng cách điện
Bước 3: Thử mẫu 1 cách điện
Bước 4 :Cắt gấp đủ số lượng theo mẫu
HSSV thực hiện lót rãnh stato quạt bàn 50W – 220V (01 HSSV/1 sản phẩm/ 1lần)
Cách đo và thực hiện:
- Quấn đúng cỡ dây đã chọn
- Khi quấn lực căng vừa phải không được quá căng dây có thể gây đứt hoặc giãn làm giảm tiết diện dây
- Lắp khuôn vào bàn quấn dây
- Quấn lần lược từng bối dây đủ số vòng
- Tháo khuôn, buột từng bối cẩn thận
HSSV thực hiện quấn dây vào khuôn (01 HSSV/1 sản phẩm/ 1lần)
Sau khi quấn đủ số vòng dây, tháo khuôn ra và cột chặt để tránh rối dây khi vô dây Đối với cuộn đề và cuộn tốc độ, nên quấn dây cho cuộn đề trước, sau đó quấn dây cuộn tốc độ chồng lên và phân chia đều trên các cuộn dây của cuộn đề.
Khi lắp dây cuộn, cần vẽ dây chạy trước theo đúng số bước cuộn Vô từng cạnh cuộn dây, đảm bảo lượng dây được cho vào rãnh đúng cách để tránh bị bung sổ Sau khi hoàn tất một cạnh, lót cách điện miệng rãnh trước khi tiếp tục với cuộn kế tiếp, nhớ đặt dây tréo khi đưa vào stato Các cuộn đã lắp xong phải được sắp xếp theo thứ tự cuộn lắp thuận và cuộn lắp nghịch xen kẽ Cuối cùng, uốn dây ra phía ngoài để tạo khoảng trống cho các đầu cuộn lắp sau này.
Hình 3.4: Lồng dây vào rãnh
Bước 1: Đọc sơ đồ trải
Bước 2: Xác định rãnh đầu tiên pha chạy
Bước 3: Lồng bối đầu tiên pha chạy
Bước 4: Chỉnh sửa bối dây mới lồng xong
Bước 5: Lót cách điện úp miệng rãnh
Bước 6: Lồng tiếp các bối còn lại pha chạy
Bước 7: Lồng tiếp tục pha đề tương tự pha chạy
HSSV thực hiện lồng dây vào rãnh trên stato quạt được giao
Trước khi lắp đặt đai cứng cho bộ dây quấn, cần hàn nối các đầu dây theo sơ đồ mạch Dây dẫn được kết nối với dây bọc cách điện bằng PVC hoặc cao su Các mối nối phải được bọc ống gen cách điện cẩn thận và lót giấy cách điện để đảm bảo cách pha giữa cuộn chạy và cuộn đề.
Dây đai là loại dây sợi coton hoặc ruban vải coton và có thể dùng các cách đai
Hình 3.5: Sơ đồ mạch điện của quạt bàn 3.8.2 Trình tự thực hiện
Bước 1: Lót pha cách điện giữ pha chạy và pha đề
Bước 2: Đọc sơ đồ trải và sơ đồ nguyên lý
Bước 3: Xác định các vị trí đầu dây
Bước 3: Cạo sạch cách điện các đầu dây
Bước 4: Đo thông mạch pha chạy, đề, số
Bước 5: Đấu nối với dây mềm theo sơ đồ hình 3.5
Bước 6: Hàn chì các mối nối
Bước 7: Luồn ống gen cách điện
Bước 1: Dùng dây sợi cotton đai bộ dây
HSSV thực hiện đai dây trên stato quạt được giao (01 HSSV/1 sản phẩm/ lần)
3.9 Lắp ráp vận hành thử nghiệm
Khi cấp điện cho quạt, từ trường được tạo ra bởi hai cuộn dây: cuộn chạy và cuộn đề Sự lệch pha giữa các dòng điện IA và IB trong hai cuộn này tạo thành một từ trường quay Từ trường quay này tác động lên rô to, gây ra dòng điện ứng chạy trong rô to.
Dòng điện ứng dưới tác dụng của từ trường quay tạo ra moment quay làm quay roto theo chiều của từ trường quay.
Tốc độ quay của quạt được xác định: n = 60.f p (1-S) (vòng/phút).
Trong đó: f: tần số dòng điện của nguồn điện (HZ)
P: số đôi cực, S: Hệ số trượt (S=0.02- 0.06)
Bước 1: Lắp rô to vào stato, hiệu chỉnh sao cho dùng tay xoay trục quay nhẹ
Bước 2: Lắp khối động cơ quạt lên thân quạt
Bước 3: Đấu nối các đầu dây vào công tắc thay đổi tốc độ và tụ điện
Bước 4: Nối nguồn vận hành không tải, kiểm tra chiều quay
Bước 5: Lắp ráp hoàn chỉnh các bộ phận khác của quạt.
HSSV thực hiện lắp ráp, vận hành thử nghiệm quạt được giao
3.10 Xử lý các sai hỏng thường gặp.
- Bạc đạn, bạc thau bị mòn, cốt trục bị mòn là nguyên nhân quạt chạy gây tiếng ồn phát nhiệt nhiều Nếu bạc thau mòn quá quạt không chạy.
- Sự chuồi rô to do cốt trục lỏng làm quạt chạy mau nóng dễ cháy bộ dây quấn.
- Quạt không xoay qua lại được, do bánh răng bộ phận xoay bị mòn, khuyết.
- Quạt không chạy do rôto bị kẹt cứng, bụi bậm và dầu mỡ kẹt giữa rô to và stato là quạt quay chậm đi.
- Có tiếng khua lạ, cánh quạt gió cọ vào lồng bảo vệ
Nhận xét: Cần phải chăm sóc vô dầu mỡ bôi trơn định kỳ thì tránh được các hư bỏng nêu trên, giảm sự hao mòn về cơ.
Thường gây hiện tượng điện giật cho người sử dụng do:
- Dây quấn chạm vào mạch từ stato
- Dây dẫn điện vào, chạm vào phần kim loại ở quạt Lưu ý nơi dây dẫn đi xuyên qua.
- Tụ điện loại vỏ nhôm bị chạm vỏ phải thay mới nếu không phải cách điện cô lập tụ cho cẩn thận.
- Trường hợp sự chạm vỏ quá nặng, bốc khói, có sự nổ dây, quạt không quay được phải quấn lại toàn bộ.
- Lớp cách điện bị ẩm hoặc bị lão hóa do bị nóng lâu ngày già hóa thành than Phải quấn lại toàn bộ.
3.10.2.2 Quạt không chạy hoặc lúc chạy lúc không
Khi quạt bị gián đoạn do dòng điện, hãy kiểm tra nguồn điện và các mạch điện trên đường dây dẫn Đặc biệt chú ý đến những vị trí có thể bị uốn cong như phích cắm và nơi dây dẫn đi vào đế quạt.
- Hở mạch trong dây quấn, có thể do sự kéo căng dây nối làm đứt dây.
- Tụ điện sắp hỏng hoặc hỏng do bị khô, bị nối tắt thay tụ mới
- Về cơ (xem phần trên)
- Mắc sai vào nguồn điện quá thấp (nhất là đối với quạt có vòng ngắn mạch).
Khi đấu sai dây, cần lưu ý đến việc kết nối dây nguồn với tụ điện Trong trường hợp này, cuộn phụ sẽ hoạt động như cuộn dây, trong khi cuộn chính sẽ trở thành cuộn đề Lưu ý rằng điện trở và cảm kháng của cuộn đề lớn hơn so với cuộn chạy.
- Trường hợp quấn dây lại, do lúc nối đầu dây chung (C) bị nhầm, phải tháo đai coton ra hàn nối lại.
3.10.2.4 Quạt vận hành bị nóng
- Dầu mỡ bôi trơn bạc thau bị khô gay ma sát lớn
- Quấn dây lại chưa đúng số liệu hoặc mạch từ xấu
- Có thể roto bị chuồi lệch ngoài stato 1 phần do cốt trục bị lỏng
- Mắc nhầm vào mạch điện có điện áp cao (ví dụ quạt 110V mắc vào mạng điện 220V) dễ phát hiện khi thấy quạt quay mạnh, có tiếng ồn bất thường.
- Mắc sai vào nguồn điện thấp
- Dầu mỡ bôi trơn bạc thau bị mất phẩm chất, quánh đặc lại
- Quấn dây lại có số vòng dây cuộn chạy quá thừa, phải tính lại số liệu dây quấn.
- Tụ sắp hỏng, bị khô.
3.11 Tẩm sấy bộ dây Stato
Việc tẩm sấy cách điện nhằm mục đích:
- Tránh bộ dây quấn bị ẩm
- Nâng cao độ chịu nhiệt
- Tăng độ bền cách điện
- Tăng cường độ bền cơ học
- Chống được dầu mỡ bôi trơn bám bộ dây quấn
Công việc tẩm sấy gồm 3 giai đoạn:
- Tẩm sấy khô trước khi tẩm verni
- Sấy khô verni bằng sự tỏa nhiệt kèm tia hồng ngoại của loại đèn sợi đèn
Câu hỏi và bài tập
Vẽ sơ đồ trải quạt đứng công nghiệp 220V – 180W, Z= 24 rãnh, 2p = 4
Tính toán số liệu bộ dây stato quạt bàn với các thông số sau:
Z = 16 rãnh, đường kính trong Dt = 49mm, L= 20mm, 2p = 4, U = 220V
Trình bày phương pháp xác định ký hiệu 5 đầu dây quạt bàn bị mất ký hiệu
Lót rãnh
Lót giấy cách điện trong rãnh có vai trò quan trọng trong việc cách điện giữa cuộn dây và mạch từ của stator Giấy cách điện thường sử dụng là giấy presspahn hoặc giấy phim với độ dày 0,2mm Kỹ thuật lót giấy cách điện rãnh cần được thực hiện đúng cách để đảm bảo hiệu suất hoạt động của thiết bị.
Bước 1: Đo kích thước rãnh stato
Bước 2: Cắt mẫu 1 miếng cách điện
Bước 3: Thử mẫu 1 cách điện
Bước 4 :Cắt gấp đủ số lượng theo mẫu
HSSV thực hiện lót rãnh stato quạt bàn 50W – 220V (01 HSSV/1 sản phẩm/ 1lần)
Làm khuôn
Cách đo và thực hiện:
Ra dây
- Quấn đúng cỡ dây đã chọn
- Khi quấn lực căng vừa phải không được quá căng dây có thể gây đứt hoặc giãn làm giảm tiết diện dây
- Lắp khuôn vào bàn quấn dây
- Quấn lần lược từng bối dây đủ số vòng
- Tháo khuôn, buột từng bối cẩn thận
HSSV thực hiện quấn dây vào khuôn (01 HSSV/1 sản phẩm/ 1lần)
Lồng dây
Sau khi quấn đủ số vòng dây, hãy tháo khuôn ra và cột cẩn thận để tránh rối dây trong quá trình vô dây Đối với cuộn đề và cuộn tốc độ, nên quấn dây cho cuộn đề trước, sau đó tiếp tục quấn dây cuộn tốc độ chồng lên và phân chia đều trên các cuộn dây của cuộn đề.
Khi lắp dây cuộn, cần vẽ dây chạy theo đúng số bước và lần lượt vô từng cạnh, đảm bảo mỗi lượng dây được đưa vào rãnh trước Sau khi hoàn tất từng cạnh, phải lót cách điện miệng rãnh để tránh tình trạng bung sổ dây Sau khi lắp xong một cuộn, tiếp tục lắp cuộn kế tiếp, nhớ đặt dây tréo khi đưa vào stato Tiến trình này sẽ được lặp lại cho đến khi hoàn thành bộ dây cuộn Các cuộn sau khi lắp xong cần được sắp xếp theo trật tự cuộn lắp thuận và cuộn lắp nghịch xen kẽ nhau, đồng thời uốn dây ra phía ngoài để tạo không gian cho các đầu cuộn lắp sau.
Hình 3.4: Lồng dây vào rãnh
Bước 1: Đọc sơ đồ trải
Bước 2: Xác định rãnh đầu tiên pha chạy
Bước 3: Lồng bối đầu tiên pha chạy
Bước 4: Chỉnh sửa bối dây mới lồng xong
Bước 5: Lót cách điện úp miệng rãnh
Bước 6: Lồng tiếp các bối còn lại pha chạy
Bước 7: Lồng tiếp tục pha đề tương tự pha chạy
HSSV thực hiện lồng dây vào rãnh trên stato quạt được giao
Đai đấu dây
Trước khi lắp đặt đai cứng cho bộ dây quấn, cần hàn nối các đầu dây theo sơ đồ mạch Dây dẫn ra ngoài phải được kết nối với dây bọc cách điện bằng PVC hoặc cao su Các mối nối cần được bọc ống gen cách điện cẩn thận và lót giấy cách điện để đảm bảo an toàn giữa cuộn chạy và cuộn đề.
Dây đai là loại dây sợi coton hoặc ruban vải coton và có thể dùng các cách đai
Hình 3.5: Sơ đồ mạch điện của quạt bàn 3.8.2 Trình tự thực hiện
Bước 1: Lót pha cách điện giữ pha chạy và pha đề
Bước 2: Đọc sơ đồ trải và sơ đồ nguyên lý
Bước 3: Xác định các vị trí đầu dây
Bước 3: Cạo sạch cách điện các đầu dây
Bước 4: Đo thông mạch pha chạy, đề, số
Bước 5: Đấu nối với dây mềm theo sơ đồ hình 3.5
Bước 6: Hàn chì các mối nối
Bước 7: Luồn ống gen cách điện
Bước 1: Dùng dây sợi cotton đai bộ dây
HSSV thực hiện đai dây trên stato quạt được giao (01 HSSV/1 sản phẩm/ lần)
Lắp ráp vận hành thử nghiệm
Khi cấp điện cho quạt, từ trường được tạo ra từ hai cuộn chạy và cuộn đề, hình thành từ trường quay nhờ sự lệch pha của dòng điện IA và IB Từ trường quay này tác động lên rô to, dẫn đến việc phát sinh dòng điện ứng chạy trong rô to.
Dòng điện ứng dưới tác dụng của từ trường quay tạo ra moment quay làm quay roto theo chiều của từ trường quay.
Tốc độ quay của quạt được xác định: n = 60.f p (1-S) (vòng/phút).
Trong đó: f: tần số dòng điện của nguồn điện (HZ)
P: số đôi cực, S: Hệ số trượt (S=0.02- 0.06)
Bước 1: Lắp rô to vào stato, hiệu chỉnh sao cho dùng tay xoay trục quay nhẹ
Bước 2: Lắp khối động cơ quạt lên thân quạt
Bước 3: Đấu nối các đầu dây vào công tắc thay đổi tốc độ và tụ điện
Bước 4: Nối nguồn vận hành không tải, kiểm tra chiều quay
Bước 5: Lắp ráp hoàn chỉnh các bộ phận khác của quạt.
HSSV thực hiện lắp ráp, vận hành thử nghiệm quạt được giao
Xử lý các sai hỏng thường gặp
- Bạc đạn, bạc thau bị mòn, cốt trục bị mòn là nguyên nhân quạt chạy gây tiếng ồn phát nhiệt nhiều Nếu bạc thau mòn quá quạt không chạy.
- Sự chuồi rô to do cốt trục lỏng làm quạt chạy mau nóng dễ cháy bộ dây quấn.
- Quạt không xoay qua lại được, do bánh răng bộ phận xoay bị mòn, khuyết.
- Quạt không chạy do rôto bị kẹt cứng, bụi bậm và dầu mỡ kẹt giữa rô to và stato là quạt quay chậm đi.
- Có tiếng khua lạ, cánh quạt gió cọ vào lồng bảo vệ
Nhận xét: Cần phải chăm sóc vô dầu mỡ bôi trơn định kỳ thì tránh được các hư bỏng nêu trên, giảm sự hao mòn về cơ.
Thường gây hiện tượng điện giật cho người sử dụng do:
- Dây quấn chạm vào mạch từ stato
- Dây dẫn điện vào, chạm vào phần kim loại ở quạt Lưu ý nơi dây dẫn đi xuyên qua.
- Tụ điện loại vỏ nhôm bị chạm vỏ phải thay mới nếu không phải cách điện cô lập tụ cho cẩn thận.
- Trường hợp sự chạm vỏ quá nặng, bốc khói, có sự nổ dây, quạt không quay được phải quấn lại toàn bộ.
- Lớp cách điện bị ẩm hoặc bị lão hóa do bị nóng lâu ngày già hóa thành than Phải quấn lại toàn bộ.
3.10.2.2 Quạt không chạy hoặc lúc chạy lúc không
Khi quạt bị gián đoạn do dòng điện, hãy kiểm tra nguồn điện và các mạch điện dẫn vào Đặc biệt chú ý đến những điểm bị uốn cong như phích cắm và những nơi dây dẫn đi xuyên qua vào đế quạt.
- Hở mạch trong dây quấn, có thể do sự kéo căng dây nối làm đứt dây.
- Tụ điện sắp hỏng hoặc hỏng do bị khô, bị nối tắt thay tụ mới
- Về cơ (xem phần trên)
- Mắc sai vào nguồn điện quá thấp (nhất là đối với quạt có vòng ngắn mạch).
Khi đấu sai dây, cần chú ý đến dây nguồn kết nối với tụ điện Trong trường hợp này, cuộn phụ sẽ biến thành cuộn dây và cuộn chính trở thành cuộn đề Lưu ý rằng điện trở và cảm kháng của cuộn đề lớn hơn điện trở và cảm kháng của cuộn chạy.
- Trường hợp quấn dây lại, do lúc nối đầu dây chung (C) bị nhầm, phải tháo đai coton ra hàn nối lại.
3.10.2.4 Quạt vận hành bị nóng
- Dầu mỡ bôi trơn bạc thau bị khô gay ma sát lớn
- Quấn dây lại chưa đúng số liệu hoặc mạch từ xấu
- Có thể roto bị chuồi lệch ngoài stato 1 phần do cốt trục bị lỏng
- Mắc nhầm vào mạch điện có điện áp cao (ví dụ quạt 110V mắc vào mạng điện 220V) dễ phát hiện khi thấy quạt quay mạnh, có tiếng ồn bất thường.
- Mắc sai vào nguồn điện thấp
- Dầu mỡ bôi trơn bạc thau bị mất phẩm chất, quánh đặc lại
- Quấn dây lại có số vòng dây cuộn chạy quá thừa, phải tính lại số liệu dây quấn.
- Tụ sắp hỏng, bị khô.
Tẩm sấy bộ dây Stato
Việc tẩm sấy cách điện nhằm mục đích:
- Tránh bộ dây quấn bị ẩm
- Nâng cao độ chịu nhiệt
- Tăng độ bền cách điện
- Tăng cường độ bền cơ học
- Chống được dầu mỡ bôi trơn bám bộ dây quấn
Công việc tẩm sấy gồm 3 giai đoạn:
- Tẩm sấy khô trước khi tẩm verni
- Sấy khô verni bằng sự tỏa nhiệt kèm tia hồng ngoại của loại đèn sợi đèn
Câu hỏi và bài tập
Vẽ sơ đồ trải quạt đứng công nghiệp 220V – 180W, Z= 24 rãnh, 2p = 4
Tính toán số liệu bộ dây stato quạt bàn với các thông số sau:
Z = 16 rãnh, đường kính trong Dt = 49mm, L= 20mm, 2p = 4, U = 220V
Trình bày phương pháp xác định ký hiệu 5 đầu dây quạt bàn bị mất ký hiệu
QUẤN DÂY STATO ĐỘNG CƠ 1 PHA
Khảo sát và vẽ lại sơ đồ dây quấn
Tùy vào từng nhà sản xuất, sơ đồ dây quấn sẽ có sự khác biệt Điều quan trọng nhất là xác định số bối dây trong mỗi pha, số pha và cách kết nối các nhóm bối dây với nhau.
Trong đó: Z: là số rãnh của stato;
: là bước cực từ, tính bằng rãnh.
-Số rãnh của pha chính: Z A 2
-Số rãnh của pha phụ: Z B 1
- Số rãnh phân bố cho mỗi pha dưới mỗi cực từ: q A Z A
Với: m: là số pha của bộ dây quấn, m = 2; q A : tính bằng rãnh/ pha/ cực pha chính q B : tính bằng rãnh/ pha/ cực pha phụ
- Góc lệch điện giữa 2 rãnh kề nhau:
đ tính bằng độ điện ( 0 điện)
- Khoảng cách giữa pha chính và pha phụ: 90 α d (tính bằng rãnh)
- Xác định số đôi cực 2p
Xác định số nhóm bối dây trong 1 pha.
Tìm các đầu dây đấu liên kết giữa các nhóm.
Xác định kiểu dây quấn (tập trung hay phân tán).
Vẽ lại sơ đồ hoàn chỉnh.
Kiểm tra lại số cực từ, tốc độ quay theo số liệu trên nhãn máy.
HSSV khảo sát vẽ sơ đồ trải máy bơm nước 1 pha 0,75 KW – 220V
Hình 4.1: Sơ đồ trải kiểu đồng tâm phân tán ĐKB 1 pha Z = 24; 2p = 2
4.2 Tháo dây cũ, vệ sinh lõi thép
- Dây quấn pha chính có tiết diện lớn.
- Dây quấn pha phụ có tiết diện nhỏ hơn.
- Để giảm tiết diện dây thuận lợi cho việc thi công đối với những động cơ
Công suất P ≥ 1,5 KW (2HP) Nhà sản suất có thể dùng nhiều sợi chập hoặc thực hiện các mạch nhánh song song.
Bước đầu tiên là tháo hộp đấu dây và cắt dây đai để quan sát mối nối giữa dây điện từ và dây điện mềm Điều này giúp ghi nhận bộ dây cũ, thường được quấn bằng nhiều sợi chập hoặc mạch nhánh song song.
Để đo cỡ dây cũ, bạn cần sử dụng kềm, cưa hoặc đục để cắt bỏ một đầu nối của bối dây, như minh họa trong hình 4.2 Lưu ý giữ lại một vài đoạn dây để lấy số liệu chính xác.
Để tháo bối dây ra ngoài, sử dụng vít dẹp (loại vít đóng) để bẩy mạnh ở phần đầu nối Bạn có thể chia bối dây thành nhiều phần nhỏ nhằm giảm lực thao tác.
Bước 4 : Ghi nhận số vòng dây, đường kính dây và khối lượng dây
+ Đếm lại chính xác số vòng của mỗi bối dây.
+ Đo lại đường kính dây quấn bằng panmer.
+ Ghi các số liệu vừa ghi nhận được lên sơ đồ đã vẽ.
+ Dùng dao nhọn, lưỡi cưa sắt cạo sạch giấy cách điện, vecni còn bám bên trong
Bẩy mạnh để tháo bối dây
Giữ lại vài phần bối dây nguyên để lấy số liệu
Hình 4.2: Tháo bỏ dây cũ bằng cách cắt bỏ phần đầu nối
Hình 4.3: Tháo bỏ phần nêm tre ở miệng rãnh Đục bỏ nêm tre bằng vít đóng
Cắt bỏ nêm tre bằng lưỡi cưa sắt
Lưỡi cưa sắt Đầu vít đóng rãnh.
+ Dùng dao bén, dũa mịn, giấy chỉnh sửa miệng rãnh, răng bị trầy xướt
+ Cạo sạch lau khô bụi bẩn.
HSSV thực hiện tháo bộ dây cũ máy bơm nước 1 pha 0,75 KW – 220V
- Xác định kích thước giấy cách điện
+ Với động cơ 1 pha có P 100W: L1 = (3 4)mm.
+ Với động cơ 1 pha có 100W P 500W: L1 = (4 5)mm.
+ Với động cơ 1 pha có 500W P 1000W: L1 = (5 6)mm.
+ Với động cơ 1 pha có P 1000W: L1 = (6 10)mm.
- Gấp giấy cách điện rãnh:
+ Gấp bìa lần 1 theo kích thước L1 (Hình: 4.5)
Hình 4.4: Xác định kích thước giấy cách điện rãnh h: Chiều cao rãnh stato. a: Chiều rộng của đáy rãnh stato.
L: Chiều dài thực tế rãnh stato.
L 1 : Phần bìa gấp bên ngoài rãnh stato
Hình 4.5: Cách gấp giấy cách điện rãnh h: Chiều cao rãnh stato. a: Chiều rộng của đáy rãnh stato.
L: Chiều dàI thực tế rãnh stato.
L 1 : Phần bìa gấp bên ngoài rãnh stato.
+ Gấp bìa lần 2 theo kích thước a và h
- Lồng bìa cách điện (sau khi đã gấp theo kích thước) vào rãnh stato, ấn tịnh tiến theo mũi tên
- Định vị bìa cách điện trong rãnh stato, ấn tịnh tiến nong rãnh theo chiều mũi tên h a
Hình 4.6: Cách gấp giấy cách điện rãnh h: Chiều cao rãnh stato. a: Chiều rộng của đáy rãnh stato.
Hình 4.7: Lồng giấy cách điện vào rãnh
Hình 4.8: Định vị giấy cách điện trong rãnh
- Bìa cách điện đã được lót trong rãnh stato
Cách điện rảnh được thiết kế để tạo khoảng cách an toàn giữa cuộn dây và stato, nhằm tránh hiện tượng chạm masse Đồng thời, hình dạng của rảnh cũng cần ôm sát vào cuộn dây, giúp tăng hệ số lắp đầy dây (Kiđ).
Khi lót cách điện cho động cơ dưới 1HP, nên sử dụng giấy dày 0,2mm Đối với động cơ lớn hơn với cấp cách điện A, lựa chọn giấy có bề dày từ 0,35 đến 0,40mm Đối với động cơ công suất lớn, cần thêm một lớp giấy phim hoặc mica tùy theo cấp cách điện Để tăng cường độ bền cơ học, nên gấp mí ở đầu miệng rảnh để tránh tình trạng giấy cách điện bị rách trong quá trình uốn dây.
Bước 1: Đo kích thước rãnh stato:
Bước 2: Xác định kích thước giấy cách điện rãnh.
Bước 3: Cắt giấy cách điện đúng kích thước.
Bước 4: Gấp giấy cách điện.
Bước 5: Đặt giấy cách điện vào rãnh
HSSV thực hiện cắt giấy cách điện và lót rãnh stato đã tháo dây
Hình 4.9: Giấy cách điện đã được lót trong rãnh
Hình 4.10: Cách đo kích thước rãnh stato động cơ không đồng bộ để cắt cách điện rãnh
4.4 Làm khuôn quấn dây lồng dây
- Xác định chu vi khuôn quấn:
- Yêu cầu kỹ thuật đối với khuôn quấn:
+ Khuôn quấn phải đúng kích thước, có độ dày vừa phải.
+ Bề mặt khuôn quấn phải tương đối nhẳn, các góc lượng cần phải bo tròn. + Lổ khoan phải đúng tâm, phù hợp với trục bàn quấn (từ 10 12).
Số khuôn cuộn chạy bằng số bối dây có trong nhóm bối cuộn chạy.
Số khuôn cuộn đề bằng số bối dây có trong nhóm bối cuộn đề.
+ Số lượng má ốp: nmá ốp = nkhuôn + 1.
Bước 1: Xác định bước quấn dây
Bước 2: Đo các kích thước: R, h, d, d1 trên stato, xác định chu lần lượt các bối dây.
Bước 3: Gá khuôn và má ốp lên bàn quấn
Bước 4: Quấn dây vào khuôn
Hình: 4.11a: Xác định kích thước khuôn QUẤN d 1 d h R
Hình 4.11b: Các dạng khuôn quấn d: độ rộng khuôn nhỏ nhất. d 1 : Khoảng cách 1 rãnh.
Hình 4.12a: Gá khuôn quấn lên bàn quấn
+ Quấn bắt đầu quấn từ khuôn nhỏ nhất, rải các vòng dây song song, xếp đều trên bề mặt khuôn.
+ Đủ số vòng của một bối thì kéo qua bối tiếp theo tại chỗ xẻ rãnh trên khuôn. + Quấn xong, tháo các bối dây ra khỏi bàn quấn.
+ Buộc cố định các bối dây ở hai cạnh của từng bối, sắp xếp theo đúng thứ tự.
Bước 5: Lồng dây vào rãnh
Nắn định hình các bối dây theo độ dài của từng bước dây quấn trên stator.
Dùng sáp bôi trơn hai cạnh tác dụng của bối dây.
Sắp xếp các nhóm bối dây theo đúng thứ tự.
Bắt đầu lồng bối nhỏ nhất vào rãnh:
Dùng tay đưa từng sợi dây vào rãnh Dùng dao tre chải dây sâu xuống đáy rãnh. Chú ý, đầu dây ra của từng bối phải đặt ở đáy rãnh.
Hình 4.12b: Buột cố định các bối dây đồng tâm
Hình 4.13a: Thao tác lồng dây
Xong rãnh nào phải úp miệng rãnh ngay Bìa úp miệng rãnh phải che được từ 1/3 đến 2/3 chiều sâu đáy rãnh.
Nêm miệng rãnh bằng tre hoặc phíp cách điện.
Nắn sửa phần đầu nối tròn, gọn không cọ lõi thép, không chạm vỏ.
Tiếp tục lồng bối lớn hơn theo qui trình tương tự cho đến hết.
HSSV thực hiện quấn dây, lồng dây vào rãnh stato
Hình 4.14b: Dạng nêm tre dùng để nêm miệng rãnh Hình 4.13b: Stato đã lồng dây xong
Hình 4.14a: Các dạng bìa úp miệng rãnh
4.5.1 Đấu dây, hàn nối dây.
- Đấu dây theo sơ đồ.
- Cạo sạch đầu dây cần đấu, hàn chắc, cách điện bằng gen.
- Đầu dây ra phải luồn gen khoảng 5cm sâu vào trong rãnh Hàn chắc với dây dẫn, cách điện bằng ống gen ra đến bên ngoài.
Hàn các kết nối là bước quan trọng cần sự cẩn thận, vì mối hàn kém có thể gây ra tiếp xúc không tốt, dẫn đến động cơ quá nhiệt và làm cháy cuộn dây.
Để cắt giấy cách điện đúng kích thước, bạn có thể sử dụng 2 hoặc 4 mẩu giấy cho mỗi đầu Đặt giấy cách điện vào vị trí giao nhau giữa pha chính và pha phụ, sau đó chỉnh sửa và kiểm tra độ cách điện giữa chúng.
Hình 4.16: Cách lót cách pha
4.5.3 Đo thông mạch, đo điện trở cách điện.
Kiểm tra thông mạch của từng cuộn dây bằng ôm kế, đồng thời kiểm tra cách điện giữa các cuộn dây và giữa cuộn dây với lõi sắt Nếu phát hiện cuộn dây chạm nhau hoặc chạm vào lõi sắt, cần phải sửa chữa và khắc phục sự cố trước khi tiến hành đai dây.
Hình 4.15: Cách lồng gen cách điện vào mối nối
Mối nối giữa dây emay với dây điện đơn mềm Ống gen cách điện mối nối
Sau khi hoàn thành việc uốn nắn và định hình bộ dây quấn theo kế hoạch, tiến hành hàn đấu dây giữa các nhóm cuộn và nối các đầu dây dẫn mềm bọc cách điện PVC hoặc cao su Tiếp theo, cần định vị nơi tập trung để đưa dây ra hộp nối Cuối cùng, thực hiện việc đai bộ dây quấn và nắn định hình lần cuối để đảm bảo độ vững chắc cho bộ dây quấn.
Sử dụng dây đai để buộc mối gút đầu tiên và chặt từng nhóm bối dây Chỉnh sửa giấy cách điện cẩn thận, sau đó dùng búa nhựa để điều chỉnh phần đầu nối sao cho tròn đều, đảm bảo không cọ vào rôto bên trong và không chạm vào vỏ máy bên ngoài.
Tại vị trí các đầu dây ra phải có ít nhất là 2 mối buộc.
Hình 4.17: Bộ dây stato đã đai hoàn chỉnh
4.6 Lắp ráp vận hành thử nghiệm Động cơ trước khi vận hành ta cần kiểm tra hiệu chỉnh phần cơ, kiểm tra an toàn điện trước khi vận hành.
- Dòng điện không tải I 0 = (0,3 0,5) I đm
- Sơ đồ nối điện pha phụ:
+ Động cơ dùng tụ thường trực:
Tụ điện thường được sử dụng cho động cơ có công suất nhỏ, với công suất tối đa là 1Hp Tụ điện hoạt động liên tục và được kết nối vào mạch điện của động cơ trong suốt quá trình vận hành.
+ Động cơ dùng tụ khởi động:
Tụ điện thường được sử dụng cho động cơ có công suất lớn từ 1,5 Hp trở lên Nó chỉ được kết nối vào mạch điện trong quá trình khởi động Khi động cơ đạt 75% tốc độ, tụ điện sẽ được ngắt khỏi mạch điện thông qua khóa K, thường là công tắc ly tâm hoặc rơ le dòng điện.
Hình 4.19: Sơ đồ động cơ dùng tụ thường trực
+ Động cơ dùng tụ làm việc vừa dùng khởi động:
Thường áp dụng cho động cơ dùng tụ khởi động kết hợp tụ khởi động để cải thiện hệ số công suất và mômen của động cơ (Hình 4.20).
54Hình 4.18: Sơ đồ động cơ dùng tụ thường trực
Hình 4.20: Sơ đồ động cơ dùng tụ thường trực và tụ khởi động
- Đảo chiều quay động cơ 1 pha: Để đảo chiều quay động cơ 1 pha ta thực hiện 1 trong 2 cách sau:
+ Đảo đầu dây pha chính
+ Đảo đầu dây pha phụ
Bước 1: Lắp ráp phần cơ.
Bước 2: Đo kiểm tra cách điện.
Bước 3: Đo kiểm tra cách điện.
Bước 4: Đấu tụ điện (kiểm tra tụ điện trước khi đấu)
Bước 5: Đấu điện vận hành không tải:
+ Đo kiểm tra dòng điện không tải.
+ Kiểm tra chiều quay phù hợp với tải
HSSV thực hiện lắp ráp vận hành thử nghiệm sản phẩm được giao
4 7 Các hiện tượng hư hỏng, nguyên nhân và biện pháp khắc phục
TT HIỆN TƯỢNG NGUYÊN NHÂN CÁCH KHẮC PHỤC
Dòng không tải quá cao
Mạch từ kém chất lượng.
Dây quấn bị chập vòng.
Tăng cường tẩm sấy Nếu có chuyển biến thì dùng được còn nếu không phải sửa chữa lại.
Khi đóng điện động cơ không khởi động được
(quay rất chậm hoặc không quay được) có tiếng rầm rú, phát nóng nhanh.
- Hỏng tụ điện Vòng bi bị mòn quá nhiều nên rôto cọ vào stato Đo kiểm pha phụ, tụ điện, ngắt ly tâm
Kiểm tra vòng bi Động cơ chạy không đủ tốc độ, rung lắc mạnh, nóng nhanh. Đấu sai cực từ.
Có một vài bối dây bị ngược chiều dòng điện.
Kiểm tra cách đấu dây và đấu lại.
Kiểm tra cách lồng dây, quay thuận chiều các bối
TT HIỆN TƯỢNG NGUYÊN NHÂN CÁCH KHẮC PHỤC dây bị lật ngược.
Khi mang tải động cơ không khởi động được
Quá tải lớn. Điện áp nguồn suy giảm nhiều.
Kiểm tra lại nguồn điện. Đọc lại nhãn máy, kiểm tra nguồn điện và đấu dây thích hợp. Động cơ nóng nhiều khi vận hành.
Nguồn quá cao hoặc quá thấp.
Bị chập một số vòng. Đo kiểm dòng điện và giảm bớt tải.
Kiểm tra nguồn và có biện pháp phù hợp.
Kiểm tra và xử lý các vòng dây bị chập là rất quan trọng Đối với động cơ một pha sử dụng tụ khởi động, nếu động cơ khởi động nhưng không đạt đủ tốc độ, có thể dẫn đến tình trạng quá nhiệt nhanh chóng.
Do công tắt ly tâm không ngắt được sau khi khởi động xong.
Kiểm tra, chỉnh sửa lại mặt vít hoặc thay thế mặt vít mới.
4.8 Tẩm sấy bộ dây stato
Trong ngành sản xuất máy điện, quá trình sấy và tẩm chất cách điện cho động cơ đóng vai trò quan trọng Đối với các sửa chữa nhỏ, nếu tuân thủ đúng điều kiện sấy tẩm và phương pháp thực hiện, chất lượng và tuổi thọ của máy vẫn được đảm bảo.
Việc tẩm chất cách điện cho dây quấn máy điện nhằm mục đích:
Tránh bộ dây quấn bị ẩm
Nâng cao độ chịu nhiệt
Tăng đô bền cách điện
Tăng cường độ bền cơ học
Chống được sự xâm thực của hóa chất
Công việc sấy tẩm máy điện gồm 3 giai đoạn:
Sấy khô trước khi tẩm.
Tẩm verni cách điện lên bộ dây quấn.
Sấy khô chất cách điện sau khi tẩm
Làm khuôn quấn dây lồng dây
- Xác định chu vi khuôn quấn:
- Yêu cầu kỹ thuật đối với khuôn quấn:
+ Khuôn quấn phải đúng kích thước, có độ dày vừa phải.
+ Bề mặt khuôn quấn phải tương đối nhẳn, các góc lượng cần phải bo tròn. + Lổ khoan phải đúng tâm, phù hợp với trục bàn quấn (từ 10 12).
Số khuôn cuộn chạy bằng số bối dây có trong nhóm bối cuộn chạy.
Số khuôn cuộn đề bằng số bối dây có trong nhóm bối cuộn đề.
+ Số lượng má ốp: nmá ốp = nkhuôn + 1.
Bước 1: Xác định bước quấn dây
Bước 2: Đo các kích thước: R, h, d, d1 trên stato, xác định chu lần lượt các bối dây.
Bước 3: Gá khuôn và má ốp lên bàn quấn
Bước 4: Quấn dây vào khuôn
Hình: 4.11a: Xác định kích thước khuôn QUẤN d 1 d h R
Hình 4.11b: Các dạng khuôn quấn d: độ rộng khuôn nhỏ nhất. d 1 : Khoảng cách 1 rãnh.
Hình 4.12a: Gá khuôn quấn lên bàn quấn
+ Quấn bắt đầu quấn từ khuôn nhỏ nhất, rải các vòng dây song song, xếp đều trên bề mặt khuôn.
+ Đủ số vòng của một bối thì kéo qua bối tiếp theo tại chỗ xẻ rãnh trên khuôn. + Quấn xong, tháo các bối dây ra khỏi bàn quấn.
+ Buộc cố định các bối dây ở hai cạnh của từng bối, sắp xếp theo đúng thứ tự.
Bước 5: Lồng dây vào rãnh
Nắn định hình các bối dây theo độ dài của từng bước dây quấn trên stator.
Dùng sáp bôi trơn hai cạnh tác dụng của bối dây.
Sắp xếp các nhóm bối dây theo đúng thứ tự.
Bắt đầu lồng bối nhỏ nhất vào rãnh:
Dùng tay đưa từng sợi dây vào rãnh Dùng dao tre chải dây sâu xuống đáy rãnh. Chú ý, đầu dây ra của từng bối phải đặt ở đáy rãnh.
Hình 4.12b: Buột cố định các bối dây đồng tâm
Hình 4.13a: Thao tác lồng dây
Xong rãnh nào phải úp miệng rãnh ngay Bìa úp miệng rãnh phải che được từ 1/3 đến 2/3 chiều sâu đáy rãnh.
Nêm miệng rãnh bằng tre hoặc phíp cách điện.
Nắn sửa phần đầu nối tròn, gọn không cọ lõi thép, không chạm vỏ.
Tiếp tục lồng bối lớn hơn theo qui trình tương tự cho đến hết.
HSSV thực hiện quấn dây, lồng dây vào rãnh stato
Hình 4.14b: Dạng nêm tre dùng để nêm miệng rãnh Hình 4.13b: Stato đã lồng dây xong
Hình 4.14a: Các dạng bìa úp miệng rãnh
Đai đấu dây
4.5.1 Đấu dây, hàn nối dây.
- Đấu dây theo sơ đồ.
- Cạo sạch đầu dây cần đấu, hàn chắc, cách điện bằng gen.
- Đầu dây ra phải luồn gen khoảng 5cm sâu vào trong rãnh Hàn chắc với dây dẫn, cách điện bằng ống gen ra đến bên ngoài.
Việc hàn các kết nối là một bước quan trọng cần sự cẩn thận, vì các mối hàn kém chất lượng có thể gây ra tiếp xúc không tốt, dẫn đến tình trạng động cơ quá nhiệt và cuộn dây bị cháy.
Cắt giấy cách điện theo đúng kích thước yêu cầu, có thể sử dụng 2 hoặc 4 mẩu giấy cách điện cho mỗi đầu Đặt giấy cách điện vào vị trí giao nhau giữa pha chính và pha phụ, sau đó tiến hành chỉnh sửa và kiểm tra độ cách điện giữa chúng.
Hình 4.16: Cách lót cách pha
4.5.3 Đo thông mạch, đo điện trở cách điện.
Sử dụng ôm kế để kiểm tra thông mạch của từng cuộn dây và kiểm tra cách điện giữa các cuộn dây với nhau cũng như giữa cuộn dây và lõi sắt Nếu phát hiện các cuộn dây chạm nhau hoặc chạm vào lõi sắt, cần phải sửa chữa và khắc phục sự cố trước khi tiến hành đai dây.
Hình 4.15: Cách lồng gen cách điện vào mối nối
Mối nối giữa dây emay với dây điện đơn mềm Ống gen cách điện mối nối
Sau khi hoàn thành việc uốn nắn và định hình bộ dây quấn, tiến hành hàn đấu dây giữa các nhóm cuộn và nối các đầu dây dẫn mềm bằng vật liệu bọc cách điện PVC hoặc cao su Tiếp theo, định vị nơi tập trung để đưa dây ra hộp nối Cuối cùng, thực hiện đai bộ dây quấn và nắn định hình lần cuối để đảm bảo bộ dây quấn vững chắc.
Sử dụng dây đai để buộc mối gút đầu tiên, sau đó chặt từng nhóm bối dây và chỉnh sửa giấy cách điện Dùng búa nhựa để điều chỉnh phần đầu nối tròn đều, đảm bảo rằng bên trong không cọ vào rôto và bên ngoài không chạm vào vỏ máy.
Tại vị trí các đầu dây ra phải có ít nhất là 2 mối buộc.
Hình 4.17: Bộ dây stato đã đai hoàn chỉnh
Lắp ráp vận hành thử nghiệm
Động cơ trước khi vận hành ta cần kiểm tra hiệu chỉnh phần cơ, kiểm tra an toàn điện trước khi vận hành.
- Dòng điện không tải I 0 = (0,3 0,5) I đm
- Sơ đồ nối điện pha phụ:
+ Động cơ dùng tụ thường trực:
Tụ điện thường được sử dụng cho động cơ có công suất nhỏ (P ≤ 1Hp) và được kết nối liên tục vào mạch điện của động cơ trong suốt quá trình hoạt động.
+ Động cơ dùng tụ khởi động:
Tụ điện thường được sử dụng cho động cơ có công suất lớn (P ≥ 1,5 Hp) và chỉ kết nối vào mạch điện trong quá trình khởi động Khi động cơ đạt 75% tốc độ, tụ điện sẽ được ngắt khỏi mạch điện bằng khóa K, thường là công tắc ly tâm hoặc rơ le dòng điện.
Hình 4.19: Sơ đồ động cơ dùng tụ thường trực
+ Động cơ dùng tụ làm việc vừa dùng khởi động:
Thường áp dụng cho động cơ dùng tụ khởi động kết hợp tụ khởi động để cải thiện hệ số công suất và mômen của động cơ (Hình 4.20).
54Hình 4.18: Sơ đồ động cơ dùng tụ thường trực
Hình 4.20: Sơ đồ động cơ dùng tụ thường trực và tụ khởi động
- Đảo chiều quay động cơ 1 pha: Để đảo chiều quay động cơ 1 pha ta thực hiện 1 trong 2 cách sau:
+ Đảo đầu dây pha chính
+ Đảo đầu dây pha phụ
Bước 1: Lắp ráp phần cơ.
Bước 2: Đo kiểm tra cách điện.
Bước 3: Đo kiểm tra cách điện.
Bước 4: Đấu tụ điện (kiểm tra tụ điện trước khi đấu)
Bước 5: Đấu điện vận hành không tải:
+ Đo kiểm tra dòng điện không tải.
+ Kiểm tra chiều quay phù hợp với tải
HSSV thực hiện lắp ráp vận hành thử nghiệm sản phẩm được giao
4 7 Các hiện tượng hư hỏng, nguyên nhân và biện pháp khắc phục
TT HIỆN TƯỢNG NGUYÊN NHÂN CÁCH KHẮC PHỤC
Dòng không tải quá cao
Mạch từ kém chất lượng.
Dây quấn bị chập vòng.
Tăng cường tẩm sấy Nếu có chuyển biến thì dùng được còn nếu không phải sửa chữa lại.
Khi đóng điện động cơ không khởi động được
(quay rất chậm hoặc không quay được) có tiếng rầm rú, phát nóng nhanh.
- Hỏng tụ điện Vòng bi bị mòn quá nhiều nên rôto cọ vào stato Đo kiểm pha phụ, tụ điện, ngắt ly tâm
Kiểm tra vòng bi Động cơ chạy không đủ tốc độ, rung lắc mạnh, nóng nhanh. Đấu sai cực từ.
Có một vài bối dây bị ngược chiều dòng điện.
Kiểm tra cách đấu dây và đấu lại.
Kiểm tra cách lồng dây, quay thuận chiều các bối
TT HIỆN TƯỢNG NGUYÊN NHÂN CÁCH KHẮC PHỤC dây bị lật ngược.
Khi mang tải động cơ không khởi động được
Quá tải lớn. Điện áp nguồn suy giảm nhiều.
Kiểm tra lại nguồn điện. Đọc lại nhãn máy, kiểm tra nguồn điện và đấu dây thích hợp. Động cơ nóng nhiều khi vận hành.
Nguồn quá cao hoặc quá thấp.
Bị chập một số vòng. Đo kiểm dòng điện và giảm bớt tải.
Kiểm tra nguồn và có biện pháp phù hợp.
Kiểm tra và xử lý các vòng dây bị chập là rất quan trọng Động cơ một pha với tụ khởi động có thể khởi động, nhưng nếu không đạt đủ tốc độ, sẽ dẫn đến việc động cơ bị nóng nhanh chóng.
Do công tắt ly tâm không ngắt được sau khi khởi động xong.
Kiểm tra, chỉnh sửa lại mặt vít hoặc thay thế mặt vít mới.
Tẩm sấy bộ dây stato
Trong ngành sản xuất máy điện, quá trình sấy và tẩm chất cách điện cho động cơ đóng vai trò quan trọng Đối với các trường hợp sửa chữa nhỏ, nếu tuân thủ đúng điều kiện và phương pháp sấy tẩm, chất lượng và tuổi thọ của máy vẫn được đảm bảo.
Việc tẩm chất cách điện cho dây quấn máy điện nhằm mục đích:
Tránh bộ dây quấn bị ẩm
Nâng cao độ chịu nhiệt
Tăng đô bền cách điện
Tăng cường độ bền cơ học
Chống được sự xâm thực của hóa chất
Công việc sấy tẩm máy điện gồm 3 giai đoạn:
Sấy khô trước khi tẩm.
Tẩm verni cách điện lên bộ dây quấn.
Sấy khô chất cách điện sau khi tẩm
Có nhiều phương pháp sấy máy điện, tùy thuộc vào khối lượng và kích thước của máy Đối với những sửa chữa nhỏ, phương pháp sấy tẩm bằng tia hồng ngoại thường được áp dụng.
Phương pháp sấy tẩm bằng tia hồng ngoại:
Phương pháp sấy này khác với sấy nhiệt bằng điện trở, chủ yếu dựa vào khả năng hấp thụ năng lượng bức xạ từ tia hồng ngoại, biến đổi thành nhiệt năng trên bề mặt vật liệu Nhờ đó, chất cách điện được làm khô từ bên trong ra bên ngoài một cách hiệu quả.
Tia hồng ngoại được phát ra từ bóng đèn có tim khi được thắp sáng đỏ, do đó, nguồn điện cung cấp cho đèn sấy nên giảm từ 20-30% điện áp định mức Để tối ưu hóa sự phản xạ nhiệt và phân phối nhiệt lượng đều, cần lót kim loại sáng bóng bên trong tủ sấy.
Câu hỏi và bài tập
1 Cho lõi thép KĐB 3 pha, có kích thước lõi thép như sau:
- Đường kính trong của lõi thép stator Dt = 150mm.
- Chiều dài lõi thép stator L = 88mm.
- Bề dầy gông lõi thép stator bg = 18,5mm.
- Bề dầy răng stator br = 6mm.
Tính lại số liệu dây quấn với U = 220V , f = 50 Hz.
2.Vẽ sơ đồ trải động cơ 1 pha 220V – 2HP, Z = 36 rãnh, 2p = 4
3 Trình bày phương pháp xác định ký hiệu 3 đầu dây động cơ 1 pha bị mất ký hiệu.
QUẤN DÂY STATO ĐỘNG CƠ KĐB 3 PHA KIỂU ĐỒNG TÂM
Khảo sát và vẽ lại sơ đồ dây quấn động cơ
Tùy thuộc vào nhà sản xuất, sơ đồ dây quấn có thể khác nhau, nhưng điều quan trọng nhất là xác định số bối dây trong một pha, số pha và cách đấu nối các nhóm bối dây với nhau.
2p (Rãnh) Trong đó: Z: là số rãnh của stato;
: là bước cực từ, tính bằng rãnh.
- Số rãnh phân bố cho mỗi pha dưới mỗi cực từ: q Z
Với: m là số pha của bộ dây quấn, m = 3
- Góc lệch điện giữa 2 rãnh kề nhau:
đ tính bằng độ điện ( 0 điện)
Ví dụ: Vẽ sơ đồ trải động cơ KĐB 3 pha rô to lồng sóc Z$, 2P = 4 kiểu đồng tâm tập trung
- Số rãnh phân bố cho mỗi pha dưới mỗi cực từ: q Z
- Góc lệch điện giữa 2 rãnh kề nhau:
Hình 5.1: Sơ đồ phân bố rãnh
Hình 5.2: Sơ đồ liên kết pha A
60 Hình 5.3: Sơ đồ liên kết pha B
Hình 5.4: Sơ đồ liên kết pha C
Hình 5.6a: Sơ đồ trải stato động cơ KĐB 3 pha Z = 24, 2P = 4 kiểu đồng tâm 2 mặt phẳng
Hình 5.6b: Sơ đồ trải stato động cơ KĐB 3 pha Z = 36, 2P = 4 kiểu đồng tâm 2 mặt phẳng
Bước 1: Đếm số rãnh Stato Z
Bước 2: Xác định số đôi cực 2p
Bước 3: Xác định số nhóm bối dây trong 1 pha.
Bước 4: Tìm các đầu dây đấu liên kết giữa các nhóm.
Bước 5: Xác định kiểu dây quấn
Bước 6: Vẽ lại sơ đồ hoàn chỉnh.
Bước 7: Kiểm tra lại số cực từ, tốc độ quay theo số liệu trên nhãn máy.
HSSV khảo sát vẽ sơ đồ trải động cơ điện KĐB 3 pha Y/∆ - 380V/220V- 1,5 KW
5.2 Tháo dây cũ, vệ sinh lõi thép
- Xác định kích thước giấy cách điện
+ Với động cơ 3 pha có P 1000W: L1 = (5 6)mm.
+ Với động cơ 3 pha có 1000W P 5000W: L1 = (6 10)mm.
+ Với động cơ 3 pha có 5000W P 33000W: L1 = (10 20)mm.
+ Với động cơ 3 pha có P 33000W: L1 = (20 30)mm.
- Gấp giấy cách điện rãnh:
+ Gấp bìa lần 1 theo kích thước L1 (Hình: 5.8)
+ Gấp bìa lần 2 theo kích thước a và h
Lồng bìa cách điện (sau khi đã gấp theo kích thước) vào rãnh stato ấn tịnh tiến theo mũi tên
Hình 5.7: Xác định kích thước giấy cách điện rãnh h: Chiều cao rãnh stato. a: Chiều rộng của đáy rãnh stato.
L: Chiều dài thực tế rãnh stato.
L 1 : Phần bìa gấp bên ngoài rãnh stato
Hình 5.8: Cách gấp giấy cách điện rãnh h: Chiều cao rãnh stato. a: Chiều rộng của đáy rãnh stato.
L: Chiều dài thực tế rãnh stato.
L 1 : Phần bìa gấp bên ngoài rãnh stato.
Hình 5.9: Cách gấp giấy cách điện rãnh h: Chiều cao rãnh stato. a: Chiều rộng của đáy rãnh stato.
- Định vị bìa cách điện trong rãnh stato, ấn tịnh tiến nong rãnh theo chiều mũi tên
- Bìa cách điện đã được lót trong rãnh stato
Cách điện rảnh được thiết kế nhằm tạo khoảng cách an toàn giữa cuộn dây và stato, giúp tránh hiện tượng chạm vỏ Đồng thời, hình dạng của rảnh cần ôm sát vào cuộn dây để tăng hệ số lắp đầy dây (Kiđ).
Khi lót cách điện cho động cơ nhỏ dưới 1HP, nên sử dụng giấy dày 0,2mm Đối với động cơ lớn hơn, cấp cách điện A, lựa chọn giấy có độ dày từ 0,35 đến 0,40mm Đối với động cơ có công suất lớn, cần tăng cường thêm một lớp giấy phim để đảm bảo hiệu quả cách điện.
Hình 5.11: Giấy cách điện đã được lót trong rãnh
Hình 5.10: Lồng giấy cách điện
Để đảm bảo an toàn điện, việc định vị giấy cách điện trong rãnh hoặc mica cần tuân thủ theo cấp cách điện Đồng thời, để tăng cường độ bền cơ học, nên gấp mí ở đầu miệng rảnh nhằm tránh tình trạng giấy cách điện bị rách trong quá trình uốn nắn dây.
Bước 1: Đo kích thước rãnh stato:
Bước 2: Xác định kích thước giấy cách điện rãnh.
Bước 3: Cắt giấy cách điện đúng kích thước.
Bước 4: Gấp giấy cách điện.
Bước 5: Đặt giấy cách điện vào rãnh
HSSV thực hiện cắt giấy cách điện và lót rãnh stato động cơ Y/∆ - 380V/220V- 1,5
KW đã tháo dây (01 HSSV/1 sản phẩm/ 1lần)
5.4 Làm khuôn, quấn dây, lồng dây
- Xác định chu vi khuôn quấn:
- Yêu cầu kỹ thuật đối với khuôn quấn:
Hình 5.13: Xác định kích thước khuôn
Hình 5.14: Các dạng khuôn quấn l
Hình 5.12: Cách đo kích thước rãnh stato động cơ không đồng bộ để cắt cách điện rãnh d: độ rộng khuôn nhỏ nhất. d 1 : Khoảng cách 1 rãnh.
+ Khuôn quấn phải đúng kích thước, có độ dày vừa phải.
+ Bề mặt khuôn quấn phải tương đối nhẳn, các góc lượng cần phải bo tròn. + Lổ khoan phải đúng tâm, phù hợp với trục bàn quấn (từ 10 12).
+ Số khuôn 1 nhóm bằng số bối dây có trong nhóm bối dây.
+ Số lượng má ốp: nmá ốp = nkhuôn + 1.
Bước 1: Xác định bước quấn dây
Bước 2: Đo các kích thước: R, h, d, d1 trên stato, xác định chu lần lượt các bối dây.
Bước 3: Gá khuôn và má ốp lên bàn quấn.
Bước 4: Quấn dây vào khuôn
+ Quấn bắt đầu quấn từ khuôn nhỏ nhất, rải các vòng dây song song, xếp đều trên bề mặt khuôn.
+ Đủ số vòng của một bối thì kéo qua bối tiếp theo tại chỗ xẻ rãnh trên khuôn. + Quấn xong, tháo các bối dây ra khỏi bàn quấn.
+ Buộc cố định các bối dây ở hai cạnh của từng bối, sắp xếp theo đúng thứ tự.
Bước 5: Lồng dây vào rãnh
Lồng thứ tự từng mặt phẳng.
Nắn định hình các bối dây theo độ dài của từng bước dây quấn trên stato.
Sắp xếp các nhóm bối dây theo đúng thứ tự.
Bắt đầu lồng bối nhỏ nhất vào rãnh:
66 Hình 5.15: Gá khuôn quấn lên bàn quấn
Hình 5.16: Buột cố định các bối dây đồng tâm
Dùng tay đưa từng sợi dây vào rãnh Dùng dao tre chải dây sâu xuống đáy rãnh. Chú ý, đầu dây ra của từng bối phải đặt ở đáy rãnh.
Xong rãnh nào phải úp miệng rãnh ngay Bìa úp miệng rãnh phải che được từ 1/3 đến 2/3 chiều sâu đáy rãnh.
Nêm miệng rãnh bằng tre hoặc phíp cách điện.
Hình 5.20: Dạng nêm tre dùng để nêm miệng rãnh
Hình 5.17: Thao tác lồng dây
Hình 5.18: Stato đã lồng dây xong kiểu đồng tâm 2 mặt phẳng
Hình 5.19: Các dạng bìa úp miệng rãnh
Nắn sửa phần đầu nối tròn, gọn không cọ lõi thép, không chạm vỏ.
Tiếp tục lồng bối lớn hơn theo qui trình tương tự cho đến hết.
HSSV thực hiện làm khuôn quấn dây stato động cơ Y/∆ - 380V/220V- 1,5 KW đã lót rãnh (01 HSSV/1 sản phẩm/ 1lần)
5.5.1Đấu dây, hàn nối dây.
- Đấu dây theo sơ đồ.
- Cạo sạch đầu dây cần đấu, hàn chắc, cách điện bằng gen.
- Đầu dây ra phải luồn gen khoảng 5cm sâu vào trong rãnh Hàn chắc với dây dẫn, cách điện bằng ống gen ra đến bên ngoài.
Việc hàn các kết nối là một bước quan trọng cần sự cẩn thận, vì mối hàn kém có thể gây ra tiếp xúc không tốt và dẫn đến hiện tượng động cơ quá nhiệt, làm cho các cuộn dây bị cháy.
Cắt giấy cách điện theo kích thước chính xác, có thể sử dụng 2 hoặc 4 mẩu cho mỗi đầu Đặt giấy cách điện vào vị trí giao nhau giữa pha chính và pha phụ, sau đó tiến hành chỉnh sửa và kiểm tra độ cách điện giữa chúng.
Hình 4.16: Cách lót cách pha
Hình 4.15: Cách lồng gen cách điện vào mối nối
Mối nối giữa dây emay với dây điện đơn mềm Ống gen cách điện mối nối
5.5.3 Đo thông mạch, đo điện trở cách điện.
Sử dụng ôm kế để kiểm tra thông mạch từng cuộn dây và kiểm tra cách điện giữa các cuộn dây cũng như giữa cuộn dây và lõi sắt Nếu phát hiện các cuộn dây chạm nhau hoặc chạm vào lõi sắt, cần phải sửa chữa và khắc phục sự cố trước khi tiến hành đai dây.
Sau khi hoàn thành việc uốn nắn và định hình bộ dây quấn, tiến hành hàn đấu dây giữa các nhóm cuộn và kết nối các đầu dây dẫn mềm bọc cách điện PVC hoặc cao su Tiếp theo, định vị nơi tập trung để đưa dây ra hộp nối Cuối cùng, thực hiện đai bộ dây quấn và nắn định hình lần cuối để đảm bảo độ vững chắc cho bộ dây quấn.
Sử dụng dây đai để buộc mối gút đầu tiên, sau đó chặt từng nhóm bối dây và chỉnh sửa giấy cách điện Dùng búa nhựa để điều chỉnh phần đầu nối cho tròn đều, đảm bảo rằng phần trong không cọ vào rôto và phần ngoài không chạm vào vỏ máy.
Tại vị trí các đầu dây ra phải có ít nhất là 2 mối buộc.
Hình 5.23: Bộ dây stato đã đai hoàn chỉnh
5.6 Lắp ráp vận hành thử nghiệm Động cơ trước khi vận hành ta cần kiểm tra hiệu chỉnh phần cơ, kiểm tra an toàn điện trước khi vận hành.
- Dòng điện không tải I0 = (0,3 0,5) Iđm
- Dòng điện 3 pha phải cân bằng
- Tốc độ rô to n = n1 (1- S) = 60.f p (1-S) + S: Hệ số trượt định mức; S = 0.02 0.06
Ví dụ: Xác định tốc độ quay rô to động cơ KĐB 2P = 4, f = 50HZ n = 60.50
2 [ 1 −( 0.02 0.06 )] = 1499 1410 (vòng/ phút) 5.6.2 Trình tự thực hiện:
Bước 1: Lắp ráp phần cơ.
Bước 2: Đo kiểm tra cách điện.
Bước 3: Đấu 6 đầu dây lên hộp đấu dây.
Bước 4: Xác định đúng cách đấu dây (Y hay ∆) phù hợp với điện áp nguồn.
Hình 5.24a:Sơ đồ đấu các đầu dây vào hộp đấu dây
Hình 5.24b :Sơ đồ nối nguồn vào hộp đấu dây
Hình 5.25:Sơ đồ hộp đấu dây đang đấu Y
Bước 5: Đấu điện vận hành không tải:
+ Đo kiểm tra dòng điện không tải.
+ Đo kiểm tra tốc độ rô to.
HSSV thực hiện lắp ráp vận hành thử nghiệm sản phẩm được giao
5.7 Xử lý các sai hỏng thường gặp
5.7.1 Các hiện tượng sai hỏng thường gặp
T HIỆN TƯỢNG NGUYÊN NHÂN CÁCH KHẮC PHỤC
1 Đóng điện vào động cơ các thiết bị bảo vệ tác động ngay (cầu chì bị đứt, CB tác động ).
Cuộn dây stato bị ngắn mạch nặng.
Sai cách đấu dây từ Y sang .
Kiểm tra và xử lý pha bị ngắn mạch.
Kiểm tra xác định lại cực tính các pha. Đọc lại nhãn máy, kiểm tra nguồn điện và đấu dây thích hợp.
2 Có tiếng kêu cơ khí, dòng điện tăng hơn bình thường.
Nắp máy không được có định tốt với võ.
Chỉnh sửa phần cơ khí.
Kiểm tra thay vòng bi
3 Động cơ chạy đủ tốc độ nhưng dòng điện 3 pha không cân bằng (sai lệch quá 10% ở mỗi pha). Điện áp nguồn không cân bằng.
Chập vòng tương đối nhiều ở một pha.
Kiểm tra điện áp nguồn. Kiểm tra xử lý chổ chạm chập.
4 Động cơ không quay được có hiện tượng hút rô to- stato, phát nóng
Nhiều bối dây bị ngược chiều dòng điện.
Kiểm tra cách lồng dây, quay thuận chiều các bối dây bị lật ngược.
T HIỆN TƯỢNG NGUYÊN NHÂN CÁCH KHẮC PHỤC tức thời.
5 Khi mang tải động cơ không khởi động được
Quá tải lớn. Điện áp nguồn suy giảm nhiều.
Sai cách đấu dây từ sang Y.
Kiểm tra lại nguồn điện. Đọc lại nhãn máy, kiểm tra nguồn điện và đấu dây thích hợp.
6 Động cơ vận hành bị nóng cốt và nóng nhiều ở rôto (rôto lồng sóc)
Bạc bị mài mòn. Đứt, nứt 1 số thanh lồng sóc. Đóng sơ mi hoặc thay bạc mới. Động cơ nóng nhiều khi vận hành Quá tải thường xuyên.
Nguồn quá cao hoặc quá thấp.
Bị chập một số vòng.
Kiểm tra dòng điện Kiểm tra nguồn và có biện pháp phù hợp.
Kiểm tra và xử lý các vòng dây bị chập là rất quan trọng Động cơ mở máy yếu có thể do nứt hoặc hở vòng ngắn mạch, cần xác định chính xác nguyên nhân Đảm bảo rằng vòng ngắn mạch mới được kiểm tra và đáp ứng đúng kích thước yêu cầu.
5.7.2 Các phương pháp phát hiện hư hỏng ở bộ dây quấn stato:
5.7.2.1 Phát hiện chạm chập các vòng dây quấn:
Phương pháp đo dòng điện không tải cho động cơ yêu cầu đấu dây đúng cách với nguồn điện phù hợp Sau khi thực hiện việc đo dòng điện không tải từng pha, chúng ta có thể đưa ra kết luận cho từng kiểu đấu dây.
Trường hợp động cơ đấu Y: Pha nào có dòng điện lớn nhất thì pha đó bị chập vòng.
Trường hợp động cơ đấu : pha nằm giữa 2 đường dây có dòng điện cao hơn là bị chập vòng.
Phương pháp phát nóng cục bộ là cách xác định chính xác vị trí chỗ chạm chập trong động cơ Để thực hiện, cần đặt nguồn thí nghiệm khoảng 30% điện áp định mức vào động cơ và giữ chặt không cho động cơ quay Sau vài phút, cắt nguồn thí nghiệm và tiến hành nhận xét kết quả.
Chổ bị chập vòng dây quấn sẽ thay đổi màu sắc và trạng thái (đen sậm, giòn hơn, giấy
Số chỉ A 2 A 3 >A 1 Pha B bị chập vòng cách điện, dây đai bị cháy ).
5.7.2.2 Kiểm tra các cuộn dây stato bị chạm vỏ:
- Phương pháp dùng Ohm kế hoặc đèn thử
Để kiểm tra tình trạng chạm chập, hãy sử dụng đồng hồ VOM và đặt ở thang đo Ohm cao nhất Đưa một que đo vào một đầu dây bất kỳ và que còn lại chạm vào vỏ máy Nếu kim đồng hồ quay mạnh, điều này cho thấy có hiện tượng chạm chập trong mạch.
Tiếp tục cắt chia pha bị chạm thành 2 phần, đo kiểm và cô lập dần cho đến khi xác định được chổ đứt.
Không được chạm đồng thời 2 tay vào 2 que đo vì ảnh hưởng của điện trở người mất tính chính xác của phép đo.
Tương tự khi dùng đèn thử: đèn sáng ứng với kim VOM quay mạnh.
- Phương pháp dùng nguồn DC và mili Volt kế
Dùng Ohm kế hoặc đèn thử xác định pha bị chạm như phương pháp 1.
Nối pha bị chạm vào nguồn DC và mV kế như hình vẽ.
Dùng mV kế lần lượt đo sụt áp trên từng bối dây Sau khi qua bối dây bị chạm mV kế sẽ đổi chiều quay.
- Kiểm tra các cuộn dây stator bị đứt mạch:
Dùng VOM để ở Rx1 để đo kiểm từng pha, nếu có pha nào mà kim không quay thì pha đó bị đứt.
Cắt chia pha bị đứt thành 2 phần, tiếp tục đo kiểm và loại trừ cho đến dkhi phát hiện chổ đứt.
5.7.2.3 Kiểm tra đứt, nứt thanh lồng sóc:
- Phương pháp dùng rô-nha
Dùng rô-nha stato: Nối tiếp Ampe kế với rô-nha như hình vẽ:
Cấp nguồn cho rô-nha, đặt miệng ronha vào từng thanh lồng sóc Quan sát số chỉ của Ampe kế và kết luận:
- Nếu Ampe kế chỉ một giá trị tương đối lớn thì thanh lồng sóc còn tốt.
- Nếu thanh lồng sóc bị đứt hoặc nứt thì Ampe kế chỉ một giá trị rất bé.
- Phương pháp dùng nguồn AC và lá thép
Rút rô to ra khỏi stato khoảng 2/3. Đặt vào stato điện áp thí nghiệm khoảng 30% Uđm.
Dùng 1 lá thép mỏng (lưỡi cưa sắt) đặt lên từng thanh lồng sóc và kết luận:
- Nếu lá thép bị hút chặt hoặc rung mạnh thì thanh lồng sóc còn tốt.
- Nếu thanh lồng sóc bị đứt hoặc nứt thì lá thép không bị hút hoặc chỉ rung nhẹ.
5.7.2.4 Kiểm tra ngắn mạch ở rô to dây quấn:
Rôto Thah dẫn Lá thép
Dùng rô-nha rôto và lá thép: Đặt rô to lên miệng rô-nha
Cấp nguồn cho rô-nha Đặt lá thép mỏng lên từng miệng rãnh của rô to. Đóng công tắc K, quan sát lá thép và kết luận:
- Nếu lá thép không bị hút hoặc chỉ rung nhẹ thì bối dây trong rãnh còn tốt không bị chạm chập.
- Nếu bối dây trong rãnh bị chạm chập thì lá thép sẽ bị hút chặt hoặc rung mạnh.
5.8.Tẩm sấy bộ dây stato
Câu hỏi và bài tập
1 Vẽ sơ đồ trải động cơ 3 pha kiểu đồng tâm 2 mặt phẳng, Z = 48 rãnh, 2p = 4, a =2
2 Động cơ KĐB 3 pha rotor lồng sóc mất số liệu.
Rãnh hình quả lê như hình vẽ:
Kích thước lõi thép như sau:
Để vẽ sơ đồ triển khai của một pha dây quấn kiểu đồng khuôn tập trung, cần xác định các thông số như Dt = 80mm, L = 65mm, bg = 12mm, br = 3,5mm, và z = 36 Tiếp theo, tính số vòng dây mỗi bối và đường kính dây Dòng điện định mức qua mỗi pha được xác định với thông số có 2 mạch nhánh song song và 2 sợi chập song song Động cơ hoạt động với điện áp 220/380V, đấu theo kiểu Δ/Y, với hiệu suất η = 0,8, hệ số công suất cosφ = 0,8 và tần số f = 50Hz.
3 Trình bày phương pháp xác định ký hiệu 6 đầu dây động cơ KĐB pha bị mất ký hiệu.
Làm khuôn, quấn dây, lồng dây
- Xác định chu vi khuôn quấn:
- Yêu cầu kỹ thuật đối với khuôn quấn:
Hình 5.13: Xác định kích thước khuôn
Hình 5.14: Các dạng khuôn quấn l
Hình 5.12: Cách đo kích thước rãnh stato động cơ không đồng bộ để cắt cách điện rãnh d: độ rộng khuôn nhỏ nhất. d 1 : Khoảng cách 1 rãnh.
+ Khuôn quấn phải đúng kích thước, có độ dày vừa phải.
+ Bề mặt khuôn quấn phải tương đối nhẳn, các góc lượng cần phải bo tròn. + Lổ khoan phải đúng tâm, phù hợp với trục bàn quấn (từ 10 12).
+ Số khuôn 1 nhóm bằng số bối dây có trong nhóm bối dây.
+ Số lượng má ốp: nmá ốp = nkhuôn + 1.
Bước 1: Xác định bước quấn dây
Bước 2: Đo các kích thước: R, h, d, d1 trên stato, xác định chu lần lượt các bối dây.
Bước 3: Gá khuôn và má ốp lên bàn quấn.
Bước 4: Quấn dây vào khuôn
+ Quấn bắt đầu quấn từ khuôn nhỏ nhất, rải các vòng dây song song, xếp đều trên bề mặt khuôn.
+ Đủ số vòng của một bối thì kéo qua bối tiếp theo tại chỗ xẻ rãnh trên khuôn. + Quấn xong, tháo các bối dây ra khỏi bàn quấn.
+ Buộc cố định các bối dây ở hai cạnh của từng bối, sắp xếp theo đúng thứ tự.
Bước 5: Lồng dây vào rãnh
Lồng thứ tự từng mặt phẳng.
Nắn định hình các bối dây theo độ dài của từng bước dây quấn trên stato.
Sắp xếp các nhóm bối dây theo đúng thứ tự.
Bắt đầu lồng bối nhỏ nhất vào rãnh:
66 Hình 5.15: Gá khuôn quấn lên bàn quấn
Hình 5.16: Buột cố định các bối dây đồng tâm
Dùng tay đưa từng sợi dây vào rãnh Dùng dao tre chải dây sâu xuống đáy rãnh. Chú ý, đầu dây ra của từng bối phải đặt ở đáy rãnh.
Xong rãnh nào phải úp miệng rãnh ngay Bìa úp miệng rãnh phải che được từ 1/3 đến 2/3 chiều sâu đáy rãnh.
Nêm miệng rãnh bằng tre hoặc phíp cách điện.
Hình 5.20: Dạng nêm tre dùng để nêm miệng rãnh
Hình 5.17: Thao tác lồng dây
Hình 5.18: Stato đã lồng dây xong kiểu đồng tâm 2 mặt phẳng
Hình 5.19: Các dạng bìa úp miệng rãnh
Nắn sửa phần đầu nối tròn, gọn không cọ lõi thép, không chạm vỏ.
Tiếp tục lồng bối lớn hơn theo qui trình tương tự cho đến hết.
HSSV thực hiện làm khuôn quấn dây stato động cơ Y/∆ - 380V/220V- 1,5 KW đã lót rãnh (01 HSSV/1 sản phẩm/ 1lần)
Đai đấu dây
5.5.1Đấu dây, hàn nối dây.
- Đấu dây theo sơ đồ.
- Cạo sạch đầu dây cần đấu, hàn chắc, cách điện bằng gen.
- Đầu dây ra phải luồn gen khoảng 5cm sâu vào trong rãnh Hàn chắc với dây dẫn, cách điện bằng ống gen ra đến bên ngoài.
Việc hàn các kết nối là rất quan trọng và cần sự cẩn thận Mối hàn kém chất lượng có thể gây ra tiếp xúc không tốt, dẫn đến việc động cơ bị quá nhiệt và cuối cùng làm cháy các cuộn dây.
Cắt giấy cách điện với kích thước chính xác, có thể sử dụng 2 hoặc 4 mẩu giấy cho mỗi đầu Đặt giấy cách điện vào vị trí giao nhau giữa pha chính và pha phụ, sau đó điều chỉnh và kiểm tra sự cách điện giữa chúng.
Hình 4.16: Cách lót cách pha
Hình 4.15: Cách lồng gen cách điện vào mối nối
Mối nối giữa dây emay với dây điện đơn mềm Ống gen cách điện mối nối
5.5.3 Đo thông mạch, đo điện trở cách điện.
Sử dụng ôm kế để kiểm tra thông mạch của từng cuộn dây và kiểm tra cách điện giữa các cuộn dây cũng như giữa cuộn dây và lõi sắt Nếu phát hiện các cuộn dây chạm nhau hoặc chạm vào lõi sắt, cần phải sửa chữa và khắc phục sự cố trước khi tiến hành đai dây.
Sau khi uốn nắn và định hình bộ dây quấn, tiến hành hàn đấu dây giữa các nhóm cuộn và hàn nối các đầu dây dẫn mềm bọc cách điện PVC hoặc cao su Tiếp theo, định vị nơi tập trung để đưa dây ra hộp nối, sau đó thực hiện đai bộ dây quấn và nắn định hình lần cuối nhằm đảm bảo sự vững chắc cho bộ dây quấn.
Sử dụng dây đai để buộc mối gút đầu tiên, sau đó chặt từng nhóm bối dây và chỉnh sửa giấy cách điện Dùng búa nhựa để điều chỉnh phần đầu nối sao cho tròn đều, đảm bảo bên trong không cọ vào rôto và bên ngoài không chạm vào vỏ máy.
Tại vị trí các đầu dây ra phải có ít nhất là 2 mối buộc.
Hình 5.23: Bộ dây stato đã đai hoàn chỉnh
Lắp ráp vận hành thử nghiệm
Động cơ trước khi vận hành ta cần kiểm tra hiệu chỉnh phần cơ, kiểm tra an toàn điện trước khi vận hành.
- Dòng điện không tải I0 = (0,3 0,5) Iđm
- Dòng điện 3 pha phải cân bằng
- Tốc độ rô to n = n1 (1- S) = 60.f p (1-S) + S: Hệ số trượt định mức; S = 0.02 0.06
Ví dụ: Xác định tốc độ quay rô to động cơ KĐB 2P = 4, f = 50HZ n = 60.50
2 [ 1 −( 0.02 0.06 )] = 1499 1410 (vòng/ phút) 5.6.2 Trình tự thực hiện:
Bước 1: Lắp ráp phần cơ.
Bước 2: Đo kiểm tra cách điện.
Bước 3: Đấu 6 đầu dây lên hộp đấu dây.
Bước 4: Xác định đúng cách đấu dây (Y hay ∆) phù hợp với điện áp nguồn.
Hình 5.24a:Sơ đồ đấu các đầu dây vào hộp đấu dây
Hình 5.24b :Sơ đồ nối nguồn vào hộp đấu dây
Hình 5.25:Sơ đồ hộp đấu dây đang đấu Y
Bước 5: Đấu điện vận hành không tải:
+ Đo kiểm tra dòng điện không tải.
+ Đo kiểm tra tốc độ rô to.
HSSV thực hiện lắp ráp vận hành thử nghiệm sản phẩm được giao
Xử lý các sai hỏng thường gặp
5.7.1 Các hiện tượng sai hỏng thường gặp
T HIỆN TƯỢNG NGUYÊN NHÂN CÁCH KHẮC PHỤC
1 Đóng điện vào động cơ các thiết bị bảo vệ tác động ngay (cầu chì bị đứt, CB tác động ).
Cuộn dây stato bị ngắn mạch nặng.
Sai cách đấu dây từ Y sang .
Kiểm tra và xử lý pha bị ngắn mạch.
Kiểm tra xác định lại cực tính các pha. Đọc lại nhãn máy, kiểm tra nguồn điện và đấu dây thích hợp.
2 Có tiếng kêu cơ khí, dòng điện tăng hơn bình thường.
Nắp máy không được có định tốt với võ.
Chỉnh sửa phần cơ khí.
Kiểm tra thay vòng bi
3 Động cơ chạy đủ tốc độ nhưng dòng điện 3 pha không cân bằng (sai lệch quá 10% ở mỗi pha). Điện áp nguồn không cân bằng.
Chập vòng tương đối nhiều ở một pha.
Kiểm tra điện áp nguồn. Kiểm tra xử lý chổ chạm chập.
4 Động cơ không quay được có hiện tượng hút rô to- stato, phát nóng
Nhiều bối dây bị ngược chiều dòng điện.
Kiểm tra cách lồng dây, quay thuận chiều các bối dây bị lật ngược.
T HIỆN TƯỢNG NGUYÊN NHÂN CÁCH KHẮC PHỤC tức thời.
5 Khi mang tải động cơ không khởi động được
Quá tải lớn. Điện áp nguồn suy giảm nhiều.
Sai cách đấu dây từ sang Y.
Kiểm tra lại nguồn điện. Đọc lại nhãn máy, kiểm tra nguồn điện và đấu dây thích hợp.
6 Động cơ vận hành bị nóng cốt và nóng nhiều ở rôto (rôto lồng sóc)
Bạc bị mài mòn. Đứt, nứt 1 số thanh lồng sóc. Đóng sơ mi hoặc thay bạc mới. Động cơ nóng nhiều khi vận hành Quá tải thường xuyên.
Nguồn quá cao hoặc quá thấp.
Bị chập một số vòng.
Kiểm tra dòng điện Kiểm tra nguồn và có biện pháp phù hợp.
Kiểm tra và xử lý các vòng dây bị chập là rất quan trọng Nếu động cơ mở máy yếu, có thể do nứt hoặc hở vòng ngắn mạch (lồng sóc) Cần kiểm tra vòng ngắn mạch để đảm bảo kích thước phù hợp.
5.7.2 Các phương pháp phát hiện hư hỏng ở bộ dây quấn stato:
5.7.2.1 Phát hiện chạm chập các vòng dây quấn:
Phương pháp đo dòng điện không tải được thực hiện bằng cách đấu dây cho động cơ với nguồn điện phù hợp và tiến hành đo dòng điện không tải cho từng pha Kết quả cho thấy sự khác biệt rõ rệt giữa các kiểu đấu dây, từ đó rút ra kết luận cho từng phương pháp cụ thể.
Trường hợp động cơ đấu Y: Pha nào có dòng điện lớn nhất thì pha đó bị chập vòng.
Trường hợp động cơ đấu : pha nằm giữa 2 đường dây có dòng điện cao hơn là bị chập vòng.
Phương pháp phát nóng cục bộ là cách xác định chính xác vị trí chỗ chạm chập trong động cơ Để thực hiện, cần đặt nguồn thí nghiệm với khoảng 30% điện áp định mức vào động cơ và giữ chặt động cơ không cho quay Sau vài phút, cắt nguồn thí nghiệm và tiến hành nhận xét kết quả.
Chổ bị chập vòng dây quấn sẽ thay đổi màu sắc và trạng thái (đen sậm, giòn hơn, giấy
Số chỉ A 2 A 3 >A 1 Pha B bị chập vòng cách điện, dây đai bị cháy ).
5.7.2.2 Kiểm tra các cuộn dây stato bị chạm vỏ:
- Phương pháp dùng Ohm kế hoặc đèn thử
Để kiểm tra tình trạng chạm của pha, hãy sử dụng đồng hồ VOM ở thang đo Ohm cao nhất Đặt một que đo vào một đầu dây bất kỳ và que còn lại chạm vào vỏ máy Nếu kim đồng hồ quay mạnh, điều này cho thấy pha đó đã bị chạm.
Tiếp tục cắt chia pha bị chạm thành 2 phần, đo kiểm và cô lập dần cho đến khi xác định được chổ đứt.
Không được chạm đồng thời 2 tay vào 2 que đo vì ảnh hưởng của điện trở người mất tính chính xác của phép đo.
Tương tự khi dùng đèn thử: đèn sáng ứng với kim VOM quay mạnh.
- Phương pháp dùng nguồn DC và mili Volt kế
Dùng Ohm kế hoặc đèn thử xác định pha bị chạm như phương pháp 1.
Nối pha bị chạm vào nguồn DC và mV kế như hình vẽ.
Dùng mV kế lần lượt đo sụt áp trên từng bối dây Sau khi qua bối dây bị chạm mV kế sẽ đổi chiều quay.
- Kiểm tra các cuộn dây stator bị đứt mạch:
Dùng VOM để ở Rx1 để đo kiểm từng pha, nếu có pha nào mà kim không quay thì pha đó bị đứt.
Cắt chia pha bị đứt thành 2 phần, tiếp tục đo kiểm và loại trừ cho đến dkhi phát hiện chổ đứt.
5.7.2.3 Kiểm tra đứt, nứt thanh lồng sóc:
- Phương pháp dùng rô-nha
Dùng rô-nha stato: Nối tiếp Ampe kế với rô-nha như hình vẽ:
Cấp nguồn cho rô-nha, đặt miệng ronha vào từng thanh lồng sóc Quan sát số chỉ của Ampe kế và kết luận:
- Nếu Ampe kế chỉ một giá trị tương đối lớn thì thanh lồng sóc còn tốt.
- Nếu thanh lồng sóc bị đứt hoặc nứt thì Ampe kế chỉ một giá trị rất bé.
- Phương pháp dùng nguồn AC và lá thép
Rút rô to ra khỏi stato khoảng 2/3. Đặt vào stato điện áp thí nghiệm khoảng 30% Uđm.
Dùng 1 lá thép mỏng (lưỡi cưa sắt) đặt lên từng thanh lồng sóc và kết luận:
- Nếu lá thép bị hút chặt hoặc rung mạnh thì thanh lồng sóc còn tốt.
- Nếu thanh lồng sóc bị đứt hoặc nứt thì lá thép không bị hút hoặc chỉ rung nhẹ.
5.7.2.4 Kiểm tra ngắn mạch ở rô to dây quấn:
Rôto Thah dẫn Lá thép
Dùng rô-nha rôto và lá thép: Đặt rô to lên miệng rô-nha
Cấp nguồn cho rô-nha Đặt lá thép mỏng lên từng miệng rãnh của rô to. Đóng công tắc K, quan sát lá thép và kết luận:
- Nếu lá thép không bị hút hoặc chỉ rung nhẹ thì bối dây trong rãnh còn tốt không bị chạm chập.
- Nếu bối dây trong rãnh bị chạm chập thì lá thép sẽ bị hút chặt hoặc rung mạnh.
Tẩm sấy bộ dây stato
Câu hỏi và bài tập
1 Vẽ sơ đồ trải động cơ 3 pha kiểu đồng tâm 2 mặt phẳng, Z = 48 rãnh, 2p = 4, a =2
2 Động cơ KĐB 3 pha rotor lồng sóc mất số liệu.
Rãnh hình quả lê như hình vẽ:
Kích thước lõi thép như sau:
Để thiết kế động cơ với thông số Dt = 80mm, L = 65mm, bg = 12mm, br = 3,5mm và z = 36, cần vẽ sơ đồ triển khai cho một pha dây quấn kiểu đồng khuôn tập trung, một lớp, với mỗi pha có hai mạch song song Tính toán số vòng dây mỗi bối và đường kính dây, đồng thời xác định dòng điện định mức qua mỗi pha và công suất định mức của động cơ Giả sử mỗi pha có 2 mạch nhánh song song, 2 sợi chập song song, cách điện cấp A, điện áp 220/380V đấu Δ/Y, hiệu suất η = 0,8, hệ số công suất cosφ = 0,8 và tần số f = 50Hz.
3 Trình bày phương pháp xác định ký hiệu 6 đầu dây động cơ KĐB pha bị mất ký hiệu.