báo cáo thực tập động cơ không đồng bộ ba pha

Quấn động cơ không đồng bộ 3 pha Khoa Điện ngành đktđ Lời nói đầu Kỹ thuật điện là nghành kỹ thuật ứng dụng các hiện tợng điện từ để biến đổi năng lợng, đo lờng, điều khiển, xử lý tín hiệu.bao gồm việc tạo ra, biến đổi và sử dụng điện năng, tín hiệu điện trong các sinh hoạt của con ngời. So với các hiện tợng vật lý khác nh: cơ, nhiệt, quanghiện tợng điện từ đợc phát hiện chậm hơn vì các giác quan không cảm nhận trực tiếp đợc các hiện tợng này. Tuy nhiên việc khám phá ra hiện tợng điện từ đã thúc đẩy mạnh mẽ cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật chuyển sang lĩnh vực điện khí hoá và tự động hoá. Các phát minh, sáng chế liên tục ra đời thúc đẩy công nghiệp phát triển nh lũ bão. Hàng loạt các máy móc, thiết bị điệ đợc sản xuất, chế tạo giúp con ngời giải phóng lao động chân tay, thủ công,đa nền sản xuất đi dần vào tự động hoá. Đồng thời điện năng cũng phục vụ rất đắc lực cho con ngời trong mọi sinh hoạt. Để thực hiện việc biến đổi cơ năng thành điện năng và ngơc lại ngời ta sử dụng các loại máy điện. Máy điện là một hệ điện từ bao gồm mạch từ và mạch điện liên quan với nhau. Mạch từ bao gồm các bộ phận dẫn từ và khe hở không khí. Các mạch điện bao gồm hai hay nhiều dây quấn có thể chuyển động tơng đối với nhau cùng với các bộ phận mang chúng. Từ chu cầu tiêu dùng điện năng ngày càng cao nên máy điện càng đợc sử dụng nhiều trong cuộc sống. Máy điện đợc sử dụng rộng rãi trong ác nghành kinh tế nh công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải và trong các dụng cụ sinh hoạt gia đình. Vì vậy trong chơng trình học tại Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội, ngoài việc nghiên cứu lý thuyết tất cả các sinh viên khoa Điện Ngành ĐKTĐ đều đ- ợc bố trí 2 tuần thực tập tại xởng điện nhằm nâng cao kiến thức thực tế và hiểu sâu sắc hơn về lý thuyết. Mỗi sinh viên đều có thể nắm vững kỹ thuật quấn và lồng dây của động cơ ba pha roto lồng sóc và hiểu đợc nguyên lý vận hành cơ bản của chúng. Nội dung bản báo cáo gồm 2 phần chính: Phần 1: Cơ sở lý thuyết - Cơ sở lý thuyết máy điện - Máy điện không đồng bộ - Cơ sở thiết kế bộ dây quấn stato động cơ không đồng bộ - Kỹ thuật quấn dây Sinh viên thực hiện: Nguyễn Xuân Huynh 1 Quấn động cơ không đồng bộ 3 pha Khoa Điện ngành đktđ Phần 2: - Yêu cầu kỹ thuật - Công nghệ và số liệu kỹ thuật - Kết luận Do trong quá trình thực hành em có những sai sót và hoàn thành bài tập cha đợc tốt lắm nên em đã đợc sự giúp đỡ tập thực hành của hai thầy Nguyễn Quang Hùng và thầy Nguyễn Huy Thiện để em hoàn thành tốt các bài thực hành của mình. Vì vậy qua 2 tuần thực hành em đã biết đợc nhiều về máyđiện, động cơ Qua bài thực hành máy, em chân thành gửi lời cảm ơn tới 2 thầy và em kính chúc 2 thầy sức khoẻ để giúp đỡ các sinh viên khoa tiếp theo. Hà Nội ngày 18 tháng 10 năm 2005 Sinh viên Nguyễn Xuân Huynh Sinh viên thực hiện: Nguyễn Xuân Huynh 2 Quấn động cơ không đồng bộ 3 pha Khoa Điện ngành đktđ Phần I Cơ sở lý thuyết Bài 1: Cơ sở lý thuyết máy điện I- Giới thiệu chung về máy điện Máy điện là thiết bị điện hoạt động dựa trên nguyên lý thuyết cảm ứng điện từ. Về cấu tạo máy điện gồm mạch từ (lõi thép) và mạch điện (dây quấn) dùng để biến đổi các dạng năng lợng khác nh cơ năng thành điện năng (máy phát điện) hoặc điện năng thành cơ năng (động cơ điện) hoặc dùng để biến đổi các thông số điện nh điện áp, dòng điện, tần số pha Sự biến đổi cơ điện trong máy điện dựa trên nguyên lý về điện từ. Nguyên lý này cúng đặt cơ sở cho sự làm việc của các bộ biến đổi cảm ứng dùng để biến đổi các thông số điện. Máy điện dùng làm máy biến đổi năng lợng là phần tử quan trọng nhất của bất cứ thiết bị điện năng nào, nó đợc sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, các hệ điều khiển và tự động điều chỉnh. Máy điện có nhiều loại đợc phân loại theo nhiều cách khác nhau: phân loại theo công suất, theo cấu tạo, theo chức năng, theo dòng điện, theo nguyên lý làm việc.ở đây ta phân loại theo nguyên lý biến đổi năng lợng. * Máy điện tĩnh: Máy điện tĩnh thờng gặp là các loại máy biến áp. Máy điện tĩnh làm việc dựa trên hiện tợng cảm ứng điện từ do sự biến thiện từ thông giữa các cuộn dây không có sự chuyển động tơng đối với nhau. Máy điện tĩnh thờng dùng để biến đổi thông số điện năng. Do tính chất thuận nghịch của các quy luật cảm ứng điện từ, quá trình biến đổi có tính chất thuận nghịch. Ví dụ: máy biến áp có thể biến đổi điện năng có các thông số U1, I1, F1 thành điện năng có các thông số U2, I2, F2 và ngợc lại. MBA U 1 , I 1 , f 1 U 2 , I 2 , f 2 * Máy điện có phần động (quay hoặc chuyển động thẳng): Nguyên lý làm việc dựa vào hiện tợng cảm ứng điện từ, lực điện từ do từ trờng và dòng điện của các cuộn dây có chuyển động tơng đối với nhau gây ra. Loại máy điện này thờng dùng để biến đổi năng lợng. Ví dụ: Biến điện năng thành cơ năng( động cơ điện)hoặc biến cơ năng thành cơ điện năng( máy phát điện).Trong quá trình biến đổi có tính thuận nghịch nghĩa là máy điện có thể làm việc ở chế độ máy phát hoặc động cơ điện. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Xuân Huynh 3 Máy điện ~ ~ Quấn động cơ không đồng bộ 3 pha Khoa Điện ngành đktđ Sơ đồ phân loại máy điện thông dụng thờng dùng II- Nguyên lý máy phát điện và động cơ điện Máy điện có tính thuận nghịch nghĩa là có thể làm việc ở chế độ máy phát điện hoặc động cơ điện. 1. Chế độ máy phát điện: Cho cơ năng của động cơ sở cấp tác dụng và thanh dẫn 1 lực cơ học Fc, thanh dẫn sẽ chuyển động với tốc độ trong từ trờng của nam châm Ns trong thanh dẫn sẽ cảm ứng một sức điện E. Nếu nối 2 cực của thanh dẫ điện trở R của tải thì dòng điện I chạy trong thanh dẫn sẽ cung cấp điện cho tải. Nếu bỏ qua điện trở thành thanh dẫn thì điện áp đặt vào tải U = E. Công suất điện máy phát cung cấp cho tải là P = UI = EI. Dòng điện I nằm trong từ trờng sẽ chịu tác dụng của lực điện từ FĐT BIL có chiều nh hình vẽ. Khi máy quay với tốc độ không đổi lực điện từ sẽ cân bằng với lực cơ của động cơ sơ cấp. FC = FĐT > FC.V = FĐT.V => BILV = LI Nh vậy công suất cơ của động cơ sở cấp đợc biến đổi thành công suất điện nghĩa là cơ năng đã đợc biến đổi thành điện năng. N B i F đt F C R S 2. Chế độ động cơ điện: Cung cấp điện cho máy điện, điện áp U của nguồn điện sẽ gây ra dòng i trong thanh dẫn. Dới tác dụng của từ trờng sẽ có lực điện từ Fđt = Bil tác dụng lên thanh dẫn làm thanh dẫn chuyển động với tốc độ v. Công suất điện đa vào động cơ P = UI = EI = BILV = Fđt.V Nh vậy, công suất điện đa vào động cơ đã biến thành công suất cơ trên trục Pc = Fđt .v. Điện năng đã biến thành cơ năng. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Xuân Huynh 4 Máy điện tĩnh Máy điện có phần quay Máy điện xoay chiều Máy điện một chiều Máy điện không đồng bộ Máy điện đồng bộ Máy biến áp Động cơ không đồng bộ Máy phát không đồng bộ Động cơ đồng bộ Máy phát đồng bộ Động cơ một chiều Máy phát 1 chiều Quấn động cơ không đồng bộ 3 pha Khoa Điện ngành đktđ Ta thấy, cùng một thiết bị điện từ, tuỳ theo dạng năng lợng đa vào mà máy điện có thể làm việc ở chế độ máy phát điện hoặc động cơ điện. Đây chính là tính chất thuận nghịch của mọi loại máy điện. N B i F đt ~ U S III- Sơ lợc về các vật liệu chế tạo máy điện Các vật liệu dùng để chế tạo có thể chia làm 3 loại: - Vật liệu tác dụng - Vật liệu kết cấu - Vật liệu cách điện 1. Vật liệu tác dụng: - Đây là vật liệu dẫn từ và dẫn điện. Các vật liệu này đợc dùng để tạo điều kiện cần thiết sinh ra các biến đổi điện từ. a) Vật liệu dẫn từ: - Để chế tạo mạch từ của máy điện, ngời ta thờng dùng các loại thép khác nhau nh thép lá kỹ thuật điện, thép lá thờng, thép đúc, thép rèn. Gang ít đợc dùng vì dẫn từ không tốt lắm. Ngời ta chủ yếu sử dụng thép lá kỹ thuật điện có hàm lợng silic khác nhau nhng không đợc vợt quá 4,5%. Hàm lợng silic này dùng để hạn chế tổn hao do từ trễ, tăng điện trở của thép để giảm tổn hao do dòng điện xoáy. Ngời ta hay sử dụng các lá thép dày 0,50mm dùng trong máy điện quay, ghép lại làm lõi thép để giảm tổn hao do dòng điện xoáy gây lên. Tuy theo cách chế tạo ngời ta phân lá thép kỹ thuật điện làm 2 loại: cán nóng và cán nguội. Loại cán nguội có đặc tính từ tốt hơn nh độ từ thấm cao hơn, tổn hao thép ít hơn loại cán nóng. Thép lá cán nguội lại chia làm 2 loại: Đẳng hớng và vô hớng. Loại đẳng hớng có đặcđiểm là dọc theo chiều cán thì tính năng từ tính tốt hơn hẳn so với ngang chiều cán, do đó thờng đợc sử dụng trong máy biến áp còn loại vô h- ớng thì đặc tính từ đều theo mọi hớng lên đợc dùng trong máy điện quay. Ví dụ: Thép cán nóng J21 J31A, thép cán nguội: J410;J310 Chữ J chỉ thép kỹ thuật điện Chữ A chỉ tổn hao thấp Chữ O chỉ thép cán nguội Chỉ số thứ nhất chỉ hàm lợng silíc. Chỉ số thứ hai chỉ tổn hao riêng của các loại thép Sinh viên thực hiện: Nguyễn Xuân Huynh 5 Quấn động cơ không đồng bộ 3 pha Khoa Điện ngành đktđ ở đoạn mạch từ có từ thông biến đổi với tần số 50Hg thờng dùng là thép kỹ thuật điện dày 0,35-0,5mm trong thành phần thép có từ 2-5% silíc. ở tần số cao hơn dùng thép là kỹ thuật điện dày 0,1-0,2mm. ở đoạn mạch từ có từ trờng không đổi thờng dùng thép đúc, thép rèn hoặc thép lá. b) Vật liệu dẫn điện: Vật liệu dãn điện dùng để chế tạo các bộ phận dẫn điện. Vật liệu đẫn điện dùng trong máy tốt nhất là đồng vì giá thành không đắt lắm và có điện trở suất nhỏ. Ngoài ra còn dùng nhôm và các hợp kim khác nh đồng thau Để chế tạo dây quấn ta thờng dùng đồng đôi khi dùng nhuôm. Dây đồng và đây nhuôm đợc chế tạo theo tiết điện tròn hoặc chữ nhật, có bọc cách điện khác nhau nh vải, sợi thuỷ tinh, giấy, nhựa hoá học, sơn emay. Với các loại máy có công suất nhỏ và trung bình, điện áp dời 700V thờng dùng sơn emay vì lớp cách điện của dây mỏng, đạt độ bền yêu cầu. Đối với các bộ phận khác nh vành đổi chiều, lồng sóc hoặc vành trợt; ngoài đồng, nhôm ngời ta còn dùng cả các hợp kim của đồng hoặc nhôm hoặc có chỗ dùng cả thép để tăng độ bền cơ học và giảm kim loại màu. 2. Vật liệu kết cấu: Để cách điện các bộ phận mang điện trong máy, ngời ta sử dụng vật liệu cách điện. Trong máy điện, vật liệu cách điện phải có cờng độ cách điện cao, chịu nhiệt tốt, tản nhiệt tốt, chống ẩm và bền về cơ học. Độ bền vững về nhiệt của chất cách điện bọc day dẫn quyết định nhiệt độ cho phép của dây và do đó quyết định tải của nó. Nếu tính năng chất cách điện càng cao thì lớp cách điện có thể mỏng và kích thớc của máy giảm. Chất cách điện của máy điện chủ yếu ở thể rắn, gồm 4 nhóm: - Chất hữu cơ thiên nhiên nh: giấy, vải, lụa - Chất vô cơ nh: amiăng, mica, sợi thuỷ tinh - Các chất tổng hợp - Các loại men, sơn cách điện Chất cách điện tốt nhất là mica, song tơng đối đắt nên chỉ dùng trong các máy có điện áp cao. Do đó, thờng dùng các vật liệu có sợi nh giấy, vải Chúng có độ bền cơ học tốt, rẻ tiền nhng hút ẩm kém, dẫn nhiệt kém, cách điện kém. Vì vậy, dây dẫn cách điện sợi phải đợc sấy, tẩm để cải thiện tính năng của vật liệu cách điện. Ngoài ra còn có chất cách điện ở thể khí (không khí, hyđrô, khí trơ) hoặc thể lỏng (dầu máy biến áp). Vật liệu khí: Không khí là một chất cách điện tốt, tuy nhiên để cách điện tốt hơn ngời ta thờng dùng khí trơ. Hyđrô đợc sử dụng trong trờng hợp cần cách điện và làm mát bên trong vật liệu. Vật liệu lỏng: Đây là loại vật liệu cách điện rất quan trọng trong máy điện vì nó có thể len lỏi vào các khe hở rất nhỏ và còn có thể sử dụng để dập hồ quang. Căn cứ vào độ bền nhiệt, vật liệu cách điện đợc chia ra nhiều loại, cấp cách điện nh sau: Sinh viên thực hiện: Nguyễn Xuân Huynh 6 Quấn động cơ không đồng bộ 3 pha Khoa Điện ngành đktđ Cấp cách điện Vật liệu Nhiệt độ vật liệu giới hạn cho phép Nhiệt độ TB dây quấn cho phép A Sợi Xenlulô, bông hoặc tơ tẩm trong vật liệu hữu cơ lỏng 105 0 C 100 0 C E Vài loại màng tổng hợp 120 0 C 115 0 C B Amiăng, sợi thuỷ tinh có chất kết dính vật liệu gốc mica 130 0 C 120 0 C F Amiăng, vật liệu gốc mica, sợi thuỷ tinh có chất kết dính và tẩm tổng hợp 155 0 C 140 0 C H Vật liệu gốc mica, amiăng, sợi thuỷ tinh phối hợp chất kết dính và tẩm silic hữu cơ 180 0 C 165 0 C II- Phát nóng và làm mát máy điện Trong quá trình làm việc có tổn hao công suất. Tổn hao năng lợng trong máy điện gồm tổn hao sắt từ (do hiện tợng từ trễ và dòng xoáy) trong thép, tổn hao đồng trong điện trở dây quấn và tổn hao do ma sát (ở máy điện quay). Tất cả tổn hao năng lợng đều biến thành nhiệt năng làm nóng máy điện. Khi đó do tác động của nhiệt độ, chấn động và các tác động lý hoá khác, lớp cách điện sẽ bị lão hoá, nghĩa là mất dần các tính bền về điện và cơ. Thực nghiệm cho thấy khi nhiệt độ tăng quá nhiệt độ cho phép 8ữ10 0 C thì tuổi thọ của vật liệu cách điện giảm đi một nửa. ở nhiệt độ làm việc cho phép, độ tăng nhiệt của các phần tử không vợt quá độ tăng nhiệt cho phép, tuổi thọ trung bình của vật liệu cách điện vào khoảng 10ữ15 năm. Khi máy làm việc quá tải, độ tăng nhiệt độ sẽ vợt quá nhiệt độ cho phép. Vì vậy, khi sử dụng máy điện cần tránh để máy quá tải làm nhiệt độ tăng cao trong một thời gian dài. Để làm mát máy điện phải có biện pháp tản nhiệt ra ngoài môi trờng xung quanh. Sự tản nhiệt không những phụ thuộc vào bề mặt làm mát của mặt máy mà còn phụ thuộc vào sự đối lu của không khí xung quanh hoặc của môi trờng làm mát khác nh dầu máy biến áp Thông thờng, vỏ máy điện đợc chế tạo có các cánh tản nhiệt và máy điện có hệ thống quạt gió để làm mát. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Xuân Huynh 7 Quấn động cơ không đồng bộ 3 pha Khoa Điện ngành đktđ Bài 2: Máy điện không đồng bộ I- Khái niệm chung Máy điện không đồng bộ là loại máy điện xoay chiều, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ có tốc độ quay của roto n khác với tốc độ quay của từ trờng n 1 . Máy điện không đồng bộ có 2 dây quấn: dây quấn stato (sơ cấp), với lới điện tần số không đổi f 1 , dây quấn roto (thứ cấp) đợc n 1 tắt lại hoặc khép kín trên điện trở. Dòng điện trong dây quấn roto đợc sinh ra nhờ sức điện động cảm ứng có tần số phụ f 2 phụ thuộc vào roto; nghĩa là phụ thuộc vào tải ở trên trục của máy. Cũng nh các máy điện quay khác, máy điện không đồng có tính thuận nghịch, nghĩa là có thể làm việc ở chế độ động cơ điện cũng nh chế độ máy phát điện. II- Phân loại và kết cấu 1. Phân loại Máy điện không đồng bộ có nhiều loại, đợc phân loại theo nhiều cách khác nhau: Theo kết cấu của nó, theo kết cấu của roto, theo số pha trên dây quấn stato * Theo kết cấu của vỏ: Máy điện không đồng bộ có thể chia thành các kiểu chính sau: kiểu hở, kiểu bảo vệ, kiểu kín, kiểu phòng nổ * Theo kết cấu roto: Máy điện không đồng bộ chia làm 2 loại: Loại roto kiểu dây quấn và roto kiểu lồng sóc. * Theo số pha trên dây quấn stato có thể chia làm 3 loại: 1 pha, 2 pha, 3 pha. 2. Kết cấu Giống nh những máy quay khác, máy điện không đồng bộ gồm các bộ phận chính sau: 1) Stato: Stato là phần tĩnh gồm 2 bộ phận chính là lõi thép và dây quấn. Ngoài ra còn có vỏ máy, nắp máy. a. Lõi thép: Lõi thép đợc ép trong vỏ máy làm nhiệm vụ dẫn từ. Lõi thép stato hình trụ do các lá thép kỹ thuật điện đợc dập rãnh bên trong ghép lại với nhau tạo thành các rãnh theo hớng trục. Vì từ trờng đi qua lõi thép lá, từ trờng quay lên để giảm tổn hao lõi thép đợc làm bằng những lá thép kỹ thuật điện dày 0,5mm ép lại. Mỗi lá thép kỹ thuật điện đều có phủ sơn cách điện trên bề mặt để giảm hao tổn do dòng xoáy gây nên. b. Dây quấn: Sinh viên thực hiện: Nguyễn Xuân Huynh 8 Quấn động cơ không đồng bộ 3 pha Khoa Điện ngành đktđ Dây quấn stato làm bằng dây dẫn bọc cách điện (dây điện từ) và đợc đặt trong các rãnh của lõi thép. Kiểu dây quấn, hình dạng và cách bố trí dây quấn sẽ đợc trình bày chi tiết trong bài sau: c. Vỏ máy: Vỏ máy làm bằng nhôm hoặc gang dùng để cố định lõi thép và dây quấn cũng nh cố định máy trên bệ. Không dùng để làm mạch dẫn từ. Đối với máy có công suất tơng đối lớn (1000kw) thờng dùng thép tấm hàn lại thành vỏ. Tuỳ theo cách làm nguội máy mà dạng vỏ cũng khác nhau: Kiểu vỏ hở, vỏ bảo vệ, vỏ kín hay vỏ phòng nổ Hai đầu vỏ có nắp máy và ổ đỡ trục. Vỏ máy và nắp máy còn dùng để bảo vệ máy. 2) Roto: Roto là phần quay gồm lõi thép, dây quấn và trục máy. a. Lõi thép: Nói chung ngời ta sử dụng lá thép kỹ thuật điện nh ở stato. Lõi thép đợc ép trực tiếp lên trục máy hoặc lên một giá roto của máy. Phía ngoài của lá thép có xẻ rãnh để đặt dây quấn. b. Dây quấn roto: Có 2 loại chính: Roto lồng sóc và roto dây quấn - Loại roto kiểu dây quấn: Roto có dây quấn giống nh dây quấn stato. Trong máy điện cỡ trung bình trở lên thờng dùng dây quấn kiểu sóng 2 lớp vì bớt đợc những đầu dây nối, kết cấu dây quấn trên roto chặt chẽ. Trong máy điện cỡ nhỏ thờng dùng dây quấn đồng tâm 1 lớp. Dây quấn ba pha của roto thờng đấu hình sao, còn ba đầu kia đợc nối vào ba rãnh trợt thờng làm bằng đồng đặt cố định ở 1 đầu trục và thông qua chổi than có thể đấu với mạch điện bên ngoài. Đặc điểm của loại động cơ điện roto kiểu dây quấn là có thể thông qua chổi than đa điện trở phụ hay suất điện động phụ vào mạch điện roto để cải thiện tính năng mở máy, điều chỉnh tốc độ hoặc cải thiện hệ số công suất của máy. Khi máy làm việc bình thờng, dây quấn roto đợc nối ngắn mạch. - Loại roto kiểu lồng sóc: Kết cấu của loại dây quấn này rất khác so với dây quấn stato. Trong mỗi rãnh của lõi thép roto đặt vào thanh dẫn bằng đồng hay nhôm dài ra khỏi lõi thép và đợc nối tắt lại 2 đầu bằng 2 vành ngắn mạch bằng đồng hay nhôm làm thành 1 cái lồng mà ngời ta quen gọi là lồng sóc. ở các máy công suất nhỏ, lồng sóc đợc chế tạo bằng cách đúc nhôm vào các rãnh lõi thép roto tạo thành thanh nhôm 2 đầu đúc vòng ngắn mạch và cánh quạt làm mát. Dây quấn roto lồng sóc không cần cách điện với lá thép. Để cải thiện tính năng mở máy, trong máy công suất tơng đối lớn, rãnh roto có thể làm thành rãnh sâu hoặc làm thành 2 rãnh lồng sóc (rãnh lồng sóc kép). Trong máy điện cỡ nhỏ, rãnh roto thờng đợc làm chéo đi một góc so với tâm trục. Động cơ lồng sóc là loại rất phổ biến do giá thành rẻ và làm việc bảo đảm. Động cơ roto dây quấn có u điểm về mở máy và điều chỉnh tốc độ, song giá thành cao và vận hành kém, tin cậy hơn roto lồng sóc nên chỉ đợc dùng khi động cơ roto lồng sóc không đáp ứng các yêu cầu về truyền động. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Xuân Huynh 9 Quấn động cơ không đồng bộ 3 pha Khoa Điện ngành đktđ 3) Khe hở: Vì roto là một khối tròn nên khe hở đều. Khe hở trong máy điện không đồng bộ rất nhỏ (0,2ữ1mm trong máy điện cỡ vừa và nhỏ) để hạn chế dòng điện từ hoá và nh vậy mới có thể làm cho hệ số công suất của máy cao hơn. III- Công dụng của máy điện không đồng bộ Máy điện không đồng bộ là loại máy điện xoay chiều, chủ yếu làm động cơ điện. Do kết cấu đơn giản, làm việc chắc chắn, hiệu suất cao, giá thành hạ nên động cơ không đồng bộ là một loại máy đợc dùng rộng rãi nhất trong các ngành kinh tế quốc dân với công suất từ vài chục đến vài nghìn kw. Trong công nghiệp thờng dùng máy điện không đồng bộ làm nguồn động lực cho các máy cán thép vừa và nhỏ, cho các máy công cụ ở các nhà máy công nghiệp nhẹ Trong các hầm mỏ dùng làm máy tời hay quạt gió. Trong nông nghiệp dùng làm máy bơm hay gia công nông sản. Trong đời sống hàng ngày, máy điện không đồng bộ cũng dần dần chiếm một vị trí quan trọng: Quạt gió, động cơ trong tủ lạnh Tóm lại, theo sự phát triển của nền sản xuất, điện khí hoá và tự động hoá, phạm vi ứng dụng của máy điện không đồng bộ có phần bị hạn chế. Máy điện không đồng bộ có thể dùng làm máy phát điện nhng đặc tính không tốt lắm so với máy phát điện đồng bộ nên chỉ trong một vài trờng hợp đặc biệt nào đó (nh trong quá trình điện khí hoá nông thôn) cần nguồn điện phụ hay tạm thời thì nó cũng có ý nghĩa quan trọng. IV- Nguyên lý làm việc của máy điện không đồng bộ Khi trong lõi thép stato của máy điện không đồng bộ, ta tạo một từ trờng quay với tốc độ n 1 = 60f : p (f: tần số dòng điện lới đa vào ; p: số cặp cực) thì từ trờng này quét qua dây quấn nhiều pha tự ngắn mạch đặt trên lõi thép roto và cảm ứng trong dây quấn đó suất điện động và dòng điện. Từ thông do dòng điện này sinh ra hợp với từ thông của stato tạo thành từ thông tổng ở khe hở. Dòng điện trong dây quấn tác dụng với từ thông khe hở sinh ra mômen, tác dụng đó có quan hệ mật thiết với tốc độ quay n của roto. Trong những phạm vi tốc độ khác nhau thì chế độ làm việc của máy cũng khác nhau. Khi roto quay thuận với từ trờng quay nhng tốc độ nhỏ hơn tốc độ đồng bộ thì dòng điện sinh ra trong dây quấn roto cùng chiều với sức điện động và tác dụng từ trờng tổng trong khe hở sinh ra lực F và mômen M kéo roto quay theo chiều từ trờng quay. Điện năng đa tới roto đã biến thành cơ năng trên trục, nghĩa là máy điện làm việc trong chế độ động cơ. Những máy chỉ làm việc ở chế độ này khi n < n 1 vì khi đó mới có sự chuyển động tơng đối giữa từ trờng và dây quấn roto và nh vậy trong dây quấn roto mới có dòng điện và mômen kép roto quay. Trong những phạm vi tốc độ khác nhau thì chế độ làm việc của máy cũng khác nhau: - Khi roto quay thuận và nhanh hơn tốc độ đồng bộ dùng một động cơ sơ cấp nào đó quay roto của máy điện không đồng bộ vợt tốc độ đồng bộ n > n 1 , khi đó chiều của từ trờng quay quét qua dây dẫn sẽ có chiều ngợc lại, sức điện động và dòng điện trong dây dẫn roto cũng đổi chiều nên chiều của mômen cũng ngợc chiều quay của n 1 nghĩa là ngợc với chiều của roto nên đó là mômen hãm. Máy Sinh viên thực hiện: Nguyễn Xuân Huynh 10 [...]... nơi tập trung Sinh viên thực hiện: Nguyễn Xuân Huynh 18 Quấn động cơ không đồng bộ 3 pha đktđ Khoa Điện ngành đa dây ra hộp cực, cuối cùng tiền hành đai bộ dây quấn để cho bộ dây quấn vững chắc Sinh viên thực hiện: Nguyễn Xuân Huynh 19 Quấn động cơ không đồng bộ 3 pha đktđ Khoa Điện ngành Phần II Công nghệ và số điện kỹ thuật I- Yêu cầu Các bài tập thực hành Bài tập 1: Thực hiện bài dây quấn đồng. .. lại Trong trờng hợp này máy điện vừa lấy điện năng ở lới điện vào vừa lấy cơ năng ở động cơ sơ cấp Chế độ làm việc này gọi là chế độ hãm điện từ Sinh viên thực hiện: Nguyễn Xuân Huynh 11 Khoa Điện ngành Quấn động cơ không đồng bộ 3 pha đktđ Bài 3: Cơ sở thiết kế bộ dây quấn stato động cơ không đồng bộ I- Khái niệm và các thông số cơ bản 1 Số cặp cực p: Đợc hình thành bởi một cuộc dây hay nhóm cuộc dây... tơng tự + Cuối cùng vẽ pha C tơng tự pha B và cách pha B độ lệch pha * Các ví dụ: (1) Thành lập sơ đồ dây quấn đồng đồng khuôn phân tán 1 lớp có: Z = 24 ; 2p = 4 ; y = 6 ; q = 2 (2) Thành lập sơ đồ dây quấn đồng tâm tập trung 1 lớp có: Z = 36 ; 2p = 4 ; y = 9 ; q = 3 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Xuân Huynh 14 Quấn động cơ không đồng bộ 3 pha Khoa Điện ngành đktđ Sơ đồ dây quấn đồng khuôn phân tán một... 3 pha Khoa Điện ngành đktđ Sơ đồ dây quấn đồng khuôn phân tán một lớp: Z = 24 ; 2p = 4 ; y = 5 ; q = 2 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Xuân Huynh 15 Quấn động cơ không đồng bộ 3 pha Sinh viên thực hiện: Nguyễn Xuân Huynh Khoa Điện ngành đktđ 16 Khoa Điện ngành Quấn động cơ không đồng bộ 3 pha đktđ Bài 4: Kỹ thuật quấn dây I- Chuẩn bị khuôn Dùng khuôn quả trám có các kích thớc: a: Bằng một cung ở ẵ chiều...Quấn động cơ không đồng bộ 3 pha đktđ Khoa Điện ngành điện đã biên cơ năng tác dụng lên trục động cơ điện, do động cơ sơ cấp kéo, thành điện năng cung cấp cho lới điện nghĩa là máy điện làm việc ở chế độ máy phát điện - Khi roto quay ngợc với chiều từ trờng quay thì chiều của sức điện động, dòng điện và cả mômen vẫn giống nh lúc ở chế độ động cơ điện Vì mômen sinh ra ngợc... đầu cuối bối A4 còn đầu còn lại của bối A4 là đầu X Từ pha đầu vào pha A ta cách ra 3 rãnh 24 là đầu vào của pha B Đấu pha B thơng tự nh pha A, tơng tự pha B ta đầu pha C và hoàn thành bài tập * Nhận xét: - Ưu điểm: Hoàn thành cuốn và lắp đặt sớm Đã biết xác định cực tính, cho pha A tìm đợc pha C và đấu pha C nhanh đạt yêu cầu - Khuyết điểm: Do bài tập đầu còn bỡ ngỡ, kỹ thuật cha thành thạo, dây cũ nhiều... thạo, dây cũ nhiều mối nối nên các bối dây còn cha gọn, hình thức cha đợc đẹp mắt Khi tập đấu dây do không chú ý nên có nhiều rãnh lớp giấy 0,1cm không đợc ép chặt 2 Bài tập 2: Sinh viên thực hiện: Nguyễn Xuân Huynh 20 Quấn động cơ không đồng bộ 3 pha đktđ Khoa Điện ngành * Yêu cầu: - Dòng mở máy : Imm = 46(A) - Dòng điện pha : IA = IB = IC = 1,4A - Tốc độ : 1480v/p * Kỹ thuật - Quấn dây: Mỗi bin 72 vòng,... Các cạnh dây của mỗi cuộn chiếm các rãnh kề cận nhau để tạo thành cực từ Sinh viên thực hiện: Nguyễn Xuân Huynh 12 Quấn động cơ không đồng bộ 3 pha đktđ Khoa Điện ngành Để tạo hình nhóm cuộn dây đồng tâm ngời ta quấn liên tiếp các dây dẫn theo cùng một chiều quấn lên trên một bộ khuôn có kích thớc khác nhau và đặt đồng tâm trên cùng một bục quấn Ưu điểm của cách quấn dây này là dễ lắp đặt cuộn dây... chỗ thì việc lắp bộ dây cuốn dạng này khó khăn hơn và tốn nhiều thời gian hơn so với nhóm đồng tâm II- Cách đấu giữa các nhóm cuộn dây Khi thiết lập sơ đồ bộ dây quấn trên động cơ ba pha, các nhóm dây có thể đấu để tạo các từ cực thật hoặc các từ cực giá tuỳ theo sự bố trí của nhóm cuộn dây trong cùng 1 pha 1 Đấu dây các nhóm tạo các từ cực thật: Trong cách đấu này các nhóm dây cùng 1 pha đợc bố trí... y=T + Bớc ngắn: y < T + Bớc dài: y>T 3 Các thông số khác: - m : số pha của động cơ - a : số mạch nhánh song song trong máy - q : số rãnh tác động lên 1 cực 4 Nhóm cuộn dây Quấn dây trong máy điện nhìn chung có thể đợc thực hiện với 2 loại nhóm dây - Nhóm cuộn dây đồng tâm - Nhóm cuộn dây đồng khuôn a Nhóm cuộn dây đồng tâm: Nhóm cuộn dây đồng tâm đợc hình thành bởi nhiều cuộn dây có bớc cuộn dây khác . bộ Máy biến áp Động cơ không đồng bộ Máy phát không đồng bộ Động cơ đồng bộ Máy phát đồng bộ Động cơ một chiều Máy phát 1 chiều Quấn động cơ không đồng bộ 3 pha Khoa Điện ngành đktđ Ta thấy, cùng một. hành cơ bản của chúng. Nội dung bản báo cáo gồm 2 phần chính: Phần 1: Cơ sở lý thuyết - Cơ sở lý thuyết máy điện - Máy điện không đồng bộ - Cơ sở thiết kế bộ dây quấn stato động cơ không đồng bộ. làm mát. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Xuân Huynh 7 Quấn động cơ không đồng bộ 3 pha Khoa Điện ngành đktđ Bài 2: Máy điện không đồng bộ I- Khái niệm chung Máy điện không đồng bộ là loại máy điện