BÁO CÁO THỰC TẬP-thực hành quấn dây động cơ không đồng bộ 3 pha đồng khuôn phân tán 1 lớp

Báo cáo thực tập xưởng điện ĐHBKHN nang_trong_dem_90@yahoo.com Page 1 Mục lục……………………………………………………………………………………… 1 LỜI MỞ ĐẦU………………………………………………………………………….… ….2 PHẦN I. LÝ THUYẾT MÁY ĐIỆN……………………………………………….…….… 3 I. TỔNG QUAN VỀ MÁY ĐIỆN.……………………………………………….……….… 3 1. Khái niệm chung………………………………………………………………….…….… 3 2. Phân loại…………………………………………………………………………….…… . 3 3. Cấu tạo chung……………………………………………………………………….…… . 4 4. Nguyên lý làm việc cơ bản………………………………………………………….…… . 4 5. Các thông số chính………………………………………………………………… …… 5 6. Vật liệu chế tạo…………………………………………………………………….……….5 7. Phát nóng và làm mát dây quấn………………………………………………….……… .6 II. MÁY BIẾN ÁP…………………………………………………………………….…… .6 1. Khái niệm chung…………………………………………………………………….…… .6 2. Cấu tạo……………………………………………………………………………….…… 7 3. Nguyên lý làm việc………………………………………………………………….…… .8 III. MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ……………………………………………….……… 9 1. Khái niệm chung……………………………………………………………………….… 9 2. Cấu tạo…………………………………………………………………………………… 10 3. Nguyên lý làm việc……………………………………………………………………… 11 PHẦN II. THỰC HÀNH QUẤN DÂY STATO ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ…………12 I. DÂY QUẤN STATO ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ………………………………… 12 1. Một số đại lƣợng đặc trƣng……………………………………………………………… .12 2. Một số công thức tính toán……………………………………………………………… . 12 3. Phân loại………………………………………………………………………………… 12 4. Yêu cầu………………………………………………………………………………….….13 5. Quấn dây stato động cơ không đồng bộ………………………………………………… . 13 II. THỰC HIỆN QUẤN DÂY ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ…………………….……. 14 1. Bài tập 1 : quấn dây đồng khuôn phân tán 1 lớp………………………………….……… 14 2. Bài tập 2 : quấn dây đồng tâm tập trung 1 lớp…………………………………… ……….17 KẾT LUẬN ……………………………………………………………………………… 20 Báo cáo thực tập xưởng điện ĐHBKHN nang_trong_dem_90@yahoo.com Page 2 LỜI MỞ ĐẦU Với mỗi sinh viên ngoài việc tiếp thu kiến thức lý thuyết trên giảng đƣờng thì việc tiếp xúc thực tế là yêu cầu không thể thiếu đối với sinh viên. Do đó thực tập là một trong những yêu cầu tất yếu của sinh viên bất cứ trƣờng đại học nào trên cả nƣớc. Lý thuyết trên sách vở phải đi kèm với thực tiễn thì sinh viên mới thực sự có thể hiểu rõ lý thuyết đã học đồng thời trang bị đƣợc phần nào kiến thức thực tế để giúp đỡ sinh viên sau khi tốt nghiệp ra trƣờng có thể nắm bắt và hoà nhịp tốt với công việc thực tiễn và không bị mơ hồ về công việc trong tƣơng lai. Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội là một trƣờng kỹ thuật, thực hiện phƣơng châm “học đi đôi với hành” hàng năm đều tổ chức cho sinh viên ở giai đoạn đào tạo chuyên ngành đƣợc đi thực tập. Mặc dù kinh phí và cơ sở vật chất còn hạn hẹp, song nhà trƣờng, khoa Điện nói chung và bộ môn Thiết bị điện-Điện tử nói riêng đã hết sức tạo điều kiện cho chúng em có thời gian thực tập tại xƣởng điện làm quen với các thiết bị máy móc dụng cụ, thực hành và kiểm tra lại kiến thức. Thời gian chỉ có 3 tuần, tuy không thực sự nhiều nhƣng thực sự quý giá đối với chúng em, giúp chúng em có cái nhìn trực quan hơn, củng cố các kiến thức đã học. Em xin chân thành cảm ơn khoa và bộ môn đã tạo điều kiện cho chúng em đƣợc thực hành tại xƣởng, đặc biệt là các thầy cô đã tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ chúng em hoàn thành tốt đợt thực tập vừa qua. Sau đây em xin trình bày các nội dung đã thu hoạch đƣợc qua đợt thực tập tại xƣởng điện : - Phần 1 : Lý thuyết : lý thuyết về máy điện. - Phần 2 : Thực hành : thực hành quấn dây động cơ không đồng bộ 3 pha đồng khuôn phân tán 1 lớp và đồng tâm tập trung 1 lớp. Báo cáo thực tập xưởng điện ĐHBKHN nang_trong_dem_90@yahoo.com Page 3 PHẦN I. LÝ THUYẾT MÁY ĐIỆN. I. TỔNG QUAN VỀ MÁY ĐIỆN. 1. Khái niệm chung. Trong quá tình khai thác sử dụng các tài nguyên thiên nhiên phục vụ cho nền kinh tế quốc dân, không thể không nói đến sự biến đổi năng lƣợng từ dạng này sang dạng khác. Các thiết bị điện từ thực hiện sự biến đổi cơ năng thành điện năng hoặc từ điện năng thành cơ năng dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ đƣợc gọi là máy điện. Máy điện dùng làm máy biến đổi năng lƣợng là phần tử quan trọng nhất của bất cứ thiết bị điện năng nào. Nó đƣợc sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, các hệ điều khiển và tự động điều chỉnh khống chế… 2. Phân loại. Máy điện có nhiều loại và có nhiều cách phân biệt chúng nhƣ: - Phân loại theo công suất. - Phân loại theo cấu tạo. - Phân loại theo chức năng. - Phân loại theo dòng điện (một chiều và xoay chiều). - Phân loại theo nguyên lý làm việc. Sơ đồ tóm tắt phân loại máy điện : Nhƣng ở đây ta phân loại theo nguyên lý biến đổi năng lƣợng nhƣ sau : - Máy điện tĩnh.(H1) Máy điện tĩnh làm việc dựa trên hiện tƣợng cảm ứng điện từ, do sự biến đổi từ thông giữa các cuộn dây không có chuyển động tƣơng đối với nhau. Báo cáo thực tập xưởng điện ĐHBKHN nang_trong_dem_90@yahoo.com Page 4 Máy điện tĩnh thƣờng gặp là máy biến áp. Máy điện tĩnh dùng để biến đổi thông số của dòng điện, nhƣ máy biến áp để biến đổi hai thông số của dòng điện là giá trị áp và giá trị dòng. - Máy điện quay.(H2) Nguyên lý làm việc cũng dựa vào hiện tƣợng cảm ứng điện từ, lực điện từ, do từ trƣờng và dòng điện của các cuộn dây có chuyển động tƣơng đối với nhau gây ra. Loại máy này thƣờng dùng để biến đổi các dạng năng lƣợng. Các máy điện biến đổi cơ năng thành điện năng đƣợc gọi là các máy phát điện và các máy điện dùng để biến đổi ngƣợc lại đƣợc gọi là động cơ điện. Các máy điện đều có tính thuận nghịch, nghĩa là đều có thể biến đổi năng lƣợng theo hai chiều. Nếu đƣa cơ năng vào phần quay thì máy điện sẽ làm việc ở chế độ máy phát, nếu đƣa điện năng vào thì phần quay của máy sẽ sinh ra công cơ học. 3. Cấu tạo chung. Máy điện gồm có mạch từ (khép kín bởi lõi thép) và mạch điện (các cuộn dây) liên quan chặt chẽ tới nhau, dùng để biến đổi qua lại giữa các dạng năng lƣợng nhƣ điện năng thành các dạng năng lƣợng khác (động cơ điện) hay ngƣợc lại từ các dạng năng lƣợng khác thành điện năng (máy phát điện) hoặc dùng để biến đổi các thông số điện năng nhƣ biến đổi điện áp dòng điện,tấn số,số pha… Lõi thép của máy điện là mạch từ khép kín để dẫn từ thông, còn các mạch điện gồm hai hay nhiều dây quấn có thể chuyển động tƣơng đối với nhau cùng các bộ phận gá lắp. 4. Nguyên lý làm việc cơ bản. Máy điện làm việc dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ. Nó tuân thủ theo 2 định luật là: định luật cảm ứng điện từ (Định luật Faraday) và định luật về lực điện từ (Định luật Laplace). 4.1. Định luật cảm ứng điện từ. • Phát biểu: Sự biến thiên tổng từ thông móc vòng trong mạch điện sẽ tạo ra một sức điện động tỷ lệ với đạo hàm của tổng từ thông biến thiên đó. • Biểu thức: d e dt Trong đó : e : suất điện động cảm ứng : tổng từ thông móc vòng trong mạch điện Dạng khác: e B l v Trong đó : e : sức điện động cảm ứng B : từ cảm l : chiều dài thanh dẫn trong từ trƣờng v : tốc độ chuyển động của thanh dẫn theo hƣớng vuông góc với từ cảm 4.2. Định luật về lực từ. • Phát biểu: Lực điện từ tác dụng lên thanh dẫn mang dòng điện đặt trong từ trƣờng có độ lớn tỷ lệ thuận với chiều dài của thanh dẫn, cƣờng độ dòng điện chạy qua thanh dẫn và cƣờng độ từ trƣờng nơi chứa thanh dẫn. • Biểu thức: . . .sinf B l i Trong đó : f : lực điện từ tác dụng lên thanh dẫn B : cƣờng độ từ trƣờng Báo cáo thực tập xưởng điện ĐHBKHN nang_trong_dem_90@yahoo.com Page 5 l : chiều dài thanh dẫn i : cƣờng độ dòng điện trong thanh dẫn : góc giữa véc tơ từ cảm với dòng điện i chạy trong thanh dẫn 5. Các thông số chính. Mỗi một máy điện có một bộ các thông số định mức để đảm bảo khi vận hành máy có thể đạt đƣợc hiệu suất cao nhất, ổn định và an toàn nhất đồng thời đảm bảo độ bền, tuổi thọ máy. Qua các thông số của máy điện ta cũng có thể chọn đƣợc loại máy điện phù hợp với yêu cầu sử dụng Các thông số nói chung thƣờng dùng là: điện áp định mức, dòng điện định mức, dung lƣợng và công suất định mức, tốc độ định mức… 6. Vật liệu chế tạo. 6.1. Vật liệu tác dụng. Vật liệu tác dụng gồm vật liệu dẫn từ và vật liệu dẫn điện. Các vật liệu này sẽ làm nhiệm vụ thực hiện các chuyển đổi điện từ trong máy điện. • Vật liệu dẫn từ: Dùng để chế tạo mạch từ cho máy điện. Ngƣời ta thƣờng dùng các loại thép có tính chất từ khác nhau cho các loại máy điện khác nhau. Loại thép thƣờng dùng là thép lá kỹ thuật điện, có hàm lƣợng Silic khác nhau nhƣng không vƣợt quá 4.5%. Hàm lƣợng Silic này dùng để hạn chế tổn hao do từ trễ và tăng điện trở của thép để giảm tổn hao do dòng điện xoáy. Thông thƣờng các loại thép kỹ thuật điện có bề dày 0.35 hay 0.27 mm dùng cho máy biến áp và 0.5mm dùng cho máy điện quay. Các lá thép này sẽ đƣợc ghép lại với nhau để giảm tổn hao do dòng điện Fuco gây nên. Theo cách chế tạo ngƣời ta phân thép kỹ thuật điện ra làm hai loại: cán nóng và cán nguội. Thép cán nguội có đặc tính từ tốt hơn thép cán nóng. Đó là độ từ thẩm cao hơn, tổn hao thép ít hơn. Thép cán nguội chia làm hai loại: dị hƣớng và đẳng hƣớng. Loại dị hƣớng thì tính năng từ tính theo hƣớng dọc theo hƣớng cán thì tốt hơn hẳn do đó nó thƣờng đƣợc dùng trong máy biến áp. Còn loại thép đẳng hƣớng thì có đặc tính từ theo mọi hƣớng là nhƣ nhau nên thƣờng đƣợc dùng trong máy điện quay. • Vật liệu dẫn điện: Thƣờng dùng là đồng. Đồng dùng làm dây quấn phải đạt tiêu chuẩn tạp chất không quá 0.1%. Ngoài ra trong một số trƣờng hợp ngƣời ta còn dùng nhôm làm vật liệu dẫn điện. 6.2. Vật liệu kết cấu. Là loại vật liệu dùng để chế tạo ra các bộ phận chi tiết truyền động hoặc kết cấu cho máy điện theo các dạng cần thiết, đảm bảo cho máy chạy bình thƣờng. Ngƣời ta thƣờng dùng các vật liệu nhƣ gang, thép, kim loại màu, hợp kim hoặc các vật liệu bằng chất dẻo. 6.3. Vật liệu cách điện. Dùng để chế tạo các bộ phận ngăn cách giữa các bộ phận mang điện với bộ phận không mang điện cũng nhƣ giữa các bộ phận mang điện với nhau (các pha). Những vật liệu này có vai trò rất quan trọng trong máy điện vì nó đảm bảo sự an toàn trong suốt quá trình hoạt động của máy. Do đó nó cần đảm bảo những yêu cầu nhƣ độ bền nhiệt cao, độ dẫn nhiệt tốt, chịu ẩm, chịu đƣợc hóa chất và có độ bền cơ nhất định. Vì các vật liệu cách điện có độ bền khác nhau nên ngƣời ta chia nó ra thành 7 loại theo cấp nhiệt độ làm việc của chúng : Cấp cách điện Y A E B F H C Nhiệt độ làm việc 90 105 120 130 155 180 >180 Khi máy làm việc, do các tác động khác của điều kiện làm việc mà độ bền của vật liệu cách điện sẽ bị giảm. Theo thực nghiệm nếu nhiệt độ làm việc cho phép tăng quá từ 8-10°C thì tuổi thọ vật liệu cách điện sẽ giảm đi một nửa. Do đó khi làm việc cần tránh để máy điện quá tải làm tăng nhiệt độ trong thời gian dài. Báo cáo thực tập xưởng điện ĐHBKHN nang_trong_dem_90@yahoo.com Page 6 7. Phát nóng và làm mát dây quấn. Trong máy điện xảy ra quá trình biến đổi hoặc truyền tải năng lƣợng và có sự tổn hao năng lƣợng ΣΔp . Trong máy phát điện tổn hao chủ yếu là trong lõi thép( do hiện tƣợng từ trễ và dòng xoáy), trong điện trở dây quấn máy điện và do ma sát ở các ổ trục, lực cản của quạt làm mát máy phát điện tổn hao này làm nóng máy và ảnh hƣởng đến chất lƣợng của vật liệu cách điện. Để làm mát máy điện, nhiệt lƣợng sinh ra phải đƣợc tản ra môi trƣờng xung quanh bằng cách tăng diện tích tiếp xúc của máy điện với không khí làm mát, tăng tốc độ đối lƣu của không khí xung quanh hoặc của môi trƣờng làm mát. Thƣờng vỏ máy điện, đƣợc chế tạo có cánh tải nhiệt và đối với máy điện có công suất lớn thƣờng có hệ thống quạt gió hoặc bơm nƣớc làm mát. Kích thƣớc của máy, phƣơng pháp làm mát phải đƣợc tính toán và lựa chọn, để cho độ tăng nhiệt của vật liệu cách điện máy không vƣợt quá độ tăng nhiệt cho phép, đảm bảo cho vật liệu cách điện làm việc lâu dài khoảng 20 năm. Khi máy điện làm việc ở chế độ định mức, độ tăng nhiệt của các phần tử không vƣợt quá độ tăng nhiệt của các phần tử cho phép. Khi máy quá tải, độ tăng nhiệt sẽ vƣợt quá nhiệt độ cho phép, vì thế không cho phép quá tải lâu dài. II. MÁY BIẾN ÁP. 1. Khái niệm chung. Để biến đổi điện áp của dòng điện xoay chiều từ điện áp cao xuống điện áp thấp hoặc ngƣợc lại ta sử dụng máy biến áp. Ngày nay do việc sử dụng điện năng phát triển rộng rãi nên có những lại máy biến áp khác nhau: 1 pha, 3 pha, 2 day quấn, 3 dây quấn… nhƣng chúng đều dựa trên một nguyên lý - nguyên lý cảm ứng điện từ. 1.1. Định nghĩa. Máy biến áp là một thiết bị điện từ loại tĩnh, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ, biến đổi một hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp này thành một hệ thốngdòng điện xoay chiều ở điện áp khác với tần số không thay đổi. Do đó máy biến áp chỉ làm nhiệm vụ truyền tải hoặc phân phối năng lƣợng chứ không biến đổi năng lƣợng. Đầu vào của máy biến áp nối với nguồn điện đƣợc gọi là sơ cấp, đầu ra nối với tải gọi là thứ cấp. Các đại lƣợng thông số sơ cấp trong kí hiệu ghi chỉ số 1: số vòng dây sơ cấp N 1 , điện áp sơ cấp U 1 , dòng điện sơ cấp I 1 , công suất sơ cấp P 1 … Tƣơng tự bên thứ cấp có chỉ số 2: N 2 , U 2 , I 2 , P 2 … 1.2. Công dụng. Máy biến áp có vai trò quan trọng trong hệ thống điện. Nó là 1 khâu quan trọng dùng để truyền tải và phân phối điện năng. Các nhà máy điện công suất lớn thƣờng ở xa các trung tâm tiêu thụ điện vì thế cần phải xây dựng các đƣờng dây truyền tải điện. Điện áp máy phát thƣờng là 6.3, 10.5, 15.75, 38.5 kV. Để nâng cao khả năng truyền tải và giảm tổn hao công suất trên đƣờng dây phải giảm dòng điện chạy trên đƣờng dây bằng cách nâng cao điện áp. Vì vậy đầu đƣờng dây cần đặt máy biến áp tăng áp. Mặt khác điện áp của tải thƣờng khoảng 127 tới 500V, động cơ công suất lớn thƣờng 3 tới 6 kV, vì vậy cuối đƣờng dây cần đặt máy biến áp giảm áp. Ngoài ra, máy biến áp còn đƣợc dùng trong các lò nung, hàn điện, đo lƣờng hoặc làm nguồn điện cho các thiết bị điện, điện tử cần nhiều cấp điện áp khác nhau… Báo cáo thực tập xưởng điện ĐHBKHN nang_trong_dem_90@yahoo.com Page 7 1.3. Phân loại. • Theo số pha: máy biến áp một pha và máy biến áp ba pha. • Theo công dụng: - Máy biến áp điện lực: làm nhiệm vụ truyền tải và phân phối điện năng. - Máy biến áp chuyên dụng: dùng cho các mục đích cụ thể nhƣ luyện kim, hàn… - Máy biến áp tự ngẫu: dùng biến đổi điện áp trong phạm vi không lớn. - Máy biến áp đo lƣờng: để giảm điện áp, giảm dòng điện khi đƣa vào các đồng hồ đo. - Máy biến áp thí nghiệm: dùng để thí nghiệm các điện áp cao. 1.4. Một số đại lượng định mức. - Dung lƣợng hay công suất định mức S đm : công suất toàn phần( biểu kiến) đƣa ra ở thứ cấp. - Điện áp và dòng điện dây sơ cấp định mức U 1đm , I 1đm . - Điện áp và dòng điện dây thứ cấp định mức U 2đm , I 2đm . - Tần số định mức f đm …. 2. Cấu tạo. Máy biến áp đƣợc cấu tạo từ ba bộ phận chính: lõi thép, dây quấn và vỏ máy. Tùy vào từng nhiệm vụ khác nhau mà chúng đƣợc cấu tạo từ những loại vật liệu khác nhau. 2.1. Lõi thép. Lõi thép đƣợc dùng làm mạch dẫn từ, đồng thời làm khung để quấn dây quấn. Theo hình dáng lõi thép, ngƣời ta chia ra máy biến áp kiểu lõi và máy biến áp kiểu bọc. Lõi thép máy biến áp đƣợc làm từ tôn silic cán nguội dị hƣớng, để từ thông luôn đi theo chiều cán là chiều có từ dẫn lớn, lá thép đƣợc ghép từ các lá tôn đƣợc cắt chéo một góc nhất định. Cách ghép này dùng trong các mạch từ có độ dày tấm tôn trong khoảng từ 0.20-0.35 mm. Khi bề dày tấm tôn nhỏ hơn 0.20 mm ngƣời ta dùng công nghệ mạch từ quấn lá tôn vô dịnh hình dày 0.10 mm. Lõi thép của máy biến áp bao gồm 2 phần. - Phần trụ: là phần để quấn dây. - Phần gông: Kết nối các phần trụ lại và tạo thành mạch từ kín. Trụ và gông đƣợc ép chặt với nhau bằng ốc vít. Do dây quấn thƣờng quấn thành hình tròn, nên tiết diện ngang của trụ thép thƣờng làm thành hình bậc thanh gần tròn. Gông vì không quấn dây, do đó để thuận tiện cho việc chế tạo, tiết diện ngang của gông có thể làm đơn giản: hình vuông, hình chữ thập và hình T. Vì lý do an toàn, toàn bộ lõi thép đƣợc nối đất với vỏ máy và vỏ máy phải đƣợc nối đất. Tùy theo hình dáng, ngƣời ta chia ra: - Máy biến áp kiểu lõi( hay kiểu trụ): dây quấn bao quanh trụ thép. Loại này hiện nay rất thông dụng cho các máy biến áp một pha và ba pha có dung lƣợng nhỏ và trung bình. - Máy biến áp kiểu bọc: Loại này mạch từ đƣợc phân nhánh ra 2 bên và bọc lấy một phần dây quấn. Loại này chỉ đƣợc dùng cho một vài ngành có chuyên môn đặc biệt nhƣ máy biến áp dùng trong lò điện luyện kim… - Ở các máy biến áp hiện đại, dung lƣợng lớn và cực lớn(80-100MVA trên 1 pha), điện áp thật cao (220 – 400 kV), để giảm chiều cao của trụ thép, tiện lợi cho việc vận chuyển trên đƣờng, mạch từ của máy biến áp kiểu trụ phân nhánh sang hai bên nên máy biến áp mang hình dáng vừa kiểu trụ, vừa kiểu bọc, gọi là máy biến áp kiểu trụ bọc. 2.2. Dây quấn. Công dụng: là bộ phận dẫn điện của máy biến áp, làm nhiệm vụ thu năng lƣợng vào và truyền năng lƣợng ra. Kim loại dùng làm dây quấn thƣờng bằng đồng. Theo cách quấn dây sơ cấp và thứ cấp ta có thể chia thành hai loại. Dây quấn đồng tâm và dây quấn xem kẽ. • Dây quấn đồng tâm. Báo cáo thực tập xưởng điện ĐHBKHN nang_trong_dem_90@yahoo.com Page 8 Là dây quấn mà ở tiết diện ngang là những vòng tròn đồng tâm. Dây quấn hạ áp thƣờng quấn ở phía trong còn dây quấn cao áp quấn ở bên ngoài để tận dụng quận hạ áp làm lớp phân cách giữa cuộn cao áp và trụ. Những kiểu dây quấn đồng tâm chính là: - Dây quấn hình trụ: Nếu tiết diện dây nhỏ thì dùng dây tròn, quấn nhiều lớp. Nếu tiết diện dây lớn thì dùng dây bẹt và quấn thành hai lớp. Dây quấn hình trụ dây tròn thƣờng dùng làm dây quấn cao áp, điện áp tới 35 kV, dây quấn hình trụ bẹt dùng chủ yếu làm dây quấn hạ áp với điện áp từ 6kV trở xuống. Nói chung dây qấn hình trụ thƣờng dùng cho các máy biến áp có dung lƣợng 630kVA trở xuống. - Dây quấn hình xoắn: Gồm nhiều dây bẹt chập lại quấn theo đƣờng xoắn ốc, giữa các vòng dây có rãnh hở. Hình kiểu này thƣờng dùng cho các máy biến áp có dung lƣợng trung bình và lớn. - Dây quấn xoáy xoắn ốc liên tục : làm bằng dây bẹt và khác với dâu quấn hình xoắn ốc ở chỗ dây quấn này đƣợc quấn thành những bánh răng dây phẳng cách nhau bằng những rãnh hở. Bằng cách hoán vị đặc biệt trong khi quấn, các bánh dây đƣợc nối tiếp liên tục mà không cần mối hàn giữa chúng. Dây quấn loại này dùng làm cuộn cao áp cho điện áp từ 35kV trở lên và có dung lƣợng lớn. • Dây quấn xen kẽ. Các bánh dây cao áp và hạ áp lần lƣợt đƣợc quấn xen kẽ nhau dọc theo trụ thép. Kiểu dây quấn này thƣờng dùng trong các máy biến áp kiểu bọc. 2.3. Vỏ máy. Bao gồm thùng máy và nắp máy. Có chức năng bảo vệ lõi sắt và các cuộn dây. Ngoài ra công dụng của nắp thùng còn là đƣa đầu dây vào và đƣa các đầu dây ra. Vỏ máy làm nhiệm vụ tản nhiệt, dập hồ quang do cấu tạo kín chứa dầu làm nhiệm vụ cách điện. a) Thùng máy biến áp: thƣờng làm bằng thép, thƣờng là hình bầu dục. Lúc máy biến áp làm việc, một phần năng lƣợng bị tiêu hao và toả ra dƣới dạng nhiệt năng làm nóng dây quấn, lõi thép và các bộ phận khác. Do đó, giữa máy biến áp và môi trƣờng xung quanh có một hiệu số nhiệt độ và gọi là độ chênh nhiệt. Nếu độ chênh nhiệt đó vƣợt quá mức quy định sẽ làm giảm tuổi thọ cách điện và gây sự cố với máy biến áp. Để đảm bảo cho máy biến áp vận hành với tải liên tục trong thời gian quy định và không bị sự cố phải tăng cƣờng làm lạnh bằng cách ngâm biến áp trong thùng dầu. Ngoài ra, dầu máy biến áp còn làm nhiệm vụ tăng cƣờng cách điện. b) Nắp thùng: dùng để đậy thùng và trên đó đặt các chi tiết máy quan trọng nhƣ : - Các cửa ra của dây quấn CA và HA: làm nhiệm vụ cách điện giữa dây dẫn với vỏ máy. - Bình giãn dầu: là một thùng hình trụ, bằng thép đặt trên nắp và nối với thùng bằng 1 ống dẫn dầu. - Ống bảo hiểm: làm bằng thép, thƣờng là hình trụ nghiêng. Một đầu nối với thùng, một đầu bịt bằng đĩa thuỷ tinh. 3. Nguyên lý làm việc. Máy biến áp làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ: d e dt Báo cáo thực tập xưởng điện ĐHBKHN nang_trong_dem_90@yahoo.com Page 9 Máy biến áp trên hình vẽ là máy biến áp một pha hai dây quấn. Dây quấn sơ cấp có N1 vòng dây và dây quấn thứ cấp có N2 vòng dây. Cả hai cuộn dây đƣợc quấn trên một lõi sắt. Lõi sắt đƣợc cấu tạo từ nhiều là thép kỹ thuật điện. Khi đặt một điện áp xoay chiều U1 vào 2 đầu của cuộn dây sơ cấp thì trong lòng của cuộn dây sẽ xuất hiện một từ thông biến thiên với tần số bằng tần số của dòng điện trong cuộn sơ cấp. Từ thông này móc vòng với cả 2 cuộn dây 1 và 2. Nó sinh ra sđđ cảm ứng và trên các cuộn dây sơ cấp và thứ cập. Khi nối 2 đầu của cuộn dây sơ cấp với tải nó sẽ sinh ra hiệu điện thế U2 và dòng điện I2 trên tải. Nhƣ vậy năng lƣợng của dòng điện xoay chiều đã đƣợc chuyển từ cuộn dây sơ cấp sang cuộn dây thứ cấp. Giả sử điện áp xoay chiều đặt vào 2 đầu của cuộn sơ cấp là một điện áp hình sin thì từ thông nó sinh ra cũng là một hàm số hình sin: sin m t Theo định luật cảm ứng điện từ, sđđ cảm ứng sinh ra trong các dây quấn sơ cấp và thứ cấp sẽ lần lƣợt là: 1 1 1 1 1 sin cos 2 sin( ) 2 m m d wt d e N N N w wt E wt dt dt 2 2 2 2 2 sin cos 2 sin( ) 2 m m d wt d e N N N w wt E wt dt dt Trong đó: 11 11 2 4.44 22 mm m wN fN E fN 22 22 2 4.44 22 mm m wN fN E fN là giá trị hiệu dụng của các sđđ dây quấn sơ cấp và thứ cấp. Từ các biểu thức ở trên ta thấy sđđ cảm ứng trong dây quấn chậm pha so với từ thông sinh ra nó một góc 2 . Hệ số máy biến áp: ngƣời ta định nghĩa hệ số máy biến áp là tỷ số giữa các đại lƣợng sau: 1 1 1 2 2 2 E w U k E w U Nếu N2 > N1 => U2 > U1 : gọi là máy biến áp tăng áp. Nếu N2 < N1 => U2 < U1 : gọi là máy biến áp hạ áp. III. MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ 1. Khái niệm chung. 1.1. Định nghĩa. Máy điện không đồng bộ là máy điện xoay chiều, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ, có tốc độ của roto n khác với tốc độ từ trƣờng quay trong máy n 1 . Cũng nhƣ các máy điện quay khác, máy điện không đồng bộ có tính thuận nghịch, nghĩa là có thể làm việc ở 2 chế độ động cơ và máy phát. 1.2. Công dụng. Máy phát điện không đồng bộ có đặc tính làm việc không đƣợc tốt nên ít đƣợc dùng, ta chủ yếu xét tới động cơ không đồng bộ. Nó đƣợc sử dụng nhiều trong sản xuất và sinh hoạt vì chế tạo đơn giản, giá thành rẻ, độ tin cậy cao, vận hành đơn giản, hiệu suất cao. Gần đây do kĩ thuật điện tử phát triển nên động cơ không đồng bộ đã đáp ứng đƣợc yêu cầu điều chỉnh tốc độ nên nó càng đƣợc sử dụng rộng rãi hơn. Dãy công suất rất rộng, từ vài W đến hàng ngàn kW. 1.3. Phân loại. Máy điện không đồng bộ có nhiều loại đƣợc phân theo thành nhiều cách khác nhau. Báo cáo thực tập xưởng điện ĐHBKHN nang_trong_dem_90@yahoo.com Page 10 Theo kết cấu của vỏ, máy điện không đồng bộ chia thành các kiểu chính: kiểu hở, kiểu bảo vệ, kiểu kín, kiểu phòng nổ… Theo kết cấu của rôto: rôto kiểu dây quấn, rôto kiểu lồng sóc. Theo số pha trên dây quấn stato có thể chia làm loại: 1 pha, 2 pha, 3 pha. 1.4. Một số đại lượng định mức. - Công suất cơ có ích trên trục P đm . - Điện áp và dòng điện dây stato U 1đm , I 1đm . - Tần số dòng điện stato f. - Tốc độ quay rôto n đm . - Hệ số công suất cosφ đm . - Hiệu suất η đm . 2. Cấu tạo. Giống nhƣ những máy điện quay khác, máy điện không đồng bộ gồm những phần chính nhƣ sau: 2.1. Stato(phần tĩnh): gồm hai bộ phận chính là lõi thép và dây quấn, ngoài ra còn có vỏ máy và nắp máy. - Lõi thép: đƣợc ép trong vỏ, làm nhiệm vụ dẫn từ. Lõi thép stato hình trụ do các lá thép kỹ thuật điện đƣợc dập dãnh bên trong ghép lại với nhau thành các rãnh theo hƣớng trục. Vì từ trƣờng đi qua lõi thép là từ trƣờng quay nên giảm tổn hao lõi thép. - Dây quấn: làm bằng dây bọc cách điện( dây dẫn điện từ và đƣợc đặt trong rãnh của lõi thép), kiểu dây quấn hình dạng và cách bố trí sẽ đƣợc trình bày trong phần cơ sở thiết kế dây quấn stato động cơ không đồng bộ. - Vỏ máy: làm bằng nhôm hoặc gang, dùng để cố định lõi thép và dây quấn cũng nhƣ cố định máy trên bệ, không dùng để làm mạch dẫn từ. Đối với máy có công suất tƣơng đối lớn (1000kW) thƣờng dùng thép tấm hàn lại thành vỏ. Hai đầu vỏ có nắp máy và ổ đỡ trục. Vỏ và nắp máy dùng để bảo vệ máy. 2.2. Rôto(phần quay): gồm có lõi thép, dây quấn và trục máy. - Lõi thép: nói chung, lõi thép vẫn làm bằng lá thép kỹ thuật điện nhƣ ở stato. Lõi thép đƣợc ép trực tiếp lên trục máy. - Dây quấn: có hai loại chính là rôto lồng sóc và rôto dây quấn. + Rôto dây quấn: giống nhƣ dây quấn stato. Trong máy điện cỡ trung bình trở lên thƣờng dùng làm dây quấn kiểu sóng hai lớp vì bớt đƣợc những đầu nối, kết cấu dây nối chặt chẽ. Trong máy điện cỡ nhỏ thƣờng dùng làm dây quấn đồng tâm một lớp. Dây quấn 3 pha của rôto thƣờng đấu hình sao, còn 3 đầu kia đƣợc nối vào 3 rãnh trƣợt thƣờng làm bằng đồng cố định một đầu ở đầu trục, và thông qua chổi than có thể đấu với mạch điện bên ngoài. Đặc điểm của loại động cơ rôto kiểu dây quấn này là: có thể thông qua chổi than đƣa điện trở phụ hay suất điện động phụ vào mạch điện rôto để cải [...]... lấy cơ năng từ động cơ sơ cấp Chế độ làm việc này gọi là chế độ hãm điện từ PHẦN II THỰC HÀNH QUẤN DÂY STATO ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ I DÂY QUẤN STATO ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ Dây quấn máy điện quay là bộ phận chính thực hiện sự biến đổi năng lƣợng cơ điện trong máy Có thể chia làm 2 loại: dây quấn phần cảm và dây quấn phần ứng Nội dung bài thực hành này ta chỉ xét tới dây quấn phần ứng(stato) của động cơ không. .. vào độ lệch pha đã tính, xác định rãnh khởi đầu của pha B vẽ tƣơng tự Cuối cùng vẽ pha C tƣơng tự nhƣ trên và cách pha B cũng bằng độ lệch pha trên II THỰC HIỆN QUẤN DÂY ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 3 PHA 1 Bài tập 1 : quấn dây đồng khuôn phân tán 1 lớp Z=24, 2p=4, q=2, y=5, 65 vòng/bối 1. 1 Sơ đồ dây quấn nang_trong_dem_90@yahoo.com Page 14 Báo cáo thực tập xưởng điện ĐHBKHN 1. 2 Quá trình tiến hành a Chuẩn... stato động cơ không đồng bộ 5 .1 Nhóm dây quấn và cách phân bố các bối dây - Có hai loại nhóm dây quấn thƣờng gặp là: dây quấn đồng tâm và dây quấn đồng khuôn Dây quấn đồng khuôn Dây quấn đồng tâm a Nhóm cuộn dây đồng tâm Nhóm cuộn dây đồng tâm đƣợc hình thành bởi nhiều cuộn dây có bƣớc cuộn dây khác nhau và đƣợc mắc nối tiếp nhau theo cùng một chiều quấn Các cạnh dây của mỗi cuộn dây chiếm các rãnh... 0: dây quấn bƣớc dài (y > τ) - Góc độ điện giữa 2 rãnh cạnh nhau : α = p .36 0/Z [độ điện] - Vùng pha của dây quấn : γ = qα [độ điện] 3 Phân loại - Theo số lớp trong rãnh : dây quấn 1 lớp (số phần tử của dây quấn S=Z/2), dây quấn 2 lớp (số phần tử của dây quấn S=Z) - Theo số pha : dây quấn 1 pha, 2 pha, 3 pha - Theo bƣớc dây quấn : dây quấn bƣớc đủ, bƣớc dài, bƣớc ngắn - Theo cách nối các phần tử : dây. .. vách rãnh, không đƣợc thấp hơn cổ rãnh), còn lớp 0 .1 khi tiến hành vào dây rãnh nào mới cho vào b Quấn dây vào khuôn nang_trong_dem_90@yahoo.com Page 15 Báo cáo thực tập xưởng điện ĐHBKHN Trƣớc khi tiến hành quấn dây vào khuôn để tạo đƣợc bối dây phẳng và gọn gàng ta cần vuốt thẳng dây quấn trƣớc khi quấn dây vào bối dây Nếu dây càng phẳng thì việc quấn dây vào khuôn càng dễ làm cho việc lắp dây vào máy... thao tác làm việc, tập vào dây, đấu dây chuẩn bị cho bài 2 2 Bài tập 2 : quấn dây đồng tâm tập trung 1 lớp Z =36 , 2p=4, q =3, yTB=9, 75 vòng/bối 2 .1 Sơ đồ dây quấn 2.2 Quá trình tiến hành a Chuẩn bị Quá trình chuẩn bị cũng tƣơng tự nhƣ trong bài tập quấn dây đồng khuôn phân tán Song có 1 vài điểm khác : - Nhận trực tiếp động cơ đã quấn hoàn chỉnh nên : + Cần quan sát toàn bộ động cơ đó để chuẩn bị cho bài... và tiến hành quấn dây vào lõi nhựa nhƣ bài 1 chuẩn bị cho quấn dây vào khuôn - Khuôn ở bài này gồm 18 lỗ để chốt tạo thành 3 hình lục giác đồng tâm - Xem lại lớp cách điện 0 .3 đã có sẵn trong máy Nếu không bị rách, vẫn đảm bảo đƣợc cách điện thì không cần thay b Quấn dây vào khuôn Các thao tác cũng giống bài 1 Vì dây quấn đồng tâm, ta lần lƣợt quấn từ bối nhỏ đến bối to Sau khi đếm đủ 75 vòng dây ta... dây quấn xếp, dây quấn sóng nang_trong_dem_90@yahoo.com Page 12 Báo cáo thực tập xưởng điện ĐHBKHN - Theo hình dạng phần tử dây quấn : dây quấn đồng khuôn ,đồng tâm, phân tán, tập trung… 4 Yêu cầu - Đảm bảo có sđđ và dòng điện tƣơng ứng với công suất điện từ của máy - Kết cấu dây quấn phải đơn giản - Ít tốn nguyên vật liệu - Bền cơ điện nhiệt hóa - Lắp ráp, sửa chữa dễ dàng 5 Quấn dây stato động cơ không. .. sẽ có dây quấn phân tán Nhƣng nếu ta thực hiện bằng cách tách đôi các phần tử về số lƣợng đặt ở dƣới ½ và trên ½ thì ta sẽ có dây quấn hai lớp 5 .3 Xây dựng sơ đồ dây quấn động cơ 3 pha Xác định các thông số của động cơ : - Dạng dây quấn cần thiết kế - Tổng số rãnh Z của phần stator - Số đôi cực 2p và cách đấu dây tạo cực thật hay cực giả - Xác định bƣớc cực từ τ , bƣớc dây quấn - Tính số cạnh dây cho... trục Động cơ lồng sóc là động cơ rất phổ biến do giá thành rẻ và làm việc bảo đảm Động cơ dây quấn có ƣu điểm về mở máy và điều chỉnh tốc độ động cơ song giá thành cao và vận hành kém tin cậy hơn rôto lồng sóc nên chỉ đƣợc dùng khi động cơ rôto lồng sóc không đáp ứng đƣợc yêu cầu về truyền động 2 .3 Khe hở Vì rôto là một khối tròn nên khe hở đều, khe hở trong máy điện không đồng bộ rất nhỏ(0,2 – 1mm . QUẤN DÂY ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ…………………….……. 14 1. Bài tập 1 : quấn dây đồng khuôn phân tán 1 lớp ……………………………….……… 14 2. Bài tập 2 : quấn dây đồng tâm tập trung 1 lớp ………………………………… ……… .17 KẾT. qua đợt thực tập tại xƣởng điện : - Phần 1 : Lý thuyết : lý thuyết về máy điện. - Phần 2 : Thực hành : thực hành quấn dây động cơ không đồng bộ 3 pha đồng khuôn phân tán 1 lớp và đồng tâm. PHẦN II. THỰC HÀNH QUẤN DÂY STATO ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ I. DÂY QUẤN STATO ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ. Dây quấn máy điện quay là bộ phận chính thực hiện sự biến đổi năng lƣợng cơ điện trong