Báo cáo thực tập về xưởng điện

Máy điện là một thiết bị điện từ nguyên lý làm việc dựa vào hiện t-ợng cảm ứng điện từ Cấu tạo: Máy điện gồm có mạch từ khép kín bởi lõi thépvà mạch điệncác cuộn dây liên quan chặt chẽ t

Lời nói đầu

Thực tập là một phần quan trọng trong quá trình đào tạo ở đại học Nó giúp cho sinh viên nắm chắc hơn những lý thuyết đã đ-ợc học và đồng thời thu đ-ợc những kiến thức trong thực tế ngoài sách vở Sinh viên sau đợt thực tập sẽ đỡ bỡ ngỡ hơn khilàm việc trong thực tế, đáp ứng tốt hơn những đòi hỏi của công việc sau này

Tr-ờng đại học Bách Khoa, là một tr-ờng đại học kỹ thuật, hàng năm đều tổ chức cho sinh viên ở giai đoạn đào tạo chuyên ngành có đ-ợc một đợt thực tập

Sinh viên năm thứ ba khoa năng l-ợng của tr-ờng sẽ đ-ợc thực tập trong ba tuần ở x-ởng điện của nhà tr-ờng với nội dung sau:

_ lý thuyết máy điện

_ Thực hành công nghệ quấn dây máy biến áp

D-ới sự chỉ dẫn thực tập của các thầy: Thầy Nguyễn Quang Hùng

Thầy Nguyễn Huy BínhThầy Nguyễn Huy Thiện

Trong quá trình thực tập không tránh khỏi những khó khăn và bỡ ngỡ Vì vậy, em kính mong các thầy giúp đỡ em hoàn thành tốt đợt thực tập này

Em xin chân thành cảm ơn !

Hà Nội ngày 27- 3- 2000Sinh Viên

Lại Việt Anh

Phần I

Lý thuyết

I-Giới thiệu chung máy điện.

1-Khái niêm chung về máy điện.

Máy điện là một thiết bị điện từ nguyên lý làm việc dựa vào hiện t-ợng cảm ứng

điện từ

Cấu tạo: 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 l-ợng nh- điện năng thành các dạng năng l-ợng khác (động cơ điện) hay ng-ợc lại từ các dạng năng l-ợng khác thành điện năng (máy phát điện) hoặc dùng để biến đổi các thông số điện năng nh- 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 t-ơng đối với nhau cùng các bộ phận gá lắp

Máy điện là những thiết bị th-ờng gặp nhiều nhẩt trên thực tế nó đ-ợc sử dụng rộng khắp trong các nghành công nghiệp, kinh tế, cũng nh- trong đời sống hàng ngày

2-Phân loại và nhận biết máy điện:

Máy điện có nhiều loại và có nhiều cách phân biệt chúng nh-:

Phân loại theo công suất

Phân loại theo cấu tạo

Phân loại theo chức năng

Phân loại theo dòng điện(Máy điện một chiều và xoay chiều)

Phân loại theo nguyên lý làm việc

Nh-ng ở đây ta phân loại theo nguyên lý biến đổi năng l-ợng nh- sau:

a-Máy điện tĩnh (th-ờng gặp là máy biến áp): Máy điện tĩnh làm việc dựa vào

hiện t-ợng cảm ứng điện từ do sự biến thiên từ thông giữa các cuộn dây không có

sự chuyển động t-ơng đối với nhau.Máy điện tĩnh th-ờng dùng để biến đổi thông số

điện năng nh- biến đổi dòng diện xoay chiều từ điện áp này thành điện áp xoay chiều ở điện áp khác Do tính thuận nghịch của các quy luật cảm ứng điện từ quá trình biến đổi có tính thuận nghịch

b-Máy điện có phần chuyển động quay hoặc chuyển động thẳng :Nguyên lý

làm việc dựa vào hiện t-ợng cảm ứng điện từ,lực điện từ do từ tr-ờng và dòng điện của các cuộn dây có chuyển động t-ơng đối với nhau gây ra.Loại máy này th-ờng

đ-ợc dùng để biến đổi dạng năng l-ợng này sang dạng năng l-ợng khác,máy điện

có thể làm việc ở chế độ máy phát điện hoặc ở chế độ động cơ điện

Động cơ điện máy phát điện gồm có :Phần tĩnh (Stato: vỏ máy+mạch từ).Phần

động(quay) (Roto:trục máy+mạch từ ), ngoài ra còn có phần nắp,bu lông và ốc vít.Phân loại và nhận biết: Máy phát một chiều có bộ phận quay để phát điện Thông th-ờng máy phát điện 1 chiều phần tĩnh là phần lấy điện phần quay là phần kích từ

Máy phát điện xoay chiều (là máy phát đồng bộ )có bộ phận quay để phát điện xoay chiều

 Động cơ: Gồm có động cơ một chiều và xoay chiều,động cơ xoay chiều

c>Động cơ một chiều kích từ nối tiếp:

d>Động cơ một chiều kích từ hỗn hợp:Tốc độ tuỳ ý th-ờng dùng trong Rada nh-ng phải có nguồn một chiều

ĐC

ĐC

KT

KTKT

- Động cơ xoay chiều: Đồng bộ và không đồng bộ

a>Động cơ đồng bộ: Tốc độ từ tr-ờng bằng tốc độ của rôto n=n1

b>Động cơ không đồng bộ: Tốc độ từ tr-ờng khác tốc độ của rôto nn1

(với n là tốc độ Roto ,n1 là tốc độ từ tr-ờng)

Động cơ không đồng bộ đ-ợc chia làm hai loại:

 Động cơ Rôto dây quấn: Dây quấn th-ờng làm bằng đồng, là dây quấn ba pha,3

đầu ra đ-ợc nối với 3 vành tr-ợt bằng đồng gắn chặt trên trục máy tiếp xúc với 3 vành tr-ợt là các chổi than để có thể nối với điện trở phụ bên ngoài

ĐC

Ta có thể biểu diễn phần máy điện bằng sơ đồ khối sau:

3-Vật liệu dùng trong máy điện:

a>Vật liệu kết cấu: là vật liệu dùng để chế tạo các chi tiết chịu tác động

cơ học

-Thép khối :Vỏ cực từ của máy 1 chiều ,các lõi thép cuộn hút 1 chiều

-Gang,nhôm :Vỏ nắp của máy các loại động cơ máy phát xoay chiều

Cả thép và gang đều là vật liệu cách từ yếu

b>Vật liệu tác dụng: Gồm có 2 loại

 Vật liệu dẫn từ: dùng để tạo ra các mạch từ trong máy điện Đối với

động cơ và máy phát xoay chiều ng-ời ta dùng thép kỹ thuật điện dày 0.33- 0.5 mm dạng lá ghép sát vào nhau mục đích là chống dòng fucô, giảm tổn hao trong lõi thép

-Thép kỹ thuật điện gồm có hai loại:

điện 1 chiều

Máy điện

Máy điện xoay chiều

Động cơ

điện 1 chiều

Máy điện không

đồng bộ

Máy điện

đồng bộ

Động cơ

đồng bộ

Máy phát

đồng bộ

Động cơ

không

đồng bộ

Máy phát không

đồng bộ

Máy

biến

áp

=>Tuỳ theo loại chịu đ-ợc c-ờng độ cách điện ng-ời ra chia vật liệu cách

điện ra thành 7 cấp nh- sau:

4- Các thông số đặc tr-ng và một số công thức kinh nghiệm

a.Đối với Máy biến áp(MBA).

+Q là tiết diện lõi (cm2)

Q=a.b cm2 (gông to=1/2 trụ chính)

Nếu to hơn là thừa, nếu nhỏ hơn là thiếu

+S là công suất của MBA (VA)

Q W

b

a

S

+Z là số rãnh trên stato hoặc Roto

+m là số pha (nếu không nói đến m thì coi m=3)

+P2 là công suất đầu trục

+P1 là công suất vào máy P1=P2/

+ là hiệu suất của động cơ

+y là b-ớc dây quấn tính từ cạnh tác dụng thứ nhất đến cạnh tác dụng thứ 2 của một phần tử

p

Z y

2



+q là số rãnh tác dụng d-ới 1 đôi cực (hay là số bối dây của 1 nhóm bối )

đ-ợc tính nh- sau

+T là b-ớc cực(khoảng cách nhất định của pha A,B,C trong máy)

Th-ờng ng-ời ta coi y=(0,671 )T

Đối với dây quấn b-ớc đủ lấy: y= T

Đối với dây quấn b-ớc ngắn lấy: y< T

Nh- vậy ta lấy y=6 và q=2

2



p

Z p

điện xoay chiều có nhiệm vụ cảm ứng sức điện động nhất định đồng thời cùng tham gia vào việc tạo nên từ tr-ờng cần thiết cho sự thay đổi năng l-ợng cơ điện trong máy.Kết quả của dây quấn phải đảm bảo đ-ợc các nhu cầu:

 Tiết kiệm đ-ợc kim loại và đầu mối phải ở đầu búi dây

 Có độ bền cơ,bền nhiệt,bền điện

 Dây quấn 3 pha đối xứng nhau tức là điện trở ,điện cảm của dây quấn các pha phải giống nhau(nếu không thì máy điện làm việc nặng nề có tiếng kêu và tiếng ồn).Điện kháng giống nhau thì tổng số vòng của các pha phải giống nhau

 Đấu máy phải đúng cực tính

B-Một số kiểu dây quấn cơ bản:

Trong máy điện xoay chiều có 2 loại dây quấn:Dây quấn 1lớp và dây quấn 2 lớp:

1-Dây quấn 1 lớp: có 2 kiểu

 Dây quấn tập trung: nằm ở những vùng khác nhau trên thân máy

 Dây quấn phân tán: là tr-ờng hợp đặc biệt của dây quấn tập trung Trên cơ sở

dây quấn tập trung muốn có mô men khoẻ hơn với cùng công suất ấy thì ng-ời

ta đ-a ra kiểu dây quấn phân tán

Cách thực hiện: tách nhỏ các phần tử để dải đều trên thân máy

Ưu điểm:Cấu tạo đơn giản, dễ lắp đặt và sửa chữa

Nh-ợc điểm:Không tạo đ-ợc mômen khoẻ lên chỉ dùng cho loại động cơ có công suất P  7 Kw

Dây quấn 1 lớp có nhiều loại, ng-ời ta chia thành các loại sau:

*Dây quấn đồng khuôn,phân tán

Dây có hình dáng và kích th-ớc giống nhau nằm so le với nhau và có chiều đi của dòng điện trong dây theo đúng cực tính

*Dây quấn đồng tâm:Khác nhau về kích th-ớc và bối nhỏ nằm trong bối lớn

Để vẽ 1 dây quấn ta căn cứ vào:

C

X

BZ

Ví dụ về dây quấn đồng khuôn phân tán có Z=24; 2p=4; y=5; q=2.

+Trên cơ sở dây quấn tập trung:nếu ta muốn máy có Mômen khoẻ hơn thì đại

bộ phận đ-a sang dây quấn 2 lớp

Ưu điểm:

Dây quấn hai lớp th-ờng sử dụng hai loại dây quấn xếp và dây quấn sóng

nh-ng chủ yếu vẫn là dây quấn xếp

Nh-ợc điểm:Chế tạo phức tạp,lắp ráp khó khăn,sửa chữa phức tạp hơn dây

quấn 1 lớp(nh- ở các đầu nối)

+Đối với máy điện có công suất lớn hơn 7 Kw ta sử dụng dây quấn 2 lớp

+Cách thực hiện :tách nhỏ các nhóm về số l-ợng (nghĩa là cạnh trên cạnh d-ới

của cùng một pha trùng nhau) đ-ợc tính theo công thức sau:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

0 17 18 19 20 21 22 23 24

z p q

y ) 2 (  

VÝ dô: Z=24;2p=4;y=5;q=2.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

0 17 18 19 20 21 22 23 24

A

III-Chuẩn bị khuôn- cách điện- Đấu máy

A.Động cơ

1.Chuẩn bị khuôn (Hình quả trám).

+b:lấy 1 cung ở 1/2 chiều cao của răng tính từ tâm rãnh cạnh tác dụng thứ nhất

đến cạnh tác dụng thứ 2 của một phần tử

+h: chiều cao của lõi sắt +3 cm

+l1,l2: mỗi bên lấy 1/2 chiều sâu nắp máy khuôn th-ờng dùng cho dây quấn

đồng khuôn.Nếu làm dây quấn đồng tâm phải có thêm 2 cổ lỗ nữa 2 cổ lỗ này liền nhau và cách nhau bằng 1 b-ớc rãnh trên Stato

l1

y h

l2

bCấch làm khuôn: Dùng 2 miếng gỗ đã đ-ợc xác định tâm, sau đó khoan theo các lỗ

đã đánh dấu kích th-ớc sẵn Khuôn th-ờng dùng để quấn dây quấn đồng khuôn, nếu dùng để quấn dây quấn đồng tâm thì phải thêm 2 lỗ nữa, 2 lỗ liền kề và cách nhau bằng 1 b-ớc rãnh trên Stato(0.8mm)

2-Chuẩn bị cách điện.

- Để tránh sự chập, chạm giứa các vòng dây, giữa các cuộn dây và giữa các dây quấn với vỏ máy, ta phải sử dungj cách điện cho động cơ

-Những vật cách điện phải đ-ợc cách điện trọn vẹn trong vật liệu cách điện

-Khi sử dụng vật liệu cách điện phải đảm bảo độ bóng của vật liệu, trách xây x-ớc, gẫy gập

-Có 2 kiểu cách điện quan trọng:

- Máy điện làm trong quá trình thực tập đ-ợc cách điện ở cấp A và E có 2 loại vật liệu cách điện(chịu 950C và 105oC)

Cách điện vỏ(Stato) gồm hai lớp:

+Lớp thứ nhất: lớp 0,3 mm đó là một loại bìa mầu xanh, một mặt tráng bóng kính đ-ợc lót lụa lên trên

Chiều rộng: bằng chu vi rãnh tức là nó chiếm hết tiết diện từ mép phải sang mép trái rãnh

Chiều dài: bằng chiều dài của một rãnh +3 (cm) đ-ợc gập lại mỗi đầu 0,75cm, chống xê dịch (0.75x4=3)

+Lớp thứ hai: là lớp cách điện bằng lụa, lớp này có tác dụng vừa cách điện, vừa hút ẩm Tuy nhiên trong đợt thực tập này ta không cần lớp này nữa vì lớp cách điện 0.3 mm đã có tráng 1 chất cách điện có tác dụng nh- một lớp lụa

+Lớp thứ ba : là loại giấy cách điện dầy 0,1mm

Chiều rộng : Rộng hơn lớp 0,3mm một khoảng bằng hai bản rãnh hai bên để khi vào dây song ta gập lại cài xuống d-ới rãnh phần để cách điện, phần để giữ dây không bung lên chạm vào Rôto

Chiều dài : Bằng chiều dài lớp 0,03mm đã gấp đầu

3-Chuẩn bị dụng cụ.

Gồm có dao tre, kéo, dao, kìm, búa, khung dây quấn, máy quấn dây, đồng hồ đo thông mặch

Chú ý: dao tre cần phải nhẵn, bóng, mảnh ở phía đầu để cho dây xuống rãnh đ-ợc

dễ dàng

4-Cách đấu dây.

a.Đối với dây quấn một lớp: khi đấu nối tiếp đấu theo quy luật sau

- Nếu số cực 2p > 2 Thì cuối cuộn thứ nhất đấu vứi đầu của cuộn thứ hai cho tới hết

- Nếu 2p=2 ta đấu nối tuếp cuối cuộn nọ với cuối cuộn kia

b.Đối với dây quấn 2 lớp(không làm trong đợt thực tập):

- Khi đấu nối tiếp cần thêm điều kiện chiều dòng điện của cạnh trên và cạnh d-ới trong cùng 1 rãnh phải nh- nhau Ng-ời ta đấu: cuối cuộn thứ nhất với cuối cuộn thứ hai, đầu cuộn thứ hai với đầu cuộn thứ ba, cuối cuộn hai nối với cuối cuộn ba

c.Đấu máy Y/∆

Yêu cầu : Phải thông mạch đấu dây đúng cực tính sao cho động cơ chạy đ-ợc

Th-ờng thì khi đặt dây vào máy ta phải kiểm tra thông mạch ngay từ bối dây đầu tiên Sau khi đấu máy xong phải có các đo giữa AB và CD và CA cẩn thận

-Quy định chung : Đấu máy 220/380 -/

Đấu ∆

B

ĐấuY

Z YXA

C

B.máy biến áp

I-Giới thiệuchung

Máy biến áp là nột thiết bị điện từ tĩnh, làm việc trên nguyên lý cảm ứng điện từ,

dùng để biến đổi 1 hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp này thành 1 hệ thống

dòng điện xoay chiều ở điện áp khác, với tần số không đổi

1.Cấu tạo của Máy biến áp: gồm lõi thép và dây quấn.

Máy biến áp có 2 dây quấn gọi là Máy biến áp 2 dây quấn Dây quấn nối với nguồn

để thu năng l-ợng gọi là dây quấn sơ cấp Dây quấn nối với tải để đ-a năng l-ợng

ra ngoài gọi là dây quấn thứ cấp

-Lõi thép: gồm các lá thép kỹ thuật điện ghép lạ với nhau, các lá thep đ-ợc phủ 1

lớp cách điện, để cách điện với nhau(Giảm dòng Fucô sinh tổn hao)

-Dây quấn:

 Th-ờng dùng là đồng hoặc nhôm, vì chúng có điện trở suất bé Tiết diện th-ờng

là hình tròn hoặc hình chữ nhật, bên ngoài có tráng bọc 1 lớp cách điện bằng

êmay

 Dây quấn th-ờng đ-ợc chia làm 2 loại chính

-Dây quấn đồng tâm: dây quấn hình trụ

dây quấn xoắn ốc liên tục

-Dây quấn xen kẽ

U1

U2W1

phần II Bài tập Thực hành trên động cơ

A Z B C X Y

Sơ đồ công nghệ đặt dây:

+Quấn dây: Quấn riêng từng bối một tổng số có 12 bối, mỗi cuộn 55 vòng

-Đo thông mạch kiểm tra từng cuộn Xác định cực tính đúng cho từng cuộn dây xác

định bối chờ và các b-ớc vào dây

+Vào dây: Dựa vào c- đồ công nghệ đặt dây

-Ta đặt dây sao cho 1 cạch đè lên 2 cạch tr-ớc, cạch sau này lại cùng với cạch tr-ớc lại tạo thành 2 cạch mới để đặt tiếp cạch khác đè lên chúng

-Đầu tiên ta chọn một vị trí bất kỳ nào đó quy định đó là cạch số 1 (đầu ra đ-ợc dặt

về phía hộp cực) ta vào dây 2 cạch là cạch số 2 và 4 tr-ớc, 2 cạch còn lại của 2 bối

đó để chờ Sau đó vào bối thứ nhất ở vị trí rãnh số 1và 6, tiếp tục bối thứ hai vào rãnh 3 và rãnh 8 Cứ nh- vậy ta vào tiếp các bối còn lại cho đến hết rồi vào nốt hai cạch chờ ban đầu xuống rãnh 21 và 23 là xong

Chú ý:

+Vào dây đ-ợc rãnh nào ta nhét luôn giấy cách điện vào khe và bẻ tròn hai đầu bối dây, đồng thời khi vào đ-ợc bối nào ta cũng kiểm tra luôn xem có thông mạch và có

bị chạm vỏ không, để có biện pháp sử lý luôn

+Sau khi đã vào dây và nhét lớp giấy cách điện 0,1mm xong Ta tiến hành lót cách

điện pha và dùng dao tre nắn cho các bối dây ốp sát vào nhau gọn gàng

+Vì đây là giấy cách điện bằng bìa, giấy th-ờng không đủ tiêu chuẩn cách điện nên

ta không cho máy chậy thử vì thế không cần đai máy bằng dây sợi

+Đấu dây: ở đây có 12 bối dây mà có 3 pha đều nhau mỗi pha có 4 bối Để cho

thuận tiện cho việc đấu dây trong quá trình vào dây ta chú ý cho các đầu vào của các bối về một phía(th-ờng là phía ngoài),còn các đầu ra về phía còn lại,cách đấu nh- sau:

-Chọn 1 đầu của bối bất kỳ quy định làm pha A(đâù vào cuộn A2) cuối cuộn A1đấu với cuộn A2(tức là A2, cách A1 là 2 bối dây) Cuối cuộn A3 đem đấu với cuối cuộn

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Nhận xét Qua bài tập này ta đ-ợc làm quen với cách quấn dây quấn, lót cách điện,

vào dây quấn cũng nh- đáu dây quấn Tuy bài tập thựchành này không chạy máy nh-ng nó làm nền tảng, kinh nghiệm ban đầu để về sau thực hiện bài tập đối với

động cơ 36 rãnh

Về thời gian: hoàn thành đúng quy định

Về cách đấu: biết xác định cực tính,đấu các bối dây

-Yêu cầu vuốt dây thẳng,chỗ nào x-ớc phải lót cách điện

-Đặt lớp giấy 0,3 vào trong cùng sau đó quấn 72 vòng đ-a ra 1 đầu (mức 160V).Sau

đó lót cách điện quấn 60 vòng ra tiếp 1 đầu nữa lót cách điện và quấn tiếp 36 vòng thì đ-a ra đầu 80V.Vậy là 3 đầu cộng với đầu đầu tiên lúc đ-a vào mức 220V nữa là

4 đầu

Sau đó từ đây cứ 9 vòng ta cho ra 1 đầu.Chú ý cách điện giữa các lớp và cách điện ở

vị trí sao cho phù hợp để khi lắp vào bộ chuyển mạch không bị vắt dây qua gông từ.Th-ờng ta cho đầu dây ra ngoài theo sơ đồ sau đây: