giáo trình kỹ thuật quấn dây động cơ motor

MỞ ĐẦU Mục đích thực hành quấn dây máy điện:- Thực hành quấn dây máy điện để tăng thêm kiến thức và tay nghề chohọc viên , giúp cho học viên nắm được các bước thao tác sửa chữa một máyđi

LỜI NÓI ĐẦU

Trong đà phát triển và tiến bộ của khoa học kỹ thuật, rất nhiều thành tựu mới được áp dụng vào lĩnh vực công nghiệp như kỹ thuật điện

tử, tự động hóa, kỹ thuật số … Ở nước ta đã và đang nhập khá nhiều máy móc thiết bị rất hiện đại nhằm phục vụ cho quá trình phát triển và hiện đại hóa của đất nước Do đó đòi hỏi quá trình đào tạo cần có những giáo trình mới để trang bị những kiến thức cho sinh viên- học sinh, nhằm bắt kịp với thực tế của xã hội trong hiện tại và những năm sau này.

Từ những nhu cầu đó, giáo trình “Thực hành kỹ thuật quấn dây ”

này được biên soạn, làm tài liệu học tập cho học sinh – sinh viên bậc cao đẳng và trung cấp ngành điện công nghiệp và tự động hóa của Trường Cao Đẳng Nghề Số 8 – BQP.

Nội dung giáo trình gồm 5 phần:

Phần 1 : Quấn dây máy biến áp

Phần 2 : Quấn dây quạt trần

Phần 3 : Quấn dây quạt bàn

Phần 4 : Quấn dây động cơ KĐB một pha

Phần 5 : Quấn dây động cơ KĐB ba pha

Trong quá trình biên soạn giáo trình chắc chắn còn nhiều thiếu sót Vì vậy tác giả rất mong được sự đóng góp ý kiến của các bạn đọc để giáo trình được hoàn thiện hơn.

TRƯỜNG CAO ĐẲNG

HÀNG KHẮC PHỤC

GIÀO TRÌNH Dùng cho các lớp cao đẳng nghề điện

Tài liệu tham khảo Bình Dương năm 2015

NỘI DUNG

Phần 1 - Quấn dây máy biến áp

Phần 2 - Quấn dây quạt trần

Phần 3 - Quấn dây quạt bàn

Phần 4 - Quấn dây động cơ KĐB một pha

Phần 5 - Quấn dây động cơ KĐB ba pha

M C L C ỤC LỤC ỤC LỤC

1

1 Công nghệ chế tạo Máy điện và Máy biến áp, Nguyễn Đức Sỹ, NXBGiáo dục, Hà Nội - 1995.

2 Máy điện 1, 2 ,Vũ Gia Hanh - Trần Khánh Hà - Phan Tử Thụ - NguyễnVăn Sáu, NXB Khoa học và Kỹ thuật , Hà Nội - 2001

3 Tính toán sửa chữa các loại Máy điện quay và Máy biến áp - tập 1, 2,Nguyễn Trọng Thắng - Nguyễn Thế Kiệt, NXB Giáo dục, Hà Nội -1993

4 Công nghệ chế tạo và tính toán sửa chữa Máy điện - tập 3, NguyễnTrọng Thắng - Nguyễn Thế Kiệt, NXB Giáo dục, Hà Nội - 1993

5 Kỹ thuật quấn dây, Minh Trí, NXB Đà Nẵng, năm 2000

6 Quấn dây sử dụng và Sửa chữa Động cơ điện xoay chiều thông dụng,Nguyễn Xuân Phú - Tô Đằng, NXB Khoa học và Kỹ thuật , Hà Nội -1989

7 Sổ tay thợ Sửa chữa, vận hành máy điện , A.S KOKREP, Phan ĐoàiBắc dịch, NXB Công nhân kỹ thuật, năm 1993

8 Sổ tay thợ điện trẻ, A.M VISTÔC, M.B DÊVIN, E.P PARINI, BạchQuang Văn dịch, NXB Công nhân kỹ thuật, năm 1981

MỞ ĐẦU Mục đích thực hành quấn dây máy điện:

- Thực hành quấn dây máy điện để tăng thêm kiến thức và tay nghề chohọc viên , giúp cho học viên nắm được các bước thao tác sửa chữa một máyđiện

- Trong phạm vi môn học thực hành máy điện bao gồm phần quấn dâytrên một số mẫu máy, phần thí nghiệm và kiểm tra Mục đích giúp học viênnắm được những vấn đề sau:

+ Củng cố thêm về kiến thức lý thuyết, đồng thời dùng lý thuyết phân tíchnhững vấn đề thực tế

+ Biết cách tiến hành các thí nghiệm thông thường về máy điện, sử dụngcác loại dụng cụ đo như Đồng hồ vạn năng……

+ Biết cách quấn dây mới và kiểm tra một động cơ điện sau khi sửa chữa.+ Bồi dưỡng các đức tính của một công nhân kỹ thuật là : thận trọng, tuântheo các quy trình thao tác

+ Bồi dưỡng khả năng công tác độc lập, luyện tập các cách quan sát, pháthiện các hiện tượng, phân tích và nhận xét để tạo ra điều kiện tốt cho côngtác sửa chữa sau này

+ Trình tự thực hiện.

+ Những điều cần chú ý trong quá trình thực hành

- Mỗi nhóm thực hiện bầu ra một nhóm trưởng, chịu trách nhiệm chung vềthiết bị, đồ nghề, vệ sinh, tài liệu … vv

Phương pháp tiến hành:

- Học viên phải tìm hiểu nguồn điện mà mình sử dụng, các dụng cụ làm

và dụng cụ đo

- Theo sơ đồ nguyên lý của từng bài thực hành mà thực hiện

- Chỉ khi giáo viên hướng dẫn kiểm tra và cho phép thử điện thì mới đượcthử

- Khi thực hành cần tiến hành theo trình tự

- Khi thực hành không được làm ồn ào

- Sau khi là xong giáo viên thu lại sản phẩm và chấm điểm

+ Tuyệt đối phục tùng sự hướng dẫn của giáo viên

+ Trước khi thực tập học viên phải nắm vững đực mục đích, yêu cầu, nộidung của buổi thực hành Học viên không được phép thử nghiệm khi khôngđược phép của giáo viên hướng dẫn

+ Trong phòng học thực tập các thiết bị không biết tuyệt đối không được sửdụng, nếu cần thứ gì thì hỏi giáo viên hướng dẫn

+ Khi làm xong phải bàn giao thiết bị, dụng cụ cho giáo viên hướng dẫnđầy đủ Nếu làm hư hỏng hoặc đổ vỡ, mất mát phải lập biên bản tại chỗ vàtuỳ theo mức độ phê bình, kiểm điểm hoặc bồi thường

Trật tự vệ sinh:

- Khi thực hành phải trật tự, không cười đùa ca hát

- Hết sức tiết kiệm các loại nguyên liệu, điện … vv

- Giữ vệ sinh chung phòng học, quét dọn sau mỗi buổi thực tập

- Khi thực tập xong phải để các thiết bị, dụng cụ vào vị trí gọn gàng vàbàn giao cho giáo viên hướng dẫn kiểm tra lại mới được ra về

- Tất cả học viên thực tập phải thực hiện nghiêm nội quy này

SỬ DỤNG ĐỒNG HỒ ĐO

Giới thiệu về đồng hồ vạn năng ( VOM)

Đồng hồ vạn năng ( VOM ) là thiết bị đo không thể thiếu được với bất kỳmột sinh viên điện công nghiệp, điện tử nào, đồng hồ vạn năng có các chứcnăng chính là Đo điện trở, đo điện áp DC, đo điện áp AC và đo dòng điện

thấy được sự phóng nạp của tụ điện , tuy nhiên đồng hồ này có hạn chế về độchính xác và có trở kháng thấp khoảng 20K/Vol do vây khi đo vào các mạch chodòng thấp chúng bị sụt áp.

Hướng dẫn đo điện áp xoay chiều.

Sử dụng đồng hồ vạn năng đo áp AC

Khi đo điện áp xoay chiều ta chuyển thang đo về các thang AC, để thang ACcao hơn điện áp cần đo một nấc, Ví dụ nếu đo điện áp AC220V ta để thang AC250V, nếu ta để thang thấp hơn điện áp cần đo thì đồng hồ báo kịch kim, nếu đểthanh quá cao thì kim báo thiếu chính xác

* Chú ý :

Tuyết đối không để thang đo điện trở hay thang đo dòng điện khi đo vào điện

áp xoay chiều => Nếu nhầm đồng hồ sẽ bị hỏng ngay lập tức !

Để nhầm thang đo dòng điện, đo vào nguồn AC => sẽ hỏng đồng hồ

=> sẽ hỏng các điện trở trong đồng hồ

* Nếu để thang đo áp DC mà đo vào nguồn AC thì kim đồng hồ không báo ,nhưng đồng hồ không ảnh hưởng

Để thang DC đo áp AC đồng hồ không lên kim

tuy nhiên đồng hồ không hỏng

Hướng dẫn đo điện áp một chiều DC bằng đồng hồ vạn năng

Khi đo điện áp một chiều DC, ta nhớ chuyển thang đo về thang DC, khi

đo ta đặt que đỏ vào cực dương (+) nguồn, que đen vào cực âm (-) nguồn, đểthang đo cao hơn điện áp cần đo một nấc Ví dụ nếu đo áp DC 110V ta để thang

DC 250V, trường hợp để thang đo thấp hơn điện áp cần đo => kim báo kịchkim, trường hợp để thang quá cao => kim báo thiếu chính xác

Dùng đồng hồ vạn năng đo điện áp một chiều DC

* Trường hợp để sai thang đo :

Nếu ta để sai thang đo, đo áp một chiều nhưng ta để đồng hồ thang xoay chiềuthì đồng hồ sẽ báo sai, thông thường giá trị báo sai cao gấp 2 lần giá trị thực củađiện áp DC, tuy nhiên đồng hồ cũng không bị hỏng

Để sai thang đo khi đo điện áp một chiều => báo sai giá trị.

* Trường hợp để nhầm thang đo

Chú ý : Tuyệt đối không để nhầm đồng hồ vào thang đo dòng điện hoặc thang

đo điện trở khi ta đo điện áp một chiều (DC) , nếu nhầm đồng hồ sẽ bị hỏngngay !!

Trường hợp để nhầm thang đo dòng điện khi đo điện áp DC => đồng hồ sẽ bị hỏng !

áp DC => đồng hồ sẽ bị hỏng các điện trở bên trong!

Hướng dẫn đo điện trở và trở kháng

Với thang đo điện trở của đồng hồ vạn năng ta có thể đo được rất nhiều thứ

 Đo kiểm tra giá trị của điện trở

 Đo kiểm tra sự thông mạch của một đoạn dây dẫn

 Đo kiểm tra sự thông mạch của một đoạn mạch in

 Đo kiểm tra các cuộn dây biến áp có thông mạch không

 Đo kiểm tra sự phóng nạp của tụ điện

 Đo kiểm tra xem tụ có bị dò, bị chập không

 Đo kiểm tra trở kháng của một mạch điện

 Đo kiểm tra đi ốt và bóng bán dẫn

* Để sử dụng được các thang đo này đồng hồ phải được lắp 2 Pịn tiểu 1,5Vbên trong, để xử dụng các thang đo 1Kohm hoặc 10Kohm ta phải lắp Pin 9V

Đo điện trở :

Đo kiểm tra điện trở bằng đồng hồ vạn năng

Để đo trị số điện trở ta thực hiện theo các bước sau :

 Bước 1 : Để thang đồng hồ về các thang đo trở, nếu điện trở nhỏ thì đểthang x1 ohm hoặc x10 ohm, nếu điện trở lớn thì để thang x1Kohm hoặc10Kohm => sau đó chập hai que đo và chỉnh triết áo để kim đồng hồ báo vị trí

0 ohm

 Bước 2 : Chuẩn bị đo

 Bước 3 : Đặt que đo vào hai đầu điện trở, đọc trị số trên thang đo , Giá trị

đo được = chỉ số thang đo X thang đo

Ví dụ : nếu để thang x 100 ohm và chỉ số báo là 27 thì giá trị là = 100 x 27 =

2700 ohm = 2,7 Kohm

 Bước 4 : Nếu ta để thang đo quá cao thì kim chỉ lên một chút , như vậy

 Bươc 1 : Đặt đồng hồ vào thang đo dòng cao nhất

 Bước 2: Đặt que đồng hồ nối tiếp với tải, que đỏ về chiều dương, que đen

về chiều âm

 Nếu kim lên thấp quá thì giảm thang đo

 Nếu kim lên kịch kim thì tăng thang đo, nếu thang đo đã để thang caonhất thì đồng hồ không đo được dòng điện này

 Chỉ số kim báo sẽ cho ta biết giá trị dòng điện

Cách 2 : Dùng thang đo áp DC

Ta có thể đo dòng điện qua tải bằng cách đo sụt áp trên điện trở hạn dòng mắc

nối với tải, điện áp đo được chia cho giá trị trở hạn dòng sẽ cho biết giá trị dòngđiện, phương pháp này có thể đo được các dòng điện lớn hơn khả năng cho phépcủa đồng hồ và đồng hồ cũmg an toàn hơn

Cách đọc trị số dòng điện và điện áp khi đo như thế nào ?

* Đọc giá trị điện áp AC và DC

Khi đo điện áp DC thì ta đọc giá trị trên vạch chỉ số DCV.A

 Nếu ta để thang đo 250V thì ta đọc trên vạch có giá trị cao nhất là 250, tương

tự để thang 10V thì đọc trên vạch có giá trị cao nhất là 10 trường hợp để thang1000V nhưng không có vạch nào ghi cho giá trị 1000 thì đọc trên vạch giá trịMax = 10, giá trị đo được nhân với 100 lần

 Khi đo điện áp AC thì đọc giá trị cũng tương tự đọc trên vạch AC.10V, nếu

đo ở thang có giá trị khác thì ta tính theo tỷ lệ Ví dụ nếu để thang 250V thì mỗichỉ số của vạch 10 số tương đương với 25V

 Khi đo dòng điện thì đọc giá trị tương tự đọc giá trị khi đo điện áp

PHẦN 1

1.1 QUẤN DÂY MÁY BIẾN ÁP

1.1.1 Định nghĩa :

Máy biến áp là một thiết bị điện dùng để biến đổi điện áp xoay chiều từ điện

áp này sang điện áp khác nhưng tần số được giữ nguyên

Mạch từ được ghép bằng các lá thép chữ U và chữ I còn gọi là mạch từ kiểutrụ

Mạch từ được ghép bằng các lá thép chữ E và chữ I còn gọi là mạch từ kiểubọc

Mạch từ được ghép bằng các lá thép vành khăn còn gọi là mạch từ hìnhxuyến

Các kích thước chủ yếu của lõi thép

Cuộn dây sơ cấp :

Để đưa điện áp và được ký hiệu là U1

Dòng điện chạy cuộn dây này là dòng điện sơ cấp ký hiệu là I1

Đường kính dây quấn ký hiệu d1

Số vòng dây quấn ký hiệu W1

Đường kính dây quấn ký hiệu d2

Số vòng dây quấn ký hiệu W2

1.1.3 Nguyên lý làm việc :

Dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ

Khi đặt 2 đầu cuộn dây sơ cấp một điện áp xoay chiều U1 trong cuộn dây sơcấp có dòng điện xoay chiều I1 chạy qua sinh ra trong cuộn dây sơ cấp 1 từtrường biến thiên mắc vòng qua lõi thép sơ cấp đường dây làm cảm ứng ra ở 2đầu cuộn dây thứ cấp 1 điện áp U2 cũng là điện áp xoay chiều tỷ số giữa U1 và

U2 gọi là tỷ số biến đổi điện áp ký hiệu là Ku

1

2

* 1 2 1

1 2

1

W

W U U W

W U

1.1.4.1 Máy biến áp tự ngẫu

U1 I1 W1

U2 I2 W2

Là những máy biến áp mà cuộn dây được quấn thành một cuộn ứng dụng dùng để chế tạo máy đổi điện

1.1.5 Máy biến áp cảm ứng

1.1.5.1 Sơ đồ nguyên lý của máy biến áp cảm ứng

1.1.5.2 Phương pháp tính toán chế tạo máy biến áp máy biến áp cảm ứng

 Tính tiết diện lõi thép

P P P

U1 I1 W1

U2 I2 W2

12 44 , 1 1

2 2

VA S

- 90 , 9 ( )

1 , 1

100 1

, 1

+ Nếu P1 > 100 (VA) thì lấy 0.5

 Tính số vòng 1 vôn no

- 5 , 3

4 , 8

45 12

* 7 0

 Chú ý trường hợp ở thứ cấp máy biến áp có nhiều cấp điện áp ra cách

tính tương tự như trên nhưng cần lưu ý

1.1.5.3 ,Một số máy biến áp cảm cảm ứng đặc biệt như :

Máy biến áp hàn là một máy biến áp cảm ứng đặc biệt làm việc ở chế

độ cuộn dây thứ cấp bị nối ngắn mạch điện áp cần thiết bị để hàn là 40V

để đạt được điện áp này thì điện áp khi chư hàn là 70 -:- 80 V

Vậy khi tính máy hàn cần lưu ý dòng điện hàn

2

2 2

muốn nạp ác quy 6 V thì phải quấn máy 7.2 V Còn muốn quấn máy nạp 12Vthì phải quấn máy có điện áp ra 14.4V

Trường hợp chỉnh lưu cả chu kỳ

Nếu chỉnh lưu nửa chu kỳ muốn nạp ác quy 6 V phải quấn máy biến áp cóđiện áp ra 10V

Nếu chỉnh lưu nửa chu kỳ muốn nạp ác quy 12 V phải quấn máy biến áp cóđiện áp ra 20V

1.1.5 5 Máy biến áp tự ngẫu

Dùng để làm máy đổi điện

1.1.5.6 Sơ đồ nguyên lý các máy đổi điện

+ Sơ đồ nguyên lý máy đổi điện

Máy đổi điện 220 ra 110

+ Máy đổi điện 110 ra 220

1.1.5.7 Phương pháp tính máy biến áp tự ngẫu

U1 I1 W1

U2 I2 W2

A

B

C

U1 I1 W1

U2 I2 W2

A

B

C

 Tính tiết diện lõi thép

U

P

I 

 Tính đường kính dây quấn

+ Máy đổi điện 220 > 110

Đường kính đoạn dây AB

- AB 0 5 I1

Đường kính đoạn dây BC

- BC 0 5 I2

+ Máy đổi điện 110 > 220

Đường kính đoạn dây AB

 Tính số vòng dây trên các đoạn

+ Máy đổi điện 220 ra 110

12 44 , 1 1

2 2

 Tính đường kính dây quấn

+ Máy đổi điện 220 > 110

Đường kính đoạn dây AB

45 12

* 7 0

B = 0.7 thép thường

B = 1 tôn si lích cũ

B = 1.1 tôn si lích mới

 Tính số vòng dây trên các đoạn

+ Máy đổi điện 220 ra 110

Là một máy biến áp tự ngẫu điều chỉnh điện áp bằng tay

Nguyên tắc của việc điều chỉnh điện áp là thay đổi số vòng dây của cuộn sơcấp phù hợp với điện áp thứ cấp

Cụ thể khi điện áp sơ cấp giảm muốn giữ cho điện áp thứ cấp không đổi tagiảm số vòng dây của cuộn sơ cấp và ngược lại

Sơ đồ nguyên lý :

Các bộ phận chính gồm :

+ cuộn dây quấn trên lõi thép cĩ các đầu ra 220v 160v 110v 80v và các đầu

ra được đánh số từ 1 -> 9 hoặc 1 -> 11

+ Để thực điều chỉnh điện áp nguồn ta dùng 2 cơng tắc điều chỉnh điện áp

 Cơng tắc điều chỉnh thơ gồm 4 nấc 220v,160v,110v,80v

 Cơng tắc điều chỉnh tinh gồm 11 nấc

 Các thiết bị đi kèm

 Am phe đo dịng điện qua cuộn dây súp von tơ

 Đồng hồ V đo điện áp đầu ra của súp von tơ

 Đèn báo hiệu súp von tơ cĩ điện

 Chuơng báo dùng báo hiệu khi điện áp đầu ra lớn hơn

Điện áp điều chỉ cuả nấc chỉnh tinh là 5 -> 10 v

3 2 1 0

A V

Chuông

Nguồn điện vào

Nguồn điện ra

1.2.3 Cách quấn máy biến áp cảm ứng

1.2.3.1 Làm khuôn :có sẵn hay ta làm khuôn như sau :

+ Gắn khuôn lên bàn quấn

+, Quấn cuộn dây

 Quấn cuộn dây sơ cấp trước khi quấn đủ số vòng ta tiến hành bọc cáchđiện rồi sau đó ta quấn cuộn dây thứ cấp

+, Tiến hành làm đầu ra

+, Lắp lõi thép vào

+, Vận hành thử cho điện áp vào cuộn dây sơ cấp và tiến hành đo điện áp ở thứcấp

PHẦN 2

2.1 QUẤN DÂY QUẠT TRẦN

2.1.1Cấu tạo của quạt trần thông dụng:

- Stato : phần cố định cấu tạo bởi các lá sắt mỏng ghép lại thành mạch từ có

các rãnh thẳng Trên stato có quấn cuộn chạy và cuộn đề lệch nhau một góc

90 độ

- Rôto : là phần quay, loại rôto lồng sóc, được thiết kế bọc ngoài phần stato,

trên roto có gắn các cánh quạt

- Hộp số quạt trần: là hộp để điều chỉnh tốc độ của động cơ quạt trần Có nhiều cách để điều chỉnh tốc độ quat ví dụ ta có thể dùng biến trở, dùng cuộn cảm kháng… tuy nhiên thông thường dùng cuộn cảm kháng có ưu điểm hơn vì đạt hiệu suất cao và đơn giản

2.1.2 Nguyên lý làm việc:

- Khi cho điện vào quạt thì từ trường tạo bởi hai cuộn chạy và cuộn đề hợp thành từ trường quay nhờ sự lệch pha của các dòng điện IA , IB trong hai cuộn Từ trường quay này tác động lên rôto làm phát sinh dòng điện ứng chạy trong roto

- Dòng điện ứng dưới tác dụng của từ trường quay tạo ra mô men quay làm quay rôto theo chiều từ trường quay

- Sơ đồ dây quấn stato quạt trần ( Z = 32, 2p = 16 )

2.1.3 Sơ đồ nối dây quạt trần:

2.1.4 Xác định các đầu dây quạt trần:

2.1.4.1 Xác dịnh theo màu sắc dây:

- Trong thực tế các đầu dây của quạt trần đều được nối dây theo màu sắc riêng biệt Dưới đây là sơ đồ mạch điện của quạt trần thông dụng có thể hiện các màu sắc dây nối vào các đầu dây của cuộn dây quạt trần

- Sơ đồ mạch điện của quạt trần

2.1.4.2 Phương pháp đo bằng đồng hồ VOM

- Phương pháp này thường được áp dụng nhiều Trường hợp sử dụng phương pháp này khi các đầu cuộn dây quạt trần bị mất dấu các đầu cuộn dây

- Cách làm : Đặt đồng hồ ở chế độ đo điện trở X100 , sau đó chập hai que đo của đồng hồ lại để kiểm tra đồng hồ xem còn tốt hay không

- Sau khi kiểm tra đồng hồ xong thì ta tiến hành đo các cuộn dây của quạt trần :

Ta kiểm tra từng cặp đầu dây để tìm ra hai đầu dây của cuộn dây Trong quátrình đo ta để ý nếu thấy:

+ Có hai cuộn dây có giá trị điện trở chênh lệch nhau thì cuộn dây có giá trị cao hơn là cuộn làm việc còn cuộn còn lại là cuộn khởi động

Thành lập sơ đồ dây quấn của động cơ 1 pha có Z = 32, 2p = 16, m =1 dây

quấn kiểu đồng tâm tập trung dùng tụ làm việc

2.1.5 Các bước thành lập sơ đồ

Bước 1

Xác định các thông số đã biết Z = 32, 2p = 16, m = 1

32

2

180 180

Bước 3 trên vùng bước cực từ căn cứ vào số rãnh mà cuộn dây chính và dây phụ

có thể ta phân bố số rãnh cho các cuộn dây và nếu ta gọi qc tương ứng với số bối dâychính pp tương ứng số bối dây phụ thì ta thực hiện phân bố số rãnh cho qc rồi đến pp

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 30 1 2

Chú ý : Khi vẽ sơ đồ ta thấy thật chắc chắn là đúng khi đó mới tiến hành sang bước kế tiếp