GIÁO TRÌNH MÁY ĐIỆN XOAY CHIỀU VÀNH GÓP

Giáo trình này được thiết kế theo mô đun thuộc hệ thống mô đun môn học của chương trình đào tạo nghề Điện công nghiệp ở cấp trình độ Cao đẳng nghề, và được dùng làm giáo trình cho học viên trong các khóa đào tạoMô đun này được thiết kế gồm 2 bài Bài 1: Quấn dây động cơ vạn năng.Bài 2: Quấn dây máy phát điện.

BỘ LAO ĐỘNG -THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI

TỔNG CỤC DẠY NGHỀ

GIÁO TRÌNH

Mô đun: Quấn dây máy điện xoay

chiều một pha có vành góp NGHỀ: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP

TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG NGHỀ

(Ban hành kèm theo Quyết định số: 120/QĐ-TCDN ngày 25 tháng 02 năm

2013 của Tổng cục trưởng Tổng cục dạy nghề)

Hà nội, năm 2013

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN

Tài liệu này thuộc sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể đuợc phép dùng nguyên bản hoặc trích đúng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm

LỜI GIỚI THIỆU

Tài liệu Quấn máy điện xoay chiều một pha có vành góp là kết quả của

Dự án “Thí điểm xây dựng chương trình và giáo trình dạy nghề năm 2012”.Được thực hiện bởi sự tham gia của các giảng viên của trường Cao đẳng nghề công nghiệp Hải Phòng thực hiện

2011-Trên cơ sở chương trình khung đào tạo, trường Cao đẳng nghề công nghiệp Hải phòng, cùng với các trường trong điểm trên toàn quốc, các giáo viên có nhiều kinh nghiệm thực hiện biên soạn giáo trình Quấn máy điện xoay chiều một pha có vành góp phục vụ cho công tác dạy nghề

Chúng tôi xin chân thành cám ơn Trường Cao nghề Bách nghệ Hải Phòng, trường Cao đẳng nghề giao thông vận tải Trung ương II, Trường Cao đẳng nghề

cơ điện Hà Nội đã góp nhiều công sức để nội dung giáo trình được hoàn thànhGiáo trình này được thiết kế theo mô đun thuộc hệ thống mô đun/ môn học của chương trình đào tạo nghề Điện công nghiệp ở cấp trình độ Cao đẳng nghề,

và được dùng làm giáo trình cho học viên trong các khóa đào tạo

Mô đun này được thiết kế gồm 2 bài

Bài 1: Quấn dây động cơ vạn năng

Bài 2: Quấn dây máy phát điện

Mặc dù đã hết sức cố gắng, song sai sót là khó tránh Tác giả rất mong nhận được các ý kiến phê bình, nhận xét của bạn đọc để giáo trình được hoàn thiện hơn

Hà Nội, ngày tháng năm 2013

Tham gia biên soạn

1 Ngô Kim Xoạn : Chủ biên

2 Nguyễn Văn Tiến

3 Vũ Long

MỤC LỤC

TRANG

5. 1 Quấn dây máy khoan, máy mài cầm tay 6

6. 1.1.Công dụng máy khoan, máy mài cầm tay 6

8. 1.3 Kiểm tra máy khoan, máy mài cầm tay 7

9. 1.4 Tháo lắp máy khoan, máy mài cầm tay 8

14. 2.2 Cấu tạo máy xay sinh tố, máy xay thịt 29

MÔ ĐUN: QUẤN DÂY MÁY ĐIỆN XOAY CHIỀU

MỘT PHA CÓ VÀNH GÓP

Mã số mô đun: MĐ 34

Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò mô đun:

- Vị trí: Mô đun Quấn dây máy điện xoay chiều một pha có vành góp học sau các môn học, mô đun: Mạch điện, Đo lường điện, Máy điện 1, Máy điện 2

- Tính chất: Mô đun này bao gồm 2 bài và phần tra cứu số liệu, giúp người học nâng cao kỹ năng quấn dây máy điện, đặc biệt là máy điện một chiều và động cơ vạn năng.

- Ý nghĩa và vai trò: Cùng với sự phát triển của điện năng, các thiết bị điện dân dụng ngày càng phát triển đa dạng và phong phú trong đời sống xã hội và

đã có tác dụng tích cực trong việc nâng cao đời sống, tinh thần của người dân

Mô đun Quấn máy điện xoay chiều một pha có vành góp nhằm trạng bị cho học viên những kiến thức cơ bản về cấu tạo, nguyên lí hoạt động, công nghệ quấn dây máy điện xoay chiều một pha có vành góp

Mục tiêu của mô đun:

- Trình bày được cấu tạo, nguyên lí làm việc của máy điện một chiều và động cơ vạn năng

- Vẽ được sơ đồ khai triển dây quấn máy điện một chiều và động cơ vạn năng

- Quấn hoàn chỉnh bộ dây phần cảm và phần ứng theo yêu cầu

- Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ, chính xác, tư duy khoa học và an toàn

Nội dung của mô đụn:

Số

TT

Tên các bài trong mô đun Thời gian( giờ)

Tổng số

Lý thuyết

Thực hành

Kiểm tra*

1 Quấn dây động cơ vạn năng 60 6 52 2

BÀI 1: QUẤN DÂY ĐỘNG CƠ ĐIỆN VẠN NĂNG

Mã bài; 34-1 Giới thiệu:

Động cơ vạn năng được ứng dụng phổ biến trong đời sống sinh hoạt hàng ngày Các thiết bị đó nguyên lý biến đổi điện năng thành cơ năng để sử dụng trong từng công việc cụ thể như: Khoan cắt, mài ,xay sát, Vì vậy người thợ điện phải biết rõ về cấu tạo, nguyên lý hoạt động, nắm được các hiện tượng nguyên nhân gây hư hỏng và cách sửa chữa chúng

Nội dung bài học này cung cấp cho học viên những kiến thức, kỹ năng

cơ bản để sử dụng và sửa chữa động cơ điện vạn năng

- Quấn hoàn chỉnh dây quấn máy khoan, máy mài cầm tay, máy xay sinh

tố, máy xay thịt, máy hút bụi theo yêu cầu đảm bảo kỹ thuật và thời gian

- Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ, chính xác, tư duy khoa học và an toàn

1 Quấn dây máy khoan, máy mài cầm tay.

- An toàn cho người và thiết bị

1.1.Công dụng máy khoan, máy mài cầm tay

Máy khoan, máy mài dùng để khoan tạo lỗ, mài phẳng các vật cần khoan

và mài phẳng

1.2 Cấu tạo

Máy khoan, máy mài cầm tay bao gồm các bộ phận như sau:

- Phần chính là một động cơ điên vạn năng được đấu nối trực tiếp vào nguồn điện hoặc qua biến trở để điều chỉnh tốc độ hoặc các cuộn dây tốc độ quấn bên trong stato, bộ phận giảm tốc độ bằng các bánh răng kim loại và truyền lực quay ra đầu mũi khoan, ra đá mài Vỏ của máy khoan, máy mài cầm tay làm bằng nhôm và bằng nhựa trên vỏ có lắp công tắc nguồn để bật, tắt và điều chỉnh tốc độ

Hình 1-1 Một số loại máy khoan thông dụng.

Nguyên lí hoạt động:

Ở đầu trục của động cơ vạn năng có gắn các bánh răng để giảm tốc độ và

để truyền mô men quay ra đầu kẹp mũi khoan, đá mài

1.3 Kiểm tra máy khoan, máy mài cầm tay

1.3.1 Kiểm tra phần cơ

Bước 1: Kiểm tra các vòng bi

Bước 2: Kiểm tra các bánh răng

Bước 3: Kiểm tra đầu kẹp mũi khoan, trục giữ đá mài

1.3.2 Kiểm tra phần điện

Bước 1: Kiểm tra cách điện giữa dây quấn và lõi thép: Dùng Mê gô mét, một đầu que đo nối với động cơ, một đầu que đo nối với một đầu dây của bộ dây quấn Quay Mê gô mét với vận tốc 1200vg/ph Nếu mê gô mét chỉ giá trị 1MΩ là tốt, nếu mê gô mét chỉ từ 0,2 – 0,5 MΩ là không đạt yêu cầu

Bước 2: Kiểm tra cách điện giữa các bối dây trên rô to, tháo các đầu dây nối lên cổ góp điện ra, hai đầu que đo đặt vào hai đầu dây của hai bối dây gần

nhau, quay mê gô mét với vận tốc 1200vg/ph Nếu mê gô mét chỉ 1MΩ là tốt, nếu chỉ từ 0,3MΩ trở xuống là không đạt yêu cầu.

Bước 3: Kiểm tra rò điện ra vỏ máy khoan, máy mài cầm tay: Cấp nguồn điện cho máy, dùng đồng hồ vạn năng đặt ở thang đo điện áp AC 250V, một đầu que đo đặt vào vỏ động cơ, một đầu que đo cắm xuống đất Nếu đồng hồ chỉ 0V là tốt, nếu đồng hồ chỉ từ 50V trở lên là không đạt yêu cầu

Bước 4: Kiểm tra trị số dòng điện của động cơ: Dùng Ampe kế kìm cặp vào một trong hai dây từ lưới điện vào máy khoan, máy mài cầm tay để kiểm tra trị số dòng điện theo nhãn mác của máy khoan Ở chế độ khởi động có tải, trị số đo không được vượt quá 25% Ikđ Ở chế độ vận hành liên tục với tải định mức, trị số đo được không được vượt quá 40%Iđm

Bước 5: Kiểm tra nhiệt độ:Dùng nhiệt kế thủy ngân cặp vào vỏ để đo nhiệt độ của máy khoan khi đang vận hàn Nếu nằm trong khoảng 60 – 70oC là tốt, từ 100oC trở lên phải dừng làm việc

1.4 Tháo lắp máy khoan, máy mài cầm tay

Bước 1: Tìm hiểu các số liệu kỹ thuật của máy khoan, máy mài cầm tay

và cách sử dụng

Bước 2: Kiểm tra tình trạng trước khi tháo:

Kiểm tra phần cơ: các ốc vít, độ trơn của rô to

Kiểm tra điện áp nguồn xem có phù hợp với máy khoan, máy mài cầm tay không

Bước 3: Kiểm tra độ cách điện giữa dây quấn và vỏ của máy khoan, máy mài cầm tay

Đưa điện vào máy khoan, máy mài cầm tay, quan sát tình trạng làm việc của máy khoan, máy mài cầm tay

Bước 4: Tháo các bộ phận của máy khoan, máy mài cầm tay, quan sát, nhận xét cấu tạo: chức năng và cấu tạo các chi tiết

Trình tự tháo: Tháo từ ngoài vào trong: vỏ nhựa phần tay nắm phía cuối máy khoan, máy mài cầm tay, chổi than, công tắc nguồn, vỏ nhựa ở thân máy khoan, máy mài cầm tay, rô to, stato, các bánh răng giảm tốc độ, búa đập, măng ranh.Quan sát cấu tạo các chi tiết: chổi than, rô to, stato, công tắc, ổ bi, dây quấn, cổ góp điện

Bước 5: Lắp lại máy khoan, máy mài cầm tay theo thứ tự ngược lại lúc tháo Khi lắp chú ý điều chỉnh đồng tâm hai ổ bi đỡ hai đầu rô to bằng cách vặn

từ từ, vặn đều các ốc vít đối diện nhau, vừa vặn vừa quay thử rô to

Đưa điện vào, chạy thử máy khoan, máy mài cầm tay, nếu đạt tình trạng như trước khi tháo là đạt yêu cầu

1.5 Quấn dây máy khoan, máy mài cầm tay.

1.5.1 Vệ sinh động cơ

- Tháo bối dây đầu tiên ra và đếm số vòng dây của một bối, đo kích thước của dây quấn

- Tháo tất cả các bối dây còn lại và vệ sinh sạch lõi thép

- Dùng xăng rửa sạch vòng bi 2 bên

- Dùng mỡ chịu nhiệt bôi vào 2/3 khoảng trống của vòng bi

- Quan sát bên trong rãnh xem còn dính các cách điện cũ hay các lớp vecni khô và bị cháy còn sót trong rãnh, dung lưỡi cưa sắt gãy mài sắc một cạnh làm thành dao để cạo sạch các vật bẩn đang chứa bên trong rãnh

Nếu có phương tiện dung khí nén thổi sạch các vật bẩn đã được cạo ra khỏi rãnh

1.5.2 Tính toán các thông số kỹ thuật

- Các thuật ngữ dùng trong công nghệ quấn dây

Thuật ngữ dùng trong công nghệ quấn dây đông cơ điện vạn năng bao gồm các thuật ngữ hư sau: bối dây, cạnh tác dụng (cạnh bối dây), phần đầu mối, bước cực từ, góc lệch hình học, góc lệch điện, thanh dẫn, bước bối dây, rãnh thực và rãnh phần tử (rãnh nguyên tố) và bước phiến góp Ở đây ta chỉ cần đề cập các thuật ngữ đặc biệt cần thiết cho công nghệ quấn dây của động cơ vạn năng

- Rãnh thực và rãnh nguyên tố (rãnh phần tử)

Tùy theo số lượng cạnh tác dụng bố trí trong một rãnh ta định nghĩa được rãnh thực và rãnh phần tử, đồng thời phân biệt được dây quấn là loại một lớp hay hai lớp

Trong động cơ vạn năng, cách quấn dây cho rô to thường là loại dây quấn hai lớp, do đó ta có tạm thời định nghĩa như sau:

+Rãnh phần tử là rãnh chứa tối đa hai cạnh tác dụng của hai bối

dây khác nhau.Trong (hình 1-2), ta có rãnh thực chứa một rãnh phần tử

+ Nếu trong bối dây hai lớp, tại một rãnh ta có nhiều hơn hai cạnh tác dụng, có thể là 4, 6, 8,… 2n cạnh bối dây thuộc các bối dây khác nhau, ta nói một rãnh thực có thể có 2, 3, 4, …n rãnh phân tử (xem hình 1-3, 1-4)

+ Bước của phiến góp:

Khi quấn dây rô to của động cơ vạn năng, sau khi quấn xong các đầu đầu và đầu cuối của bối dây, ta phải hàn các đầu này lên các phiến góp

Khoảng cách giữa hai phiến góp mang đầu đầu và đầu cuối của một bối dây được gọi là bước của phiến góp Ký hiệu của bước phiến góp là Yc (hình 1-5)

Hình 1-5 Bước phiến góp

Bước phiến góp Bước bối dây

a Sơ đồ trải bộ dây Stato.

Stato của động cơ vạn năng máy khoan, máy mài cầm tay thường chỉ có hai cuộn dây và mỗi cuộn dây đặt trên hai rãnh gần nhau do vậy mỗi cực từ chỉ

có hai rãnh, tổng số rãnh của stato z = 4, do đó bước quấn dây y = 2

Dùng giấy kẻ ly đánh số từ 1 đến 4 mỗi số tương ứng với 1 rãnh của stato, sau

đó kẻ từ rãnh số 1 đến số 2 là 1 cuộn dây chính tiếp theo vẽ tiếp cuộn dây số lên

và đưa các đầu dây ra

Rãnh số 3 và 4 kẻ 1 bin dây chính và một cuộn dây số và đưa các đầu dây ra

Sau khi vẽ xong các bin dây thì đánh chiều dòng điện và tiến hành nối dây thành sơ đồ của cả cuộn dây như (hình 1-6)

Hình 1-6 Sơ đồ trải dây quấn stato máy khoan, máy mài cầm tay

b Sơ đồ trải Roto

Dây quấn roto động cơ vạn năng máy khoan, máy mài cầm tay được bố trí theo một trong hai dạng sau:

Dây quấn xếp (quấn rế) hai lớp

Dây quấn sóng hai

Ngoài ra các động cơ lớn, người ta vừa thực hiện nối quấn hỗn hợp vừa xếp vừa sóng, nối quấn này được gọi là bối quấn hỗn hợp

Vì động cơ vạn năng máy khoan, máy mài cầm tay là loại động cơ thường gặp

ở dạng công suất nhỏ, nên dây quấn rô to hầu như chỉ thấy ở dạng dây quấn xếp

Hình 1-7 Dây quấn xếp hai lớp

Hình 1-8 Dây quấn sóng hai lớp

Ngoài tên gọi dùng cho phân loại trên, dây quấn còn được dùng thêm với một số từ được định nghĩa như sau:

- Khi có một bối dây, ta goi trục đối xứng của bối dây là trục của bối dây,

từ đó ta quy ước phần bên trái và bên phải bối dây theo (hình 1-9)

Hình 1-9 Quy ước phần bên trái và bên phải bối dây

Trục bối dây

1 12

11 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Theo phân loại ở trên, dây quấn có thể là loại dây quấn xếp hay sóng, tùy theo bước quấn dây và tùy theo cách đấu đầu ra dây các bối lên phiến góp, ta có các loại sau:

+ Dây quấn xếp tiến (hình 1-10)

+ Dây quấn xếp lùi (hình 1.11)

+ Dây quấn sóng tiến (hình 1-12)

+ Dây quấn sóng lùi (hình 1-13)

Hình 1-10 Dây quấn xếp tiến

Hình 1-11 Dây quấn xếp lùi

Hình 1-12 Dây quấn sóng tiến

1 12

11 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Hình 1-13 Dây quấn sóng lùi

- Ngoài phân loại theo nối quấn tiến và lùi trong từng loại dây quấn ta còn phân biệt cách đấu đầu ra và vào của bối dây lên các phiến góp Theo phân loại

ta có cách đấu như sau:

+ Đầu ra và vào các bối dây đấu thẳng, đối diện các phiến góp (hình 1-14)

+ Đầu ra và vào các bối dây đấu lệch phải (hình 1-15)

+ Đầu ra và vào các bối dây đấu lệch trái (hình 1-16)

+ Đầu ra và vào các bối dây đấu vào giữa ngay trên trục của bối (hình 1-17).+ Trường hợp đấu vào giữa có thể xem là trường hợp đặc biệt của đấu lệch phải

Hình 1-14 Đầu đầu đấu thẳng lên các phiến góp đối diện

Hình 1-15 Đầu đầu bối dây đấu lệch phải

Hình 1-16 Đầu đầu bối dây đấu lệch trái

Hình 1-17 Đầu đầu bối dây đấu vào giữa

+ Phương pháp thực hiện sơ đồ khai triển dây quấn xếp

Đầu tiên, muốn dựng sơ đồ khai triển dây quấn xếp, ta cần chú ý đến một số công thức và định nghĩa dùng trong dây quấn xếp như sau:

+ Các công thức dùng cho dây quấn xếp

Gọi: z số rãnh thực của rô to

z0: Số rãnh phần tử (rãnh nguyên tố) của rô to

k: Tổng số phiến góp

u: Số đôi cạnh tác dụng trong một rãnh

- Bước thứ nhất của bối dây (ký hiệu là y 1 ).

+ y1 là khoảng cách giữa 2 cạnh tác dụng của cùng một bối dây (hình 1-18)

Hình 1-18 Bước bối dây.

- Bước thứ nhất của bối dây ( (ký hiệu là y 2 ).

+ y2 là khoảng cách giữa hai cạnh tác dụng thứ hai của bối trước với cạnh tác dụng thứ nhất của bối sau kế tiếp

BƯỚC TỔNG HỢP CỦA BỐI DÂY (ký hiệu là y)

y là khoảng cách (tính theo đơn vị đo là rãnh) giữa hai cạnh tác dụng cùng loại của hai bối dây liên tiếp nhau trong phép quấn

Ta có: y2 = y – y1

Bước phiến góp(ký hiệu y c )

Nếu dây quấn xếp loại phức tạp (quấn tích hay quấn bội, ví dụ xếp đôi hay xếp

ba, …)

yc = ± m với m = 2, 3, 4, …

Trong tính toán dây quấn xếp, yc luôn luôn bằng y

Trong công thức tính y0, nếu chọn yc dương ta có sơ đồ quấn xếp tiến, nếu chọn

yc âm ta có sơ đồ dây quấn xếp lùi

Số mạch nhánh song song của bộ dây quấn rô to

Gọi a là số mạch nhánh song song của bộ dây quấn rô to, ta có công thức xác định a như sau;:

a = m (2p)

Chú ý:

1 Khi vẽ sơ đồ quấn dây, ta chú ý thêm về liên hệ với yc với bề rộng chổi than

Nếu yc = ± 1, bề rộng chổi than bằng bề rộng của một phiến góp

Nếu yc = ± m, bề rộng chổi than bằng bề rộng của m phiến góp

2.Trong các công thức, khi sử dụng chú ý thứ tự các đầu + và – để dùng cho thích hợp với nhau.

+ Trình tự dựng sơ đồ khai triển.

Để thành lập sơ đồ khai triển cho dây quấn rô to của động cơ vạn năng, ta tiến thành các bước sau:

Bước 1: Từ rô to thực tế lấy các số liệu sau đây:

Số rãnh thực z của rô to

Số cực 2p

Số phiến góp k

Cách đấu đầu ra lên phiến góp, đấu trực tiếp, lệch trái, lệch phải hay lệch vào giữa

Bề rộng chổi than so tương đối với bề rộng phiến góp

Vị trí đặt chổi than so với cực từ của stato và trục rô to

Xác định tỷ số: u =

z k

Định số rãnh phần tử z0 = uz (do đó, ta luôn luôn có:z0 = uz = k)

Bước 2 Xác định các bước y1, y2, y của bối dây

Xác định bước phiến góp yc

Suy ra số mạch nhánh song song của bộ dây quấn

Bước 3: Lập bảng xác định cách đấu nối tiếp các cạnh tác dụng của bối dây

trong các mach nhánh

Phương pháp thực hiện như sau:

- Đánh số thứ tự cho các rãnh của rô to (kể cả các rãnh phần tử)

- Trong rãnh có thể có một cặp cạnh tác dụng, số thứ tự của cặp cạnh tác dụng giống số thứ tự của rãnh phần tử mang cặp cạnh tác dụng đó

Vì trong rãnh có hai cạnh tác dụng, số thứ tự cạnh tác dụng trên ghi bình thường, số thứ tự cạnh tác dụng dưới mang thêm dấu phẩy (hình 1-19)

Hình 1-19 Phương pháp đánh số thứ tự cho cạnh tác dụng trong rãnh

Cạnh tác dụng

trên 12

Cực dưới 12’

Rãnh phần tử 12

+ y 1 + y 2 y 1 y 2 1

(y 1 + 1) ( ) ( )

(1 + y) ( )

Bảng xác định cách quấn dây thành lập theo hai dòng, biểu diễn cho cạnh tác dụng trên và dưới Bắt đầu từ cạnh tác dụng 1 ta lập bảng, bảng sẽ ngừng lập khi tất cả các cạnh tác dụng xuất hiện đủ trên bảng (bảng lập đúng khi không có cạnh tác dụng nào xuất hiện hai lần trên bảng) và tiến hành của bảng tạo thành một vòng kín

- Bảng xác định cách quấn dây (bảng mẫu) được mô tả như sau:

Chú ý: Nếu trong quá trình lập bảng, số thứ tự tìm được là 0, số âm hay số

dương có giá trị số lớn hơn giá trị của tổng số rãnh, ta phải tìm số thứ tự tương đương Qui tắc như sau:

- Nếu số thứ tự là số âm hay số 0

Số thứ tự tương đương = số hiện có + z (hay lớn hơn ze, nếu trường hợp dây quấn xếp loại phức tạp)

Số thứ tự tương đương = số hiện có – z

Ví dụ 1: Thành lập qui trình vẽ sơ đồ dây quấn xếp cho rô to của động cơ vạn năng có số liệu thu nhận được như sau:

Số cực là 2

Số phiến góp là 12

Số rãnh là 12

Dây quấn xếp đơn hai lớp, loại quấn xếp tiến, bối dây có bước ngắn

Bước 1: Theo giả thiết, ta có: z = 12, k = 12, 2p = 2.

0 , y1 = 6 – bChọn b = 1 ta có y1 = 6 – 1 = 5

(Ta dùng dấu trừ vì bối dây bước ngắn, b = 1 chứng tỏ bước bối dây ngắn hơn bước đủ một rãnh)

Bước thứ hai của bối dây y2 = y = y1 = 1 - 5 = -4

Bước 3: Lập bảng số xác định cách quấn dây

Bước 4: Vẽ sơ đồ khai triển dây quấn rôto Đầu nối của bối dây được nối thẳng

trực tiếp lên phiến góp Đường trục rãnh kéo dài nằm ngay trên phiến góp

Giải

(Xem hình 1-20)

Hình 1-20 Dây quấn xếp tiến đơn giản hai lớp, đầu vào bối đấu thẳng ra

phiến góp

1.5.4 Quấn dây phần tĩnh Stato

Dùng một khuôn gỗ lắp vào bàn quấn dây bằng ốp khuân hai đầu rồi quấn đúng kích cỡ dây theo nguyên bản của máy

Chú ý: Khi quấn dây phải luôn luôn thẳng và xếp thành lượt từ trong ra ngoài

thật đều khi quấn đủ số vòng dây chính thì thì gập đầu dây lại tiếp tục quấn luôn cuộn dây tốc độ và phải quấn cùng chiều với cuộn dây chính

Bin dây sau khi đã quấn đủ số vòng dây tiến hành bọc kĩ bằng băng vải rồi lồng vào 2 cực lồi của stato, ghim buộc chặt lại rồi tẩm sơn cách điện

1.5.5 Quấn dây phần động Roto

Theo phân loại dây quấn rôto động cơ vạn năng ta thấy có hai loại dây quấn chính: quấn xếp và quấn sóng Tuy nhiên, trong thực tế khi quấn dây rôto động cơ vạn năng bằng máy hay bằng tay, cách xếp các bối dây vào rãnh rôto thường không giống hẳn sơ đồ dây quấn xếp hay sóng (khi vẽ khai triển trên mặt phẳng) Trong lối quấn dây thực tế, ta có thể có các cách sau: quấn xếp (đan rế) bối dây, quấn song song từng cặp bối dây quấn các bối dây theo hình chữ V, hoặc theo một vài lối khác đặc biệt riêng cho một số động cơ

Đứng trên quan điểm thực hành, ta thấy có khác biệt so với lý thuyết nhưng thực sự các phương pháp quấn thực tế chẳng qua được thực hiện để đạt được các bối dây sắp xếp theo sơ đồ khai triển nhưng tính năng tốt hơn, có thể tiết kiệm hơn, thậm chí đặt được sự đối xứng về tổng trở trên từng mạch nhánh song song của bộ dây quấn rôto Tóm lại, công nghệ quấn dây thực tế là biện pháp cải thiện một số nhược điểm của sơ đồ khai triển lý thuyết mắc phải khi thực hiện ở thực tế

Trong phần này, để mô tả công nghệ quấn dây thực tế, ta sẽ dùng các

sơ đồ quấn dây theo thực hành và kiểm tra các sơ đồ này bằng sơ đồ khai triển theo lý thuyết

Nói chung, các vấn đề đối với rôto động cơ vạn năng khi quấn lại bộ dây gồm:

* Công nghệ và kiểm tra các bối dây vào rãnh

* Cách đấu các bối dây

* Phương pháp đấu đầu ra dây lên phiến góp

* Cách bố trí chổi than

Đầu tiên, để nắm vững công nghệ quấn, chúng ta cần phải hiểu rõ cách lên sơ

đồ quấn dây thực hành và hiểu được quy luật sử dụng cho mỗi sơ đồ

Trong (hình 1-21), hình b là hình vẽ biểu diễn rôto có lồng một bối dây tại rãnh 1 và 7, trong hình rôto khi quay hình b một góc 900 theo chiều ngược kim đồng hồ, do đó khi nhìn bối dây ta chỉ thấy phần đầu nối của bối dây chứ không thể thấy toàn bộ bối dây

Hình c theo nguyên tắc gọi là hình vẽ nhìn ở phía phải của hình (b), tương tự hình a là hình vẽ nhìn từ phía trái hình b.

Trong thực hành, người ta vẽ sơ đồ quấn dây toàn bộ lên hình a hay hình c, do đó tùy theo quy ước của sơ đồ dây quấn thực hành ta phải hiểu là đang xét sơ đồ trên hình vẽ a hay c

Bây giờ, ta chú ý thêm một số các từ dùng cho sơ đồ dây quấn thực hành như sau:

Quấn dây phía phải:

Để biết như thế nào là quấn dây phía phải của trục, ta áp dụng quy tắc sau đây:

Cho một quan sát viên đứng song song (thân mình song song với trục) mắt quan sát viên nhìn vào rãnh mang đầu vào của bối, vị thế đứng của quan sát viên sao cho chiều quấn dây trong rãnh theo hướng từ đầu xuống chân Nếu quan sát viên nhận thấy đầu ra của bối dây bên phải của mình, ta nói dây quấn theo lối quấn dây bên phải (hình 1-22)

Hình 1-22 Quấn dây bên phải

Chiều quấn dây

Ra

Vào

1 7

1

7

vào

Định nghĩa này áp dụng cho lối quấn dây bên trái của trục

Bây giờ ta phân biệt một số lối quấn dây bên phải của trục như sau:

Đầu ra bối dây ngịch phía với cổ góp,quấn dây phía phải hay phía trái của trục

Khi bắt đầu quấn bối dây, đầu vào của bối dây có thể đặt một trong hai

vị trí so với cổ góp của rôto

- Đầu vào của bối dây nằm cùng phía cổ góp (so với thân của rôto)

- Đầu vào của bối dây nằm nghịch phía của cổ góp

Các bối dây được lồng vào rãnh theo (hình vẽ 1-23 và 1-24) là loại đầu vào của bối nằm cùng phía cổ góp, loại thứ hai đầu vào của bối nghịch phía với cổ góp được mô tả qua hình như sau:

Đầu ra

Hình 1-23 Các bối dây được lồng vào rãnh

Hình 1-24 Đầu vào bối dây ở nghịch phía cổ góp

Hình 1-25

Trong (hình 1-24), đầu vào bối dây ở nghịch phía cổ góp, quấn dây phía trái của trục Do đó, điểm hàn đầu vào và ra của bối lên cổ góp ta phải gấp ngược các đầu ra và vào sau khi đã quấn toàn bộ dây quấn

Nguyên tắc gấp ngược các đầu ra của bối được mô tả qua (hình 1-25) như sau:

Đầu vào

Đầu ra

Đầu vào

ra

vào ra

Hình 1-25b

Từ hình (1-24 và hình 1-25) ta nhận thấy khi xấp ngược các đầu vào và

ra của bối theo các phương pháp trên, sự khác biệt nhận thức được trên sơ đồ là

vị trí các đầu ra và đầu vào bối không đổi

Thực hành quấn ro to động cơ vạn năng

Trong thực tế ta có thể có cách quấn thực hành như sau:

+ Quấn dây theo lối tiến nhanh (hình 1-26)

Hình 1-26 Quấn dây theo lối tiến nhanh

Sau khi đánh dấu các đầu cho mỗi bối dây, chúng ta bắt đầu đấu các đầu ra của bối lên phiến góp thuộc cổ góp Tuỳ theo sơ đồ khai triển ta dò lại cách ra đầu dây, để nắm rõ phần đấu đầu ra qua các hình vẽ sau đây:

Khi dùng dây quấn xếp bước ngắn y1 = 5 (bước 1-6) Bảng số quy định sơ đồ khai triển dây quấn như sau:

Lớp trên

Lớp dưới

Bối

Sơ đồ khai triển có dạng như sau:

Hình 1-27 Sơ đồ khai triển

Bây giờ, thay vì ghi bối dây theo thứ tự số, ta ghi lại bối dây theo ký hiệu đầu ra

và vào của lối quấn thực tế

(Ký hiệu S: đầu vào, ký hiệu F: đầu ra)

Từ bảng số quy đổi cách ghi của lối quấn thực tế, ta áp dụng cách đổi này

để ghi lại cho bảng số trong sơ đồ khai triển

1 2

3

4 5

6 7 89 10 11 12 1 2 3 4

Từ sơ đồ quy đổi này ta thấy rằng để đưa ra phiến góp 2 ta phải đấu đầu

F1 với S10 để ra phiến góp 3 ta phải đấu đầu F10 với S3

Từ giản đồ quy đổi của giản đồ bằng số dùng vẽ sơ đồ khai triển dây quấn, ta rút ra cách đấu các đầu cuối bối dây lên phiến góp như sau đây (trường hợp đấu

Roto sau khi đã quấn xong cho chạy thử không tải, động cơ chạy tốt thì chuẩn

bị tẩm sơn cách điện

Trong quá trình quấn dây, hơi ẩm hoặc mồ hôi tay có thể xâm nhập vào dây, bìa cách điện … nhất là loại dây bọc sợi càng dễ dàng hút ẩm, nên trước khi sơn tẩm phải qua công đoạn sấy chuẩn bị để hơi ẩm bay ra hết

Thời gian sấy từ 4 đến 12 giờ tùy theo loại roto nhỏ hay lớn; nhiệt độ sấy từ

100oC đến 110oC

+ Tẩm sơn cách điện:

Sấy chuẩn bị xong, lấy roto ra ngoài để cho nhiệt độ hạ xuống khoảng 65oC -

75oC rồi mới tẩm sơn, vì nếu sơn ngay trong lúc roto còn nóng trên 75oC thì sơn thấm vào cuộn dây bốc hơi quá mạnh tạo thành một lớp màng mỏng bao kín bên ngoài, chắn không cho sơn tiếp tục thấm sâu vào trong rãnh nữa; ngược lại nếu để nguội dưới 60oC thì sơn cũng không đủ sức thấm sâu vào trong các khe dây

Khi tẩm sơn, đem roto nhúng toàn bộ vào chậu sơn khoảng 5 phút, đến khi không còn bọt nổi lên là được Nếu chỉ có ít sơn cách điện hoặc những roto lớn không thể nhúng cả được thì dùng biện pháp dội sơn: Dốc ngược roto lên, dội sơn vào hai đầu cuộn dây cho đến khi chảy thấm sang tận đầu bên kia lật đi lật lại khi nào thấy sơn không thể thấm vào trong được nữa mới thôi, lưu ý không

để sơn phủ lên cổ góp Sau đó để sơn nhỏ bớt đi mới cho vào lò tiếp tục sấy khô, không nên để bên ngoài quá 1/2 giờ

+ Sấy khô:

Sấy sau khi tẩm sơn là một giai đoạn rất quan trọng, phải đảm bảo sấy đúng nhiệt độ và thời gian qui định Nếu không tuân thủ được hai điều kiện này thì sơn không khô tốt, cách điện của roto sẽ kém Hiện tượng mặt ngoài khô, phía trong dây còn dính là hậu quả của qui trình sấy không đúng

Thông thường sấy ở nhiệt độ 110oC đến 115oC thời gian sấy vào khoảng 6 đến

24 giờ tùy thuộc vào loại sơ và kích cỡ roto, kiểm tra độ cách điện lúc sấy thấy

ổn định trong khoảng 2 – 4 giờ, sờ tay vào màng sơn không còn dính mới coi là xong đợt sấy thứ nhất

Cần chú ý, lần tẩm đầu phải dùng sơn loãng, nếu sơn bị đặc thì lấy benzen và dầu thông hoặc tôluen + oai sprit 1/1 để pha sao cho độ nhớt э từ 2o – 3o, sơn mới chui hết được vào các lỗ trong rãnh quấn dây

Lúc bắt đầu sấy cần tăng nhiệt độ lên từ từ và sấy ở mức độ 60oC - 70oC trong 3 – 4 giờ, sau đó mới tăng nhiệt độ lên 110oC - 115oC để tránh hiện tượng lớp sơn mặt ngoài bị khô nhanh tạo thành màng kín, cản trở lớp sơn trong không thể khô hết được

Ðèn tròn 100 - 200W

Tôn bóng

Công đoạn tẩm sơn thứ hai, dùng sơn đặc hơn, độ nhớt cao hơn (э ở 50oC là 5 -8 độ) để cho sơn nhét kín những lỗ hổng còn lại, động tác sơn sấy cũng như lần trước

Trong những trường hợp sửa chữa những roto của những đồ điện gia dụng mà lại không có lò sấy thì có thể dùng bóng đèn có công suất 100W – 200W đặt trực tiếp roto (không để chạm vào dây quấn) rồi nắp kín lại, nhiệt độ trong thùng sấy đơn giản này vẫn đạt khoảng 110oC thì sau 10 – 20 giờ, dây quấn mới khô tốt được

Hình 1-29 Thùng sấy bằng bóng đèn tròn (đèn sợi đốt)

1.6 Các hư hỏng thường gặp, nguyên nhân và cách khắc phục

1 Dòng điện không tải

tăng quá cao

Do ngắn mạch giữa các vòng dây ở cuộn stato hoặc roto

Tháo động cơ ra kiểm tra phát hiện chập ở cuộn dây nào thì khắc phục hoặc quấn lại

2 Chổi tan đánh lửa

nhiều

-Do các viên than tì không đều xuống cổ góp, than mòn hoặc cổ góp bẩn

-Do các sợi dây ở roto nối ra cổ góp lỏng, mối hàn trên các phiến góp bị vảy thiếc

- Thay chổi than

- Tháo cổ góp dùng giấy ráp vệ sinh bụi bẩn

- Hàn lại đầu dây tại cổ góp

3 Chổi than tóe lửa

từng cái

Do chổi than và cổ góp bám không đều

Rà lại chổi than và cổ góp chỉnh lại lực lò xo

- Biến trở điều chỉnh tốc

độ bị hỏng

- Thay công tăc nguồn, nối lại các đầu dây bị tuột

- An toàn cho người và thiết bị

2.1 Công dụng máy xay sinh tố, máy xay thịt

Máy xay sinh tố, máy xay thịt có công dụng nghiền nát rau, củ quả, thịt,

cá …

2.2 Cấu tạo máy xay sinh tố, máy xay thịt

Phần trọng tâm của máy là động cơ vạn năng có tốc độ cao, ở trục động

cơ gắn lưỡi dao dạng rẻ quạt có 3 hoặc 4 cánh Phần điều chỉnh tốc độ có thể dùng diode hoặc cuộn dây nối tiếp trong mạch phần cảm Sơ đồ cấu tạo và sơ

đồ điện

Hình 1-30 Sơ đồ nguyên lí của máy xay sinh tố

2.3.Kiểm tra máy xay sinh tố, máy xay thịt

2.3.1 Kiểm tra phần cơ

Bước 1: Kiểm tra các vòng bi, bạc đỡ

Bước 2: Kiểm tra các bánh răng

Bước 3: Kiểm tra lưỡi dao và trục lắp lưỡi dao

2.3.2 Kiểm tra phần điện

Bước 1: Kiểm tra cách điện giữa dây quấn và lõi thép: Dùng Mê gô mét, một đầu que đo nối với động cơ, một đầu que đo nối với một đầu dây của bộ dây quấn Quay Mê gô mét với vận tốc 1200vg/ph Nếu mê gô mét chỉ giá trị 1MΩ là tốt, nếu mê gô mét chỉ từ 0,2 – 0,5 MΩ là không đạt yêu cầu

Bước 2: Kiểm tra cách điện giữa các bối dây trên rô to, tháo các đầu dây nối lên cổ góp điện ra, hai đầu que đo đặt vào haai đầu dây của hai bói dây gần nhau, quay mê gô mét với vận tốc 1200vg/ph Nếu mê gô mét chỉ 1MΩ là tốt, nếu chỉ từ 0,3MΩ trở xuống là không đạt yêu cầu

Bước 3: Kiểm tra rò điện máy xay sinh tố.Dùng đồng hồ vạn năng đặt ở thang đo điện áp AC 250V, một đầu que đo đặt vào vỏ động cơ, một đầu que đo cắm xuống đất Nếu đồng hồ chỉ 0V là tốt, nếu đồng hồ chỉ từ 50V trở lên là không đạt yêu cầu

Bước 4: Kiểm tra trị số dòng điện của động cơ.Dùng Ampe kế kìm cặp vào một trong hai dây từ lưới điện vào máy xay sinh tố để kiểm tra trị số dòng điện theo nhãn mác của máy xay sinh tố Ở chế độ khởi động có tải, trị số đo không được vượt quá 25%Ikđ Ở chế độ vận hành liên tục với tải định mức, trị

số đo được không được vượt quá 40%Iđm

Bước 5: Kiểm tra nhiệt độ.Dùng nhiệt kế thủy ngân cặp vào vỏ để đo nhiệt độ của máy xay sinh tố khi đang vận hành Nếu nằm trong khoảng 60 –

70oC là tốt, từ 100oC trở lên phải dừng làm việc

2.4 Tháo lắp xay sinh tố, máy xay thịt

Tìm hiểu các số liệu kỹ thuật của máy xay sinh tố và cách sử dụng.

Kiểm tra tình trạng trước khi tháo:

Kiểm tra phần cơ: các ốc vít, độ trơn của rô to

Kiểm tra điện áp nguồn xem có phù hợp với máy xay sinh tố không

Kiểm tra độ cách điện giữa dây quấn và vỏ của máy xay sinh tố

Đưa điện vào máy xay sinh tố, quan sát tình trạng làm việc của máy xay sinh tố

Tháo các bộ phận của máy xay sinh tố, quan sát, nhận xét cấu tạo: cức năng và cấu tạo các chi tiết.

Trình tự tháo: Tháo từ ngoài vào trong: vỏ nhựa dưới đáy, chổi than, công tắc nguồn và điều chỉnh tốc độ, vỏ nhựa ở thân máy xay sinh tố, rô to, stato, các bánh răng giảm tốc độ

Quan sát cấu tạo các chi tiết: chổi than, rô to, stato, công tắc, ổ bạc, dây quấn,

cổ góp điện

Lắp lại máy xay sinh tố theo thứ tự ngược lại lúc tháo.

Khi lắp chú ý điều chỉnh đồng tâm hai ổ bi đỡ hai đầu rô to bằng cách vặn từ từ, vặn đều các các ốc vít đối diện nhau, vừa vặn vừa quay thử rô to

Đưa điện vào,chạy thử máy xay sinh tố, nếu đạt tình trạng như trước khi tháo là đạt yêu cầu

* Bảo dưỡng máy xay sinh tố, máy xay thịt.

+ Nội dung bảo dưỡng

Làm vệ sinh sạch sẽ bên ngoài vỏ, kiểm tra điện trở cách điện và các nội dung của công tác kiểm tra

Lau chùi chổi than điện, cổ góp điện Mài sửa chổi than điện, căng lại lò

so, thay chổi than điện nếu thấy cần thiết Bảo đảm sự tiếp xúc chắc chắn giữa chổi than với cổ góp

Dùng khí nén khô, thổi sạch bụi ở bên trong và bên ngoài động cơ

Xiết lại các bu lông ở hai đầu stato, công tắc nguồn, bộ phận điều chỉnh tốc độ

Đánh nhẵn bề mặt các phiến góp trên cổ góp, dùng lưỡi dao làm sạch các bụi bẩn ở phần cách điện giữa hai phiến góp

Kiểm tra dầu bôi trơn ở ổ bạc và các bánh răng

Kiểm tra thay thế các ổ bạc nếu thấy cần thiết

Sấy khô dây quấn rô to và stato khi cần thiết

Sửa chữa tất cả những hư hỏng phát hiện được trong quá trình kiểm tra, bảo dưỡng động cơ

Khi thực hiện phải tháo, lắp các bộ phận của động cơ điện nên các động tác phải khéo léo, nhẹ nhàng và phải tuân thủ theo trình tự sau để tránh tổn thương đến dây quấn và các bộ phận chuyển động

- Tháo các đầu dây nguồn điện vào, các dây ở chổi than và công tắc điều chỉnh tốc độ

- Tháo động cơ ra khỏi máy

- Tháo các bu lông giữ hai nắp ở đầu stato

- Luồn miếng bìa nhẵn vào khe hở giữa rô to và stato rồi vừa đỡ vừa từ từ rút rô

to cùng với nắp trước ra khỏi stato Tuyệt đối không được để chạm vào dây quấn

- Đặt rô to lên một giá gỗ, không đặt trực tiếp trên mặt đất hoặc mặt bàn cứng Sau đó tiến hành vệ sinh, tra dầu mỡ hoặc thay ổ bạc

- Khi lắp động cơ thì làm ngược lại

- Trường hợp thay ổ bạc mới thì phải rửa sạch trục bằng dầu hỏa, đánh lại bằng giấy ráp mịn (nếu trục bị xước hoặc bị han gỉ), bôi lên một lớp dầu nhờn, rồi

mới lắp ổ bạc vào trong trục.

2.5 Quấn dây máy xay sinh tố, máy xay thịt

2.5.1 Vệ sinh động cơ

Tháo bối dây đầu tiên ra và đếm số vòng dây của một bối, đo kích thước của dây quấn

Tháo tất cả các bối dây còn lại và vệ sinh sạch lõi thép

Dùng xăng rửa sạch vòng bi 2 bên

Dùng mỡ chịu nhiệt bôi vào 2/3 khoảng trống của vòng bi

Quan sát bên trong rãnh xem còn dính các cách điện cũ hay các lớp vecni khô và bị cháy còn sót trong rãnh, dung lưỡi cưa sắt gãy mài sắc một cạnh làm thành dao để cạo sạch các vật bẩn đang chứa bên trong rãnh

Nếu có phương tiện dung khí nén thổi sạch các vật bẩn đã được cạo ra khỏi rãnh

2.5.2 Tính toán các thông số kỹ thuật

a Trình tự tính toán

Khi ta có được lõi thép stato và rô to của động cơ vạn năng, nhưng không còn số liệu bộ dây và lí lịch động cơ Muốn tính lại bộ dây cho động cơ, ta cũng phải đo đạc lại một số kích thước căn bản, và sẽ dùng lí thuyết kế máy điện tính lại bộ dây

Tuy nhiên động cơ vạn năng là một động cơ đặc biệt công suát nhỏ, nên khi tính toán bộ dây quấn rất phức tạp, phải đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật như sau:

+Tốc độ quay phải đảm bảo tạo tia lửa ít trên cổ góp, nghĩa là động cơ phải được thiết kế để đạt tốc độ quay sao cho thời gian nối tắt (ngắt mạch) hai phiến góp liên tiếp trong quá trình quay nằm trong khoảng giá trị cho phép của

b Trình tự tính toán bộ dây stato và rô to tuân theo các bước sau đây

Bước 1: Lấy các số liệu và dữ kiện cần thiết dùng trong tính toán.

*Các tham số về kích thước động cơ:

- Đường kính rô to Dr

- Bề dầy lõi thép rô to lδ

- Kích thước rãnh rô to và diện tích rãnh rô to Sr

- Đường kính cổ góp và bề rộng mỗi phiến góp Wc

- Bề rộng chổi than so với phiến góp

- Góc lệch tương đối giữa trục chổi than so với đường trung tính hình học của stato

Phương pháp thay đổi tốc độ cho động cơ (nếu có)

Sau khi lấy xong các tham số ở mục a và b, ta vẽ sơ bộ sơ đồ dây quấn rô to động cơ vạn năng (theo dạng quấn thực tế phỏng định trước) Suy ra hệ sos dây quấn cho dây quấn rô to

Bước 2: Phỏng định tốc độ quay của động cơ.

- Gọi Wc bề rộng phiến góp, và m tỉ lệ bề rộng chổi than so với bề rộng phiến góp (vậy m Wc là bề rộng của chổi than)

- Gọi tc là thời gian nối tắt 2 phiến góp liên tiếp do chổi than trong quá trình quay, theo lí thuyết ta có:

c c

Trong đó, k là số phiến góp trên cổ góp

Đơn vị đo: n = vòng/phút, tc = giây

Nếu tình n theo đơn vị vòng/giây, ta có biểu thức

n = t m k

c.

Bước 3: Xác định bước cực từ của rô to.

Tr = p D r 1 , 57p.D r

2

14 , 3

=

Đơn vị đo T = Dr

Bước 4: Chọn mật độ từ thông qua khe hở không khí (B0)

Theo lý thuyết của phần thiết kế, trong chế tạo thực tế, ta thường tính toán theo:

B0 = 0,25T đến 0,35T(Sai lệch cho phép đối với khoảng giá trị này từ 5% đến 10%)

Bước 5: Từ thông qua một cặp cực từ (Ф).

2 A J d

d K S

K

D u

r rcd dd r

J A d d S K

D u

r rcd r r

Trong đó:

I: Mật độ dòng điện (A/mm2)

A: phụ tải đường (A/m)

drcd và dr là đường kính kể cả lớp cách điện, và đường kính của dây đồng trần dùng quấn bộ dây rô to (mm)

Kdq: hệ số dây quấn bộ dây rô to

u số cạnh tác dụng chứa trong một rãnh, trị số u tùy thuộc vào loại dây quấn là xếp đơn hay xếp phức tạp, sóng đơn hay sóng phức tạp

Theo tài liệu thiết kế mẫu, ta có Kdq = 0,35 đến 0,40 và cho phép vượt khoảng giá trị này tối đa 1,3 lần

Khi tính toán sơ bộ trong bước này, chọn

(drcd/dr)2 = 1,2 đến 1,4Như vậy, khi chọn trước hệ số lấp đầy rãnh với kết cấu sẵn có của động

cơ và bộ dây sẽ thực hiện, ta phỏng định được tỉ số Pđm/J theo biểu thức sau

(Pđm/J) = r K dq K d

u

n p S K

1

).

2 (

Từ công các công thức trên, khi xác định được tỉ số A/J và Pđm/J, ta có thể phỏng định được A và Pđm khi biết trước, hay chọn trước sơ bộ một giá trị của J

Theo tài liệu thiết kế, khoảng giá trị cho phép của A và J cho theo sau đây:

- So sánh trị số A tính được với khoảng cho phép, nếu trị số tính toán của

A bế hơn hay lớn hơn trị số cho phép, ta phải hiệu chỉnh các tham số khác để điều chỉnh A rơi vào khoảng cách cho phép

Các phương pháp điều chỉnh có thể được gợi ý như sau:

+ Muốn tăng A khi chọn trước K1d và với kết cấu đã có sẵn, ta có thể: tăng J, hay tăng Kdq (chọn loại bước bối dây)

+ Muốn giảm A ta thực hiện ngược lại nhưu trên

Bước 7: Kiểm tra hằng số thiết kế máy điện theo các tham số vừa chọn và so

sánh với khoảng giá trị cho phép của hằng số thiết kế

Theo lý thuyết ta có hằng số G thỏa mãn đẳng thức sau:

G =

2

) 14 , 3 (

2 2

A B n

l D

- Nâng Bδ lên cao từ 5% đến 10%

- Nâng J tiếp tục để A tăng, từ đó nếu duy trì tốc độ n để cho Bδ tăng thì

G tăng

Tuy nhiên chú ý đến điều kiện tản nhiệt của động cơ, nếu các trị số Bδ, A và J chọn cao

Bước 8: Chọn giá trị của hiệu thế Eb giữa hai phiến góp liên tiếp nhau:

Theo lí thuyết ta muốn tia lửa điện trên cổ góp nhỏ, thường Eb được khống chế

từ 1,5V đến 7V

Từ trị số Eb này sẽ dẫn đến công thức xác định hiệu thế giữa đầu chổi than (Er) trong quá trình quay của động cơ.

Ta có:

2 sin(

.

318 ,

c

b

t f

E m

θ: là góc lệch giữa hai chổi than tương đối nhau

Nếu hai chổi than nằm trên cùng một trục, góc lệch tương đối giữa hai chổi than là:

E m

.

318 , 0

Bước 9: Tổng số vòng của bộ dây quấn rô to.

Wr =

dq

r

K n

E m

.

707 , 0

- Tính lại Wr ứng với Wb vừa làm tròn số

- Định lại chính xác trị số Er ứng với Wr vừa điều chỉnh

Bước 10: Xác định dòng điện đi qua động cơ (qua cuộn dây đặt ở stato động

cơ)

I = Pđm/Er

Bước 11: Xác định đường kính dây quấn rô to:

-Dòng điện qua một mạch nhánh của bộ dây rô to

S

d W

785 , 0

Nếu trị số này thỏa mãn, so với trị số chọn sơ bộ trong bước 6, ta tính tiếp tục sang bước 13

Bước 13: Điều chỉnh lại Klđ, thường khi Klđ có trị số lớn muốn giảm thấp ta nên điều chỉnh giảm Ets

Ta có: Etaq = 0,2828f.Ф.Wr/a

Gọi Ets là hiệu thế đặt lên hai đầu bộ dây quấn stato

Ets = u2 −E r2 −E taq

Bước 14: Xác định số vòng dây quấn stato.

Khi dây quấn stato có số vòng kí hiệu là Ws, ta có

Ws =

s

ts

K f

E

44 ,

Trong công thhuwcs này Ks là hệ số tính đến bề rộng của mặt cực từ lồi của stato, ta có:

Ks = cosαSau khi tính xong giá trị của Ws, ta kiểm tra quan hệ cho phép giữa Ws và Wr

Theo thiết kế, quan hệ cho phép giữa Ws và Wr tuân theo một tỷ lệ cho phép nhằm giảm nhỏ tia lửa trên cổ góp và tạo phân bố sức từ động thích hợp giữa stato và rô to Do đó:

c Ví dụ tính toán mẫu bộ dây động cơ vạn năng

Bước 1: Thu nhận các số liệu và dữ kiện cần thiết trong tính toán bộ dây.

Trung tính hình học

Động cơ vạn năng cần tính lại bộ dây quấn dùng cho máy xay sinh tố, nhãn hiệu GENERAL ELECTRIC_CAT.NO.10M47, dùng lại nguồn điện 120VAC - tần số 50Hz (theo lí lịch máy).

• Tham số về kích thước:

- Đường kính rô to: Dr = 2,5cm

- Bề dầy lõi thép rô to: L = 3,4cm

- Diện tích rãnh rô to: Sr = 21cm2 (rãnh quả lê, hay ô van)

- Bề rộng một phiến góp, Wc = 9mm

- Bề rộng chổi than bằng bề rộng một phiến góp (m = 1)

- Trục chổi than trùng với trung tính hình học của stato

- Bộ dây được tính với một tốc độ làm việc

Bước 2: Phỏng định tốc độ quay của động cơ

Áp dụng công thức ta có: n = t K m

c.

60

Bước 6: Xác định A/J và Pđm/J theo Klđ

Trước tiên, ta cần định hệ số dây quấn cho đông cơ, chọn loại dây quấn cho rô

to là loại dây quấn xếp đơn hai lớp, sơ bộ chọn bối dây ngắn hơn bước đủ 1 rãnh Sơ đồ dây quấn khai triển có dạng như sau:

6,6' 7,7' 8,8'

Hình 1-31 Sơ đồ trải máy xay sinh tố

Trong sơ đồ này, y1 = 3.αđ = P.360o/z = 1.360o/8 = 45o

Ta dựng hình tia sức điện động rãnh rô to như sau Từ sơ đồ khai triển của dây quấn, ta xác định số cạnh tác dụng cho mỗi mạch nhánh song song của bộ dây

-5' -2'

-8' 5'

Cạnh tác dụng loại 1: 4’, 3’, 2’, 1’

Cạnh tác dụng loại 2: 1, 8, 7, 6

Hệ số dây quấn cho mạch nhánh 1:

Kdq1 ≈ 4,8/8 = 0,6

Tính tương tự, hệ số dây quấn cho mạch nhánh 2 có trị số như trên

Tóm lại hệ số dây quấn của rô to là Kdq = 0,6 Từ đó ta có:

+ Tăng J lên 6,5 A/ê

+ Tăng Kdq (chọn dây quấn bước đủ)

-Khi tăng J lên 6,5 A/mm2, ta có:

A = 286,38.0,6625/0,6 = 3160,54 A/m

Pđm = 45,89.0,6625/0,6 = 50,67 W

Để nắm được các số liệu tính toán tiếp các bước kế tiếp, tạm thời ta tổng kết sơ

bộ ở bước này như sau: