Báo cáo thực tập về máy điện

MỤC LỤC PHẦN I: LỜI MỞ ĐẦU 3 PHẦN II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT MÁY ĐIỆN 4 I./ Khái niệm chung về máy điện 4 II./ Máy biến áp 7 III./ Máy điện không đồng bộ 9 PHẦN III: NỘI DUNG THỰC TẬP 13 I./ Bài tập 1: Quấn máy biến áp kiểu tự ngẫu một cuộn dây 13 II./ Bài tập 2:Quấn dây cho Stato Động cơ không đồng bộ kiểu dây quấn đồng khuôn phân tán 1 lớp 24 rãnh 16 III./ Bài tập 3:Quấn dây cho Stato Động cơ không đồng bộ kiểu dây quấn đồng tâm tập trung một lớp 36 rãnh 20 PHẦN IV: KẾT QUẢ THU ĐƯỢC 23 I./ Bài tập 1: Dây quấn máy biến áp tự ngẫu 23 II./ Bài tập 2: Dây quấn đồng khuôn phân tán một lớp, 24 rãnh 23 III./ Bài tập 3: Dây quấn đồng tâm tập trung một lớp, 36 rãnh 24 PHẦN V: KẾT LUẬN 25 PHẦN I: LỜI MỞ ĐẦU Khi đất nước đang trên con đường phát triển và hội nhập cùng các nước tiên tiến trên toàn thế giới, sự nghiệp công nghiệp hoá - hiện đại hoá nói chung hay ngành kĩ thuật điện nói riêng luôn được quan tâm đặc biệt. Nhắc đến ngành điện chúng ta biết điện năng đã và đang dần dần giải phóng con người khỏi lao động thủ công nặng nhọc và thay vào đó là những máy móc công nghiệp với công suất và hiệu suất cao. Không chỉ vậy, điện năng còn là một phần không thể thiếu trong nhu cầu sinh hoạt, vui chơi, giải trí… của con người ngày nay. Những kĩ sư tương lai, những người đã và đang làm việc trong các ngành kĩ thuật liên quan đến năng lượng điện có trách nhiệm nâng cao dời sống, môi trường sống hiện đại hơn cho tất cả mọi người. Chúng ta ngồi trên ghế nhà trường được học tập về lý thuyết, nhưng giữa lý thuyết và thực hành quả thuật còn khoảng cách khá xa. Ở học kì 6 này, giống như những khoá trước, sinh viên Khoa Điện bộ môn tự động hoá đã được nhà trường tạo điều kiện thực tập kĩ và sâu sắc hơn về bộ môn máy điện. Đối với kỹ sư nhất là kỹ sư khoa điện việc nắm vững cấu tạo, phương pháp vận hành, cách chế tạo những máy điện là hết sức cần thiết trong việc thiết kế cũng như việc sửa chữa. Do vậy quá trình thực tập có ý nghĩa rất quan trọng đối với sinh viên. Mỗi sinh viên đều có thể nắm được kĩ thuật quấn máy biến áp công suất nhỏ, động cơ ba pha rôto lồng sóc và hiểu được nguyên lý vận hành cơ bản của chúng. Những kiến thức đó không chỉ bổ sung thêm, minh hoạ cho kiến thức học trên giảng đường mà còn giúp chúng em có được nhiều kiến thức thực tiễn. Nội dung bản Báo cáo sau quá trình thực tập gồm 3 phần chính: A - Cơ sở lý thuyết: - Giới thiệu chung về máy điện, nguyên lý hoạt động, vật liệu kỹ thuật điện, phát nóng và làm mát máy điện. - Máy biến áp và cơ sở thiết kế máy biến áp. - Máy điện không đồng bộ và cơ sở thiết kế dây quấn cho động cơ 3 pha. B - Thực hành: Các bài tập thực hành về : - Dây quấn máy biến áp một pha công suất nhỏ. - Dây quấn động cơ (đồng tâm tập trung một lớp và đồng khuôn phân tán một lớp) C - Kết quả: Là những số liệu yêu cầu đo được, so sánh với số liệu đúng và rút ra kết luận. PHẦN II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT MÁY ĐIỆN ( Trong nội dung thực tập ) I./ Khái niệm chung về máy điện 1. Định nghĩa: Máy điện là thiết bị điện từ hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ. Về cấu tạo, máy điện gồm mạch từ ( lõi thép ) và mạch điện ( các dây quấn) dùng để biến đổi các dạng năng lượng khác như cơ năng thành điện năng ( máy phát điện) hoặc ngược lại, biến đổi điện năng thành cơ năng (động cơ điện ) hoặc dùng để biến đổi các thông số điện áp dòng điện, tần số, pha… Ta có thể phân biệt để định nghĩa như sau:

PHẦN I: 3

LỜI MỞ ĐẦU 3

PHẦN II: 5

CƠ SỞ LÝ THUYẾT MÁY ĐIỆN 5

I./ Khái niệm chung về máy điện 5

II./ Máy biến áp 10

III./ Máy điện không đồng bộ 13

PHẦN III: 19

NỘI DUNG THỰC TẬP 19

I./ Bài tập 1: Quấn máy biến áp kiểu tự ngẫu một cuộn dây 19

II./ Bài tập 2:Quấn dây cho Stato Động cơ không đồng bộ kiểu dây quấn đồng khuôn phân tán 1 lớp 24 rãnh 24

Chú ý: 29

III./ Bài tập 3:Quấn dây cho Stato Động cơ không đồng bộ kiểu dây quấn đồng tâm tập trung một lớp 36 rãnh 31

PHẦN IV: 35

KẾT QUẢ THU ĐƯỢC 35

I./ Bài tập 1: Dây quấn máy biến áp tự ngẫu 35

II./ Bài tập 2: Dây quấn đồng khuôn phân tán một lớp, 24 rãnh 36

III./ Bài tập 3: Dây quấn đồng tâm tập trung một lớp, 36 rãnh 36

37

PHẦN V: 38

KẾT LUẬN 38

PHẦN I:

LỜI MỞ ĐẦU

Khi đất nước đang trên con đường phát triển và hội nhập cùng các nước tiêntiến trên toàn thế giới, sự nghiệp công nghiệp hoá - hiện đại hoá nói chung hayngành kĩ thuật điện nói riêng luôn được quan tâm đặc biệt Nhắc đến ngành điệnchúng ta biết điện năng đã và đang dần dần giải phóng con người khỏi lao độngthủ công nặng nhọc và thay vào đó là những máy móc công nghiệp với công suất

và hiệu suất cao Không chỉ vậy, điện năng còn là một phần không thể thiếu trongnhu cầu sinh hoạt, vui chơi, giải trí… của con người ngày nay Những kĩ sư tươnglai, những người đã và đang làm việc trong các ngành kĩ thuật liên quan đến nănglượng điện có trách nhiệm nâng cao dời sống, môi trường sống hiện đại hơn chotất cả mọi người Chúng ta ngồi trên ghế nhà trường được học tập về lý thuyết,nhưng giữa lý thuyết và thực hành quả thuật còn khoảng cách khá xa Ở học kì 6này, giống như những khoá trước, sinh viên Khoa Điện bộ môn tự động hoá đãđược nhà trường tạo điều kiện thực tập kĩ và sâu sắc hơn về bộ môn máy điện Đối với kỹ sư nhất là kỹ sư khoa điện việc nắm vững cấu tạo, phương phápvận hành, cách chế tạo những máy điện là hết sức cần thiết trong việc thiết kếcũng như việc sửa chữa Do vậy quá trình thực tập có ý nghĩa rất quan trọng đốivới sinh viên Mỗi sinh viên đều có thể nắm được kĩ thuật quấn máy biến áp côngsuất nhỏ, động cơ ba pha rôto lồng sóc và hiểu được nguyên lý vận hành cơ bảncủa chúng Những kiến thức đó không chỉ bổ sung thêm, minh hoạ cho kiến thứchọc trên giảng đường mà còn giúp chúng em có được nhiều kiến thức thực tiễn

Nội dung bản Báo cáo sau quá trình thực tập gồm 3 phần chính:

A - Cơ sở lý thuyết:

- Giới thiệu chung về máy điện, nguyên lý hoạt động, vật liệu kỹ thuật điện, phátnóng và làm mát máy điện.

- Máy biến áp và cơ sở thiết kế máy biến áp

- Máy điện không đồng bộ và cơ sở thiết kế dây quấn cho động cơ 3 pha

B - Thực hành:

Các bài tập thực hành về :

- Dây quấn máy biến áp một pha công suất nhỏ

- Dây quấn động cơ (đồng tâm tập trung một lớp và đồng khuôn phân tán một lớp)

C - Kết quả:

Là những số liệu yêu cầu đo được, so sánh với số liệu đúng và rút ra kết luận

PHẦN II:

CƠ SỞ Lí THUYẾT MÁY ĐIỆN

( Trong nội dung thực tập )

I./ Khỏi niệm chung về mỏy điện

1 Định nghĩa:

Mỏy điện là thiết bị điện từ hoạt động dựa trờn nguyờn lý cảm ứng điện từ Vềcấu tạo, mỏy điện gồm mạch từ ( lừi thộp ) và mạch điện ( cỏc dõy quấn) dựng đểbiến đổi cỏc dạng năng lượng khỏc như cơ năng thành điện năng ( mỏy phỏt điện)hoặc ngược lại, biến đổi điện năng thành cơ năng (động cơ điện ) hoặc dựng đểbiến đổi cỏc thụng số điện ỏp dũng điện, tần số, pha… Ta cú thể phõn biệt để địnhnghĩa như sau:

Máy biến áp có 2 loại: máy biến áp 1 pha và máy biến áp 3 pha

Ngoài ra theo công dụng có thể phân loại: máy biến áp điện lực dùng để truyềntải và phân phối công suất trong hệ thống điện; máy biến áp dùng trong công nghiệpsản xuất nh: luyện kim, hàn ; máy biến áp tự ngẫu; máy biến áp đo lờng

b, Máy điện quay

Thờng là các loại động cơ điện và máy điện Máy điện quay làm việc dựa trên 2

định luật: định luật về cảm ứng điện từ và định luật vè cảm ứng lực điên từ

Tuỳ theo cách tạo ra từ trờng ,kết cấu mạch từ và dây quấn mà ta có 4 loại máy

điện quay cơ bản sau:

- Máy điện không đồng bộ

- Máy điện đồng bộ

- Máy điện một chiều

- Máy điện xoay chiều có vành góp

2 Nguyờn lý hoạt động:

Sự biến đổi cơ điện trong mỏy điện dựa trờn nguyờn lý về điện từ Nguyờn lýnày cũng đặt cơ sở cho sự làm việc của cỏc bộ biến đổi cảm ứng, dựng để biến đổicảm ứng đơn giản, dựng để biến đổi dũng điện xoay chiều từ điện ỏp này thànhdũng điện xoay chiều cú điệp ỏp khỏc Cỏc dõy quấn và mạch từ của nú đỳng yờn

và quỏ trỡnh biến đổi từ trường để sinh ra sức điện động cảm ứng trong cỏc dõyquấn được thực hiện bằng phương phỏp điện

Mỏy điện cú nhiều loại, được phõn loại theo nhiều cỏch khỏc nhau, phõn loạitheo cụng suất, theo cấu tạo, theo chức năng, theo dũng điện ( một chiều hoặcxoay chiều ), theo nguyờn lý làm việc Ở đõy ta sẽ phõn loại theo nguyờn lý biếnđổi năng lượng.

l: chiều dài thanh dẫn trong từ trờng

v: vận tốc chuyển động theo hớng vuông góc thanh dẫn

b, Định luật về lực điện từ:

Biểu thức: f = B.i.l.sin f: lực điện từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang điện trong từ trờng

B: từ cảm

l: chiều dài đoạn dây

: góc giữa vectơ từ cảm B và dũng điện chạy trong dây

3 Sơ lược về cỏc vật liệu chế tạo mỏy điện:

Máy điện là một hệ điện từ gồm có 2 phần chính là: mạch từ và mạch điện liênquan đến nhau.

Cỏc vật liệu dựng để chế tạo cú thể chia làm 3 loại:

Loại cỏn nguội cú đặc tớnh từ tốt hơn như độ từ thẩm cao hơn, tổn hao thộp ớthơn loại cỏn núng Thộp lỏ cỏn nguội lại chia làm hai loại: đẳng hướng và vụhướng Loại đẳng hướng cú đặc điểm là dọc theo chiều cản thỡ tớnh năng từ tớnhtốt hơn hẳn so với ngang chiều cỏn, do đú thường được sử dụng trong mỏy biến

ỏp Loại vụ hướng thỡ đặc tớnh từ theo mọi hướng nờn thường được dựng trongmỏy điện quay

tạo dây quấn ta thường sử dụng đồng, đôi khi dùng nhôm Dây đồng và dây nhômđược chế tạo theo tiết diện tròn hoặc chữ nhật, có bọc cách điện khác nhau nhưsợi vải, sợi thuỷ tinh, giấy, nhựa hoá học, sơn emay.

Với các loại máy có công suất nhỏ và trung bình, điện áp dưới 700V thườngdùng sơn emay vì lớp cách điện của dây mỏng, đạt độ bền yêu cầu Đối với các bộphận khác như vành đổi chiều, lồng sóc hoặc vành trượt, ngoài đồng, nhôm Người

ta còn dùng các hợp kim của đồng hoặc nhôm hoặc có chỗ dùng cả thép để tăng

độ bền cơ học và giảm kim loại màu

b, Vật liệu kết cấu:

Vật liệu kết cấu là vật liệu dùng để chế tạo các chi tiết chịu tác động cơ họcnhư trục, ổ trục, vỏ máy, nắp máy, các bộ phận và chi tiết truyền động hoặc kếtcấu của máy theo các dạng cần thiết, đảm bảo cho máy điện làm việc bình thường.Người ta thường dùng gang, thép, các kim loại màu, hợp kim và các vật liệu bằngchất dẻo

c, Vật liệu cách điện:

Để cách điện các bộ phận mang điện trong máy người ta sử dụng vật liệu cáchđiện Trong máy điện,vật liệu cách điện phải có cường độ cách điện cao, chịunhiệt tốt, tán nhiệt tốt, chống ẩm và bền về cơ học Độ bền về nhiệt của chất cáchđiện bọc dây dẫn quyết định nhiệt độ cho phép của dây và do đó quyết định tảicủa nó Nếu tính năng chất cách điện càng cao thì lớp cách điện có thể nóng vàkích thước của máy giảm

Chất cách điện chủ yếu ở thể rắn, gồm 4 nhóm :

- Chất hữu cơ thiên nhiên như giấy ,vải lụa

- Chất vô cơ như cimiăng ,mica,sợi thuỷ tinh

- Các chất tổng hợp

- Các loại men,sơn cách điện

Chất cách điện tốt nhất là mica,song tương đối đắt nên chỉ dùng trong các máy

có điện áp cao,do đó thường dùng các vật liệu có sợi như giấy ,vải ,sợi Chúng có

độ bền cơ học tố, mềm và rẻ tiền nhưng dẫn nhiệt kém, hút ẩm, cách điện kém

Do đó dây dẫn cách điện sợi phải được sấy tẩm để cải thiện tính năng của vật liệucách điện Ngoài ra còn có chất cách điện ở thể khí (không khí, hydro, khí nitơhoặc thể lỏng (dầu MBA))

- Vật liệu khí: không khí là 1 chất cách điện tốt tuy nhiên để cách điện tốt hơnngười ta thường dùng khí trơ, hydro được sử dụng trong trường hợp cần cách điện

và làm mát bên trong vật liệu

- Vật liệu lỏng: (dầu máy biến áp) đây là loại vật liệu cách điện rất quan trọng

trong máy điện vì nó có thể len lỏi vào các khe rất nhỏ và còn có thể sử dụng đểdập hồ quang

4 Phát nóng và làm mát máy điện:

Trong quá trình làm việc có tổn hao công suất Tổn hao năng lượng trong máyđiện gồm tổn hao sắt từ ( do hiện tượng từ trễ và dòng xoáy ) trong thép, tổn haođồng trong điện trở dây quấn và tổn hao do ma sát (ở máy điện quay ) Tất cả tổnhao năng lượng đều biến thành nhiệt năng làm nóng máy điện Khi đó, do tácđộng của nhiệt độ, chấn động và các tác động lý hoá khác lớp cách điện sẽ bị lãohoá, nghĩa là mất dần các tính bền về điện và cơ

Ở nhiệt độ làm việc cho phép tốc độ tăng nhiệt của các phần tử không vượt quá

độ tăng nhiệt cho phép, tuổi thọ trung bình của vật liệu cách điện vào khoảng 10đến 15 năm Khi máy làm việc quá tải, độ tăng nhiệt độ sẽ vượt quá nhiệt độ chophép Vì vậy khi sử dụng máy điện cần tránh để máy quá tải làm nhiệt độ tăngcao trong một thời gian dài

Để làm mát máy điện, phải có biện pháp tải nhiệt ra ngoài môi trường xungquanh Sự tải nhiệt không những phụ thuộc vào bề mặt làm mát của mặt máy màcòn phụ thuộc vào sự đối lưu của không khí xung quanh hoặc của môi trường làm

mỏt khỏc như dầu mỏy biến ỏp Thụng thường, vỏ mỏy điện được cấu tạo cú cỏccỏnh tản nhiệt và mỏy điện cú hệ thống quạt giú để làm mỏt

5 Cỏc thụng số cơ bản:

Mỗi máy điện có một bộ các thông số định mức để đảm bảo khi vận hànhmáy đạt hiệu suất cao nhất, ổn định và an toàn nhất, đảm bảo độ bền và tuổi thọmáy.Đồng thời qua các thông số định mức để chọn loại máy điện phù hợp với nhucầu sử dụng

Các thông số thờng dùng là: các điện áp định mức,dòng định mức, dung lợng

và công suất định mức

II./ Mỏy biến ỏp

Máy biến áp là bộ phận không thể thiếu trong việc truyền tải năng lợng điện,biến

đổi các thông số của năng lơng điện để phù hợp với các nhu cầu sử dụng điện năngrất đa dạng trong sản xuất cũng nh trong sinh hoạt.

a, Lõi thép máy biến áp:

Lõi thép máy biến áp dùng để dẫn từ thông chính của máy được chế tạo từnhững vật liệu dẫn từ tốt ( thường là lá thép kỹ thuật điện ) Lõi thép gồm hai bộphận:

- Trụ là phần lõi thép có đây quấn

- Gông là phần lõi thép nối các trụ lại với nhau thành mạch từ kín Mạch từđược ghép bằng các lá thép kỹ thuật điện mỏng ( 0,35 mm ÷ 0,5 mm ) Hai mặt cósơn cách điện, có chứa hàm lượng silic từ 1 ÷ 4% nhằm hạn chế tổn hao điện năngtrong mạch từ do tác dụng của dòng điện xoáy Phucô và hiện tượng từ trễ làmphát nhiệt

Có hai dạng mạch từ chính:

- Mạch từ kiểu bọc dang E I mạch từ được phân nhánh ra hai biên và bọclấy cuộn dây quấn trên cột từ chính, từ đó làm giảm từ thông tản Dạng mạch từnày dùng trong máy biến áp 1 pha công suất nhỏ như MBA gia dụng, MBA cấpđiện trong máy tăng âm thu thanh

- Mạch từ kiểu trụ hoặc kiểu lõi có dạng U, thường do nhiều lá thép hìnhchữ I ghép lại Dạng mạch từ này được dùng trong các máy biến áp có công suấttrung bình trở lên, loại máy biến áp 1 pha và 3 pha như máy hàn điện nhưng khógia công, giá thành lại cao

b, Dây quấn:

Dây quấn máy biến áp có nhiệm vụ tăng, giảm điện áp, gồm có cuộn sơ cấp vàcuộn thứ cấp Các máy biến áp công suất nhỏ, dây quấn thường dùng dây tròn, có

đường kớnh khụng quỏ 3mm Đối với dõy chịu tải dũng điện lớn ở Mỏy biến ỏpcụng suất lớn dựng dõy dẹp, tiết diện vuụng hoặc chữ nhật.

Dõy quấn gồm cú nhiều vũng dõy lồng vào trụ lừi thộp, giữa cỏc vũng dõy vàgiữa cỏc dõy quấn cú cỏch điện với nhau và dõy quấn cú cỏch điện với lừi thộp.Mỏy biến ỏp thường cú hai hoặc nhiều cuộn dõy, theo cỏch sắp xếp dõy quấn cao

ỏp và hạ ỏp, người ta chia ra làm hai loại quấn dõy chớnh: Dõy quấn đồng tõm vàdõy quấn xen kẽ

Để làm mỏt và tăng cường cỏch điện cho mỏy biến ỏp, người ta thường đặt lừithộp và dõy quấn trong 1 thựng dầu mỏy biến ỏp Đối với mỏy biến ỏp cụng suấtlớn, vỏ thựng dầu cú cỏnh tản nhiệt Ngoài ra cũn cú cỏc sứ xuyờn ra để nối cỏcđầu dõy quấn ra ngoài, bộ phận chuyển mạch để điều chỉnh điện ỏp, rơle ơi bảo vệmỏy, bỡnh gión dầu, ống bảo vệ, thiết bị chống ẩm

Xét trờng hợp cho máy biến áp có hai dây quấn 1 pha:

Đặt vào 2 đầu dây cuộn W1 điện áp U1 xoay chiều thì trong đó có dòng điện i1chạy qua Dòng điện I1 biến thiên sinh ra từ thông biến thiên trong lõi thép, mócvòng cuộn dây W1 và W2 sinh ra suất điện động cảm ứng e1 và e2

e1 = - W1.dΦ/dt

e2 = - W2.dΦ/dt

Hệ số biến đổi :

k = e1/ e2 = W1/ W2Nếu khụng kể điện ỏp rơi trờn cỏc cuộn dõy thỡ :

e1 ≈ U1 ; e2 ≈ U2Suy ra:

U1/ U2 = k => U2 = U1/k

Do cụng suất khụng đổi :

U1 I1 = U2 I2 => I1/ I2 = U2/ U1 = 1/k

4 Phõn loại:

Theo công dụng của chúng:

- Máy biến áp điện lực: truỳên tải và phân phối công suất trong hệ thống điệnlực

- Máy biến áp chuyên dụng:dùng cho các mục đích cụ thể : lò luyện kim ,hàn

- Máy biến áp tự ngẫu:Biến đổi điện áp trong phạm vi không lớn

- Máy biến áp đo lờng: để giảm điện áp giảm dòng điện khi đa vào đồng hồ đo

- Máy biến áp thí nghiệm: dùng để thí nghiệm điện cao áp

Theo số pha: có máy biến áp 1 pha và máy biến áp 3 pha

III./ Mỏy điện khụng đồng bộ

1 Định nghĩa:

Mỏy điện khụng đồng bộ là loại mỏy điện xoay chiều làm việc theo nguyờn lýcảm ứng điện từ, cú tốc độ quay của rụto tốc độ của mỏy ‘n’ khỏc với tốc độ quaycủa từ trường ‘n1 ‘

Mỏy điện khụng đồng bộ cú hai dõy quấn, dõy quấn stato ( sơ cấp ) nối vớilưới điện tần số khụng đổi f1, dõy quấn roto ( thứ cấp) được nối tắt lại hoặc khộpkớn trờn điện trở Dũng điện trong dõy quấn roto được sinh ra nhờ sức điện dộngcảm ứng cú tần số phụ f2 phụ thuộc vào rụ to nghĩa là phụ thuộc vào tải ở trờn trụccủa mỏy

Cũng như cỏc mỏy điện quay khỏc, mỏy điện khụng đồng bộ cú tớnh thuậnnghịch nghĩa là cú thể làm việc ở chế độ động cơ điện cũng như chế độ mỏy phỏtđiện

Lõi thép được ép trong vỏ máy, làm nhiệm vụ dẫn từ Lõi thép stato hình trụ

do các lá thép kỹ thuật điện được dập rãnh bên trong ghép lại với nhau tạo thànhcác rãnh theo hướng trục Vì từ trường đi qua lõi thép là từ trường quay lên đểgiảm tổn hao, lõi thép được làm bằng những lá thép kỹ thuật điện dây 0,5 mm éplại Mỗi lá thép kỹ thuật điện đều có phủ sơn cách điện trên bề mặt để giảm haotổn do dòng xoáy gây nên

- Dây quấn:

Dây quấn stato làm bằng dây dẫn bọc cách điện (dây điện từ) và được đặttrong các rãnh của lỗi thép Kiểu dây quấn hình dạng và cách bố trí dây quấn sẽđược trình bày trong phần : "Cơ sở thiết kế dây quấn stato động cơ không đồngbộ"

- Vỏ máy:

Vỏ máy làm bằng nhôm hoặc bằng gang, dùng để cố định lõi thép và dây quấn,cũng như cố định máy trên bệ không dùng để làm mạch dẫn từ Vỏ máy và nắpmáy còn dùng để bảo vệ máy

b, Roto:

Rô to là phần quay gồm lõi thép, dây quấn và trục máy

- Lõi thép:

Nói chung, người ta sử dụng lá thép kỹ thuật điện như stato, lõi thép được éptrực tiếp lên trục máy hoặc lên 1 giá của ro to của máy Phía ngoài của lá thép có

xẻ rãnh để đặt dây quấn

- Dây quấn roto:

Có hai loại chính: Roto lồng sóc và roto dây quấn

+ Loại roto kiểu dây quấn : Roto có dây quấn giống như dây quấn stato Kếtcấu dây quấn trên rôto chặt chẽ

+ Loại roto kiểu lồng sóc: Kết cấu của loại dây quấn này rất khác so với dâyquấn stato Trong mỗi rãnh của lõi thép roto đặt vào thanh dẫn bằng đồng haynhôm dài ra khỏi lõi thép và được nối tắt lại ở hai đầu bằng hai vành ngắn mạchbằng đồng hay nhôm làm thành một cái lồng mà người ta quen gọi là lồng sóc

c, Khe hở:

Vì roto là một khối tròn nên khe hở đều, khe hở trong máy điện không đồng

bộ rất nhỏ ( 0,2 đến 1 mm trong máy điện cỡ vừa và nhỏ) để hạn chế dòng điện từhoá lấy từ lưới điện và như vậy mới có thể làm cho hệ số công suất máy cao hơn

3 Nguyên lý hoạt động:

Ta tạo một từ trường quay với tốc độ n1 = 60f/p

Trong đó : f : tần số dòng điện lưới đưa vào

p: là số đôi cực máy

Từ trường này quét qua dây quấn nhiều pha tự ngắn mạch đặt trên lõi thép roto

và cảm ứng trong dây quấn đó suất điện động và dòng điện Từ thông do dòngđiện này sinh ra hợp với từ thông của stato tạo thành từ thông tổng ở khe hở.Dòng điện trong dây quấn tác dụng với từ thông khe hở sinh ra momen tác dụng

và có ảnh hưởng tới tốc độ quay n của roto Trong những phạm vi tốc độ khácnhau thì chế độ làm việc của máy cũng khác nhau :

- Khi roto quay thuận với từ trường quay nhưng tốc độ nhỏ hơn tốc độ đồng bộthì dòng điện sinh ra trong dây quấn roto cùng chiều với suất điện dộng và tác

dụng từ trường tổng trong khe hở sinh ra lực F và mômen M kéo rôto quay theochiều từ trường quay Điện năng đưa tới roto đã biến thành cơ năng trên trụcnghĩa là máy điện làm việc trong chế độ động cơ Những máy chỉ làm việc ở chế

độ này khi n<n1 vì khi đó mới có chuyển động tương đối giữa từ trường và dâyquấn roto và như vậy trong dây quấn roto mới có dòng điện và mômen kéo rôtoquay

- Khi roto quay thuận và nhanh hơn tốc độ đồng bộ ( dùng 1 động cơ sơ cấp nào

đó quay roto của máy điện không đồng bộ vượt tốc độ đồng bộ n > n1 Khi đóchiều của từ trường quay quét qua dây dẫn sẽ có chiều ngược lại suất điện động

và dòng điện trong dây dẫn roto cũng đổi chiều nên chiều của từ trường quayquýet qua dây dẫn sẽ có chiều ngược lại suất điện động và dòng điện trong dâydẫn roto cũng đổi chiều nên chiều của mômen cũng ngược chiều quay của n1,nghĩa là ngược với với chiều của roto nên đó là mômen hãm Máy điện đã biến cơnăng tác dụng lên trục động cơ điện, do động cơ sơ cấp kéo thành điện năng cungcấp cho lưới điện, nghĩa là máy điện làm việc ở chế độ máy phát điện

- Khi roto quay ngược với chiều từ trường quay thì chiều của suất điện động,dòng điện và mômen vẫn giống như lúc ở chế độ động cơ điện Vì mômen sinh rangược với chiều quay của roto nên vcó tác dụng hãm roto đứng lại Trong trườnghợp này, máy vừa lấy điện năng ở lưới điện vào, vừa lấy cơ năng ở động cơ sơcấp Chế độ làm việc này được gọi là chế độ hãm điện từ

4 Phân loại:

Máy điện không đồng bộ có nhiều loại, được phân theo nhiều cách khác nhau:theo kết cấu của vỏ, theo kết cấu của rô to, theo số pha trên dây quấn stato

- Theo kết cấu của v

- Theo kết cấu của ro to

- Theo số pha trên dây quấn stato

5 Các thông số cơ bản:

p : số đụi cực

T : bước từ

T = Z/2p ( rónh );

Z : tổng số rónh được dập trờn stato

M : số pha của động cơ

a : số mạch nhỏnh song song trong mỏy

q : số rónh tỏc động lờn một cực ( tớnh từ cạnh thứ nhất đến cạnh tỏc dụngthứ hai của cựng một phần tử ) Thường chọn: q = Z/2mp = y/2p

n : Tốc độ từ trường

n1: Tốc độ đầu cực

6 Nhúm dõy quấn và cỏch phõn bố:

a, Nhóm dây quấn:

Có hai nhóm dây quấn thờng găp là dây quấn đồng tâm và dây quấn đồng khuôn

- Dây quấn đồng tâm: quấn dây dẫn liên tiếp các dây dẫn theo cùng một chiều lên

bộ khuôn có các khung quấn với nhau kích thớc khác nhau và đặt đồng tâm trênmột trục quấn

- Dây quấn đồng khuôn : Các quận dây có cùng một kích thớc, đợc bố trí trênstato ở các rãnh kế tiếp nhau tạo thành cực từ

b, Cách bố trí ( phân bố):

Có hai cách bố trí dây đó là : tập trung và phân tán

- Dây quấn tập trung : Các bối dây cùng một nhóm đợc đặt vào rãnh sao cho cáccạnh tác dụng thứ nhất của chúng liên tiếp nhau.

- Dây quấn phân tán : Dây quấn đợc đặt đều , cạnh thứ nhất của bối thứ hai nằmngay sau cạnh tác dụng thứ hai của bối thứ nhất

c, Bài tập thực hành :

1.Thành lập sơ đồ dây quấn đồng khuôn phân tán 1 lớp :

Z = 24 ;2p = 4 ; y = 5 ; q = 2 2.Thành lập sơ đồ dây quấn đồng tâm tâp trung 1 lớp :

Z = 36 ; 2p = 4 ; y = 9 ; q = 3

PHẦN III:

NỘI DUNG THỰC TẬP

I./ Bài tập 1: Quấn máy biến áp kiểu tự ngẫu một cuộn dây

1 Tính toán số liệu dây quấn máy biến áp:

a, Các thông số:

Q : tiết diện lõi sắt

S : công suất của máy biến áp

W0 : số vòng cho 1 volt

Δi : Mật độ dòng điện máy biến áp 2,5 ÷ 3 A/mm2

d : đường kính dây

b : tiết diện dây

b, Các bước tính số liệu dây quấn MBA một pha:

- Bước 1: Xác định tiết diện Q của lõi thép Q = a.b ( cm2 )

Q = √S (đối với lõi chữ O )

Q = 0,7 √S (đối với lõi chữ E )

- Bước 2: Tính số vòng dây của các cuộn dây:

W0 = (45~50)/Q (Vòng/vol )

Số vòng đây cuộn sơ cấp : w1 = w0 U1 ( vòng)

- Bước 3: Tiết diện dây, đường kính dây sơ cấp và thứ cấp.

Khi tính tiết diện dây dẫn nên căn cứ vào điều kiện làm việc của máy biến áp,công suất mà chọn mật độ dòng biến áp Δi cho phù hợp để khi máy biến áp vậnhành định mức, dây dẫn không phát nhiệt quá 800C Nếu máy biến áp làm việcngắn hạn 3÷ 5 h, thông gió tốt , nơi để máy biến áp thì có thể chọn Δi = 5 (A/mm2)

để tiết kiện khối lượng dây đồng

Thông thường ta chọn Δi = 2,5 ÷ 3 (A/mm2)

- Tiết diện dây sơ cấp, được chọn theo các công thức:

i nV

S S

∆

=

1

2 1

∆ Π

= Π

d d S

η

4 4

4

1 1

1

Π∆

= Π

4

4S I d

I S

Trong đó:

η: hiệu suất máy biến áp ( khoảng 0,85 ÷ 0,90 )

U1: Nguồn điện áp nguồn

2 Khuôn cách điện:

Nhằm mục đích cách điện giữa cuộn dây và mạch từ, đồng thời làm sườn cứng

để định hình cuộn dây Khuôn được làm bằng vật liệu catton cứng như giấy cáchđiện hoặc làm bằng chất dẻo chịu nhiệt

+ Khuôn không vách chặn, được sử dụng với máy biến áp lớn

+ Khuôn có vách chặn thường được dùng trong máy biến áp nhỏ, kíchthước của khuôn được chọn sao cho không quá hẹp hoặc quá rộng, thuận tiện choviệc lắp vào mạch từ, không bị chạm mát

Sau khi lấy mẫu khuôn cuộn dây, thực hiện khuôn lồng cho khít với khuôncách điện

3 Kỹ thuật quấn dây:

Trước khi quấn dây, ta vẽ sơ đồ bố trí các dây ra ở vị trí thực tế