hướng dẫn về quy trình kỹ thuật quấn dây cơ bản

hướng dẫn về quy trình kỹ thuật quấn dây cơ bản.

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP.HCM Khoa Điện BIÊN SOẠN : ĐINH XUÂN CHIẾN Trang 1 CÁC BÀI TẬP QUẤN DÂY ROTOR ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU VÀ ĐỘNG CƠ VẠN NĂNG ë I/ TÓM TẮT LÝ THUYẾT LIÊN QUAN : 1/ Đònh Nghóa Các Đại Lượng * Phân loại dây quấn : - Dây quấn xếp : Xếp đơn giản và xếp phức tạp . - Dây quấn sóng : Sóng đơn giản và sóng phức tạp . - Dây quấn hỗn hợp : Kết hợp giữa xếp đơn giản và sóng phức tạp cùng nối lên 1 cổ góp . * Phần tử ( bối dây ) : * Rãnh thực – rãnh phần tử ( rãnh nguyên tố ) : - Rãnh thực Z : là rãnh hiện hữu trên kết cấu của Rotor nhìn thấy được . - Rãnh phần tử Z nt : là rãnh tưởng tượng chỉ chứa 1 cạnh tác dụng trên và 1 cạnh tác dụng dưới của 2 bối dây khác nhau . Một rãnh thực có thể chứa 1 rãnh hay nhiều rãnh nguyên tố . * Các bước dây và bước phiến góp : - Bước thứ nhất y 1 : là khoảng cách giữa 2 cạnh tác dụng của bối dây . - Bước thứ hai y 2 : là khoảng cách giữa cạnh chứa đầu ra của bối trước đến cạnh chứa đầu vào của bối kế tiếp . - Bước tổng hợp y : là khoảng cách giữa 2 cạnh tác dụng cùng chứa đầu vào hoặc đầu ra của 2 bối dây kế tiếp nhau . - Bước phiến góp y G : là khoảng cách giữa 2 cạnh tác dụng của 1 phần tử nối lên phiến góp . TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP.HCM Khoa Điện BIÊN SOẠN : ĐINH XUÂN CHIẾN Trang 2 2/ Công Thức Tính Toán Các Bước : * Dây quấn xếp : * m = 1,ta có dây quấn xếp đơn . Dùng dấu (+) → quấn tiến (quấn phải) * m ≥ 2,ta có dây quấn xếp phức . Dùng dấu (- ) → quấn lùi (quấn trái) * Dây quấn sóng : * m = 1,ta có dây quấn sóng đơn. Dùng dấu (+) → quấn tiến (quấn phải) * m ≥ 2,ta có dây quấn sóng phức. Dùng dấu (- ) → quấn lùi ( quấn trái) 3/ Cách lập sơ đồ nối các phần tử : ∗ Gọi số thứ tự rãnh nguyên tố chứa cạnh tác dụng trên là lớp trên – cũng là số thứ tự phiến góp nối với đầu dây yào lớp trên . Gọi số thứ tự rãnh chứa cạnh tác dụng dưới là lớp dưới . * Tổng quát ta có : - Dây quấn xếp : Nếu m = 2 (dây quấn xếp phức ) thì ta có 2 mạch kín . - Dây quấn sóng : Nếu m = 2 (dây quấn sóng phức ) thì ta có 2 mạch kín . TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP.HCM Khoa Điện BIÊN SOẠN : ĐINH XUÂN CHIẾN Trang 3  Chú ý :  Nếu số thứ tự rãnh tìm được là số 0 , số âm hay số dương có giá trò lớn hơn G ( rãnh nguyên tố ) thì ta quy đổi :  Nếu số thứ tự có giá trò là 0 hay số âm thì : Số quy đổi = số hiện có + G  Nếu số thứ tự có giá trò dương lớn hơn G thì : Số quy đổi = số hiện có – G 4/ Cách xác đònh vò trí đầu dây của bối dây nối lên phiến góp : * Động cơ 1 chiều : - Dây quấn xếp :  Chọn 1 cuộn dây bất kỳ làm chuẩn rồi tìm trục của nó.  Chọn phiến góp sát bên trái trục nối với đầu đầu bối dây .  Chọn phiến góp sát bên phải trục nối với đầu cuối bối dây ( nếu xếp tiến ) .  Các bối dây còn lại đấu tương tự như cuộn chuẩn .  Nếu dây quấn xếp đôi thì đầu cuối cách đầu đầu 1 phiến góp ( Vd : Đầu nối với phiến góp số 1 thì cuối nối phiến góp số 3 ) . Vd : Động cơ Z = 12 , G = 12 , 2p = 2 , quấn xếp đơn giản , thực hiện các bước như trên ta có sơ đồ sau : Sơ đồ vẽ được như sau : - Dây quấn sóng :  Dựng trục của bối dây tự chọn ( cuộn chuẩn ) .  Từ vò trí phiến góp trùng với trục, ta đếm về phía phải ( y G + 1 ) :2 phiến tại góp ,tại đó ta nối đầu cuối bối dây.  Tương tự, ta đếm về phía trái trục số lượng phiến góp như trên , tại đó ta nối đầu đầu của bối dây . TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP.HCM Khoa Điện BIÊN SOẠN : ĐINH XUÂN CHIẾN Trang 4 Vd : y G = 13 thì từ trục bối dây ta đếm về phía phải 7 phiến góp , tại đó nối đầu cuối bối dây ; cũng từ trục ta đếm về phía trái 7 phiến góp, tại đó ta nối đầu đầu bối dây(xem sơ đồ dưới đây ) Sơ đồ dây quấn sóng đơn giản động cơ điện 1 chiều Z = 12 , G = 12 , 2p =2 . * Động cơ vạn năng :  Z , Z nt : rãnh thực, rãnh nguyên tố - Để phân biệt với đ/c DC ta ký hiệu :  K : phiến góp .  y C : bước phiến góp . - Đầu dây vào động cơ vạn năng nối lên phiến góp sẽ là1 trong 3 vò trí : hoặc lên thẳng , hoặc đá lệch phải , hoặc đá lệch trái tùy thuộc vào vò trí đặt ổ chổi than . - Lý thuyết : khi trục phân chia 2 nhóm dòng trên Rotor trùng với trung tính hình học thì Rotor cho ngẫu lực quay cực đại . - Nếu trục phân chia 2 nhóm dòng điện không trùng với trung tính hình học , ta phải dời trục theo các bước như sau : B 1 : Dựng sơ đồ trải có đầu dây vào lên thẳng phiến góp rồi cho dòng đòên vào để xác đònh trục phân chia 2 nhóm dòng điện trên Rotor . B 2 : Xác đònh vò trí trục chổi than thực tế trên đ/cơ so với trung tính hình học. B 3 : Biểu diễn các đường trục trên sơ đồ tròn để xác đònh hướng và số lượng rãnh cần dời trục phân chia 2 nhóm dòng điện về trùng với trung tính hình học theo quy tắc sau :  Quy tắc : Muốn dời trục phân chia 2 nhóm dòng điện trên Rotor về hướng trái thì đầu dây vào nối lên phiến góp phải đá lệch về phía phải; số rãnh cần dời trục về hướng trái bằng số rãnh cần đá lệch phải cho đầu dây vào nối lên phiến góp . TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP.HCM Khoa Điện BIÊN SOẠN : ĐINH XUÂN CHIẾN Trang 5 Tương tự cho hướng dời trục ngược lại .  Ví dụ 1 : Động cơ vạn năng Z = 12 , K = 12 , 2p = 2 có trục chổi than lệch 60° so với trung tính hình học, ta xác đònh được trục phân chia 2 nhóm dòng điện nằm ở rãnh 6 và rãnh 12 nhờ vẽ sơ đồ trải dây lên thẳng va øcho dòng điện vào (xem hình ) : Sơ đồ xác đònh trục phân chia 2 nhóm dòng điện trên Rotor * Vẽ sơ đồ biểu diễn các đường trục : Lưu ý : Chiều đánh số thứ tự rãnh và số thứ tự phiến góp ngược với chiều quay của Rotor . Sơ đồ xác đònh vò trí đầu dây vào nối lên phiến góp TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP.HCM Khoa Điện BIÊN SOẠN : ĐINH XUÂN CHIẾN Trang 6 Sơ đồ cho thấy hướng dời trục là hướng trái ;số lượng rãnh cần rời là 1 ⇒ Đầu dây vào lên phiến góp phải đá lệch về hướng phải, số lượng rãnh cần đá là 1 rãnh . Vẽ lại sơ đồ và cho dòng điện vào, thấy trục phân chia 2 nhóm dòng điện nằm ở rãnh 5 và rãnh 11, trùng với trung tính hình học như mong muốn . Sơ đồ khai triển dây quấn Rotor động cơ vạn năng có đầu dây vào đá phải 1 rãnh Z = 12 , K = 12 , 2p = 2 . TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP.HCM Khoa Điện BIÊN SOẠN : ĐINH XUÂN CHIẾN Trang 7  Ví dụ 2 : Xác đònh đầu dây vào lên phiến góp cho động cơ vạn năng có Z =12 , k =12, 2p = 2 có trục chổi than trùng trung tính hình học . Giải: ∗ Cũng từ sơ đồ dây lên thẳng ta xác đònh được trục phân chia 2 nhóm dòng điện nằm ở rãnh 6 và 12 . ∗ Dựng sơ đồ biểu diễn các đường trục Sơ đồ cho thấy muốn dời trục phân chia 2 nhóm dòng điện về trùng với trung tính hình học ta phải đá phải 1 rãnh ⇒ Đầu dây vào lên phiến góp đá lệch trái 1 rãnh . Sơ đồ khai triển dây quấn Rotor động cơ vạn năng TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP.HCM Khoa Điện BIÊN SOẠN : ĐINH XUÂN CHIẾN Trang 8 có đầu dây vào đá trái 1 rãnh Z = 12 , K = 12 , 2p = 2 . ĐỊNH MỨC VẬT TƯ ( Tính cho 2 SV ) * ø Dây điện từ • Dây có đường kính Φ = 0,50 mm dùng quấn động cơ DC : Sử dụng 4 bộ dây/11 bài tập . Mỗi bộ 0.15kg ⇒ Mức tiêu tốn cho 11 bài tập là : 0,15kg x 4bộ = 0,6 kg . • Dây có dường kính Φ = o,25mm dùng quấn dộng cơ vạn năng :Sử dụng 5 bộ (1 bộ dây chỉ sử dụng 1 lần ) . Mức tiêu tốn cho 5 bài tập là : 0.04kg x 5bộ = 0,2kg . ⇒ Tổng cộng lượng dây cần dùng là : 0,6kg + 0,2kg = 0,8kg . * Các vật tư thứ yếu khác gồm có : giấy cách điện , chì hàn , dây dẫn điện được kê ở bảng dưới đây: STT Tên vật tư Quy cách Số lượng Đ/v tính Ghi chú 1 Dây điện từ φ50 0,6 Kg Quấn động cơ DC 2 Dây điện từ φ20 0,2 Kg Quấn động cơ vạn năng 3 Giấy cách điện 0,25 0,5 m 2 4 Giấy cách điện 0,10 1 m 2 5 Chì hàn φ1 10 m Ruột có nhựa thông 6 Dây bọc cách điện 2 x 32 0,6 m 7 Sơn cách điện 0,3 lít TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP.HCM Khoa Điện BIÊN SOẠN : ĐINH XUÂN CHIẾN Trang 9 Bài Tập 1 : QUẤN XẾP ĐƠN GIẢN Z = 12 , G = 12 , 2p = 2 . I/ Mục đích yêu cầu : - Mục đích : ∗ Giúp HSSV nắm được các bước quấn dây ( phần Rotor ) để quấn hoàn thiện 1 động cơ dạng quấn xếp đơn giản có số rãnh bằng số phiến góp và số cực từ 2p = 2 . ∗ Rèn luyện kỹ năng tay nghề quấn dây cho HSSV thông qua hệ thống bài tập thực hành tại lớp . ∗ Học xong bài tập thực hành này , HSSV có khả năng quấn mới hoàn chỉnh , đấu dây vận hành và sửa chữa các hư hỏng động cơ loại này . - Yêu cầu : ∗ HSSV phải xây dựng được sơ đồ trải dạng dây quấn xếp đơn giản động cơ có số liệu như trên . ∗ HSSV phải thực hiện đầy đủ , nghiêm túc và đúng đắn các bước quấn dây được giới thiệu dưới đây ∗ Đảm bảo an toàn mọi mặt trong học tập . II/ Giới thiệu thiết bò vật tư và dụng cụ học tập : Vật tư ∗ Dây quấn điện từ Φ50 * Giấy cách điện dày 0,25 ; 0,10 * Tre khô làm nêmvà dao tỉa . * Dây dẫn bọc cách điện 2x32 . * Chì hàn ( ruột có nhựa thông ) * Sơn cách điện ( verni ) . Dụng cụ , thiết bò * Động cơ Z=12,G=12,2p=2. * Nguồn AC và DC . * Kéo , búa ( nhựa + sắt ) . * Đồng hồ VOM , MΩ . * Cờ lê,kìm,tuốc vít . * Tủ sấy . III/ Thời gian : - Hướng dẫn 45’ . - Thực hành 185’. IV/ Trình tự thực hành : A/ Chuẩn bò : 1) Xây dựng sơ đồ trải : TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP.HCM Khoa Điện BIÊN SOẠN : ĐINH XUÂN CHIẾN Trang 10 Hình 1 : Sơ đồ dây quấn xếp đơn giản động cơ điện 1 chiều Z = 12 , G = 12 , 2p = 2 . 2)Vệ sinh mặt ngoài động cơ , đánh dấu các vò trí cần thiết để thuận tiện khi ráp lại. 3)Tháo động cơ và xếp đặt các bộ phận theo trình tự để tiện khi ráp lại . 4)Làm vệ sinh rãnh . 5)Xếp đặt các dụng cụ vật tư cần thiết vào nơi làm việc sao cho gọn gàng , ngăn nắp và khoa học . B/ Các bước thực hành : . : * Dây quấn xếp : * m = 1,ta có dây quấn xếp đơn . Dùng dấu (+) → quấn tiến (quấn phải) * m ≥ 2,ta có dây quấn xếp phức . Dùng dấu (- ) → quấn lùi (quấn. * Dây quấn sóng : * m = 1,ta có dây quấn sóng đơn. Dùng dấu (+) → quấn tiến (quấn phải) * m ≥ 2,ta có dây quấn sóng phức. Dùng dấu (- ) → quấn lùi ( quấn