Giáo trình Thực hành máy điện

Giáo trình Thực hành máy điện giúp người học xây dựng và phân biệt các loại sơ đồ trải dâu quấn startor động cơ; quân dây và lồng dây vào rãnh stator động cơ đúng quy trình; kiểm tra và vận hành động cơ đúng nguyên lý.

TS Bùi V n H ng TH GIÁO QU TRÌNH HÀNH N THỰC DÂY HÀNH NGMÁY C ĐIỆN I N XOAY CHI U BA PHA I M C TIÊU, YÊU C U CHU N U RA H c xong sinh viên t c: - Xây d ng phân bi t ng c c lo i s - Qu n dây l ng dây vào rãnh stator - Ki m tra v n hành II PH ng c tr i dây qu n stator ng c úng quy trình úng nguyên lý NG TI N D Y H C C N THI T Ph ng ti n d y h c t i thi u cho m t nhóm (2 – sinh viên) Ch ng lo i – quy cách k thu t STT nv l S ng ng c K B ba pha rotor l ng sóc Hp, Z = 24, 2p = Chi c 01 ng c K B ba pha rotor l ng sóc Hp, Z = 30, 2p = Chi c 01 ng c K B ba pha rotor l ng sóc Hp, Z = 36, 2p = Chi c 01 Dây i n t kg 0,5 Phim cách i n dày 0,2mm m2 0,5 Gi y cách i n dày 0,1mm m2 0,5 ng gen cách i n 1mm S i 03 ng gen cách i n 5mm S i 01 m 10 m Chi c 01 B 01 ng kính 0,4mm Ch 10 Dây i n m m 11 VOM 12 D ng c tháo l p ng c Ghi III KI N TH C LÝ THUY T C A BÀI TH C HÀNH K t c u dây qu n stator 1.1 ng c xoay chi u ba pha m t c p t c Dây qu n stator ng c i n xoay chi u ba pha m t c p t c bao g m ba cu n dây c làm b ng dây i n t , có thơng s gi ng c t m i pha l ch 1200 lõi s t t stator, u dây c a ba cu n c ký hi u A – X; B – Y; C – Z ng c có th c l a ch n v n hành ch Sao (Y) ho c Tam giác () tùy thu c vào quan h gi a i n áp nh m c c a ng c v i i n áp nh m c c a l i i n, nh minh h a hình 7.1 hình 7.2 Trong ó: + Ud0: i n áp dây c a ngu n + Uf c: i n áp nh m c m t cu n dây stator + i u ki n ng c v n hành ch Y: Ud0 = + i u ki n ng c v n hành ch : Ud0 = Uf c Hình 7.1 S nguyên lý ng c v n hành ch Uf c Y Tùy thu c vào công su t c a ng c , k t c u dây qu n stator l a ch n ch t o t m t ki u s tr i sau: - Dây qu n ki u ng tâm ba m t ph ng - Dây qu n ki u ng tâm hai m t ph ng - Dây qu n ki u ng tâm x p - Dây qu n ki u ng khuôn t p trung - Dây qu n ki u ng khuôn phân tán n n gi n (b ôi) c - Dây qu n ki u TS Bùi V n H ng ng khuôn phân tán móc xích - Dây qu n ki u ng khuôn x p kép (dây qu n hai l p) Hình 7.2 S 1.2 nguyên lý ng c v n hành ch  ng c xoay chi u ba pha hai c p t c Dây qu n stator ng c i n xoay chi u ba pha hai c p t c bao g m sáu cu n dây c làm b ng dây i n t , có thơng s gi ng Trong ó, m i pha có hai cu n c ký hi u A1 – X1, A2 – X2; B1 – Y1, B2 – Y2; C1 – Z1, C2 – Z2, nh minh h a hình 7.3 Pha A Pha B Hình 7.3 Ký hi u cu n dây stator Pha C ng c hai c p t c Các cu n dây c a ba pha c ng c l ch 1200 stator Tùy thu c vào cách u dây s tr i dây qu n, th c l a ch n v n hành ch Tam giác n i ti p t c song song t c cao (/YY), ho c Tam giác n i ti p t c song song t c th p, nh minh h a hình 7.4 hình 7.5 lõi s t t ng c có th p/Sao cao/Sao Hình 7.4 u dây  t c th p/YY t c cao Hình 7.5 u dây  t c cao/YY t c th p IV QUY TRÌNH TH C HÀNH L y m u dây qu n B c L y m u thông s - Công s nh m c c a nh m c: P m [kW] - i n áp dòng i n nh m c: U - S c c t , t n s t c - H s công su t hi u su t B ng c mY /U m [V] I mY /I m [A] nh m c: p , f m [Hz] n m [v/p] nh m c: Cos  m ,  c L y m u thông s c a dây qu n stator m TS Bùi V n H ng - Ki u dây qu n cách th c u dây c a m i pha - Hình th c cách i n u b i dây - S s i ch p s m ch nhánh song song - ng kính dây s vịng dây c a m i b i Xây d ng s 2.1 S tr i dây qu n tr i dây qu n ng tâm Quy trình xây d ng s dây qu n stator ki u ph ng, có: Z = 24, 2p = 4, m = 3, a = nh thông s lõi s t t stator B c Xác B c Tính b B ng tâm hai m t ng c : Z = 24, 2p = 4, a =1 Z 24   [rãnh] 2p c 13 Tính s rãnh m t pha m t b c c c: q 1 Hình 7.6 S (7.1)  cc ct :    [rãnh] 3 2 3 tr i dây qu n stator ki u (7.2) 4 ng tâm hai m t ph ng Z = 24, 2p = 4, a = B c Tính góc l ch pha s c i n 180 180     300  ng gi a hai rãnh liên ti p (7.3) B c Tính kho ng cách gi a pha B c V s B c Xác 120 120  ( A  B C )    [rãnh]  30 tr i dây qu n c minh h a nh hình 7.6 (7.4) nh quy trình l ng dây Th t l ng b i dây vào rãnh c a lõi s t t stator (quy trình l ng dây) c th c hi n l n l t nh sau: 1,2 7,8 9,10 15,16 17,18 23, 24 5,6 11,12 13,14 19,20 21,22 3,4 2.2 S tr i dây qu n ng khn Quy trình xây d ng s dây qu n stator ki u trung, có: Z = 36, 2p = 4, m = 3, a = B c Xác B c Tính b nh thơng s lõi s t t stator 1 Hình 7.7 S  cc ct : ng khn t p ng c : Z = 36, 2p = 4, a =1 Z 36   [rãnh] 2p 2 (7.5) 4 3 tr i dây qu n stator ki u ng khuôn t p trung Z = 36, 2p = 4, a = B c Tính s rãnh m t pha m t b B    [rãnh] 3 c Tính góc l ch pha s c i n ng gi a hai rãnh liên ti p q cc c (7.6) B TS Bùi V n H ng 1800 180     20  c Tính kho ng cách gi a pha B c V s B c Xác (7.7) 120 120  ( A  B C )    [rãnh]  20 tr i dây qu n c minh h a nh hình 7.7 (7.8) nh quy trình l ng dây Th t l ng b i dây vào rãnh c a lõi s t t stator (quy trình l ng dây) c th c hi n l n l t nh sau: + Ch : 1,2,3 + L ng: 10,11,12 19,29,21 2.3 S 7,8,9 28,29,30 16,17,18 25,26,27 22,23, 24 13,14,15 34,35,36 31,32,33 1,2,3 tr i dây qu n x p kép Quy trình xây d ng s 2p = 4, m = 3, a = 1 dây qu n stator ki u x p kép, có: Z = 24, 2 Hình 7.8 S  4 tr i dây qu n stator ki u x p kép Z = 24, 2p = 4, a = B c Xác B c Tính b B c Tính s rãnh m t pha m t b nh thông s lõi s t t stator ng c : Z = 24, 2p = 4, a =1 c c c t :   [rãnh] c c c: q  [rãnh] B c Tính góc l ch pha s c i n ng gi a hai rãnh liên ti p:   300 B c Tính kho ng cách gi a pha: A  B  C  [rãnh] B c V s B c Xác c minh h a nh hình 7.8: tr i dây qu n nh quy trình l ng dây: Th t l ng b i dây vào rãnh c a lõi s t t stator (quy trình l ng dây) c th c hi n l n l t nh sau: + Ch : 1+,2+,3+,4+,5+ + Vô: 6-,7-,8-,9 -,10 -, 6+,117+,128+,139+,1410+, 1511+,1612+,17 13+,1814+,1915+,2016+,2117+,2218+,2319+,2420+,121+,222+,323+,424+,5- 1+,2+,3+,4+,5+ 2.4 S tr i dây qu n q phân s Quy trình xây d ng s dây qu n stator có q phân s ki u x p kép, có: Z = 30, 2p = 4, m = 3, a = B c Tính b B c Tính s rãnh m t pha m t b c c c t :   7,5 [rãnh] Hay q   c c c: q  2,5 [rãnh] , V y b = 2, c = 1, d = 2 B ng 7.1 B ng Clement i u ch nh A 2* 2 C 2* 2 B 2 2* A 2* 2* 2 B c Tính b B c Tính góc l ch pha s c i n C 2* 2* B 2 2* 2* A 3 2 C 3 c qu n dây: y  0,8.  0,8.7,5  [rãnh] B 2 3 (7.9) ng gi a hai rãnh li n nhau:   24 B c Tính kho ng cách gi a pha A – B – C:  ( A B C )  [rãnh] B c V s tr i dây qu n c minh h a nh hình 7.9 TS Bùi V n H ng 1 2 3 4 Hình 7.9 S dây qu n ki u x p kép Z = 30, 2p = 4, m = 3, a = B c Xác nh quy trình l ng dây Th t l ng b i dây vào rãnh c a lõi s t t stator (quy trình l ng dây) c th c hi n l n l t nh sau: + Ch : 1+,2+,3+,4+,5+,6+ + Vô: ,7-,8-,9-,10 -,11-,12- 7+,1138+,149+,1510+,1611+,1712+,1813+,1914+,2015+,2116+,2217+,2318+,2419+,2520+,2621+,27 22+,2823+,29 24+,3025+,126+,227+,328+,429+,530+,61+,2+,3+,4+,5+,6+ 2.5 S tr i dây qu n hai c p t c Quy trình xây d ng s tr i dây qu n hai c p t c ki u x p kép cho ng c i n xoay chi u ba pha, có: Z = 24, 2p1 = 2p2 = 4, m = a = B c Tính b B c Tính s rãnh m t pha m t b B c Tính b c c c t cho t c B c Tính b c qu n dây: y  [rãnh] B c Tính góc l ch pha s c i n c c c t cho t c cao:  c  12 [rãnh] c c c: q  [rãnh] th p:  th  [rãnh] ng gi a hai rãnh li n nhau: B   150 c Tính kho ng cách gi a pha A – B – C: A  B  C  [rãnh] B c V s tr i dây qu n c minh h a nh hình 7.10 1 2 Hình 7.10 S tr i dây qu n hai c p t c Z = 24, 2p = 4, m = 3, a = B c Xác nh quy trình l ng dây Th t l ng b i dây vào rãnh c a lõi s t t stator (quy trình l ng dây) c th c hi n l n l t nh sau: + Ch : 1+,2+,3+,4+,5+ + Vô: 6-,7-,8-,9-,10-, +,117+,12 8+,139+,1410+, 1511+,1612+,1713+,1814+,1915+,2016+,2117+,2218+,2319+,2420+,121 +,222 +,323+,424+,51+,2+,3+,4+,5+ Gia công dây qu n stator 3.1 Làm khn B c Tính chu vi khn qu n dây theo bi u th c (7.10) nh sau: CV  2.( K L y  L' ) [mm] Trong ó: + KL: h s + y: b c qu n (7.10) c tính theo bi u th c (7.11) c xác nh d a vào ki u dây qu n [rãnh] + L: chi u dài c nh tác d ng c a b i dây, bi u th c (7.12) 10 TS Bùi V n H ng  ( Dt  hr ) KL  Z ng kính rotor [mm] + Dt: (7.11) + Z: t ng s rãnh stator [rãnh] + :h s c xác nh theo s c c t (b ng 7.2) + hr: chi u cao r ng c a rãnh stator [mm] L'  L  (6 10) [mm] + L: chi u dài lõi s t t stator [mm] (7.12) K L Hình 7.11 Thơng s làm chu vi khuôn B ng 7.2 h s  2p  1,27 ÷ 1,3 1,33 ÷ 1,35 1,5 1,7 Hình 7.12 Ki u dáng khn v n n ng B c Gia công khuôn qu n dây v n n ng d a theo kích th vi khn ã tính, nh minh h a hình 7.12 c c a chu 11 3.2 Lót cách i n Cách i n cho b dây, bao g m: cách i n thân rãnh, cách i n mi ng rãnh (bìa úp) nêm chèn cách i n (hình 7.13), cách i n u b i dây (lót vai) (hình 7.18) d2 h d1 hr h hr d1 d2 Hình 7.13 Hình d ng rãnh stator v trí t cách i n Trong ó: - Cách i n rãnh cách i n mi ng rãnh th ng c làm b ng gi y cách i n có dày kho ng 0,2mm (tùy thu c vào công su t c a máy i n), có kích th c phù h p v i kích th c c a rãnh stator nh minh h a hình 7.14 - Nêm chèn cách i n th ng c làm b ng tre ho c g phíp, có tác d ng t ng c ng cách i n b n c cho b i dây 2.d - Cách i n u b i dây th ng c làm b ng gi y cách i n có dày kho ng 0,1mm (tùy thu c vào công su t c a máy i n) Kích th c, hình dáng cách th c lót cách i n u b i dây ph thu c vào ki u dây qu n Hình 7.14 Hình d ng cách i n rãnh mi ng rãnh 3.3 Qu n dây lên khuôn B 12 c Qu n th m t b i dây, ti n hành l ng b i dây vào rãnh stator ng c i u ch nh cho phù h p (kích th c khn v a) B TS Bùi V n H ng c Ti n hành qu n b i dây l i - Qu n vòng dây x p song song lên u nhau, không ch ng chéo - Trong trình qu n dây, n u ph i n i dây, m i n i b t bu c ph i t v trí u b i dây, nh m thu n ti n cho vi c ki m tra s a ch a (n u b s c ) M i n i ph i c hàn chì c nh cách i n b ng ng gen 3.4 L ng dây vào rãnh - S d ng d ng c l ng dây, nh : d ng (c ) s a cách i n rãnh, dao g t dây rãnh (hình 7.15), d ng c chèn b i dây rãnh sau ã cách i n mi ng rãnh t nêm chèn Hình 7.15 Dao ch i dây b ng tre - Tr c l ng dây ph i quan sát v ng c phía có ch a l dây u vào h p u dây ng c a u dây v - t c nh b i dây vào rãnh theo th t c a quy trình l ng dây L n l t g t t ng s i dây qua khe rãnh vào g n l p gi y cách i n rãnh (hình 7.16) Hình 7.16 Thao tác l ng dây vào rãnh Chú ý: hai u dây c a nhóm b i t n m rãnh kho ng 2cm c lu ng ng gen cách i n 13 - Gi c nh tác d ng cho th ng r i dùng dao vào dây ch i d c theo khe rãnh (hình hình 7.17) y t t t ng s i dây vào rãnh stator Chú ý: không làm cong ho c g p khúc o n dây n m rãnh stator Hình 7.17 Ch i th ng s i dây rãnh - Dùng tay y cách i n mi ng rãnh vào mi ng rãnh Chú ý khơng vịng dây n m ngồi gi y cách i n rãnh ho c cách i n mi ng rãnh - N n hai u c a b i dây l ng b i dây ti p theo t o kho ng không gian r ng cho vi c 3.5 Lót gi y cách i n gi a nhóm b i dây - C t lót gi y cách i n gi a nhóm b i giây phía ngồi rãnh phân l p nhóm b i dây gi a pha v i (hình 7.18) Chú ý: Gi y cách i n gi a nhóm b i ch v a cách i n gi a hai nhóm b i dây, mà khơng nên c t q th a s gây tr ng i cho vi c dây c ng nh s thoát nhi t ng u c a l p s n t m s n cách i n cho b i dây qu n ng c 3.5 u dây - u liên k t nhóm b i dây theo s tr i dây qu n T i ch n i liên k t nhóm b i dây ph i c l ng ng gen cách i n a u dây ngoài: dùng giây i n m m nhi u s i có màu khác n i u dây ( u u A, B, C m t màu, u cu i X, Y, Z m t màu) 14 TS Bùi V n H ng Chú ý: a u A, B, C h p c c theo m t phía, Y, Z theo phía cịn l i (m c ích d phân bi t) - L p u dây h p c c theo s nh ph n u b i) 3.6 u X, i n h p c c (sau c dây - Dùng dây n n l i u b i dây cho g n th m m Hai u dây stator c n n tròn u r ng a rotor vào d dàng, không ch m cách i n ph n u b i dây n p máy (hình 7.18) Hình 7.18 Lót cách i n u b i dây - Dây m t o n b ng ch m t o n dây i n t g p làm ôi làm kim dây ti n hành dây t i v trí dây t i v trí giao c a hai nhóm b i Chú ý: dây, ph i gi c xê d ch nh gi y lót cách i n, khơng b 3.7 Ki m tra b dây sau gia công - Dùng ng h VOM o ki m tra thông m ch b dây qu n, sau ó dùng ng h Megaohm o i n tr cách i n gi a pha v i nhau, gi a pha v i v máy N u i n tr cách i n không t yêu c u, ph i ti n hành t ng c ng cách i n chèn l i nêm tre vào rãnh c nh ph n dây qu n rãnh - i n tr cách i n pha v i v máy: Rc  (1000  U m ) [MΩ] 1000 Ví d : ng c có i n áp i n là: Rc ≥ 1,4 MΩ nh m c U (7.13) m = 400V, i n tr cách - i n tr m t chi u gi a pha: R AX = RBY = RCZ 15 - Dịng i n khơng t i c a pha: I 0A = I 0B = I0C ≤ 0,5I -T c m không t i: n0 ≈ 1500 vòng/phút - Nhi t n nh c a v - Nhi t n nh c a dây qu n t i V NHI M V ng c t i nh m c: nh m c: ≤ 750C v dây ≤ 150 0C TH C HÀNH Qu n dây stator m t ph ng ng c xoay chi u ba pha ki u ng tâm hai Qu n dây stator ng c xoay chi u ba pha ki u ng khuôn t p Qu n dây stator ng c xoay chi u ba pha ki u x p kép Qu n dây stator ng c xoay chi u ba pha q phân s Qu n dây stator ng c xoay chi u ba pha hai c p t c trung VI BÁO CÁO K T QU TH C HÀNH PHI U BÁO CÁO K T QU TH C HÀNH TÊN BÀI TH C HÀNH Qu n dây ng c i n xoay chi u ba pha H tên sinh viên: … … … … … … … … … … … MSSV: … … … … … L p: … … … Nhóm: … … … N I DUNG BÁO CÁO C A SINH VIÊN K t qu l y m u - Thông s nh m c: ………………………………………… ………………………………………… - Thông s dây qu n: ………………………………………… ………………………………………… 16 ánh giá SV GV TS Bùi V n H ng Thông s dây qu n gia công m i - Chu vi khuôn: … … … … … … - Ki u dây qu n: … … … … - S ng vòng b i: … … … ng kính dây: … … … K t qu o i n tr - i n tr cách i n: … … … … … … … - i n tr m t chi u pha: … … … K t qu ki m tra khơng t i - Dịng không t i: I0A, I0B, I0C ………………………………………… ………………………………………… - T c không t i: n0 ………………………………………… ………………………………………… K t qu ki m tra t i nh m c - Nhi t v v ng c : ………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… - Nhi t dây qu n: dây ………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… Th i gian th c hi n th c hành K t qu th c hành 17 ... n áp nh m c m t cu n dây stator + i u ki n ng c v n hành ch Y: Ud0 = + i u ki n ng c v n hành ch : Ud0 = Uf c Hình 7.1 S nguyên lý ng c v n hành ch Uf c Y Tùy thu c vào công su t c a ng c , k... nhau, gi a pha v i v máy N u i n tr cách i n không t yêu c u, ph i ti n hành t ng c ng cách i n chèn l i nêm tre vào rãnh c nh ph n dây qu n rãnh - i n tr cách i n pha v i v máy: Rc  (1000  U... stator ng c xoay chi u ba pha hai c p t c trung VI BÁO CÁO K T QU TH C HÀNH PHI U BÁO CÁO K T QU TH C HÀNH TÊN BÀI TH C HÀNH Qu n dây ng c i n xoay chi u ba pha H tên sinh viên: … … … … … … …