MÁY ĐIỆN 1 CD - Nguồn: BCTECH

Trạng thái ngắn mạch MBA 4.4.2.Thí nghiệm ngắn mạch (phần tham khảo thêm). Là trạng thái mà phía thứ cấp được nối ngắn mạch và điện áp đưa vào sơ cấp được giới hạn sao cho dòng điện ngắ[r]

UBND TỈNH BÀ RỊA – VŨNG TÀU

TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ

GIÁO TRÌNH

MƠ ĐUN: MÁY ĐIỆN

NGÀNH/NGHỀ: ĐIỆN CƠNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ:CAO ĐẲNG

(Ban hành kèm theo Quyết định số: 297/QĐ-CĐKTCN ngày 24 tháng 08 năm 2020 Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Kỹ thuật Công nghệ BR – VT)

BÀ RỊA VŨNG TÀU, NĂM 2020

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN

1

LỜI GIỚI THIỆU

Máy điện mô đun chuyên ngành biên soạn dựa chương trình khung chương trình chi tiết trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Công Nghệ Bà Rịa-Vũng Tàu ban hành năm 2019 dành cho hệ cao đẳng nghề Điện công nghiệp

Giáo trình biên soạn làm tài liệu học tập, giảng dạy nên giáo trình xây dựng mức độ đơn giản dễ hiểu

Khi biên soạn, nhóm biên soạn dựa kinh nghiệm giảng dạy, tham khảo đồng nghiệp tham khảo nhiều giáo trình có để phù hợp với nội dung chương trình đào tạo nhà trường phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung lý thuyết thực hành biên soạn gắn với nhu cầu thực tế

Nội dung giáo trình gồm có : 1- Khái niệm chung máy điện

2- Khái niệm chung,cấu tạọ ,nguyên lý làm việc chế độ làm việc máy biến áp

3- Kỹ thuật quấn dây biến áp pha cách ly công suất nhỏ 4- Máy điện chiều

5- Máy điện đồng

6- Cấu tạo nguyên lý làm việc động không đồng pha bảo dưỡng, vận hành động không đồng

7- Xây dựng sơ đồ dây quấn stator quấn lại dây stator động không đồng pha

8- Cấu tạo nguyên lý làm việc động không đồng pha

9- Xây dựng sơ đồ dây quấn stator quấn lại dây stator động không đồng pha

10- Sửa chữa quạt trần quạt bàn

Giáo trình tài liệu giảng dạy tham khảo tốt cho ngành thuộc lĩnh vực điện công nghiệp,điện dân dụng, điện tử cơng nghiệp, điện tử, khí cán vận hành sửa chữa máy điện

2

thực tập để người học củng cố áp dụng kiến thức phù hợp với kỹ

Mặc dù cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng mục tiêu đào tạo không tránh khiếm khuyết Rất mong nhận đóng góp ý kiến q Thầy, Cơ giáo, bạn đọc để nhóm biên soạn hiệu chỉnh hoàn thiện

Bà Rịa – Vũng Tàu, ngày tháng năm 2020 Tham gia biên soạn

3 MỤC LỤC

GIỚI THIỆU

GIÁO TRÌNH MƠN HỌC/MƠ ĐUN

Tên mơn học/mơ đun:Máy Điện

BÀI

KHÁI NIỆM CHUNG VỂ MÁY ĐIỆN

1.1 Định nghĩa phân loại

1.2 Các định luật điện từ máy điện

1.3 Nguyên lý máy phát điện động điện 16

1.4 Các vật liệu chế tạo máy điện 19

1.5 Phát nóng làm mát máy điện 21

BÀI 23

KHÁI NIỆM CHUNG MÁY BIẾN ÁP 23

2.1 Định nghĩa 23

2.2 Các đại lượng định mức 24

2.3 Công dụng máy biến áp 25

BÀI 27

CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY BIẾN ÁP 27

3.1 Cấu tạo máy biến áp 27

3.2 Nguyên lý làm việc máy biến áp 29

BÀI 32

CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MÁY BIẾN ÁP 32

4.1.Sơ đồ thay máy biến áp pha 32

4.2 Chế độ không tải 33

4.3 Chế độ có tải 35

BÀI QUẤN DÂY BIẾN ÁP MỘT PHA CÁCH LY CÔNG SUẤT NHỎ 43

5.1 Tính tốn số liệu quấn dây máy biến áp pha 43

5.2 Thi công quấn dây biến áp pha 66

5.3 Kiểm tra,vận hành 73

BÀI 78

MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU 78

6.1 Cấu tạo máy điện chiều 78

6.2 Nguyên lý làm việc máy điện chiều 83

6.3 Máy phát điện chiều 85

6.4 Động điện chiều 90

6.5 Những hư hỏng thường gặp máy điện chiều biện pháp khắc phục (phần tham khảo thêm) 94

BÀI 100

MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ 100

7.1 Định nghĩa công dụng 100

7.2 Cấu tạo nguyên lý làm việc máy phát điện đồng 101

7.3 Sự làm việc song song máy phát điện đồng 105

7.4 Bảo dưỡng, vận hành máy phát điện xoay chiều 106

4

7.6 Ứng dụng 112

BÀI 115

CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ 115

KHÔNG ĐỒNG BỘ PHA 115

8.1 Cấu tạo động không đồng pha 116

8.2 Từ trường quay dây quấn pha 121

8.3 Nguyên lý làm việc động không đồng pha 123

BÀI 125

BẢO DƯỠNG, VẬN HÀNH ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 125

9.1 Xác định hư hỏng trước tháo động 125

9.2.Tháo lắp động cơ: 125

9.3 Kiểm tra xác định hư hỏng sửa chữa 127

9.4 Vận hành động cơ: 142

BÀI 10 157

XÂY DỰNG SƠ ĐỒ DÂY QUẤN STATO ĐỘNG CƠKHƠNG ĐỒNG BỘ PHA CĨ Z=24, 2P=4 DÂY QUẤN ĐỒNG TÂM TẬP TRUNG LỚP 157

10.1.Khái niệm chung dây quấn 157

10 2.Những sở để vẽ sơ đồ dây quấn 157

10.3.Phân loại dây quấn: 162

10.4 Vẽ sơ đồ dây quấn stato: 162

BÀI 11 QUẤN LẠI BỘ DÂY STATO ĐỘNG CƠ KHƠNG ĐỒNG BỘ PHA CĨ Z=24; 2P=4 DÂY QUẤN ĐỒNG TÂM TẬP TRUNG LỚP 169

11.1.Tháo, vệ sinh động cơ: 169

11.2.Phân tích sơ đồ dây quấn: 172

11.3 Lót cách điện rãnh: 173

11.4.Đo làm khuôn quấn dây: 176

11.5 Quấn dây: 179

11.6.Lồng dây vào rãnh stato: 179

11.7 Hoàn tất dây: 184

11.8 Vận hành thử: 188

18.9.Tẩm sấy dây: 191

BÀI 12 193

XÂY DỰNG SƠ ĐỒ DÂY QUẤN STATO ĐỘNG CƠ KHƠNG ĐỒNG BỘ PHA CĨ Z=36, 2P=4 DÂY QUẤN ĐỒNG KHUÔN TẬP TRUNG LỚP 193 12.1.Xác định số liệu ban đầu 193

12.2.Tính tốn số liệu 194

12.3.Vẽ sơ đồ 194

BÀI 13 196

QUẤN LẠI BỘ DÂY STATO ĐỘNG CƠ KHƠNG ĐỒNG BỘ PHA CĨ Z=36; 2P=4 DÂY QUẤN ĐỒNG KHUÔN TẬP TRUNG LỚP 196

13.1.Tháo, vệ sinh động cơ: 196

13.2 Phân tích sơ đồ dây quấn: 196

13.3 Lót cách điện rãnh: 198

5

13.5 Quấn dây: 198

13.6.Lồng dây vào rãnh stato: 199

13.7 Hoàn tất dây: 199

13.8 Vận hành thử: 199

13.9.Tẩm sấy dây: 199

BÀI 14 201

CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ PHA 201

14.1 Cấu tạo động không đồng pha 201

14.2.Nguyên lý làm việc động không đồng pha 204

BÀI 15 211

QUẤN LẠI BỘ DÂY STATO ĐỘNG CƠ KHƠNG ĐỒNG BỘ PHA CĨ Z=24; 2P=2 211

15.1.Tháo, vệ sinh động 211

15.2.Vẽ phân tích sơ đồ dây quấn 211

15.3 Lót cách điện rãnh: 217

15.4.Đo khuôn: 217

15.5 Quấn dây: 217

15.6.Lồng dây vào rãnh stato: 217

15.7 Hoàn tất dây: 217

15.8 Vận hành thử: 218

15.9.Tẩm sấy dây: 218

BÀI 16 219

QUẤN LẠI BỘ DÂY STATO ĐỘNG CƠ KHƠNG ĐỒNG BỘ PHACĨ Z=36; 2P=4 219

16.1.Tháo, vệ sinh động 219

16.2.Vẽ phân tích sơ đồ dây quấn 219

16.3 Lót cách điện rãnh: 224

16.4.Đo khuôn: 224

16.5 Quấn dây: 225

16.6.Lồng dây vào rãnh stato: 225

16.7 Hoàn tất dây: 225

16.8 Vận hành thử: 226

16.9.Tẩm sấy dây: 226

BÀI 17 227

SỬA CHỮA QUẠT TRẦN 227

17.1.Tháo, vệ sinh quạt 227

17.2.Kiểm tra xác định hư hỏng sửa chữa 229

17.3.Phân tích sơ đồ dây quấn quạt trần: 232

17.4.Xác định đầu dây quạt trần 234

17.5 Lắp ráp, vận hành 235

BÀI 18 236

SỬA CHỮA QUẠT BÀN 236

18.1.Tháo, vệ sinh quạt 236

6

18.3.Phân tích sơ đồ dây quấn quạt bàn 242

18.4.Xác định đầu dây quạt bàn: 244

18.5 Lắp ráp, vận hành 245

7

GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN

Tên mơ đun:Máy Điện Mã mơ đun: MĐ15

Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơ đun:

- Vị trí: Mơ đun học sau mơn học An tồn điện, Mạch điện, Vẽ điện, Khí cụ điện mơ đun Đo lường điện

- Tính chất: Là mơ đun chun mơn nghề, thuộc mô đun đào tạo nghề bắt buộc

-Ý nghĩa vai trị: Giáo trình tài liệu giảng dạy tham khảo tốt cho ngành thuộc lĩnh vực điện công nghiệp,điện dân dụng, điện tử công nghiệp, điện tử, khí cán vận hành sửa chữa máy điện

Mục tiêu mô đun:

Sau học xong mô đun này, học sinh – sinh viên có khả năng:

- Về kiến thức:

 Mô tả cấu tạo, nguyên lý làm việc máy biến áp, máy điện chiều, máy điện đồng bộ, máy điện không đồng pha, pha thông dụng thực tiễn

 Tính tốn số liệu quấn dây máy biến áp thơng dụng có cơng suất nhỏ

 Vẽ sơ đồ khai triển dây quấn máy điện không đồng pha, pha - Về kỹ năng:

 Tháo lắp, Bảo dưỡng động không đồng pha, pha

 Đấu dây vận hành động khơng đồng pha, pha xác

 Kiểm tra xác định tình trạng hư hỏng thông thường động không đồng pha, pha xử lý hư hỏng đảm bảo yêu cầu kỹ thuật

 Quấn lại dây quấn stato động không đồng pha, pha bị hỏng theo số liệu có sẵn yêu cầu kỹ thuật

 Đảm bảo an toàn cho người thiết bị trình thực

- Về lực tự chủ trách nhiệm: Làm việc độc lập, làm việc nhóm, tự đánh giá kết cơng việc theo yêu cầu giáo viên đưa

8

BÀI 1: KHÁI NIỆM CHUNG VỂ MÁY ĐIỆN

Giới thiệu:

Trong công nghiệp sống hàng ngày tiếp xúc làm việc với nhiều loại máy điện máy phát điện, động điện (máy bơm, máy quạt, máy khoan ) để hiểu biết, vận hành sửa chữa, cải tiến ta nghiên cứu máy điện, trình bày khái niệm chung, tính chất chung phân loại máy điện

Mục tiêu:

- Trình bày định nghĩa phân loại máy điện

- Mô tả loại vật liệu sử dụng chế tạo máy điện

- Phân tích nguyên lý hoạt động máy phát động điện - Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, xác, sáng tạo khoa học Nội dung chính:

1.1 Định nghĩa phân loại 1.1.1 Định nghĩa

Máy điện thiết bị điện từ, nguyên lý làm việc dựa vào hiên tượng cảm ứng điện từ Về cấu tạo máy điện gồm mạch từ (lõi thép) mạch điện (các dây quấn), dùng để biến đổi dạng lượng thành điện (máy phát điện) ngược lại biến đổi điện thành (động điện), dùng để biến đổi thông số điện biến đổi điện áp, dòng điện,

1.1.2 Phân loại

Máy điện có nhiều loại phân loại theo nhiều cách khác nhau, ví dụ phân loại theo công suất, theo cấu tạo, theo chức nâng, theo loại dòng điện (xoay chiều, chiều), theo ngun lí làm việc vv…Trong giáo trình ta phân loại đựa vào nguyên lý biến đổi lượng sau:

*Máy điện tĩnh

9

Máy điện tĩnh thường dùng để biến đổi thơng số điện Do tính chất thuận nghịch quy luật cảm ứng điện từ, trình biến đổi có tính thuận nghịch, ví đụ máy biến áp biến đổi điện có thơng số: U1, Il, f, thành điện có thơng sơ' U2, I2, f, ngược lại biến đổi hệ thống điện U2, I2, f, thành hệ thống điện U1, Il, f

*Máy điện quay

Máy điện quay làm việc dựa vào tượng cảm ứng điện từ, lực điện từ, từ trường dòng điện cuộn dây có chuyển động tương gây

Loại máy điện thường dùng để biến đổi dạng lượng, ví dụ biến đổi điện thành (động điện) biến đổi thành điện (máy phát điện)

Quá trình biến đổi có tính thuận nghịch, nghĩa máy điện làm việc chế độ máy phát điện động điện

1.2.3 Sơ đồ phân loại máy điện thường gặp:

Hình 1-1 Sơ đồ phân loại máy điện thông dụng thường gặp

10

Khi đặt dây dẫn mang dòng điện vng góc với đường sức từ trường B, dây dẫn chịu tác dụng lực gọi lực điện từ (hình 1.2a) Ký hiệu F

Hình 1-2.Chiều lực điện từ dây dẫn mang dòng điện

- Trị số lực điện từ xác định theo biểu thức: F = B.I.l (N)

Trong đó: I : Cường độ dịng điện (A) ; B: Cảm ứng từ (T) ; l: Chiều dài tác dụng (m), chiều dài phần dây dẫn đặt từ trường

Phương chiều xác định theo qui tắc bàn tay trái (hình 1-2c): Đặt bàn tay trái cho đường sức từ (cảm ứng từ B) xun qua lịng bàn tay, bốn ngón tay duỗi thẳng theo chiều dịng điện, ngón tay chỗi vng góc chiều lực điện từ

* Trường hợp dây dẫn đặt khơng vng góc với véc tơ cảm ứng từ B mà lệch góc   90o (hình 1-2b) Phân tích véc tơ B thành hai thành phần:

I F

B 2a

B F

Bn

2b Bt



l

11

Thành phần tiếp tuyến Bt song song với dây dẫn, thành phần pháp tuyến Bn vnggóc với dây dẫn, có thành phần pháp tuyến Bn gây nên lực điện từ Lực điện từ tính:

F = Bn.I.l = BI.l.sin

Phương chiều xác định theo qui tắc bàn tay trái Bn

Trong kỹ thuật lực điện từ ứng dụng rộng rãi, sở để chế tạo máy điện, thiết bị điện

1.2.2 Hiện tượng cảm ứng điện từ : *Hiện tượng cảm ứng điện từ

Năm 1831, nhà vật lý học người Anh Maicơn Faraday phát tượng cảm ứng điện từ, tượng kỹ thuật điện

Nội dung tượng là: Khi từ thơng biến thiên kèm theo xuất sức điện động gọi sức điện động cảm ứng

*Định luật cảm ứng điện từ

Năm 1833, nhà vật lý học người Nga Lenxơ phát qui luật chiều sức điện động cảm ứng Do định luật cảm ứng điện từ phát biểu sau:

- Khi từ thơng biến thiên xun qua vịng dây dẫn, vịng dây cảm ứng sức điện động Nếu chọn chiều sức điện động cảm ứng phù hợp với chiều từ thơng theo quy tắc vặn nút chai hình vẽ 1-3, sức điện động cảm ứng vòng dây viết theo công thức Macxoen sau

  



Bt Bn

B



e

12

Dấu  hình vẽ 1-3 chiều từ thơng từ vào ( từ người đọc vào trang giấy),Nếu cuộn dây có W vịng sức điện động cảm ứng cuộn dây là:

Trong  W  gọi từ thơng móc vịng cuộn dây

- Nội dung định luật: Khi từ thơng qua vịng dây biến thiên làm xuất sức điện động vòng dây, gọi sức điện động cảm ứng Sức điện động có chiều cho dịng điện sinh tạo thành từ thơng có tác dụng chống lại biến thiên từ thơng sinh

*Sức điện động cảm ứng dây dẫn chuyển động cắt từ trường :

Giả sử có dây dẫn thẳng có chiều dài L, chuyển động từ trường có cường độ từ cảm B, với vận tốc V vng góc với đường sức từ (hình 1-4a) dây dẫn xuất sức điện động cảm ứng

Trị số sức điện động cảm ứng là: e = B.L.V e : Sức điện động cảm ứng (V)

B : Cường độ từ cảm (T) L : Chiều dài dây dẫn (m)

V : Vận tốc chuyển động dây dẫn (m/s)

Chiều sức điện động xác định quy tắc bàn tay phải:

Đặt bàn tay phải cho đường sức từ xun qua lịng bàn tay, ngón tay choãi theo chiều chuyển động dây dẫn chiều ngón tay cịn lại chiều sức điện động cảm ứng

dt d

e (V)

dt d dt

d W

13

c)

Hình 1-4 Xác định chiều sức điện động cảm ứng dây dẫn chuyển động cắt từ trường

Trường hợp dây dẫn chuyển động xiên góc α ≠ 900 so với đường sức từ (hình 1-4b) ta phân tích V thành thành phần

Thành phần tiếp tuyến Vt// B

Thành phần pháp tuyến Vn vng góc với B Chỉ có Vn làm xuất sức điện động cảm ứng:

e = B.L.Vn =B.L.V sin α 1.2.3 Tự cảm hỗ cảm

* Sức điện động tự cảm (tự cảm) e

B

l v

a)

B

b) B



14

- Khi có dịng điện qua cuộn dây tạo từ trường , từ thông phần lớn bao quanh vịng dây gọi từ thơng móc vịng Ψ hay gọi từ thơng tự cảm

Theo quy tắc đinh ốc xác định chiều đường sức từ

- Quay ốc (mở nút chai) theo chiều dịng điện chiều tiến chiều đường sức từ

- Giả sử từ thơng qua vịng dây Ф

- Từ thơng móc vịng qua cuộn dây có W vòng Ψ = Ф.W

Nếu dòng điện qua cuộn dây biến thiên từ thơng Ψ biến thiên, cuộn dây xuất sức điện động cảm ứng gọi sức điện động tự cảm

- Sức điện động tự cảm sức điện động cảm ứng dây dẫn dịng điện dây dẫn biến thiên tạo nên

Vậy sức điện động tự cảm tỷ lệ với hệ số tự cảm , với tốc độ biến thiên dòng điện ngược dấu

dt di L dt

dLi dt

d

eL  





I

w

15 * Sức điện động hỗ cảm

Cho cuộn dây có W1 W2 vịng dây đặt gần

- Cho dòng điện i1 vào cuộn dây W1 xuất từ thông tự cảm 1và từ

thơng hỗ cảm 12 ( móc vịng qua cuộn dây W2) Khi i1 thay đổi 12cũng thay đổi

1 12 12

I

M  hệ số hỗ cảm từ cuộn W1 sang W2

-Khi cho i2 vào W2 có từ thơng tự cảm 2và từ thơng hỗ cảm 21 (móc

vòng sang cuộn dây w1)

2 21 21

I

M  hệ số hỗ cảm từ W2  W1 Nếu khoảng cách cuộn dây không đổi

) (

1 12

21 21

12 H henry

I I M M

M     

M: hệ số hỗ cảm hai cuộn dây

 2

I1 I2

12 21

W1 W2

Hình 1-7 Sức điện động hỗ cảm vịng dây

16

M phụ thuộc vào kết cấu hai cuộn dây ( kích thước , số vịng , tiết diện) , phụ thuộc vào mơi trường đặt hai cuộn dây, khoảng cách hai cuộn dây

- Sức điện động hỗ cảm

Nếu dòng điện i1 biến thiên 12 biến thiên làm xuất sức điện

động cảm ứng cuộn dây W2 gọi sức điện động hỗ cảm ) ( 12 V dt di dt d

eM   

Nếu i2 biến thiên 21 biến thiên làm xuất sức điện động hỗ cảm

ở cuộn W1

) ( 21 V dt di M dt d

eM  



Vậy sức điện động hỗ cảm sức điện động xuất cuộn dây biến thiên dòng điện cuộn dây có quan hệ hỗ cảm với

1.3 Nguyên lý máy phát điện động điện

Máy điện có tính thuận nghịch, nghĩa làm việc chế độ máy phát điện động điện

1.3.1 Nguyên lý máy phát điện

B N S R e Fđt Fco I

17

Cho động sơ cấp tác dụng vào dẫn lực học Fcơ, dẫn chuyển động với vận tốc V từ trường nam châm N-S, dẫn cảm ứng sức điện động e Nếu nối vào cực dẫn điện trở R tải

Dòng điện i chạy dẫn cung cấp cho tải bỏ qua điện trở dẫn điện áp đặt vào u =e

Công suất điện máy phát cung cấp cho tải P = u.I = e.I , dòng điện I nằm từ trường chịu tác dụng lực điện từ F đt =B.L.I có chiều hình vẽ

Khi máy quay với tốc độ không đổi lực điện từ cân với lực động sơ cấp Fcơ = Fđt

Fcơ V = Fđt V = B.L.I

Như công suất động sơ cấp Pcơ = Fcơ V biến thành công suất điện Pđ = e I nghĩa biến thành điện

1.3.2 Nguyên lý làm việc động điện

18

Cung cấp điện cho dẫn , điện áp U nguồn điện gây dòng điện I dẫn, tác dụng từ trường có lực điện từ F đt =B.L.I tác dụng lên dẫn, làm dẫn chuyển động với vân tốc V có chiều hình vẽ cơng suất điện đưa vào

P = U.I = e.I= B.l.I.V= Fđt V

- Như công suất điện Pđ =U.I đưa vào dẫn biến thành công suất

Pcơ= Fđt V trục động

1.3.3 Tính thuận nghịch máy điện Đối với máy điện tĩnh

Máy điện tĩnh thường gặp loại máy biến áp Máy điện tĩnh làm việc dựa tượng cảm ứng điện từ biến thiện từ thơng cuộn dây khơng có chuyển động tương

Máy điện tĩnh thường dùng để biến đổi thông số điện Do tính chất thuận nghịch quy luật cảm ứng điện từ, q trình biến đổi có tính chất thuận nghịch Ví dụ: máy biến áp biến đổi điện có thơng số U1, I1, F1 thành điện có thơng số U2, I2, F2 ngược lại

Hình 1.10 Tính thuận nghịch máy điện tĩnh

19

Cho dẫn chuyển động cắt qua từ trường dẫn cảm ứng sức điện động e=B.l.v.sinα (1.1)

Nếu nối hai đầu dẫn với tải R mạch có dòng điện I

Nếu bỏ qua điện trở dây dẫn u=e ta có cơng suất điện cung cấp cho tải P=u.i = e.i

Chế độ động cơ:

Cung cấp điện cho máy điện, điện áp U nguồn điện gây dòng i dẫn Dưới tác dụng từ trường có lực điện từ Fđt = Bil tác dụng lên dẫn làm dẫn chuyển động với tốc độ v

Như vậy, công suất điện đưa vào động biến thành công suất trục

Máy điện có tính chất thuận nghịch tức làm máy phát điện làm viện chế độ động điện

1.4 Các vật liệu chế tạo máy điện

Vật liệu chế tạo máy điện gồm: vật liệu dẫn điện, vật liệu dần từ, vật liệu cách diện vât liệu kết cấu

1.4.1 Vật liệu dẫn điện

20 1.4.2 Vật liệu dẫn từ

Vật liêu dẫn từ dùng để chế tạo phận cùa mạch từ, người ta đùng vật liệu sắt từ để làm mạch từ, thép kỹ thuật điện, thép thường, thép đúc, thép rèn Gang dùng, dẫn từ không tốt

Ở phần dẫn từ có từ thơng biến đổi với tần số 50 Hz thường dùng thép kỹ thuật điện dày 0.35 ÷ mm, thành phần thép có ÷ % Si để tăng điện trở thép giảm dịng điện xốy Thép kỹ thuật điện chế tạo phương pháp cán nóng cán nguội thường dùng thép cán nguội để chế tạo máy điện thép cán nguội có hệ số từ thẩm cao suất tổn hao nhỏ thép cán nóng

Ở phần dẫn từ có từ thơng không đổi thường dùng thép đúc , thép rèn thép

1.4.3 Vật liệu cách điện

Vật liệu cách điện dùng để cách ly phận dẫn điện không dẫn điện cách ly phận dẫn điện với Trong máy điện, vật liệu cách điện phải có cường độ cách điện cao, chịu nhiệt tốt, tản nhiệt tốt, chống ẩm học Độ bền vững nhiệt chất cách diện bọc dây dẫn, định nhiệt độ cho phép dây dẫn định tải

Nếu tính cao lớp cách điện mỏng kích thước máy giảm Chất cách điện chủ yếu thể rắn, gồm nhóm:

- Chất hữu thiên nhiên giấy, vải lụa - Chất vô amiàng, mica, sợi thuỷ linh - Các chất tổng hợp

- Các loại men, sơn cách điện

21 vạt liệu cách điện

Căn vào độ bền nhiệt, vật liệu cách điện chia nhiều loại cấp cách điện sau:

Cấp cách điện

Vật liệu

Nhiệt độ giới hạn cho phép

vật liệu, (°C)

Nhiệt độ trung bình cho phép dây

quấn, (°C) A Sơị xenlulô, tơ tẩm

trong vật liệu hữu lỏng

105 100

E Vài loại màng tổng hợp 120 115

B Amiăng, sợi thuỷ tinh có chất kết dính vật liêu gốc mica

130 120

F Amiăng, vật liệu gốc mica, sợi thuỷ tinh có chất kết dính tẩm

tổng hợp

155 140

H

Vật liệu gốc mica, amiăng sợi thuỷ tinh phối hợp chất kết dính tẩm

silíc hữu

180 165

Ngồi cịn có chất cách điện ỏ thể khí ( khơng khí, hydro) thể lỏng (dầu máy biến áp)

1.4.4 Vật liệu kết cấu

Vật liêu kết cấu vật liệu để chế tạo chi tiết chịu lác dộng học trục, ổ trục, vỏ máy, nắp máy Trong máy điện, vật liệu kết cấu thường gang, thép lá, thép rèn, kim loại màu hợp kim chúng, chất dẻo

1.5 Phát nóng làm mát máy điện 1.5.1 Phát nóng máy điện

22

tổn hao lượng biến thành nhiệt làm nóng máy điện Khi tác động nhiệt độ, chấn động tác động lý hoá khác, lớp cách điện bị lão hoá, nghĩa dần tính bền điện Thực nghiệm cho thấy nhiệt độ tăng nhiệt độ cho phép 8÷100C tuổi thọ vật liệu cách điện giảm nửa nhiệt độ làm việc cho phép, độ tăng nhiệt phần tử không vượt độ tăng nhiệt cho phép, tuổi thọ trung bình vật liệu cách điện vào khoảng 10÷15 năm Khi máy làm việc tải, độ tăng nhiệt độ vượt nhiệt độ cho phép Vì vậy, sử dụng máy điện cần tránh để máy tải làm nhiệt độ tăng cao thời gian dài

1.5.2 Làm mát máy điện

Để làm mát máy điện phải có biện pháp tản nhiệt ngồi môi trường xung quanh Sự tản nhiệt phụ thuộc vào bề mặt làm mát mặt máy mà cịn phụ thuộc vào đối lưu khơng khí xung quanh môi trường làm mát khác dầu máy biến áp… Thông thường, vỏ máy điện chế tạo có cánh tản nhiệt máy điện có hệ thống quạt gió để làm mát

CÂU HỎI ÔN TẬP BÀI

1 Định nghĩa phân loại máy điện?

2 Các phận máy điện gì? Chức phận ấy?

3 Giải thích ứng dụng định luật cảm ứng điện từ lực điện từ máy điện?

4 Giải thích nguyên lỷ thuận nghịch máy điện?

5 Các vật liệu chế tạo máy điện gì?

23 BÀI

KHÁI NIỆM CHUNG MÁY BIẾN ÁP Giới thiệu

Điện sản xuất nhà máy điện, thực tế nhà máy tiêu thụ hộ tiêu thụ điện lại vùng miền khác không thuận tiện gần nhà máy điện, truyền tải điện trực tiếp từ máy phát điện tới người dân gây tổn thất lớn trí sụp đổ điện áp để thuận tiện việc phát tải điện xa phù hợp với nhu cầu sử dụng vận hành thiết bị điện, nghiên cứu để hiểu rõ thiết bị điện trung gian đó, máy biến áp, ngồi mở rộng để thấy rõ máy biến điện khác máy biến dòng, máy biến áp đặc biệt

Mục tiêu: Sau học xong học này, người học có khả năng:

- Phát biều định nghĩa, phân tích công dụng đại lượng định mức máy biến áp

- Biết ứng dụng máy biến áp thực tiễn Nội dung chính:

2.1 Định nghĩa

Máy biến áp thiết bị điện từ tĩnh, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ, dùng để biến đổi điện áp thống đòng điện xoay chiều giữ nguyên tần số Hệ thống điện đầu vào máy biến áp( trước lúc biến đổi) có: điện áp U1, dịng điện I1, tần số f Hệ thống điện đầu máy biến áp (sau biến đổi) có: điện áp U2, dòng điên I2, tần số f

Trong vẽ, máy biến áp ký hiệu hình 2-1

24

Đầu vào máy biến áp nối vói nguón điện, gọi sơ cấp Đầu nối với tài gọi thứ cấp

Các đại lượng, thông số sơ cấp ký hiệu có ghi số 1: Số vịng dây sơ cấp W1, điện áp sơ cấp U1, dòng điện sơ cấp I1, cổng suất sơ cấp P1

Các đại lượng thơng số thứ cấp có số 2: Số vòng dây thứ cấp w2, điện áp thứ cấp U2, dịng điên thứ cấp I2, cơng suất thứ cấp P2

Nếu điện áp thứ cấp lớn sơ cấp máy biến áp tăng áp Nếu điện áp thứ cấp nhỏ điện áp sơ cấp gọi máy biến áp giảm áp

2.2 Các đại lượng định mức

Các đại lượng định mức máy biến áp qui định điều kiện kỹ thuật máy Các đại lượng nhà máy chế tạo qui định thường ghi nhãn máy biến áp

2.2.1 Điện áp định mức cuộn dây sơ cấp thứ cấp

Điện áp sơ cấp định mức U1đm (V, kV): Là điện áp qui định cho dây quấn sơ cấp Điện áp thứ cấp định mức U2đm (V, kV): Là điện áp dây quấn thứ cấp máy biến áp không tải điện áp đặt vào dây quấn sơ cấp định mức

Chú ý với máy biến áp pha điện áp định mức điện áp pha, máy biến áp ba pha điện áp điện áp dây

2.2.2 Dòng điện định mức cuộn dây sơ cấp thứ cấp

Dòng điện định mức(A): Là dòng điện qui định cho cuộn dây máy biến áp ứng với công suất định mức điện áp định mức

Với máy biến áp pha: ; 1 dm dm dm U S

I  ;

2 dm dm dm U S I 

Với máy biến áp ba pha: ; 1 dm dm dm U S

I  ;

25 Hiệu suất MBA:

 =

1

S S

=

1

2

I U

I U

= (75 - >90)% (2.2)

Nếu  =  S1 = S2  U2đm I2đm = U1đm I1đm

2.2.3 Công suất định mức máy biến áp (S)

Công suất định mức Sđm (VA, kVA): Là công suất biểu kiến đưa dây quấn thứ cấp máy biến áp

+ Máy biến áp pha: Sđm=U2đm I2đm=U1đm I1đm

+ Máy biến áp pha: Sđm= 3.U2đm I2đm= 3.U1đm I1đm + Máy biến áp có tần số cơng nghiệp 50 Hz

Ngồi máy biến áp cịn ghi thơng số khác như: Tần số định mức fđm, số pha m, sơ đồ tổ nối dây quấn, điện áp ngắn mạch Un%, chế độ làm việc, phương pháp làm mát,…

2.3 Công dụng máy biến áp

Hình 2.2 Hệ thống truyền tải phân phối điện

Trong hệ thống điện, máy biến áp dùng để truyền tải phân phối điện Các nhà máy điện lớn thường xa trung tâm tiêu thụ điện phải xây dựng đường dây truyền tải điện Thông thường điện áp đầu cực máy phát tối đa khoảng vài chục kV, để truyền tải công suất lớn giảm tổn hao công suất đường dây cách nâng cao điện áp Vì đầu đường dây đặt máy biến áp tăng áp phụ tải có điện áp từ 0,4-6kV nên cuối đường dây đặt máy biến áp giảm áp

26 biến dòng) V.V

CÂU HỎI ÔN TẬP BÀI 1/Định nghĩa công dụng máy biến áp?

27 BÀI

CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY BIẾN ÁP Giới thiệu

Với Máy biến áp tính tốn thiết kế chi tiết, mục đích sử dụng mang đến hiệu tối ưu Nội dung học cung cấp cho bạn kiến thức bản, hiểu cấu tạo, nguyên lý làm việc máy biến áp Hiểu chức cách sử dụng máy biến áp

Mục tiêu:

Sau học xong học này, người học có khả năng:

- Mơ tả cấu tạo, phân tích nguyên lý làm việc máy biến áp - Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, xác, sáng tạo

Nội dung chính:

3.1 Cấu tạo máy biến áp 3.1.1 Lõi thép máy biến áp

Lõi thép máy biến áp dùng để dẫn từ thơng máy, chế tạo từ vật liệu dẫn từ tốt, thường thép kỹ thuật điện Lõi thép gổm hai phận:

Trụ nơi để đặt dây quấn

Gơng phần khép kín mạch từ trụ Trụ gông tạo thành mạch từ khép kín

Để giảm dịng điện xốy lõi thép, người ta dùng thép kỹ thuật điện (dày 0,35 mm đến 0,5 mm, hai mặt có sơn cách điện) ghép lại với thành lõi thép (hình 3.1a)

3.1.2 Dây quấn máy biến áp

28

diện tròn hay chữ nhật, bên ngồi dây dẫn có bọc cách điện Dây quấn gồm nhiều vòng dây lồng vào trụ thép Giữa vòng dây, dây quấn dây quấn lõi thép có cách điện Máy biến áp thường có hai nhiều dây quấn Khi dây quấn đặt trụ dây quấn điện áp thấp đặt sát trụ thép dây quấn điện áp cao đặt bên Làm giảm vật liệu cách điện

29 3.1.3 Vỏ máy

Nắp có sứ cao áp, hạ áp(sứ cách điện thường loại có dầu (sứ 35KV trở lên có dầu) Dùng để che chắn, bảo vệ an toàn cho người máy biến áp Trên vỏ máy dùng để lắp phận khác như: phận chuyển mạch để điều chỉnh điện áp ,rơle để bảo vệ, sứ

Đối với máy biến áp có cơng suất lớn 10000KVA ngồi vỏ có sử dụng tản nhiệt, thêm cánh quạt làm mát, máy biến áp dùng thủy điện dầu bơm qua hệ thống ống nước để tăng cường làm mát

Hình 3.3 Vỏ máy biến áp điện lực pha

3.2 Nguyên lý làm việc máy biến áp

30

vòng dây nối với nguồn điện áp xoay chiều U1, gọi dây quấn sơ cấp Ký hiệu đại lượng phía dây quấn sơ cấp có số kèm theo u1, i1, e1,

Dây quấn có N2 vịng dây cung cấp điện cho phụ tải Zt, gọi dây quấn thứ cấp Ký hiệu đại lượng phía dây quấn thứ cấp có số kèm theo u2, i2 , e2,

Đặt điện áp xoay chiều u1 vào dây quấn sơ, dây quấn sơ có dịng i1 Trong lõi thép có từ thơng Φ móc vịng với hai dây quấn sơ cấp thứ cấp, cảm ứng sđđ e1 e2 Khi máy biến áp có tải, dây quấn thứ có dịng điện i2 đưa tải với điện áp u2 Từ thơng Φ móc vịng với hai dây quấn sơ cấp thứ cấp gọi từ thơng

Giả sử điện áp u1 sin nên từ thông Φ biến thiên sin, ta có: t

msin

  

Theo định luật cảm ứng điện từ, sđđ cảm ứng e1, e2 sinh dây quấn sơ cấp thứ cấp MBA là:

) 90 sin( ) 90 sin( 1 1         

 N t E t

dt d N

e  m  

) 90 sin( ) 90 sin( 2 2         

 N t E t

dt d N

e  m  

Trong E1, E2 trị số hiệu dụng sđđ sơ cấp thứ cấp, cho bởi:

1

1 4, 44

2 m

m m

N

E    fN  fN

2

2 2 4, 44

2 m

m m

N

E    fN   fN 

Nếu giả thiết máy biến áp cho máy biến áp lý tưởng, nghĩa bỏ qua sụt áp gây điện trở từ thông tản dây quấn E1 ≈ U1 va E2 ≈ U2 :

31

Hình 3.4 Nguyên lý làm việc máy biến áp pha

Nếu N2 > N1 U2 > U1 I2 < I1 : MBA tăng áp Nếu N2 < N1 U2 < U1 I2 > I1 : MBA giảm áp

CÂU HỎI ÔN TẬP BÀI 1/Cấu tạo nguyên lý làm việc MBA?

2/Phân tích hệ số MBA: k

N N E E U U

  

2 2

32 BÀI

CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MÁY BIẾN ÁP

Giới thiệu :

Trong trình làm việc máy biến áp có chế độ làm việc khơng tải, ngắn mạch có tải Bài học nghiên cứu chế độ làm việc máy biến áp

Mục tiêu :

Sau học xong học này, người học có khả : - Phân tich chế độ làm việc máy biến áp - Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, xác, sáng tạo

Nội dung chính:

4.1.Sơ đồ thay máy biến áp pha

Hình 4.1 Sơ đồ thay máy biến áp pha  X1; R1: Điện kháng điện trở cuộn sơ cấp

 X2/; R2/: Điện kháng điện trở cuộn thứ cấp qui đổi sơ cấp  Xm; Rm: Điện kháng điện trở mạch từ

 I1: Dòng điện mạch sơ cấp

Im

I1

R2/

ZTải

33  Im: Dòng điện mạch từ

 I2/: Dòng điện thứ cấp qui đổi  U1: Điện áp đưa vào mạch sơ cấp  U2/: Điện áp thứ cấp qui đổi

 Qui ước: Sơ đồ tương đương cuả MBA mạng cửa với U1  U2, nên gặp khó khăn vấn đề tính tốn thơng số máy Để đơn giản hóa vấn đề trên, thành lập sơ đồ thay thế, người ta có qui ước sau:

 Xem điện áp điện áp vào máy nhau: U2/ = U1 I2/ = I1 , ta có:

U1 = U2 KBA I1 =

BA

K I2

;

 Từ ta có hệ quả: Z2/ = Z2 KBA2 Hay là:

Với: R2; X2 điện trở điện kháng thật cuộn thứ cấp  Theo lý thuyết mạch điện ta có biểu thức:

4.2 Chế độ không tải

Là trạng thái mà điện áp đưa vào sơ cấp điện mức phía thứ cấp hở mạch Có thể khái quát trạng thái sau: U1 = U1đm; I2 =

Suy ra: U2/ = U2 KBA I2/ =

BA

K I2

Quy đổi

R2/ = R2 KBA2và X2/ = X2 KBA2

Quy đổi

Z1 =

2

1 X

R 

Zm =

2 m m X R  Z2/ =

34

Do không nối với tải (hở mạch phía thứ cấp) nên cuộn thứ cấp khơng tham gia mạch Mặt khác, tổng trở mach từ lớn tổng trở cuộn dây sơ cấp nên xem cuộn sơ cấp khơng tồn tại, ta có sơ đồ tương đương

Dịng điện khơng tải (dịng điện từ hóa): I0 = Im =

m dm

Z U1

= (3 –10)% I1đm

Tổn hao không tải (tổn hao từ hóa): P0 = I02 Rm = U1đm I0 Cos0 (với: Cos0 =

m m Z R Z R  0 )

Công suất phản kháng không tải Q0 lớn so với công suất tác dụng không tải P0 Hệ số công suất lúc không tải thấp

Cosφ0 = 0,1 0.3

0 2 0

0  

 

 P Q

P X

R R

Từ đặc điểm sử dụng không nên để máy tình trạng khơng tải non tải

Hình 4.2 Sơ đồ MBA khơng tải

Kết luận: Khi MBA không tải tiêu thụ lượng công suất tác dụng để từ hóa mạch từ tồn dịng điện khơng tải cuộn sơ cấp Tổn hao không tải thường gọi tổn hao sắt từ:

35

Trong : P1,0/50 công suất tổn hao thép tần số 50Hz từ cảm T Đối với thép kỹ thuật điện 3413 dày 1,35 mm, P1,0/50 = 0,6 W/kg

B từ cảm thép (T) G khối lượng thép (kg)

4.3 Chế độ có tải

Khi MBA mang tải điện áp tải sụt lượng U so với lúc không tải, lượng sụt áp phụ thuộc vào độ lớn tính chất tải

Đặc tính ngồi MBA biểu diễn đồ thị (phần tham khảo thêm)

Từ đồ thị ta được: U2 = U2đm – U

Hình 4.3.Sơ đồ thay MBA pha

U1P

I2/ X2/

R1

X1

Xm

Rm

Im

I1

R2/

ZTải

U2/

U2

I2

I2đm

U2đm

U2

U

Hình 4.4a Đặc tính ngồi MBA

Hình 4.4b Tính chất tải MBA

Sin >0

Cos Cos = Const Tải cảm kháng

Tải dung kháng Sin <0

2 <0

2 >0

Sin

U =  (UnR Cos2 + UnX Sin2)

36

Với:

  =

dm

I I

2

=

dm

S S

2

2 Là hệ số phụ tải, đặc trưng cho độ lớn phụ tải

 Cos2: Hệ số công suất phụ tải

 2: Góc lệch pha điện áp dịng điện tải, đặc trưng cho tính chất phụ tải

 Độ lớn phụ tải thể qua hệ số  sau:

o Máy biến áp non tải: I2 < I2đm < U giảm; U2 tăng o Máy biến áp đầy tải: I2 = I2đm = U = Uđm ; U2 = const o Máy biến áp tải: I2 > I2đm > U tăng; U2 giảm

 Tính chất phụ tải thể qua góc lệch pha 2

o Khi tải có tính cảm kháng: Sin > U >  U2 < U2đm o Khi tải có tính dung kháng: Sin < U <  U2 > U2đm 4.4 Chế độ ngắn mạch

4.4.1.Khái niệm tượng:

MBA vận hành với thơng số định mức mà phía thứ cấp bị ngắn mạch gọi ngắn mạch cố hay ngắn mạch vận hành Trường hợp gây nguy hiểm cho máy dòng điện ngắn mạch sinh cực lớn Thông thường, người ta sử dụng thiết bị tự động (CB, FCO, máy cắt) để cắt MBA khỏi mạch gặp cố nói

Ngồi ngắn mạch cố, chế tạo vận hành MBA; Người ta tiến hành ngắn mạch thí nghiệm để kiểm nghiệm xác định thông số máy

U1 = U1đm

a Ngắn mạch cố

I2 = INM

U1 = UNM

37

Hình 4.5 Trạng thái ngắn mạch MBA 4.4.2.Thí nghiệm ngắn mạch (phần tham khảo thêm)

Là trạng thái mà phía thứ cấp nối ngắn mạch điện áp đưa vào sơ cấp giới hạn cho dòng điện ngắn mạch sinh dòng điện sơ cấp định mức Trạng thái khái quát:

U2 = 0; U1 = Un = (3 – 10)%U1đm;  I2 = IN = I1đm

Khi tiến hành thí nghiệm ngắn mach, điện áp nguồn thấp nên dòng điện khơng tải I0 khơng đáng kể bỏ qua (hở mạch từ hóa), nên sơ đồ thay có dạng hình vẽ:

Đặt: Rn = R1 + R2/; Xn = X1 + X2 Tổng trở ngắn mạch: Zn = Rn2  Xn2 =

dm n I U

1

Tổn hao ngắn mạch:

Pn = I1đm2 Rn = Un I1đm Cosn (với: Cos0 =

n n

Z R

) Nếu R1 = R2/; X1 = X2/ thì:

R1 = R2/ =

n

R a

Un

Hình 4.6 Sơ đồ thay MBA ngắn Mạch

X2/

R1

X1 IN = I1ñm R2

/ R

N

XN I1ñm

Un

b

38  X1 = X2/ =

2

n

X Sụt áp phần tử:

UnR = I1đm Rn (2.27) UnR% =

dm nR

U U

1

100 =

dm dm U I 1

Rn.100 UnX = I1đm Xn (2.29)

UnX% =

dm nX

U U

1

100 =

dm dm U I 1 X n.100

Kết luận: Tổn hao ngắn mạch MBA chủ yếu dây quấn gây nên Tổn hao gọi tổn hao đồng:

Pn = PCu = PCu1 + PCu2

Ví dụ 1: Một MBA pha có SBA = 100KVA; KBA =

2 U U = 400 000 10

; I0 = 0,05Iđm Các tổn hao P0 = 800W; Pn = 2400W; Điện áp ngắn mạch thí nghiệm Un% = Giã sử R1 = R2/; X1 = X2/; R0 = Rm; X0 = Xm Hãy tính

a Các tham số lúc không tải máy b Hệ số công suất lúc không tải c Các tham số ngắn mạch máy d Vẽ sơ đồ thay máy

Giải:

Dòng điện sơ cấp định mức: I1đm =

dm dm

U S

1

= 3

3 10 10 10 100 = 10A Dịng điện khơng tải: I0 = 0,05Iđm = 0,05 10 = 0,5A

*Các tham số không tải: Từ biểu thức P0 = I0đm Rm

Điện trở mạch từ: Rm = 2

0

I P

= 2 ,

800

= 3200 Tổng trở mạch từ tính: Zm =

0 I U dm = , 10000

39 Điện kháng mạch từ: Xm = Zm2 Rm2 =

2

3200 000

20  = 13.742 *Hệ số công suất lúc không tải: Cos0 =

m m Z R = 000 20 3200 = 0,16 *Các tham số ngắn mạch:

Điện áp ngắn mạch thí nghiệm tính: Un = 0,04 10000 = 400V Điện trở ngắn mạch:

Rn = 2

1dm

n

I P

= 2 10 2400

= 24 Điện trở cuộn dây:

R1 = R2/ = n R = 24

= 12 Tổng trở ngắn mạch:

Zn =

dm n I U = 10 400

= 40 Điện kháng ngăn mạch:

Xn = Zn2 Rn2 =

2

24

40  = 32 Điện kháng cuộn dây:

X1 = X2/ = n X = 32

= 16 Điện áp phần tử:

Sụt áp điện trở:

UnR = I1đm Rn = 10 24 = 240V Tính theo tỉ lệ phần trăm:

UnR% =

dm nR

U U

1

100 =

000 10

240

100 = 2,4% Sụt áp điện kháng:

UnX = I1đm Xn = 10 32 = 320V Tính theo tỉ lệ phần trăm:

UnX% =

dm nX

U U

1

100 =

000 10

320

40

Hình 4.7 Sơ đồ thay MBA1

4.4.3 Tổn hao lượng hiệu suất máy biến áp Tổn hao lượng máy biến áp:

Tổn hao mạch từ không phụ thuộc vào tải nên cịn gọi tổn hao khơng đổi

Còn tổn hao dây quấn phụ thuộc tải nên thay đổi tải máy thay đổi Vì tổn hao gọi tổn hao biến đổi

Tổn hao cơng suất tính:

Giản đồ lượng MBA:

*Hiệu suất máy biến áp

PBA = PFe + PCu1 + PCu2 = P0 + 2 Pn

% = (1 –

n dm n P P Cos S P P 2        ) 100 % = ( n dm dm P P Cos S Cos S . . . . . 2      

 ) 100

PCu1 PFe PCu2

P1

P2

41

Điều kiện vận hành để đạt hiệu suất cực đại (phần tham khảo thêm):

Ta thấy hiệu suất MBA phụ thuộc vào hệ số phụ tải  Vì cho máy vận hành với hệ số phụ tải thích hợp có hiệu suất lớn Người ta chứng minh

max  =

n

P P0

Ví dụ 2: Một MBA pha có SBA = 100KVA; KBA =

2 U U = 400 000 10

; I0 = 0,05Iđm Các tổn hao P0 = 800W; Pn = 2400W; Điện áp ngắn mạch thí nghiệm Un% = Giả sử R1 = R2/; X1 = X2/; R0 = Rm; X0 = Xm Hãy tính:

Điện áp tải định mức với Cos2 = 0,75 (trễ)

Hiệu suất máy tải S2 = 80% Sđm Cos2/ = 0,8 Với tải hiệu suất cực đại? Tính giá trị hiệu suất

Ở trường hợp câu a, dịng điện vượt trước điện áp kết Giải:

Trong ví dụ giải kết quả: UnR% = 2,4%; UnX% = 3,2%; Theo đề ta có: P0 = 800W; Pn = 2.400W; U2đm = 400V

*Điện áp tải định mức:

Do dòng điện tải chậm sau điện áp nên mạch có tính cảm kháng, nghĩa Sin2 > Vì vậy, ta có Cos2 = 0,75  Sin2 = 0,66

U2 = U2đm – U

U% =  (UnR% Cos2 + UnX% Sin2)

U% = (2,4 0,75 + 3,2 0,66) = 3,912%V Suy U = U% U2đm =

100 912 ,

400 = 15,65V

 Vậy: Điện áp tải là: U2 = U2đm – U = 400 – 15,65 = 384,35V *Hiệu suất máy S2 = 80% Sđm Cos2/ = 0,8

Hệ số phụ tải MBA:  =

42 % =( n dm dm P P Cos S Cos S 2 /      

 ).100=0,8.100.0,8 0,8 0,8 2,4 , 100 , 

 100 =

96,48%

*Khi dịng điện vượt trước điện áp nghĩa mạch có tính dung kháng: Sin2 > Vì vậy, ta có Cos2 = 0,75  Sin2 = – 0,66

U2 = U2đm – U

U% =  (UnR% Cos2 + UnX% Sin2)

U% = (2,4 0,75 + 3,2 (– 0,66)) = – 0,312%V Suy U = U% U2đm =

100 312 ,



400 = – 1,25V

 Vậy: Điện áp tải là: U2 = U2đm – U = 400 – (– 1,25) = 401,25V

CÂU HỎI ÔN TẬP BÀI

43 BÀI

QUẤN DÂY BIẾN ÁP MỘT PHA CÁCH LY CÔNG SUẤT NHỎ Giới thiệu:

Trong chế tạo, sửa chữa khắc phục hư hỏng máy biến áp việc tính tốn, thi cơng quấn dây, bảo dưỡng máy biến áp công việc quan trọng

Mục tiêu:

Sau học xong học này, người học có khả năng:

- Tính tốn số liệu dây quấn máy biến áp thơng dụng cơng suất nhỏ theo lõi thép có sẵn

- Quấn lại máy biến áp pha công suất nhỏ

- Bảo dưỡng sửa chữa máy biến áp công suất nhỏ theo yêu cầu - Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, xác, sáng tạo khoa học Nội dung chính:

5.1 Tính tốn số liệu quấn dây máy biến áp pha

Trình tự tính tốn dây quấn chọn kích thước lõi thép tiến hành theo bước sau:

Bước 1: Xác định số liệu yêu cầu: Điện áp định mức phía sơ cấp U1 [ V ]

44 Điện áp định mức phía thứ cấp U2 [ V ] Dịng điện định mức phía thứ cấp I2 [ V ]

Trường hợp rõ giá trị I2, ta cần xác định cơng suất biểu kiến phía thứ cấp S2 :

S2 = U2 I2 [ VA ] Tần số f nguồn điện

Chế độ làm việc ngắn hạn hay dài hạn

Bước 2: Xác định tiết diện tính tốn cần dùng cho lõi sắt (At ):

m t

B S K A 1,423 Trong đó:

At: tiết diện tính tốn lõi thép [cm2]

S2: cơng suất biểu kiến cung cấp phía thứ cấp biến áp [ VA ] K: hệ số hình dáng lõi thép

Khi thép dạng EI (hình 5.2) ta có K =  1,2 Khi thép dạng UI (hình 5.3) ta có K = 0.75  0,85

Bm: mật độ từ thông sử dụng lõi thép Tùy theo hàm lượng silic nhiều hay mà chọn Bm cao hay thấp Cũng tùy theo loại thép chế tạo theo dạng dẫn từ có định hướng khơng định hướng mà chọn Bm cao hay thấp

Đối với thép dẫn từ không định hướng: Bm = (0,8  1,2)T Đối với thép có dẫn từ định hướng: Bm = (1,2  1,6)T

45 Kích thước cho lõi thép:

Gọi Ag tiết diện tính từ kích thước thực lõi thép, ta có: b

a Ag  

Trong đó:

a: bề rộng thép cm b: bề dày lõi thép cm Như Ag At chênh lệch do:

Bề dầy cách điện tráng thép (để giảm nhỏ dòng điện Foucault chạy qua thép lõi)

f t g

K A A 

Độ ba vớ có thép cơng nghệ dập định hình thép gây nên

Độ chênh lệch xác định hệ số ghép Kf Trong thiết kế tính tốn, tham khảo giá trị Kf theo bảng sau:

Bề dầy thép (mm) Kf

Lá thép ba vớ Lá thép nhiều ba vớ 0,35

0,5

0,92 0,95

0,8 0,85

Chú ý:

Hình 5.4 Cách đo lấy kích

46

Nếu đo bề dầy thép biết xác số thép ta tính At xem At = Ag

Dựa vào giá trị Ag, ta chọn kích thước a, b lõi thép

Để dễ dàng thi công quấn dây, thường a b có mối quan hệ kích thước sau:

b = a đến b = 1,5a Từ đó, ta có quan hệ sau :

Ag = a.b = a2 (khi chọn a = b)

Ag = a.b = a.1,5a = 1,5a2 (khi chọn b = 1,5a)

Tóm lại: Khi biết trước giá trị Ag, ta xác định dãy giá trị a để chọn, cách tính sau:

max

min a a

a   với

5 ,

min

g

A

a  amax  Ag

Phối hợp giá trị a có sẵn thực tế, chọn giá trị a thích hợp cho lõi thép, từ tính lại xác giá trị b Sau có kích thước thép, ta chọn khối lượng lõi thép

Khối lượng lõi thép:

Trường hợp lõi thép dạng E I: (hình 5.6)

Gọi c bề rộng cửa sổ

47 h bề cao cửa sổ

Ta tích lõi thép (đã trừ khoảng không gian trống cửa sổ) là: )

(

2aba c h

V   

Gọi  khối lượng riêng thép kỹ thuật điện  = 7,8 kg/dm3 Suy khối lượng lõi thép Wth V :

Hay: Wth 7,82ab(ach)15,6ab(ach)

Trong đó: Wth - đơn vị [kg], kích thước a, b, c, h có đơn vị [dm] Trường hợp lõi thép E, I dạng tiêu chuẩn, ta có quan hệ kích thước sau:

2 a c

2 3a h

Do cơng thức viết lại thành cơng thức sau cho thép tiêu chuẩn:

b a Wth 46,8

Trường hợp kết cấu lõi thép dạng UI: (hình 5.7)

Thể tích lõi thép trừ cửa sổ là:

48

V = 2ab(2a + c + h)

Suy khối lượng lõi thép:

)

( ,

15 ab a c h Wth   

Trong đó: Wth: đơn vị [kg], kích thước a, b, c, h: đơn vị [dm]

Thí dụ 1: Xác định khối lượng lõi thép biến dùng chế tạo biến với yêu cầu theo hình 5.8

GIẢI:

Bước 1: Tham số thứ cấp gồm:U2 = 15V; I2 = 5A nên S2 = U2.I2 = 15.5= 75VA

Bước 2: Chọn dạng lõi thép E, I tiêu chuẩn, mật độ từ dùng cho lõi thép chọn là: Bm = 1,2T, ta có:

At = 1,423(1  1,2)

m

B S2

= 1,423(1  1,2) ,

75

= 10,269  12,32 cm2 Ta có:

At = 10,27 cm2 12,32 cm2

Bước 3: Nếu chọn Kf = 0,95 (khả ghép sát tối đa), tiết diện Ag cần dùng cho lõi thép so với tiết diện tính tốn At là:

Ag =

95 , 32 , 12 27 ,

10  cm2

= 10,81 cm2 12,97 cm2 Xác định amin amax theo khoảng Ag = 10,81 cm2 12,97 cm2

Hình 5.8 Hình thí dụ

U1 = 110V U2 = 15V

49 , 81 , 10 ,

min  

g

A

a = 2,68 cm  2,7 cm

amax  Ag  12,97 3,6cm

Tóm lại, để thực biến có cơng suất 75VA ta chọn a khoảng từ 2,7cm đến 3,6cm Áp dụng công thức

a A

b g Wth = 46,8a2b ta xác định dãy giá trị cho lõi thép đạt công suất yêu cầu đề sau:

a

(cm) 2,7 2,8 3 3,2 3,4 3,5 3,6

Ag (cm2)

10,81

 12,97

10,81

 12,97

10,81 12,97

10,81

 12,97

10,81

 12,97

10,81 12,97 10,81 12,97 b (cm)

4  4,8cm

3,86  4,63

3,6  4,32

3,37  4,05

3,18  3,81

3,09 

3,77  3,6 Wth

(kg)

1,36  1,64

1,42  1,7

1,52  1,82

1,62  1,94

1,72  2,06

1,77 2,12

1,82  2,18

Bảng giá trị cho ta kích thước lõi thép tạo biến theo yêu cầu trên, ta chọn kích thước tính tốn sơ bộ, sau cần ta hiệu chỉnh bước tính sau

Giả sử thí dụ ta chọn:

a = 3,2cm; b = 3,4cm; Wth = 1,63Kg

Ag = 10,88 cm2; At = 10,336 cm2 (Kf = 0,95)

Khi dùng thép E, I tiêu chuẩn, kích thước lõi thép cần dùng (để tạo S2 = 75VA) hình 6.1.9

Chú ý: Nếu bề dày thép 0,5mm b = 34mm, tổng số thép chữ E cần dùng

mm mm , 34

50

Tóm lại: Bộ thép gồm 68 thép chữ E 68 thép chữ I Khối lượng lõi thép: Wth = 1,63kg

Bước 4: Xác định số vòng tạo vôn cuộn dây sơ cấp thứ cấp

m t v B A f n     44 , Trong đó:

nv: đơn vị [vịng/vơn], f: đơn vị [Hz],

At: đơn vị [m2]’ Bm: đơn vị [T]

Trường hợp At dùng đơn vị [cm2] đại lượng khác có đơn vị giống trên, ta có:

m t v B A f n     44 , 104

Khi f = 50Hz:

m t v B A n 

 45,045

Để gọn hơn, công thức ghi nhận mức giá trị Bm cho trước:

Với Bm 0,8T 

t v

A n 55,3

51 Với Bm 1,0T 

t v

A

n  45,045 Với Bm 1,2T 

t v

A n 37,54 Bước 5:

Xác định độ sụt áp phía thứ cấp lúc mang tải định mức Ta ln ln có U20 > U2

Trong đó:

U20: điện áp thứ cấp không tải U2: điện áp thứ cấp tải định mức Thường ta đặt tham số U% với định nghĩa:

100 100 % 20 2 20              U U U U U U

Tuy nhiên, để dễ tính tốn thiết kế, ta biến đổi sau:

h C U U U     100 % 20

Do đó: U20 ChU2

Ở giai đoạn xác định sơ ban đầu, U% hay Ch xác định theo bảng sau:

S2

(VA) 10 25 50 75 100 150 200 300

U% 20 17 15 12 10 7,5

Hoặc tham khảo bảng dùng cho phụ tải trở (hệ số cos = 1) S2

(VA) 25 50 75 100 150 200 250 400 500 600 750 1000

U% 6,5 6,1 5,9 5,2 4,3 3,9 3,8 3,75

Bảng quan hệ: hệ số Ch theo S2 S2

(VA)

Ch S2

(VA)

Ch S2

(VA)

Ch S2

(VA)

52 7,5 10 15 20 25 30 40 1,35 1,28 1,25 1,22 1,18 1,16 1,14 1,13 50 60 70 80 90 100 120 150 1,12 1.11 1,10 1,09 1,085 1,08 1,075 1,065 180 200 250 300 350 400 500 600 1,060 1,058 1,052 1,048 1,045 1,042 1,038 1,035 700 800 900 1000 1500 2000 3000 1,032 1,030 1,028 1,025 1,020 1,016 1,009

Bước 6: Xác định số vòng dây quấn sơ cấp thứ cấp:

v

n U N1  1

v

n U N2  20 Thí dụ 2:

Dựa vào kết tính thí dụ tính tốn số vịng dây quấn cho biến (hình 6.1.8)

Giải:

Trong thí dụ 1, tìm a = 3,2cm, b = 3,4cm,

Ag = 10,88cm2, At = 10,336cm2 Nếu lõi thép có mật độ từ Bm = 1,2T, ta có:

Bước 4:

Tại tần số f = 50Hz, ta suy nv=

t A 54 , 37 = 336 , 10 54 , 37

=3,6319  3,632 vịng/vơn Bước 5:

Ứng với S2 = 75VA, tra bảng chọn Ch = 1,1 nên U20 = U.Ch = 15.1,1 = 16,5V

Bước 6: Với U1 = 110V, U20 = 16,5V nv = 3,632 vịng/vơn Suy số vịng phía sơ thứ cấp sau:

53

Bước 7: Ước lượng hiệu suất  máy biến thế, xác định dịng điện phía sơ cấp I1

Trong thiết kế sơ bộ, đơn giản hóa, hiệu suất  tra bảng theo S2 Có thể tham khảo số bảng sau:

 S2

(VA) 100 150 200 250 500 750 1000 1500 2000 2500 3500 5000

 % 83,5 89,3 90,5 91,2 92,5 93,5 94,1 95 95,4 95,7 95,9 98,2

Sau tra bảng, chọn  % cho biến thế, từ xác định dịng điện phía sơ cấp:

1

% U S I

 



Bước 8:

Chọn mật độ dòng điện J, suy tiết diện đường kính dây dẫn phía sơ cấp thứ cấp

Chọn J để xác định đường kính dây dẫn phụ thuộc vào yếu tố: - Cấp cách điện vật liệu

- Điều kiện giải nhiệt dây quấn

- Chế độ làm viện (dài hạn hay ngắn hạn)

Ta tham khảo bảng giá trị cho phép J sau:

Bảng quan hệ J theo S2, biến vận hành liên tục, điều kiện giải nhiệt (hoặc cấp cách điện thấp)

S2 (VA)  50 50  100 100  200 200  500 500  1000

J (A/mm2) 3,5 2,5

54

S2 (VA)  50 50  100 100  200

200  500 500  1000 J(A/mm2)

5  4,5  5,5  3,5  4,5  Ngoài ta chọn J theo nhiệt độ phát nóng cho phép:

At (cm2)

J (A/mm2) với độ gia nhiệt 400C

J (A/mm2) với độ gia nhiệt 600C

At (cm2)

J (A/mm2) với độ gia nhiệt 400C

J (A/mm2) với độ gia nhiệt 600C

1,0 4,6 5,5 6,0 2,3 2,8

1,4 4,0 4,9 6,5 2,25 2,7

2,0 3,5 4,3 7,0 2,2 2,6

2,4 3,3 4,0 7,5 2,15 2,6

2,8 3,1 3,7 8,0 2,1 2,5

3,0 3,0 3,6 9,0 1,9 2,4

3,5 2,8 3,4 10 1,8 2,3

4,0 2,7 3,3 15 1,6 1,9

4,5 2,6 3,2 20 1,4 1,8

5,0 2,4 3,0 30 1,25 1,5

5,5 2,35 2,8 40 1,15 1,4

Căn theo số liệu tham khảo trên, chọn J suy đường kính dây quấn sơ cấp thứ cấp

Gọi d1 d2 đường kính dây dẫn trịn (khơng tính lớp cách điện bọc bao quanh dây) sơ thứ cấp Ta có:

J I

d

1 1,13

J I

d

1 1,13

Thí dụ 3:

55

Giải:

Trong thành phần tính tốn trước ta có: I2 = 5A; S2 = 75VA; U1 = 110V Bước 7: Chọn % = 88% ứng với S2 = 75VA

Dòng điện phía sơ cấp là:

) ( 775 , 110 88 , 75 A I    Bước 8:

Giả sử biến vận hành 10 giờ/ngày, cách điện sử dụng cấp A, chọn J = 5,5 A/mm2 (ứng với S2 = 75), suy đường kính dây quấn sơ thứ cấp sau:

d1 = 1,13

5 , 775 ,

= 0,424 mm, chọn d1 = 0,45 mm d2 = 1,13

5 ,

5

= 1,07mm, chọn d2 = 1,1mm Chọn dây emay có đường kính dây kể cách điện là: d1cđ = 0,5mm

d2cđ = 1,15mm Bước 9:

Chọn bề dầy cách điện làm khuôn quấn dây (ec) bề cao hiệu dụng quấn dây (Hhd)

Để dễ thi công quấn dây, thông thường ta chọn: ak = a + (1  2)mm

bk = a + (1  2)mm

Hhd = H - [2ec + (1  2)mm] Trong đó:

Hhd: bề cao hiệu dụng để quấn dây

56

Để đảm bảo độ bền học chọn ec theo cấp công suất biến bảng sau:

S2 (VA)

1  10 10  200 200  500 500  1000 1000  3000

ec 0,5

Bước 10:

Xác định số vòng cho lớp dây quấn sơ thứ cấp Gọi: SV1 số vòng lớp dây quấn sơ cấp SV2 số vịng lớp dây quấn thứ cấp Ta có:

q cd hd K

d H SV  

1

q cd hd K

d H SV  

2

Trong đó: Kq: hệ số quấn dây

+ Với dây đồng bọc cotton: Kq = 0,9  0,93 + Với dây đồng tráng emay: Kq = 0,9  0,93 Bước 11:

57

Xác định số lớp cho phần dây quấn sơ thứ cấp

1 1 SV N SL  2 SV N SL 

Làm trịn số hai cơng thức trên, sau xác định bề dày cách điện lớp dây quấn bên sơ thứ cấp, sau xác định cách điện cuộn dây sơ cấp thứ cấp

Ta có cơng thức tổng qt:

Từ cơng thức tổng qt ta viết lại cách tính cho ecđ1 ecđ2:

v cd

n SV

e

1 0,0624

v cd n SV e

2 0,0624

Trong đó:

ecđ1 ecđ2: đơn vị [mm] SV1 SV2: đơn vị [vòng/lớp] nv: đơn vị [vịng/vơn]

Bước 12:

Xác định bề dày phần dây quấn

Khi biến áp có lõi thép E I, cuộn dây sơ cấp thứ cấp quấn trục lõi (bố trí đồng trục), ta xác định bề dầy cuộn dây sơ thứ cấp sau:

Gọi: BD1 bề dầy cuộn dây sơ cấp BD2 bề dầy cuộn dây thứ cấp BD bề dầy tổng dây Ta có:

Bề dầy cách điện

lớp liên tiếp [mm] Hiệu điện hai lớp [V] 1000 = 1,4 ) e (d SL

58

Trong đó: ecđ3 cách điện sơ thứ

Cuối cùng, kiểm tra hệ số lấp đầy klđ1 theo bề dày choán chỗ cuộn dây so với bề rộng cửa sổ lõi thép, ta có:

Giá trị tối đa cho phép Klđ1 để bỏ lọt cuộn dây (kể cuộn dây sơ cấp thứ cấp) vào cửa sổ Klđ1 = 0,7  0,8

Nếu Klđ1 tính thỏa mãn giá trị nói ta tính tiếp bước cịn lại

Nếu khơng thỏa mãn giá trị nói ta phải tính lại, điều chỉnh lại kết cấu để bỏ lọt dây quấn

Chú ý:

Cũng kiểm tra cách tính khác (ngay sau bước 8)

Gọi kld2 hệ số lấp đầy, tính theo tiết diện chốn chỗ dây quấn so với tiết diện cửa sổ mạch từ

Gọi Scđ1 Scđ2 tiết diện dây quấn sơ thứ cấp kể lớp bọc cách điện, ta có: ) e (d SL

BD2  2cd  cd2 cd3 c

1 BD e e

BD

BD   

1000 1,4

e

cd3 U U   C BD Kld1

Klđ1 =

Tổng diện tích chốn chổ dây Tiết diện cửa sổ lõi thép

h c

S N S

N cd cd

K 1 2

ld2

59

Nếu Klđ2 = 0,4  0,46 dây bỏ lọt vào cửa sổ, khoảng giá trị tương ứng khoảng giá trị Klđ1 = 0,7  0,75

Bước 13 :

Xác định chiều dài trung bình cho vịng dây quấn sơ cấp thứ cấp, suy tổng bề dài cho dây sơ cấp thứ cấp

Trong bước này, tùy theo dây sơ cấp thứ cấp lắp đặt theo dạng (cùng trụ hay hai trụ khác nhau) mà ta có cách tính khác

Đối với biến hai dây quấn thường ta có số cách bố trí dây quấn sau (xem hình 5.11)

Giả sử kết cấu dây quấn sơ cấp bố trí bên thứ cấp bao bọc quanh sơ cấp, bề dài trung bình Ltb1 Ltb2 cho dây sơ thứ cấp xác định sau (xem hình 5.12)

Sơ cấp

Thứ cấp Sơ cấp

Thứ cấp

Sơ cấp

Sơ cấp Thứ cấp

Sơ cấp Thứ cấp

60

Đặt : a’ = a + 2ec, b’= b + 2ec Ta có :

Tương tự, suy ra:

Gọi L1 L2 tổng bề dài dây quấn sơ thứ cấp Ta có:

Bước 14:

Xác định khối lượng dây quấn sơ cấp thứ cấp:

Trong đó: Kdp: hệ số dự phòng sai số thi cơng thực tế so với tính tốn

+ Với dây emay: Kdp = 1,1  1,15

8,9.10 d L k =

W -4

2 1 dp  / /

tb1 2(a b ) BD

L   

 

 cd 2

/ /

tb2 2(a b ) BD e BD

L     

.L N L1 1 tb1

61 + Với dây bọc cotton: Kdp = 1,2  1,3 Tương tự, khối dây quấn thứ cấp tính:

Thí dụ 4: Xác định khối lượng sử dụng cho dây biến tính thí dụ 1, 2,

Giải:

Từ thí dụ 1, 2, ta có kết sau:

a = 32mm, b = 34mm, c = 16mm, h = 48mm Số vòng dây sơ cấp: N1 = 400 vòng

d1/d1cđ = 0,45/0,5mm (dây tráng emay) Số vòng dây thứ cấp: N2 = 60 vòng

d2/d2cđ = 1,1/1,15mm (dây tráng emay) Kiểm tra sơ hệ số lấp đầy Klđ:

S1cđ =

4 , 

= 0,196 mm2 0,2mm2

S2cđ =

4 15 , 

= 1,038 mm2 1,04mm2 Diện tích cửa sổ lõi thép:

Scs = c.h = 16 48 = 768mm2

Klđ =

768 , 142 768 04 , 60 , 400   = 0,185

Với Klđ tính thấp so với tiêu chuẩn cho phép (0,7  0,8) ta điều chỉnh giảm kích thước lõi thép, để giảm khối lượng dây Tuy nhiên muốn trì tham số khác không đổi ta phải giữ tiết diện lõi thép lúc đầu tính

Ta thử xét phương án điều chỉnh sau:

Chọn Klđ tăng lên khoảng 0,36 giả sử số liệu dây quấn sơ thứ cấp khơng đổi Tổng diện tích chốn chỗ dây khơng đổi, 142,4mm2 Suy diện tích cửa sổ là:cửa sổ là:

10 8,9 d L K =

W -4

62 Scs =

36 , , 142

= 395,55mm2 Căn theo Scs tính a:

Vì: c =

2

a

h = 3a

Nên: Scs =

4 3a2

Vậy: a =

3 55 , 395 4  cs S

= 22,96 mm

Đối chiếu theo thí dụ ta chọn a mức thấp a = 24mm Nếu trì số vịng cũ, theo thí dụ ta cần trì:

Ag = 10,88cm2 để có At = 10,336cm2 Muốn vậy: b =

4 , 88 , 10  a Ag = 4,5cm

Tóm lại, ta điều chỉnh lại kích thước lõi thép để giảm khối lượng thép khối lượng dây đồng, đồng thời nâng cao Klđ, lợi dụng tối đa khoảng trống cửa sổ lõi thép

Ta chọn: a = 2,4cm; b = 4,5cm; Wth = 46,8a2b = 1,21kg  1,2kg (xem hình 5.13)

Hình 5.13 Kích thước lõi thép cần dùng sau điều chỉnh

24mm

45mm

63

Như vậy, kết cấu điều chỉnh lại có số liệu sau: Ag = 10,8cm2 với Kf = 0,95 (khả ghép sát)

At = Ag.Kf = 10,8 0,95 = 10,26cm2; Ssc = 432 cm2 Bm = 1,2T; nv = 3,66 vịng/vơn

N1 = 402 vòng; N2 = 60 vòng

d1/d1cđ = 0,45/0,5mm; d2/d2cđ = 1,1/1,15mm

Hệ số lấp đầy rãnh (tính theo tiết diện) Klđ = 0,53

Căn vào số liệu mới, tính lại bước từ bước đến bước 14 Bước 9: Bề dầy khuôn quấn dây: ec = 1mm

Kích thước khn giấy:

ak = a + 1mm = 25mm bk = 45 + 1mm = 46mm Bề cao hiệu dụng:

Hhd = h - (2ec + 1mm) = 36 - (2,1 + 1) = 33mm Bước 10: Số vòng quấn cho lớp sơ cấp thứ cấp:

SV1 = 0,95 62,7 62

5 , 33    q cd hd K d H

vòng / lớp SV2 = 0,95 27,26 27

15 ,

33



 vòng / lớp

Bước 11: Số lớp cuộn dây sơ thứ cấp: SL1 = 6,48

62 402

1

1   

SV N

lớp SL2 = 2,2

27 60

2

2   

SV N

lớp

Xác định bề dầy cách điện lớp sơ cấp với nhau: ecđ1 = 0,0624

v

n SV1

= 0,0624 

66 ,

62

0,25mm chọn ecđ1 = 0,25mm Xác định bề dầy cách điện lớp thứ cấp với nhau:

ecđ2 = 0,0624 

66 ,

27

64 Bước 12:

Bề dầy cuộn dây sơ thứ cấp:

BD1 = SL1 (d1cđ +ecđ1) = 7(0,5 + 0,25) = 5,25mm BD2 = SL2 (d2cđ +ecđ2) = 3(1,15 + 0,2) = 4,05mm Bề dầy cách điện cuộn sơ cấp thứ cấp:

ecđ3 = 1,4

1000

2

1 U

U 

= 0,49mm

Chọn ecđ3 = 0,5mm Tổng bề dầy dây BD = BD1 +BD2 + ecđ3 = 9,8mm Kiểm tra lại hệ số lấp đầy theo bề dầy cửa sổ bị choán chỗ

Klđ = c BD

= 12

8 ,

= 0,816

Chú ý: Nếu cách điện lớp chọn theo tiêu chuẩn kỹ thuật ta giảm bề dầy cách điện xuống 0,5 lần

Với thí dụ tính tốn hiệu chỉnh:

ecd1 = ecd2 = 0,1mm ecđ3 = 0,25mm, ta có:

BD1 = 4,2mm; BD2 = 3,75mm; BD= 8,2mm nên Klđ = 0,683 Bước 13:

Chọn cách bố trí dây giống hình 6.1.12, ta có: a’ = a + 2ec= 24 + 2.1 = 26mm

b’ = 45 + = 47mm

Bề dài trung bình vòng dây quấn sơ cấp:

Ltb1= (a’+b’) + .BD1 = 2.(26 + 47) + 3,14 4,2 = 159,19 mm Chọn Ltb1= 159,2 mm = 1,592 dm

Bề dài trung bình vịng dây quấn thứ cấp:

Ltb2= 2(a’+b’) + .[2(BD1+ecđ3) + BD2] = 185,74 mm Chọn Ltb2= 186 mm = 1,86 dm

Tổng bề dài cuộn dây quấn sơ cấp:

L1= N1.Ltb1= 402.1,592 = 640 dm Tổng bề dài cuộn dây quấn thứ cấp:

65 Khối lượng dây quấn sơ cấp:

W1= 1,1 640

4 45 ,



10-4.8,9 W1= 0,0996 kg  0,1 kg Khối lượng dây quấn thứ cấp:

W2= 1,1.112

4 ,



10-4.8,9 W2= 0,1042 kg  0,11 kg Tổng khối lượng dây quấn:

W= W1 + W2 = 0,1 + 0,11 = 0,21 kg

TĨM TẮT KẾT QUẢ NHƯ SAU Kích thước mạch từ:

Số liệu:

A = 24 mm; b = 45 mm; Ag = 10,8 cm2;At = 10,26 cm2 Bm = 1,2T; nv = 3,66vịng/vơn; N1 = 402 vòng

d1/d1cđ = 0,45mm/0,5mm; N2 = 60 vòng Wth = 1,2kg d2/d2cđ = 1,1mm/1,15mm; W2 = 0,11kg W1 = 0,1kg

Hình 5.14 Kích thước mạch từ

24mm

45mm

12mm 36mm

U1 = 110V U2 = 15V

S2 = 75VA

66

Hệ số lấp đầy: Llđ = 0,33 (tính theo thiết diện chốn chỗ) Llđ = 0,68 (tính theo bề dày chốn chỗ)

Bề dày cách điện lớp sơ cấp thứ cấp: ecđ1 = ecđ2 = 0,1 mm Bề dày cách điện khuôn: ec = mm

Bề dày cách điện sơ cấp thứ cấp: ecđ3 = 0,25 mm 5.2 Thi công quấn dây biến áp pha

5.2.1 Quy trình thi cơng quấn dây máy biến áp:

Bước 1: Chuẩn bị vật tư, thiết bị cần thiết (bàn quấn, dây điện từ, gen cách điện, kéo, dây đai )

Bước 2: Gá khuôn má ốp lên bàn quấn xiết chặt ốc định vị khuôn Bước 3: Quay thử chỉnh đếm

Bước 4: Tiến hành quấn dây

Chọn mặt a khuôn quấn để đặt đầu dây Khóa chặt vịng dây

Xỏ ống gen 1mm vào đầu dây Tiến hành quấn dây rải theo lớp Lót cách lớp (sau quấn xong lớp)

Còn khoản đến 10 vịng cuối đặt vào đoạn dây đai để chuẩn bị khóa vịng dây cuối

Khóa vịng dây cuối, xỏ gen vào đầu dây cuối Tháo khuôn khỏi bàn quấn, giữ cố định cuộn dây

Tháo cuộn dây khỏi khuôn quấn, bọc thêm lớp cách điện bên Các điểm cần lưu ý:

Hai đầu dây phải cách điện gen phải bó trí mặt a khuôn quấn

Phải hạn chế tối đa mối dây bị cốc vuốt sửa dây Chú ý khơng để vịng dây nằm giấy cách điện

67

Các mối nối, có phải đưa để sử lý hàn nối bên

Các đầu dây phải đủ dài để đưa từ vị trí lõi thép đến gallett mà nối dây

Các đầu dây phải có gen cách điện, đặc biệt phần nằm khuôn quấn Nên xếp thứ tự để thuận tiện việc lắp ráp

Khi quấn xong phải bọc cách điện bên giấy cách điện dày từ đến lớp Sau quấn cuộn cảm ứng bên ngồi để thuận tiện cho việc chỉnh đồng hồ

5.2.2.Kỹ thuật quấn dây máy biến áp *Làm khuôn cách điện:

Khn cách điện nhằm mục đích cách điện cuộn dây mạch từ, làm sườn cứng giấy cách điện presspahn, phíp (fibre) chất dẻo chịu nhiệt

Có dạng khn:

- Khuôn không vách chận sử dụng máy biến áp lớn (hình 5.15a)

68

Chú ý: Kích thước khn so với kích thước lõi sau:

Các hệ số dự trù b, c h chọn cho không hẹp rộng quá, để sau lắp vào mạch từ không bị cấn dễ gây chạm masse

Cụ thể:

ak = alõi để thép ép chặt vào

ck < clõi khoảng 0,5mm để lắp khuôn dễ lọt vào cửa sổ

hk < hlõi khoảng 1mm để khe hở mạch từ I với chữ E sát khít bk > blõi khoảng 1mm để dễ lắp chữ E vào khn

Góc tiếp giáp ak, bk theo chiều cao hk phải vuông thành, sắc cạnh không uốn lượn để lắp thép mặt ak sát khít với mặt thép

Nếu có vật liệu bìa mica, bakêlít tơng chịu nhiệt cứng, bề dày 0,5mm làm khuôn quấn dây tốt

Sau lấy mẫu khn cuộn dây, thực khn nịng cho khít khao với khn cách điện Mục đích để lắp khuôn vào trục máy quấn dây cho tâm khuôn trùng với tâm trục máy

Khn nịng làm gỗ có kích thước hình 5.16a, mặt phẳng akxbk khoan lỗ có đường kính đường kính trục máy quay suốt dọc chiều dài hk

Đồng thời, gia công thêm chặn (má ốp) (hình 5.16b) gỗ, vng, kích thước 15x15cm (tốt gỗ ván ép), có bề dày khoảng (3  5)mm để ép chặt đầu khuôn trục quay máy quấn dây

bk

ak

hk

69 *Kỹ thuật quấn dây:

Trước quấn dây phải vẽ sơ đồ bố trí dây vị trí thực tế để sau nối mạch khơng bị vướng dễ phân biệt (Hình 5.17)

Trước quấn dây cố định đầu dây khởi đầu hình vẽ (Hình 5.18)

Trong lúc quấn dây cố gắng quấn dây cho thẳng song hàng với Cứ hết lớp dây phải lót giấy cách điện Đối với dây bé (d < 0,15) quấn suốt ln khơng cần lót giấy cách điện lớp Chỉ lót cách điện kỹ cuộn sơ cấp thứ cấp mà

Hình 5.16a: Khn nịng Hình 5.16b: Tấm chắn (lá ốp)

Hình 5.17: cách bố trí dây vị trí thực tế

70

Khi quấn nửa chừng muốn đưa dây thực hình (Hình 5.19) Dây đưa ngồi phải cách điện ống gaine cách điện

Việc nối dây chừng phải đưa mối nối ngồi cuộn dây (Hình 5.20)

Đối với loại khn khơng có vách chận dây, để giữ lớp dây khơng bị chài ngồi khn, dùng băng vải giấy chận dây lại phía đầu cuộn dây (Hình 5.21)

Hình 5.19 Cách đầu dây cuộn dây

71

Khi hoàn tất việc quấn đủ số vịng dây, phải đặt dai vải giấy (Hình 5.22) sau quấn dây đè chồng lên băng vải, giấy đó, để cuối lịn dây qua rút chặt băng vải cho

Cách uốn dây thực tế dạng khoen (hình 5.23)

Hình 5.23.Cách uốn dây thực tế dạng khoen *Cách ráp lại sắt mạch từ:

Tuỳ theo dạng sắt ghép thành mạch từ dạng EI chữ I mà ghép theo trật tự có tính trước

*Cách ghép mạch từ với sắt EI:

Hình5.22 Cách cố định đầu dây cuối cuộn dây

a) Cách uốn dây thực tế (dạng khoen kín)

72

Lắp sắt E suốt dọc chiều (b) khuôn, trở đầu đối diện Các sắt cuối thường khó lắp phải dùng búa sắt lót miếng gỗ đóng dần dần, nhẹ nhàng cho sắt ép chặt vào lõi khuôn

Sau lắp chặt sắt chữ “E”, chữ “E” trở đầu nên gơng từ chữ “E” có khe hở để lắp chữ “I” Các sắt chữ “I” lắp dần vào khe hở phía khuôn

Chú ý: Các sắt ép chặt, vận hành MBA khỏi rung không phát tiếng “ù” Nếu sắt lỏng tiếng kêu rung, MBA cịn bị nóng lên từ trở lớn

*Cách ghép mạch từ với sắt chữ I:

73 *Hàn đầu dây vào-ra:

Các đầu dây vào hai cuộn dây phải nằm phía tai khn Với MBA dùng cỡ dây đường kính nhỏ, đầu dây vào người ta khoan hai lỗ sát tai khuôn để quấn vài vòng dây đầu đề phòng dây nhỏ dễ đứt

Nhiều đầu loại dây nhỏ, người ta gắn miếng tôn sắt tôn đồng hàn đầu dây cuộn dây đầu dây nguồn tải Dây nguồn tải sử dụng loại dây sợi đơn, mềm Tùy theo cơng suất MBA mà chọn dây nguồn, tải có tiết diện phù hợp

*Thử nghiệm:

Sử dụng ôm kế kiểm tra cách điện cuộn dây, cuộn dây với lõi sắt Nếu cuộn dây chạm chạm lõi sắt phải tháo toàn quấn dây lại

Đấu điện nguồn kiểm tra điện áp U2 có thiết kế khơng

a Sấy sơ bộ:

Thường điều kiện môi trường ẩm thấp, lớp êmay bìa cách điện dễ hút ẩm nên phải sấy sơ cho khô ẩm

b Tẩm sơn cách điện:

Thường MBA làm việc điều kiện môi trường ẩm thấp phải tẩm sơn cách điện

Sau sấy sơ phải tẩm sơn cách điện cách nhúng toàn MBA vào sơn cách điện đến lúc khơng thấy bọt khí lên lấy MBA ra, đổ sơn cách điện từ từ vào cuộn dây

c Sấy lại xuất xưởng:

Sau tẩm sơn phải sấy lại cho khô sơn, kiểm tra cách điện, U2 lần cho xuất xưởng

5.3 Kiểm tra,vận hành 5.3.1 Kiểm tra máy biến áp:

*Kiểm tra không điện:

74 - Đo cách điện

*Kiểm tra có điện

- Kiểm tra điện áp định mức máy biến áp: +Đấu nguồn theo sơ đồ nguyên lý máy biến áp +Tiến hành kiểm tra điện áp định mức

- Kiểm tra dòng điện định mức máy biến áp:

Cách 1: Dùng bóng đèn, dây điện trở… làm phụ tải tương ứng để đồng hồ ampe kế trị số định mức, theo dõi tăng nhiệt máy biến áp

Cách 2: Kiểm tra ngắn mạch máy biến áp, quan sát phát nóng máy biến áp

* Kiểm tra công suất định mức máy biến áp:

Sau kiểm tra dịng điện điện áp ta tính cơng suất định mức máy biến áp theo công thức P = U.I

5.3.2 Vận hành máy biến áp

Điện áp nguồn đưa vào máy biến áp không lớn điện áp sơ cấp định mức máy biến áp

Công suất tiêu thụ phụ tải không lớn công suất định mức máy biến áp Ngoài điện áp nguồn giảm thấp phải cắt bớt phụ tải

Chỗ đặt máy biến áp phải khơ ráo, thống, bụi, xa nơi hóa chất khơng có vật nặng đè lên máy

Thường xuyên theo dõi nhiệt độ máy, thấy tượng lạ ngắt điện gấp để kiểm tra xử lý

Chỉ phép thay đổi nấc điện áp, lau chùi máy, tháo dỡ, di chuyển máy ngắt nguồn điện vào máy

Đầu vào nên lắp thiết bị bảo vệ Thường xuyên thử điện cho máy biến áp 5.3.3.Những hư hỏng thường gặp

*Hở mạch

75

Kiểm tra: Dùng Ohm kế, đèn thử, Volt kế kiểm tra tiếp xúc điện đo điện áp máy Những điểm nhiều khả gây hở mach là: ngỏ vào ra; phận chuyển mạch, đổi nối, phận cấp nguồn

Sửa chữa: hàn nối, cách điện tốt sau sửa chữa *Ngắn mạch

Hiện tượng: Cấp nguồn thiết bị đóng cắt, bảo vệ tác động ngay, có tượng nổ cầu chì cháy dây nguồn

Nguyên nhân: Do chạm chập đầu nối, đầu dây ráp sai mạch Kiểm tra: Dùng Ohm kế kiểm tra, quan sát mắt Sửa chữa cách ly đầu dây, xử lý cách điện

*Chập vòng

Hiện tượng: Điện áp tăng cao, máy nóng nhiều, rung có tiếng kêu lạ Nguyên nhân: Do chạm chập đầu nối, đầu dây ráp sai mạch, hư hỏng gallett

Kiểm tra: Đo điện áp vào/ ra, đối chiếu với tính tốn; Sửa chữa cách ly đầu dây, xử lý cách điện

*Chạm vỏ

Hiện tượng: chạm vỏ máy bị điện giật

Nguyên nhân: Lõi thép chạm cuộn dây chạm võ; Do đầu nối chạm võ gallett bị chạm

Kiểm tra: Kiểm tra cách điện mêga Ohm kế Volt kế (không dùng bút thử điện dịng điện cảm ứng) sau xử lý cách điện

6.3.4.Một số hư hỏng cụ thể MBA gia dụng

TT HIỆN

TƯỢNG

NGUYÊN NHÂN CÁCH KHẮC PHỤC

1 Máy biến áp khơng hoạt động có điện vào

- Hở đường dây cấp nguồn

- Không tiếp xúc cọc nối dây galleet

 Kiểm tra đường dây cấp nguồn

76 không tiếp xúc - Đứt mạch cuộn dây

 Đo, kiểm VOM

2 Máy biến áp nóng có tiếng kêu lớn

- Lõi thép không ép chặt

- Cuộn dây quấn không chặt

- Quá áp quấn thiếu số vòng chọn B cao dây quấn bị chạm chập

 Dùng xà ép gông gỗ, giấy nêm chổ hở

 Gia cố cách tẩm véc ni

 Kiểm tra số liệu tính toán, kiểm tra dây quấn lại

3 Chạm vào vỏ máy bị điện giật

- Các đầu dây chạm vỏ - Lõi thép chạm cuộn

dây chạm vỏ

 Xử lý cách điện

 Tháo lõi thép, xử lý chổ chạm sau ráp lại Cấp nguồn cho

MBA cầu chì nổ

- Ngắn mạch cơng tắc, galleet đầu dây

- Đặt sai vị trí galleet G1 G2

 Kiểm tra, xử lý chổ ngắn mạch

 Kiểm tra chỉnh lại vị trí galleet cho phù hợp

5 Điện áp không ổn định lúc có, lúc khơng

- Đường dây nguồn tiếp xúc chập chờn

- Galleet cọc nối tiếp xúc không tốt

 Làm vệ sinh, tăng cường tiếp xúc đường dây

 Làm vệ sinh, tăng cường tiếp xúc galleet, cọc nối Điện áp tăng

quá định mức chuông không báo

- Chỉnh sai chuông báo - Đứt mạch chuông

hoặc starter không làm việc

 Dời đường dây chuông đến vị trí phù hợp

 Kiểm tra VOM, xử lý chổ đứt thay starter

77 thường

đồng hồ báo sai

- Đồng hồ giảm độ xác tuổi thọ

 Thay đồng hồ

8 Đèn báo không sáng

- Hở mạch đèn báo

- Đứt hở mạch cuộn cảm ứng

 Kiểm tra VOM, nối lại mạch

 Kiểm tra VOM, nối lại chổ đứt quấn lại cuộn cảm ứng

CÂU HỎI ÔN TẬP BÀI

1.Tính tốn số liệu dây quấn máy biến áp pha cách ly có U1=220V, U2=12V, I2=5A

78 BÀI

MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU

Giới thiệu:

Ngày nay, dòng điện xoay chiều sử dụng rộng rãi, song máy điện chiều tổn tại, đặc biệt đông chiều Trong công nghiệp, động điện chiều sử dụng nơi yêu cầu mômen mở máy lớn yêu cầu điều chỉnh tốc độ phẳng phạm vi rộng

Trong thiết bị tự động, máy điện khuếch đại, động chấp hành máy điện chiều Ngoài ra, máy điện chiều cịn thấy thiết bị tơ, tàu thuỷ, máy bay, máy phát điện chiều điện áp thấp dùng thiết bị điện hoá, thiết bị hàn điện có chất lượng cao

Nhược điểm chủ yếu cùa máy điện chiều có cổ góp làm cho cấu tạo phức tạp, đắt tiền tin cậy, nguy hiểm môi trường dễ nổ Khi sù dụng động chiều, cần phải có nguồn điện chiều kèm theo (bộ chỉnh lưu hay máy phát điện chiều)

Mục tiêu: Sau học xong học này, người học có khả năng:

- Phân tích cấu tạo, nguyên lý làm việc máy điện chiều - Nhận biết phân loại loại máy điện chiều

- Ứng dụng máy điện chiều thực tiễn

- Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ, xác, tư khoa học sáng tạo

Nội dung chính:

6.1 Cấu tạo máy điện chiều

79 6.1.1 Phần tĩnh hay stator:

Đây phần đứng yên máy gồm phận sau: *Cực từ chính:

Là phận sinh từ trường gồm có lõi sắt cực từ dây quấn kích từ lồng ngồi lõi sắt cực từ.Lõi sắt cực từ 1làm thép kỹ thuật điện hay thép bon dày 0,5 đến 1mm ghép lại đinh tán Lõi mặt cực từ kéo dài (lõm vào) để tăng thêm đường từ trường.Vành cung cực từ thường 2/3  (: Bước cực, khoảng cách hai cực từ liên tiếp nhau) Trên lõi cực có cuộn dây kích từ 3, có dịng chiều chạy qua, dây quấn kích từ quấn dây đồng cuộn cách điện kỹ thành khối, đặt cực từ mắc nối nối tiếp với Cuộn dây quấn vào khung dây 4, thường làm nhựa hoá học hay giấy bakêlit cách điện Các cực từ gắn chặt vào thân máy nhờ bu lông

Hình 6-1a Mặt cắt ngang trục máy

80 * Cực từ phụ:

Được đặt cực từ dùng để cải thiện đổi chiều, triệt tia lửa chổi than Lõi thép cực từ phụ làm thép khối, thân cực từ phụ có đặt dây quấn, có cấu tạo giống dây quấn cực từ Để mạch từ cực từ phụ khơng bị bão hịa khe hở với rotor lớn khe hở cực từ với rotor

1) Lõi cực 2) Mặt cực

3) Dây quấn kích từ

4) Khung dây 5) Vỏ máy

6) Bu lông bắt chặt

cực từ vào vỏ máy

Hình 6.3 Cực từ phụ

1) Lõi; 2) Cuộn dây

81 * Vỏ máy (Gông từ):

Làm nhiệm vụ kết cấu đồng thời dùng làm mạch từ nối liền cực từ Trong máy điện nhỏ vừa thường dùng thép để uốn hàn lại Máy có cơng suất lớn dùng thép đúc có từ (0,2 - 2)% chất than

* Các phận khác:

Nắp máy: Để bảo vệ máy khỏi bị vật rơi vào làm hư hỏng dây quấn Trong máy điện nhỏ vừa nắp máy có tác dụng làm giá đỡ ổ bi

Cơ cấu chổi than: Để đưa điện từ phần quay ngược lại

6.1.2 Rôto

Rôto máy điện chiểu gọi phần ứng, gồm lõi thép dây quấn phần ứng Lõi thép hình trụ, làm thép kỹ thuật điện dày 0,5 mm, phủ sơn cách điện ghép lại Các thép dập có lỗ thống gió rãnh để đật dây quấn phần ứng (hình 6-5a) Mỗi phần tử dây quấn, phần ứng có nhiều vịng dây, hai đầu với hai phiến góp, hai cạnh tác dụng phần tử dây quấn đặt hai rãnh hai cực khác tên Hình 6-5 b vẽ bốn phần tử quấn xếp hai lớp Mỗi phần tử có vòng phần tử nối thành mạch vòng khép kín Ở quấn xếp đơn số nhánh song song số cực từ Dây quấn hình vẽ có hai nhánh song song (hình 6-5c)

Hình 6.4.Cơ cấu chổi than

1) Hộp chổi than 2) Chổi than 3) Lò so ép

82

Ngoài dây quấn xếp,ở máy điện chiểu cịn kiểu dây quấn sóng Hình 6-6 vẽ hai phần tử dãy quấn kiểu sóng Các phần tử nối thành mạch vịng kín dây quấn sóng đơn có hai mạch nhánh song song, thường thấy máy có cơng suất nhỏ

6.1.3 Cổ góp chổi điện

Dây quấn phần ứng nối cổ góp Cổ góp thường làm nhiều phiến đồng mỏng cách điện với mi ca có chiều dày 0,4 đến 1,2 mm hợp thành hình trụ trịn, Hình 6-7a vẽ mặt cắt cổ góp để thấy rõ hình dáng phiến góp

Chổi điện (chổi than) làm than graphit hình 6-7b Các chổi tỳ chặt lên cổ góp nhờ lị xo giá chổi diện gán nắp máy

Hình 6-5

83 6.1.4 Các phận khác:

- Cánh quạt dùng để quạt gió làm nguội máy

- Trục máy, có đặt lõi thép phần ứng, cổ góp, cánh quạt ổ bi Trục máy thường làm thép bon tốt

6.2 Nguyên lý làm việc máy điện chiều

6.2.1 Nguyên lý làm việc phương trình điện áp máy phát điện chiều Hình 7-6 mô tả nguyên lý làm viêc cùa máy phát điện chiều, dây quấn phần ứng có phẩn tử nối với hai phiến đổi chiều

Khi động sơ cấp quay phần ứng, dẫn dây quấn phẩn ứng cắt từ trường cực từ, cảm ứng sức điện động Chiều sđđ xác định theo quy tắc bàn tay phải Như hình 7.6, từ trưịng hướng từ cực N đến S (từ xuống dưới), chiều quay phần ứng ngược chiều kim đồng hồ, dẫn phía trên, sđđ có chiều từ b đến a Ở dẫn phía dưới, chiều sđđ từ d đến c Sđđ phần từ hai lần sđđ dẫn Nếu nối hai chổi diện A B với tải, tải có dịng điện chiều từ A đến B Điện áp máy phát điện có cực dương chổi

84 A âm chổi B

Khi phần ứng quay dược nửa vòng, vị trí cùa phần tử thay đổi, ab cực S, dc cực N, sđđ dẫn đổi chiều Nhờ có chổi điên đứng yên, chổi điện A nối với phiến góp phía trên, chổi B nối với phiến góp phía dưới, nên chiều dịng điện mạch ngồi khơng đổi

Ta có máy phát điện chiều với cực dương chổi A, cực âm chổi B

Hình 6-8 Nguyên lý làm việc máy phát điện chiều

Nếu máy có phẩn tử, điện áp đẩu cực hình 6-9a Để điện áp lớn đập mạnh (hình 6-9b), dây quấn phải có nhiều phần tử, nhiều phiến đổi chiều

Ở chế độ máy phát , dịng điện phần ứng Iư chiều vói sđđ phần ứng Eư Phương trình điện áp là:

U= Eư - RưIư

trong đó: RưIư điện rơi dầy quấn phần ứng; Rư điện trở dây quấn phần ứng; U điện áp đầu cực máy phát; Eư sức điện động phần ứng

85

6.2.2 Nguyên lý làm việc phương trình điện áp động điện chiều Hình 6-10 mơ tả ngun lý làm việc động điện chiều Khi cho điện áp chiều U vào hai chổi điện A B, dây quấn phần ứng có dịng điện Iư Các dẫn ab, cd có dịng điện nẳm từ trường, chịu lực Fđt tác dụng làm cho rôto quay Chiều lực xác định theo quy tác bàn tay trái, hình 6-10a

Khi phần ứng quay nửa vịng, vị trí dẫn ab, cd đổi chỗ nhau, có phiến góp đổi chiểu dịng điện, giữ cho chiều lực tác dụng không đổi, đảm bảo dộng có chiều quay khơng đổi (hình 6-10b)

Hình 6-10 Nguyên lý làm việc động điện chiều

Khi động quay, dẫn cắt từ trưòng cảm ứng sđđ Eư Chiều sđđ xác định theo qui tắc bàn tay phải Ở động chiều sđđ Eư ngược chiều với dòng điện Iư , nên Eư gọi sức phản điện

Phương trình điện áp là: U= Eư + RưIư

6.3 Máy phát điện chiều 6.3.1 Phân loại

Dựa vào phương pháp cung cấp dịng điên kích từ, người ta chia máy điện chiểu loại sau:

- Máy điện chiều kích từ độc lập Dịng điện kích từ máy lấy từ nguồn điện khác, không liên hệ với phần ứng cùa máy (hình 6-11a)

86

- Máy điện chiều kích từ nối tiếp Dây quấn kích từ mắc nối tiếp với mạch phần ứng (hình 6-11c)

- Máy điện chiều kích từ hỗn hợp Gồm hai dây quấn kích từ: Dây quấn kích từ song song dây quấn kích từ nối tiếp, dây quấn kích từ song song thường chù yếu (hình 6-11d)

6.3.2.Sơ đồ nối dây

*Máy phát điện chiều kích từ độc lập

Sơ đồ máy phát điện kích từ độc lập vẽ hình 6-12a, dòng điện phần ứng Iư dòng điện tải I

Phương trình địng điện là: Iư = I Phương trình điện áp là:

Mạch phần ứng: U = Eư - RưIư Mạch kích từ Ukt = Ikt (Rkt + Rđc) đó: Rư điện trở quấn phần ứng Rkt điện trờ dây quân kích từ

Rđc điện trở điều chỉnh

Khi dòng điên tải I tăng, dòng điện phần ứng tăng, điện áp U giảm xuống hai nguyên nhân sau:

- Tác dụng từ trường phần ứng làm cho từ thông  giảm, kéo theo sức điện động Eư giảm

- Điện áp rơi mạch phần ứng RưIư tăng

87

Đường đặc tính ngồi U= f(I) tốc độ dịng điện kích từ khơng đổi, vẽ hình 6-12b Khi tải tăng điện áp giảm, độ giảm điện áp khoảng 10 % điện áp không tải

Để giữ cho điện áp máy phát khống đổi phải tâng dịng điện kích từ Đường đặc tính điều chỉnh Ikt = f(I), giữ điện áp tốc độ khơng đổi vẽ hình 6-12c

Máy phát kích từ độc lập có ưu điểm điều chỉnh điện áp, thường gặp hệ thống máy phát - động dể truyền động máy cán, máy cắt kim loại, thiết bị tự động tàu thủy, máy bay, song có nhược điểm cần có nguồn điện kích từ riêng

Hình 6-12 Máy phát điện chiều độc lập *Máy phát điện chiều kích từ song song

Sơ đồ phát điện kích từ song song vẽ hình 6-13a Để thành lập điện áp cần thực q trình tự kích từ

88

tục đạt điện áp ổn định Để máy thành lập điện áp, cần thiết phải có từ dư chiều từ trường dây quấn kích từ phải chiều từ trường dư Nếu khơng cịn từ dư, ta phải mòi để tạo từ dư, chiều hai từ trường ngược nhau, ta phải đổi cực tính dây quấn kích từ đổi chiều quay phần ứng

Phương trình cân điện áp là: Mạch phần ứng: U = Eư - RưIư Mạch kích từ U= Ikt (Rkt + Rđc) Phương trình địng điện là: Iư = I + Ikt

Hình 6-13 Máy phát điện kích từ song song

Khi dòng diện tải tăng, dòng điện phần ứng tăng, hai nguyên nhân làm điện áp U đầu cực giảm, làm cho dịng điện kích từ giảm, từ thơng sức điện động giảm, đường đặc tính ngồi dốc so với máy kích từ độc lập có dạng hình 6-13b Từ đường đặc tính ta thấy, ngắn mạch, điện áp U = 0, dịng kích từ khơng, sức điện động máy từ dư sinh dịng điện ngắn mạch In nhỏ so với dòng điên định mức

Để điều chỉnh điện áp, ta phải điều chỉnh dịng diện kích từ, đường đặc tính diểu chỉnh Ikl = f(I), U, n khơng đổi vẽ hình 6-13c

89

Sơ đồ nối dây hình 6-14a Dịng điện kích từ dịng điện tải, tải thay đổi, điện áp thay đổi nhiều, thực tế khơng sử dụng máy phát kích từ nối tiếp Đường đặc tính ngồi U=f(I) vẽ hình 6-14b Dạng đường đặc tính ngồi giải thích sau: Khi tải tăng, dịng điện Iư tăng, từ thơng Eư tăng, U tang, I=(22,5)Iđm, máy bão hịa, I tăng U giảm

Hình 6-14 Máy phát điện kích từ nối tiếp *Máy phát điện chiều kích từ hỗn hợp

Sơ đổ nối dây vẽ hình 6-l5a Khi nối thuận, từ thơng dây quấn kích từ nối tiếp chiểu với từ thơng dây quấn kích từ song song, tải tăng, từ thông cuộn nối tiếp tăng làm cho từ thông máy tăng lên, sức điện động cùa máy tăng, điện áp đầu cực máy giữ không đổi Đây ưu điểm lớn máy phát điện kích từ hồn hợp Đường đặc tính ngồi U = f(I) vẽ trên hình 6-l5b

90

Hình 6-l5 Máy phát điện kích từ hỗn hợp

6.4 Động điện chiều 6.4.1 Phân loại

Khi xem xét động điện chiều máy phát điện chiều người ta phân loại theo cách kích thích từ động Theo ta có loại động điện chiều thường sử dụng:

- Động điện chiều kích từ độc lập: Phần ứng phần kích từ cung cấp từ hai nguồn riêng rẽ

- Động điện chiều kích từ song song: Cuộn dây kích từ mắc song song với phần ứng

91

- Động điện chiều kích từ hỗn hợp: Gồm có cuộn dây kích từ, cuộn mắc song song với phần ứng cuộn mắc nối tiếp với phần ứng

* Ưu nhược điểm động điện chiều

Do tính ưu việt hệ thống điện xoay chiều: để sản xuất, để truyền tải , máy phát động điện xoay chiều có cấu tạo đơn giản công suất lớn, dễ vận hành mà máy điện (động điện) xoay chiều ngày sử dụng rộng rãi phổ biến Tuy nhiên động điện chiều giữ vị trí định cơng nghiệp giao thơng vận tải, nói chung thiết bị cần điều khiển tốc độ quay liên tục phạm vi rộng (như máy cán thép, máy công cụ lớn, đầu máy điện ) Mặc dù so với động không đồng để chế tạo động điện chiều cỡ giá thành đắt sử dụng nhiều kim loại màu hơn, chế tạo bảo quản cổ góp phức tạp Nhưng ưu điểm mà máy điện chiều khơng thể thiếu sản xuất đại

- Ưu điểm động điện chiều dùng làm động điện hay máy phát điện điều kiện làm việc khác Song ưu điểm lớn động điện chiều điều chỉnh tốc độ khả tải Nếu thân động không đồng đáp ứng đáp ứng phí thiết bị biến đổi kèm (như biến tần ) đắt tiền động điện chiều khơng điều chỉnh rộng xác mà cấu trúc mạch lực, mạch điều khiển đơn giản đồng thời lại đạt chất lượng cao

- Nhược điểm chủ yếu động điện chiều có hệ thống cổ góp - chổi than nên vận hành tin cậy khơng an tồn mơi trường rung chấn, dễ cháy nổ

6.6.2 Sơ đồ nối dây

92

Phương trình mơ tả động điện chiều kích từ độc lập: U = Eư + Iư.(Rư + Rưf)

- Động điện chiều kích từ song song:

Phương trình mơ tả động điện chiều kích từ song song: U = Eư + Iư.(Rư + Rưf)

- Động điện chiều kích từ nối tiếp: Trong đó:

Uư : Điện áp nguồn phần ứng Iư: dòng điện phần ứng

Rưf: điện trở phụ phần ứng

Ukt : Điện áp nguồn phần kích từ Ikt : dòng điện phần ứng

93

Phương trình mơ tả động điện chiều kích từ nối tiếp: U = Eư + Iư.(Rư + Rkt + Rưf)

- Động điện chiều kích từ hỗn hợp:

Trong đó:

94 Ruf: điện trở phụ phần ứng

Ckt: cuộn kích từ

Phương trình mơ tả động điện chiều kích từ nối tiếp: U = Eư + Iư.(Rư + Rư )+ Ikt (Rkt + Rư)

Các dây quấn kích từ nối thuận (từ trường dây quấn chiều) làm tãng từ thông, nối ngược (từ trường dây quấn ngược nhau) làm giảm từ thông

Các động làm viêc nặng nề, dây quấn kích từ nối tiếp dây quấn kích từ chính, cịn dây quấn kích từ song song phụ vằ nối thuận Dây quấn kích từ song song đảm bảo tốc dơ động không tăng lớn mômen nhỏ

Động kích từ hỗn hợp có dây quấn kích từ nối tiếp kích từ phụ, nối ngược, có đặc tính cứng (đường 4) hình 4-20, nghĩa tổc độ quay không đổi mômen thay đổi Thât vậy, mơmen quay tăng, dịng điện phần ứng tâng, dây quấn kích tù song song làm tốc độ giảm ít, có dây quấn kích từ nối tiếp nối ngược, làm giảm từ thông máy, dề tăng tốc độ động lên cũ Ngược lại nối thuận làm cho đặc tính động mềm hơn, mơmen mở máy lớn hơn, thích hợp với máy ép, máy bơm, máy nghiền, máy cán,

6.5 Những hư hỏng thường gặp máy điện chiều biện pháp khắc phục (phần tham khảo thêm)

6.5.1 Những hư hỏng khí

Động có hư hỏng khí thể tượng sau: Trục động bị kẹt;

Động chạy bị sát cốt; Động chạy bị rung, lắc;

Động chạy có tiếng kêu “o… o”

95

Khi thấy tượng động bị kẹt trục chạy yếu, phát tiếng va đập mạnh, sát cốt phải kiểm tra bu lơng giữ nắp xem có chặt không, không chặt làm cho rôto đồng tâm gây kẹt trục Nếu ốc chặt mà trục bị kẹt cứng phải kiểm tra vịng bi (hay bạc) xem có bị vỡ bi (vỡ bạc) gây kẹt khô dầu mỡ bối trơn Nếu nguyên nhân trục động bị cong, cần đưa rôto lên máy tiện để rà nắn trục

Trường hợp thấy máy chạy lắc rung, có tiếng ồn, lúc động khơng chạy, lấy tay lắc nhẹ thấy trục bị rơ, tượng mịn bi, mịn bạc mòn trục Nếu mòn bi, mòn bạc mòn trục phải thay Riêng bạc tóp lại để dùng thêm thời gian

Trục mòn phải đắp mạ, sau đưa lên máy tiện rà lại cho trịn đều, trục mịn dùng giấy ráp mịn đánh nhẹ cho tròn đều, sau chọn bạc cho vừa trục để thay

Khi máy chạy có tiếng kêu “o… o” có tiếng gõ nhẹ, cần kiểm tra ốc vít ép lõi thép stato xem có chặt khơng, ốc nắp có bị lỏng khơng, vịng đệm hai đầu trục bị mòn, cần thay

6.5.2 Những hư hỏng phần điện * Đóng điện động khơng chạy Ngun nhân:

Khơng có nguồn vào động cơ;

Dây quấn động bị hở mạch (đứt) Chổi than không tiếp xúc

Biện pháp khắc phục:

Dùng vônmét kiểm tra điện áp nguồn cầu dao, áptômát; kiểm tra cầu chì; kiểm tra dây nối nguồn cho động cơ; kiểm tra đấu dây hộp đấu dây,

chổi than Nếu kết kiểm tra tốt cuộn dây động bị đứt bên

96 Điện áp nguồn thấp;

Chổi than tiếp xúc khơng tốt; Cổ góp điện mòn cháy rỗ

Đứt (hở mạch) dây quấn; Tiếp điểm khởi động không tiếp xúc

Ổ bi (bạc) bị mịn nhiều nên có điện rôto bị hút vào stato Biện pháp khắc phục:

Kiểm tra điện áp nguồn;

Kiểm tra chổi than, mịn q thay tụ chổi than

Kiểm tra tiếp điểm khởi động, bẩn có muội dùng giấy ráp mịn làm sạch, điều chỉnh lại vị trí tiếp xúc

Kiểm tra vòng bi, ổ trục;

Làm cổ góp giấy nhám

Nếu kết kiểm tra thấy tơt dây quấn bị đứt Dùng đèn ơmmét để kiểm tra tìm bối dây bị đứt khắc phục

* Đóng điện, động khởi động yếu, quay chậm phát tiếng ù Nguyên nhân:

Điện áp nguồn thấp;

Đấu dây khơng thích hợp với điện áp nguồn; Chổi than tiếp xúc không tốt;

Cổ góp mịn, rỗ Biện pháp xử lí:

Kiểm tra điện áp nguồn;

Kiểm tra lại cực tính đấu lại cuộn dây; Thay chổi than mới, làm

Làm cổ góp giấy nhám

* Đóng điện vào động cơ, thiết bị bảo vệ tác động, cầu chì đứt, áptômát nhảy

97 Cuộn dây bị cháy hay ngắn mạch; Chổi than (+) bị ngắn mạch

Đấu dây khơng thích hợp với điện áp nguồn; Thiết bị bảo vệ chọn không

Biện pháp khắc phục:

Kiểm tra điện trở cuộn dây, ngắn mạch điện trở bé không;

Kiểm tra lại cách đấu bối dây, chổi than; Kiểm tra lại tham số thiết bị bảo vệ * Động vận hành phát nóng cho phép Nguyên nhân:

Quá tải thường xuyên

Điện áp nguồn lớn thấp Ngắn mạch số vòng dây

Dây đai căng

Khe hở stato rơto lớn

Thiếu thơng gió làm mát không đủ Nhiệt độ môi trường cao

Có tia lửa điện phóng cổ góp Biện pháp khắc phục:

Kiểm tra phụ tải động (kiểm tra dòng điện) Kiểm tra điện áp nguồn

Điều chỉnh lại dây đai

Không thay đổi khe hở khơng khí, có cách làm mát cưỡng

Làm động cơ, kiểm tra lại quạt gió

98

Hiện tượng điện rò vỏ dây quấn động bị hỏng cách điện dẫn đến chạm vào lõi thép, cách điện mối nối xấu dẫn đến chạm vỏ Biện pháp thường dùng để phát chạm vỏ là:

Quan sát đánh giá, phán đoán sơ điểm chạm vỏ;

Dùng đèn ômmét bút thử điện để xác định chỗ chạm vỏ Muốn xác định bối chạm vỏ cần tháo rời mối hàn bối dây Khi thử cần kết hợp lắc nhẹ đầu bối dây nhiều chỗ chạm điện khơng thường xun (chập chờn)

Nếu điểm chạm vỏ đầu dây kê, bọc lại cách điện, lót cách điện tẩm sấy Khi điểm chạm vỏ nắm sâu bên phải tháo bối dây quấn lại

6.5.3 Một số cách kiểm tra thường dùng Kiểm tra thông mạch cuộn rotor:

Đo điện trở lớp cách điện từ cổ góp đến lõi rotor Kiểm tra cổ góp:

Sử dụng thước kẹp để đo đường kính ngồi cổ góp Mài nhẵn bề mặt ngồi cổ góp có lồi lõm

Kiểm tra độ mịn cổ góp:

Đặt rotor lên khối chữ V, dùng tay quay rotor, đọc giá trị so kế Kiểm tra ổ bi:

Dùng tay quay ổ bi, lắng nghe cảm nhận tiếng kêu đảo Kiểm tra thông mạch cuộn Stator

Dùng VOM kiểm tra thông mạch cuộn stator Kiểm tra cách điện stator

Đo cách điện stator cách đo điện trở từ chổi than đến vỏ máy khởi động

Kiểm tra chổi than

99 Kiểm tra cách điện giá giữ chổi than:

Đo điện trở cách điện chổi than dương chổi than âm giá giữ chổi than

Kiểm tra lị xo chổi than:

Nhìn mắt kiểm tra lị xo khơng bị yếu rỉ sét

CÂU HỎI ÔN TẬP BÀI

1/Phân lại máy điện chiều ?

2/Cấu tạo nguyên lý làm việc cùa máy điện chiều ? 3/Phân biệt máy phát động điện chiều ?

100 BÀI

MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ

Giới thiệu:

Trong công nghiệp luyện kim, khai thác dầu mỏ, thiết bị lạnh, động đồng sử dụng để truyền động máy bơm, nén khí, quạt gió, với tốc độ không đổi Động đồng công suất nhỏ sử dụng thiết bị đồng hồ điện, dụng cụ tự ghi, thiết bị lập chương trình, thiết bị điện sinh hoạt,… Mục tiêu :

Sau học xong học này, người học có khả : - Phân tích cấu tạo, nguyên lý máy điện đồng

- Biết phương pháp hòa đồng máy phát điện đảm bảo yêu cầu kỹ thuật an toàn

- Bảo dưỡng vận hành máy phát điện

- Biết ứng dụng máy điện đồng thực tiễn

- Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ, xác, tư khoa học sáng tạo

Nội dung :

7.1 Định nghĩa công dụng 7.1.1 Định nghĩa

Những máy điện xoay chiều có tốc độ quay rotor n tốc độ quay từ trường n1 gọi máy điện đồng

Máy điện đồng có dây quấn: Dây quấn stator nối với lưới điện có tần số f khơng đổi, dây quấn rotor kích thích dịng điện chiều

Ở chế độ xác lập máy điện đồng có tốc độ quay rotor ln khơng đổi tải thay đổi

7.1.2 Công dụng

101

song Ở lưới điện công suất nhỏ, máy phát điện đồng kéo động diezen tuabin khí,có thể làm việc đơn lẻ hai ba máy làm việc song song

Động đồng sử dụng truyền động cơng suất lớn có đạt đến vài chục MW Trong cơng nghiệp luyện kim, khai thác mỏ, nén khí, quạt gió… với vận tốc khơng đổi Động đồng công suất nhỏ sử dụng thiết bị đồng hồ điện, dụng cụ tự ghi, thiết bị lập chương trình, thiết bị điện sinh hoạt v.v

Trong hệ thống điện, máy bù đồng dùng để phát công suất phải kháng cho lưới điện để bù hệ số công suất ổn định điện áp

7.2 Cấu tạo nguyên lý làm việc máy phát điện đồng 7.2.1 Cấu tạo

Căn vào chức máy điện đồng chia thành phần cảm phần ứng:

- Phần cảm tạo từ trường (phần kích từ), -Phần ứng phần thực biến đổi lượng

Căn vào cấu tạo máy điện đồng chia thành phần tĩnh: stato phần quay: rơto Về ngun tắc stato phần cảm, phần ứng rơ to phần ứng phần cảm

Tuy nhiên phần ứng rô to phải lấy dịng điện xoay chiều qua vành trượt nên gặp khó khăn việc giải tia lửa điện Vì phần ứng đặt rơto có máy cơng xuất nhỏ pha Các máy cịn lại rơto làm nhiệm vụ phần cảm

Cấu tạo phần tĩnh(stato):

102

Hình 7.1: Lõi thép phần cản stator

Nếu stato phần ứng cấu tạo thép giống thép stato máy điện dị Ngoài mạch từ vỏ gang Cấu tạo máy dị lúc giống như máy điện dị bộ, nhiên vỏ khơng có gân tản nhiệt

Nếu rơto phần cảm chia làm hai loại:

Rôto cực ẩn: Lõi thép khối thép rèn hình trụ, mặt ngồi phay thành rãnh để đặt cuộn dây kích từ Cực từ rôto máy cực ẩn không lộ rõ rệt Cuộn dây kích từ đặt 2/3chu vi rô to Với cấu tạo rô to cực ẩn có độ bền học cao, dây quấn kích từ vững loại máy đồng có tốc độ từ 1500v/ph trở lên chế tạo với rôto cực ẩn, chế tạo phức tạp khó khăn rơto cực lồi (hiện)

103

Rôto cực hiện: Lõi thép gồm thép điện kỹ thuật ghép lại với nhau, cực từ rõ rệt Phía ngồi cực từ mỏm cực, có tác dụng làm cho cường độ từ cảm phân bố dọc theo stato gần với hình sin

Dây quấn kích từ quấn cực từ hình thành cuộn dây kích từ, hai đầu cuộn dây kích từ nối với hai vành trượt qua hai chổi than tới nguồn điện chiều bên Những máy đồng có tốc độ nhỏ 1000 v/ph rôto thường loại cực lồi(cực hiện).Hiện nay, người ta thường dùng máy phát đồng không chổi than

Hệ thống gồm: Cuộn dây stator ba pha, cuộn dây kích từ chính, cầu chỉnh lưu ba pha, cuộn dây stator máy kích từ, cuộn dây kích từ cho máy kích từ

Vỏ máy đồng có gắn bảng định mức chứa thơng số sau: Điện áp định mức [V, KV]

Dòng định mức [A, KA] Tần số định mức [Hz]

Hệ số cơng suất định mức cosđm Dịng kích từ định mức

Điện áp kích từ định mức

Cơng suât định mức [VA, KVA]

Hình 7.4 Sơ đồ máy phát đồng không chổi than Stato

104 Vòng quay định mức[V/p]

7.2.2 Nguyên lý làm việc

Như hình vẽ biểu diễn sơ đồ máy phát điện đồng pha cực Cuộn dây phần ứng đặt stato cịn cuộn dây kích từ đặt rơto Cuộn dây kích từ nối với nguồn kích từ (dịng chiều) qua hệ thống chổi than

Để nhận điện áp pha chu vi stato ta đặt ba cuộn dây cách 120o nối sao(có thể nối tam giác) Dòng điện chiều tạo từ trường

không đổi Bây ta gắn vào trục rôto động lai quay với tốc độ n Ta từ trường quay tròn có từ thơng  khép kín qua rơto, cực từ lõi thép stato

Khi phần cảm kích từ tạo nên từ trường cực từ Động sơ cấp kéo phần cảm quay với tốc độ n Khi từ trường cực từ quét qua dẫn phần ứng stator làm cảm ứng sức điện động có dạng:

E0 = 4,44 W1 Kdq f o

Trong Eo, w1, kdq, 0 sức điện động pha, số vòng dây pha, hệ số

dây quấn, từ thông cực từ rôto

105

Nếu rơto có p đơi cực, rơto quay vòng, sức điện động phần ứng biến thiên p chu kỳ Do tần số f sức điện động pha lệch góc pha 120o

f  p n (vòng/s)

60

p n

f   (vòng/phút)

Dây quấn pha stato có trục lệch khơng gian góc 120o điện, sức điện động pha lệch góc pha 120o Khi dây quấn stato nối với tải, dây quấn có dịng điện ba pha giống máy điện khơng đồng bộ, dịng điện pha dây quấn tạo nên từ trường quay với tốc độ

p f

n1 60 , tốc độ n rơto, loại máy điện gọi máy điện

đồng

Như máy phát điện làm việc tồn từ trường khác nhau; Đó từ trường cực từ nguồn kích từ tạo nên từ trường quay dòng điện xoay chiều pha tạo nên

7.3 Sự làm việc song song máy phát điện đồng

Các hệ thống điện gồm nhiều máy phát điên đồng làm việc song song với nhau: tạo thành lưới điện Công suất lưới điện lớn so với công suất máy riêng rẽ, điện áp tần số lưới giữ khơng đổi, thay đổi tải

Để máy làm việc song song, phải đảm bảo điều kiện sau:

1 Điện áp cùa máy phát điện áp lưới điện trùng pha Tần số máy phát phải tần số cùa lưới điện

3 Thứ tự pha máy phát phải giống thứ tự pha lưới điện

Nếu không đảm bảo điểu kiện trên, có dịng điện lớn chạy quẩn máy, phá hỏng máy gây loạn hệ thống điện

Để đóng máy phát điện lưới ta dùng thiết bị hòa đồng

106

Dây quấn kích từ khơng đóng vào nguồn điện kích từ, mà khép mạch qua điện trở phóng điện, để tránh xuất điện áp cao, phá hỏng dây quấn kích từ Quay rơto đến gần tốc độ đồng bộ, sau đóng máy phát điện vào lưới cuối đóng dây quấn kích từ vào nguồn điện kích từ, máy làm việc đồng

7.4 Bảo dưỡng, vận hành máy phát điện xoay chiều 7.4.1 Bảo dưỡng:

Song song với việc đầu tư trang bị máy phát điện phục vụ cho công tác sản xuất kinh doanh việc bảo trì bảo dưỡng nguồn điện dự phòng việc làm cần thiết doanh nghiệp sử dụng máy phát điện Việc bảo dưỡng bảo trì Máy phát điện hợp lý cách kéo dài tuổi thọ động cơ, giảm thiểu hư hỏng không đáng có, trì ổn định mức tải tổ máy Góp phần ổn định nguồn điện dự phịng tránh tình trạng máy gặp trục trặc điện đột xuất

Quy trình bảo trì bảo dưỡng máy phát điện:

Phần thứ I (phần tham khảo): Kiểm tra động sơ cấp gồm phần sau:

1 Phần làm mát giải nhiệt động

2 Hệ thống két nước, ống dẫn nước, van lọc chống rỉ, tản nhiệt, van xả nước, quạt gió, bơm đảo đối lưu

3 Hệ thống áp lực nhớt, ống dẫn áp lực, lọc nhớt, xả nhớt làm vệ sinh chất dơ bẩn bị đóng thời gian máy hoạt động

4 Hệ thống áp lực dầu, ống áp lực dẫn dầu, van xả dầu dơ bẩn, bơm tạo áp suất, bơm cao áp, lọc dầu

5 Hệ thống lọc khí động cơ, rotor turbo Hệ thống soupape, độ hở van động

7 Kiểm tra độ hao mòn, độ rơ (bạc đạn, bạc dầu phần khí khác) Hệ thống phun dầu động

107

10 Kiểm tra độ bôi trơn, độ rơ bạc đạn, bộn giảm chấn (bạc đạn có thiếu dầu bơi trơn, cao su giảm chấn có bị chai cứng khơng cịn độ giảm rung chân máy

11 Kiểm tra cốc lắng cặn tách nước giải nhiệt, bình làm mát hồi lưu 12 Kiểm tra toàn bulon đai ốc có bị nới lỏng khơng

Phần thứ II: Kiểm tra Hệ thống máy phát điện xoay chiều (AC) bao gồm: Kiểm tra rotor, stator máy phát điện xoay chiều

2 Đo cách diện, cảm ứng từ trường, chổi than (nếu có )

3 Hệ thống dây dẫn, công suất tổn hao đường dây, công suất máy đưa vào cho phụ tải sử dụng

4 Hệ số kích từ AVR Hệ thống mạch điều khiển Hệ thống bảo vệ (AC,DC)

7 Điều chỉnh hệ thống thị, kiểm sốt, cơng tắc khởi động, tắt máy, công tắc chuyển mạch Ampe, Volt

8 Mức độ nạp điện bình accu độ điện phân Kiểm tra độ rơ bạc đạn

10 Kiểm tra hệ số định đồng hồ Volt, Ampe, tần số, dầu, nhớt, nước, giờ, đo tốc độ

11 Kiểm tra đèn báo áp lực nhớt, nhiệt độ nước, sạc bình, núm chỉnh điện thế, đèn báo sưởi

12 Đo rờ - le ngắt rò rỉ, công tắc khởi, tắt máy 13 Kiểm tra độ lệch pha

7.4.1 Vận hành :

- Trước vận hành :

Kiểm tra mức nhớt động cơ(trên thăm nhớt) phải vị trí F (Full) Kiểm tra nước làm mát động phải đầy (sử dụng dung dịch phụ gia) Kiểm tra quạt gió két nước quạt gió đầu phát có bị vật cản

108

Kiểm tra bình ắcquy cọc dây bắt chặt Kiểm tra cơng tắc bình ắcquy vị trí “ON” (đóng) Kiểm tra CB (cầu dao) máy vị trí “OFF” (cắt)

Kiểm tra nút nhấn dừng khẩn cấp (Emergency button) vị trí mở Kiểm tra nắp đậy pơ có bị kẹt khơng

Kiểm tra đường hút gió phải thơng thống (máy có vỏ giảm ồn) Kiểm tra điều khiển có báo lỗi khơng (nếu có phải khắc phục) Kiểm tra ống dẫn để đảm bảo khơng bị rị rĩ

-Khởi động máy phát đóng cắt tải: * Khởi động:

Bật cơng tắc sang vị trí có biểu tượng bàn tay sau nhấn nút cho động chạy

Chỉ khởi động 30 giây, máy chưa nổ phải nghỉ phút tiếp tục khởi động lại, khơng nổ phải tìm ngun nhân khắc phục Lưu ý: Bộ điều khiển tự khóa đề 03 lần không thành Cách xử lý:

Kiểm tra xem điều khiển có đèn báo lỗi khơng Nếu có khắc phục Bật cơng tắc vị trí có vịng trịn để reset điều khiển Sau bật cơng tắc sang vị trí”AUTO” nhấn giữ nút có biểu tượng bàn tay để khởi động lại * Lúc máy nổ vận hành cần thao tác sau:

Cho máy chạy không tải từ - phút đến nhiệt độ tăng dần

Khi máy đủ điện áp ,đóng cơng tắc tải lên “ON”,đóng tải, quan sát hệ thống báo hiệu ( điện áp,áp lực nhớt,nhiệt độ)  Điện áp : 220/ 380V ( 1%)  Tần số: 50 Hz( 3)  Áp lực nhớt: 25 psi – 45psi

Ghi máy hoạt động

Trong lúc máy hoạt động thường xuyên theo dõi nhiệt độ máy Không cho máy chạy tải

Không lau chùi, châm thêm nhiên liệu máy hoạt động Không tiếp tục chạy máy có tượng hư hỏng

109 Cường độ dịng điện tối đa (1 pha) Cơng suất máy phát:

* Cắt tải tắt máy phát:

Ngắt tải sau bật CB (cầu dao) máy sang vị trí “OFF” Để máy chạy không tải thêm 3-5 phút

Tắt máy phát cách bật cơng tắc vị trí có biểu tượng vịng trịn * Chạy máy phát kết hợp tự chuyển nguồn tự động (ATS):

Bật cơng tắc (chìa khóa) sang vị trí “AUTO” Bật CB (cầu dao) máy sang vị trí “ON”

Máy tự khởi động khi, điện lưới thấp, điện lưới cao, điện lưới bị pha, điện lưới

Máy tự động dừng điện lưới ổn định, có điện lưới trở lại

7.5 Cấu tạo nguyên lý làm việc động điện đồng *Ưu điểm

Có độ ổn định cao tốc độ momen quay tỉ lệ bậc với điện áp Do kích thích nguồn DC nên điều chỉnh để đạt cos = *Nhược điểm

Cấu tạo phức tạp nên khó khăn vận hành bảo quản giá thành cao, mở máy phức tạp

7.5.1.Cấu tạo động điện đồng giống máy phát điện đồng bộ

7.5.2.Nguyên lý làm việc động điện đồng sau:

110

Tác dụng hỗ trợ từ trường stato từ trường rơto có lực tác dụng lên rơto Khi từ trường stato quay với tốc độ n1, lực tác dụng kéo rơto quay với tốc độ nn1 Ví dụ với tần số f=50Hz, số đô cực p=1, tốc độ rôto

ph vg p

f

n 3000 /

1 50 60 60   

 Nếu trục rôto nối với máy đó, động điện kéo máy quay với tốc độ n không đổi

Hình 7-6 Nguyên lý làm việc động điện đồng 7.5.3.Sơ đồ thay động điện đồng (phần tham khảo thêm)

Eo: sdd không tải

U: Điện áp đầu cực động

I:Dòng điện tải ru điện trở dây quấn phần ứng (stator) xdb: Điện khqáng đồng máy phát

Hình 7.7 Sơ đồ thay động đồng

I



I.Zư

E0

U



b Đồ thị véc tơ E0

U

ZƯ

I





111 Phương trình điện áp

Trong đó:

E0: Sức phản điện

I: Dịng điện qua động cơ; Zư: Tổng trở mạch phần ứng Ta thấy:

IKT thay đổi E0 thay đổi; Công suất động đồng

Tổn hao máy đồng chia thành tổn hao (chính) tổn hao phụ

Tổn hao gồm: P1 cơng suất Điện đầu vào P1=3UIcosφ

Pcu=3ru.I2 tổn hao đồng stator

Pco, Pphụ, Pkt tổn hao cơ, phụ, kích từ Pđt công suất điện từ

Pđt=P1-Pcu

P2 công suất có ích trục động

Tổn hao biến đổi tổn hao phụ thuộc vào tải, gồm tổn hao đồng phần ứng kích từ (Pcu, Pkt)

P2=P1-(Pcu+Pkt+ Pco+Pphụ)

112 Hiệu suất:

1

P P





Mômen đầu trục động cơ:

60

2

n P P M

  



7.6 Ứng dụng

7.6.1.Máy phát điện: ngày có ảnh hưởng rõ nét ngành nghề sinh hoạt ngày Sản phẩm hoạt động phân loại theo công suất mà chia loại khác để ứng dụng vào cơng việc cụ thể phù hợp với mục đích sử dụng

Cơng suất dự phịng:

Trong ứng dụng này, tổ máy phát có khả cung cấp cơng suất dự phịng khẩn cấp cơng suất danh định khoảng thời gian điện lưới Hệ số tải trung bình tổ máy phát điện dự phịng không lớn 70% công suất danh định áp dụng cho tải thay đổi Một tổ máy phát dự phịng hoạt động tối đa 500 năm Cơng suất dự phịng thơng thường khơng sử dụng cho ứng dụng hòa điện lưới

Chẳng hạn, máy phát dự phịng cơng suất danh định MW cấp tải thời gian điện lưới Nó chạy lên đến 500 năm với tải trung bình 2.1MW

Cơng suất dự phịng khẩn cấp:

Chỉ khác cơng suất dự phịng số chạy máy cho phép năm Cơng suất dự phịng khẩn cấp cho phép số hoạt động tối đa 200 năm hệ số tải 70% với tải thay đổi

Cơng suất dự phịng khẩn cấp áp dụng cho hoạt động dịch vụ bảo dưỡng tòa nhà

113

Trong ứng dụng này, máy phát điện có khả cung cấp cơng suất dự phịng khẩn cấp tải danh định thời gian điện lưới Hệ số tải trung bình máy phát cơng suất dự phịng thiết yếu không nên vượt 85% công suất danh định với tải thay đổi Một máy phát công suất dự phịng thiết yếu hoạt động tối đa 500 năm Thời gian chạy máy 100% tải lên đến 5% tổng thời gian chạy máy Công suất dự phịng thiết yếu khơng sử dụng ứng dụng hịa điện lưới

Cơng suất dự phịng thiết yếu ứng dụng đặc biệt cho Trung tâm liệu Y tế

Công suất bản:

Trong ứng dụng này, tổ máy phát có khả cung cấp công suất tải thay đổi với số không giới hạn năm Một tổ máy phát điện cơng suất có khả cung cấp 100% tải khoảng thời gian, hệ số tải trung bình phải khơng vượt q 70% cơng suất định danh Trong trường hợp khẩn cấp cho phép tải 10% lên đến 12 chạy máy không 25 năm Công suất sử dụng trường hợp hòa điện lưới hoạt động độc lập

Công suất ứng dụng rộng rãi cho nhà máy, cơng trường, dự phịng điện lưới, hịa đồng

Chẳng hạn, tổ máy công suất định danh 2.7MW cung cấp 100% tải thời gan ngắn tải trung bình khơng vượt q 1.89 MW Máy phát cung cấp cơng suất 3.0 MW trường hợp khẩn cấp theo định nghĩa

Với cách phân loại giúp người dùng phân biệt, tính tốn để lựa chọn sản phẩm phù hợp

7.6.2 Máy bù đồng

114

phụ thuộc vào giá trị dịng kích từ máy đồng phát cơng suất cảm kháng (Q > 0) hay công suất dung kháng (Q < 0)

Máy bù đồng thực chất động đồng chạy khơng tải có kích từ thích hợp Động lấy từ lưới công suất tác dụng nhỏ để bù vào tổn hao lấy từ lưới công suất dung kháng (đưa vào lưới công suất cảm kháng) Muốn máy đồng phải làm việc với kích từ thừa Đặc tính máy bù đặc tính I = f(Ikt), U = const, f = const, P 

Máy điện đồng chạy khơng tải cịn làm việc điều chỉnh điện áp thay đổi dịng kích từ ta thay đổi dịng lấy từ lưới thay đổi độ giảm điện áp gây nên dòng lưới

Nếu máy đồng dùng làm máy bù điều chỉnh điện áp trục máy làm nhỏ

CÂU HỎI ÔN TẬP BÀI

1/Cấu tạo nguyên lý làm việc máy phát điện đồng ? 2/Cấu tạo nguyên lý làm việc động điện đồng ? 3/Qui trình vận hành máy phát điện AC ?

115 BÀI

CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ PHA

Giới thiệu:

Máy điện không đồng loại máy điện xoay chiều, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ, có tốc độ quay cùa rơto n (tốc độ cùa máy) khác với tốc độ quay từ trường n1

Máy điện không đồng có hai dây quấn statọ (sơ cấp) nối với lưới điện tần số không đổi f, dây quấn rôto (thứ cấp) nối tắt lại khép kín qua điện trở Dịng điện dây quấn rơto sinh nhờ sức điện động cảm ứng có tần số f2 phụ thuộc vào tốc độ rôto nghĩa phụ thuộc vào tải ỏ trục máy Cũng máy điện quay khác, máy điện khơng đồng có tính thuận nghịch, nghĩa làm việc chế độ động điện, chế độ máy phát điện

Máy phát điện khơng đồng có đặc tính làm việc khơng tốt so với máy phát điện dồng bộ, nên dùng

Động điện không đồng so với loại động khác có cấu tạo vận hành khơng phức tạp, giá thành rẻ, làm việc tin cậy nên sử dụng nhiều sản xuất sinh hoạt Dưới ta xét động điện không Động diện khống đồng có loại: động ba pha, hai pha pha

116 Mục tiêu:

Sau học xong học này, người học có khả năng: - Trình bày cấu tạo động khơng đồng pha

- Phân tích nguyên lý làm việc từ trường quay động không đồng pha

- Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, xác, sáng tạo koa học

Nội dung chính:

8.1 Cấu tạo động không đồng pha Gồm hai phần chính:

• Phần tĩnh ( Stator: Stato, xtato)

• Phần quay ( Rotor: Rơto)

Hình 8-1 Cấu tạo động KĐB pha

8.1.1 Phần tĩnh ( stato)

117

Hình 8-2 Cấu tạo stato động KĐB pha *Lõi thép stato:

Lõi thép stato hình trụ thép kỹ thuật điện dập rãnh bên trong, ghép lại với tạo thành rãnh theo hướng trục Lõi thép ép vào vỏ máy (hình 8-3)

*Dây quấn ba pha:

Dây quấn stato làm dây dẫn điện bọc cách điện (dây điện từ) đặt rãnh lõi thép Dòng điện xoay chiều ba pha chạy ba dây quấn ba pha stato tạo từ trường quay Dây quấn ba pha nối tam giác

118 *Vỏ máy:

Vỏ máy làm nhôm gang dùng để cố định lõi thép dây quấn cố định máy bệ Không dùng để làm mạch dẫn từ Đối với máy có cơng suất tương đối lớn (1000kw) thường dùng thép hàn lại thành vỏ Tuỳ theo cách làm nguội máy mà dạng vỏ khác nhau: Kiểu vỏ hở, vỏ bảo vệ, vỏ kín hay vỏ phịng nổ… Hai đầu vỏ có nắp máy ổ đỡ trục Vỏ máy nắp máy dùng để bảo vệ máy

8.1.2 Phần quay (rôto)

Gồm lõi thép, dây quấn trục máy *Lõi thép

Hình 8-4.Cấu tạo dây quấn stato động KĐB pha

119

Lõi thép gồm thép kỹ thuật điện dập rãnh mặt ghép lại, tạo thành rãnh theo hướng trục, lỗ để lắp trục

*Dây quấn:

Dây quấn rôto máy điện không đồng thường có hai kiểu: rơto lồng sóc (rơto ngắn mạch) rơto dây quấn

Rơto lồng sóc rãnh lõi thép rôto đặt đồng (hoặc nhôm), đồng thường đặt nghiêng so với trục, hai đầu nối ngắn mạchbằng vịng đồng (nhơm), tạo thành lồng sóc

Rơto dây quấn gồm lõi thép dây quấn

Lõi thép thép kỹ thuật điện ghép lại với tạo thành rãnh hướng trục Trong rãnh lõi thép rôto, đặt dây quân ba pha Dây quấn rôto

120

thường nối sao, ba đầu nối với ba vòng tiếp xúc đồng (vành trượt), nối với ba biến trở bên để điều chỉnh tốc độ mở máy

Động không đồng có hai loại: Động rơto lồng sóc động rôto dây quấn

8.1.3 Khe hở:

Vì roto khối trịn nên khe hở Khe hở máy điện không đồng nhỏ (0,2÷1mm máy điện cỡ vừa nhỏ) để hạn chế dịng điện từ hố làm cho hệ số công suất máy cao

121 8.2 Từ trường quay dây quấn pha

Dòng điện xoay chiều ba pha có ưu điểm lớn tạo từ trường quay máy điện

8.2.1 Sự tạo thành từ trường quay

Trên hình 8-9a,b,c, vẽ mặt cắt ngang máy điện ba pha đơn giản, dây quấn ba pha đối xứng stato AX, BY, CZ, đặt rãnh Trục dây quấn lệch khơng gian góc 120° điện

Giả thiết ba dây quấn có dịng điện ba pha đối xứng chạy qua (hình 9-3)

t I

iA  max sin ;

) 120 sin(

max





 I t

iB  ;

) 240 sin(

max





 I t

iC 

Để thấy rõ hình thành từ trường, vẽ từ trường ta quy ước chiểu dòng diện sau:

Dòng điệu pha dương có nhiều từ đầu đến cuối pha, đầu ký hiệu vịng trịn có dấu nhân , cịn cuối ký hiệu vịng trịn có dấu chấm giữa Dịng điện pha âm có chiểu ký hiệu ngược lại, đầu ký hiệu  cuối ký hiệu 

Bây ta xét từ trường thời điểm khác nhau: Xét từ trường tổng dòng ba pha gây thời điểm: Thời điểm pha 

90

 t

122

Dùng quy tắc vặn nút chai xác định chiều đường sức từ trường địng điện sinh (hình 8-9a); từ trường tổng có cực S cực N, gọi từ trường đôi cực (p =1) Trục từ trường tổng trùng với trục dây quấn pha A pha có dịng điện cực đại

Thời điểm pha  

120 90 



t

 : Là thời điểm sau thời điểm xét phẩn ba chu kỳ Ở thời điểm này, dòng điện pha B cực đại dương, dòng điện pha A C âm (Hình 8-9b) Dùng qui tắc vặn nút chai xác định chiều đường sức từ trường Ta thấy từ trường tổng quay góc 120° so với thời điểm trước Trục từ trường tổng trùng với trục dây quấn pha có dịng điện cực dại

123

Thời điểm pha  

240 90 



t

 : Là thời điểm chậm sau thời điểm đầu 2/3 chu kỳ ; lúc dòng điện pha c cực đại dương,, dòng điện pha A B âm (hình 8-9c)

Từ trường tổng thời điểm quay góc 240° so với thời điểm đầu Trục từ trường tổng trùng với trục dây quấn pha C pha có dịng điện cực đại

Qua phân tích trên, ta thấy từ trường tổng dòng điện ba pha từ trường quay Từ trường quay móc vịng với hai dầy quấn stato rơto, từ trường máy điện, tham gia vào q trình biến đổi lượng

Với cách cấu tạo dây quấn trên, ta có từ trường quay đơi cực Nếu thay dổi cách cấu tạo dây quấn, ta có từ trường 2,3 hay v.v đôi cực

8.2.2 Đặc điểm từ trường quay

Tốc độ quay phụ thuộc vào tần số dòng điện stato f số đôi cực p ) / ( 60 phut vong P f n

Chiều quay từ trường phụ thuộc vào thứ tự pha dòng điện Biên độ từ trường quay

m t mSin pha A

3  



 

8.3 Nguyên lý làm việc động không đồng pha

Khi ta cho dòng diện ba pha tần số f vào ba dây quấn stato, tạo từ trường quay p đôi cực, quay với tốc độ n1 Từ trường quay cắt dẫn dây quấn rô to, cảm ứng sức điện động Vì dây quấn rơto nối ngắn mạch, nên sức điện động cảm ứng sinh dịng đẫn rơto Lực tác dụng lương hỗ từ trường quay máy với dẫn mang dịng điện rơto, kéo rơto quay chiều quay từ trường với tốc độ n

124

a) b)

Hình 8-10 Nguyên lý làm việc động không đồng pha

Khi xác định chiều sức điện động cảm ứng theo quy tắc bàn tay phải, ta vào chiều chuyển động tương đối dẫn với từ trường Nếu coi từ trường đứng yên, chiều chuyển động tương đối dẫn ngược chiểu n1, từ áp dụng bàn tay phải, xác định chiều sức điện động hình vẽ (dấu chiều từ vào trang giấy)

Chiều điện từ xác định theo quy tắc bàn tay trái, trùng với chiều quay n1 Tốc độ n cùa máy nhỏ tốc độ từ trưcmg quay n1 tốc độ khơng có chuyển động tương đối, dây quấn rơto khơng có sức điện động dịng điện cảm ứng , lực điện từ khơng

Độ chênh lệch tốc độ từ trường quay tốc độ máy gọi tốc độ trượt n2 n2 = n1 - n

Hệ số trượt tốc độ :

s=

Khi rôto đứng yên (n=0), sộ trượt s= 1; rôto quay định mức s = 0,02 ÷ 0,06 Tốc độ động là: n = n1(l - s) (l-s) (vòng/phút)

125 BÀI

BẢO DƯỠNG, VẬN HÀNH ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ

Giới thiệu

Động KĐB sử dụng rộng rãi cơng nghiệp, sinh hoạt Chúng có cấu tạo đơn giản, dễ tạo tư trường quay, làm việc tin cậy, giá thành rẻ Tuy nhiên trình sử dụng khơng tránh khỏi hư hỏng xẩy Để nâng cao tuổi thọ động khắc phục số hư hỏng, học nghiên cứu bảo dưỡng, vận hành động không đồng

Mục tiêu:

Sau học xong học này, người học có khả năng: -Tháo lắp động không đồng quy trình - Đánh giá tình trạng động không đồng - Đưa phương án khắc phục hư hỏng hợp lý - Đấu dây vận hành động yêu cầu kỹ thuật

- Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, xác, sáng tạo khoa học 9.1 Xác định hư hỏng trước tháo động

9.1.1.Vệ sinh máy:

Làm động dẻ lau, khí nén

9.1.2.Kiểm tra xác định hư hỏng (kiểm tra tổng quát tình trạng động cơ) Kiểm tra phần cơ: Vỏ máy, chi tiết ghép nối, mặt bích, độ rơ dọc trục, ngang trục

Kiểm tra phần điện: Dùng VOM đo Rcd, Rcđ thử chạm mát, kiểm tra hộp nối dây

9.2.Tháo lắp động cơ:

9.2.1.Trình tự tháo động :

126

đục, búa đánh mạnh trực tiếp lên động cơ, vỏ máy bị vỡ, nứt hay biến dạng

Khi có nhu cầu cố phải sửa chữa động cơ, trước tiên nên hỏi người sử dụng để biết tượng nguyên nhân dẫn đến cố, từ kết hợp với việc xem xét kiểm tra định biện pháp sửa chữa hợp lý Nếu việc sửa chữa cần phải tháo gỡ động điện tiến hành theo trình tự sau:

Bước 1: Tháo gỡ động khỏi bệ máy

Tháo nguồn điện dẫn vào động (đánh dấu thứ tự pha) Tháo gỡ dây đai (dây cuaroa)

Tháo bulong chân đế Bước 2: Kiểm tra sơ

Lập biểu bảng tình trạng động (nếu sửa chữa lớn) Kiểm tra phần cơ: nứt, bể, kẹt trục…

Kiểm tra sơ phần điện: kiểm tra thông mạch, chạm mát Bước 3: Tháo puly khỏi trục động

Đánh dấu vị trí puly Dùng vam tháo puly Bước 4: Tháo nắp che cánh quạt

Bước 5: Tháo nắp mỡ chắn bạc đạn (nếu có)

Dùng clê mỏ lết tháo bulong bắt nắp mỡ hai bạc đạn trước sau trục động

Bước 6: Tháo nắp máy

Vạch dấu nắp trước nắp sau đục bạt sắt (gõ nhẹ) Tháo nắp bảo vệ quạt gió

Tháo ốc bắt nắp động

Dùng hai vít lớn đồng thời bẩy nắp khỏi thân Stato

Nếu bên nắp máy dã dược tháo khỏi Stato dập nhẹ ấn vào trục (bằng búa nhựa) để lấy phần nắp máy lại khỏi Stato

Bước 7: Tháo bạc đạn

127

Tháo bạc đạn dùng cảo giống tháo puly Chú ý:

Trước tháo puly, bạc đạn khỏi trục ta phải làm trục bơi lớp mỏng mỡ bị nhớt để dễ tháo

Để dễ tháo bạc đạn ta dùng vịng sắt nung đỏ ốp ngồi bạc đạn để làm nóng

9.2.2.Trình tự lắp động :

Được tiến hành theo trình tự ngược với quy trình tháo theo nguyên tắc thiết bị tháo trước lắp sau

Chú ý:

Trường hợp động có nắp mỡ chắn bạc đạn, lắp phải dùng dây đồng dây nhôm luồn qua lỗ bắt bu long để định vị lỗ, sau rút dây đồng ra, bắt bulong vào

Khi đưa Rotor vào stator phải kiểm tra bên Stator cịn vật cản khơng, tránh làm kẹt Rotor

9.3 Kiểm tra xác định hư hỏng sửa chữa

9.3 Các hư hỏng thường gặp động không đồng ba pha 1 Sát cốt

* Quy định khe hở rôto stato

Khi quay trục động thấy có điểm chạm rơto stato, tượng gọi tượng sát cốt Hiện tượng khe hở không  tuỳ công suất số cực động mà có trị số khác Bảng 1, giới thiệu tiêu chuẩn khe hở không rôto stato Việt Nam sản xuất dùng vịng bi

Tiêu chuẩn khe hở khơng khí rôto stato Số

cực

Trị số khe hở  (mm) động không đồng ứng với công suất KW Việt nam sản xuất

128 10 0,4 0,3 0,3 - - 0,45 0,3 0,3 - - 0,5 0,35 0,3 - - 0,7 0,35 0,35 0,35 - 0,7 0,45 0,4 0,4 - 0,7 0,25 0,4 0,4 - 0,85 0,7 0,5 0,5 - 1,0 0,9 0,8 0,5 0,5 1,2 1,0 0,7 0,7 0,7

* Nguyên nhân gây sát cốt cách khắc phục

- Vòng bi, ổ trượt bị mòn nhiều dẫn đến đường tâm rơto khơng trùng với đường vịng tâm stato, kiểm tra vòng bi ổ trượt xem vậy, thay vòng bi ổ trượt tượng khắc phục

- Ổ đỡ vòng bi bị mài mòn, nên vòng bi quay vòng - tượng gọi tượng “ lỏng lưng “- kiểm tra, chỉnh chèn lại ổ đỡ

- Ổ đỡ vòng bi bị nứt, vỡ, nắp đậy động bị vỡ dẫn đến động bị sát cốt – kiểm tra thay chi tiết xảy

- Khi tháo lắp, bảo dưỡng, sửa chữa định kỳ, lúc lắp lại không kiểm tra nên đường tâm rôto stato lệch nhau, chỉnh lại

- Khi động bị cong vênh q trình tháo, lắp vơ tình làm rơi rớt, xảy tượng cần phải đưa lên máy tiện để tiện lại cho trục đồng tâm nắn lại máy nắn có đồng hồ đo đồng tâm

Một chi tiết thao tác cần quan tâm lắp vòng bi vào trục động cơ, lắp vòng bi vào trục động bị lệch dẫn đến lệch tâm rơto stato Thơng thường người ta lắp vịng bi vào trục động dùng ống kim loại có đường kính đường kính vành vịng bi

129

Khoảng cách  vòng bi đầu trục cần nằm khoảng từ 2 mm ổ trượt 2 3mm vòng bi, việc giữ khoảng cách nhằm tránh va chạm đầu trục với ổ đỡ có tượng rơ dọc trục 2 Hư hỏng cổ góp vành trượt

Máy điện chiều, máy điện xoay chiều có rơto dây quấn, để đưa dòng điện đưa dòng điện vào rơto cần có cổ góp vành trượt

Cấu tạo chức chi tiết cổ góp ta thấy: Chổi than chi tiết cố định tương đối cịn cổ góp vành trượt chi tiết lấy điện vào đưa điện rơto ln trạng thái động Vì dạng hư hỏng cổ góp vành trượt thường xảy khắc phục sau:

*Mặt cổ góp sau thời gian làm việc thường bị cháy xém, rỗ Cách khắc phục

Dùng giấy nháp mịn đánh để cổ góp hết bị xém, rỗ Nếu thời gian xẩy tình trạng cháy xém, rỗ lần ngắn, cần kiểm tra lại tụ dập tia lửa điện (nếu có), trị số tụ giảm đáng kể bị khơ

*Cổ góp mịn khơng đều, mica cách điện phiến góp bị hỏng dẫn đến xuất tia lửa điện lớn cổ góp chổi than

Cách khắc phục

Nếu cổ góp mịn khơng cần phải tháo rơto dưa lên máy tiện rà lại dùng giấy nháp mịn rà tay phải theo chiều quay tròn Nếu hỏng mica cách điện cần phải thay

*Các góp bị ngắn mạch Cách khắc phục

Ngắn mạch góp cách điện góp bị mịn thấp góp, lâu ngày khơng bảo dưỡng dẫn đến muội than, bột đồng phủ tràn qua góp – dùng tre vót nhọn khứa nhẹ dọc theo góp giẻ lau hết bột than, bột đồng bám đồng

130

Do tác dụng nhiệt kéo dài làm cách điện bị già, ống đỡ gỗ phíp hư hỏng dẫn đến phiến góp bị bung lên gây ngắn mạch cổ góp trục

Cách khắc phục:

Nếu bị bung nhiều cần gia cố lại toàn cổ góp, vài phiến lấy phiến bị bung thay phiến

Cách thay phiến góp cổ góp: Khi phiến góp bị q mịn so với phiến góp bên cạnh nguyên nhân khác dẫn đến cần thay phiến góp đó, ta tiến hành sau: Dùng Mỏ hàn lấy hết thiếc hàn đầu dây với phiến góp cần thay, tách rộng hàm kẹp dây phiến góp, nâng đầu dây khỏi phiến góp Dùng dao cưa rạch sâu vào bên phiến góp hỏng, lấy phiến góp sau đổ đầy êbơcxi vào nơi phiến góp vừa lấy đặt phiến góp vừa thay với phiến góp bên cạnh, tốt tiến hành sử lý bề mặt phiến góp cho phù hợp với phiến góp kề bên Sau sử lý xong bước trên, dùng giấy nháp đánh lại đầu dây tháo trước hàm kẹp phiến góp cho sạch, thấm thiếc cho đầu dây hàm kẹp, đặt đầu dây vào hàm kẹp phiến góp, dùng kìm bóp hàm kẹp để đầu dây giữ chắn hàm kẹp, hàn lại đầu dây với hàm kẹp phiến góp

*Tiếp xúc xấu đầu dây rôto với phiến góp

Hiện tượng hay xảy máy điện có cơng suất lớn có dịng điện lớn vào thơng qua mối hàn đầu dây với hàm kẹp Theo thời gian nhiệt độ dòng điện gây ra, vùng tiếp xúc xảy tượng “vảy” thiếc Thiếc hàn mối hàn bị vảy dẫn đến lúc thiếc hàn bị vảy hết điện trở mối hàn tăng lên dẫn điện kém, chí chỗ tiếp xúc bị cháy

Cách khắc phục:

Tháo đầu dây khỏi hàm kẹp, làm đầu dây, hàn kẹp, thấm thiếc đầu dây, hàm kẹp, đặt đầu dây vào hàm kẹp, dùng kìm kẹp chặt lại sau hàn lại với mối h àn thật “ngấu”

131

Giá đỡ chổi than thường cách điện với cổ góp Trong q trình làm việc giá đỡ chổi than xảy hư hỏng sau:

*Hư hỏng ống dẫn hướng

Ong dẫn hướng thường bị mịn q trình làm việc chổi than rung, di chuyển lên xuống dẫn đến mài mòn ống dẫn hướng

Cách khắc phục:

Khi có tượng ống dẫn hướng bị mịn làm cho chổi than không định vị cần phải thay ống dẫn hướng lót tạm để định vị cho chổi than làm việc chờ đợi thay ống đẫn hướng

*Chổi than mịn khơng đều, mịn q dẫn đến móc ép khơng cịn tác dụng Cách khắc phục:

Tháo chổi than ra, dùng giấy nháp mịn đánh lại bề mặt tiếp xúc chổi than với cổ góp, chỉnh lại độ găng lò xo cho điểm tiếp xúc chổi than với cổ góp nằm khoảng từ 0,15 ÷ 0,2 KG/cm2

Nếu chổi than q mịn nên thay chổi than có kích thước, chủng loại với chổi than cũ Khi thay chổi than cần điều chỉnh lại lực tỳ chổi than vào cổ góp

*Hỏng dây mềm dẫn điện

Các dây mềm dẫn điện từ chổi than cực nối dây lâu ngày bị đứt, thay dây

*Hư hỏng phần cách điện giá đỡ Cách khắc phục:

Khi hư hỏng cách điện giá đỡ phải tháo thay cách điện Tuy nhiên cần ý vị trí giá đỡ cổ góp quan trọng đến việc cấp điện cho dây quấn rôto

(đối với động cơ) lấy điện từ dây quấn rơto (đối với máy phát) Vì trước tháo phải đánh dấu vị trí giá đỡ, vị trí ống dẫn hướng với mặt cổ góp để cho lắp lại giá đỡ chổi than nằm đường trung tính

132

Trong trình làm việc động hay máy phát bị rung động nhiều trước khi lắp giá đỡ chưa xiết chặt bulông hãm nên giá đỡ bị di chuyển làm cho chổi than không nằm đường trunh tính Hiện tượng này xẩy làm cho động quay yếu, điện áp máy phát điện phát thấp so với định mức

Cách khắc phục:

Đối với máy phát điện, nới lỏng ốc hãm giá đỡ, nhìn vào đồng hồ vơn kế máy phát, nhẹ nhàng dịch chuyển giá đỡ chổi t han quanh vị trí ban đầu, điểm có điện áp cao đường trung tính, dừng máy cố định lại giá đỡ Cách làm địi hỏi người thợ có kinh nghiệm biết đảm bảo an toàn điện cho người máy

Có thể tìm đường trunh tính phương pháp cảm ứng

Cách tiến hành: Dùng nguồn chiều có diện áp từ ÷ 10V phân áp qua biến trở R có trị số khoảng 1K, cơng suất 10W, đấu biến trở vào cuộn kích từ Hai dây dẫn chổi than nối vào Vôn mét có thang đo từ - 3V Đóng khố K, tay dịch chuyển chạy biến trở, đồng thời tay xoay qua, xoay lại giá đỡ chổi than kim Vôn mét nằm vị trí 0, đường trung tính, cố định giá đỡ

4 Hư hỏng phần từ điện động *Hư hỏng mạch từ

Mạch từ động phần lõi thép Lõi thép hư hỏng nhiều nguyên nhân khác nhau, chúng thường thể số dạng sau:

- Động nóng mức, có tiếng kêu động làm việc - Cháy hỏng phần răng, thép mép bị phồng rộp

- Cách điện thép bị hỏng, thép khơng cịn ép chặt - Vênh cánh làm mát

- Lõi thép không liên kết chặt với trục, hỏng miếng chèn dẫn rãnh

133

Khi động nóng mức cách điện thép bị hỏng dẫn đến dịng Phucơ tăng, kiểm tra, làm vệ sinh sau đổ sơn cách điện vào thép

Phần bị cháy, rộp khơng lớn dùng đục, đục bỏ phần cháy rộp, sau làm phần kim loại nham nhở đục gây – ý làm công đoạn cần tránh không để va chạm vào dây quấn Rơto Các thép phía ngồi hay bị phồng rộp, cong vênh dùng vòng đệm dầy thép lắp vào ép chúng cho phẳng tạo gân dùng êbôcxi gắn gân trợ lực tạo vào thép

Khi lõi thép với trục bị lỏng then ghép lõi thép trục bị thơi mịn Nếu then bị dùng búa nêm lại cho chặt Nếu then bị mỏng khơng cịn khả nêm chặt thay then

*Các hư hỏng phần điện

Trong bảo dưỡng bảo dưỡng định kỳ, cơng đoạn tiến hành có việc kiểm tra cách điện dây quấn động Vậy cách điện dây quấn kiểm tra có trị số động làm việc bình thường? Với trị số cần tiến hành tẩm, sấy?

Thông thường với động làm việc điện áp U <1.000V, dùng Mêgom mét loại 500V đặt thang đo 500MΩ để kiểm tra cách điện nếu:

- Điện trở cuộn dây với vỏ stato R  1MΩ được;

- Điện trở cách điện cuộn dây (hoặc dẫn) rôto với lõi thép R  0,5Ω

Nếu giá trị đo trị số cần khơ, tẩm vécni, sau sấy cho vécni khơ đưa vào sử dụng

Nếu cách điện đo nhỏ R ≤ 0,2 MΩ cần kiểm tra kỹ xem dây quấn bị chạm chập đâu tìm cách khắc phục

* Những hư hỏng thường gặp phần điện - Ngắn mạch cuộn dây với vỏ

134 - Đứt dây dẫn bối dây

Khi phát hư hỏng thường khó khăn việc xử lý cần khéo léo để tránh khắc phục chỗ lại làm hỏng thêm chỗ khác

Khi dùng Mê ga ôm kế đo Rcđ (điện trở cách điện) ta xác định cuộn nào, pha vào chạm chạm vỏ, để tìm chổ cách điện bị hỏng ta dùng phương pháp đơn giản sau:

Nối mạch điện hình vẽ:

Hình 9.1 Xác định điểm chạm mát cuộn dây nguồn chiều

Nếu cuộn dây có nhiều nhóm bối tách rời nhóm, tìm nhóm bị chạm dùng phương pháp để xác định điểm chạm

Nếu chổ chạm xuất q trình máy làm việc khơng rõ ràng -> nối cực điện:1 vào dây quấn, vào vỏ để đánh thủng hẳn cđ tìm

*Xác định vòng dây bị chập: Đo điện trở cuộn dây (Rcd)

Nếu số vịng chập điện trở cn dây giảm ->khó xác định Nếu số vịng chập nhiều giá trị điện trở (R) giảm nhiều

Cho động pha chạy không tải mắc am pe kế đo dòng điện dây (Id) hình vẽ:

135

Nếu cuộn dây động nối tam giác dây nối với pha có vịng dây bị chập có dòng điện lớn dòng điện pha

Hình 9.2 Xác định vịng dây bị chập cách dùng am pe kế đo dòng điện dây

Phương pháp tốt để xác định bối dây bị chập vịng dùng rơ nha kế hình vẽ 9.3

Hình 9.3 Xác định bối dây bị chập vịng rơ nha kế

Cách xác định: nối rô nha vào nguồn điện xoay chiều, đặt áp miệng rô nha ôm lấy miệng rãnh chứa cạnh tác dụng bối dây, đồng thời đặt lên miệng rãnh thép mỏng

Nếu vị trí rãnh có tiếng kêu rè rè chứng tỏ bối dây rãnh có vịng dây bị chập (nếu thép khơng kêu bối dây khơng bị chập vịng)

136 *Xác định dây quấn bị đứt:

Tháo rời mối nối sau dùng VOM đo điện trở cuộn dây, cuộn dây có giá trị điện trở lớn vơ chứng tỏ cuộn dây bị đứt sau đo bối để xác định chổ đứt

Để xác định dẫn rôto lồng sóc bị đứt ta thực sau: Cách thư nhất: Dùng am pe met

Đặt ũ =2025%Uđm vào pha nối tiếp qua Am pe mét, từ từ quay rơ

to vịng, dịng điện Am pe mét khơng thay đổi chứng tỏ lồng sóc cịn tốt ngược lại (thanh dẫn rôto thứ cấp MBA) Phương pháp không xác định dẫn bị đứt

Cách thư hai: Dùng máy biến áp (MBA)

Dụng cụ kiểm tra sơ cấp MBA cịn dẫn rơto thứ cấp MBA

Hình 9.4 Xác định dẫn rơto lồng sóc bị đứt máy biến áp

Nếu dẫn liền, tức thứ cấp MBA ngắn mạch am pe mét già trị dòng điện lớn, đến dẫn bị đứt tức thứ cấp MBA bị hở mạch am pe mét già trị dòng điện giảm nhiều

137

1 Hư hỏng phần (chủ yếu xảy ởphần ổ đỡ, ổ đỡ động pha ổ bạc hay vòng bi)

*Khô dầu

Khi ổ bạc bị khô dầu, động khởi động nặng nề động làm việc thấy có tiếng kêu khơng bình thường phát ổ đỡ

Cách kiểm tra cách khắc phục

Ngắt điện, dùng tay quay thử thấy trục động quay khơng trơn, lấy vít dầu tra vào ổ đỡ trước sau thông qua lỗ tra dầu ổ đỡ Trong tra nên quay trục để dầu lan ổ đỡ, ổ đỡ nên tra từ đến 10 giọt đủ thấm dầu cho toàn ổ đỡ, tra dầu xong cần lau phần dầu tràn nhằm tránh khơng cho dầu dính vào dây quấn

Nếu tình trạng ổ đỡ lâu chưa lau chùi, bảo dưỡng dầu, mỡ bị khô với bụi bẩn làm trục dộng quay nặng nề cần phải tháo hai đầu bịt stato để lộ ổ đỡ Khi tháo cần xem xét kỹ chi tiết có liên quan cẩn thận tháo chi tiết Chi tiết có liên quan đến phần nối dây dẫn đưa điện vào cần tháo nhẹ nhàng dùng dây cố định chi tiết để làm dây khơng bị đứt, gãy tiến hành thao tác khác

Khi ổ đỡ lộ ra, nhỏ dầu hoả để dầu, mỡ khô tan dùng giẻ lau dầu, mỡ bẩn ổ đỡ trục Sau làm phần ổ đỡ trục tiến hành tra dầu, mỡ cho chúng Việc lắp ráp thực theo trình tự ngược lại tháo: Chi tiết tháo trước lắp sau, chi tiết tháo lắp cuối Sau lắp lại hoàn chỉnh cần kiểm tra lại lần cuối xem ốc vít lắp chặt chưa, quay thử trục xem trục có trơn khơng, dây nối vào động có bị gãy đứt xây sát phần cách điện không Quay thử trục quay xem có nhẹ nhàng khơng, trục quay thấy nặng chứng tỏ việc lắp hai mặt bịt ổ đỡ chưa phù hợp nên có tượng lệch tâm, nới vít, điều chỉnh vị trí mặt bịt đầu xiết lại Việc kiểm tra hồn tất đóng điện cho động làm việc

*Sát cốt

138

trạng: rơto quay có phần rơto chạm vào stato phát tiếng kêu, nhìn vào trục động thấy trục động bị đảo - tượng gọi tượng sát cốt Hiện tượng sát cốt không khắc phục làm động chóng bị hư hỏng nghiêm trọng

Cách khắc phục:

Kiểm tra bạc đỡ vòng bi: dùng tay cầm ổ đỡ lắc ngang, bạc đỡ thấy độ “dơ” ngang bạc trục, vịng bi thấy vịng ngồi bi “dơ” ngang với viên bi bên Nếu kiểm tra thấy chúng bị “dơ” nhiều chứng tỏ tường sát cốt chúng gây lên thay bạc đỡ vòng bi chủng loại

Nếu ổ đỡ không bị “dơ”, phải kiểm tra xem trục rơto có bị cong vênh khơng? Việc kiểm tra nắn lại trục việc khó khăn, phải nhờ dụng cụ chuyên dùng khắc phục

2 Hư hỏng phần điện

Khi cấp điện cho động cơ, không thấy động quay, sờ vào động không thấy rung chứng tỏ phần điện đông bị hỏng Phần điện bị hỏng nguyên nhân sau:

*Hư hỏng phần điều chỉnh tốc độ Cách kiểm tra

Tháo dây nối bảng điều khiển tốc độ khỏi dây nối động Dùng hai dây có bọc cách điện, nối trực tiếp vào hai đầu dây động cơ, cắm hai đầu dây lại vào ổ điện, động chạy bình thường chứng tỏ mạch điều khiển tốc độ bị hỏng Kiểm tra sửa chữa mạch điều khiển tốc độ Nếu cắm dây trực tiếp mà động không chạy chứng tỏ phần dây quấn tụ động bị hỏng

Phần dây quấn tụ khởi động động xảy hư hỏng sau: *Đứt dây quấn

Cách kiểm tra:

139

tìm chỗ đứt? Nếu tìm cần nhẹ nhàng nâng hai đầu bị đứt tách khỏi “bin” dây, cạo sơn cách điện, thấm thiếc cho chúng, dùng đoạn dây đồng có kích thước dây quấn động cơ, làm cách điện thấm thiếc Sau làm đầy đủ động tác trên, chuẩn bị băng cách điện, tiến hành nối dây Trước hàn cần cố định mối nối, dùng kẹp bẻ cong đầu dây sau móc chúng vào với nhau, dùng kẹp bóp đầu móc quấn chặt vào trước hàn Hàn xong dùng ghen cách điện bọc kín mối hàn cho ghen cách điện phủ phần dây cạo cách điện khoảng cm lấy dây cố định chặt mối hàn vào “bin” dây Nếu sơn đổ đầy cách điện phải hơ nóng cho sơn cách điện mềm nâng phần dây đứt lên

Đối với động khởi động tụ, đo không thấy dây bị đứt, cắm điện vào dộng thấy đơng khởi động khó khăn không khởi động để điện lâu chút thấy động phát nóng khơng bình thường Hiện tượng tụ khô đánh thủng

Kiểm tra tụ bị khô:

Tháo tụ ra, để đồng hồ đo điện trở thang đo x100 đưa hai đầu que đo vào hai đầu dây tụ diện Nếu không thấy kim đồng hồ vọt lên trở vị trí ban đầu tụ bị khơ

Kiểm tra tụ bị rò đánh thủng:

Để đồng hồ đo điện trở thang đo x100 sau đo tụ kim đồng hồ vọt lên giá trị đứng yên giá trị kim đồng hồ giá trị tụ bị rị đánh thủng

9.3.3.Xác định cực tính cuộn dây pha động không đồng pha có 6 đầu dây bị dấu

140

Hình 9.5 Xác định đầu pha

Dùng VOM để thang đo x1 x10 x100  để đo liền mạch

pha sau ta quy ước tạm thời theo nguyên tắc sau: Các số 1,3,5 hay A,B,C đầu pha

Các số 2,4,6 hay X,Y,Z tương ứng đầu cuối pha Bước 2: Xác định đầu đầu đầu cuối pha

Nối mạch điện hình vẽ:

Hình 9.6 Xác định đầu đầu đầu cuối pha

Nếu mi li vôn mét (hoăc vôn mét) 1giá trị ta quy ước tạm thời Tức 1,3 đầu đầu, 2,4 tương ứng đầu cuối

141

3 thành 5; thành 3) đấu lại hình chắn mi li vơn mét giá trị ta kết luận đầu đầu , đầu cuối

Bước 3: cách tương tự ta xác định đầu đầu đầu cuối pha thứ III (5-6) lại

Bước 4: Sau xác định cực tính pha tiến hành đấu dây cho động vận hành thử để có kết luận

Xác định nguồn chiều (DC)

Bước 1: Xác định đầu pha (đo liền mạch) quy ước tạm thời cách xác định nguồn AC

Bước2: Xác định đầu đầu đầu cuối pha: Nối mạch điện hình vẽ:

Hình 9.7.Xác định đầu đầu đầu cuối pha

Ở pha I ta gọi đầu; cuối (1 nối vào dương nguồn nối vào âm nguồn DC)

Đóng cơng tắc k quan sát :

Nếu kim (mv) lệch sang phải (tức chiều thuận) nối với cực âm (mv) đầu nối vào cực dương (mv) cuối

142

Bước 3: Bằng cách tương tự ta xác định đầu đầu đầu cuối pha thứ III Nếu quan sát thời điểm ngắt k kết luận ngược lại đóng k

Bước 4: Sau xác định cực tính đầu dây (các pha) ->cho động vận hành thử

Xác định bối dây hỏng dây quấn phần ứng:

Trường hợp chưa cho dòng điện DC vào dây quấn ta sử dụng ôm mét đo giá trị điện trở góp kế ln suy dây quấn tốt

Trường hợp cho dòng điện DC vào dây quấn, trước hết ta đánh số thứ tự tất phiến góp (từ 1n), cho dịng điện chiều

3Iưđm (Iưđm dòng điện phần ứng định mức)

Dùng vôn mét đo điện áp cặp góp kế cặp có điện áp nhỏ chứng tỏ bối dây nối với phiến góp đo có vịng dây bối bị chập thiếu vòng dây bối (với dây quấn mới)

Tóm sửa chữa hư hỏng dây quấn chủ yếu bọc lại cách điện dây quấn cách điện dây quấn với lõi, cách điện lớp, cách điện pha (được gọi sửa chữa cục phần) Quấn lại tồn dây khơng khắc phục phần dây bị cháy Sau sửa chữa cục quấn lại dây cần tiến hành tẩm sấy lại chổ sữa toàn bộ dây yêu cầu kỹ thuật

Sau thực công việc bảo dưỡng sửa chữa động cần phải kiểm tra lại thông số máy để đối chiếu với thông số kỹ thuật ban đầu nhà chế tạo, tiến hành cho máy chạy khơng tải để kiểm tra thí nghiệm đặc tính động gồm: Độ rung, tiếng kêu, nhiệt độ cục bộ, tốc độ khơng tải, dịng điện khơng tải

Sau kiểm tra, thí nghiệm có kết luận báo cáo tình trạng máy

9.4 Vận hành động cơ:

143

KW: Công suất định mức đầu trục động △/ Y: Cách đấu dây tam giác hay

V220/380: Điện áp pha/ điện áp dây A Ip /Id: Dòng điện pha /dòng điện dây V/ph-: Tốc độ quay rơ to vịng /phút Hz: Tần số nguồn điện

Y% : hiệu suất máy tính theo % cosφ: Hệ số công suất định mức

Ngồi nhãn máy cịn ghi thêm số liệu như: Cấp điện áp, số cực, năm sản xuất, lượng

Cách đọc thông số kỹ thuật in động xoay chiều

Hình 9.8 Động khơng đồng

Nhãn thông số kỹ thuật in động xoay chiều cung cấp thông tin quan trọng cần thiết cho việc lựa chọn cách sử dụng động Thông số kỹ thuật đưa điều kiện tải số hoạt động, cách thức sử dụng bảo vệ động hiệu

Hiện động xoay chiều lưu hành thường có hai loại nhãn thông số kỹ thuật theo tiêu chuẩn Việt Nam quốc tế

144

Trên vỏ động gắn nhãn Việt Nam thường ghi ký hiệu loại động cơ, kích thước lắp đặt, số đơi cực, số liệu định mức, mức bảo nổ, số xuất xưởng, năm sản xuất, khối lượng Ví dụ hình sau:

Hình 9.9 Nhãn động không đồng pha (VN)

Bên cách đọc thông số theo tiêu chuẩn Việt Nam: 1/ Kiểu: 3PN160S4, đó:

Ký tự 3PN: Động khơng đồng pha lồng sóc phịng nổ Số 160: Chỉ chiều cao từ chân động đến tâm trục quay (mm)

Ký hiệu chữ S; M; L: kích thước lắp đặt theo chiều dài thân S: Chiều dài thân, kích thước lắp đặt thân ngắn

M: Chiều dài thân, kích thước lắp đặt thân trung bình L: Chiều dài thân, kích thước lắp đặt thân dài

Đối với động có chiều cao tâm trục quay 90mm Ký hiệu chữ A,B,C (Ví dụ 80A;80B) Kích thước lắp đặt động giống Số cuối cùng: số đôi cực động cơ:

145

2/ ~3 pha: Động sử dụng lưới điện xoay chiều pha

3/ Cấp F: Cấp chịu nhiệt vật liệu cách điện cuộn dây lớn 1550C

4/ IP : Cấp bảo vệ động với bên ngoài:

IP23 Động kiểu hở (nước bụi vào bên cuộn dây)

IP44 Động kiểu kín (Bảo vệ giọt nước rơi vào hướng nào, bảo vệ vật lạ kích thước F 1mm không xâm nhập vào động cơ)

Cách đọc nhãn thông số kỹ thuật theo tiêu chuẩn Quốc tế

Bản vẽ sau minh họa mẫu thông số kỹ thuật in động xoay chiều 30 mã lực

Hình 9.10 Nhãn động không đồng pha (siemens)

Bên cách đọc số thông số quan trọng: MPS: đơn vị đo dòng điện đầy tải động OLT: đơn vị đo điện áp động

146 R.P.M: đơn vị đo tốc độ sở HERTZ: đơn vị đo tần số

Tốc độ sở tốc độ ghi nhãn, đo đơn vị R.P.M- động đo mã lực mức điện áp tần số danh nghĩa Nó cho ta biết tốc độ trục đầu tác động lên thiết bị kết nối nạp đầy đủ với mức điện áp tần số quy định

Như vậy, tốc độ động 1.765 RPM , với tần số 60 Hz Nó cho ta biết tốc độ đồng động cực 1800 R.P.M Khi nạp điện áp đầy đủ trượt 1,9% Nếu thiết bị kết nối hoạt động tải dòng điện thấp mức quy định, tốc độ đầu (RPM) lớn so với số ghi nhãn

Service factor: Hệ số công suất

Một động thiết kế để hoạt động cơng suất ghi nhãn Đánh giá hệ số cơng suất 1,0 có nghĩa động hoạt động 100% cơng suất đánh giá Một số thiết bị phụ nhà sản xuất lắp vào tăng cơng suất định mức động lên

Trong trường hợp động với hệ số 1,15 hoạt động cao 15% công suất ghi động Ví dụ với động 30HP hoạt động với công suất tối đa 34,5 HP

Cần lưu ý động hoạt động liên tục hệ số lớn có tuổi thọ giảm so với loại động hoạt động cơng suất đánh giá

CLASS INSUL: lớp cách nhiệt

AMB: số đo nhiệt độ môi trường xung quanh

147

NEMA có tiêu chuẩn nhiệt độ bên ngồi 40 ° C, 104 ° F định nghĩa phạm vi nhiệt độ tối đa cho tất lớp động Nhiệt độ tăng lên động sau khởi động Mỗi lớp cách nhiệt có nhiệt độ cho phép định tăng lên Sự kết hợp nhiệt độ môi trường xung quanh nhiệt độ cho phép tăng lên phải với nhiệt độ tối đa cuộn dây động

Một động với lớp cách điện F, ví dụ, có mức tăng nhiệt độ tối đa 105 ° C hoạt động hệ số cơng suất 1.0, nhiệt độ tối đa cuộn dây 145 ° C (40 ° môi trường xung quanh + 105 ° nhiệt độ gia tăng)

Cần lưu ý, vận hành động mức giới hạn lớp cách nhiệt làm giảm tuổi thọ động Trung bình tăng nhiệt độ hoạt động lên 10 ° C làm giảm tuổi thọ động xuống khoảng 50%

Hiệp hội nhà sản xuất điện quốc gia Mỹ(NEMA) thành lập hệ thống tiêu chuẩn kết cấu NEMA NOM.EFF: số đo hiệu suất động

Hiệu suất động xoay chiều tính theo phần trăm Nó cho biết số lượng điện đầu vào chuyển đổi sang lượng học

148

83% Điều có nghĩa ta tiết kiệm đáng kể khoảng lượng chi phí

Duy trì nhiệt độ thấp định mức cho động cơ, động bền hơn, mức độ gây tiếng ồn hơn, trở lại, giúp cho hiệu suất tăng cao hơn.đặc tính động Trong đó, NEMA DESIGN loại B thường sử dụng Cách bố trí mối dây hộp nối:

Kí hiệu đầu –cuối

Đầu: A, B, C - Cuối: X, Y, Z

Hoặc: U1, V1, W1 - U2, V2, W2 C1, C2, C3 - C4, C5 , C6

Nếu động có đầu dây dây quấn pha gồm hai thành phần đầu, cuối phần ghi thêm số

Ví dụ: Pha A: A1, X1; A2, X2

Các đầu cuối X2,Y2,Z2 nối lại với phía bên trong, đầu dây là:

A1,X1,A2; B1,Y1, B2; C1,Z1,C2

Hình 9.11 Cách bố trí đầu dây hộp nối A

X

Y Z

C

A B C Z X Y

B

A B C

149

Để thuận lợi cho việc đấu dây vận hành động đầu dây bố trí hộp nối theo quy cách hình vẽ:

Đơi đầu dây đưa ngồi mà khơng bố trí hộp nối, đầu dây có bấm miếng nhơm hay đồng có đóng tên

Đấu dây vận hành động cơ:

Để động vận hành cần phải đấu pha với nhau, tuỳ theo điện áp nguồn mà chọn cách đấu phù hợp

Ví dụ: Một động khơng đồng pha biển máy ghi △/Y-220/380V Nếu nguồn pha có Ud=220V thi phải đấu theo kiểu tam giác (Hình 9.12a) Ud=380V phải đấu theo kiểu Y (Hình 9.12b)

Hình 9.12a Đấu theo kiểu tam giác

Hình 9.12b Đấu theo kiểu

A B

Z X Y

C

3P

A B

Z X Y

150

Trường hợp động có đầu dây đấu dây vận hành theo kiểu sau:

-Phương pháp đấu dây vận hành động kiểu Sao (Y) nối tiếp hình (Hình 9.13a) hay song song (YY) (Hình 9.13b )

Hình 9.13a Phương pháp đấu dây động kiểu Sao nối tiếp

-Phương pháp đấu dây vận hành động kiểu song song (YY) (Hình 9.13b )

151

Hình 9.14a Phương pháp đấu dây động

kiểu Tam giác nối tiếp (△)

Phương pháp đấu dây vận hành động kiểu tam giác song song (△△) (Hình 9.14b)

Hình 9.14b Phương pháp đấu dây động kiểu tam giác song song (△△)

152

Dùng VOM đo điện trở cuộn dây, cuộn (LV) v cuộn phụ (KĐ) Thơng thường cuộn (LV) cĩ R nhỏ, cuộn phụ (KĐ) có R lớn

Tuy nhin thực tế gi trị R cuộn dy (LV) v (KĐ) số loại động chuyên dụng

có thể cuộn (LV) lớn cuộn khởi động Ý nghĩa số liệu ghi biển máy:

Hình9.15 Nhãn động không đồng pha 1 Kiểu: KCK100Sb4

Ký tự KCL: Động điện pha có tụ điện làm việc (tụ ngậm)

153

S: Chiều dài thân, kích thước lắp đặt thân ngắn

M: Chiều dài thân, kích thước lắp đặt thân trung bình L: Chiều dài thân, kích thước lắp đặt thân dài

Số cuối số đôi cực động cơ:

Số 2: Động có số cực (đơi cực 2p = ) tương ứng với tốc độ 3000vg/ph

Số 4: Động có số cực (đơi cực 2p = ) tương ứng với tốc độ 1500vg/ph

2 Ký hiệu ~1 pha: Động sử dụng lưới điện xoay chiều pha 3 Ký hiệu 50Hz : Tần số lưới điện xoay chiều 50Hz

4 Ký hiệu cấp: Chỉ cấp cách điện

Cấp B: Nhiệt độ cho phép lớn cuộn dây động 130oC Cấp F: Nhiệt độ cho phép lớn cuộn dây động 1550C 5 Ký hiệu IP : Cấp bảo vệ động với bên ngoài:

IP23: Động kiểu hở (nước bụi vào bên cuộn dây)

IP44: Động kiểu kín (Bảo vệ giọt nước rơi vào hướng nào, bảo vệ vật lạ kích thước F1mm khơng thâm nhập vào động cơ)

6 Ký hiệu HP, CV, kW:Công suất trục động kW hay m lực HP (1HP = 1CV = 736W) (Trong tính tốn hay tính 1HP = 750W)

7 h% : Hiệu suất động tính theo phần trăm cơng suất đầu vào 8 Cos : Hệ số công suất động điện

9 Điện áp định mức (V) cấp cho động 10 Dịng điện dây định mức (A) động

11 Vg/ph: Tốc độ quay trục động vịng/pht (R.P.M)

12 mF/V~: Giá trị điện dung tụ điện/điện áp xoay chiều cho phép lớn để tụ điện làm việc chế độ dài hạn mà không bị đánh thủng

13 Khối lượng động (kg)

154

Hình 9.16 Cách bố trí đầu dây hộp nối

Động có pha đầu dây hộp cực đấu với đầu dây theo quy định sau (hình 9.16)

Đấu dây, vận hành, kiểm tra thông số kỹ thuật động cơ:

Động pha dùng tụ có loại: Động tụ thường trực, động tụ khởi động, động vừa tụ thường trực vừa tụ khởi động

Động tụ thường trực (hình 9.17)

Hình 9.17 Sơ đồ đấu dây động tụ thường trực

A

X Y B

C CLV

CKĐ U˷

A X

B C Y N L

C

B Y

155 Động tụ khởi động (hình 9.18)

Hình 9.18 Sơ đồ đấu dây động tụ khởi động

Động vừa tụ thường trực vừa tụ khởi động (hình 9.19)

Hình 9.19 Sơ đồ đấu dây động vừa tụ thường trực vừa tụ khởi động Muốn đổi chiều quay động pha ta đảo vị trí đầu cuộn làm việc cuộn khởi động

A

X

C1 CLV

CKĐ U˷

B Y

K C2

N L

C2

K

C1

A

B Y

X C

A

X

K

CLV

CKĐ U˷

B Y

N L

A X

156

CÂU HỎI ÔN TẬP BÀI

1/ Trình bày phương pháp xác định hư hỏng trước tháo động để sửa chữa? 2/Trình tự tháo, lắp động điện?

3/Phương pháp xác định cực tính cuộn dây pha động khơng đồng pha có đầu dây bị dấu

157 BÀI 10

XÂY DỰNG SƠ ĐỒ DÂY QUẤN STATO ĐỘNG CƠKHÔNG ĐỒNG BỘ PHA CÓ Z=24, 2P=4 DÂY QUẤN ĐỒNG TÂM TẬP TRUNG LỚP

Giới thiệu

Bộ dây quấn stato động KĐB pha phận nhận cơng suất điện chuyển hố thành công suất để kéo tải Kết cấu dây quấn đa dạng để đáp ứng nhu cầu phụ tải, để sâu vào tìm hiểu cấu tạo dây quấn stato

Bài nghiên cứu khái niện để xây dựng sơ đồ dây quấn stato động không đồng pha có z=24, 2p=4 dây quấn đồng tâm tập trung lớp

Mục tiêu:

Sau học xong học này, người học có khả năng:

- Trình bày bước để tiến hành vẽ sơ đồ dây quấn stato động khơng đồng ba pha lớp

- Vẽ sơ đồ dây quấn stato động không đồng ba pha có Z=24, 2p=4 dây quấn đồng tâm tập trung lớp

- Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, xác, sáng tạo khoa học

10.1.Khái niệm chung dây quấn

Nhiệm vụ: nhận dòng điện xoay chiều sinh từ trường quay Các yêu cầu kỹ thuật: cách điện tốt

Phân loại dây quấn: Dây quấn roto (dây quấn sóng, xếp) Dây quấn stato (dây quấn động pha, động pha, dây quấn lớp, lớp)

10 2.Những sở để vẽ sơ đồ dây quấn Bối dây:

158

Cạnh tác dụng:

Là phần bối dây nằm mạch từ, bối có cạnh tác dụng (Hình 1)

Đầu nối bối dây:

Là phần bối dây nằm mạch từ, nối liền cạnh tác dụng bối dây (Hình 10.1)

Bước bối dây:

Là khoảng cách rãnh chứa cạnh tác dụng bối dây (Hình 1) Ký hiệu: y

Đơn vị: Rãnh

Nhóm bối dây (nhóm phần tử):

Gồm hay nhiều bối dây mắc nối chiều quấn dây định, bố trí kế cận mạch từ stator

Nhóm bối dây có loại: Nhóm bối đồng tâm nhóm bối dây đồng khn thể hình

Hình 10.1: Bối dây

2 Cạnh tác dụng Đầu nối bối

dây

159

a) b)

Đấu dây nhóm bối để tạo thành cuộn dây pha:

Các nhóm bối dây pha đấu nối tiếp hay song song cho I chạy qua nhóm bối cực từ hình thành trái dấu xen kẽ, có cách đấu nối tạo cực từ sau:

Đấu dây tạo cực từ thật: hình 10.3

Đặc điểm: Số Nb1pha = 2P (giữa 2Nb liên tiếp không chứa rãnh trống)

Nguyên tắc: Cuối Nb1 đấu với Cuối Nb2; Đầu Nb2 đấu với Đầu Nb3; (cuối + cuối; đầu + đầu)

Ñ1

C1

Ñ2 C2

Hình 10 Đấu dây tạo cực từ thật

160 Đấu dây tạo cực từ giả: hình 10.4

Đặc điểm: Số Nb 1pha = P (giữa 2Nb1 liên tiếp có chứa rãnh trống)

Nguyên tắc: Cuối Nb1 đấu với Đầu Nb2; Cuối Nb2 đấu với Đầu Nb3 (cuối + đầu; cuối + đầu)

Ñ1 C1 Ñ2 C2

A X

Hình 10.4.Đấu dây tạo cực từ giả Cực từ:

Là vùng không gian bên stator gồm rãnh chứa cạnh tác dụng có chiều I chạy chúng theo hướng

Số cực từ: 2p

Số đôi cực: P (hay số cặp cực)

Bước cực từ: Là bề rộng cực từ (hoặc khoảng cách tâm cực từ liên tiếp)

Ký hiệu:  (tơ)

Cơng thức tính: p

Z

2



 với Z tổng số rãnh ststo động

Đơn vị: Rãnh

1 9

Ð

C

161

Quan hệ bước bối dây (y) bước cực từ:

Dây quấn bước ngắn y < : ->sử dụng nhiều, đặc tính làm việc tốt (dây quấn phân tán, dây quấn lớp, tiết kiệm dây quấn)

Dây quấn bước đủ y = : -> sử dụng nhiều với động có P nhỏ Dây quấn bước dài y > : -> Rất sử dụng

Hệ số rút ngắn β: với (0,67 < β < 1)

Góc lệch hình học góc lệch điện: Góc lệch hình học:

Mạch từ Stator đường trịn tương ứng 3600 hình học Vậy góc lệch hình học khoảng cách hai cạnh liên tiếp ký hiệu hh tính công thức: Z hh 360  

Ta biết đôi cực tương ứng 3600 điện Máy điện có P đơi cực góc lệch tương ứng là: Px3600 điện Vậy góc lệch điện hai rãnh liên tiếp ký hiệu đ tính cơng thức:

Z P đ 360 

 hay đ = P.hh

Với động không đồng pha cuộn dây đặt lệch mạch từ stator 1200điện Vậy cách số rãnh là:

_ _ ( )

3

A B C

Z

rãnh P

 

Số rãnh pha cực từ (q):

Với động pha số rãnh cực từ chia cho pha nên ta có: q = qA = qB = qC =

3  hay: Pm Z q 

(m số pha động cơ) Dây quấn lớp, dây quấn lớp:

162

Dây quấn lớp: Trong rãnh stato có chứa cạnh tác dụng gọi dây quấn lớp dây quấn lớp thường dùng cho động có cơng suất < 10KW Dây quấn lớp: Trong rãnh chứa cạnh tác dụng bối dây khác gọi dây quấn lớp thường dùng cho động có cơng suất > 10KW

10.3.Phân loại dây quấn:

Theo số cạnh tác dụng rãnh ta có dây quấn lớp, dây quấn lớp Theo hình dáng nhóm bối ta có dây quấn đồng tâm, dây quấn đồng khn Theo bước bối dây ta có dây quấn bước đủ, dây quấn bước ngắn, dây quấn bước dài

Theo số rãnh pha cực ta có dây quấn q số nguyên, dây quấn q phân số

10.4 Vẽ sơ đồ dây quấn stato: 10.4.1 Khái niệm sơ đồ trải:

Là sơ đồ biểu diễn dây quấn cách bổ dọc theo trục trải mặt phẳng, rãnh đoạn thẳng song song cách Nhìn vào sơ đồ ta biết được: số rãnh Z, số lớp, kiểu dây quấn, bước bối dây, số pha m, góc lệch pha

, số bối dây B, bước cực từ…

10.4.2.Xác định số liệu ban đầu Số rãnh động cơ: Z=24 (rãnh) Số đôi cực: P =2

Số cực từ: 2P =4

Có thể vào tốc độ từ trường quay rô to động để xác định số đôi cực từ từ công thức: tốc độ từ trường quay stato động không đồng bộ:

60 f

n p

 (vịng/phút) tốc độ quay rơ to động không đồng

:

60 f

n p

163 Kiểu dây quấn: đồng tâm tập trung, lớp

10.4.3.Tính toán số liệu Bước cực từ:

24

2

Z P

    (rãnh) Số rãnh pha cực từ: q = qA = qB = qC =

6 3

  

(rãnh) Bước bối dây Y:

Với dây quấn đồng tâm tập trung nên số bối dây nhóm q ta có:

Y1 = 2q + = (2 x 2) + = (rãnh), (từ rãnh đến rãnh 7) Y2 = Y1 + = + = (rãnh), (từ rãnh đến rãnh 8) Số bối dây B:

12

24

1  

 Z

B (bối)

Số nhóm bối dây Nb: 12    q B

Nb (nhóm bối)

Nhóm bối dây pha:

6  

 Nb

Np (nhóm bối)

Góc lệch pha tính theo khoảng cách:

24 _ _    P Z C B A

 (khoảng cách)

10.4.4.Vẽ sơ đồ

164

•

• 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hình 10.5 Kẽ Z =24 đoạn thẳng song song, cách đánh số thứ tự từ 24

Bước 2: Dựa vào bước cực từ  để phân cực stato

Theo tính tốn ta có  = rãnh đoạn thẳng ta chia thành cực từ (hình 10.6)

1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

• • • • •

Hình 10.6.Phân cực từ ( ) stato

Bước 3: Trong  vào qA, qB, qC, để xác định số rãnh pha cực từ, phân theo thứ tự : qA, qC, qB, qA, qC, qB

Theo tính tốn ta có q = qA = qB = qC =

2 3

  

165

1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

• • • • •

{

qa qc{ qb{ qa{ qc{ qb{ qa{ qc{ qb{ qa{ qc{ qb{

Hình 10.7 Xác định số rãnh pha cực từ,

Bước 4: Xác định cực từ cách đánh dấu chiều mũi tên lên cạnh tác dụng sao cho cực từ tạo thành liên tiếp trái dấu xen kẽ (hình 10.8)

1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

• • • • •

{

qa qc{ qb{ qa{ qc{ qb{ qa{ qc{ qb{ qa{ qc{ qb{

Hình 10.8 Xác định cực từ cách đánh dấu chiều mũi tên lên cạnh tác dụng

166

Hình 10.9 kẽ đầu nối cạnh tác dụng hình thành nhóm bối dây pha A

Bước 6: Căn vào số nhóm bối/1 pha 2p để đấu dây tạo cực từ thật hay từ giả tạo thành cuộn dây pha (hình 10.10)

Theo tính tốn ta có Nb = 2, p = nên ta đấu cực giả

Hình 10.10 Đấu dây nhóm để thành cuộn dây pha pha A Bước 7: Căn vào αABC để xác định rãnh khởi điểm pha B

167

Hình 10.11 Vẽ pha B theo cách vẽ pha A

Bước 8: Căn vào αABC để xác định rãnh khởi điểm pha C vẽ pha C theo cách vẽ pha A;B (hình 10.12)

168

CÂU HỎI ÔN TẬP BÀI 10 1/Những sở để vẽ sơ đồ dây quấn?

2/Xây dựng sơ đồ dây quấn động khơng đồng pha có: a)Z=36, 2p=4 dây quấn đồng tâm tập trung lớp

169 BÀI 11

QUẤN LẠI BỘ DÂY STATO ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ PHA CÓ Z=24; 2P=4 DÂY QUẤN ĐỒNG TÂM TẬP TRUNG LỚP

Giới thiệu

Động KĐB pha q trình sử dụng khơng tránh khỏi hư hỏng xẩy Một phận thường xẩy hư hỏng dây quấn statao Bài học thực công việc Quấn lại dây stato động khơng đồng pha có Z=24; 2P=4 dây quấn đồng tâm tập trung lớp

Mục tiêu:

Sau học xong học này, người học có khả năng:

- Phân tích sơ đồ dây quấn stato khơng đồng pha có Z=24; 2P=4 dây quấn đồng tâm tập trung lớp

- Quấn lại dây stato động khơng đồng pha có Z=24; 2P=4 dây quấn đồng tâm tập trung lớp đảm bảo yêu cầu kỹ thuật

- Sửa chữa số pan hư hỏng dây quấn

- Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, xác, sáng tạo khoa học 11.1.Tháo, vệ sinh động cơ:

11.1.1 Tháo động theo quy trình Bước 1: Tháo gỡ động khỏi bệ máy Bước 2: Kiểm tra sơ

Bước 3: Tháo puly khỏi trục động Bước 4: Tháo nắp che cánh quạt

Bước 5: Tháo nắp mỡ chắn bạc đạn (nếu có) Bước 6: Tháo nắp máy

Bước 7: Tháo bạc đạn

170

Hình 11.1 Tháo nêm tre khỏi rãnh

Dùng búa nguội dụng cụ đóng nêm tre khỏi miệng rãnh Stato Trường hợp đóng nêm tre khơng dùng cưa, cưa dọc theo miệng rãnh để lấy nêm

2 Đục cắt bìa úp miệng rãnh

Hình 11.2: Đục cắt bìa úp miệng rãnh

Dùng búa nguội dụng cụ đào rãnh đục cắt bìa úp

Trường hợp đục khơng ta dùng cưa, cưa dọc theo miệng rãnh để cắt bìa úp

3 Tháo dây quấn khỏi Stato: Lách tháo vòng dây khỏi rãnh Stato

171

4 Tháo bìa cách điện cũ khỏi rãnh Hình 11.4 Dùng nong rãnh tháo bìa lót rãnh khỏi rãnh Stato

Hình 11.4 Tháo bìa cách điện cũ khỏi rãnh

5 Làm rãnh Stato Hình 11.5 Dùng giẻ lau rãnh

Cạo lớp cách điện, chất vẹc ni, vết cháy rỗ cịn dính lại rãnh

172 11.2.Phân tích sơ đồ dây quấn:

Động khơng đồng pha có z=24; 2p=4 dây quấn đồng tâm tập trung lớp có sơ đồ trải dây quấn stato sau

Hình 11.6 Sơ đồ trải dây quấn stato động khơng đồng pha có z=24; 2p=4 dây quấn đồng tâm tập trung lớp

Xác định số liệu ban đầu: Số rãnh động cơ: Z=24 (rãnh) Số đôi cực: P =2

Số cực từ: 2P =4

Kiểu dây quấn: đồng tâm tập trung, lớp Bước cực từ:  6 (rãnh)

Số rãnh pha cực từ: q = qA = qB = qC =2 (rãnh) Bước bối dây Y:

Với dây quấn đồng tâm tập trung nên số bối dây nhóm q ta có:

173 Số bối dây B: B=12(bối)

Số nhóm bối dây Nb: Nb 6 (nhóm bối) Số nhóm bối dây pha: Np 2 (nhóm bối)

Góc lệch pha tính theo khoảng cách: ABC 4 (khoảng cách) Số vòng dây/ bối

Đường kính dây

Vị trí nhóm bối dây pha sơ đồ sau: Pha A – X:

Nhóm 1: (2 - 7); (1 – 8);

(Tức cạnh tác dụng trước bối dây thứ đặt rãnh 2, cạnh tác dụng sau bối dây thứ đặt rãnh 7; cạnh tác dụng trước bối dây thứ hai đặt rãnh 1, cạnh tác dụng sau bối dây thứ hai đặt rãnh 8)

Nhóm 2: (14 - 19); (13 – 20); Pha B – Y:

Nhóm 1: (6 - 11); (5 – 12); Nhóm 2: (18 - 23); (17 – 24);

Pha C – Z:

Nhóm 1: (10 - 15); (9 – 16); Nhóm 2: (22 - 3); (21 –4);

11.3 Lót cách điện rãnh:

Bước 1: Kiểm tra, điều chỉnh, sửa chữa lại mạch từ stato ngắn, tạo rãnh phẳng, nhẵn, song song dọc trục

Bước 2: Chọn giấy cách điện phù hợp:

Đối với động có cơng suất nhỏ chọn giấy cách điện độ dày khoảng 2mm

Đối với động có cơng suất điện áp lớn chọn giấy cách điện độ dày lớn

174

Hình 11.7 Đo kích thước rãnh

Bước 4: Làm nong rãnh hình (đối với rãnh hình thang)

Tuỳ theo hình dang rãnh mà ta làm nong rãnh cho phù hợp Nong rãnh phải có kích thước nhỏ kích thước rãnh

Nong rãnh có kích thước tạo hình cho giấy cách điện giống hình dạng rãnh để ép sát giấy cách điện vào rãnh

Bước 5: Cắt tạo hình giấy cách điện

- Kích thước giấy cách điện hình phẳng

175

Với động pha có P< 100W d2 = – mm

Với động pha có 100W < P < 500W d2 = – mm Với động pha có 500W < P < 1000W d2 = – mm Với động pha có P > 1000W d2 = – 10 mm

Với động pha có P < 1000W d2 = – mm

Với động pha có 100W < P < 500W d2 = – 10 mm Với động pha có 500W < P < 33000 W d2 = 10 – 20 mm Với động pha có P > 33000W d2 = 20 – 30 mm

Tạo hình giấy cách điện:

Gấp giấy cách điện hình vẽ: gập hai mép giấy cách điện Hình 11.9

Hình 11.9 Gấp giấy cách điện Dùng nong rãnh tạo hình cho giấy cách điện Hình 11.10

176 Bước 6: Lồng bìa cách điện vào rãnh:

Tịnh tiến giấy theo chiều mũi tên Hình 11.11

Hình 11.11 Lồng bìa cách điện vào rãnh

Yêu cầu: Sau lót giấy cách điện rãnh giấy khơng cao rãnh, không thấp qúa sâu miệng rãnh, không xục xịch phải nằm sát mặt rãnh

11.4.Đo làm khuôn quấn dây:

Đo kích thước lõi ( chiều dài, bước dây quấn, chiều cao rãnh, cung đầu nối)

11.4.1.Làm khuôn chuyên dùng gỗ hay đóng đinh lên ván để quấn dây Hình dạng khn gỗ má ốp

Hình dạng khn gỗ

Hình chữ nhật Hình thoi Hình bầu dục

177 Hình dạng miếng má ốp.:

Chỗ sang mối dây

Hình 11.13 Hình dạng miếng má ốp

Miếng má ốp hai miếng gỗ kẹp bên khuôn vào khn để định kích thước cho miếng nẹp, điều kiện bắt buộc miếng nẹp phải lớn khuôn tối thiểu chiều

1cm Hai đầu miếng nẹp (ứng với hai đầu khuôn) phải cắt trống để làm chỗ sang nối dây, bề dày miếng nẹp khoảng từ (0,3 1 cm)

Các bước tiến hành: * Phương pháp 1:

Dựa vào bước quấn dây (y) bối dây cần làm khuôn, lấy sợi dây đồng đặt vào hai rãnh stato động lót giấy cách điện (khoảng cách hai rãnh bước dây y) Khoảng cách hai đầu khuôn cách lõi thép khoảng (1 → 1,2) cm Lấy dây đồng uốn theo hình dạng khn gỗ chọn (hình chữ nhật, hình thoi, hình bầu dục ), đo kích thước hình dạng dây đồng để làm kích thước khn gỗ bề dày khuôn gỗ chiều cao rãnh stato

Sau lấy kích thước lấy dấu kích thước lấy cưa cắt thành hình dạng khn, lấy thước gạch chéo góc để tìm trung tâm khn để khoan lỗ trịn đường kính (1→ 1,2 cm)sau cắt lên bàn quay dùng dũa đá mài làm láng xung quanh khuôn gỗ

178 Kích thước khn gỗ

Hình 11.14 Kích thước khn gỗ

Cách xác định kích thước khn quấn dây: Stato để lót cách điện rãnh

Rãnh X Y hai rãnh lắp cuộn dây (khoảng cách bước dây) Khoảng cáh hai rãnh (X, Y) chiều rộng khn

d: độ dài bìa cách điện rãnh Stato h: chiều cao rãnh stato

hR: khoảng cách lớn từ đường nối hai rãnh tới đáy stato

179 11.4.2.Dùng khuôn vạn năng:

Dùng sợi dây đồng có đường kính dây vừa đủ (thường dùng dây có đường kính từ 0.8 2.0 mm) với công suất động 1-5 HP

Đặt sợi dây đồng vào rãnh vị trí bước bối dây xác định (Y=6); theo sơ đồ trải mạch từ stato

Quấn thử nhóm bối dây vào khn vừa đo, sau lồng vào mạch từ stato để kiểm tra điều chỉnh khuôn cho phù hợp

Chú ý : Kiểm tra phù hợp giửa bối dây nhóm bối dây quấn đồng tâm

11.5 Quấn dây:

Dùng khuôn quấn vạn đồng tâm xác định để tiến hành quấn dây thành bối theo nhóm sau:

Gá khuôn lên máy dây quấn, điều khiển khuôn phù hợp, điều chỉnh kim đồng hồ máy quấn dây vị trí

Đặt rulơ dây quấn vị trí thích hợp để quấn dây thành bối theo nhóm

Quấn bối trước (Y1), bối dây sau (Y2) Đảm bảo đồng tâm, quấn xong đủ nhóm bối dây cột định vị vòng dây bối sau tháo nhóm để quấn tiếp nhóm khác Cứ cho đủ nhóm bối cho pha

Khi quấn phải đảm bảo vòng dây bối phải song song với nhau, không làm dây trầy xước cách điện, không xoắn kiến, khơng cong dây, khơng gấp khúc, số vịng dây

Định vị vòng dây theo bối

Tháo nhóm dây ngồi khn đảm bảo yêu cầu kỹ thuật (không cong dây, không trầy xước cách điện )

11.6.Lồng dây vào rãnh stato:

Bước 1: Sắp xếp nơi làm việc hợp lý dụng cụ làm việc liên tục ta đặt phần tay thuận ngược lại, bối dây phải để gọn theo nhóm

180 Bước 3: Chuẩn bị bối dây trước lồng

Đặt nhóm bối cần lồng ngồi stato phù hợp cho thật thẳng phẳng, bối dây lồng trước ta đặt phía cùng, thứ tự đến bối lồng cuối cùng, vòng dây bối dây không chéo Lồng ống ghen vào đầu đầu đầu cuối nhóm dây

Bước 4: Lồng dây:

Đặt cạnh bối dây vào rãnh theo sơ đồ, để đảm bảo đầu dây nối (dây chuẩn tiếp bối dây xong nhóm) khơng bị thừa ta đặt đầu bối dây

Đặt bối dây nhỏ vào lòng stato, vuốt cạnh tác dụng bối dây phù hợp, tháo dây cột bối, lồng bối dây nhỏ trước sau úp miệng rãnh tạo hình bối dây lồng; Lồng bối lớn nằm ngồi sau úp miệng rãnh tạo hình bối dây lồng;

Hình 11.16 Đặt bối dây nhỏ vào lòng stato

Tương tự lồng nhóm bối dây cịn lại vào rãnh theo sơ đồ chọn đảm bảo kỹ thuật Dây không tróc cách điện, khơng cong cạnh, khơng đứt dây

181

Khi lồng dây từ vào vòng dây dùng hai tay đưa vào rãnh, trường hợp miệng rãnh hẹp khó đưa dây vào rãnh ta dùng dao tre chải mơt số vịng dây để đưa rãnh (vào vịng dây trước)

Hình 11.17 se sợi dây cho song song thẳng hành Dùng dao tre chải vuốt cho dây thẳng lại

Hình 11.18 vuốt cho dây thẳng lại

Khi đưa dây vào rãnh ta dùng dao tre chải hết chiều dài rãnh nhiều lần, để dây nằm rãnh phẳng không chồng chéo

182 Xoay bối dây theo chiều quấn dây

Hình 11.19 Xoay bối dây theo chiều quấn dây Bối dây đặt chiều

Hình 11.20 Bối dây đặt chiều Nhóm bối dây lồng xong

183 Chú ý:

Khi lồng dây ta lồng cạnh tác dụng bối dây, lồng cạnh cạnh bên phải có miếng giấy cách điện lót mạch từ dây quấn, để trình lồng dây bối dây không bị cọ vào mạch từ làm hư cách điện

Khi lồng dây phải đảm bảo bước dây quấn (y)

Trong trình lồng dây ta phải lồng theo thứ tự theo quy luật (trái – phải) để tránh bị nhầm

Sau lồng dây xong nhóm dây ta tiếp tục lồng dây nhóm theo qui luật sau:

Theo sơ đồ trải ta từ trái qua phải nhóm dây có cạnh tác dụng đầu cuối chiều với nhóm dây vào rãnh

Tiếp tục lồng dây vào rãnh theo qui luật hết rãnh động Nắn đầu bối dây

Hình 11.22 Nắn đầu bối dây Bước 5: Úp miệng rãnh

Sau lồng dây vào rãnh xong phải có giấy úp miệng rãnh

Dùng nong rãnh uốn giấy cách điện cho phù hợp với miệng rãnh, rổi đẩy bìa cách điện vào miệng rãnh

184

ngược bối dây trở (khơng kéo bìa úp) Tiếp tục làm bìa úp vào hết chiều dài rãnh

Hình 11.23 Úp miệng rãnh

Chú ý: Không để dây cọ sát vào miệng rãnh làm hư cách điện dây Bước 6: Nêm rãnh

Dùng tre rãnh nêm vào miệng rãnh

Nêm khơng làm rãnh bìa lót cách điện rãnh bìa úp

Nêm khơng chồi lên khỏi miệng rãnh, chiều dài nêm phải với chiều dài rãnh từ -1,5 cm

Những hư hỏng trình lồng dây:

Các đầu dây bối dây đặt không thứ tự, không theo nhóm, dây nối chuyển lệch sai sơ đồ

Các đầu dây nhóm để thừa nhiều, dể đụng vào vỏ chạm mát

Trong trình lồng dây cọ sát làm hư cách điện Vịng dây bị lọt ngồi bìa cách điện gây chạm mát Khuôn lớn dây thừa làm chạm nắp máy

11.7 Hoàn tất dây:

185

Kiểm tra lại dây quấn stato lồng đảm bảo hoàn toàn với sơ đồ trải

Tạo hình dây phù hợp, đẹp Đánh dấu (xác định) đầu dây

Hình 11.24 Đánh dấu đầu dây

11.7.2.Đấu hàn pha A

186

Đấu dây nhóm để tạo thành cuộn dây pha đưa đầu dây pha hộp nối theo sơ đồ:

Ướm thử đầu nối theo sơ đồ đấu dây để định vị vị trí mối dây cho phù hợp

Cắt đầu dây cần nối với độ dài phù hợp kìm kéo cắt dây Cạo cách điện đầu từ 1,2 – cm dao cạo giấy nhám Đo cách điện pha pha mê ga ôm kế đảm bảo Rcđ ≥ 1MΩ Đo cách điện cuộn dây với vỏ máy mê ga ôm kế đảm bảo Rcđ ≥ 1MΩ

Lồng ống ghen cách điện tăng cương vào đầu dây cần nối

Đấu dây theo sơ đồ đảm bảo mối nối chắn, phù hợp, dẫn điện tốt, đẹp Kiểm tra lại theo sơ đồ

Hàn nối mối nối

Bọc mối nối ống ghen cách điện Kiểm tra thông mạch

11.7.3 Đấu hàn pha B C: Tương tự pha A 11.7.4 Tạo hình dây

Dùng búa cao su bo dây Hình 11.25

187

Lót cách điện tăng cường pha giấy cách điện phù hợp Hình 11.26

Hình 11.27 Lót cách điện tăng cường pha giấy cách điện

11.7.5 Đai dây:

Đai cột dây nhằm để tạo dây chắn, đẹp tiến hành sau: Chọn dây đai thích hợp với dạng dây quấn phương pháp quấn Định vị nơi tập trung đầu dây hộp nối dây phù hợp

Đai chặt phần đầu nối theo phương pháp thích hợp (cột gút khơng) tạo cho dây vững chắc, thẩm mỹ

Nắn định hình lần cuối, làm đầu dây đai dư thừa…

Lưu ý: đai dây phải thực đai bên khơng có đầu dây hộp dấu dây trước, bên có đầu dây hộp đấu dây đai sau

Buộc mối dây dầu tiên Hình 11.28

188 Buộc mối dây thứ hai Hình 11.29

Hình 11.28 Buộc mối dây thứ hai

Dây quấn sau đai Hình 11.30

Hình 11.30 Dây quấn sau đai 11.8 Vận hành thử:

Bước 1: Kiểm tra thông mạch

Dùng đồng hồ đa kiểm tra cặp cuộn dây kim đồng hồ lên cuộn dây cịn tốt, kim khơng lên cuộn dây bị đứt

Bước 2: Kiểm tra cách điện dây quấn stato lõi thép (kiểm tra cách điện cuộn dây một) Hình 11.30

Kim Mê gơmmét 0.5MΩ trở lên đạt yêu cầu kỹ thuật

189

Hình 11.31 Kiểm tra cách điện dây quấn stato lõi thép

Bước 3: Kiểm tra cách điện pha: Hình 11.30

Hình 11.32 Kiểm tra cách điện pha

Mê gôm mét M Ω - đạt yêu cầu kỹ thuật

Mê gôm met 0,3M Ω - không đạt yêu cầu kỹ thuật

Bước 4: Kiểm tra độ rò điện vỏ động Cấp điện cho động

Đồng hồ V.O.M để thang đo điện áp xoay chiều 250 V

190

Bước 5: Kiểm tra dòng điện khởi động động chế độ có tải Đấu dây vận hành

Dùng đồng hồ ampe kìm đo dịng điện khởi động Tuỳ theo động có trị số dịng khởi động Ví dụ động pha ký hiệu: ∆ / Y – 220V / 380V, hệ số công suất 0.7, công suất P = 2,8 KW

Ampe kìm giá trị 30A→ đạt u cầu Ampe kìm 45A → khơng đạt u cầu

Hình 11.33 Kiểm tra dịng điện khởi động động chế độ có tải

Bước 6: Kiểm tra trị số dòng định mức động

191

Hình 11.34 Kiểm tra trị số dịng định mức động

Dùng Ampe kìm đo dịng định mức động mang tải

Tuỳ theo cơng suất động ta có dịng định mức tương ứng Ví dụ: động pha ký hiệu: ∆ / Y – 220V / 380V, hệ số công suất 0.7, công suất P = 2,8 KW

Ampe kìm giá trị 6A→ đạt yêu cầu Ampe kìm 8A → không đạt yêu cầu Bước 7: Kiểm tra tốc độ động

Kiểm tra tốc độ động chế độ không tải Loại động có 2p = Tốc độ kế 1450 vòng / phút → đạt yêu cầu kỹ thuật

Tốc độ kế 1200 vịng / phút → khơng đạt yêu cầu kỹ thuật

Hình 11.35 Kiểm tra tốc độ động

Bước 8: Kiểm tra phát nhiệt động chế độ tải định mức Nhiệt kế ≤ 600 C → đạt yêu cầu kỹ thuật

Nhiệt kế > 600C → không đạt yêu cầu kỹ thuật

18.9.Tẩm sấy dây:

192 Nâng cao tính chịu nhiệt

Tăng độ bền cách điện

Tăng cống xâm nhập hố chất

Trong cơng nghiệp sản xuất máy điện, việc tẩm sấy động quan trọng Còn trường hợp sửa chữa nhỏ, đơn chiếc, điều kiện tẩm sấy hạn chế, biết kỹ thuật tẩm sấy làm phương pháp đảm bảo chất lượng tuổi thọ máy

Công việc tẩm sấy dây quấn máy điện thực sau: Sấy dây lên 1100c để nguội 600c

Đặt cuộn dây lên dụng cụ tẩm đổ sơn tẩm vào cuộn dây cho sơn ngấm hết dây khơng cịn bọt khí lên

Đặt dây nhiệt độ môi trường cho sơn nhỏ giọt dung mơi bay sau đưa dây quấn vào sấy cách điện quan sát nhiệt độ lò sấy khoảng 1100c1200c thời gian sấy từ đến 18h (tùy theo công suất động cơ.)

Lưu ý: Trong trình sấy thường xun kiểm tra nhiệt độ lị sấy đo điện trở cách điện cuộn dây

Quá trình sấy chấm dứt kiểm tra không thấy tăng điện trở cách điện q trình sấy

CÂU HỎI ƠN TẬP BÀI 11

1/Phân tích sơ đồ trải dây stato động khơng đồng pha có z=24; 2p=4 dây quấn đồng tâm tập trung lớp?

193 BÀI 12

XÂY DỰNG SƠ ĐỒ DÂY QUẤN STATO ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ PHA CĨ Z=36, 2P=4 DÂY QUẤN ĐỒNG KHN TẬP TRUNG LỚP

Giới thiệu

Động khơng đồng pha có z=36, 2p=4 có tốc độ quay rơ to động có z=24, 2p=4 xét 11 Tuy nhiên để nhận biết khác dây quấn loại động học hơm ta nghiên cứu xây dựng sơ đồ dây quấn stato động khơng đồng pha có z=36, 2p=4 dây quấn đồng khuôn tập trung lớp

Mục tiêu:

Sau học xong học này, người học có khả năng:

- Vẽ sơ đồ dây quấn stato động không đồng ba pha có Z=36, 2p=4 dây quấn đồng khn tập trung lớp

- Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, xác, sáng tạo khoa học

12.1.Xác định số liệu ban đầu Số rãnh động cơ: Z=36 (rãnh) Số đôi cực: P =2

Số cực từ: 2P =4

Có thể vào tốc độ từ trường quay rô to động để xác định số đôi cực từ từ công thức: tốc độ từ trường quay stato động không đồng bộ:

60 f

n p

 (vịng/phút) tốc độ quay rơ to động không đồng

:

60 f

n p

 (1-s) (vòng / phút)

194 12.2.Tính tốn số liệu

Bước cực từ:

36

2

Z P

    (rãnh) Số rãnh pha cực từ: q = qA = qB = qC =

9 3

  

(rãnh) Bước bối dây Y:

Với dây quấn đồng khn tập trung nên ta có:

Y1= Y2 =Y3= 3q = x = (rãnh), (từ rãnh đến rãnh 10) Số bối dây B:

1 36 18

2

B Z   (bối) Số nhóm bối dây Nb:

18 b B N q

   (nhóm bối)

Số nhóm bối dây pha: 3 p

Nb

N    (nhóm bối) Góc lệch pha tính theo khoảng cách:

36

3 3.2 ABC

Z P

    (khoảng cách) 12.3.Vẽ sơ đồ

Thực vẽ từ bước đến ta được:

195

Thực vẽ từ bước đến bước (tương tự 10 ) ta được:

Hình 12.2 Sơ đồ dây quấn stato động không đồng pha có z=36, 2p=4 dây quấn đồng khn tập trung lớp

CÂU HỎI ÔN TẬP BÀI 12

1/Xây dựng sơ đồ dây quấn động không đồng pha có Z=24, 2p=4 dây quấn đồng khn tập trung lớp

196 BÀI 13

QUẤN LẠI BỘ DÂY STATO ĐỘNG CƠ KHƠNG ĐỒNG BỘ PHA CĨ Z=36; 2P=4 DÂY QUẤN ĐỒNG KHUÔN TẬP TRUNG LỚP

Giới thiệu

Qui trình quấn lại dây quấn stato động KĐB pha giống nhau, nhiên tuỳ vào dạng dây quấn đồng tâm hay khuôn để ta chọn phương pháp thi công phù hợp Bài học thực công việc Quấn lại dây stato động khơng đồng pha có Z=36; 2P=4 dây quấn đồng khuôn tập trung lớp

Mục tiêu:

Sau học xong học này, người học có khả năng:

- Phân tích sơ đồ dây quấn stato không đồng pha có Z=36; 2P=4 dây quấn đồng đồng khn tập trung lớp

- Quấn lại dây stato động khơng đồng pha có Z=36; 2P=4 dây quấn đồng đồng khuôn tập trung lớp đảm bảo yêu cầu kỹ thuật

- Sửa chữa số pan hư hỏng dây quấn

- Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, xác, sáng tạo khoa học

13.1.Tháo, vệ sinh động cơ:

13.1.1 Tháo động theo quy trình bước 11

13.1.2 Tháo gỡ cuộn dây làm rãnh stato theo trình tự 11 13.2 Phân tích sơ đồ dây quấn:

197

Hình 13.1.Sơ đồ trải dây quấn stato động không đồng pha có z=36; 2p=4 dây quấn đồng khuôn tập trung lớp

Xác định số liệu ban đầu: Số rãnh động cơ: Z=36 (rãnh) Số đôi cực: P =2

Số cực từ: 2P =4

Kiểu dây quấn: đồng khuôn tập trung, lớp Bước cực từ:  9 (rãnh)

Số rãnh pha cực từ: q = qA = qB = qC =3 (rãnh)

Bước bối dây Y: Với dây quấn đồng khuôn nên ta có: Y1= Y2 = 3q = x = (rãnh), (từ rãnh đến rãnh 10)

Số bối dây B: B=18(bối)

Số nhóm bối dây Nb: Nb 6 (nhóm bối) Số nhóm bối dây pha: Np 2 (nhóm bối)

Góc lệch pha tính theo khoảng cách: ABC 4 (khoảng cách) Số vịng dây/ bối

Đường kính dây

Vị trí nhóm bối dây pha sơ đồ sau: Pha A – X:

198

(Tức cạnh tác dụng trước bối dây thứ đặt rãnh 1, cạnh tác dụng sau bối dây thứ đặt rãnh 10; cạnh tác dụng trước bối dây thứ hai đặt rãnh 2, cạnh tác dụng sau bối dây thứ hai đặt rãnh 11; cạnh tác dụng trước bối dây thứ ba đặt rãnh 3, cạnh tác dụng sau bối dây thứ hai đặt rãnh 11)

Nhóm 2: (19 - 28); (20 – 29); (21 – 30); Pha B – Y:

Nhóm 1: (7 - 16); (8 – 17); (9 – 18); Nhóm 2: (25 - 34); (26 – 35); (27 – 36); Pha C – Z:

Nhóm 1: (13 - 22); (14 – 23); (15 – 24); Nhóm 2: (31 - 4); (32 –5); (33 – 6);

13.3 Lót cách điện rãnh:

Cách làm trình thể 11

13.4.Đo làm khuôn quấn dây:

Cách làm trình thể 11

Lưu ý kiểu dây quấn đồng đồng khuôn bước bối dây

13.5 Quấn dây:

Dùng khuôn quấn vạn đồng khuôn xác định để tiến hành quấn dây thành bối theo nhóm sau:

Gá khuôn lên máy dây quấn, điều khiển khuôn phù hợp, điều chỉnh kim đồng hồ máy quấn dây vị trí

bảo trì bảo dưỡng nguồn điện c .Máy phát điện: